摘要：为了得到标准升温下耐火钢-混凝土组合梁截面抗弯极限承载力-时间曲线和一定荷载比下组合梁的耐火极限,基于舞钢耐火钢Q345-FR钢板高温力学性能试验结果,采用有限元方法对耐火钢-混凝土组合梁的抗火性能进行高温稳态分析和瞬态分析.考察混凝土板尺寸、钢梁截面尺寸、涂料厚度、荷载比等参数对高温下组合梁承载力和耐火极限的影响.提出耐火钢组合梁高温下承载力和耐火极限计算公式,公式计算结果与有限元结果非常吻合.将有限元计算结果与规程CECS200:2006方法的计算结果进行对比分析,结果表明规程方法偏于保守,受火时间越长,保守程度越大;建议将腹板和下翼缘的温度分开计算,修正后的规范方法计算耐火钢-混凝土组合梁的抗火性能更为合理.

摘要：为了得到火灾中耐火钢-钢管混凝土柱的防火性能,分析特定耐火极限下耐火钢-钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度.采用厚涂型钢结构防火涂料、水泥砂浆作为耐火钢圆钢管混凝土柱防火保护层,蒸压加气混凝土板、水泥砂浆作为耐火钢方钢管混凝土柱防火保护层.变化混凝土强度、含钢率、荷载偏心率、钢管尺寸、耐火极限、长细比、钢材强度等参数,利用ANYSY有限元软件分析圆柱、方柱在火灾升温曲线下的温度场.采用数值计算方法求解圆柱、方柱满足特定耐火极限要求时所需的防火保护层厚度,提出3种保护层厚度的实用计算公式.由拟合公式得到的计算结果与理论计算结果的误差较小,可为有关工程的抗火设计提供参考.与普通钢管混凝土柱相比,耐火钢-钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度明显较小,约为普通柱所需厚度的1/3~1/2,可节省建筑使用空间.

摘要：为了得到耐火钢圆钢管混凝土柱的防火性能,利用ANYSY有限元软件对火灾升温曲线下钢管混凝土柱进行温度场模拟,变化钢管直径、长细比、含钢率、钢材强度、混凝土强度、受火时间、荷载偏心率、荷载比等参数,采用数值计算方法求解耐火钢圆钢管混凝土柱耐火极限和承载力.提出耐火极限和承载力的实用计算公式,公式与数值计算结果吻合度高,可为有关工程的抗火设计提供参考.研究结果表明,与普通柱相比,在一定时间内耐火钢圆钢管混凝土柱耐火极限和承载力提高显著,因此可减薄甚至取消防火涂层.

摘要：为促进高性能耐火钢材设计理论发展与工程应用,对采用不同型号高强度螺栓的10个高强度螺栓连接接头进行了不同温度条件下的受剪试验,其中包含4个采用普通高强度螺栓的连接接头以及6个采用BFRW10耐火高强度螺栓的连接接头,连接板均采用WGJ高性能耐火钢。试验研究了常温下螺栓接头的摩擦面抗滑移系数、不同温度下螺栓接头的荷载-位移关系、荷载折减系数及其破坏形式。研究结果表明:随着温度的升高,螺栓接头的破坏形式由孔壁承压破坏转向螺杆剪切破坏;在不同温度条件下,采用耐火高强度螺栓可显著提高螺栓连接接头的高温极限荷载。根据极限荷载试验结果,与欧洲规范EC3中螺栓接头高温设计方法及采用折减材料强度计算方法的计算结果进行了对比,表明现有规范方法应用于此类耐火高强度螺栓接头的设计偏于保守,同时给出了建立该类螺栓接头整体高温折减系数的设计建议。

摘要：为研究高强耐火钢在高温下的力学性能,通过国产Q345FR、Q420FR、Q460FR耐火钢的高温下稳态拉伸试验和热膨胀变形试验,得到了20~800℃下各等级耐火钢的破坏模式、应力-应变关系曲线、力学性能参数及热膨胀系数,并与普通结构钢高温性能以及欧洲、中国的抗火设计规范的相关规定进行了对比。研究结果表明:在温度低于350~400℃时,国产高强耐火钢屈服强度、抗拉强度高于常温的,当温度超过400℃后,屈服强度、抗拉强度开始快速下降;欧洲规范EC3中给出的高温下普通结构钢的弹性模量、强度计算公式不适用于高强度耐火钢;温度低于450℃时,耐火钢试验值与GB 51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》中普通钢取值更吻合;温度高于450℃时,耐火钢试验值与规范GB 51249—2017中耐火钢取值更吻合。针对Q345FR、Q420FR、Q460FR高强耐火钢,提出了高温下弹性模量、屈服强度、抗拉强度变化系数拟合公式,可用于耐火钢结构抗火设计。

摘要：为了得到高温下耐火钢的材料特性,对马钢集团开发的耐火钢在高温下的力学性能进行了试验研究。通过高温下的恒温加载拉伸试验,得到不同温度下耐火钢的屈服强度、极限强度、延伸率、面缩率和应力-应变关系,并测定高温下耐火钢的热膨胀系数,采用悬丝耦合共振法测定高温下耐火钢的初始弹性模量。试验表明,马钢耐火钢在600℃时的屈服强度大于常温下的2/3,弹性模量大于常温下的3/4。通过对试验结果的分析,拟合得到耐火钢的各力学指标参数随温度变化的计算公式,这些公式可用于耐火钢结构抗火性能的分析与设计。

摘要：对两种耐火钢在室温和600℃进行拉伸力学实验,一种不含钒元素,一种钒元素含量为0.11at%,并用透射电镜(TEM)和原子探针层析技术(APT)观察这两种耐火钢的显微组织和分析合金元素的三维空间分布。结果表明,含钒元素实验钢中为(Nb,V)C碳化物,不含钒元素实验钢中为NbC碳化物,且含钒元素实验钢中碳化物数量远远高于不含钒元素实验钢,碳化物尺寸也稍大于不含钒元素实验钢。这表明耐火钢中适当含量的钒元素可以促进碳化物的弥散析出,增强析出强化作用,提高耐火钢室温和在600℃的力学性能。

摘要：钢结构变电站常用的防火形式有防火涂料、防火板、钢-混凝土组合结构、耐火钢等。将防火涂料和耐火钢两种防火方案进行对比,选取了具有典型特征的梁、柱构件,按照耐火等级一级和二级,对钢梁、柱进行防火设计。计算出不同耐火时间钢梁、钢柱的防火层厚度,并通过造价、工期等综合比较,得出耐火钢在变电站防火设计中的经济适用性。

摘要：对两种耐火钢(FR)与普通结构钢在常温到高温700℃之间的力学性能比较试验研究结果显示,耐火钢比普通结构钢具有更好的高温力学性能,耐火钢在约650℃时的屈服强度为常温下强度的50%,而普通结构钢在550℃时的屈服强度就已降到常温下强度的50%。同时耐火钢的高温(600℃)蠕变也比普通结构钢的小。研究结果表明在建筑设计中用耐火钢替代需要采取防火措施的普通结构钢更经济安全。

摘要：介绍了345 MPa级别低Mo或无Mo经济型耐火钢的化学成分、试验工艺、力学性能、组织状态等;讨论了钢种所涉及的合金元素、组织等对高温强度、屈强比等关键力学性能的影响。结果表明,该钢种与普通建筑用钢相比具有良好的耐火性能,同时较低合金元素的设计具备了良好的经济性。