某大厦火灾后的受损鉴定与修复加固设计

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1、万方数据2007年第9期煤炭工程某大厦火灾后的受损鉴定与修复加固设计杨晓光，张晓丹，郝永池(河北工业职业技术学院，河北石家庄050091)摘要：以某大厦火灾为例，介绍了火灾现场调查内容厦检测结果。根据检测结果对该工程受损结构构件进行损伤度承栽力可靠性鉴定，提出了修复加固原则，并进行了加固方案设计，可为日后的建筑火灾工程研究和加固设计提供借鉴。关键词：火灾；钢筋混凝土框架；检测；损伤等级；加固中图分类号：Tu375．4文献标识码：B文章编号：167l一0959(2007)09枷3lJ041概况某综合性商贸大厦建于1987年，为钢筋混凝土框架结构。总建筑面积8600m2。该建筑为三个功能分区

2、，体型不规则(见图1)。A区为4层；B区为局部6层；c区是平面六边形的4层建筑，且顶层中央为球节点空问网架结构。大厦一至三层作为营业厅，四层为批发、展销或办公用房，局部五至六层为办公用房。田l某大厦标准层结构平面布置及分区示意图火灾当天关门停业后，晚21时大火由大厦西部(c区)北侧二楼燃起，并迅速向西部三楼及B区和A区蔓延。由于水源不足，灭火历时十多个小时，直接受火面积达85％。该大厦B区和c区二至四层货架上摆放的易燃物品和可燃物品全部烧毁。大部分铝台金窗框被烧熔断，玻璃软化卷曲；角钢货架严重扭曲；吊顶的石膏板烧成粉末脱落，收稿日期：2007一05一∞作者简介：杨晓光(1967一)．女，

3、湖南常德人，国家一级注册结构工程师，硕士，副教授，现从事教学科研工作。3l万方数据煤炭工程2007年第9期轻钢龙骨严重扭曲；B区和c区部分梁、柱混凝土大范围爆裂、露筋；c区屋顶球节点尉架起火后因变形较大而整个倒塌，最后全部砸落在三层的楼板上。火灾造成直接经济损失400多万元，所幸现场无人员伤亡。2火灾现场检测火灾后，相关检测部门和设计单位对该大厦的结构受损情况进行了现场检测，检测范围包括：对所有受火区域逐个构件进行外观检测，根据初步检测状况按火灾严重程度划分区域．再分区选择典型受损构件进行抽样强度检测或试验。2．1外观检测火灾直接受火区域所有的混凝土承重构件逐个进行了外观检测，主要内容有

4、：观察受不同温度后混凝土表面颜色的变化；用小锤锤击构件表面．辨别损伤混凝土的声音；测量混凝土剥落面积及烧伤深度；检测构件表面产生裂缝的宽度、走向及长度；测量构件垂直和侧向变形等等。2．2强度检测混凝土构件采用超声波法检测烧伤程度，用钻芯取样法测试其残余强度；钢筋采用取样进行标准试验，以检验火灾后钢筋的力学性能变化。1)超声波检测结果；超声检测汇总见表l。2)钻芯取样检测结果：混凝土芯样抗压强度检测结果见表2。表l超声检测汇总表(不同部位构件烧损情况§蓬平均声速Ⅳ叫_15101520253035测点数n所测构件数量A二LB三LB四LC三LC四LA二Z^三Z39304053317433153

5、3333767229726993捌3964361438593117323933663524堋4070B四Z42313976377538163694“157撕卯撕12146l618141211237B二L16—20B三L四一18距16柱29m处距18柱34m处芯样较完整芯样取出即四分五裂取不出完整芯样B二z13距楼板2．23m处18．2芯样有明显裂缝：柱面有空鼓声c四z14距楼面07m左右14．0芯样显徽黄，似有微红；有裂缝c三Ll—7距7柱1．5m处17．2芯样混凝土不密实c四髓—6距梁芯样处0．4m33．8芯样上部完整，下部石子过大因石子粒径偏大，芯样强度偏高注：柱均水平钻取；板均垂直

6、钻取；粱：A、B区水平钻取，c区垂直钻取。3)钢筋力学性能检测结果：粱、板、柱内钢筋的取样部位为构件烧伤外露的钢筋或构件受损严重处截取标准试件。检测结果表明，受火后钢筋强度较施工检测时稍有所降低，并且进一步验证得出：钢筋受高温作用后冷却到常温时，强度有较大幅度恢复，火灾对混凝土结构常用的I、Ⅱ级钢筋的强度影响不大，其各项物理、力学性能指标均能满足工程要求。3检测结果分析及鉴定结论3．1火灾温度的判定火灾温度和持续时问是直接影响火灾后建筑结构承载力的重要因素，因此对受损建筑物火灾温度的判定是十分32重要的。火灾温度与火灾现场堆放的可燃物种类、数量、火灾蔓延的火向等均有关系。依据有关文献资料

7、，火灾温度可由火灾持续时间、火灾现场残留物的烧损特征、受损混凝土结构的外观特征及混凝土结构烧损层厚度等多种方祛进行综合判定。本工程由外观检查及火灾现场残留物的烧损特征(如铝合金窗框变形、玻璃软化或熔化)等可推测火灾最高温度在800℃左右。3．2结构构件损伤程度综合簦定从整体上看，火灾造成该大楼各分区的损伤程度不一样，B、c区的三、四层楼损伤是为严重，^区次之，一层受火较轻。火灾对各类钢筋混凝土构件的损伤情况也是各不相同的，其损伤部位