鋼管混凝土構(gòu)件耐火性能研究和測定項目摘要

采用有限元法對高溫上鋼管混凝土構(gòu)件截面的溫度場進行了計算，提出了高溫下鋼材和混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及其與溫度之間的關(guān)系。采用數(shù)值方法計算了火災(zāi)下鋼管混凝土軸壓和偏壓構(gòu)件荷載與變形之間的關(guān)系、以及與火災(zāi)持續(xù)時間之間的關(guān)系，分析了各參數(shù)，如鋼材和混凝土的強度、構(gòu)件截面含鋼率、荷載偏心率及構(gòu)件長細比等對鋼管高強度混凝土耐火極限的影響。最后，提出鋼管混凝土耐火極限及防火保護層厚度的簡化計算公式，可供實際工程設(shè)計參考。本項目的研究成果也可為國家制定鋼管混凝土防火方面的設(shè)計規(guī)程提供參考。 2100433B

耐火度的測定方法，除有國際標準（ISO528）外，各國都有標準方法，但大致相同，都是采用與標準測溫錐相比較的方法。

耐火材料試錐在高溫下的彎倒程度，主要取決于液相與固相的數(shù)量比、液相的粘度變化和高熔點晶相的分散度。通常錐體達到耐火度時，多數(shù)均含液相約70～80%，液相粘度約為10～50Pa·s，并隨材料不同而異。因此，可以認為耐火材料耐火度的高低除與測定條件，特別是與試錐的粒度組成和升溫速度以及某些材料與測定氣氛有關(guān)以外，主要受材料的化學和礦物組成所控制。對由各種單二組分構(gòu)成的耐火材料而言，主要取決于化合物熔點的高低。而對由多組分構(gòu)成的耐火材料而言，取決于主成分和他成分的數(shù)量比。雜質(zhì)會嚴重降低材料的耐火度。如對Al2O3，含量在20～80%之間的硅鋁系耐火材料而言，耐火度t 可近似地以Al2O3和雜質(zhì)R 百分含量估算，即t=1580 4.386（Al2O3-R）。因此，欲提高耐火材料的耐火度，必須提高主成分和主晶相的數(shù)量并盡量降低雜質(zhì)。

中國標準（GB7322）與國際標準完全相同，將被測材料磨成細粉，制成與標準測溫錐形狀、尺寸相同的截頭三角錐，也可直接從耐火制品上鋸取上述的截頭三角錐，與標準測溫錐一起插在一個耐火的底盤上，放在炭阻爐或燃氣高溫爐內(nèi)，按規(guī)定的速率加熱，視其與標準測溫錐相比較所彎倒的程度，當其彎倒至錐的尖端接觸底盤時的溫度（見下圖1所示），即為材料的耐火度，通常都用標準測溫錐的錐號表示。

各國標準測溫錐規(guī)格不同，錐號所代表的溫度也不一致。世界上最常見的是德國的塞格爾錐（Segerkegel），縮寫為SK，如SK35代表1780℃，而美國的奧頓錐（orton） 35代表1785℃。國際標準化組織的標準測溫錐（ISO）、中國的標準測溫錐（WZ）和前蘇聯(lián)的標準測溫錐（ПК）都是一致的，采用錐號乘以10即為所代表的溫度。如ISO176、WZ176以及ПК176均代表1760℃。英、德、美國標準測溫錐號的相應(yīng)溫度見下表。

英國、德國、美國標準測溫錐號相應(yīng)溫度（℃）