什么是鋼材的臨界溫度？20g的臨界溫度是多少？誰有鋼材的臨界溫度表？

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鋼材的機械強度隨溫度的升高而降低。當鋼材的溫度升高到某一值,而使其失去支撐能力,這一溫度值定義為該鋼材的臨界溫度。一般常用建筑鋼材的臨界溫度為540℃。對于建筑物火災,火場溫度大多在800～1200℃之間,在火災發(fā)生的10分鐘內(nèi),火場溫度即可高達700℃以上。對裸露的鋼構(gòu)件,在這樣的火災溫度下,也只有幾分鐘其溫度就可上升到500℃而達到其臨界值,進而失去承載能力,導致建筑物垮塌。因此,對鋼結(jié)構(gòu)進行防火保護勢在必行。對鋼結(jié)構(gòu)進行防火保護有多種多樣的形式和措施,其中使用防火涂料是一種比較理想的方法。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料噴涂在鋼構(gòu)件表面,起防火隔熱保護作用,防止鋼材在火災中迅速升溫而降低強度,避免鋼結(jié)構(gòu)失去支撐能力而導致建筑物垮塌。早在70年代,國外對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究和應用就開展了積極的工作并取得了較好的成效。80年代初,國外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料進入中國市場得到應用。隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展,各種建筑象雨后春筍,日益增多,各部門對使用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料作鋼材防火保護的要求也日益增加,鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究,生產(chǎn)及推廣應用正逐漸進入高潮。 鋼材 （1）鋼材在高溫下的熱物理性質(zhì) ①熱學性質(zhì)。鋼材的密度。熱傳導率、比熱、導熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)，是決定火災條件下鋼材溫度上升速度和鋼結(jié)構(gòu)熱應力的重要參數(shù)。鋼材的導熱系數(shù)大、比熱小是被火燒以后迅速升高溫度的根本原因。 ②力學性質(zhì)。溫度升高，鋼材的力學性質(zhì)發(fā)生改變，變化的大小取決于溫度的高低和鋼材的種類。一般溫度較高時，沒有一個明顯的屈服點，因為鋼材的應力——應變曲線沒有水平部分，而是繼續(xù)迅速上升，直到應力超過最大值而發(fā)生斷裂。預先經(jīng)過冷拔或熱處理等的鋼材，其強度大大高于低碳鋼。 ③鋼材的彈性模量是應力與應力引起變形的比率。它是度量鋼材，抵抗變形能力的。在給定應力的條件下，鋼材的彈性模量越大，變形就越小。鋼材的彈性模量，一般是隨著溫度的增加而迅速減小。 ④鋼材的線脹系數(shù)是表示鋼材由于加熱而產(chǎn)生的膨脹或收縮的特性。溫度升高，鋼材的長度伸長，其膨脹系數(shù)是正的；縮短時，其系數(shù)是負的。各種鋼材的線脹系數(shù)，根本不取決于鋼的含碳量。鋼隨溫度增加而產(chǎn)生的膨脹，只有在約700°C以下時才顯得有些規(guī)律，而在700°C以上時鋼材實際上己失去了它的所有強度。 ⑤蠕變。與荷載作用到材料上去的同時，出現(xiàn)變形。當荷載長期作用時，變形也隨時間的延長而增大。這種隨時間變化的變形稱為蠕變。鋼材的蠕變率取決于負荷后的時間、材料的溫度和材料承受的壓力。由于構(gòu)件類型的差別而變化很大，并且也為荷載和加熱速度強烈地影響著。此外，火災以后結(jié)構(gòu)是否能繼續(xù)使用，也影響允許蠕變和鋼材的溫度。一般說來，冷拔鋼的蠕變溫度比低碳鋼的蠕變溫度低。 （2）鋼結(jié)構(gòu)的臨界溫度 ①鋼梁的臨界溫度。一般來說，大的荷載可使工型鋼梁的耐火極限降低。鋼梁的破壞則必須等到整個截面全面到達屈服點，這需要較高的溫度，而且還取決于其截面的形狀。相對來說，超靜定梁比靜定梁的；臨界溫度要高，而且上梁底的溫度一般都高于梁頂?shù)臏囟取Ｏ戮壓蜕暇壍臏囟炔羁蛇_100～200°C。當有溫度梯度時，梁的承載能力將低于溫度均布（上下緣平均溫度）時的荷載能力。 ②鋼柱的臨界溫度。它取決于荷載和鋼的性質(zhì)以外，絕大部分還取決于柱子的細長比。長的柱于，在彈性變形的條件下就被壓彎了。所以，在實際應用時，長柱子（入≥100）的臨界溫度采用520°C，短柱子（入 <100）的臨界溫度采用420°C。 （3）鋼構(gòu)件的防火保護 ①鋼構(gòu)件的防火保護方法一般可采取設置阻火屏障、在鋼構(gòu)件表面澆注混凝土、用不燃材料包覆鋼構(gòu)件和在管材內(nèi)充水，以及在鋼構(gòu)件表面噴涂膨脹原漿防火物、無機纖維材料、無機防火隔熱涂料等方法。 ②噴涂施工與質(zhì)量檢查。防火涂料采用特制的噴涂機械，將配好的涂料噴涂在鋼構(gòu)件上，根據(jù)耐火等級要求，噴涂相應的厚度。施工過程中則應注意必須按照指定機構(gòu)的防火實驗數(shù)據(jù)和廠家的建議進行施工。噴涂前要清除構(gòu)件表面的油污、灰塵及其它影響粘附力的物質(zhì)，并把安裝在構(gòu)件上的吊架、支撐等先安裝好，而導線、氣管、水管等要在噴涂后再安裝。為了保證質(zhì)量，常要由專門培訓的人員施工，由消防監(jiān)督機關會同施工單位抽樣檢測、驗收。 4．混凝土 （1）混凝土的組成 混凝土是由膠凝材料（水泥）、水、粗或細骨料按適當比例配合，攪拌成混合物，經(jīng)一定時間硬化而成的人造石材。混凝土按密度的大小可分為重混凝土、普通混凝土和輕混凝土三種。混凝土的技術性質(zhì)在很大程度上是由原材料的性質(zhì)及其相對含量決定的，同時也與施工工藝（攪拌、成型、養(yǎng)護）有關。 （2）混凝土的熱物理性能 ①傳熱系數(shù)。混凝土是一·種普通的建筑材料，其傳熱系數(shù)，一般不易發(fā)生大的變動。 ②比熱。混凝土比熱隨溫度的變化很少是有規(guī)律的，但用1。17KJ/Kg·C的概數(shù)來代表混凝土的比熱，仍偏于安全。 ③強度。一般混凝土的抗壓強度隨溫度的變化而變化，但大量的國素影響混凝土的強度隨溫度變化。此外，骨料的品種。大小、水泥粘結(jié)劑和骨料的配合比、水灰比對混凝土的強度，就是在常條件下也有影響。 ④彈性模量。冷卻以后混凝土彈性模量的變化，大大地低于加熱狀態(tài)下混凝土的彈性模量。當受熱混凝土的溫度低于500°C時，彈性模量隨時間變化，井能基本恢復。 ⑤線脹系數(shù)。混凝土隨著溫度變化的膨脹，完全取決于骨料。混凝土的骨料越軟，相對地對混凝土膨脹的影響越小。相反，骨料越硬，對混凝土隨溫度變化的影響就越強。有些骨料在升高溫度時，由于它的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，也會明顯地影響混凝土的膨脹。 ③蠕變性質(zhì)。鋼筋混凝土梁一般是允許有較大蠕變的，一般在500°C以上，雖然試件已經(jīng)產(chǎn)生了很大撓度，但因蠕變而倒塌的還沒有。混凝土的蠕變率與預應力鋼筋混凝土相比，對溫度是不敏感的。當溫度低于300°C時，蠕變比鋼材高，但到325℃以上時，則又明顯地低于鋼材的蠕變率。 （3）鋼筋混凝土構(gòu)件的臨界溫度 ①鋼筋混凝土構(gòu)件的臨界溫度，決定于鋼筋和混凝土二者的性能。其臨界溫度受構(gòu)件的幾何參數(shù)與變形和強度的條件，以及構(gòu)件的支撐情況、荷載、約束和設計中安全系數(shù)的影響。 ②在受壓區(qū)破壞時，臨界溫度取決于混凝上的抗壓強度、變形和安全系數(shù)。受拉區(qū)破壞時，臨界溫度取決于受熱鋼筋降低的屈服強度和安全系數(shù)，屈服強度降低到工作應力時的強度，即臨界溫度。 ③預應力鋼筋到達450°C時預應力鋼筋混凝土梁破壞，而鋼筋混凝土梁在鋼筋到達650°C時才破壞。超靜定鋼筋混凝土梁的臨界溫度，比靜定梁的要高。 參考文獻： 。