【摘要】火災(zāi)會對建筑結(jié)構(gòu)造成嚴重的損傷和破壞。對火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)的安全性鑒定以及加固涉及火災(zāi)溫度作用過程、溫度場分布、材料殘余強度、結(jié)構(gòu)構(gòu)件評級、災(zāi)后結(jié)構(gòu)承載能力驗算等內(nèi)容。某多媒體有限公司廠房于2013年10月15日晚上發(fā)生火災(zāi)，過火面積約2500平方米，部分構(gòu)件變形嚴重，廠房檢測站組織技術(shù)人員赴現(xiàn)場進行了全面檢測并對檢測數(shù)據(jù)進行了整理，根據(jù)整理結(jié)果進行了理論計算，提出加固修復(fù)方案，zui后給出廠房火災(zāi)后結(jié)構(gòu)的技術(shù)鑒定結(jié)論，為以后類似結(jié)構(gòu)的鑒定與加固提供了依據(jù)和參考。

　　為對某多媒體有限公司廠房火災(zāi)后安全質(zhì)量進行評定，并且為加固設(shè)計提供依據(jù)，該公司委托廠房檢測站進行火災(zāi)后結(jié)構(gòu)鑒定檢測。廠房檢測站接受委托后，對廠房相關(guān)資料進行了查閱，制定了較周詳?shù)臋z測方案，組織技術(shù)人員于2013年11月21日赴現(xiàn)場進行了檢測，隨后對現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)進行了整理分析，并根據(jù)整理結(jié)果進行了理論計算。為相關(guān)檢測提供參考。

　　1房屋建筑結(jié)構(gòu)概況

　　1.1房屋建筑概況

　　某多媒體有限公司廠房建造于2005年，房屋結(jié)構(gòu)為排架結(jié)構(gòu)，整體成矩形，總面積約為2500㎡，基本上整個廠房受火。東西向總長度為約60.24米，南北向總長度約為36.24米，建筑總高9m。房屋立面有一定的變化，東西向分10跨，南北向分2跨?，F(xiàn)階段，廠房主要用途為裝配車間。房屋東西兩側(cè)設(shè)有大門。屋頂采用鋼結(jié)構(gòu)，柱子為混凝土結(jié)構(gòu)。

　　1.2房屋結(jié)構(gòu)概況

　　某多媒體有限公司廠房為排架結(jié)構(gòu)，梁、柱截面型式主要為矩形。建筑物基礎(chǔ)采用柱下條形基礎(chǔ)，下鋪100厚C10素混凝土。上部排架混凝土設(shè)計強度等級為C25。該建筑框架柱截面尺寸主要為400mm×500mm，鋼筋主要采用HPB235級鋼，HRB335級鋼。

　　2火災(zāi)影響調(diào)查

　　2.1火災(zāi)規(guī)模

　　為了解火災(zāi)后的結(jié)構(gòu)受損情況，檢測人員對某多媒體有限公司廠房內(nèi)外的受火區(qū)域均進行了踏勘與檢測。

　　從火災(zāi)現(xiàn)場的實際情況分析，火災(zāi)zui早發(fā)生在一層1~4軸/A~D軸間的區(qū)域。某多媒體有限公司廠房車間堆放了大量的塑料制品，這些屬于易燃物，房屋高度較高，空氣易于流動，火勢得以迅速擴展和蔓延?；馂?zāi)發(fā)生于2013年10月15日晚上，受火時間為兩個半小時，廠房受火區(qū)域排架構(gòu)件存在不同程度的損傷，受火部位構(gòu)件一部分被熏黑，部分構(gòu)件表面變紅，大部分構(gòu)件表面燒成土黃色或灰白色，構(gòu)件表面出現(xiàn)粗裂紋，少量構(gòu)件發(fā)現(xiàn)鋼筋外露現(xiàn)象。軸線1~10/A-D鋼結(jié)構(gòu)屋蓋因受火影響，嚴重變形。
 

　　2.2混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)后鑒定評級

　　對房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行詳細的勘察。根據(jù)《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標準》

　?。–ECS252:2009）對構(gòu)件的損傷分為如下?lián)p傷等級：Ⅱa級、Ⅱb級、Ⅲ級、Ⅳ級，詳見規(guī)范《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標準》（CECS252:2009）第6.1.2節(jié)。

　　房屋混凝土構(gòu)件受火部分存在不同程度的損傷，A軸中第2軸至第5軸混凝土柱受損程度zui嚴重，大面積被燒光，呈現(xiàn)土黃色或灰白色，有比較明顯的粗裂縫網(wǎng)，露筋多于一根，評級為Ⅳ級；A軸至D軸其余混凝土柱受損程度次之，局部燒光，呈現(xiàn)粉紅色，表面有輕微裂縫網(wǎng)，部分混凝土脫落，評級大多為Ⅱ級，Ⅲ級；E軸至H軸混凝土柱受損程度較輕，有部分油煙并被黑色覆蓋，全部評級為Ⅱa。。

　　2.3鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后鑒定評級

　　鋼結(jié)構(gòu)房屋火災(zāi)受損程度綜合評定則主要依據(jù)結(jié)構(gòu)的變形狀態(tài)來評定，評級原則為：

　　1）Ⅰ級構(gòu)件。燒傷輕微，僅防護層和耐火覆蓋材料損傷，外觀基本保持原樣，構(gòu)件油漆完好，承載能力（R/(V0S）≥1.0)滿足規(guī)范要求，其中：R為構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，V0為構(gòu)件的作用效應(yīng)，S為承載力；

　　2）Ⅱ級構(gòu)件。防火涂裝或防火保護層開裂但無脫落，構(gòu)件略有變形（局部彎曲、扭曲等），構(gòu)件表面溫度達400℃~500℃，沒有明顯降低構(gòu)件承載能力的缺陷和損傷，變形在規(guī)范要求以內(nèi)（承載能力（R/(V0S）

　　≥0.8），個別連接螺栓松動；

　　3）Ⅲ級構(gòu)件。不合格，防腐涂裝碳化，防火涂裝或防火保護層局部范圍脫落，構(gòu)件有明顯變形，構(gòu)件表面溫度達500℃~600℃，已產(chǎn)生嚴重影響構(gòu)件承載能力的缺陷和損傷，如鋼梁柱扭曲變形，側(cè)向彎曲，剛梁下?lián)铣^規(guī)范要求（承載能力R/(V0S）<0.8)，螺栓松動，有滑移，受拉區(qū)連接板之間脫開；

　　4）Ⅳ級構(gòu)件。涂裝與防火保護層大面積損壞，構(gòu)件有嚴重殘余變形或撕裂，嚴重局部屈曲或扭曲，焊縫撕裂，螺栓有彎曲變形，螺栓斷裂脫落，表面溫度大于600℃。

　　房屋屋面板為鋼結(jié)構(gòu)屋面，其中1~9/A~D的屋面板和鋼梁損壞程度均為Ⅳ級，屬于嚴重變形，應(yīng)當(dāng)拆除更換；1~12/D~H的屋面板損壞程度為Ⅲ級，建議拆除更換。而1~8/D~H鋼梁損壞程度為Ⅱb，而8~11/D~H鋼梁損壞程度為Ⅱa級，均建議對其進行加固。1~9/A~D的屋面檁條，斜支撐，拉桿等鋼構(gòu)件受損程度評級為Ⅳ級，屬于嚴重變形，應(yīng)當(dāng)拆除更換；1~12/D~H的屋面檁條，斜支撐，拉桿等鋼構(gòu)件受損程度評級為Ⅲ級，建議拆除更換。

　　2.4火災(zāi)后建筑物的傾斜情況

　　采用光學(xué)經(jīng)緯儀，按照變形測量中經(jīng)緯儀投點法的有關(guān)規(guī)定，測定受火zui嚴重的框架柱頂點相應(yīng)底部的偏移值以及建筑物棱線的傾斜量，廠房傾斜的結(jié)果如表3-4和所示。從圖中可以看出：框架柱未出現(xiàn)明顯傾斜，向南方向的zui大傾斜率為4.4&permil;(D/7)，向東方向的zui大傾斜率為2.2&permil;(A/9)、向北方向的zui大傾斜率為3.3&permil;(D/11)、向西方向的zui大傾斜率為2.3&permil;(D/3)，結(jié)果表明框架柱傾斜率較小，符合要求，火災(zāi)未對結(jié)構(gòu)傾斜造成較大影響。

　　3.結(jié)構(gòu)材料強度狀況

　　回彈檢測采用ZC3-A型砼回彈儀，具體操作過程按照《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程（JGJ/T23-2011）》進行。根據(jù)火災(zāi)后混凝土損傷的特點進行修正，強度測試評定按照受火情況選取不同區(qū)域、不同構(gòu)件部位進行評定。

　　4.加固處理方案

　　通過對某多媒體有限公司廠房火災(zāi)后樓面結(jié)構(gòu)材料強度測試和驗算，現(xiàn)建議的加固方案如下：

　　1．混凝土柱宜采取如下措施：

　　1）對于Ⅳ級柱建議拆除，并在原位置新建柱子替換；

　　2）對于Ⅲ級柱建議鑿除受損混凝土，厚度不宜小于50mm，然后采用高強灌漿料或細石混凝土回補，并粘貼碳纖維方式加固；

　　3）對于Ⅱb級柱建議進行表面處理后，采用粘貼碳纖維方式或外包鋼加固；

　　4）對于Ⅱa級柱可不采取加固措施，或結(jié)合構(gòu)件耐久性采取相應(yīng)措施。

　　2．混凝土連梁宜采取如下措施：

　　對于Ⅱa級連梁可不采取加固措施，或結(jié)合構(gòu)件耐久性采取相應(yīng)措施。

　　3．鋼結(jié)構(gòu)屋蓋（屋面檁條，拉桿，斜支撐）等鋼構(gòu)件受損程度為Ⅲ，Ⅳ級部分需替換更新，使用強度和耐久性均較好的鋼構(gòu)件進行替換使用。

　　4．鋼結(jié)構(gòu)屋蓋鋼梁受火部分，對于受損程度為Ⅱa，Ⅱb級的鋼梁，結(jié)合構(gòu)件耐久性采取相應(yīng)措施；對于受損程度為Ⅳ級的部分鋼梁，需替換更新。

　　5．上述加固應(yīng)結(jié)合提高承載力、加強耐久性措施等方面綜合考慮，并應(yīng)由具備專業(yè)資質(zhì)的單位設(shè)計和施工。

　　從回彈法檢測的數(shù)據(jù)來看，受火區(qū)域外層混凝土強度明顯下降。
 

　　5.檢測結(jié)論

　　對某多媒體有限公司廠房的火災(zāi)調(diào)查和檢測分析，可得如下結(jié)論：

　　1.經(jīng)過對火災(zāi)現(xiàn)場調(diào)查，并結(jié)合回彈法和混凝土受火損傷推定程序，某多媒體有限公司廠房嚴重受損傷區(qū)zui高溫度普遍在800℃以上，局部嚴重損傷區(qū)zui高溫度達到1000℃以上，持續(xù)時間約兩個半小時；

　　2.采用J2光學(xué)經(jīng)緯儀對該廠房柱的傾斜進行了測量，該廠房的柱子zui大傾斜率為4.4&permil;，變形較小，在規(guī)范允許的范圍；

　　3.房屋受火區(qū)域混凝土構(gòu)件存在不同程度的損傷，混凝土受火部位構(gòu)件少部分被熏黑，大部分構(gòu)件表面變紅甚至灰白，少部分構(gòu)件表面出現(xiàn)粗裂紋，個別發(fā)現(xiàn)鋼筋外露現(xiàn)象。一部分混凝土柱構(gòu)件可評為Ⅲ級和Ⅳ級，大量構(gòu)件損傷較輕，評為Ⅱa，Ⅱb級，混凝土連梁可評為Ⅱa級；

　　4.軸線1至軸線9與軸線A至軸線D所圍成的部分鋼結(jié)構(gòu)屋蓋（屋面檁條，，拉桿，支撐等鋼構(gòu)件）受火特別嚴重，評為Ⅳ級，變形明顯，必須立即拆除更新；軸線1至軸線11與軸線D至軸線H所圍成的部分鋼結(jié)構(gòu)屋蓋（屋面檁條，支撐拉桿等鋼構(gòu)件）受火嚴重，評為Ⅲ級，建議拆除更新；

　　5.軸線1至軸線9與軸線A至軸線D所圍成的部分鋼梁和2/D~H，3/D~H，

　　4/D~H受火程度特別嚴重，評為Ⅳ級，必須立即拆除更新；其余部分鋼梁受火程度較輕，不影響安全性使用，可評為Ⅱa，Ⅱb級；

　　6.采用回彈法對房屋混凝土構(gòu)件進行強度測試，結(jié)果表明：梁、柱表面普遍存在損傷，混凝土強度有下降，受火程度不同的構(gòu)件，強度下降程度不一，其中A軸的2~5軸柱子混凝土強度zui低；

　　7.綜合考慮，某多媒體有限公司廠房火災(zāi)后混凝土整體結(jié)構(gòu)基本完整，但屋面鋼結(jié)構(gòu)部分變形嚴重，承載力喪失，應(yīng)當(dāng)馬上拆除替換。按本報告加固建議進行加固后，使其達到原來的設(shè)計水平，滿足安全使用要求，可作為廠房繼續(xù)使用。