属性的钢筋混凝土钢钢筋暴露在高温下

文摘

机械性能的恶化的屈服强度和弹性模量被认为是主要的元素影响火灾下钢结构的性能。在这项研究中,热轧S220和S420钢筋钢钢筋受到高温调查这些材料的防火性能。它的目的是确定温度升高后剩余的钢钢筋的力学性能。钢受到20,100,200,300,500,800,C温度和拉伸试验进行了3小时。温度对力学性能的影响S220和S420确定。机械性能都是减少由于钢钢筋的温度升高。见S420钢的力学性能是影响钢材的高温S220以上。

1。介绍

火仍然是一个严重的潜在风险大部分建筑物和构筑物。由于混凝土广泛应用于建筑、耐火混凝土的研究变得越来越重要。世界各地的许多研究者在这个问题上做了一些研究。所有常见的建筑材料的力学性能下降与海拔温度。钢筋混凝土结构在火灾条件下的行为是由组成材料的性质、混凝土、钢在高温下。混凝土和钢发生相当大的变化在他们的力量,物理特性,刚度通过加热的影响,这些变化不后续冷却后可恢复1]。

必须安全、经济和容易适用的设计方法对钢铁成员遭受火灾。然而,没有消防,钢结构可能遭受严重破坏甚至倒塌在一次火灾灾难。这是因为钢的力学性能恶化,在火灾热,并在600年传统钢的屈服强度^°指定C小于1/3的室温屈服强度(2]。因此,传统钢通常需要应用防火涂料(3]。钢构件的温度升高是由传热的原则。因此,必须认识到,钢构件的温度(s)不会像火的温度通常是相同的在一个隔间或外部火焰。保护钢将会升温慢得多,比未受保护的钢暴露于火。同时,对钢构件火灾影响影响消防中心的距离,如果更多的通风附近发生钢fuel-controlled条件,其中通风有助于散热冷却钢的周边环境(4]。

特别是,温度增加的钢铁和混凝土复合筒元素导致屈服应力等力学性能的降低,杨氏模量,混凝土的极限抗压强度(5]。因此,承重钢减少钢或复合结构遭受火灾时采取行动。如果火灾的持续时间和强度足够大,负载轴承阻力可以下降到应用的水平加载导致结构的崩溃。然而,失败的世界贸易中心在2001年9月11日,特别是建筑WTC7提醒工程职业连接失败的可能性在火灾条件下(6]。在这项研究中,S220和S420肋混凝土钢钢筋受到7个不同的温度来确定钢筋钢的高温行为。

2。实验研究

实验研究进行了10和16毫米直径和长度200毫米S220 S420钢筋钢钢筋。试样受到20,100,200,300,500,800,950^°C温度高炉为3小时,分别。最终固化过程中,钢自然冷却到室温。随后,拉伸测试应用于钢筋钢筋。根据EN 10002 - 1抗拉强度、屈服强度、伸长率测定钢钢筋的温度升高(7]。钢试样抗拉强度进行了测试与60吨的载荷能力万能拉力强度测试机。试验机的加载速度调整根据TS 708代码(8]。

3所示。测试结果和评价

3.1。应力-应变关系

值平均应力-应变关系为标本,暴露在各种温度数据1和2。数据的曲线1和2被吸引的平均测试结果10和16毫米直径钢标本。测试条件是为了模拟建筑,火灾所以加强钢的力学性能的变化可以确定用于结构暴露于高温。可以看到从图1,温度低于500^°C对力学性能没有显著影响预热和冷却S220钢钢筋。S220钢的屈服强度、分裂抗拉强度类似这个温度。然而,屈服强度、分裂S220钢钢筋的抗拉强度随着温度的增加减少超过800^°c .类似行为的测试结果可以看到S420-ribbed钢钢筋(图2)。所有高温下钢标本变得更加韧性温度高于800^°C。

3.2。屈服强度

钢筋的屈服强度钢筋与照射温度升高的影响。从图可以得出结论3没有加强钢的屈服强度的变化与覆盖多达300^°c .普通钢筋钢筋的应变硬化已经经历了这个温度。根据Eurocode和TS 1993,在400年之前^°C没有屈服强度下降,但在这个温度出现明显的屈服强度损失(9]。的屈服强度损失S220和S420钢钢筋800年分别为46%和84%^°C接触温度,分别。为进一步提高温度950^°C,屈服强度降低64%和89%,分别。根据这些结果,剩下的屈服强度S220钢筋钢筋高于S420-ribbed高温后钢筋暴露。

3.3。抗拉强度

钢筋的抗拉强度变化钢筋暴露在温度升高在图给出4。对这些结果的光,没有意义减少这两种类型的钢钢筋的抗拉强度高达500^°C的温度。的抗拉强度损失S220和S420钢钢筋800年分别为51%和85%^°C接触温度,分别。在950年暴露温度最高^°C,抗拉强度降低60%和90%,分别。根据这些结果,其余S220钢加固钢筋的抗拉强度高于S420-ribbed高温后钢筋暴露。然而,它应该考虑完整的强度损失的可能性的钢在高温下钢筋结构时受到一个巨大的火。剩下的500年后两钢筋的钢筋^°C是低于这些钢的设计优势。因此,钢钢筋结构的剩余强度是影响火灾的曝光时间和类型取决于传热通过混凝土保护层钢铁零件(10]。

3.4。伸长

高温和分裂伸长比之间的关系可以看到从图5。这个数字表明,两个钢钢筋显示相同的伸长行为下的温度升高。S220钢钢筋的伸长比例高于S420钢筋取决于钢的韧性断裂行为。钢筋混凝土建筑内火灾后,构件的变形量增加与延性钢筋在高温下的行为。

延伸率略有增加到300^°C,然而,高于这个温度的材料变得脆弱和伸长值降低。S220和S420钢钢筋的伸长损失800年分别为1.2%和1.6%^°C接触温度,分别。为进一步提高温度950^°C,分别延伸率降低了1.6%和3.3%。根据这些结果,S420钢的伸长能力低于S220钢下升高温度。S420钢表现出脆性断裂行为下升高温度。这种行为是不够的在钢筋混凝土结构钢筋钢。

3.5。韧性

建筑材料的能量吸收能力应该提高对动态地震载荷。材料的断裂能量与韧性的概念定义。钢的韧性值钢筋用于实验研究给出了图6。根据测试结果,这两种类型的钢的韧性值在温度升高后降低风险。然而,300^°C,韧性值增加钢的塑性行为。的韧性损失S220和S420钢钢筋800年分别为16%和35%^°C接触温度,分别。为进一步提高温度950^°C,韧性降低82%和88%,分别。

4所示。结论

在前面的研究中,所述钢结构成员松强度下升高温度。在这项研究中,研究了钢钢筋的力学性能,暴露于高温和冷却到室温。根据测试结果,最常见的钢筋钢筋S420表现出脆性断裂机制下升高温度。分裂的屈服强度、抗拉强度、伸长率和S220钢韧性值较低。这些结果说明S220类型的钢筋比S420钢在高温下的影响较小。作者认为覆盖保护层厚度应该更高提高钢筋混凝土构件的防火安全。

引用

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2. e . Unluoğluİ。b . Topcu, b . Yalaman“钢筋混凝土钢筋混凝土保护层影响暴露于高温、”建筑和建筑材料,21卷,不。6,1155 - 1160年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. c。Poon s .爱资哈尔·m·安森,杨绍明。关铭黄”,火灾后混凝土的强度和耐久性复苏post-fire-curing之后,“水泥和混凝土的研究没有,卷。31日。9日,第1318 - 1307页,2001年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
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8. TS 708,“钢钢筋混凝土,”土耳其标准机构,安卡拉,土耳其,1996。视图:谷歌学术搜索
9. TS 138 EN 1993”,钢结构部分设计1 - 2:一般rules-structural消防设计,“土耳其标准机构,安卡拉,土耳其,2005。视图:谷歌学术搜索
10. İ。b . Topcu和b . Işıkdağ”保护层厚度对钢筋暴露在温度升高的影响,“建筑和建筑材料。在出版社。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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