钢筋混凝土结构防火材料及连接

钢筋混凝土结构防火材料及连接

1.1普通钢筋

1.1.1高温下普通钢筋的导热系数、比热容、密度和泊松比宜采用本标准第1.3.1

条规定的结构钢的相应参数。

1.1.2高温下普通钢筋的热膨胀应变宜按式(1.1.2)计算:

4-82

-2.416x1O'+1.200X10-5T+0.400x10T20℃<r<750℃

0.011750℃<T<860℃

-6.200X1O-3+2.000X10-5r860℃<T<1000℃

(1.1.2)

式中：T—材料温度(℃)；

高温下普通钢筋的热膨胀应变。

1.1.3高温下普通钢筋的屈服强度折减系数宜按式(1.1.3)计算:

1.00020℃<T<100℃

__________1.0()()__________

100℃<7'<800℃(1.1.3)

1+16.367x(7x10-3严59

0.139-6.950x1O_4x(T-800)800℃<T<1000℃

式中：休—高温下普通钢筋的屈服强度折减系数。

1.1.4高温下普通钢筋的弹性模量折减系数宜按式(1.1.4)计算:

1.00020℃<T<100℃

____________1.000____________

100℃<T<800℃(1.1.4)

1.000+11.894x(7x10'广26

0.150-7.500X10-4X(7'-800)800℃<T<1000℃

式中：ZsT—高温下普通钢筋的弹性模量折减系数。

1.1.5高温下普通钢筋的应力一应变关系宜按式(1.1.5-1)计算：

jb=%，££-£VT

<'、(1.1.5-1)

口=启+(启一启)"<

/\O.62O

,7=(1.500^-0.500^-)(1.1.5-2)

(1.1.5-3)

〃=0.165-0.190X10-3T>0.020(1.1.5-4)

A2()℃<T<100℃

f\_________L222_________f

℃℃

JuT-1.000+17.090x(7xlO-3严4°Ju100<7<800(1.1.5-5)

[0.150-7.500x1O-4x(T-800)1/；800℃<T<1000℃

式中：o----应力(N/mnr2)；

£----应变；

EST——高温下普通钢筋的弹性模量，可按常温下普通钢筋的弹性

模量乘以式（1.1.4）的高温下弹性模量折减系数确定；

AT——高温下普通钢筋的屈服强度，可按常温下普通钢筋的屈服

强度标准值乘以式（1.1.3）的高温下屈服强度折减系数确

定；

£yT------高温下普通钢筋的屈服应变，£yT二力T/£ST；

£uT——高温下普通钢筋的极限应变；

无T——高温下普通钢筋的极限强度；

fu——常温下普通钢筋的极限强度，可按现行国家标准《混凝土

结构设计规范》GB50010确定。

1.2预应力钢筋

1.2.1高温下预应力钢筋的导热系数、比热容、密度和泊松比宜采用本标淮第

1.3.1条规定的结构钢的相应参数。

1.2.2高温下预应力钢筋的热膨胀应变宜按式(1.2.2)计算：

5-82

琛P'1=-2.016x10^*4-10-7'+O.4(X)x107(20^C<7<1000C)(1.2.2)

式中：——高温下预应力钢筋的热膨胀应变。

P・1

1.2.3高温下预应力钢筋的条件屈服强度折减系数宜按式（1.2.3）计算:

1.013-8.470xl0-4r+1.269xl0-77,2

20℃<T<700℃

93-124

/2T=，-7.80CIX10-T+9.240X10T(1.2.3)

0.025—8.333x10-5(7—700)700℃<T<1000℃

式中：取2T——高温下预应力钢筋的条件屈服强度折减系数。

1.2.4高温下预应力钢筋的抗拉强度折减系数宜按式（1.2.4）计算:

0.99+4.75x1O'4x7-5.57x1(T6x尸

,2420℃<7<700℃一.八

7/pT={+1.02x1O'*/+455X10'XT(1.2.4)

0.0355-11.833xlO-5(T-700)700℃<T<1000℃

式中：小T——高温下预应力钢筋的抗拉强度折减系数。

1.2.5高温下预应力钢筋的弹性模量折减系数宜按式（1.2.5）计算:

1.000

(20℃<T<700℃

J.030+32.000x(T+108)6xlr18(1.2.5)

0.101-3.355X10-4(7'-700)700℃<7<1000℃

式中：力打一高温下预应力钢筋的弹性模量折减系数。

1.2.6高温下预应力钢筋的短期高温应力松弛损失宜按式（1.2.6-1）计算:

=(0.137In/+0.360)x(AxT/J)(0<r<120min；20℃<7^550℃)(1.2.6-1)

z»

A=exp-55.000+198.320至-416.950(至产+328.890(至)3(^<0.65)

fpfpfp

(1.2.6-2)

B=8.400-30.250生+64.620(曳尸-51.710(曳族(oo修0.65)(1.2.6-3)

•/pJp.fp

式中：t----升温时间（min）；

<7rT----高温下预应力钢筋的应力松弛损失（N/mm?）；

而----预应力钢筋的初始应力（N/mn?）；

./P——常温下预应力钢筋的抗拉强度（N/mm?）。

1.2.7高温下预应力钢筋的蠕变应变宜按式（1.2.7）计算：

=8.500exp(l.670x102T)x(型产产5

x(20℃<7^550℃)(1.2.7)

式中：，----升温时间（min）；

氏门——高温下预应力钢筋的蠕变应变；

即1----高温下预应力钢筋的应力（N/mm?）；

./P——常温下预应力钢筋的抗拉强度（N/mn?）。

1.3结构钢

1.3.1高温下结构钢的有关物理参数宜按表131采用。

表1.3.1高温下结构钢的物理参数

参数名称符号数值单位

5

热膨胀系数asT1.4x1O-m/(m-℃)

导热系数AST45.0W/(m「C)

比热容CsT600.0J/(kg「C)

3

密度PC7850.0kg/m

泊松比VsV0.3—

1.3.2高温下结构钢的屈服强度折减系数宜按式(1.3.2)计算:

1.0020℃<T<300℃

7/=h.24xl0-Rr,-2.10xl0_<i7'?+9.23xl0-V-0.2168

vT300℃<T<800℃

0.50-0.5x10-3丁800℃<7'<1000℃

(L3.2)

式中：仰—高温下结构钢的屈服强度折减系数。

1.3.3高温下结构钢的弹性模量折减系数宜按式(1.3.3)计算：

7T-4780

20℃<T<600℃

6T-4760

(1.3.3)

1000-T

600℃<T<1000℃

16T-2800

式中：mr—高温下结构钢的弹性模量折减系数，

1.4普通混凝土

1.1.1高温下普通混凝土的导热系数、比热容和密度宜分别按式(1.1.1-1)、式

(1.1.1-2)和式(1.1.1-3)计算:

262(20℃<T<1000℃)(1.1.1-1)

/ICT=1.68-0.19X10-T+0.82X10-7'

90020℃<T<100℃

900+(7-100)100℃<T<200℃

(1.1.1-2)

1000+(7-200)/2200℃<T<400℃

1100400℃<T<!()()()℃

Pc20℃<T<H5℃

[1.00-0.02(7-115)/85]p115℃<T<200℃

c(1.1.1-3)

[0.98-0.03(7-200)/200以200℃<T<400℃

[0.95-0.07(7-400)/800]R400℃<T<l000℃

式中：Mr——高温下普通混凝土的导热系数[W/(m.℃)];

CcT——高温下普通混凝土的比热容[J/(kg.℃)];

PCT----高温下普通混凝土的密度(kg/m3)；

pc——常温下普通混凝土的密度(kg/m3)o

1.1.2高温下普通混凝土的热膨胀应变宜按式(1.1.2)计算：

硅质骨料:

[-1.8x10-4+9.0x10-67+2.3x10-”〃20℃<T<7(X)℃

“1一耳小炉(1.1.2-1)

700℃<7<1000℃

钙质骨料：

J_1.2xl0-+6.0xl0-T+1.4xl0-'r20℃<7<800℃..[八

(1.1.2-2)

C，T3

12.0x1O-800℃<7'<1(XX)℃

式中：暧r—高温下普通混凝土的热膨胀应变。

1.1.3高温下普通混凝土的轴心抗压强度折减系数宜按式(1.1.3)计算：

\1.00020℃<T<300℃

7cT-(LL3)

[1.639-2.380x10-37+7.339x10々-300^c<7<i000℃

式中：伏T——高温下普通混凝土的轴心抗压强度折减系数。

1.1.4高温下普通混凝土的抗拉强度折减系数宜我式(1.1.4)计算：

，7(T=1.000-0.001720r<7^1000℃(1.1.4)

式中：小T—高温下普通混凝土的抗拉强度折减系数。

1.1.5高温下普通混凝土的初始弹性模量折减系数宜按式(1.1.5)计算：

1.00-2.79乂10-3(7.20)20℃<7<100€,一八

y—fl15)

~[0.93-1.52x10-3T+5.79x1O-7T2100C<T<1000C

式中：/CT——高温下普通混凝土的初始弹性模量折减系数。

1.1.6高温下普通混凝土的应力一应变关系宜按式(1.1.6-1)计算:

23

/；T[2.2—-1.4(—)+0.2(—)]0<£W£()T

£()T£叮

(T=5(1.1.6-1)

「___________________

£〉/)T

CT0.8(£/£(仃—I)?+£]

2

^OT=(1+I.5X1O-Y+5X1O^T)£：O(20℃<r<1000℃)(1.1.6-2)

式中：(7----应力(N/mnf)；

£——应变；

TOT——高温下普通混凝土的轴心抗压强度(N/mn?)；

COT——高温下普通混凝土的峰值应变；

co——常温下普通混凝土的峰值应变，可按现行国家标准《混凝

土结构设计规范》GB50010确定。

1.5高强混凝土

1.5.1高温下高强混凝土的导热系数、比热容、密度、热膨胀应变宜分别采用普

通混凝土的相应取值。

1.5.2C60〜C80高强混凝土在高温下的轴心抗压强度折减系数宜按式(1.5.2)

计算：

℃℃

%cTT=-1-+---9--.-4--5--'-1--0--联;---(--7------2--0--严77T(20<7^1000)(1.5.2)

式中：小T—高温下高强混凝土的轴心抗压强度折减系数。

1.5.3C60〜C80高强混凝土在高温下的初始弹性模量折减系数宜按式(1.5.3)

计算：

1.0020℃<T<80℃

%=<2.24x1O^F2-3.32x1+1.2580℃<T<800℃(1.5.3)

1.38x10-4(1000-T)800℃<T<I000℃

式中：ZcT—高温下高强混凝土的初始弹性模量折减系数。

1.5.4C60〜C80高强混凝土在高温下的应力一应变关系宜按式(154-1)计算：

a=<—xexpl(?汀)]1/(1.5.4-1)

UOT2广

51725

^0T=[1.000+5.91OxlO-(T-20)-]4(20℃<r<1000℃)(1.5.4-2)

式中：o----应力（N/mm2）；

£----应变；

TCT——高温下高强混凝土的轴心抗压强度（N/mm2）；

£0T——高温下高强混凝土的峰值应变；

优——常温下高强混凝土的峰值应变，可按现行国家标准《混凝

土结构设计规范》GB50010确定。

1.5.5防止高强混凝土高温爆裂所需聚丙烯纤维的最小体积掺加量宜按下式计

算：

4f=3.6OOx炉几+0.04740MPa<fcu<90MPa（155）

式中：Ppf—聚丙烯纤维的体积掺加量（％）；

Zu一常温下混凝土的立方体抗压强度（MPa）。

1.5.6高温下掺加聚丙烯纤维高强混凝土的轴心抗压强度折减系数宜按式（1.5.6）

计算：

-4.261X10-3T+1.08520°C<T<100&C

<ISOxlO^T+O.bl7100C<T<400C

(1.5.6)

|-2.821X10-3T+1.913400°C<T<500C

-2.720x10^7+0.639500C<7<1000C

1.5.7高温下掺加聚丙烯纤维高强混凝土的初始弹性模量折减系数宜按式（1.5.7）

计算：

623

ZeT=1.559x10T-2.435x10T+1.04820℃<T<1000℃(1.5.7)

1.5.8高温下掺加聚丙烯纤维高强混凝土的应力一应变关系宜按式（158-1）计

算:

1.181—--0.994(—)

，）T

~fcT。<£()T

1.000-0.820—4-0.006(—)2

(1.5.8-1)

-0.001—+0.090(—)2

4T4T

*fcT£—£°T

1.000-2.001-4-1.090(—)

£0T

%"q=cxp*—晔20℃<7^10001(1.5.8-2)

式中：电——常温时掺聚丙烯纤维高强混凝土的峰值应变；

COT——高温下掺聚丙烯纤维高强混凝土的峰值应变。

1.6再生混凝土

1.6.1高温下再生粗骨料混凝土的导热系数应采用式(1.6.1)计算：

儿」二〃儿(1.6.1)

式中：2c.r——再生粗骨料混凝土的导热系数［W/(m.℃)］；

Ac——普通混凝土的导热系数［W/(m℃)］；

小——折减系数，宜根据试验测定。当无试验条件时，对于掺I类再生

粗骨料的再生粗骨料混凝土，可取1.0；对于掺II、HI类再生粗

骨料的再生粗骨料混凝土，可根据再生粗骨料取代率按表1.6.1

取值。

表1.6.1高温下再生粗骨料混凝土的导热系数折减系数/取值

^度(℃)

20100200300400500600700800

取代率

0%1