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商業(yè)建筑火災后結構鑒定與加固措施

文檔作者：李治宮磊文檔來源： 1黑龍江省寒地建筑科學研究院 2．黑龍江亞中工程造價咨詢有限責任公司．		點擊數：	更新時間： 2022年12月08日
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李治等：商業(yè)建筑火災后結構鑒定與加固措施 91
DOI：10．13905／j．cnki．dwj,,．2016．03．034
商業(yè)建筑火災后結構鑒定與加固措施
李治 ， 宮磊
(1黑龍江省寒地建筑科學研究院， 哈爾濱150080； 2．黑龍江亞中工程造價咨詢有限責任公司． 哈爾濱150080)
【摘要】某市三層商業(yè)建筑遭受火災后，建筑結構受損嚴重。通過初步勘查確定火災荷載密度、燃燒環(huán)
境、分析火災溫度作用過程?，F場對結構構件的材質性能、節(jié)點連接、結構變形、承載能力進行檢測分析，根據實
際檢測的數據進行結構分析計算，確定受損建筑的損傷等級，并依據鑒定結果提出建筑結構加固措施。
【關鍵詞】火災；檢測；鑒定；加固
【中圖分類號】TU312．3 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1001—6864(2016)03-0091一O2
商業(yè)建筑遭受火災后，由于其結構多樣性(結構
形式包括砌體、混凝土、鋼結構)、裝飾的復雜性及擺
放和堆積的貨品雜亂，往往對建筑整體結構和局部構
件產生較大損傷和變形。所以在此類建筑的災后鑒
定工作中，要認真分析建筑內火災溫度作用過程和建
筑內燃燒環(huán)境。結合現場檢測數據分析，查找自身失
效構件，保證承重結構整體工作性能。防止火災后建
筑重新投入使用后，失效構件造成二次安全事故。本
研究火災后商業(yè)建筑結構安全鑒定具有重要意義。
1 工程概況
被鑒定建筑物是一座3層商廈，3層商廈的建筑
平面呈“L”型，南側部分為3層，北側部分為一層。沿
南側3層部分的軸線長度為42m，軸線寬度為9m。除
⑧至⑩軸為醫(yī)藥攤位外，其余均為服裝攤位。
沿北側一層部分的建筑平面為矩型，軸線長為
33．6m，軸線寬為16m，由兩跨組成，全部為服裝攤位。
磚}昆結構，主要豎向承重構造是輕合鋼層架、木檁條、
木板、珍珠巖保溫、鐵皮屋面防水。一層低跨部分屋
蓋構造是木屋架、木檁條、木板、鐵皮屋面防水。
一層的層高為4．5m，二、三層的層高為4．1m。梁
下約1m處有輕鋼龍骨10mm厚石膏板吊頂，梁面有
20ram厚水泥砂漿抹灰層。一層柱有20mm厚水泥砂
漿抹灰層，抹灰層外鑲有帶木質底板的鏡面玻璃。
2004年11月投入使用。
2013年12月14 Et 1時17分，該建筑一層百貨區(qū)
貨品區(qū)起火，消防隊到達現場時，該建筑一樓全部被
火勢包圍，火勢處于猛烈燃燒階段。2時45分，火勢
得到有效控制，5時30分室內殘火徹底被撲滅。
2 火災后建筑結構檢測鑒定
(1) 初步鑒定。建筑物一層的商品全部燒毀。
室內木塑板，木檁條以及木屋架基本燒盡，現場僅留
有少量燒焦的殘留物。屋面防水鐵皮已坍落下來，保
溫珍珠巖散落地面。一層屋面輕鋼龍骨嚴重變形，兩
跨的石膏板吊頂全部坍落。
兩跨間鋼筋混凝土柱的裝飾物全部燒損。三層
部位的吊頂全部坍落，輕鋼龍骨嚴重變形，部分已脫
落。臨街一側鋼筋混凝土柱的柱面裝飾物燒損較輕，
且尚未脫落。背街一側鋼筋混凝土柱的柱面裝飾物
燒損較重。一層頂板及梁已熏黑。在火災現場發(fā)現
已燒變形的玻璃，但未見玻璃有流淌現象。
(2) 構件檢測：構件檢測方法按照GEts252(火
災后建筑結構鑒定標準》，2009中規(guī)定進行，為便于比
較分析，檢測值記錄為受火災影響構件檢測結果與未
受火災構件檢測值進行對比后數值?，F場一層部分
構件檢測數據如表1所示。
3 結構安全分析
(1) 火災溫度作用過程認定。火從窗外進入建
筑物后，首先點燃一層南跨內的貨品，由于貨品為易燃
品，且與空氣接觸面積很大，故迅速燃燒。在強對流和
輻射作用下，室內溫度驟然躥升，室內可燃物受熱分解
后的可燃氣體增多，聚集在天棚之下。當可燃氣體達轟
燃點時，引發(fā)室內全部可燃物瞬間全面燃燒。由于轟燒
沖擊波的作用，吊頂石膏板首先毀壞，火勢向上發(fā)展。
在整個火災現場，火勢首先達到最猛烈的是一層南跨部
水文及造型的影響，形成了小跨徑的連續(xù)剛構形式。 [3]JTG D62—2004，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)
范[S]．
參考文獻
[1] 姚玲森．橋梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2011：235．
[2] 王利紅．中等跨度預應力連續(xù)剛構橋設計若干問題研究
[D]．武漢：武漢理工大學，2003：1—5．
[收稿B期] 2015—12—07
[作者簡介] 羅春鵬(1987一)，男，遼寧省岫巖人，工學碩士
工程師，從事城市道路與橋梁設計工作。
低溫建筑技術 2016年第3期(總第213期)
位，該處離火源近，木屋架迅速燃燒。
表1 火災后混凝土構件檢測結果
在南跨木屋蓋被毀，屋面鐵皮坍落后，在該處形
成了與大氣相連的通道，于是火勢從由南北蔓延的發(fā)
展階段急速轉為從北向南蔓延的猛烈燃燒階段，在火
勢由北向南轉移的過程中，一層部位北跨屋面在火勢
的作用下，木檁條、木塑板猛烈燃燒，在上、下兩側火
勢的共同作用下，將組合鋼梁燒變形后落地，于是整
個一層兩跨的屋面均成為了煙氣的通路。
此時火災已進入衰減熄滅階段，未燃燒完的可燃
物繼續(xù)燃燒，煙氣從一層屋頂排出，直至尚未用水燒
滅的火焰全部燃燒完為止。由上述分析可知，火場溫
度在一層部位最高，受火勢最重的構件為一層部位的
梁柱及三層部位的內側柱。在火場找到了已軟化變
形但未流淌的片狀玻璃，由此可推斷，火場的溫度為
700～750℃ ，另外從一層高跨組合鋼梁變形分析，其火
場溫度也是在750℃左右。
(2) 鋼筋混凝土構件火損狀況分析?；炷林?
水泥石由水化硅酸鈣、水化氫氧化鈣及水化鋁酸鈣組
成，在火燒高溫作用下，水化硅酸鈣、水化氫氧化鈣脫
水對水泥石晶架有破壞作用，因此強度會降低，強度
的降低程度取決于混凝土所受溫度。
關于混凝土受熱溫度的判斷方法，在各種受熱溫
度下混凝土強度和鋼筋強度的折減系數等問題國內
外均做了大量的實驗研究，由于受火災后，混凝土均
未發(fā)生顏色改變，因而判斷混凝土所受溫度低于
300oC，在200％左右，按《火災后建筑結構鑒定標準》
規(guī)范中附錄F中評定，混凝土強度折減系數取0．75，
鋼筋強度的折減系數取0．85。對于三層部位一層的
內側柱和一層梁凡是未產生空鼓開裂的均按上述受
損程度進行結構計算，依據計算結果確定處理方法。
參照現場檢測值可知，采用上述方法對本工程是
偏于安全的?；馂某私档突炷翉姸韧?，混凝土內
部水分在高溫高壓下逸出時會出現爆裂脫落現象，同
時在用冷水滅火的過程，混凝土在高溫下的急驟收縮
也會使混凝土表面開裂。
(3) 結構計算。以構件實配鋼筋數量，混凝土
設計強度值按4．2條的方法折減后為已知條件，依據
現行《混凝土結構設計規(guī)范》進行結構驗算表明，三層
部位未空鼓開裂梁、柱的安全性均滿足現行規(guī)范要求。
一層部位已空鼓、開裂的梁、柱，由于截面較大，
配筋較多，若去掉梁上的砌體，采用彩鋼夾芯板屋面，
經計算可不需加固。但對破損空鼓部位應修補。修
補的方法是鑿除空鼓開裂的部位，清凈附著雜物，澆
水濕潤24h，涂界面劑。對于深度小于25mm的破損面
分層抹1：2水泥砂漿，對于深度大于25mm的破損面
澆注C30細石混凝土或水泥基灌漿料。
對于三層部位的柱建議采用預應力撐桿法進行
加固，對于三層部位的梁建議采用增大截面法加固。
(4) 綜合安全性評價。① 三層部位南側的鋼筋
混凝土柱的承載力在火災中未遭受損失，不加固可繼
續(xù)使用；② 三層部位北側的柱經現場檢測及計算分析
其安全性滿足現行國家規(guī)范要求，因此亦不需進行加
固處理；③一層部位的梁柱雖遭受火災較重，但采取
減荷措施后采取不加固僅修補的處理辦法；④在修復
時必須對一層所有鋼筋混凝土構件的抹灰層和墻面
抹灰層全面檢查，凡有空鼓、開裂及與其層粘結不牢
的必須鑿掉，以免投入使用后墜落傷人。在檢查抹灰
層時，若發(fā)現混凝土空鼓、開裂，應按(3)的方法加固。
4 結語
建筑物遭受火災后，結構材料性能遭到劣化，導
致結構工作性能下降，耐久性降低，火災后對建筑物
受損程度正確評定，是對受災建筑物維修及后期服役
的重要前提。在本工程實踐中，通過現場詳細初勘，
以及現場全面檢測數據，充分分析了現場火災的溫度
作用過程。參照規(guī)范標準，結合以往火災鑒定和相關
科技成果，對火災后建筑結構的結構構件溫度、結構
整體性進行分析評定。對今后火災后商業(yè)建筑的安
全鑒定具有重要意義。
參考文獻
[1] CECS252：2009，火災后建筑結構鑒定標準[S]．
[2] 王安坤，陶里．混凝土建筑物火災溫度判別方法概述[J]．工
程質量，2005，(3)：38—39．
[收稿日期] 2015—10—14
[作者簡介] 李治(1977一)，男，哈爾濱人，高級工程師，研
究方向：建筑工程。

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