6.3.1 概述
構(gòu)件內(nèi)部的溫升曲線作為輸入數(shù)據(jù)可用于評(píng)估建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)。
力學(xué)響應(yīng)可以衡量火災(zāi)中建筑構(gòu)件撓度、剛度和穩(wěn)定性的變化情況，也可以衡量因材料收縮或膨脹、散裂、分層等造成構(gòu)件出現(xiàn)開(kāi)口裂縫的變化情況。
評(píng)估結(jié)構(gòu)失效和火災(zāi)蔓延，需要預(yù)測(cè)火災(zāi)中建筑構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)，評(píng)估火災(zāi)中建筑物所能承受的應(yīng)力損壞程度。
結(jié)合力學(xué)響應(yīng)性能判據(jù)，可對(duì)建筑構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行評(píng)估。力學(xué)響應(yīng)性能判據(jù)見(jiàn)第8章。
6.3.2 輸入和輸出
6.3.2.1 輸入信息包括：
——建筑物的參數(shù)（建筑構(gòu)件的力學(xué)性能、建筑構(gòu)件所承受的結(jié)構(gòu)荷載）；
——建筑物的狀況（建筑構(gòu)件內(nèi)部和表面的動(dòng)態(tài)溫度分布）；
——壓力／流速（壓力分布對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響）。
6.3.2.2 輸出信息為建筑物的狀況（建筑構(gòu)件的完整性和穩(wěn)定性）。
注：該輸出結(jié)果亦可用作輸入數(shù)據(jù)，評(píng)估結(jié)構(gòu)失效和火災(zāi)蔓延。
6.3.3 建筑構(gòu)件力學(xué)響應(yīng)的模擬
在消防安全工程方法中，模擬單個(gè)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)整體在受火條件下的力學(xué)響應(yīng)需要了解構(gòu)件內(nèi)部的溫度分布，對(duì)此可按照6.2規(guī)定的步驟計(jì)算得出；對(duì)于接受GB/T 9978.1標(biāo)準(zhǔn)溫升曲線測(cè)試的構(gòu)件，也可直接由標(biāo)準(zhǔn)溫升曲線計(jì)算得出構(gòu)件內(nèi)部的溫度分布。
將溫度升高時(shí)材料的力學(xué)性能（如彈性模量、屈服強(qiáng)度）和傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析結(jié)合起來(lái)，可對(duì)建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，尤其是對(duì)構(gòu)件的熱膨脹、變形或承載能力進(jìn)行評(píng)估。
在消防安全工程計(jì)算中，一般根據(jù)建筑構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)中的性能表現(xiàn)判斷其在受火條件下的完整性。
6.3.4 連續(xù)性和約束的影響
構(gòu)件受火時(shí)的力學(xué)響應(yīng)受到來(lái)自周?chē)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的連續(xù)性和約束的影響。
結(jié)構(gòu)的連續(xù)性使應(yīng)力在火災(zāi)條件下得到重新分配，單個(gè)構(gòu)件的抗火性能得到提高，有利于保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。約束通常會(huì)減小位移量，但被完全約束的受熱構(gòu)件因熱膨脹受限而產(chǎn)生巨大的內(nèi)部應(yīng)力，可造成結(jié)構(gòu)失效。
約束對(duì)火災(zāi)中柱的性能產(chǎn)生兩方面的影響。首先，受限的自由熱膨脹會(huì)使柱的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，抵消溫度上升引起的柱的強(qiáng)度和剛度下降。其次，當(dāng)柱的承載能力受到應(yīng)變能力的限制時(shí)，受約束柱的失效方式可從突然間的彎曲垮塌轉(zhuǎn)換為一種漸進(jìn)式的形變。
由于構(gòu)件外表的熱膨脹會(huì)受到來(lái)自溫度較低的中心部位的限制，受火構(gòu)件在整個(gè)厚度方向上的熱梯度會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)力的大小取決于受熱材料的熱物性。對(duì)于混凝土構(gòu)件，局部的表面應(yīng)力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件表面出現(xiàn)爆裂脫落。
6.3.5 結(jié)構(gòu)失效
在判定是否會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)失效前，應(yīng)按6.3.3的規(guī)定，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在受火條件下的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)合建筑構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)和性能判據(jù)可判斷是否會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)失效。結(jié)構(gòu)失效性能判據(jù)的建立見(jiàn)第8章。
構(gòu)件內(nèi)部的溫升曲線作為輸入數(shù)據(jù)可用于評(píng)估建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)。
力學(xué)響應(yīng)可以衡量火災(zāi)中建筑構(gòu)件撓度、剛度和穩(wěn)定性的變化情況，也可以衡量因材料收縮或膨脹、散裂、分層等造成構(gòu)件出現(xiàn)開(kāi)口裂縫的變化情況。
評(píng)估結(jié)構(gòu)失效和火災(zāi)蔓延，需要預(yù)測(cè)火災(zāi)中建筑構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)，評(píng)估火災(zāi)中建筑物所能承受的應(yīng)力損壞程度。
結(jié)合力學(xué)響應(yīng)性能判據(jù)，可對(duì)建筑構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行評(píng)估。力學(xué)響應(yīng)性能判據(jù)見(jiàn)第8章。
6.3.2 輸入和輸出
6.3.2.1 輸入信息包括：
——建筑物的參數(shù)（建筑構(gòu)件的力學(xué)性能、建筑構(gòu)件所承受的結(jié)構(gòu)荷載）；
——建筑物的狀況（建筑構(gòu)件內(nèi)部和表面的動(dòng)態(tài)溫度分布）；
——壓力／流速（壓力分布對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響）。
6.3.2.2 輸出信息為建筑物的狀況（建筑構(gòu)件的完整性和穩(wěn)定性）。
注：該輸出結(jié)果亦可用作輸入數(shù)據(jù)，評(píng)估結(jié)構(gòu)失效和火災(zāi)蔓延。
6.3.3 建筑構(gòu)件力學(xué)響應(yīng)的模擬
在消防安全工程方法中，模擬單個(gè)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)整體在受火條件下的力學(xué)響應(yīng)需要了解構(gòu)件內(nèi)部的溫度分布，對(duì)此可按照6.2規(guī)定的步驟計(jì)算得出；對(duì)于接受GB/T 9978.1標(biāo)準(zhǔn)溫升曲線測(cè)試的構(gòu)件，也可直接由標(biāo)準(zhǔn)溫升曲線計(jì)算得出構(gòu)件內(nèi)部的溫度分布。
將溫度升高時(shí)材料的力學(xué)性能（如彈性模量、屈服強(qiáng)度）和傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析結(jié)合起來(lái)，可對(duì)建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，尤其是對(duì)構(gòu)件的熱膨脹、變形或承載能力進(jìn)行評(píng)估。
在消防安全工程計(jì)算中，一般根據(jù)建筑構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)中的性能表現(xiàn)判斷其在受火條件下的完整性。
6.3.4 連續(xù)性和約束的影響
構(gòu)件受火時(shí)的力學(xué)響應(yīng)受到來(lái)自周?chē)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的連續(xù)性和約束的影響。
結(jié)構(gòu)的連續(xù)性使應(yīng)力在火災(zāi)條件下得到重新分配，單個(gè)構(gòu)件的抗火性能得到提高，有利于保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。約束通常會(huì)減小位移量，但被完全約束的受熱構(gòu)件因熱膨脹受限而產(chǎn)生巨大的內(nèi)部應(yīng)力，可造成結(jié)構(gòu)失效。
約束對(duì)火災(zāi)中柱的性能產(chǎn)生兩方面的影響。首先，受限的自由熱膨脹會(huì)使柱的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，抵消溫度上升引起的柱的強(qiáng)度和剛度下降。其次，當(dāng)柱的承載能力受到應(yīng)變能力的限制時(shí)，受約束柱的失效方式可從突然間的彎曲垮塌轉(zhuǎn)換為一種漸進(jìn)式的形變。
由于構(gòu)件外表的熱膨脹會(huì)受到來(lái)自溫度較低的中心部位的限制，受火構(gòu)件在整個(gè)厚度方向上的熱梯度會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)力的大小取決于受熱材料的熱物性。對(duì)于混凝土構(gòu)件，局部的表面應(yīng)力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件表面出現(xiàn)爆裂脫落。
6.3.5 結(jié)構(gòu)失效
在判定是否會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)失效前，應(yīng)按6.3.3的規(guī)定，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在受火條件下的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)合建筑構(gòu)件的力學(xué)響應(yīng)和性能判據(jù)可判斷是否會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)失效。結(jié)構(gòu)失效性能判據(jù)的建立見(jiàn)第8章。
室內(nèi)消火栓 GB3445-20
