建筑材料的高温性能

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1、第二部分建筑火灾被动防护建筑材料的高温性能建筑构件的耐火试验建筑物的耐火等级钢结构耐火设计防火分区与防烟分区安全疏散总平面防火设计室内装修防火设计建筑结构与建筑的关系凡是建筑物，无论宿舍、办公楼或厂房、体育馆，都是由屋盖、楼板、墙、柱、基础等结构构件所组成。这些构件在房屋中互相支承、互相扶持，直接或间接地、单独或协同地承受各种荷载作用，构成了一个结构整体——建筑结构。建筑结构与建筑有密切的关系，建筑结构是房屋的骨架，是建筑物赖以存在的物质基础，它的质量好坏，对于建筑物的坚固和寿命具有决定性作用，对于生产和使

2、用影响很大。建筑物是由各种建筑材料建造起来的。根据使用功能，建筑材料主要分为：结构材料（如混凝土、钢材、黏土砖等）的作用是组成结构构件并承受各种荷载，维持建筑物的框架结构不变；装修材料（各种饰面材料、木材及各种塑料物、聚合物等）的作用是美化室内环境，给人们创造一种美好道德工作生活环境。此外，建筑材料还包括多种功能不同的材料，如保温材料、隔热材料及防水材料等。这些建筑材料在高温下的性能直接关系到建筑物火灾危险性的大小以及发生火灾后火势蔓延扩大的速度。建筑材料与防火的关系第六章建筑材料的高温性能6.1概述6.2

3、钢材的高温性能6.3混凝土的高温性能6.4其它材料的高温性能6.5建筑材料燃烧性能分级及试验方法6.1概述建筑材料高温下的性能包括以下五个方面：燃烧性能:包括着火性、火焰传播性、燃烧速度和发热量等力学性能:材料在高温作用下，力学性能（尤其是强度性能）随温度的变化关系。发烟性能毒性性能隔热性能:在隔绝火灾高温热量方面，材料的导热系数和热容量是两个最为重要的影响因素。6.2钢材的高温性能钢材的冶炼和分类常用建筑钢材钢材的高温性能建筑用钢材可分为钢结构用钢材（各种型材、钢板）和钢筋混凝土结构用钢筋两类。它是在严格

4、的技术控制下生产的材料，具有强度大、塑性和韧性好、品质均匀、可焊可铆、制成的钢结构重量轻等优点。但就防火而言，钢材虽然属于不燃性材料，耐火性能却很差。钢材的冶炼钢的主要成分是铁和碳，它的含碳量在2%以下。钢的冶炼主要是将熔融的生铁进行高温氧化，使碳的含量降低到预定范围，杂质含量降低到允许范围之内。钢的冶炼方法主要有空气转炉炼钢法、氧气转炉炼钢法和平炉炼钢法。冶炼过程中，铁被氧化成氧化铁，影响钢材质量，必须进行脱氧。根据脱氧程度的不同钢可分为沸腾钢（脱氧不完全）、镇静钢（完全脱氧）和半镇静钢（脱氧程度介于沸腾

5、钢与镇静钢之间）。钢的分类碳素钢：以铁、碳为主体，含碳量小于2%。含碳量小于0.25%的为低碳钢；介于0.25%～0.6%的为中碳钢；大于0.6%的为高碳钢。合金钢：在普通低碳钢的基础上，加入少量合金元素，如硅、锰、铬、钛、钒等。可以保证钢的良好塑性、韧性，提高钢的强度。低合金钢合金元素总含量小于5%；中合金钢合金元素总含量为5～10%；高合金钢合金元素大于10%。常用建筑钢材—普通碳素钢分为Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五种，Q是屈服点的汉语拼音首位字母，数字代表钢材厚度（直径）≤16m

6、m时的屈服点下限N/mm2。数字较低的钢材，碳含量和强度较低，而塑性、韧性、焊接性较好。普通碳素钢分为A、B、C、D四个质量，A级最差，D级最好。普通碳素钢塑性好，适宜于各种加工，并能保证在焊接、超载、冲击、温度应力等不利条件下的安全：力学性能稳定，对轧制、一般加热、剧烈冷却的敏感性较小。但与低合金结构相比，强度较低。普通碳素钢中的Q235（其碳含量为0.12%～0.22%）因为其力学及加工等综合方面的性能较好，而且冶炼成本低，所以在建筑工程中得到普遍使用。常用建筑钢材—低合金结构钢是一种含有少量合金元素(

7、硅、锰、铬、钛、钒等元素组成)的合金钢种。低合金结构钢具有较高的强度，良好的塑性和冲击韧性，并具有耐锈蚀，耐低温性能，是一种高效能钢种。较多地用于大型结构和荷载较大的结构。钢材的高温性能通常钢材的导热性能随温度升高而递减，常温下导热系数为58W/m.℃，但当温度达到750℃时，其导热系数几乎为常数，约为30W/m.℃.钢材的导热系数大是造成钢结构极易破坏的主要原因之一。导热系数钢材的比热Cp钢材的比热随温度上升而缓慢增大，Cp与T的关系可由下式来表示：（KJ/kg.℃）当温度升高时，钢构件要发生膨胀。对截面

8、温度均匀分布的静定结构而言，热膨胀只对变形有影响，不会产生附加内力。但当结构和构件的膨胀受到约束时，就会产生附加内力，在进行结构反应分析时，必须考虑这种影响。钢的热膨胀系数（特指线膨胀系数）实际随温度的升高会发生变化，但变化幅度不大热膨胀系数参考《钢结构抗火设计与计算》中国建工出版社在高温下钢材强度随温度的升高而降低，降低的幅度因钢材温度的高低和钢材种类而不同。钢材的强度（1）普通低碳钢普通碳素钢的高温力学性质