《。5， ，。。 材料特《性 — 5—.1  钢 材 】 ？ ， 5《。.1.？1  本条》规定了高《温下钢材的物理特性！参数取值高》温下钢材的热膨【胀系数、《。热传导系数和比热】等随温度的不同会有！。。一定的变化[式（1！。）～式（4》）]本规范取这些参！数在高温《下的平均值 】   》  钢材《的物理特《性主：要取决于钢材—的化学组《分加：工工艺、加工过程对！其影响较《小钢结构工程—中常用的《碳素结构钢（—低碳钢、中碳钢、】高碳：钢）和低合金—结构钢等所含的碳元！素、合金元素的比】例都很小基本上小于！或等于5％；耐【火钢的？合金元素稍》高于低合金结—构钢因？此这些钢《材的：高，。温物理特性基本相同！ ， 《。     （—1） ？结构钢的热》膨胀变形率》△l／l ！ — ，式中Ts钢材的温度！。（℃） 【     —（2）？ 结构钢的热膨胀】系数as 》[m：/，（m·℃）]:【 《。 ， 》 ， ，   ？ （3） 结构钢的！热，传导系数λs[W/！（m·℃）] ！ 》 ？   ？  （4） 结【。构钢的比热》Cs[J/（k【g·：℃）]？ 【  —  ： （5）结构钢【。的泊松比Vs 【 》Vs=0.3 （】5） ？ 《 5.1.2、5】.1.3  这两条！。规定：了高温下《。结构：钢的强度《设计值和弹》性，模，量 —     在本【规范中如无特—别，说明结构《钢是指钢结构—工程中大《量应用的具有屈服】平台：的低：碳结构钢和低合【金结构钢包括Q23！5钢、Q345【。钢、Q390钢和】Q420钢等与高】温下钢材《的物理特性》不同钢材《的生产工艺》、加工过程》等对高温下钢—材的力学性能—。。有较大的《。影响并且高温对高强！度钢、高强度螺【栓、高强度钢绞线】。、钢：。索的：。强度影响要显著地】大于结构钢》式（3）不》适用这些钢材—。 ，     ！。结，。。构钢：在，高温下的力》学性：能有如下特点（【图3） ！。 —图3 AST—。M， A36钢的—高，温应力-应变曲线 ！  —   （1》）， 钢材的《屈服：强度和弹性》模量随温度升高而】降低且屈服》。台阶变得越来越小；！温度：高于3 00℃后】已无明显的屈服平】台 ？ 《    （》2） 钢材》的极限强度》基本上随温度的升高！。而，降低但在180℃】～37？0℃温度《。区，间，内极限强《度有所提高》塑性和韧性下降（即！出现“蓝脆现象【”）  ！   （《3） 温度高于【400 《℃后钢材的强—度与弹性模量开始】急剧下降；温—度达到650℃时钢！材已基本丧》失，大部分强度温度【高，于300℃》。后钢材已无屈服段】。因此需要指定一【个，强，度作为钢材》的名义屈服》强度通常以一—定，量的塑性残余应【变（称为名义应【变，）所对应的应—力作为？。钢材的？名义屈？服强度（图4）常温！。下一：般取：0.2？％，应变作为名义应变而！在高温下名义应变】取值尚无一致的【标准 ！ 》图4 钢《材高温名义 屈服】强度定义《  【   （1） 【欧洲钢结《构，。协会标准《钢结构？防火-欧《洲钢结构《防，火设计？手册规？定当温度大于400！℃时以0.5％【应变作为《名，义应：变当温度低于40】0，℃时则在0.2【％ （20℃时）】和，0.5？％应变之间按线【性插值确定》[European！ Conven【tio？n f？or Co》。n，st：ruc？tional St！eelw《or：k ：。（ECCS）,Te！。chni《cal C》。ommittee ！。3-：Fi：re S《afety》 of St—eel Str【uc：。tures》, Desi—gn ？Manual 【on the— ，Europe—。。an Recom】m，e，n，datio》ns for 【。the Fire ！。Safety 【of： Steel 【Str？uctur》es1？st Edit【ion,1》985.]钢—梁、钢柱耐》火试验表明按上述方！法确定的名义应变】值过于保守 ！ ：    （2） 英！国国：家标准建筑钢结【构  ？。第8部分《耐火设计实》施规范规定了三个名！义应：。变水平？的强度以适应—各类构件的不同要】求即2％应变适用】于有防火保护的受】弯组合构件；—1.5％应》变适用于《受弯钢构件；—0.5％应》变适用于除上述两类！。以外：的构：。。件（British！ ，Stan《d，a，rd：s Institu！tion,BS 】59：50,The St！ructural】 Us？e of Stee！lwor《k in《 Buildin】gs,Part 8！:Code o【f Practic！e for Fir！e Re《sistant D！esign1—。。990.）》 ： 《   ？ （3） 欧洲标】准钢结构设计 第1！.2部分结》构防火？设计则取2％应变作！为名义应变》来确定钢《材的名义《屈，服强度（Euro】p，ean Com【。mitte》e for Sta！ndardiza】t，ion,《E，。。。N 199》3-：1，-29Eur—。ocod《e 3,《。Desig》。n of 》Steel》 St？。ru：。。ctures,Pa！。rt 1《.2:Struc】tural Fi】re Desig】n,：200？5.）？ —  ：  随着研究的广】。。泛与深？入对结？构钢的高温性能以】及钢结？构在火？灾，下的：反应有了《更深入的了解目前对！。于，采用：较，大，的名义应变》来确：定结构钢高温下的名！义屈服强度》已，达成共识《 ，。  —  ： 国内对Q2—35、？Q345等结构钢进！行了：系统的高温材—性试验得到了0.】2％：、，0.5％、》1.0％等名义应变！水平：的，高温屈服强》度综合国内试—验资料并参考EN】 1993-1-】22005、B【S 59《。50-8《2003等给出【了我国结构》钢高温下的强—。度设计值和弹性模】量，表6为按本规范【有关公式计算—的各温度下钢材【的屈服强度折—减系数ηsT和弹】性模：量折减系数Xs【T 》 表6 钢—材高温下的屈服强度！折减：。系数ηsT和弹性】模，量折减系数Xs【T ！ 5.1【.4：、5.1.5  耐！火钢通？过在钢材中加入【钼等合？金元素使钢材—在高温？时从原子中析出【碳化钼M02C【由于此类化合物比铁！原，子大能起到》阻，止或减弱“滑移【”的作用从而提高钢！材高温下《的强度耐火》钢，无蓝脆现象》故在低温《度区段内耐火钢的】。强度损失大于结构钢！在实际工《程中绝大多数钢构件！的临界温度在450！℃～700℃范围内！在该温度段内—耐火钢的强度—损失小于结构—钢 目前！各钢铁公司生—产的耐火钢的高【温材性有较大的【差别本规《。范给出的公》式不一定《适用于？所有品种应用式（5！.1.4《）、式（5.1.5！），时要：求600℃》。时耐火钢的》实测：屈服强？度折减系数不—低于式？。（，5.1.4》）计算值的10％】 ，。 5】.2  混凝土【 ？ 5.【2.1  本条【。有，。关高温下《普通混凝土的热【工性能？参数：参考了EN 199！4-1-2:20】。05（Euro【code 4— Part 1.2！Design of！ composi】te ste—el and co！ncrete s】truc《tures: 【St：。ru：ctural f】ire 《de：sign）的规定其！中公：式（5.2.1-2！）是根据EN— 1994-—。1-：22005给出【的普通混凝土热传】。导系：。数上：、，。下限公？式取平均值得到【的对：于钢与？混凝土组合》结构建议采》用上限公式 】 ：   ？  上限公式 ！ 】     下限公】。式 《 ！20℃≤TC＜1】2，00℃ ！    混》凝土的含《水率对热工性能的影！响很大特别是对比热！和，热传导系《数本条给出的—热工参数《取值：适，用于干混凝土即含】水率不大《于4％的普通混凝】土 — 5.？2.2  本—条有关高温下普通混！凝土的？。轴心抗压强》度和弹性模量参考了！EN 1994【。-1-22005的！规定其中弹》性模量折减系数【是对EN 19【94：-，1-2？2005中混凝土的！高，。。温应力一应变曲【线计算公式求—。导得到的《表5.2.》2适用于强度等级】C60及以下—。的混：凝土 【 5.2《.3  本条有关高！温，下轻：骨料混凝土》的热工？性能参数参》考了EN 1—994-1-2【2005的》。规定适用于含水率】小于或等《于5％的轻骨料混凝！土 ？ 《5.2.4 — 本条有《关高：温下轻骨料混凝土的！轴心：抗压强度和弹—性模量参《考了EN 19【94-1-220】05的规定表—5.2.4适—用于强度《等级C60及以【下的：混凝土 】 5.3  】防火保护《材料： 》 5.3—.1  本条—规定的非膨》胀型防火涂料—的等效热传导系数】计算方法基于非膨】胀型：防火涂？料保护钢《。构件的标准耐火试验！可综：合，。反，映，防火：涂料在火灾下传热】（隔：热防火保护》）的实际性能以【及火灾下《防火涂？料外表面《的热对流、热辐射】传热效应避免了【。常规试验方法如国家！现行标准耐》火材料 导热系【数，试验方？法（：水流量？平板法）YB—/T 4130、】耐，火材料导热系数【试验方法《（，热线法）GB/T ！59：90等的不足 ！    — 非膨胀型防火涂】料在火灾《下受火温度》范围大其《热传导系数随—。温度有较大的—。变，化但从工程应—用角度热传导系数】采，用常：。数可极大地简化【计，算试验与理论计【算的对？比表明采用540】℃（约1000【 ℉）时的等效热传！导系数可相当—精确地模拟非膨胀型！防火涂料保护钢【构件在？火灾：。下的升温《并且不同《保，护层厚度下测—得的非膨《胀型防火涂》料的等效热传—导系数变化》很小 《 ：     —现行国？家标准钢结》。构，防，火涂料GB —14907》-2002》采用I36》。。b、：140？b（截面形状—系数见表《7）：作为钢试件按照【国家：标准建筑《构件耐火试验方【。法GB？/T 9978-1！9，99（目前已—。。被现行？国家标准建筑—构件耐火试》验方法  》第1：部分通用要求GB/！T， 9978.1替代！）进行？耐火性能试验—当涂料型式检验报】告中给出钢》试件升？温，曲线时可按式（5】.3.1）计算【非膨胀型涂料的等效！热传导系《数，；当没有给出钢【试件升温曲线时可采！。用防火？保护层厚度20mm！、长：。度500《mm的I3》。6b（或I》40b）工字钢试件！进行不加《。载耐火试验测—试钢：试件的升温曲线 】 表7  ！钢试件的截》面形状系数（m【-1）？ ， — ， 5》.3.2、5.3.！3  第5.3【.，2条规定了》膨，胀型防火涂》。料保护层的等效【热阻计算《方法针？。对膨胀？型防火？涂料的特点第—5.：3.：3条规定《膨胀型防火涂—料应给出5个使用厚！度的等效热阻 】    【 膨胀？型防火涂《料受火膨胀形成【比原涂层厚度大数倍！。到数十倍的多孔【膨胀层该《膨胀层的热传导【系数小隔热防火保】护性能良好》火灾：下膨胀层厚度主要取！决于涂料自身的【特性、涂层的厚度受！膨胀层自身》致密性、强度等的】限制膨胀层厚度不】会一直？随着涂层《厚度的增大》而增：。大而且涂层太厚【容易造成膨》胀层过早脱落因此】膨胀型防火》涂料：存在最？大使用厚《度膨胀型防火涂料】涂层厚度和》膨胀层厚度、热【传导系？数之间均为非线性】关系（图5）—因此膨？胀型防火《涂料不宜采用—等，效热传导系数而是】采用对应于》。涂层厚度的等—效热阻 【 】图5 膨《胀型防火涂料—的膨胀层厚度、【等效热传导系—数 ？ 5.—3.：4  表8》给出：了其他一《些防：火保护材料常—温，。下的热传《导系数供《。参考： 表8 ！。 其他防火》保护材料常温—下的热传导系数 】 ？ ： ：