Hvordan fungerer Q355B i beam under brandforhold, og hvad er dens kritiske temperatur for design?

Som alle strukturelle kulstofstål mister Q355B styrke og stivhed, når temperaturen stiger. Dens brandydeevne er ikke en iboende egenskab ved karakteren, men er en funktion af dens temperatur-afhængige stress-belastningsadfærd. For design henviser ingeniører til reduktionsfaktorerne for spændings-deformationsforhold for kulstofstål ved forhøjede temperaturer, som angivet i koder som Eurocode 3 Part 1-2 eller kinesisk GB 51249. Nøgleparameteren er den kritiske temperatur, som ikke er et fast tal for Q355B, men som bestemmes for hvert specifikt strukturelt element i en brandkonstruktionsanalyse. Det er den temperatur, ved hvilken elementets styrke (eller belastning-bæreevne) falder til niveauet for den påførte belastning under branden (nedsat, hvis man tager brandgrænsetilstanden i betragtning). Imidlertid er en almindeligt refereret praktisk kritisk temperatur, der bruges i forenklede designmetoder, omkring 550 grader. Ved denne temperatur er flydespændingen af ​​typisk kulstofstål reduceret til ca. 60 % af dets omgivende flydespænding (fy). Reduktionsfaktorerne er: ~1,0 ved 20 grader, ~0,78 ved 300 grader, ~0,63 ved 400 grader, ~0,47 ved 500 grader, ~0,33 ved 600 grader og ~0,18 ved 700 grader. Designprocessen involverer at sikre, at ståltemperaturen, beregnet ud fra brandeksponeringen (standardbrandkurve som ISO 834 eller en parametrisk brand) og niveauet af brandbeskyttelse (hvis nogen), forbliver under denne kritiske temperatur i den krævede brandmodstandsperiode (f.eks. R30, R60, R90). Q355B i sig selv har ikke overlegen brandmodstand sammenlignet med andre kulstofstål; dets ydeevne styres gennem brandbeskyttelsesforanstaltninger, såsom opsvulmende belægninger, spraypåførte brandmodstandsdygtige materialer (SFRM) eller plade-/tæppesystemer, der isolerer stålet og forsinker dets temperaturstigning. For ubeskyttet stål stiger temperaturen meget hurtigt, hvilket fører til fejl inden for få minutter. Derfor fokuserer branddesignet af en struktur, der bruger Q355B, på at vælge passende beskyttelse for at holde elementet under dets kritiske temperatur i designvarigheden.