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              钢结构火灾下破坏的原因
                  1.火灾下空气升温速度快
                  建筑屋内通常具有较多的可燃物,遇到明火后,在氧气的助燃下通常会起火,如果不能及时得到控制就会发生火灾。一般建筑火灾(小室火灾)的发展有个阶段,初期增长阶段、全盛阶段和衰退阶段。火灾初期空气温度较低,燃料燃烧较慢,如果此时没有成功灭火,燃料很快就会发生轰然而进入全盛阶段,图为典型火灾下空气的温度与燃烧时间的关系。从图中可以看出,轰燃发生后空气的温度会迅速升高,通常在几分钟内可达1000℃,而此时火势很容易失去控制,给灭火造成极大的困难,国际上一般采用标准升温曲线来模拟小室火灾的空气升温。

            1.     钢材是热的良导体,火灾下燃料燃烧释放到空气中的热量会迅速通过热传导、对流和辐射的方式传递到钢构件中,从而会引起钢结构的迅速升温。无防火保护的钢构件,通常20min内温度可升到600℃以上。
                  2。钢材强度和刚度随温度增加衰减快
                  常温下钢材具有较高的强度和较大的弹性模量, 随着温度的升高, 钢材的强度和弹性模量迅速下降。
                  图 7 为高温下钢材的典型应力-应变关系曲线, 随着温度的升高,钢材的抗拉强度明显降低。图 8 为欧洲规范[6] ( EC3 ) 、美 国 规 范[7] ( AISC ) 、英 国 规 范[8]和中国规范[9] ( GB 51249—2017) 给出的钢材的强度和弹性模量与温度的关系曲线, 从图中可以看出,600℃ 下钢材的屈服强度和弹性模量下降到常温下的 40% 左右。
                 3.钢结构高温下承载力的降低
                  钢结构的承载力是由钢材的强度和刚度决定的,火灾下随着钢材温度的上升, 强度和刚度会逐渐衰减,从而造成钢结构的承载力降低,如图 9 所示。火灾下钢结构承受的建筑物的荷载一般没有明显变化, 但当钢结构的温度升高到某一数值时, 钢结构就会因承载力不足以承受其上的荷载效应而发生破坏, 火灾下结构发生破坏时的温度也称为临界温度( Tcr ) , 一般不超过 600℃。

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