关于高温下钢材的性能参数汇总

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1、.一、钢材的物理特性热传导系数是指在单位温度梯度条件下，单位面积上在单位时间内所传递的热量，其单位为W/(mK),W/(m℃)。钢材的热传导系数很大，是导热性能非常好的材料，因此当钢板的厚度不是很大时，该方向上的温度梯度接近于零，可按截面温度均匀分布考虑。钢材的热传导系数随温度的升高而递减，但当温度达到一定程度时(通常为750℃左右)，钢材热传导系数基本保持不变。欧洲EU3推荐欧洲EU3精确英国BS5950Part8推荐英国BS5950Part8精确《建筑钢结构防火技术规范》(CECS200：2006)钢材的比热比热是

2、指单位质量的物质温度升高或降低1℃时所吸收或释放的热量，其单位为J/(kg℃)或..J/(kgK)。钢材的比热较小，并且随温度而变化。在温度725℃左右时，钢材的内部颗粒成分与结构发生变化，比热迅速增大，随后当内部颗粒成分与结构稳定后，又迅速回落。ECCS和英国BS5950Part8推荐ECCS和英国BS5950Part8精确欧洲EU3推荐欧洲EU3精确《建筑钢结构防火技术规范》热膨胀系数..当温度变化时，结构钢要产生温度变形。对于静定结构而言，若不考虑温度梯度的影响，钢构件温度变形不会产生附加内力;对于超静定结构而言

3、，由于温度变形受到抑制，就会产生附加内力，在进行结构分析时，必须考虑这种影响。ECCS和英国BS5950Part8推荐欧洲EU3推荐欧洲EU3精确澳大利亚AS4100《建筑钢结构防火技术规范》(CECS200：2006)二、钢材的力学性能国外学者在曾对结构钢材高温下的力学性能进行了较为系统的试验研究。B.R.Kirby曾对在一定加温速率下承受不同荷载的试件进行高温试验并得到一系列试件应变随温度的变化曲线，基于这些试验结果，就可以得到高温下钢材的应力-应变曲线。同一时期，在德国曾对17根简支梁进行了温度-变形试验，由此可

4、推断出材料的屈服点变化，试验同样采用恒温加载或恒载加温两种模式进行。以试验结果为依据，许多国家和地区的试验抗火设计规范（或规定）中都规定了自己的高温材性模型，如ECCS模型,英国规范BSI模型..,欧洲标准委员会CEN模型,澳大利亚AS4100模型等。由于材性试验过程中考虑的因素及控制参数不尽相同，表现为不同的材性模型其高温屈服应力及高温弹性模量都不一样，有的甚至差别很大。采用不同的材性模型进行结构抗火分析，分析结果也有很大差异。屈服强度由于高温下钢的应力－应变关系曲线没有明显的屈服极限和屈服平台，高温下钢的屈服强度如

5、何确定，现在国际上也无一致的认识。ECCS采用应变为0.5%时的应力为屈服应力，而英国规范则分别给出了应变为0.5%、1.5%、2.0%时的应力，根据保护层对结构变形的要求分别采用。EUROCODE3是以应变为2.0%时的应力作为屈服应力。ECCS给出的高温下结构钢的屈服强度公式为：澳大利亚规范AS4100采用如下分段公式：陆洲导在试验基础上得到的高温下钢筋的强度拟合公式为：..清华大学的吕彤光在试验的基础上得到恒温加载路径下Ⅰ～Ⅴ级钢屈服强度的拟和公式为：同济大学的唐巍在试验的基础上得到的高温下Q235钢屈服强度的拟

6、和公式为：建筑钢结构防火技术规范(CECS200：2006)中，高温下普通钢材的屈服强度可按下式计算:其中—温度为Ts时钢材的屈服强度（Mpa）；—常温下钢材的屈服强度（Mpa），可按下式确定f—常温下钢材的强度设计值（Mpa）；—钢材抗力分项系数，近似取..—高温下钢材强度折减系数。弹性模量ECCS建议采用的方案为式中：E——常温下的弹性模量，——温度为时的初始弹性模量，澳大利亚规范AS4100采用的方案为：陆洲导由试验数据拟合得出的钢筋在高温下的弹性模量计算公式为：..吕彤光通过对高温下钢筋的力学性能实验数据拟合得

7、出的初始弹性模量公式为：同济大学的唐巍在试验的基础上得到的高温下Q235钢弹性模量的拟合公式为：建筑钢结构防火技术规范(CECS200：2006)中，高温下普通钢材的弹性模量可按下式计算其中——温度（℃）——温度为时钢材的弹性模量（Mpa）——常温时钢材的弹性模量（Mpa）——高温下钢材的弹性模量折减系数...