摘要:為研究鋼柱上厚型防火涂料在外力作用下的破壞規(guī)律，進(jìn)行了3個鋼柱在外力作用下的防火涂料破損試驗，研究H型鋼柱上的厚型防火涂料分別在單向加載和往復(fù)加載作用下的破壞現(xiàn)象和破壞模式，并對試驗結(jié)果進(jìn)行分析．結(jié)果表明:防火涂料和界面劑之間以及界面劑和鋼板之間的粘結(jié)性能差，鋼柱受外力作用后粘結(jié)很容易破壞．單向加載的鋼柱，在受拉翼緣上，初始裂縫間距逐漸加大并會產(chǎn)生新的橫向裂縫，柱底部防火涂料脫落;在受壓翼緣上，初始干縮裂縫逐漸閉合，柱底的防火涂料被壓碎．往復(fù)加載的鋼柱，粘結(jié)更容易破壞．外力作用下，鋼柱上防火涂料容易破損，下端翼緣上破損嚴(yán)重，破損模式為大片剝離和脫落，破損程度和柱頂水平荷載有關(guān)，腹板上的防火涂料基本完好．
關(guān)鍵詞:鋼柱;防火涂料;試驗;破壞
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不但要求安全可靠，經(jīng)濟(jì)耐用，而且要求有較強(qiáng)的抗火能力．鋼材雖為非燃燒材料，但鋼材的物理及機(jī)械性能對高溫很敏感，其強(qiáng)度、彈性模量在高溫下急劇下降，承載力也隨之降低，因而無防火保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下很容易達(dá)到承載力極限狀態(tài)而被破］．防火涂料的應(yīng)用明顯提高了鋼結(jié)構(gòu)的抗火性能，從而作為一種主要的鋼結(jié)構(gòu)防火措施被廣泛采用．但是，防火涂料和鋼結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)強(qiáng)度較低，防火涂料容易破損和脫落，進(jìn)而全部或者部分失去防火作用．地震、爆炸等外力作用下，火災(zāi)發(fā)生的概率很大，此時來不及修復(fù)防火涂料的破損，所以認(rèn)識和研究防火涂料在外力作用力下的破損具有實際意義．目前，有學(xué)者進(jìn)行了復(fù)合材料層間應(yīng)力的研究，對分析防火涂料的破損具有參考價值．還有學(xué)者進(jìn)行了防火涂料局部破損后鋼構(gòu)件的抗火性能研究，但未提及防火涂料的破損如何計算．本文通過試驗研究了厚型防火涂料在外力作用下的脫落和破壞，還借助復(fù)合材料層間應(yīng)力理論對防火涂料的破損進(jìn)行了分析．
1·試驗
本試驗共設(shè)計了3個試件，1個單向加載，2個往復(fù)加載．試件固定在設(shè)計的底座上，采用外伸端板與底座通過高強(qiáng)螺栓相連．只施加水平荷載，加載位置在柱頂，連接形式為鉸接，通過加力桿連于千斤頂上．鋼柱材料為Q235結(jié)構(gòu)鋼，高強(qiáng)螺栓為10.9級M30．防火涂料厚度為25mm，型號為YC－1型．
單向加載時，荷載分級加載，每級10kN，直到試件破壞．每加一級荷載，觀察和記錄試驗現(xiàn)象，描繪防火涂料表面裂縫發(fā)展和擴(kuò)展情況．試驗加載裝置如圖1所示．
往復(fù)加載時，試件屈服前，根據(jù)荷載控制加載，加載分為100kN和200kN兩級，各循環(huán)2次．試件屈服后，根據(jù)柱頂位移控制加載．位移控制值分別為屈服位移的1倍、1.5倍、2倍等依次累加，屈服后每級循環(huán)3次．試驗測量內(nèi)容主要為柱的水平荷載和柱頂水平位移，共布置2個位移計．位移計的測點(diǎn)布置在柱頂?shù)亩税迳�，見圖1．
2·結(jié)果與分析
2．1試驗現(xiàn)象
試驗開始前，試件上防火涂料表面有干縮裂縫，方向和柱的軸向方向垂直．間隔300～500mm產(chǎn)生1條干縮裂縫，干縮裂縫一般全截面貫通．圖2為試件S－1表面的干縮裂縫的分布照片．
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