非膨胀型防火涂料等效热传导系数研究

基于防火涂料标准耐火试验方法,对涂覆非膨胀型防火涂料的钢板试件和工字型钢试件进行了耐火试验,用所得的试件升温曲线计算非膨胀型防火涂料的热传导系数随涂层温度变化曲线.提出将涂层温度为400~800℃时的热传导系数平均值作为涂层等效热传导系数,并用以进行被保护钢构件火灾下升温计算,所得钢构件的升温曲线与试验测得的升温曲线符合良好.参数分析表明,等效热传导系数与试件截面形状系数无关,与涂层厚度相关,表明用小尺寸钢板试件耐火试验结果计算所得的等效热传导系数可用于预测其他被保护钢构件在火灾下的升温.对不同涂层厚度热传导系数进行线性拟合,提出以涂层厚度20mm时的等效热传导系数作为非膨胀型防火涂料等效热传导系数特征值.     

建筑结构用耐火钢性能及涂料涂覆减薄研究

对采用Nb、Ti、Mo复合微合金体系优化设计的345MPa级耐火钢常温、高温下的力学性能进行研究。结果表明,优化后的345MPa级耐火钢有较低的屈强比与良好的高温力学性能。对普通Q235钢梁与345MPa级耐火钢梁进行不同厚度涂料涂覆和耐火测试,对钢结构防火涂料的涂覆减薄进行研究。结果表明,在同等防火涂料涂覆条件下,345MPa级耐火钢耐火极限高于普通Q235钢梁,耐火极限的提高主要由于软化温度的提高。345MPa级耐火钢在涂料涂覆减薄的条件下,满足北京2022冬奥会滑雪大跳台裁判塔二级防火设计要求。     

昆山市防火材料厂产品介绍

正1 WH(GJ-WH)室外厚型钢结构防火涂料1.1概述WH(GJ-WH)室外厚型钢结构防火涂料(见图1)是耐火极限大于2 h的钢结构构件的防火保护功能性涂料。图1 WH(GJ-WH)室外厚型钢结构防火涂料1.2产品特点该防火涂料涂覆于钢结构表面,遇火灾高温时能有效地阻止热量传向基材,形成一层防火隔热层,使钢基材在火灾中受到保护,其强度不会在火灾的高温作用下急剧下降而导致建筑物垮塌。1.3适用范围该防火涂料能对钢构件起到高效的防火隔热保护作用,提高其耐火极限。1.4工作原理加入各种本身不燃的无机填料,其热导率低,可延滞热量传向被保护的钢基材的速度。涂覆在被保护基材上的涂层本身不燃或难燃,对基材起屏障和防止热辐射作用,避免了火焰和高温直接进攻被保护的基材。1.5主要性能参数     

方钢管混凝土柱耐火极限影响因素分析

研究了方形截面钢管混凝土柱的耐火性能 ,分析了材料强度、构件截面含钢率、截面尺寸、构件长细比及荷载偏心距、保护层厚度等参数对构件耐火极限的影响。结果表明 ,材料强度、构件截面含钢率、荷载偏心距对方形截面钢管混凝土柱耐火极限的影响不大 ;截面尺寸、构件长细比对方形截面钢管混凝土柱耐火极限的影响较大 ,且截面尺寸越大 ,构件耐火极限越长 ,长细比越大 ,构件耐火极限越短。并指出可以通过涂以一定厚度的防火涂料保证方形截面钢管混凝土柱达到要求的耐火极限     

设有不同防火涂层的钢板剪力墙的抗火性能比较分析

钢板剪力墙作为一种新型抗侧力结构,在高烈度地震区的使用越来越广泛.本文采用有限元软件ABAQUS建立不同防火保护下的钢板剪力墙模型,通过结构的温度应力分布以及变形对不同工况下结构的抗火性能进行了分析.通过研究发现,防火涂层可以大幅度提高钢板剪力墙结构的耐火极限;结构在受火过程中应力发生了重分布现象;对全部构件采用d/λi =0.15厚涂型防火涂料,结构的耐火极限超过3h,满足一级防火要求,对框架柱采用d/λi=0.15厚涂型防火涂料,其余构件采用d/λi =0.1厚涂型防火涂料,结构耐火极限超过3h,满足一级防火要求,且这种方法更加经济.     

钢构件截面系数与防火涂料耐火性能的关系

试验研究荷载、防火涂料涂层厚度对承重梁、非承重梁、非承重柱钢构件的耐火性能的影响.试验温度到达700 ℃时终止.承重梁跨中挠度在400 ℃前变化速率增长较慢,屈服强度基本无变化;钢构件温度变化分两个阶段,温度增长速度先快后慢.试验时间相同时,试验基材的温度随着截面系数的增大而增大;钢构件类型用途相同时,防火涂料的耐火极限与钢构件的截面系数成反比.     

火灾下带肋薄壁方钢管混凝土柱承载力分析

对带肋薄壁方钢管混凝土柱在火灾下的承载力进行了分析,考察了各重要参数对构件承载力影响系数的影响。结果表明:在火灾作用下,带肋薄壁方钢管混凝土柱的承载力损失较为严重,在一定参数范围内,截面尺寸、构件长细比和防火保护层厚度对火灾下构件承载力影响系数的影响较大,荷载偏心率、截面含钢率的影响次之,钢管屈服强度、加劲肋屈服强度、混凝土抗压强度的影响较小,加劲肋宽厚比在荷载比≤0.3且宽厚比≤25的情况下有一定影响。在构件外表面采用防火保护能有效提高耐火极限,而且厚涂型钢结构防火涂料的效果明显优于水泥砂浆保护层。     

不同加强措施下轴压部分包覆钢-混凝土组合柱抗火性能研究

由于型钢翼缘外露,部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱耐火极限很难满足设计需求。为探究PEC柱抗火性能加强方法,得到经济合理的加强措施,通过ABAQUS有限元分析软件建立了轴压作用下PEC柱的温度场及热力学性能有限元分析模型,并用已有试验数据验证模型可靠性,探讨了PEC柱在高温下的温度变化、受力机理和破坏模式。对不同加强措施下轴压PEC柱抗火性能进行了参数分析,研究了荷载比、纵筋配筋率、翼缘面积比、截面尺寸、长细比和防火涂料厚度等参数对PEC柱耐火极限的影响规律。结果表明:PEC柱耐火极限随荷载比、长细比、翼缘面积比的降低而明显提高,随着防火涂料厚度与截面尺寸的增加而明显提高; 在参数分析的基础上,回归得到考虑防火涂料厚度影响的PEC柱耐火极限简化计算公式,研究结果将为PEC构件抗火设计提供科学依据。     

圆钢管混凝土柱火灾升温试验及钢管温度计算方法

钢管混凝土柱充分利用了钢和混凝土各自的优点,具有良好的结构受力性能和经济性,且施工方便,广泛应用于工程建设。由于钢管内部的混凝土能吸收大量的热量,钢管混凝土柱的抗火性能优于纯钢柱;但若不对其进行防火保护,大部分情况下其耐火极限不能满足规范要求;若对其按纯钢柱进行抗火设计,又会造成很大的浪费。目前国内外对钢管混凝土柱的耐火性能及抗火设计已进行了大量的研究,提出了一些抗火设计方法,但这些方法在实际工程应用中比较复杂,简便性有待提高。构件在火灾下的截面温度分布是抗火设计的基础,为此对10个圆钢管混凝土柱试件进行了标准火灾下非加载耐火试验,得到了火灾下截面温度分布情况;并进行了钢管混凝土柱火灾下截面温度场有限元分析,研究了柱直径、钢管厚度等的影响。进而提出了火灾下钢管混凝土柱钢管温度简化计算方法,其计算精度得到了试验及有限元计算结果的验证。     

设有不同防火涂层的钢板剪力墙的抗火性能比较分析

钢板剪力墙作为一种新型抗侧力结构,在高烈度地震区的使用越来越广泛。本文采用有限元软件ABAQUS建立不同防火保护下的钢板剪力墙模型,通过结构的温度应力分布以及变形对不同工况下结构的抗火性能进行了分析。通过研究发现,防火涂层可以大幅度提高钢板剪力墙结构的耐火极限;结构在受火过程中应力发生了重分布现象;对全部构件采用d/λi=0.15厚涂型防火涂料,结构的耐火极限超过3 h,满足一级防火要求,对框架柱采用d/λi=0.15厚涂型防火涂料,其余构件采用d/λi=0.1厚涂型防火涂料,结构耐火极限超过3 h,满足一级防火要求,且这种方法更加经济。     

相对两面受火的方钢管约束型钢混凝土柱抗火性能

为研究相对两面受火的方钢管约束型钢混凝土柱的耐火极限,运用ABAQUS建立了ISO 834标准火灾作用下方钢管约束型钢混凝土柱的有限元模型,包括温度场分析模型和耐火极限分析模型,用已有的相关试验进行验证,并分析了截面温度场和力学性能的变化规律。在此基础上分析荷载比、计算长度、型钢含钢率、截面尺寸、混凝土强度等参数对构件耐火极限的影响规律。基于上述规律并结合大量计算结果定量给出了相对两面受火的方钢管约束型钢混凝土柱的耐火极限简化计算式。结果表明:荷载比和计算长度对构件耐火极限影响较大,随着荷载比和计算长度的增加,构件的耐火极限呈线性降低; 截面尺寸对构件的耐火极限影响较大,随着截面尺寸的增加,构件的耐火极限呈线性增加; 随着型钢含钢率的增加,构件的耐火极限增加并不明显; 耐火极限计算式计算精度良好,可为相对两面受火的方钢管约束型钢混凝土柱抗火设计提供参考。     

Component modelling of flexible end-plate connections in fire

This paper describes a component-based model for simulating the behaviour of flexible end-plate connections between beams and columns in steel framed structures in fire conditions. In this method, a simple steel connection was split into a number of active components for which mechanical properties are represented by non-linear springs. The behaviour of a steel connection is then determined by assembling the individual behaviour for each active component into a spring model. The component model presented in this paper is capable of predicting the behaviour of steel connections under varied loading conditions. It is also capable of predicting the tying resistance and critical components of failure for steel connections in fire. Compared with experimental test data, a good correlation with the simplified model has been achieved and this method, combined with finite element modelling, may be used to examine the performance of simple steel connections in fire conditions.     

研发最新耐火极限标准

9．11事件结束之后不久,美国联邦应急管理局（FEMA）和美国土木工程师学会结构工程研究所（SEI／ASCE）就组成了一个研究小组,集合了土木、结构和防火工程师,共同研究世贸中心（WTC）建筑的结构特性。     

圆中空夹层钢管混凝土柱耐火性能初探

中空夹层钢管混凝土是一种新型钢管混凝土构件,具有良好的应用前景,研究其耐火性能和抗火设计方法非常重要。为此,文章简要论述了圆中空夹层钢管混凝土柱耐火性能研究的方法,以及取得的初步研究成果,其中主要包括耐火极限和防火保护层厚度的计算,可供有关研究和工程实践参考。     

单层单跨钢框架抗火性能的试验研究

本文对2榀H型钢单层单跨钢框架进行抗火性能的试验研究。试验采用足尺试件,钢梁长3400mm,钢柱高3200mm,混凝土板宽1000mm。试验中考虑不同受火工况对钢框架抗火性能的影响。通过试验得出了梁、板、柱温度场变化规律和钢框架变形情况。试验结果表明:火灾下,由于钢筋混凝土板的存在,钢梁沿截面高度各点温度不一致,即钢梁沿截面高度存在温度变化的温度场;梁柱全部受火的单层单跨钢框架(节点受到保护)破坏方式为钢柱压屈破坏,破坏位置在受到保护的钢节点下部的钢柱上。本文研究结果为今后钢结构抗火性能的进一步研究提供参考数据。     

钢管桁架抗火试验及有限元分析

进行了2个足尺钢管桁架的抗火试验,建立了桁架的有限元模型,经比较,有限元与试验结果吻合良好。火灾试验和有限元分析结果表明:火灾作用下平面圆钢管桁架的破坏主要是由于腹杆管壁局部屈服引起的;并且随着荷载比的增加,平面圆钢管桁架的耐火极限温度逐渐降低。     

外墙外保温系统的防火安全性分析

本文首先对外墙外保温系统防火安全性问题的起因和防火性要求进行了分析,并对外保温用有机可燃保温材料的试验与评定予以论述。而后提出不宜不惜代价地提高有机保温材料的阻燃性能来提高外保温系统的防火安全性,而应重点考虑系统整体构造的防火性能,其中主要包括空腔、防火隔断和防火保护面层3个关键要素。     

外保温系统防火构造全尺寸模型火试验方法

采取有效的防火构造措施是解决建筑外墙外保温系统防火安全性问题的有效途径。本文介绍了外保温系统防火构造全尺寸模型的火试验方法,以窗口火试验和墙角火试验为基础,对外保温系统的火焰传播性和整体抗火能力进行了验证。     

一则电梯耐火门设计计算实例与试验验证

根据GB／T24480-2009．以一个电梯耐火门设计实例,介绍了电梯耐火门的完整性、隔热性的理论计算以及加强筋的设计。对设计的耐火门进行了耐火试验,通过上部、中部、下部门板的热成像图分析了平均温升,并测量了气体泄漏量。     

钢筋混凝土结构高温性能研究综述

总结了钢筋混凝土材料、构件及结构抗火性能研究现状 ,概括了耐火设计以及火灾后损伤评估的方法