近年来,我国社会经济的发展突飞猛进,随着经济的不断发展也致使各类建筑业的得到了空前的繁荣,一些大跨度、超高层建筑应运而生。建筑物中运用钢结构种类越来越多,厂房、住宅、桥梁、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑也越来越广泛运用钢结构材料。钢结构本身具备自重轻,强度高,施工快等独特优点,因此对高层、大跨度,尤其是超高层、超大跨度,采用钢结构更是非常理想。钢结构的快速发展,在我国取得了不少成就。第一,钢结构建筑的数量不断增加,应用范围不断扩大,如:2008年奥运主体育场“鸟巢”,世界第三高度420米的上海金茂大厦,具有的深圳赛格大厦72层、高度291米全部采用钢管混凝土柱,采用国产钢材、国内设计、施工的大连世贸中心,跨度216米的公路铁路两用低塔斜拉桥的芜湖长江大桥,上海宝钢大型轧钢厂房,咸阳市也建成了西北地区首座钢结构商住楼丽彩广场C座,三十二层,建筑高度98米,成为现代咸阳的标志性建筑。第二,钢结构技术不断改进。由于以前钢材使用受限制,建筑采用传统的模式,而现在出现了钢管、圆管、钢构混凝土等,要求结构的节点也随之变化,管管相接。材料上,有高强度的钢,厚板钢材,玻璃,不锈钢,钛合金。施工上也有新的工艺。钢结构在我国具有极大的发展空间,国外钢结构建筑使用钢材占钢材总量的10%左右,而中国仅占4%左右,我100千克左右,日本人均钢材占有量是400-500千克,有一定差距。现阶段我国钢结构建筑只占建筑总量不足3%的比例,发达国家已占30%~50%。我国钢结构发展具有较大的空间和潜力,伴随着建筑市场的持续发展,钢结构的发展将得到进一步的推动。中国处于全面建设的高峰期,正大量消耗着全球的自然资源。钢结构与混凝土结构相比,它环保且更利于建筑产业化的发展。钢结构建筑在现代建设中得到了越来越广泛的应用。但钢结构耐火性能低,如何提高钢结构的耐火性能对于建筑的安全性至关重要。
二、钢结构建筑火灾特点
在加热的情况下,钢材的力学性能随着温度的升高而变化。一般表现为弹性模量、屈服强度、极限强度随温度的升高而下降,塑性变形和蠕变随温度的升高而增加。在200℃~350℃时热轧钢出现所谓的“蓝脆”现象,此时钢材的极限强度提高而塑性降低,与其他温度段相比变“脆”。在500℃时,钢的极限强度和屈服极限大大降低,塑性增大。在450℃~600℃时,碳化物趋于石墨化和球化。石墨化的产物是由于碳化铁分解,生成游离的石墨粒的结果。如果加热的温度越高,时间越长,钢的含碳量越高,则碳化物的球化便越剧烈。存在石墨化和球化,表明钢在高温下弱化了,力学性能降低。合金材料的加入一般会使钢的上述变化需要的温度提高。试验结果表明:在200℃以内强度变化不明显,屈服强度略有下降,而极限强度基本没有变化。200℃以后屈服强度随温度升高而降低的速率开始加快。极限强度在200℃~300℃由于出现“蓝脆”而较常温下略有提高,300℃以后极限强度随温度升高明显降低。在600℃时,低碳钢的屈服强度和极限强度均只有常温时的35%~40%,而碳素钢丝的强度更低。随着温度进一步升高,在800℃时钢材的强度基本消失。同时钢材的伸长率和截面收缩率随温度升高面增大,表明高温下钢材的塑性性能增大,易于变形。此外,钢材在一定温度和应力作用下,随时间的推移会发生缓慢变形,即蠕变,蠕
钢的耐火结构 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.
