钢-混凝土混合排架结构厂房火灾后结构安全鉴定.pdf

江苏建筑 2 0 1 4年第 4期 ( 总第 1 6 3期 ) 3 3 钢一 混凝土混合排架结构厂房火灾后结构安全鉴定 施 悦 张 燕 ( 江苏省建筑科学研究院有 限公司 ， 江苏南京 2 1 0 0 0 8 ) 【 摘 要】 近年来， 建筑物火灾事故频发， 给人民群众生命财产安全带来重大损失。就钢一 混凝土混合排架结构房屋而言， 火灾发生 时其本 身具有一定的耐火性 ， 通常不会发生倒塌。但是 高温作用后的钢材和混凝土 强度 、 弹性模量等值都发生大 幅度的降低 ， 相应的结构构件 变形增 大、 内力发 生重分布 。 结构构件的承栽能力削弱严重。作为房屋安全检测鉴定人员 应 当 通过查勘 火灾现场 、 结构构件 检测 与承 载能力验算相 结合的方式科 学、 合理 地鉴定房屋损 伤 并相应提 出房屋加 固修 复方 案， 确保 加固修 复后 的房屋 结构安全 、 经济、 适 用。 f 关 键词1 钢一 混凝土排架结构： 火灾： 安全鉴定 【 中图分类 T U 3 7 5 【 文献标识码】 A 【 文章m- - l O 0 5 6 2 7 0 ( 2 0 1 4 ) 0 4 0 0 3 3 0 3 S a f e t y Ev a l ua t i o n o f S t e e l -Co n c r e t e Hy br i d S t r u c t ur e aft e r Fi r e Eme r g e nc y i n a n I nd u s t r i a l Pl an t S HI Yu e Z HANG Ya n ( J i a n g s u R e s e a r c h I n s t i t u t e o f B u i l d i n g S c i e n c e C o ， L t d ， N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 0 8 C h i n a ) Ab s t r a c t ： I n r e c e n t y e a r s 。t h e r e we r e mo r e a n d mo r e fi r e a c c i d e n t s wh i c h b r o u g h t s u b s t a n t i a l l o s s e s t o p e o p l e S l i v e s a n d p r o p e r t y s a f e t y No r mall y， t h e s t e e l - c o n c r e t e h y b rid s t r u c t u r e wi l l n o t c o l l a p s e b e c a u s e o f i t h a s c e r t a i n fi r e r e s i s t a n c e Ho we v e r ， t h e s t r e n g t h ， e l a s t i c mo d u l u s o f s t e e l a n d c o n c r e t e wi l l b e g r e a t l y r e d u c e d aft e r h i s h t e mp e r a t u r e Ac c o r d i n g l y ， t h e d e f o rm a t i o n o f s t r u c t u r al e l e me n t s i n c r e a s e s a n d t h e i n t e r n al f o r c e o f s t ruc t u r a l e l e me n t s r e d i s t r i b u t e s ， t h e b e a r i n g c a p a c i t y o f t h e s t r u c t u r al e l e me n t s wi l l b e s e rio u s l y w e a k e n e d As t h e s t a ff w h o e v a l u a t e s t h e s e c u rit y o f b u i l d i n g s ，we s h o u l d s u r v e y t h e s c e n e o f t h e fi r e ， c h e c k t h e b e a r i n g c a p a c i t y o f t h e s t r u c t u r e a n d i d e n t i f y t h e e x t e n t o f t h e d a ma g e s c i e n t i fi c all y a n d r e a s o n a b l y F u rt h e r mo r e ，p u t f o r w a r d t h e s t r u c t u r e s t r e n gth e n s c h e me f o r t h e b u i l d i n g s t o e n s u r e t h a t aft e r r e p a i r e d t h e y wi l l b e e c o n o mi c ， r e a s o n a b l e a n d a p p l i c a b l e Ke y wo r d s ：t h e s t e e l - c o n c r e t e h y b rid s t ruc t u r e ； fi r e a c c i d e n t ； s a f e t y e v a l u a t i o n 0引言 当今 世界火灾频发 每年都 有超过 1 0万人在火 灾中丧 命 ， 有约 0 2 的社会生产 总值 被大火所 吞噬。 就 国内而言 。 随着我 国城市化进 程的不断加 快 。 城市扩 张 、 建 筑密集 、 人 口集中愈演愈烈 。 火灾事故也呈高发态势 。据不完全统计 我国城市 范围 内每 年发生火灾 1 3万起以上【 l 】 其 中工业 建 筑火 灾 占据了很大的份额 。 工业建筑多为钢筋混凝土结构 、 钢结 构或钢一 混 凝土混合 结构 其本身虽 具有一定 耐火性 但在高温作用后 钢材和混凝土材料 的力 学性 能将 发生剧 烈的变化 ， 相应 的结构构 件变形增 大 、 内力发生重 分布 。 结 构构件的承载能力削弱严重2 ,3 1 。 因此 。 有必要对灾后结构安 全性 能进行检测鉴定及修复加 固。这样就 可以在保 证结构 安全可靠 的前提下避免结构 物拆 除重 新建 造所带来的资源 浪 费 1 工 程概 况 某装饰公 司门窗生产厂房 。 地 上 1层 长 宽为 7 2 5 mx 2 4 m钢梁一 钢筋混凝 土柱混合排架结构 2 0 0 0年 6月建成 交付使用( 图 1 ) 。该厂房分 为门窗生产区域及办公 区域。 2 0 1 2年 1 2月 1 2日夜 间 该厂房 由于电气线路故 障引发火 灾 ， 过火 面积 1 0 0 0 m2 。 火灾起火时间约为夜间 l 点发生 ， 至 凌晨 3点火势得到有效控制 。 火灾持续 时间约 2 h 。 2火灾后现场查勘与房屋结构检测 【 收稿日 1 2 0 1 4 0 4 0 2 【 作者简介】 施 悦 ， 3 ( 1 9 8 2 一 ) ， 江 苏 省 建 筑 科 学 研 究 院 有 限 公 司 ， 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 4年第 4期 ( 总第 1 6 3期 ) 3 5 注 ： 表 中 ， d为混 凝土芯样试 件直径 ， h为混凝 土芯样试件 高度 ， F为抗压试 验测得 的最大压力 为混凝土芯 样试 件抗压强度值 。 表中 ， 柱构 件钻芯位 置分别位 于柱 的上 部 、 中部及 下部 。 根据混凝 土排架柱 构件 的损伤情况 抽取部 分损伤程 度不 同的混凝 土排架柱构件 采用钻芯法对其混 凝土强度 进行检测 结果如表 2所示 ( 2 ) 混凝土构件碳化深度及损伤深度 对采用钻 芯法检测混凝土强度 的构件量测 其混凝土碳 化 深度 及损 伤深度 ， 结果如 表 3 所示 。 3鉴 定 结 论 及 处 理 意 见 3 1火灾后 结构构件鉴定评级 根据现场检测 、 检查结果及 参考文献 4 1 的相关要 求 ， 对 火灾后结 构构件 的损伤等级 进行鉴定 评级 柱 I A 柱 8 A、 柱 1 E 柱 8 E评 定为 I I 。 级 ， 柱 9 ， A 柱 1 4 A、 柱 9 E 柱 1 4 E评定为 I I h 级 ；梁 2 A E 6 A E与梁 7 ， A E 8 A E分 别评定为 I I 。 级及 I I b 级 ，而梁 9 A E与梁 1 0 A E 1 3 A E 则分别评 定为 I I I 、 I V级 ： 1 6 A E轴 、 6 8 A E轴 、 8 - 1 0 A E轴及 1 0 1 4 A E轴檩条分别评定为 I I 、 I I b 、 I I I 、 I V级 。 3 2 火灾后结构构件检测鉴定结论 裹 3 部分框架柱碳化深度 及损伤 深度检测数值表 序 号 构件 名称 碳化深 度 mm 损伤 深度 mm ( 1 ) 经检测 火宅后厂房部分结构构件外观及承 载能 力 已受到 明显影响 。现场抽测 的排架柱混凝土强度推定值 在 1 6 2 M P a 1 7 5 MP a 之 间 ( 3 ) 经检测 ， 所抽测 的梁柱构件混凝土碳化深度在 7 m m 2 1 m m之 间， 混凝 土完全损 伤深度在 1 m m 1 0 mm之间。 ( 4 ) 经鉴 定 ， 受 火后 部分构件 的损伤 等级为 I I I 、 I V级 ， 显著影 响结构 材料及性 能 对结构安全及 正常使用已产生 不利影响 3 3 处理意见及建议 根据上述检测及鉴定结果 建议采取 下述 处理措施对 厂房进行 加固恢 复处理 ： ( 1 ) 更换 9 1 3 轴 屋面型钢梁及其 上部 结构 构件等。更 换 8 1 4轴屋 面檩条 、 屋面彩钢板及其附属设施 ； ( 2 ) 恢复 9 一 l 4轴范围围护墙体粉刷层 及围护墙附属 门 窗工程等 拆 除 1 3 一 l 4轴线位 置的卫 生间； ( 3 ) 9 一 l 4轴线范 围内的混凝 土柱构件采取外 观修复及 局部处理措施 ， 个别柱构件柱头部位进行处理 ； f 4 ) 1 8轴线 范围 内的混凝 土柱构 件采取 外观修 复措 施 ； 对钢结构 构件 采取 防火 、 防锈蚀措施。 此外 ， 还应对其他 非主体结构部位采取适 当恢复措施 参 考 文 献 1 】 李冰可 中小城 市火灾统计分析 U 】 科技信息， 2 0 1 2( 3 ) ： 5 3-06 f 2 1陈丽 红， 孟宏睿， 林友 军 高温作 用后 混凝土性 能试 验 研 究 】 新 型建筑材料， 2 0 0 6 ， 3 6 ( 1 ) ： 3 6 4 0 3 1欧蔓丽 火灾条件下钢结构 力学性能 的研 究及应 用 D 】 湖南 ： 湖 南大学， 2 0 0 7 f 4 1 C E CS 2 5 2 2 0 0 9火灾后 建筑结构鉴定标 准f S 1 中国计 划 出版 社 2 0 0 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m