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混凝土结构的耐火性能分析与测试混凝土作为一种常见的建筑材料，其广泛应用的原因之一就是其优异的耐火性能。
混凝土结构在火灾中能够长时间保持其力学性能，为火灾事故的控制和扑灭提供了宝贵的时间。
然而，由于火灾环境的极端性质，混凝土结构在受火后可能会发生各种损坏，进而影响建筑物的结构完整性和安全性。
因此，对混凝土结构的耐火性能进行分析和测试是非常重要的。
一、混凝土结构的耐火性能分析混凝土结构的耐火性能分析可从以下几个方面进行考虑。
首先，混凝土的结构组成是影响其耐火性能的重要因素之一。
混凝土主要由骨料、胶凝材料和水泥浆胶等组成，其中骨料和水泥浆胶在高温环境下的性质不同，会对混凝土的耐火性能产生影响。
因此，通过分析和评估混凝土的结构组成可以预测其在火灾中的耐火性能。
其次，混凝土的厚度以及暴露时间也是影响其耐火性能的重要因素。
混凝土的厚度决定了其在受火后保护内部钢筋的时间，而暴露时间则决定了混凝土在火灾中的长期耐火性能。
因此，通过分析混凝土的厚度和暴露时间，可以对其在火灾中的行为和性能进行预测。
最后，混凝土的微观结构也会影响其耐火性能。
混凝土中的孔隙结构对热传导和热膨胀等性能起着重要的作用。
因此，通过分析混凝土的孔隙结构可以评估其在火灾中的热响应和耐火性能。
二、混凝土结构的耐火性能测试混凝土结构的耐火性能测试通常包括实验室试验和火灾模拟试验两种方法。
实验室试验主要通过加热混凝土试件，观察其在不同温度和时间条件下的性能变化来评估其耐火性能。
常用的试验方法包括热重分析、差热分析和细观结构分析等。
这些试验方法可以评估混凝土的热失重、热膨胀和热导率等性能指标，从而预测其在火灾中的行为和性能。
火灾模拟试验是通过模拟真实火灾环境，在实际建筑物上进行试验来评估混凝土结构的耐火性能。
这种试验方法可以更真实地模拟火灾时的温度变化、火焰冲击和结构损伤等情况，从而更准确地评估混凝土的耐火性能。
然而，由于试验条件的复杂性和成本的高昂性，火灾模拟试验在实际应用中较少使用。
钢筋混凝土构件的防火性能研究一、引言钢筋混凝土构件作为建筑结构中常见的材料之一，在建筑工程中具有广泛的应用。
然而，在火灾发生时，钢筋混凝土构件的防火性能成为了建筑安全的重要指标之一。
因此，对钢筋混凝土构件的防火性能进行研究具有重要的理论和实际意义。
二、钢筋混凝土构件的防火性能1. 钢筋混凝土构件的构成和性质钢筋混凝土构件主要由混凝土和钢筋两部分组成。
混凝土是一种复合材料，由水泥、石子、砂子和水等原材料按照一定比例混合而成。
混凝土具有良好的耐火性能和隔热性能。
钢筋是钢材加工而成，具有优良的抗拉强度和韧性。
2. 钢筋混凝土构件的防火性能指标钢筋混凝土构件的防火性能指标主要包括耐火极限、热稳定性、热传导系数和抗震性能等。
其中，耐火极限是指构件在火灾条件下能够保持正常的力学性能和稳定性的时间。
热稳定性是指构件在受到高温作用时能够保持稳定的形态和尺寸。
热传导系数是指构件在高温下的导热能力，影响构件的温升和热传递。
抗震性能是指构件在地震或其他振动作用下的承载能力和变形性能。
3. 影响钢筋混凝土构件防火性能的因素（1）构件几何形状和尺寸，包括构件的截面形状、厚度和长度等；（2）材料的种类和性质，包括混凝土的配合比、强度等级和密度，钢筋的直径、强度等级和数量等；（3）火灾条件，包括火源的温度和持续时间等。
三、钢筋混凝土构件防火性能的研究方法1. 实验研究方法实验研究方法是目前研究钢筋混凝土构件防火性能最常用的方法之一，主要包括材料性能测试、构件抗火性能试验和火灾模拟试验等。
其中，材料性能测试主要用于评估混凝土和钢筋的耐火性能和热稳定性能；构件抗火性能试验主要用于评估构件在火灾条件下的力学性能和稳定性；火灾模拟试验主要用于模拟真实火灾条件下构件的耐火性能和热稳定性能。
2. 数值模拟方法数值模拟方法是通过计算机软件模拟钢筋混凝土构件在火灾条件下的热响应和力学性能，以评估构件的耐火性能和稳定性能。
数值模拟方法具有高效、经济、安全等优点，已经成为研究钢筋混凝土构件防火性能的重要方法之一。
探索混凝土结构的防火性能试验探索混凝土结构的防火性能试验1. 引言混凝土是一种常见的结构材料，在建筑、桥梁和其他基础设施中广泛应用。
然而，当火灾发生时，混凝土结构的防火性能成为关注的焦点。
为了确保人们的安全和建筑物的完整性，对混凝土结构的防火性能进行试验和评估变得至关重要。
2. 混凝土的防火性能混凝土的防火性能是指在火灾发生时，混凝土结构的承载能力和耐火能力。
混凝土由水泥、砂、石和水等成分组成，其在高温环境下的性能需要进行科学评估和验证。
3. 防火性能试验方法为了评估混凝土结构的防火性能，一些试验方法被开发出来，用于模拟真实的火灾情况。
以下是几种常见的防火性能试验方法：3.1 火焰试验火焰试验是一种常见的试验方法，用于评估混凝土在实际火灾中的反应。
在这种试验中，混凝土样本暴露在高温下，并观察其燃烧和破坏情况。
通过记录温度、燃烧时间和结构破坏情况等参数，可以评估混凝土的耐火能力。
3.2 抗火涂料试验抗火涂料试验是一种常用的试验方法，用于评估混凝土结构表面所涂抹的防火涂料的性能。
在这种试验中，混凝土样本涂上不同类型的抗火涂料，并暴露在高温下。
通过观察涂层的保护效果和样本的破坏情况，可以评估抗火涂料的有效性和耐久性。
3.3 结构稳定性试验结构稳定性试验是一种用于评估混凝土结构在高温下的承载能力和稳定性的试验方法。
在这种试验中，建立模型或使用真实尺寸的混凝土构件，并在高温下施加外力。
通过观察构件的变形情况和破坏模式，可以评估混凝土结构在火灾中的行为。
4. 混凝土结构防火试验结果的影响因素混凝土结构的防火性能不仅受试验方法的影响，还受其他因素的影响。
以下是几个可能影响混凝土结构防火试验结果的因素：4.1 混凝土配合比混凝土的配合比会直接影响其防火性能。
当水灰比较高时，混凝土的耐火能力会降低，容易发生开裂和破坏。
4.2 混凝土材料的性质混凝土材料的性质，如砂、石和水泥的种类和质量，会对其防火性能产生影响。
不同性质的混凝土材料可能具有不同的耐火能力。
混凝土防火性能测试方法一、前言混凝土是一种在建筑工程中使用最广泛的材料之一，它的防火性能是建筑物安全的重要指标之一。
本文将介绍混凝土防火性能测试方法，以帮助工程师和建筑师更好地了解混凝土的防火性能，从而设计更加安全的建筑物。
二、混凝土防火性能的评价指标混凝土的防火性能主要包括以下指标：1. 抗火等级：根据混凝土在火灾中表现的能力，将其分为不同等级，如A1、A2、B1、B2等。
2. 防火极限：表示混凝土在火灾中能够承受的最高温度，通常以摄氏度为单位。
3. 燃烧性：表示混凝土在火灾中的燃烧性质，通常分为不燃、难燃和易燃三种。
4. 烟气毒性：表示混凝土在火灾中产生的烟气是否有毒害作用。
5. 热传导系数：表示混凝土在火灾中传递热量的能力，通常以W/mK 为单位。
6. 膨胀系数：表示混凝土在高温下膨胀的程度，通常以mm/m为单位。
三、混凝土防火性能测试方法1. 抗火等级测试抗火等级测试是评估混凝土防火性能的重要指标之一。
具体测试方法如下：（1）将混凝土样品制成规定尺寸的试块。
（2）将试块放置在燃烧炉中，温度逐步升高，直至试块燃烧或达到指定温度。
（3）根据试块的燃烧情况，确定混凝土的抗火等级。
2. 防火极限测试防火极限测试是评估混凝土防火性能的重要指标之一。
具体测试方法如下：（1）将混凝土样品制成规定尺寸的试块。
（2）将试块放置在燃烧炉中，温度逐步升高，直至试块受热变形或达到规定的防火极限。
（3）根据试块的受热变形情况或达到的温度，确定混凝土的防火极限。
3. 燃烧性测试燃烧性测试是评估混凝土防火性能的重要指标之一。
具体测试方法如下：（1）将混凝土样品制成规定尺寸的试块。
（2）将试块放置在火焰下，记录试块的燃烧情况。
（3）根据试块的燃烧情况，确定混凝土的燃烧性。
4. 烟气毒性测试烟气毒性测试是评估混凝土防火性能的重要指标之一。
具体测试方法如下：（1）将混凝土样品制成规定尺寸的试块。
（2）将试块放置在燃烧炉中，记录试块燃烧时产生的烟气。
建筑结构抗火知识及对建筑结构抗火问题的思考*许名鑫 郑文忠(哈尔滨工业大学土木工程学院 哈尔滨 150090)摘 要:扼要介绍了火灾的概念、发生频率、建筑结构抗火研究现状及对建筑结构抗火若干问题的思考。
关键词:火灾 建筑结构 升温曲线 温度场 坍塌BRIEF INTRODUC TION TO FIRE RESISTANCE OF BUILDING STRUCTURE AND THINKING ABOUT PROBLEMS OF FIRE RESISTANC E OF BUILDING STRUCTUREXu M ingx in Zheng Wenzhong(School of Civ il Eng ineering,Harbin I nstitute of T echnolog y Harbin 150090)Abstract:T he co ncept of fire hazard and its fr equency,status quo of fir e resistance of building structures and thinking about problems o f fir e r esistance of building structures are briefy introducedKeywords:fire hazar d building structur e heat ing-up curv e temperatur e field collapse1 火灾的概念、发生频率及目前抗火设计的考虑方法火灾是指失去控制的火在其发展蔓延过程中给人类的生命财产造成损失的一种灾害性的燃烧现象。
火灾发生的频率居各种灾害之首,在各类火灾中又以建筑火灾损失最为严重。
以2004年为例,我国建筑火灾约发生25万起、死亡约2600人、直接经济损失约为17亿元人民币;美国建筑火灾约发生53万起、死亡约3900人、直接经济损失约为82亿美元。
混凝土的防火性能评估方法一、前言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，其具有良好的力学性能和耐久性。
然而，在一些特殊的情况下，混凝土需要具备防火性能，以保证建筑物的安全。
本文将介绍混凝土的防火性能评估方法。
二、混凝土的防火性能评估方法1.材料实验方法（1）抗压强度测试：混凝土的抗压强度与其密度、成分、水灰比等有关。
在防火性能评估中，需要测试混凝土的抗压强度是否满足要求。
（2）热膨胀率测试：混凝土在高温环境下会产生热膨胀，如果膨胀过大，可能会导致建筑物结构破坏。
因此，在防火性能评估中，需要测试混凝土的热膨胀率是否满足要求。
（3）热导率测试：混凝土的热导率与其成分、密度有关。
在防火性能评估中，需要测试混凝土的热导率是否满足要求。
2.构件实验方法（1）耐火极限测试：将混凝土构件置于高温环境中，测定其能够承受的最高温度，以评估其耐火性能。
（2）火灾冲击测试：将混凝土构件置于火灾冲击环境中，测定其能够承受的最大冲击力，以评估其防火性能。
（3）火灾后剩余强度测试：将混凝土构件置于高温环境中，测定其在火灾后的剩余强度，以评估其防火性能。
3.数值模拟方法（1）有限元模拟：通过有限元方法对混凝土构件在高温环境下的力学响应进行数值模拟，以评估其防火性能。
（2）热传导模拟：通过数值模拟混凝土在高温环境下的热传导过程，以评估其防火性能。
三、混凝土的防火性能评估标准1. 抗压强度：混凝土的抗压强度应符合国家相关标准，如GB/T 50081-2002《混凝土强度试验标准》。
2. 热膨胀率：混凝土的热膨胀率应小于国家相关标准，如GB/T 8484-2008《混凝土耐火性能试验方法》中规定的限定值。
3. 热导率：混凝土的热导率应小于国家相关标准，如GB/T 8484-2008《混凝土耐火性能试验方法》中规定的限定值。
4. 耐火极限：混凝土构件的耐火极限应符合国家相关标准，如GB 50016-2014《建筑防火设计规范》中的规定。
钢筋混凝土梁在火灾作用下的受力性能研究一、研究背景和意义钢筋混凝土结构在建筑工程中得到了广泛的应用，但在火灾等灾难事件中，结构的受力性能会发生明显的变化，影响结构的安全性能。
因此，钢筋混凝土结构在火灾作用下的受力性能研究具有重要的现实意义和实际应用价值。
二、火灾对钢筋混凝土梁的影响1.温度变化在火灾发生时，钢筋混凝土梁受到高温环境的影响，其温度会随着时间的推移而逐渐升高。
当梁的表面温度达到一定温度时，钢筋的强度会明显降低，从而降低了整个梁的承载能力。
2.构件变形钢筋混凝土梁在火灾作用下，由于温度变化和材料性质变化，构件可能会发生形变。
这些形变可能会导致结构失稳，从而影响梁的承载能力。
3.裂缝的产生在火灾作用下，钢筋混凝土梁可能会发生裂缝，从而影响其受力性能。
裂缝的产生可能会导致构件的强度下降，从而降低整个梁的承载能力。
三、钢筋混凝土梁在火灾作用下的受力性能研究1.试验方法钢筋混凝土梁在火灾作用下的受力性能研究可以通过试验方法进行。
试验可以采用真实火灾模拟试验、标准火灾模拟试验等方式。
2.试验结果通过试验可以得到钢筋混凝土梁在火灾作用下的受力性能变化规律。
试验结果表明，在高温环境下，钢筋混凝土梁的承载能力明显下降，同时构件的形变和裂缝的产生也会影响梁的受力性能。
3.数值模拟钢筋混凝土梁在火灾作用下的受力性能研究还可以通过数值模拟的方法进行。
数值模拟可以通过ANSYS、ABAQUS等有限元软件进行。
4.模拟结果通过数值模拟可以得到钢筋混凝土梁在火灾作用下的受力性能变化情况。
模拟结果表明，在高温环境下，钢筋混凝土梁的承载能力明显下降，同时构件的形变和裂缝的产生也会影响梁的受力性能。
四、结论钢筋混凝土梁在火灾作用下的受力性能受到了明显的影响，温度变化、构件变形和裂缝产生是影响梁受力性能的主要因素。
通过试验和数值模拟可以得到梁的受力性能变化规律，为钢筋混凝土结构在火灾作用下的安全性能评估提供了重要的理论依据。
钢筋混凝土梁的抗火性能及防火材料研发摘要：钢筋混凝土梁作为建筑结构中承担重要荷载的构件之一，在火灾发生时需要具备一定的抗火性能，以保证建筑的结构安全。
本文旨在探讨钢筋混凝土梁的抗火性能及现有防火材料的研发。
首先介绍了钢筋混凝土梁的组成和结构特点，其次分析了梁在不同温度下的性能变化，并探讨影响梁抗火性能的因素。
随后，说明了目前常用的防火材料及其优缺点，并提出了未来防火材料研发的发展方向。
最后，总结了本文的主要观点并展望了钢筋混凝土梁抗火性能及防火材料研发的未来。
1. 引言钢筋混凝土梁作为建筑结构的重要组成部分之一，在火灾发生时需要具备一定的抗火性能，以维持建筑结构的稳定性和安全性。
因此，研究钢筋混凝土梁的抗火性能及防火材料的研发已成为建筑工程领域的一个重要课题。
2. 钢筋混凝土梁的组成和结构特点钢筋混凝土梁由混凝土和钢筋构成，混凝土为梁提供压力强度，而钢筋则提供拉力强度。
梁的结构特点包括梁底板、梁侧面和梁顶板。
梁底板可承受压应力，梁侧面则具有抗剪能力，梁顶板则贡献一定的受拉能力。
3. 梁在不同温度下的性能变化在火灾发生时，梁所承受的高温环境会对其性能产生影响。
随着温度升高，梁的强度逐渐降低，出现裂缝，并最终导致崩溃。
因此，在建筑设计中需要考虑梁在火灾条件下的性能变化以及如何提高其抗火性能。
4. 影响梁抗火性能的因素梁的抗火性能受多个因素的影响，包括梁的几何形状、材料性质、厚度和受力状况等。
几何形状的因素包括截面形状和跨度长度，影响梁的热传导和承载能力。
材料性质涉及混凝土和钢筋的类型、抗火性能以及耐高温性能。
厚度是指梁的保护层厚度，它可以提高梁的绝缘性能和保护作用。
受力状况指梁在火灾过程中的受力情况，包括抗弯强度、抗剪强度和抗拉强度等。
5. 现有防火材料目前，常用的防火材料包括耐火砖、耐火混凝土、耐火喷涂材料和耐火涂料等。
耐火砖由于其独特的结构和化学成分，在高温下具备良好的抗火性能。
耐火混凝土通过添加抗火材料提高了其耐高温性能。
混凝土的抗火性能测试混凝土是一种常用建筑材料，其抗火性能是保障建筑物在火灾中承受高温热辐射和火势侵袭的关键因素。
因此，进行混凝土的抗火性能测试是非常必要的。
本文将介绍混凝土抗火性能测试的目的、步骤和常见测试方法。
1. 目的混凝土的抗火性能测试的主要目的是评估混凝土在火灾中的耐火能力，包括抵抗高温热辐射、火焰侵袭和保持结构稳定性的能力。
通过测试，可以为建筑物的消防设计和安全评估提供依据，确保建筑物在火灾发生时具备足够的安全性。
2. 步骤混凝土的抗火性能测试主要包括材料准备、试件制备、试验进行和数据分析等步骤。
2.1 材料准备首先，需要选择符合建筑设计要求的混凝土配合比和原材料。
根据设计要求和测试要求，确定混凝土中水泥、骨料和添加剂等材料的种类和含量。
保证材料配比的稳定性和一致性对于测试结果的准确性至关重要。
2.2 试件制备根据测试要求和试验标准，制备混凝土试件。
常见的试件包括圆柱体、长方体和板材等。
通过合适的模具制备试件，确保试件的尺寸符合标准要求，并保证试件质量的一致性。
2.3 试验进行将制备好的混凝土试件置于高温试验装置中，进行高温环境下的抗火性能测试。
测试时，通过加热设备提高环境温度，并记录试件在不同温度下的变形、开裂和重量损失情况。
同时，可以进行热传导性能测试、抗火性能评估和耐久性评估等相关测试。
2.4 数据分析根据测试结果，对试验数据进行统计和分析。
通过对试件的变形、开裂和重量损失情况进行分析，评估混凝土在高温条件下的性能表现。
同时，可以比较不同试件的结果，评估不同混凝土配比对抗火性能的影响。
3. 常见测试方法混凝土的抗火性能测试可采用多种方法，常见的包括火焰、高温暴露和耐火性测试等。
3.1 火焰测试火焰测试通过给试件施加直接的火焰热辐射，评估混凝土表面和内部的抗火能力。
常见的火焰测试方法包括单向火焰测试和全面火焰测试。
3.2 高温暴露测试高温暴露测试通过将试件置于高温环境中，测试混凝土在不同温度下的耐火能力。
钢筋混凝土材料及结构的抗火试验方法许名鑫, 郑文忠(哈尔滨工业大学土木工程学院, 哈尔滨 150090) 【摘 要】 要考察钢筋混凝土材料及结构的火灾反映和验证理论分析的正确性均须进行高温试验,高温(抗火)试验需要测定和控制试件及其所处环境的温度,其具有一定特点和难度。
本文介绍了高温下、高温后钢筋混凝土材料以及钢筋混凝土构件、结构的力学性能试验方法,包括试验设备、试验条件、量测手段、结构构件的失效判别等方面内容,供有关人员参考。
【关键词】 抗火试验方法;钢筋;混凝土;材料;结构【中图分类号】 TU317 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001-6864(2003)06-0046-02 结构抗火是整个建筑工程抗火的重要组成部分,国内对钢筋混凝土结构的抗火性能研究虽然起步较晚,但已引起足够重视。
结构抗火仿真分析要以材料火灾下(高温)的力学性能为依据,而材料的高温下力学性能参数又必须通过高温试验才能得到,观察结构在火灾中的真实反映和验证理论分析的正确性也需要通过高温试验。
高温试验应以常温试验为基础,应充分利用常温试验经验和设备。
高温试验同时又有其自身的特点和难点,表现在以下三个方面:①加热时加载困难,欲令结构受热均匀就要将结构密封在燃烧炉或电炉中,这就会带来与加载的矛盾。
②高温下量测困难,一些常规传感器如电阻应变片、位移计、压力传感器等不能使用或不能和试件直接接触。
③还有一个突出的问题就是大型试验炉的制作和使用费用昂贵。
1 钢筋和混凝土的高温力学性能试验方法1.1 钢筋[1]1.1.1 试验设备高温下钢筋的拉伸试验一般采用加热炉与试验机配套使用装置。
(a )加热炉,模拟钢筋在受火环境中的情况,采用电炉即可,炉内温度均匀区段长度不应小于原始标距,原始标距为室温下加热和施力前试样的标距,比例试样的原始标距值参见图1;(b )试验机,各类型的拉伸试验机均可使用。
试验机和夹具对试样应能准确的轴向加载,加载时,最大弯曲应变不超过平均轴向应变的15%。
钢筋用高温夹具一般是用带螺纹夹头,将试样拧入,与加载装置相连。
炉内温度用热电偶测定,由温度仪记录,热电偶的测量端与试样表面应有良好的热接触,并应避免炉壁直接辐射的影响。
试样变化由高温用的引伸计测定,引伸计是测定试样伸长的装置,它包括变形传感器和记录或指示装置。
1.1.2 试样用图1(a )所示试样,引伸计标距可以不同于原始标距。
欲测塑性差的钢丝等小直径试样的变形,引伸计容易松脱,引伸计刀口也会削弱试样,需要用类似图1(b )所示带凸台的试样,以保证引伸计夹持,试样凸台部分的形状和尺寸,可根据引伸计结构自行设计。
图1 图形比例试样在只测强度或对变形的量测精度要求不高的情况下,也可采用穿过炉膛的非比例试样。
常温夹具在炉外夹持,量测也在炉外进行,即用位移计在炉体的外部测定试样两端的总变形,试样两侧的变形在加载初期可能不对称,用两个相同的位移计串联组成全桥电路,以增加量测的精度。
加热炉端部的温度场不能保证均匀,需要对试验数据进行修正。
1.1.3 试验条件与性能测定试样装入炉后,一般应在1h 内加热至规定的试验温度,至少保持10min 方能开始试验。
加载速度应用应变速率控制,金属在超过屈服点后的变形行为类似粘滞性物体,应力与应变呈幂函数的关系,高温下这种趋势尤为明显,所以在高温试验中更要严格限定应变速率。
测定规定非比例伸长应力(如σp0.2)、屈服点、(包括上屈服点和下屈服点),试样平行长度的应变速率在0.001 min 和0.005 min 之间,并尽可能保持恒定的速率;屈服过后阶段或只测抗拉强度的情况下,加载速度可以适当加快,应变速率应在0.02 min 和0.20 min 之间,并尽可能保持恒定的速率。
性能测定如规定非比例伸长应力、屈服点、抗拉强度测定的方法与常温试验相同,有图解法或者自动装置(如微处理机)测定等。
试验结果数值修约的要求与常温试验相同,修约的方法按照GB1870-87«数值修约规则»执行。
对于高温后的力学性能试验,如果加热时加载,试验方法与高温下试验相同,待冷却后做常温试验,如果加热时允许不加载,则试验相对简单一些,加热过程结束,将试样取出后做常温试验即可。
混凝土材料以及钢筋混凝土构件、结构的高温后试验也均如此。
冷却方式有炉内冷却、自然冷却和喷水冷却三种,分别46 低 温 建 筑 技 术 2003年第6期(总第96期)用以模拟钢筋包裹在混凝土内、暴露在空气中、灭火时受到水喷淋的情况。
1.2 混凝土[2,3]采用电炉升温,设备相对简单也较易控制炉体内部温度,但若要观测混凝土试块的真实火灾反映,还需用明火,例如燃气试验炉升温。
高温下混凝土的力学性能试验与钢筋的试验类似,其试验装置如图2所示。
(a )试验装置1 (b )试验装置2图2 试验装置试件温度由埋于试件中心的热电偶测定。
试件的变形需间接量测。
图2所示装置的变形修正值事先标定,在计算试件应变时予以扣除。
混凝土试件的高温试验仍是立足于常温试验,用立方体试件测强度,棱柱体试件测变形。
标准养护的试件需在室温下气干2d 以上,以降低含水量,防止高温下爆裂。
2 构件和结构的抗火试验方法[4-7]2.1 试验条件模拟实际受火情况,横梁两侧和下面受火;楼板和水平屋面下面受火,内柱四面受火,边柱三面受火;墙壁和隔板一面受火。
试验时炉内温度的上升随时间而变化,我国规定按ISO834标准所给的下列函数关系式控制:T =345lg (8t +1)+20(1)式中:t —试验所经历的时间,(min );T —升温到t 时间的炉温,(℃)。
构件的耐火性能试验可采用大型的燃烧炉,杆系结构或构件也可采用拼装燃烧炉或电炉,在相应位置可设置装有耐高温石英玻璃的观察石,以便观察炉内状况。
如果构件大于试验炉所能容纳的尺寸,则该试件在炉内暴露部分的尺寸不小于:梁跨度4m ;楼板与屋顶,四边支承长乘宽为4m ×3m ;柱高3m ;墙与隔墙为3m ×3m 。
变形量测:梁测量其跨度中间的变形值,板测量其中心点垂直方向的变形值,柱测量其轴向变形值,墙测量其中心点水平方向的变形值。
2.2 简支梁应采用四点加载,其耐火性能试验装置如图3所示。
炉温通过安置在炉中不同位置的热电偶测定,构件迎火面的表面温度通过离构件表面约3～5mm 混凝土内预埋的热电偶测定,用移动热电偶和温度仪检查试验过程中出现的全部热点的温升。
为避免量测仪表受高温和从试件混凝土内逸出水分的影响,测点用热膨胀效应小的钼丝或合金棒引到炉膛外量测。
图3 试验装置2.3 柱、连续梁、框架试验装置图柱的耐火性能试验装置如图4所示。
采用拼装式加热炉时的连续梁和框架的耐火性能试验装置如图5、6所示。
图4 柱的试验装置示意图图5 连续梁的试验装置示意图图6 框架的试验装置示意图2.4 其它煤气在加热炉内燃烧,会改变炉内压力。
通过控制烟道排烟应使得试验开始10min 后炉内压力达到:水平构件,试件底面以下100mm 处的水平面保持10±5Pa 的压强;垂直构件,在试件三分之二高度以上范围内应保持正压,在炉内3m 高度,距试件表面100mm 处,应有20±5Pa 的压强。
对于梁和板,在试验过程中垮坍或试件的最大挠度超过L 20,表明试件达到耐火极限,柱子在试验过程中垮坍或轴向收缩引起的变形速度超过3×H (mm min ),H 为试件在炉内的受火高度,单位m ,表明达到耐火极限,墙在试验过程中垮坍表明达到耐火极限。
当承重构件同时起分隔作用时,构件失去完整性或绝热性也表明试件达到耐火极限。
47许名鑫等:钢筋混凝土材料及结构的抗火试验方法 完整性判别是看试件是否出现穿透裂缝。
当在10～30s 的时间内引燃放在裂缝处离开背火面20～30mm距离的棉垫时,表明试件出现穿透裂缝。
棉垫试验不适用于炉内负压区,如果试件裂缝或开口在负压区,则完整性的测量可采用临时增加炉内压力的办法。
绝热性失去的判别是试件背火面的平均温升超过试件表面初始温度140℃或单点最高温升超过初始温度180℃。
3 结语本文介绍了高温下、高温后钢筋和混凝土材料以及钢筋混凝土构件、结构的力学性能试验方法,可供抗火研究人员进行高温试验时参考。
参考文献[1] GB T4338-1995,金属材料高温拉伸试验[S].[2] GB50152-92,混凝土结构试验方法标准[S].[3] 李卫,过海镇.高温下混凝土的强度和变形性能试验研究[J].建筑结构学报,1993,14(1):8-16.[4] GB9978-88,建筑构件耐火试验方法[S].[5] ISO TR834,Fire-R es istance Tests-Elements of Building Construc-tion[S].[6] AN SI UL263-87.Fire Tes ts of Buil ding Cons truction and Materials[S].[7] 华毅杰.预应力混凝土结构火灾反应及抗火性能研究[D].上海:同济大学,2000.[收稿日期] 2003-08-06[作者简介] 许名鑫(1978-),男,湖南洞口人,博士研究生,现从事现代预应力混凝土结构研究。
焊接成型型钢剪力架力学性能试验研究张格明, 王 英, 郑文忠(哈尔滨工业大学土木工程学院, 哈尔滨 150090) 【摘 要】 合理设置型钢剪力架是避免设置柱帽和板托,同时有效提高板柱节点抗冲切承载力的最受欢迎的有效手段。
由于我国的型钢剪力架多为用型钢焊接成型,其能否象整铸成型型钢剪力架那样发挥作用,一直是工程界所关心的重要课题。
本文通过现场实测和计算分析结果的对比,得出了只要焊接措施得当,焊接成型的型钢剪力架可象整铸成型的型钢剪力架一样发挥作用的结论。
【关键词】 型钢剪力架;试验测试;计算分析【中图分类号】 TU378 【文献标识码】 A 【文章编号】 1001-6864(2003)06-0048-02TEST R ESEARC H ON MEC HANIC AL PROPERTY OF WELDINGSECTION STEEL CR OSS BRIDGINGZHANG Ge-ming, Wang Ying, ZHE NG Wen-zhong(School of Civil Engineering,HIT,Harbin150090,China) A bstract:Disposing welding section steel cross bridging in the slab-c olumn system is a good means to avoid disposing abaci and elevating shear resistance.The bridging is welded in our country.Engineers c oncern whether it can work like cast ir on bridging.We experiment and conclude it can work properly if welding lines is good.Key words:section steel cross bridging;experimental testing;enumerative analysis0 前言采用无粘结预应力混凝土的板-柱住宅很受欢迎,因为这种住宅可有效增大楼层净高,在建筑总高度相同的情况下,增加层数,提高经济效益。
