建筑耐火钢培训讲稿课件

1、绪论，钢结构及特点1.钢结构即是由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成的工程结构，与其它建设结构相比，在使用、设计、施工及综合经济方面都具有优势，造价低，可随时移动的特点。2、钢结构住宅或者工厂比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6。3、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，保温性能好，抗震度好。钢结构及的特点4、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，钢结构能够避免建

2、筑物的倒塌性破坏。5、建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。6、施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，一栋1000平米只需20天、五个工人方可完工。7、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再用或降解，不会造成垃圾。钢结构及的特点8、以灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户的不同需求9、符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产

3、、施工一体化，提高建设产业的水平10，随着钢材产量的提高，钢材价格在降低，使得钢结构的发展成为建筑上新的方向，正在成为时尚，潮流。钢结构发展中困惑，问题的提出？2001年9月11日美国世贸中心高层钢结构大楼的坍塌，3千多人瞬间化为灰烬。最近，2013,5月巴基斯坦，服装厂的大火，几百个年轻生命在房倒屋塌中丧失，2013年6月，中国吉林禽业公司的大火，120多人房倒屋塌中丧生。也是2013年6月，东北黑龙江中储量国家粮仓大火，5万吨粮食变成一个景;火焰山。7月初，山西 侯马的国家棉花仓库大火，近2万吨棉花燃烧20多个小时，新火灾的统计情况- 全世界每天发生火灾l万多起，造成数百人残亡。近几年来，

4、我国每年发生火灾约4万起，死亡2000多人，伤30004000人，每年火灾造成的直接财产损失10多亿元。尤其是造成几十人、几百人死亡的特大恶性火灾时有发生，给国家和人民群众的生命财产造成了巨大的损失。严竣现实证明，火灾是当今世界上多发性灾害中发生率较高的一种灾害，也是时空跨度最大的一种灾害。山西棉花库大火山西侯马棉花库大火耐火极限的概念：据GB50016-2006的解释：在标准的耐火试验条件下，建筑构件，配件或结构从受到火的作用时起，到失去稳定性，完整性，或隔热性时止的这段时间，用小时表示.用H或h表示。将建筑的所有材料按其燃烧性能划分为四级1. A，不燃性2. B1，难燃性3. B2，可燃性

5、4. B3， 易燃性钢材的耐火性能参数耐火性是指材料抵抗高温或火的作用，保持其原有性质不变的能力。金属材料虽属于不燃材料，但在高温及火的作用下在短时间内就会变形，熔融。固普通钢材不属于耐火材料。（属于不燃性材料）建筑材料或构件的耐火极限通常用时间来表示，即按规定的方法，从材料受火的作用时间起，值到材料失去支持能力，完整性被破坏作用的时间，以小时或分来计。如无保护层的钢材，其耐火极限为0.25个小时。（600度）钢材防火的传统方法（无机隔热阻燃层）。在钢结构的表面喷涂防火涂料是一项重要的防火保护措施，防火涂料能隔离火焰直接灼烧钢结构，阻止热量迅速向钢基材传递，推迟了钢结构温升和强度变弱的时间，使

6、其到达建筑设计防火规范所规定的耐火极限要求，保持钢结构在火灾中的耐热稳定性。钢结构防火涂料选用对钢基材有良好的附着力、耐久性好、耐水性强的防火树脂作基料，并添加大量无机矿物隔热材料，在钢结构表面形成无机阻燃隔热层，依靠其较低的导热率来阻止热量向钢结构传递，延缓钢结构温升，起到防火保护作用。 防火涂料的涂层厚度与防火极限关系问题钢结构防火涂料按使用厚度可分为：a)超薄型钢结构防火涂料：涂层厚度小于或等于3mm；耐火极限0.5小时。b)薄型钢结构防火涂料：涂层厚度大于3mm且小于或等于7mm；耐火极限1-1.5h。C)厚型钢结构防火涂料：涂层厚度大于7mm且小于或等于45mm；耐火极限1-3h.当

7、耐火极限为1.5小时以下，应采用薄涂料。耐火极限1.5小时以上时，应采用厚涂料。索引：-转接钢结构的防火规范看要求-。钢结构防火涂料应用技术规范.pdf第二章：防火涂料及涂层厚度。防火涂料的不足点：为了避免灾难的发生，我国 规范规定，当各类建筑钢结构梁、柱等相关的钢结构的表面，必须覆盖适当厚度的隔热保护层。（涂层是多遍，多道涂刷或者喷涂在钢材表面）但此种措施不仅污染环境，增加建筑成本和延长工期，而且减少建筑物的有效空间。因此，开发耐火钢材是非常迫切的。高性能耐火钢的提出：高性能耐火钢是发达国家竞相开发的一种用途广泛的特殊钢材，已在国外的高层和超高层、大跨度、轻钢轻板钢结构建筑中大量应用，并在防

8、火、抗震等方面表现出良好的性能。例如采用钢结构的日本新日铁第二办公大楼，若按传统设计，梁、柱构件的防火层厚度达50 mm，使用耐火耐候钢后，梁、柱的防火层厚度只需15 mm，减薄2/3以上，部分露出室外的梁、柱则可取消保护层,。 第二章：对耐火钢的四点要求：（宏观）1。良好的高温性能，屈服强度（高温下：600度） 2/3屈服强度(室温下）2.耐火钢满足普通建筑用钢的标准要求，室温力学性能普通的建筑用钢； 3.良好的抗震要求，屈服强度/抗拉强度0.8。4.良好的焊接性能。（考试内容大家记录）建筑钢材的技术性能中的几个概念建筑钢材的技术性能包括：力学性能和工艺性能。力学性能：强度，硬度，塑性，韧性

9、。（考试内容）工艺性能：冷弯，焊接。 钢材强度：屈服强度，极限强度（抗拉强度）钢材强度屈服强度抗拉强度伸长率塑性：冲击韧性：冷弯性能：钢结构（钢材）在外力作用下，钢结构（钢材）场所变形，外力或荷载取消后，有一部分变形不能恢复，这种性质称为钢材的塑性，这种不可以恢复的变形，称做塑性变形。钢材抵抗冲击荷载作用而不破坏的能力。（使用的室内外的钢结构经常受到可变的风荷载，动荷载或其他的偶然的冲击荷载的作用，钢材钢结构必须满足一定的冲击韧性的要求。钢材在常温下抵抗弯曲变形的能力。工程中，使用型钢（角钢扁钢等）制作各种骨架时，常将钢材强制弯曲一满足外形的需要，着就需钢材的冷弯性能良好。（弯曲后，检查弯曲处

10、，是否有裂纹，起层，以致断裂。）常规钢材品种：建筑工程中，目前设计，施工采用的钢材一般情况下是用，普通碳素结构钢及低合金高强度碳素结构钢：钢号分别是：1.碳素钢c+Fe,C:0.6-%。如规范推荐的钢种为其Q215，Q235、Q255、Q275、Q295等2.低合金钢：C+Fe+(Mn+Si+Zn+)这些合金不超过5%。规范推荐的钢种为Q345、Q390、Q4203, 钢材低碳0.09%，微合金：掺入 量较小。千分之一，或者，万分之几。由多种合金组成。复合微合金耐火钢 钢材低碳，微合金：掺入 量较小。千分之一，或者，万分之几。由多种合金组成。下面介绍耐火钢中的几种合金元素。合金元素Mo钼（Mo

11、lybdenum）是元素周期表第五周期WB族元素是一种化学元素，元素符号Mo，原子序数42，原子量95.94，是一种灰色的过渡金属。金属呈银灰色，为体心立方晶体结构，熔点2617，沸点4612，密度10.22g/cm3,第一电离能7.099电子伏特。钼和钨性质十分相似，具有高温强度好、硬度高、密度大、抗腐蚀能力强、热膨胀系数小、良好的导电和导热等特性。钼的纯金属是银白色，非常坚硬。把少量钼加到钢之中，可使钢变硬。钼是对植物很重要的营养素，也在一些酶之中找得到。在常温下不受空气的侵蚀。跟盐酸或氢氟酸不起反应。化合价+2、+4和+6，最稳定化合物为+6价。钼的高价氧化态化合物呈酸性，低价氧化态化合

12、物呈碱性，+6价离子具有很强的形成配合物倾向。致密钼在常温空气中稳定，400轻度氧化，500迅速氧化。1000时钼能吸收大量氢形成固溶体。1500时钼和氮反应生成氮化钼，和碳作用生成Mo2C，和硫作用生成Mos，重要的钼化物有三氧化钼、仲钼酸胺、钼酸钠、钼酸钙、钼酸钡、六氟化钼以及各种钼聚合物。主要矿物是辉钼矿（MoS2）。将辉钼矿煅烧成三氧化钼，再用氢或铝热法还原而制得 合金元素NbHatchett）在研究伦敦大英博物馆中收藏的铌铁矿中分离出一种新元素的氧化物，并命名该元素为columbium（中译名钶）。1802年瑞典A.G.厄克贝里在钽铁矿中发现另一种新元素 tantalum。由于这两种

13、元素性质上非常相似，不少人认为它们是同一种元素。由于它与钽非常相似，起初他竟搞混了。1844年德意志H.罗泽详细研究了许多铌铁矿和钽铁矿，分离出两种元素，才澄清了事实真相。最后查尔斯哈切特用神话中的女神尼俄伯（Niobe）的名字命名了该元素。在历史上，最初人们用铌所在的铌铁矿的名字“columbium”来称呼铌，现在偶尔还会见到这个名字。铌1在地壳中的含量为0.002%，铌在地壳中的自然储量为520万吨，可开采储量440万吨，2主要矿物有铌铁矿（Fe，Mn）（Nb，Ta）2Ob、烧绿石（Ca，Na）2（Nb，Ta，Ti）2O6（OH，F）和黑稀金矿、褐钇铌矿、钽铁矿、钛铌钙铈矿。 铌和钽化学性

14、质很相似，而且常常“形影不离”，在自然界伴生在一起，真称得上是一对惟妙惟肖的“孪生兄弟”。事实上，当人们在十九世纪初首次发现铌和钽的时候，还以为它们是同一种元素呢。以后大约过了四十二年，人们用化学方法第一次把它们分开，这才弄清楚它们原来是两种不同的金属。铌、钽和钨、钼一样都是稀有高熔点金属，它们的性质和用途也有不少相似之处。 第2章 耐火钢的国内外研究现状-索引论文第3章 微合金钢的发展索引1.3论文 微合金化低合金高强度钢 含碳量低，如我国鞍钢耐火钢含碳量为：0.040.09%之间，国外也在这个范围。-塑性，韧性好。低合金钢的基础上，加少于低合金12个数量级微合金元素。 另一类钢。高强度，耐

15、火性强（耐火钢）第4章 耐火钢的强化机理其强化的机制主要有：细晶强化，细晶强化是钢材最的主要强化方法之一。固溶强化析出强化 (考试内容） -索引论文细晶强化通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为。 通常金属是由许多晶粒组成的多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目来表示，数目越多，晶粒越细。实验表明，在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。这是因为细晶粒受到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进行，塑性变形较均匀，应力集中较小；此外，晶粒越细，晶界面积越大，晶界越曲折，越不利于裂纹的扩展。故工业上将通过细化晶粒以提高材料强度的方法称为细晶强化。 钢材的强度与

16、晶粒的关系；晶粒越细小，位错集群中位错个数（n）越小，根据=n0，应力集中越小，所以材料的强度越高； 细晶强化的强化规律，晶界越多，晶粒越细，根据霍尔-配奇关系式，晶粒的平均值(d)越小，材料的屈服强度就越高。固溶强化 一般来说，无论置换固溶体还是间隙固溶体，固溶体的硬度、强度总是比组成它的纯金属要高，并且随着溶质原子浓度的增加，溶质原子和溶剂原子尺寸差别的增大（置换固溶体情况下），强化的效果加大。比如，低碳钢在常温状态属于体心立方晶格结构的材料，较小原子半径的元素如C、N，通常以间隙的形式固溶在铁的晶格之中，多数合金元素的原子如Nb、V、Ti、Mo、Al等等都置换晶格某个铁原子的位置的形式。固溶造成晶格的畸变，使钢的屈服强度提高。这种由于溶质原子的固溶而引起的强化效应，即称为“固溶强化”。2 钢材的强度与固溶的关系就固溶强化的微观机理而言，固溶强化是由于溶质原子和位错的交互作用的结果。溶质原子和位错的交互作用就其性质而言，可以是弹性的、化学的、电性的和几何的等几种类型。溶质