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商业建筑火灾后结构鉴定与加固措施

文档作者：李治宫磊文档来源： 1黑龙江省寒地建筑科学研究院 2．黑龙江亚中工程造价咨询有限责任公司．		点击数：	更新时间： 2022年12月08日
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李治等：商业建筑火灾后结构鉴定与加固措施 91
DOI：10．13905／j．cnki．dwj,,．2016．03．034
商业建筑火灾后结构鉴定与加固措施
李治 ， 宫磊
(1黑龙江省寒地建筑科学研究院， 哈尔滨150080； 2．黑龙江亚中工程造价咨询有限责任公司． 哈尔滨150080)
【摘要】某市三层商业建筑遭受火灾后，建筑结构受损严重。通过初步勘查确定火灾荷载密度、燃烧环
境、分析火灾温度作用过程。现场对结构构件的材质性能、节点连接、结构变形、承载能力进行检测分析，根据实
际检测的数据进行结构分析计算，确定受损建筑的损伤等级，并依据鉴定结果提出建筑结构加固措施。
【关键词】火灾；检测；鉴定；加固
【中图分类号】TU312．3 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2016)03-0091一O2
商业建筑遭受火灾后，由于其结构多样性(结构
形式包括砌体、混凝土、钢结构)、装饰的复杂性及摆
放和堆积的货品杂乱，往往对建筑整体结构和局部构
件产生较大损伤和变形。所以在此类建筑的灾后鉴
定工作中，要认真分析建筑内火灾温度作用过程和建
筑内燃烧环境。结合现场检测数据分析，查找自身失
效构件，保证承重结构整体工作性能。防止火灾后建
筑重新投入使用后，失效构件造成二次安全事故。本
研究火灾后商业建筑结构安全鉴定具有重要意义。
1 工程概况
被鉴定建筑物是一座3层商厦，3层商厦的建筑
平面呈“L”型，南侧部分为3层，北侧部分为一层。沿
南侧3层部分的轴线长度为42m，轴线宽度为9m。除
⑧至⑩轴为医药摊位外，其余均为服装摊位。
沿北侧一层部分的建筑平面为矩型，轴线长为
33．6m，轴线宽为16m，由两跨组成，全部为服装摊位。
砖}昆结构，主要竖向承重构造是轻合钢层架、木檩条、
木板、珍珠岩保温、铁皮屋面防水。一层低跨部分屋
盖构造是木屋架、木檩条、木板、铁皮屋面防水。
一层的层高为4．5m，二、三层的层高为4．1m。梁
下约1m处有轻钢龙骨10mm厚石膏板吊顶，梁面有
20ram厚水泥砂浆抹灰层。一层柱有20mm厚水泥砂
浆抹灰层，抹灰层外镶有带木质底板的镜面玻璃。
2004年11月投入使用。
2013年12月14 Et 1时17分，该建筑一层百货区
货品区起火，消防队到达现场时，该建筑一楼全部被
火势包围，火势处于猛烈燃烧阶段。2时45分，火势
得到有效控制，5时30分室内残火彻底被扑灭。
2 火灾后建筑结构检测鉴定
(1) 初步鉴定。建筑物一层的商品全部烧毁。
室内木塑板，木檩条以及木屋架基本烧尽，现场仅留
有少量烧焦的残留物。屋面防水铁皮已坍落下来，保
温珍珠岩散落地面。一层屋面轻钢龙骨严重变形，两
跨的石膏板吊顶全部坍落。
两跨间钢筋混凝土柱的装饰物全部烧损。三层
部位的吊顶全部坍落，轻钢龙骨严重变形，部分已脱
落。临街一侧钢筋混凝土柱的柱面装饰物烧损较轻，
且尚未脱落。背街一侧钢筋混凝土柱的柱面装饰物
烧损较重。一层顶板及梁已熏黑。在火灾现场发现
已烧变形的玻璃，但未见玻璃有流淌现象。
(2) 构件检测：构件检测方法按照GEts252(火
灾后建筑结构鉴定标准》，2009中规定进行，为便于比
较分析，检测值记录为受火灾影响构件检测结果与未
受火灾构件检测值进行对比后数值。现场一层部分
构件检测数据如表1所示。
3 结构安全分析
(1) 火灾温度作用过程认定。火从窗外进入建
筑物后，首先点燃一层南跨内的货品，由于货品为易燃
品，且与空气接触面积很大，故迅速燃烧。在强对流和
辐射作用下，室内温度骤然蹿升，室内可燃物受热分解
后的可燃气体增多，聚集在天棚之下。当可燃气体达轰
燃点时，引发室内全部可燃物瞬间全面燃烧。由于轰烧
冲击波的作用，吊顶石膏板首先毁坏，火势向上发展。
在整个火灾现场，火势首先达到最猛烈的是一层南跨部
水文及造型的影响，形成了小跨径的连续刚构形式。 [3]JTG D62—2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规
范[S]．
参考文献
[1] 姚玲森．桥梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2011：235．
[2] 王利红．中等跨度预应力连续刚构桥设计若干问题研究
[D]．武汉：武汉理工大学，2003：1—5．
[收稿B期] 2015—12—07
[作者简介] 罗春鹏(1987一)，男，辽宁省岫岩人，工学硕士
工程师，从事城市道路与桥梁设计工作。
低温建筑技术 2016年第3期(总第213期)
位，该处离火源近，木屋架迅速燃烧。
表1 火灾后混凝土构件检测结果
在南跨木屋盖被毁，屋面铁皮坍落后，在该处形
成了与大气相连的通道，于是火势从由南北蔓延的发
展阶段急速转为从北向南蔓延的猛烈燃烧阶段，在火
势由北向南转移的过程中，一层部位北跨屋面在火势
的作用下，木檩条、木塑板猛烈燃烧，在上、下两侧火
势的共同作用下，将组合钢梁烧变形后落地，于是整
个一层两跨的屋面均成为了烟气的通路。
此时火灾已进入衰减熄灭阶段，未燃烧完的可燃
物继续燃烧，烟气从一层屋顶排出，直至尚未用水烧
灭的火焰全部燃烧完为止。由上述分析可知，火场温
度在一层部位最高，受火势最重的构件为一层部位的
梁柱及三层部位的内侧柱。在火场找到了已软化变
形但未流淌的片状玻璃，由此可推断，火场的温度为
700～750℃ ，另外从一层高跨组合钢梁变形分析，其火
场温度也是在750℃左右。
(2) 钢筋混凝土构件火损状况分析。混凝土中
水泥石由水化硅酸钙、水化氢氧化钙及水化铝酸钙组
成，在火烧高温作用下，水化硅酸钙、水化氢氧化钙脱
水对水泥石晶架有破坏作用，因此强度会降低，强度
的降低程度取决于混凝土所受温度。
关于混凝土受热温度的判断方法，在各种受热温
度下混凝土强度和钢筋强度的折减系数等问题国内
外均做了大量的实验研究，由于受火灾后，混凝土均
未发生颜色改变，因而判断混凝土所受温度低于
300oC，在200％左右，按《火灾后建筑结构鉴定标准》
规范中附录F中评定，混凝土强度折减系数取0．75，
钢筋强度的折减系数取0．85。对于三层部位一层的
内侧柱和一层梁凡是未产生空鼓开裂的均按上述受
损程度进行结构计算，依据计算结果确定处理方法。
参照现场检测值可知，采用上述方法对本工程是
偏于安全的。火灾除了降低混凝土强度外，混凝土内
部水分在高温高压下逸出时会出现爆裂脱落现象，同
时在用冷水灭火的过程，混凝土在高温下的急骤收缩
也会使混凝土表面开裂。
(3) 结构计算。以构件实配钢筋数量，混凝土
设计强度值按4．2条的方法折减后为已知条件，依据
现行《混凝土结构设计规范》进行结构验算表明，三层
部位未空鼓开裂梁、柱的安全性均满足现行规范要求。
一层部位已空鼓、开裂的梁、柱，由于截面较大，
配筋较多，若去掉梁上的砌体，采用彩钢夹芯板屋面，
经计算可不需加固。但对破损空鼓部位应修补。修
补的方法是凿除空鼓开裂的部位，清净附着杂物，浇
水湿润24h，涂界面剂。对于深度小于25mm的破损面
分层抹1：2水泥砂浆，对于深度大于25mm的破损面
浇注C30细石混凝土或水泥基灌浆料。
对于三层部位的柱建议采用预应力撑杆法进行
加固，对于三层部位的梁建议采用增大截面法加固。
(4) 综合安全性评价。① 三层部位南侧的钢筋
混凝土柱的承载力在火灾中未遭受损失，不加固可继
续使用；② 三层部位北侧的柱经现场检测及计算分析
其安全性满足现行国家规范要求，因此亦不需进行加
固处理；③一层部位的梁柱虽遭受火灾较重，但采取
减荷措施后采取不加固仅修补的处理办法；④在修复
时必须对一层所有钢筋混凝土构件的抹灰层和墙面
抹灰层全面检查，凡有空鼓、开裂及与其层粘结不牢
的必须凿掉，以免投入使用后坠落伤人。在检查抹灰
层时，若发现混凝土空鼓、开裂，应按(3)的方法加固。
4 结语
建筑物遭受火灾后，结构材料性能遭到劣化，导
致结构工作性能下降，耐久性降低，火灾后对建筑物
受损程度正确评定，是对受灾建筑物维修及后期服役
的重要前提。在本工程实践中，通过现场详细初勘，
以及现场全面检测数据，充分分析了现场火灾的温度
作用过程。参照规范标准，结合以往火灾鉴定和相关
科技成果，对火灾后建筑结构的结构构件温度、结构
整体性进行分析评定。对今后火灾后商业建筑的安
全鉴定具有重要意义。
参考文献
[1] CECS252：2009，火灾后建筑结构鉴定标准[S]．
[2] 王安坤，陶里．混凝土建筑物火灾温度判别方法概述[J]．工
程质量，2005，(3)：38—39．
[收稿日期] 2015—10—14
[作者简介] 李治(1977一)，男，哈尔滨人，高级工程师，研
究方向：建筑工程。

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