Стальные конструкции

При температуре нагрева до 400 °С стальные конструкции могут эксплуатироваться без ограничения. При нагреве конструкций до температур 400–600 °С предел текучести и предел прочности стали падают, возрастают удлинения, а после ее охлаждения восстанавливаются прежние значения. Нагрев стальных конструкций до температур 600–900 °С приводит к дальнейшему падению прочностных характеристик стали, конструкции сильно деформируются, их эксплуатация возможна с ограничением нагрузок. При длительном воздействии температур более 900 °С конструкции к дальнейшему использованию непригодны.

Оценка состояния стальных конструкций в зависимости от температуры нагрева приведена в таблице 5.7.

Таблица 5.7 – Характер повреждения стальных конструкций при огневом воздействии

 

Характер повреждений элементов стальных конструкций	Предполагаемый режим температурного воздействия, 0С	Степень повреждения
Мало деформированы – небольшие вмятины и пробоины второстепенных и не сильно нагружен-ных элементов; местные искривления, не снижающие несущей способности конструкций; на поверхности легко очищаемый нагар и обгоре-вшие кромки; твердость стали соответствует ее марке; снижение прочности конструкций на 15 %	Непродолжитель-ный, при температуре 400–600 °С. При температуре более 500 °С сталь в темноте светится	Слабая
Повреждения, снижающие несущую способность конструкций, но не сопровождающиеся потерей несущей способности основных эле-ментов; на поверхности нагар и тонкий слой окалины, местами отслаивающийся; твердость стали снижается на 10–15 %; прочность конструкций – на 30 %	То же, при температуре 700–900 °С. При температуре 700 °С свечение стали становится темно-красным	Средняя

Окончание таблицы 5.7

 

Характер повреждений элементов стальных конструкций	Предполагаемый режим температурного воздействия, 0С	Степень повреждения
Потеря несущей способности конструкции при эксплуатационных нагрузках; разрушение узлов и соединений, разрыв по всему сечению или искривление на большой длине основных элементов; имеется толстый слой окалины; Образование твердой и хрупкой пленки серо-вато-синего или черного цвета и язв губчатого строения; сильная деформация нагруженных конструкций, появление участков конструкций с изломами, разрывами оплавленного материала; твердость стали снижается на 30 % и более; прочность конструкций – на 65 % и более	Длительный, при температуре свыше 900 °С	Сильная
Разрушение отдельных конструкций и частей здания; имеют место оплавление и пережог металла	Длительный, при температуре около 1400 °С	Аварийная

 

Помимо коробления стальных конструкций от пожара возникают повреждения конструкций от их линейного удлинения (коэффициент линейного удлинения стали равен ). При возрастании температуры на каждые 100 °С один метр длины стальной конструкции удлиняется в среднем на 1,3 мм. Так как обычно линейные деформации элементов ограничены узлами, опорами, заделками в стены и т. п., то на последние передаются большие распорные усилия. В результате происходят искривления, сдвиг и обрушение опорных, а вместе с тем и вышележащих конструкций.