DB11∕T 1727-2020 火灾后钢结构损伤评估技术规程.pdf

1 UG 北京市地方标准 编编 号：号：DB11/T 17272020 火灾后钢结构损伤评估技术规程 Technical specification for steel structure damage assessment after fire 20200330 发布发布 20200701 实施实施 北京市住房和城乡建设委员会北京市住房和城乡建设委员会 北京市市场监督管理局北京市市场监督管理局 DB 联合发布联合发布 2 北京市地方标准北京市地方标准 火灾后钢结构损伤评估技术规程 Technical specification for steel structure damage assessment after fire 编编 号：号：DB11/T 1727- 2020 主编部门：北京市建筑工程研究院有限责任公司 批准部门：北京市市场监督管理局 施行日期：2020 年 07 月 01 日 2020 北京 3 前前 言言 根据原北京市质量技术监督局 关于印发 2014 年北京市地方标准制修订项目计划的通知（京质监标发201436 号文件）要求，标准编制组经过深入调查研究，认真总结实践经验，参考国内相关标准，在广泛征求意见的基础上，制定本规程。 本规程共分 7 章，主要内容为：1 总则、2 术语、3 基本规定、4 调查和检测、5 结构分析与构件校核、6 构件及连接安全性鉴定评级、7 结构安全性鉴定评级。 本规程由北京市住房和城乡建设委员会和北京市市场监督管理局共同管理，由北京市建筑工程研究院有限责任公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送北京市建筑工程研究院有限责任公司（通信地址： 北京市海淀区复兴路 34 号； 邮政编码： 100039； 电话： [phone]；电子邮箱：）。 主编单位：北京市建筑工程研究院有限责任公司、清华大学 参编单位：北京建工集团有限责任公司、北京京诚华宇建筑设计研究院有限公司、中国五洲工程设计集团有限公司、北京工业大学、北京建筑大学、中国移动通信集团设计院有限公司 主要起草人员：左勇志、施刚、刘育民、冯跃、姜学宜、鲁巧稚、马月坤、马德云、刘亚坤、南锟、闫续、杨璐、祝磊、丁大益、郭俊平、王宏欢、孙迪、陈鸣飞、邹林亥、李真真、郝梦瑶、刘云龙、张密、李博天 主要审查人员：杨嗣信、李国胜、高小旺、田春雨、王喆、孙海林、甄4 伟、吴文超、赵克伟 5 目目 次次 1 总 则 . 7 2 术 语 . 8 3 基本规定 . 9 4 调查和检测 . 11 4.1 一般规定 . 11 4.2 火灾作用调查 . 11 4.3 结构现状检测 . 12 5 结构分析与构件校核 . 13 6 构件及连接安全性鉴定评级 . 14 6.1 一般规定 . 14 6.2 构件及连接的鉴定评级. 15 7 结构安全性鉴定评级 . 19 7.1 一般规定 . 19 7.2 结构安全性的鉴定评级. 19 附录 A 钢结构的耐火极限. 20 附录 B 标准升温曲线及温度- 时间对应关系 . 21 附录 C 常见材料燃点、变态温度 . 23 附录 D 高温过火后结构钢的屈服强度折减系数 . 25 本规程用词说明 . 26 引用标准名录 . 27 条文说明 . 28 6 Contents 1 General Provisions . 7 2 Terms . 8 3 Basic Requirements . 9 4 Investigation and Testing . 11 4.1 General Requirements . 11 4.2 Investigation of Fire Effect . 11 4.3 Actuality testing of Structure . 12 5 Structure Analysis and Components Checking . 13 6 Rating for Components and Connecting Safety Appraisal . 14 6.1 General Requirements . 14 6.2 Rating for Components and Connecting Appraisal . 15 7 Rating for Structure Safety Appraisal. 19 7.1 General Requirements . 19 7.2 Rating for Structure Appraisal . 19 Appendix A Fire Resistance Rating of Steel Structure . 20 Appendix B Standard Heating Curve and Correspondence of Temperature-Time . 21 Appendix C Ignition Points and Transformation Temperature of Common Materials . 23 Appendix D Reduction Factor of Yield Strength for structural steel after fire . 25 Explanation of Wording in This specification . 26 List of Quoted Standards . 27 Explaination of Provisions . 28 7 1 总 则 1.0.1 为规范火灾后钢结构的损伤评估、 检测鉴定工作， 给火灾后钢结构的处理决策提供技术依据，做到技术先进、科学合理、安全适用、确保质量，制定本规程。 1.0.2 本规程适用于北京市行政区域内工业与民用建筑中钢结构火灾后的损伤评估与安全性鉴定。 1.0.3 对火灾后钢结构进行损伤评估、安全性鉴定，除应执行本规程外，尚应符合国家、行业和北京市现行有关标准的规定。 8 2 术 语 2.0.1 火灾后钢结构损伤评估 steel structural assessment after fire 为评估火灾后钢结构可靠性而进行的损伤评估、检测鉴定工作。 2.0.2 火场残留物 debris in fire 火灾后现场残存的物品。 2.0.3 火灾荷载密度 fire load density 单位面积上可燃物的燃烧热值。 2.0.4 火灾温度作用过程 temperature-time process 火灾场所从开始燃烧、发展、猛烈燃烧、减弱到熄灭全过程温度与时间关系的历程。 2.0.5 重要构件 primary member 指自身失效将影响或危及承重结构整体或局部安全工作或直接影响结构整体正常使用的构件。 2.0.6 次要构件 secondary member 其自身失效为孤立事件，不会导致其他构件失效，并不直接影响结构整体正常使用的构件。 9 3 基本规定 3.0.1 钢结构发生火灾后应及时对结构进行安全性检测鉴定。 对有垮塌危险的结构或构件，应首先采取防止结构倒塌和人员防护措施。 3.0.2 钢结构火灾后的鉴定程序， 可根据结构鉴定的需要分为初步鉴定和详细鉴定两阶段进行。鉴定程序应符合图 3.0.2 的规定。 图图 3.0.2 火灾后钢结构鉴定程序框图火灾后钢结构鉴定程序框图 3.0.3 初步鉴定应包括下列内容： 1 现场初步调查，制定检测方案； 2 火灾温度作用过程调查； 3 查阅分析文件资料； 10 4 结构观察检测、构件初步鉴定评级； 5 编制初步鉴定报告或编制详细检测鉴定方案。 3.0.4 按本规程第六章内容初步鉴定损伤等级评为b级、级的结构构件，应进行详细鉴定。当火灾作用时间超过附录 A 中构件耐火极限时，应进行详细鉴定。 3.0.5 详细鉴定应包括下列内容： 1 火灾温度作用过程详细调查与检测分析； 2 结构构件专项检测； 3 结构分析与构件校核； 4 构件与结构详细鉴定评级； 5 编制详细检测鉴定报告。 3.0.6 鉴定报告应包括下列内容： 1 建筑、钢结构和火灾概况； 2 鉴定的目的、内容、范围和依据； 3 调查、检测、分析的结果； 4 钢结构构件及节点烧灼损伤后的评定等级； 5 钢结构安全性鉴定评定等级； 6 结论与建议。 11 4 调查和检测 4.1 一般规定一般规定 4.1.1 火灾后钢结构鉴定调查和检测应包括下列内容： 1 火灾影响区域调查与确定； 2 火场温度过程及温度分布推定； 3 火灾中钢结构构件内部温度的推定； 4 钢结构外观损伤全数检查； 5 钢结构现状检测。 4.1.2 火灾后钢结构鉴定调查和检测的对象应为整栋钢结构，或者是结构体系相对独立的部分结构；对于局部小范围火灾，经初步调查确认受损范围仅发生在有限区域时，调查和检测对象也可仅包括火灾影响区域范围内的结构或构件。 4.2 火灾作用调查 4.2.1 火灾对钢结构的作用温度、 持续时间及分布范围应根据火灾调查、 结构表观状况、火场残留物状况及可燃物特性、通风条件、灭火过程综合分析推断，对于重要烧损结构应有钢结构材料微观分析结果参与推断。 4.2.2 火场温度过程可根据火荷载密度、 可燃物特性、 受火构件的热传导特性、通风条件及灭火过程进行分析推断；也可采用模拟燃烧试验的方法确定。 4.2.3 钢构件表面曾经达到的温度及作用范围可根据标准升温曲线、 火场残留物、金相分析、材料残余强度、钢材表面氧化程度和硬度变化、金属表面热12 变色及构件受损特征进行分析推断。当采用标准升温曲线进行推断时，可参考附录 B；当采用火场残留物特征进行推断时，可参考附录 C。 4.2.4 火灾后钢结构构件内部截面曾经达到的温度可根据火场温度过程、 构件受火状况及构件材料特性按热传导规律进行分析推断。 4.3 结构现状检测 4.3.1 结构现状检测应包括下列内容： 1 结构烧灼损伤状况检查； 2 温度作用损伤或损坏检查； 3 结构材料性能检测。 4.3.2 对直接暴露于火焰或高温烟气的钢结构构件和连接， 应全数检查烧灼损伤部位。对于一般构件和连接，可采用外观目测或仪器等进行检测；对于重要构件和连接，除一般性检测外，并应对材料微观结构进行检测。 4.3.3 火灾后钢结构材料的性能可能发生明显改变时， 应通过抽样检验或模拟试验确定材料性能指标；对于烧灼程度特征明显，材料性能对钢结构性能影响敏感程度较低，且火灾前材料性能明确，可根据温度场推定结构材料的性能指标，并宜通过取样检验修正。火灾后钢结构材料屈服强度折减情况可参考附录 D。 13 5 结构分析与构件校核结构分析与构件校核 5.0.1 火灾后钢结构分析应包括下列内容： 1 火灾过程中的结构分析，应针对不同的结构或构件（包括节点连接），根据火灾过程中的最不利温度条件和结构实际作用荷载组合，进行结构分析与构件校核； 2 火灾后的结构分析，应根据火灾后钢结构残余状态的材料力学性能、连接状态、结构几何形状变化、构件的变形和损伤及火灾作用后的残余应力进行结构分析与构件校核。 5.0.2 结构分析可根据结构受力特点和解决工程问题的需要在满足安全的条件下，进行合理的简化。当局部火灾未造成整体结构明显变位、损伤时，可局部分析；当支座没有明显变位时，连续结构（板、梁、框架等）可不考虑支座变位的影响。 5.0.3 火灾后钢结构构件的抗力， 在考虑火灾作用对结构材料性能、 结构受力性能的不利影响后，应按照现行国家标准钢结构设计标准GB 50017 的规定进行验算分析；对于烧灼严重、变形明显等损伤严重的结构构件，应采用更精确的计算模型进行分析；对于重要的结构构件，宜通过试验、检验进行验证。 14 6 构件及连接安全性鉴定评级构件及连接安全性鉴定评级 6.1 一般规定 6.1.1 火灾后钢结构构件的鉴定评级可分为初步鉴定评级和详细鉴定评级。 6.1.2 火灾后钢结构构件的初步鉴定评级， 应根据构件烧灼损伤、 变形程度评为下列等级： 1 a级- 轻微或未直接遭受烧灼作用，钢结构材料及钢结构性能未受或仅受轻微影响，可不采取措施； 2 b级- 轻度烧灼，未对钢结构材料及钢结构性能产生明显影响，尚不影响结构安全，应采取局部处理和外观修复措施； 3 级- 中度烧灼尚未破坏，显著影响钢结构材料或钢结构性能，明显变形，对结构安全或正常使用产生不利影响，应采取加固或局部更换措施； 4 级- 破坏，火灾中或火灾后钢结构倒塌或钢构件塌落；钢结构严重烧灼损坏、变形损坏，结构承载力丧失或大部丧失，危及结构安全，必须或必须立即采取安全支护，彻底加固或拆除更换措施。 6.1.3 火灾后钢结构构件的详细鉴定评级， 应根据检测鉴定分析结果， 评为下列等级： 1 b 级，安全性略低于现行国家标准民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292或工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144 对 a 级的规定，尚不显著影响承载能力，尚可正常使用，宜采取适当处理措施； 2 c 级，安全性不符合现行国家标准民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292或工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144 对 a 级的规定，在目标使用年限内15 显著影响承载能力和正常使用，应采取处理措施； 3 d 级，安全性不符合现行国家标准民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292或工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144 对 a 级的规定，已严重影响承载能力，必须及时或立即采取措施。 6.2 构件及连接的鉴定评级 6.2.1 火灾后钢结构构件的初步鉴定评级， 应根据构件防火保护层受损、 残余变形与撕裂、局部屈曲与扭曲、构件整体变形四个子项进行评定，并取按各子项所评定的损伤等级中的最低等级作为构件损伤等级，具体应按下列要求进行： 1 火灾后钢构件的防火保护层受损、残余变形与撕裂、局部屈曲与扭曲三个子项，可按表 6.2.1- 1 的规定评定损伤等级； 2 火灾后钢构件的整体变形子项，可按表 6.2.1- 2 的规定评定损伤等级； 3 火灾后的格构式钢构件，应按本规程第 6.2.2 条对缀板、缀条与格构分肢之间的焊缝连接、螺栓连接进行评级； 4 当火灾后钢结构构件严重破坏，难于加固修复，需要拆除或更换时该构件初步鉴定应评为级。 16 表 6.2.1- 1 火灾后钢构件基于防火保护层受损、残余变形与撕裂、局部屈曲或扭曲的初步鉴定评级标准 等级评级要素 各级损伤等级状态特征 a b 1 涂装与防火保护层 基本无损； 防火保护层有细微裂纹， 但无脱落 防腐涂装完好； 防火涂装或防火保护层开裂但无脱落 防腐涂装碳化；防火涂装或防火保护层局部范围脱落 2 残余变形与撕裂 无 局部轻度残余变形， 对承载力无明显影响 局部残余变形，对承载力有一定的影响 3 局部翘曲与扭曲 无 轻度局部屈曲或扭曲， 对承载力无明显影响 主要受力截面有局部屈曲或扭曲，对承载力无明显影响；非主要受力截面有明显局部屈曲或扭曲 注：有防火保护层的钢构件按 1、2、3 项进行评定，无防火保护层的钢构件按 2、3 项进行评定。 6.2.1- 2 火灾后钢构件基于整体变形的初步鉴定评级标准 等级评定要素 构件类别 各级变形损伤等级状态特征 a级或b级 级 挠度 屋架（桁架、托架） l0/400 l0/200 空间网格结构 l0/250 l0/150 主梁、托梁 l0/400 l0/200 吊车梁 电动 l0/800 l0/400 手动 l0/500 l0/250 次梁 l0/250 l0/125 檩条 l0/200 l0/150 弯曲矢高 柱 l0/1000 l0/500 受压支撑 l0/1000 l0/500 柱顶侧移 多高层框架的层间水平位移 h/400 h/200 单层厂房中柱倾斜 H/1000 H/500 注：1 表中 l0为构件的计算跨度，h 为框架层高，H 为柱总高。 2 评定结果取a级或b级，可根据实际情况由鉴定人员确定。 6.2.2 火灾后钢结构连接的初步鉴定评级，应根据防火保护层受损、连接板残余变形与撕裂、焊缝撕裂与螺栓滑移及变形断裂三个子项，按表 6.2.2 的规定进行评定，并取按各子项所评定的损伤等级中的最低等级作为构件损伤等级。当火灾后钢结构连接大面积损坏、焊缝严重变形或撕裂、螺栓烧毁或断17 裂脱落，需要拆除或更换时，该构件连接初步鉴定应评为级。 表 6.2.2 火灾后钢结构连接的初步鉴定评级标准 等级评定要素 各级损伤等级状态特征 a b 1 涂装与防火保护层有细微裂纹且无脱落 基本无损； 防火保护层有细微裂纹且无脱落 防腐涂装完好； 防火涂装或防火保护层开裂但无脱落 防腐涂装碳化；防火涂装或防火保护层局部范围脱落 2 连接板残余变形与撕裂 无 轻度残余变形， 对承载力无明显影响 主要受力节点板有一定的变形，或节点加劲肋有较明显的变形 3 焊接撕裂与螺栓滑移及变形断裂 无 个别连接螺栓松动 螺栓松动，有滑移；受拉区连接板之间脱开；个别焊缝撕裂 6.2.3 火灾后钢结构构件及连接详细鉴定应包括下列内容： 1 受火钢构件的材料特性： 1)屈服强度与极限强度； 2）延伸率； 3）冲击韧性； 4）弹性模量。 2 受火钢构件及节点承载力验算： 1）构件强度； 2）构件整体稳定和局部稳定； 3) 节点连接承载力。 6.2.4 对于无冲击韧性要求的钢构件， 可按承载力评定等级。 对于有冲击韧性要求的钢构件，当构件受火后材料的冲击韧性不满足原设计要求，且冲击韧18 性等级相差一级时，构件承载能力评定应评为 c 级；当其冲击韧性等级相差两级或两级以上时，构件的承载能力评定应评为 d 级。 6.2.5 构件承载力鉴定时，应考虑火灾对材料强度和构件变形的影响，按表6.2.5 评定构件承载能力等级。 表 6.2.5 火灾后钢结构构件（含连接）按承载能力评定等级标准 民用建筑 构件类别 Rf/(r0S) b 级 c 级 d 级 重要构件、连接 0.95 0.90 0.90 次要构件 0.90 0.85 0.85 工业建筑 构件类别 Rf/(r0S) b 级 c 级 d 级 重要构件、连接 0.95 0.88 0.88 次要构件 0.92 0.85 0.85 注：1 表中 Rf为钢结构构件火灾后的抗力，S 为作用效应，r0为钢结构重要性系数，按现行国家标准建筑结构可靠性设计统一标准GB 50068 的规定取值。 2 评定为 b 级的重要构件应采取处理措施。 6.2.6 受火构件的材料强度与冲击韧性可通过现场取样试验或同种钢材加温冷却试验确定。现场取样应避开构件的主要受力位置和截面最大应力处，并对取样部位进行补强，采用同种钢材加温冷却试验来确定受力构件的材料强度与冲击韧性时， 钢材的最高温度应与构件在火灾中所经历的最高温度相同，并且冷却方式应能反应实际火灾中的情况。 19 7 结构安全性鉴定评级结构安全性鉴定评级 7.1 一般规定 7.1.1 火灾后钢结构安全性的鉴定评级， 应根据构件、 子单元和鉴定单元按下列三个层次进行： 1 根据构件各检查项目评定结果，确定单个构件安全性等级； 2 根据子单元各检查项目及各种构件的评定结果，确定子单元安全性等级； 3 根据各子单元的评定结果，确定鉴定单元安全性等级。 7.1.2 火灾后钢结构各层次安全性鉴定评级， 应以该层次不同子项的安全性评定结果为依据综合确定。 7.2 结构安全性的鉴定评级 7.2.1 火灾后钢结构构件的安全性鉴定，应按本规程第 6 章内容执行；火灾后钢结构子单元和鉴定单元的安全性鉴定，可根据不同结构类型，按现行国家标准民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292 或工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144 的相关规定执行。 7.2.2 对火灾后钢结构(鉴定单元)或其组成部分(子单元)所评的安全性等级，即使所评等级较高，也应及时对其中所含的 c 级和 d 级构件(含连接)及 C 级和 D 级检查项目采取必要的修复措施。 20 附录附录 A 钢结构的耐火极限钢结构的耐火极限 表 A.0.1 构件的设计耐火极限（h） 构件类型 建筑耐火等级 一级 二级 三级 四级 柱、柱间支撑 3.00 2.50 2.00 0.50 楼面梁、楼面桁架、楼盖支撑 2.00 1.50 1.00 0.50 楼板 1.50 1.00 厂房、仓库 民用建筑 厂房、仓库 民用建筑 0.75 0.50 0.50 不要求 屋顶承重构件、屋盖支撑、系杆 1.50 1.00 厂房、仓库 民用建筑 不要求 0.50 不要求 上人平屋面板 1.50 1.00 不要求 不要求 疏散楼梯 1.50 1.00 厂房、仓库 民用建筑 不要求 0.75 0.50 注：1 建筑物中的墙等其他建筑构件的设计耐火极限应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB 50016 的规定； 2 一、二级耐火等级的单层厂房（仓库）的柱，其设计耐火极限可按表中规定降低 0.50h； 3 一级耐火等级的单层、多层厂房（仓库）设置自动喷水灭火系统时，其屋顶承重构件的设计耐火极限可按表中规定降低 0.50h； 4 吊车梁的设计耐火极限不应低于表中梁的设计耐火极限； 5 屋盖结构中的檩条按建筑钢结构防火技术规范GB 51249 执行。 21 附录附录 B 标准升温曲线及温度标准升温曲线及温度- 时间对应关系时间对应关系 B.0.1 ISO834 标准升温曲线如图 B.0.1 所示，其升温段表达式为： ) 18(log345)0(10+=tTTgg （B.0.1） 式中，gT时间 t 的室内空气平均温度（）； )0(gT火灾发生前的室内空气平均温度（）； t火灾发生后的时间（min）。 图图 B.0.1 标准升温曲线标准升温曲线 B.0.2 以表格形式给出的 ISO834 标准升温曲线升温段如表 B.0.2 所示。 表表 B.0.2 标准升温曲线温度标准升温曲线温度-时间关系时间关系 时间（min） 温度（） 0 0 5 556 10 659 15 718 30 821 22 60 925 90 986 120 1029 180 1090 240 1133 360 1193 23 附录附录 C 常见材料燃点、变态温度常见材料燃点、变态温度 表 C- 1 部分材料燃点 材料 燃点（） 材料 燃点（） 纸 130 聚氯乙烯 454 棉花 150 乙烯丙烯共聚 454 麻线 150 聚四氟乙烯 550 橡胶 130 木材 240270 蜡烛 190 煤油 240290 棉布 200 褐煤 250450 麦草 200 木炭 320370 粘胶纤维 235 沥青煤 325400 汽油 280 半成焦炭 400450 涤纶纤维 390 无烟煤 440500 聚乙烯 342 瓦斯焦炭 500600 尼龙 424 香油 530580 表 C- 2 玻璃、金属材料、塑料的变态温度 分类 名称 代表制品 形态 温度（） 玻璃 模制玻璃 玻璃砖、缸、杯、瓶、玻璃装饰物 软化或粘着 700750 变圆 750 流动 800 片状玻璃 门窗玻璃、玻璃板、增强玻璃 软化或粘着 700750 变圆 800 流动 850 金属 材料 铅 铅管、蓄电池、玩具等 锐边变圆，有滴状物 300350 锌 锚固件、镀锌材料 有滴状物形成 400 铝及其合金 机械部件、门窗及配件、支架、装饰材料、厨房用具 有滴状物形成 650 24 银 装饰物、餐具、银币 锐边变圆，有滴状物形成 950 黄铜 门拉手、锁、小五金等 锐边变圆，有滴状物形成 950 青铜 窗框、装饰物 锐边变圆，有滴状物形成 1000 紫铜 电线、铜币 方边变圆，有滴状物形成 1100 铸铁 管子、暖气片、机器支座等 有滴状物形成 11001200 低碳钢 管子、家具、支架等 扭曲变形 700 建筑塑料 聚乙烯 地面、壁纸等 软化 50100 聚丙烯 装饰材料、涂料 软化 6095 聚苯乙烯 防热材料 软化 60100 聚乙烯 隔热、防潮材料 软化 80135 硅 防水材料 软化 80135 氟化塑料 配管 软化 150290 聚酯树脂 地面材料 软化 120230 聚氨酯 防水、热材料，涂料 软化 90120 环氧树脂 地面材料、涂料 软化 95290 表 C- 3 油漆烧损状况 温度（） 100 100- 300 300- 600 600 烧损状况 一般油漆 表面附着黑烟 有裂缝和脱皮 变黑、脱落 烧光 防锈油漆 完好 完好 变色 烧光 25 附录附录 D 高温过火后结构钢的屈服强度折减系数高温过火后结构钢的屈服强度折减系数 D.0.1 结构钢在高温下及高温过火冷却后的屈服强度折减系数，按表 D.0.1确定。 表 D.0.1 结构钢在高温下及高温过火冷却后的屈服强度折减系数 构件表面温度（） 屈服强度降低系数 高温下 高温过火冷却后 20 1.000 1.000 100 1.000 1.000 200 1.000 1.000 300 1.000 1.000 350 0.977 1.000 400 0.914 1.000 450 0.821 0.987 500 0.707 0.972 550 0.581 0.953 600 0.453 0.932 700 0.226 0.880 800 0.100 0.816 900 0.050 - 1000 0.000 - 26 本规程用词说明 1、执行本规程条文时，对要求严格程度的用词作如下规定，以便执行时区别对待： 1)表示很严格，非这样作不可的用词: 正面词采用:“必须”;反面词采用:“严禁”。 2)表示严格，在正常情况下均应这样的用词: 正面词采用:“应”；反面词采用:“不应”或“不得”。 3)对表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样作的用词: 正面词采用:“宜”；反面词采用:“不宜”。 4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2、本规程条文中指定应按其它有关标准、规范或规定执行时，其写法为“应符合规定”或“应按执行”。 27 引用标准名录 1建筑设计防火规范GB 50016 2钢结构设计标准GB 50017 3工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144 4民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292 5建筑钢结构防火技术规范GB 51249 28 火灾后钢结构损伤评估技术规程火灾后钢结构损伤评估技术规程 （条文说明） 29 目目 次次 1 总 则 . 30 2 术 语 . 31 3 基本规定 . 32 4 调查和检测 . 35 4.1 一般规定 . 35 4.2 火灾作用调查 . 35 4.3 结构现状检测 . 36 5 结构分析与构件校核 . 37 6 构件及连接安全性鉴定评级 . 38 6.1 一般规定 . 38 6.2 构件及连接的鉴定评级. 39 7 结构安全性鉴定评级 . 41 7.1 一般规定 . 41 7.2 结构安全性的鉴定评级. 41 30 1 总 则 1.0.1 火灾后钢结构损伤评估、 检测鉴定是钢结构可靠性鉴定中的特殊技术问题，为对火灾后钢结构安全性作出正确的评定，给火灾后钢结构的处理决策提供技术依据，制定本规程。 火灾后钢结构损伤评估和检测鉴定本质上都是对火灾后的钢结构进行安全性评定的过程，具体内容和方法并无显著差别。 1.0.2 明确了本规程的适用范围。对于火灾后的钢管混凝土结构、型钢混凝土结构、预应力钢结构可以参照执行。 1.0.3 火灾后钢结构安全性鉴定，应符合国家现行标准民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292 或工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144 的规定。此外，尚应符合其他现行有关标准、规范的规定。 31 2 术 语 本规程中术语主要是根据民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292、工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144、建筑设计防火规范GB 50016 等给出的。 32 3 基本规定 3.0.1 为掌握火灾信息（火场物品分布以及损坏状况、物品变形、可燃物或残渣数量、分布等），保证现场不被破坏，以便全面准确推断火灾参数，并防止火灾后钢结构延迟倒塌发生，造成次生灾害，结构鉴定应在火灾后尽快进行；对于有倒塌风险的钢结构，应采取设置警戒、及时拆除、支撑加固等必要的防护措施。进行结构现状鉴定检测、调查应在保障安全的前提下进行，必要时应采取专门的安全措施保障鉴定人员安全。 3.0.2 火灾后钢结构的鉴定分为初步鉴定和详细鉴定两个阶段进行， 是筛选法的具体应用。火灾后钢结构安全性鉴定工程实践表明，在下列情况下可以在初步鉴定完成后不必再作详细鉴定： 1 钢结构全面烧损严重，应当拆除； 2 钢结构过火烧损非常轻微，仅仅是表皮损伤的一般结构； 3 钢结构烧损比较严重，修复费用超过拆除重建费用等。 除此之外，大多数需要保留的钢结构均宜进行详细鉴定。 3.0.3 本条规定了初步鉴定应包括的具体内容。 1 现场初步调查。了解火灾过程及火灾后结构基本情况，确定火灾影响区域；观察结构损伤严重程度；制定检测方案。 2 火灾温度作用过程调查。根据火灾过程、火场残留物状况及结构构件损伤变形情况初步判断结构所受的温度范围和作用时间。 3 查阅分析文件资料。查阅火灾报告、结构设计和竣工等资料，并进行核实。对结构构件受火后承载能力作出初步判断。 33 4 结构观察检测、构件初步鉴定评级。 5 编制初步鉴定报告或编制详细检测鉴定方案。 3.0.4 本条规定了火灾后钢结构需进行详细鉴定的条件。 一般情况下，对于初步鉴定损伤等级评为b级、级的结构构件，考虑到结构剩余承载力可能有比较明显的影响，为准确的评估结构安全性状态，应进行详细鉴定；对于初步鉴定损伤等级评为a级、级的结构构件，由于构件损伤轻微或特别严重，因此可不进行详细鉴定；当火灾作用时间超过附录 A 中构件耐火极限时，为保证结构安全，应进行详细鉴定。 3.0.5 本条规定了详细鉴定应包括的具体内容。 1 火灾温度作用过程详细调查与检测分析。根据火灾荷载密度、可燃物特性、燃烧环境、燃烧条件、燃烧规律、灭火方式等，估计区域火灾温度-时间曲线，并与初步鉴定相结合，提出用于详细检测鉴定的各区域的火灾温度-时间曲线；也可根据材料微观特征判断受火温度和受火时间。 2 结构构件专项检测。根据详细鉴定的需要对受火与未受火构件的材料力学性能、化学成分、金相组织、变形或位移、节点连接、防火保护层损伤、材料本体氧化程度等进行专项检测。 3 结构分析与构件校核。根据火灾后钢结构构件专项检测结果，对结构进行整体计算分析和构件校核分析，确定结构的安全性和可靠性。 4 构件与结构详细鉴定评级。根据构件专项检测分析、构件承载力校核分析和结构计算分析结果，进行详细鉴定评级。 5 编制详细检测鉴定报告。对需要再作补充检测的项目，待补充检测完成后再编制最终鉴定报告。 34 3.0.6 本条规定了火灾后钢结构安全性鉴定报告应包括的具体内容。 调查、 检测、分析中，除应包括必要的结构检测分析结果外，还应包括火灾作用和火灾影响调查检测分析结果。 35 4 调查和检测 4.1 一般规定一般规定 4.1.1 本条规定了钢结构火灾后安全性鉴定应进行调查和检测的主要内容， 实际工程中，应根据结构特点、火灾规模、燃烧和灭火信息掌握情况等，在满足结构鉴定评估要求条件下，简化有关内容。 条文中，所谓火灾影响区域，是指火场区域、高温烟气弥漫区域及不可忽略的温度应力作用区域的总称。可能发生的火灾损坏（包括：高温灼烤所致的结构材料劣化损坏和温度应力所致的结构或构件变形开裂损坏）均应分布在火灾影响区域范围。 条文中，所谓火场温度过程及温度分布，是指随着火灾引燃、蔓延、熄灭的过程所发生的温度升降变化过程和结构表面受热温度的宏观分布。调查火场温度过程是为了分析结构温度应力或变形的传播规律和特点；调查温度分布是为了宏观上判定不同区域结构相对的烧灼损伤程度。 对于火灾后钢结构构件的外观损伤，为谨慎起见，应进行全数检查。 4.1.2 火灾作用对结构可能造成的损坏，有直接烧灼损坏和温度应力作用损坏两个主要方面，直接烧灼损坏一般局限于火场和高温烟气弥漫区域的结构，但温度应力作用可能遍及整个结构，故规定，钢结构火灾后鉴定调查和检测的对象应当是整个结构，或者是结构系统相对独立的部分结构。 4.2 火灾作用调查 4.2.1 火灾中钢结构所受温度受多种因素影响， 任何一种推断方法都存在其局36 限性。为较准确地推断钢结构受热温度，应采用多种方法分析推断，互相补充印证。采用钢结构材料微观分析的方法判断钢结构受火温度较为直接、可靠，所以，规定对于重要烧损结构还应采用材料微观分析方法进行推断。 4.2.2 本条规定了分析火场温度过程可采用的一般方法。 具体计算分析方法和试验方法等，可参考相关文献选用。 4.2.3 本条规定了判断钢结构构件表面受火温度的几种方法。 工程实践中， 应根据实际情况灵活选用，如有条件，可采用多种方法互相印证。 4.2.4 本条规定了分析钢结构构件内部截面温度可采用的一般方法。 具体计算分析方法和试验方法等，可参考相关文献选用。 4.3 结构现状检测 4.3.1 本条是对火灾后钢结构现状检测内容的一般规定。 4.3.2 本条是对火灾后钢结构损伤检测方法的一般规定。 4.3.3 本条是对火灾后钢结构材料性能检测的一般规定。 37 5 结构分析与构件校核 5.0.1 第一类分析， 其目的是判断火灾过程中的温度应力对结构造成的损伤或潜在损伤，之所以要针对不同的构件分别进行分析，主要是考虑火灾发生燃烧的顺序、升温、降温过程，会对不同的结构产生不同时点的极值影响。第二类分析，其目的是研究结构火灾后继续使用过程的受力。结构内力分析，应考虑火灾作用时结构上实际荷载的组合，注意掌握火灾中结构变化全过程（特别应分析最不利状态），火灾后结构的残余状态。 5.0.3 火灾后钢结构构件强度验算应根据构件材质、尺寸、实际荷载状态和设计状态并考虑火灾造成的残余变形、残余应力及材质性能衰减等因素进行验算。 钢构件强度分析时应考虑由于火灾作用造成钢构件局部变化带来的影响，火灾作用造成连接螺栓带来连接强度的下降等。 38 6 构件及连接安全性鉴定评级 6.1 一般规定 6.1.1 如遇到火灾燃烧物少，热当量小及灼燃时间短的小火灾，初步鉴定评级评定火灾损伤状态为a级者，则可不必进行第二级详细鉴定评级。 详细鉴定评级是在第一级初步鉴定评级的基础上进行，当原结构防火措施好时，剩余承载力的要求可适当降低。 在实际鉴定评级操作中，应该将二级鉴定评级要求紧密地结合起来，使火灾后结构宏观损伤与剩余承载力两组鉴定内容起到互为校核的作用。 6.1.2 火灾后钢结构构件的初步鉴定评级主要从构件外观和状态进行评级， 这对钢构件火灾损伤的整体了解是非常重要的，也是概念鉴定与火灾后加固概念设计的首要条件。 火灾后钢结构构件初步鉴定状态评级分a、b、级。其分级标准为： 状态a轻微或未直接遭受烧灼作用，没有降低构件的承载能力和耐久性的缺陷和损伤，但影响外观质量。状态b轻度烧灼，没有明显降低构件承载能力的缺陷和损伤，但可能引起耐久性的降低。状态中度烧灼尚未破坏，已产生严重影响构件承载能力和耐久性的缺陷和损伤。评为状态的构件中，对于已严重破坏、且没有加固和保留价值的构件可列为应拆除构件，在初步鉴定报告中应予以明确。 状态破坏或烧塌。 火灾后钢结构构件的初步鉴定标准评级主要依据构件外观损坏状态进行鉴定评级，为慎重起见，一般不评级。 6.1.3 火灾后钢结构构件的详细鉴定评级是根据结构上的作用及实测的结构39 参数进行定量的剩余承载力计算分析，然后进行可靠性评级。详细鉴定评级应注意力学计算模型的合理性及火灾后结构物化、几何等各类参数选择的正确性，以便获得正确的计算结果。火灾后构件评级标准与现行国家标准民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292、工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144基本相同。 为慎重起见，一般不评 a 级。 6.2 构件及连接的鉴定评级 6.2.1 本条规定了火灾后钢结构构件的初步鉴定方法及评级标准。 火灾后钢结构构件的初步鉴定评级主要是根据火灾后比较容易观测到的宏观现象，例如构件的防火保护受损情况、残余变形与撕裂、局部屈曲与扭曲、构件整体变形等，即可初步判断哪些构件明显损坏（级），哪些构件火灾损伤较小（级），对级构件一般情况下无需再进行详细检测，从而可大大减少需要鉴定的构件数量。 当火灾后钢构件