某建筑火灾后检测鉴定与加固设计方案研究

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1、某建筑火灾后检测鉴定与加固设计方案研究1.沈阳建筑大学学报编辑部，2.沈阳建筑大学科技处3.沈阳城市建设学院土木工程系【摘要】现浇钢筋混凝土框架结构在遭受火灾后，受到高温的影响，混凝土、钢筋等材料会发生化学变化，各种力学性能指标均会发生较大变化，导致整体结构产生损伤。某四层钢筋混凝土框架结构遭受火灾长达15小时，笔者通过对火灾现场进行应急排查、火灾温度判断、初步划分过火楼层区域，进行构件检测等工作，根据构件的损伤程度及特点进行综合鉴定评级。最后，对不同等级的受损构件提出相应的修复加固措施，以期对类似结构遭受火灾后的检测加固工作提供借

2、鉴。【关键词】：火灾；检测；现浇钢筋混凝土结构；修复加固建筑结构的安全性、可靠性是结构的重中之重，火灾后的建筑物是否安全可靠关系重大[1]。因此，对火灾后结构的安全性检测和鉴定，并提出经济、适用而又能满足使用要求的加固方法，是十分必要的[2-4]。笔者通过现场检测火灾后某现浇钢筋混凝土结构，初步勘察与检测工作完成后，对火灾后结构构件初步鉴定评级并划分了烧伤类别，找出结构目前存在的问题，并提出改造措施及建议，为完善混凝土结构加固设计规范和砖混结构房屋改造技术规范提供了借鉴，并可供同类工程的设计与加固施工参考。1.工程概况某商贸城建于1

3、996年，总建筑面积为46481.7m2，建筑高度为20.000m。该工程地下一层，地上四层，地下一层为消防水池及配电室，一层、二层、三层、四层为营业厅。该工程为现浇钢筋混凝土框架结构，楼板及屋面板采用钢筋混凝土井字楼盖，柱基础采用现浇钢筋混凝土独立柱基础。基础、构造柱采用C15混凝土，一层框架柱采用C25混凝土，二层、三层、四层框架柱及所有层梁板均采用C20混凝土。钢筋为Ⅰ级钢和Ⅱ级钢及冷轧带肋钢筋（LL550），冷轧带肋钢筋主要用于各层楼板、屋面板、楼梯板的受力钢筋及分布钢筋。外围护墙为300mm厚粉煤灰烧结大孔空心砖，电梯井、

4、排烟竖井围护墙为240mm厚粉煤灰烧结空心砖。该商贸城于2008年4月14日发生火灾，导致该工程结构构件受损严重，故委托某工程质量检测中心对该工程结构火灾受损情况进行检测鉴定，并提出加固处理方案。2.检测结果2.1现场勘察检测该商贸城工程火灾延续时间约为15个小时，过火区域为地上四层全部区域。部分柱和?前寤炷?土开裂、脱落、露筋，屋面个别板塌落，少数梁混凝土脱落、露筋，个别梁开裂；一层、三层、四层结构构件火灾受损严重，二层受损较轻；内部结构构件火灾受损严重，建筑四周受损相对较轻。内部结构地面堆放物品较多处火灾受损严重，地面堆放物品较

5、少处受损相对较轻。局部楼梯破坏严重，多数梯板断裂、混凝土脱落、露筋，个别梯柱断裂。填充墙开裂破损严重，窗子完全破坏已拆除，部分外饰面破损脱落。部分柱、梁、板、楼梯、填充墙等结构构件的烧灼损伤情况如图1～图3所示。2.2构件混凝土残余强度现场初步勘察与检测工作完成后，对火灾后结构构件初步鉴定评级并划分了烧伤类别，现场采用钻芯法对火灾后不同类别、不同强度等级的柱、梁、板构件混凝土残余强度及烧伤深度进行了检测，全楼共钻取了359个混凝土芯样，统计检测结果得出：火灾后一层梁试压强度最大值为24.7MPa，最小值为13.9MPa，平均值为18

6、.6MPa；一层楼板试压强度最大值为28.4MPa，最小值为19.7MPa，平均值为23.5MPa。二层柱试压强度最大值为29.6MPa，最小值为19.5MPa，平均值为23.9MPa；二层梁试压强度最大值为27.8MPa，最小值为14.4MPa，平均值为22.1MPa；二层楼板试压强度最大值为27.5MPa，最小值为19.3MPa，平均值为22.7MPa。三层柱试压强度最大值为23.6MPa，最小值为13.3MPa，平均值为17.5MPa；三层梁试压强度最大值为26.2MPa，最小值为13.1MPa，平均值为18.6MPa。四层柱

7、试压强度最大值为23.3MPa，最小值为13.0MPa，平均值为17.2MPa；四层梁试压强度最大值为28.8MPa，最小值为13.2MPa，平均值为19.7MPa。2.3构件钢筋残余强度抽检现场初步勘察与检测工作完成后，现场对柱、梁、板钢筋残余强度进行了取样检测，统计后发现，除初步鉴定评级Ⅳ类柱钢筋强度不符合GB/T1499.2-2007标准要求外，其他柱、梁、板抽检钢筋分别符合标准GB/T1499.2-2007和GB13788-2008的要求；Ⅳ类柱钢筋屈服强度和抗拉强度比标准要求分别降低了20.9%和18.7%。3.火灾后结构

8、构件鉴定评级3.1初步分类评级标准根据《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS252：2009）的规定，火灾后结构构件的初步鉴定评级，应根据构件烧灼损伤、变形、开裂（或断裂）程度评为4个损伤类别的状态等级（见表1）。3.3详细鉴定评级标准