1. 钢材在不同温度下力学性能有何变化提高钢结构防火性能的措施有哪些
钢材的物理性质:钢材在正温范围内,温度约在200℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度、屈服点和弹性模量都有变化,总的趋势是强度降低、塑性增大;温度在250℃左右,钢材的抗拉强度略有提高,而塑性却降低,因而钢材呈现脆性,在此区域对钢材再加热,钢材可能产生裂逢。此外,当温度达到250-350℃范围内时。钢材将产生徐变现象,钢材的性能受到不同程度的损伤。
据一些专家对钢材进行温度试验分析,当钢材在升温1h,恒温加热1小时后进行检测,结果是有屈服台阶的16Mn钢筋在900℃以下时的强度和延伸率变化很小,温度达到1000℃时,钢材强度下降10%;无屈服台阶的冷拔低碳钢丝经过2h升温至600℃以下,则强度受到影响不大;而温度在600℃以上时的极限强度下降达40%。
据有关专家对大多数火灾事故现场中构件钢筋的测试结果表明,混凝土保护层爆落的预应力板钢丝受热温度超过600℃,梁柱构件钢筋温度低于600℃,因而,在一般情况下,火灾对钢筋的影响较比混凝土小,对于I、II级钢筋在温度达到900℃以上时才有明显的影响,由于钢筋构件混凝土保护层的作用,通常构件中的钢筋温度低于此值,可以说火灾一般对I、II级钢筋的影响不很大。但是,在600℃以上的高温却使冷却后的冷拔低碳钢丝强度大幅下降40%左右,从中可以说明火灾对预应力钢筋混凝土板的影响较大,由于建筑荷载大部分承重在板上,从而破坏结构的整体性,造成更大的危害。
常见的钢结构防火保护措施有以下几种:
1、外包层
就是在钢结构外表添加外包层,可以现浇成型,也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强,以限制收缩裂缝,并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂浆以形成保护层,砂浆可以是石灰水泥或是石膏砂浆,也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板,采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。
2、充水(水套)
空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度,水在钢结构内循环,吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环,或由管道引入凉水来取代受热的水。
3、屏蔽
钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内,或将构件包藏在两片墙之间的空隙里,只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。
4、膨胀材料
采用钢结构防火涂料保护构件,这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点,一般不需要添加辅助设施,且涂层质量轻,还有一定的美观装饰作用,属于现代的先进防火技术措施。本文浅谈一下钢结构防火涂料。
2. 低温下钢筋会碎吗
会,超过1538摄氏度,铁就会融化成铁水,而低温环境下,掺杂有杂质磷的钢铁就会明显变脆。
金属在低温下内部分子活性降低会变得愈发松弛,从而产生一种内部应力,而这种应力一旦超过了金属热胀冷缩的极限,内部结构就会碎裂,从而金属内部瓦解而强度剧减,在南极钢铁一敲就碎,就是这么个道理。
(2)温度低于多少钢筋需要加热扩展阅读
钢筋施工一般规定
1、钢筋调直冷拉温度不宜低于-20℃。
2、钢筋负温焊接,可采用闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊等方法。
3、负温条件下使用的钢筋,施工过程中应加强管理和检验,钢筋在运输和加工过程中应防止撞击和刻痕。
4、当环境温度低于-20℃时,不得对HRB335、HRB400钢筋进行冷弯加工。
3. 冬季焊接施工气温多少度不得施工
焊接施工气温低于-5℃是不允许焊接的,需要进行预热,一般预热到15℃以上,就可以进行焊接了。
一般宜在入冬前挖好,覆盖保温。必须在冬季开挖的部位,可在土表面覆盖保温材料或在冰冻前翻松表土。翻松厚度须视土质和负温情况而定,一般不得小于0.5米。 覆盖材料必须保持干燥,其厚度应按各种材料的保温性能和土壤可能达到的冻结深度计算决定。
为了探索新浇混凝土在受冻前达到多大强度才能基本上避免冻害,各国都做过大量试验。中国现行规范规定,这一临界强度值为28天正常养护强度的40%,并不小于5兆帕。混凝土的冬季施工措施就是以此为基点的。
(3)温度低于多少钢筋需要加热扩展阅读:
为了防止遭受早期冻害,通常要求开始养护时的混凝土温度不低于 5°C。由于蓄热法是依靠水泥水化热和混凝土拌合物本身的热量,在保温的条件下达到预定的温度,其养护温度需提高到10°C以上。为此混凝土在拌制、运输、灌筑、捣实等过程中,必须采取措施,不使热量散发过快。
负温下制备混凝土时,可适当将水和砂石加热,但水和砂石混合物的温度应不超过40°C,否则投入水泥时易发生假凝。除加热养护外,冬季混凝土也可掺用早强剂、防冻剂等拌制,以降低其冰点,使混凝土在负温下硬化。
在混凝土中掺用氯盐时,其掺入量要严加控制。氯盐对钢筋有锈蚀作用,并要增大混凝土的导电率,故一般只能用于无筋混凝土。对于预应力混凝土结构,或经常处于潮湿状态或靠近高压电源的建筑物,不能掺氯盐。
4. 钢筋焊接的环境温度要求
环境温度低于零下5摄氏度时,闪光对焊需要采用预热闪光焊,电弧焊需要增大电流,降低焊接速度。
环境温度低于零下20摄氏度时,不宜焊接。