鋼材的力學性能對溫度變化很敏感。當溫度升高時,鋼材的屈服強度、抗拉強度兒和彈性模量的總趨勢是降低的,但在200℃以下時變化不大。當溫度在250℃左右時,鋼材的抗拉強度兒反而有較大提高,而塑性和沖擊韌性下降,此現象稱為“藍脆現象”。當溫度超過300℃時,鋼材的屈服強度、抗拉強度彈性模量開始顯著下降,而塑性伸長率顯著增大,鋼材產生徐變。當溫度超過400℃時,強度和彈性模量都急劇降低。達600℃時屈服強度、抗拉強度和彈性模量均接近于零,其承載力幾乎完全喪失。因此,我們說鋼材耐熱不耐火。
當發生火災后,熱空氣向構件傳熱主要是輻射、對流,而銅構件內部傳熱是熱傳導。
隨著溫度的不斷升高,鋼材的熱物理特性和力學性能發生變化,鋼結構的承載能力下降。火災下鋼結構的最終失效是由于構件屈服或屈曲造成的。
鋼結構在火災中失效受到各種因素的影響,例如鋼材的種類、規格、荷載水平、溫度高低、升淚速率、高溫蠕變等。對于已建成的承重結構來說,火災時鋼結構的損傷程度還取決于室內溫度和火災持續時間,而火災溫度和作用時間又與此時室內可燃性材料的種類及數量、可燃性材料燃燒的特性、室內的通風情況、墻體及吊頂等的傳熱特性以及當時氣候情況(季節、風的強度、風向等)等因素有關。火災一般屬意外性的突發事件,一旦發生,現場較為混亂,撲救時間的長短也直接影響到鋼結構的破壞程度。