保护层厚度、板厚及受荷水平对钢筋混凝土板耐火极限的影响

刘利先， 邓明康， 李 维， 赵广书

(昆明理工大学建筑工程学院， 昆明 650500)

0 引言

火灾对建筑结构的危害极大，钢筋混凝土楼板是防火阻隔的重要构件，也是整个结构中防火最薄弱环节。常温时，相同板厚情况下，保护层厚度越小，钢筋混凝土板截面有效高度越大，极限承载力越高，若不考虑结构的耐久性能和耐火性能，保护层厚度可取最小值。在火灾作用下，随着保护层厚度的增加，受力钢筋升温速度减缓，钢筋强度退化速度降低，从而提高了钢筋混凝土板的耐火能力[1]。由于火灾试验费用高，且试验测试手段受到高温限制等原因,对钢筋混凝土楼板高温性能研究主要限于耐火极限的测定。本文通过数值模拟分析，确定钢筋混凝土保护层厚度、板厚度及受荷水平与钢筋混凝土板耐火极限之间的关系，给出了相关研究分析结论及保护层厚度的最佳建议取值。

1 钢筋混凝土板温度场模型的引用

随着温度的升高，混凝土的热工参数会变化，混凝土结构的热传导是一个非线性瞬态问题。刘利先、赵广书等[2]推导了钢筋混凝土结构热传导微分方程，并建立钢筋混凝土板温度场数值模型，该模型在ISO-834标准升温曲线[3]下的数值模拟结果与试验得出数据相近，证明了数值模型的合理可靠性，因此本文引用文献[2]中的钢筋混凝土板温度场模型来研究保护层厚度、板厚及受荷水平对钢筋混凝土板耐火极限的影响。

对钢筋混凝土温度场影响较大的热工参数主要是导热系数、比热容和质量密度。……