【摘要】火災(zāi)會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的損傷和破壞。對(duì)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(guò)程、溫度場(chǎng)分布、材料殘余強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)構(gòu)件評(píng)級(jí)、災(zāi)后結(jié)構(gòu)承載能力驗(yàn)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(guò)火面積約2500平方米，部分構(gòu)件變形嚴(yán)重，廠房檢測(cè)站組織技術(shù)人員赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了全面檢測(cè)并對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理，根據(jù)整理結(jié)果進(jìn)行了理論計(jì)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(duì)某多媒體有限公司廠房火災(zāi)后安全質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，并且為加固設(shè)計(jì)提供依據(jù)，該公司委托廠房檢測(cè)站進(jìn)行火災(zāi)后結(jié)構(gòu)鑒定檢測(cè)。廠房檢測(cè)站接受委托后，對(duì)廠房相關(guān)資料進(jìn)行了查閱，制定了較周詳?shù)臋z測(cè)方案，組織技術(shù)人員于2013年11月21日赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了檢測(cè)，隨后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理分析，并根據(jù)整理結(jié)果進(jìn)行了理論計(jì)算。為相關(guān)檢測(cè)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(gè)廠房受火。東西向總長(zhǎng)度為約60.24米，南北向總長(zhǎng)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(jì)強(qiáng)度等級(jí)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(jí)鋼，HRB335級(jí)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(cè)人員對(duì)某多媒體有限公司廠房?jī)?nèi)外的受火區(qū)域均進(jìn)行了踏勘與檢測(cè)。
從火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)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(dòng)，火勢(shì)得以迅速擴(kuò)展和蔓延。火災(zāi)發(fā)生于2013年10月15日晚上，受火時(shí)間為兩個(gè)半小時(shí)，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(yán)重變形。
2.2混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)后鑒定評(píng)級(jí)
對(duì)房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)的勘察。根據(jù)《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》
?。–ECS252:2009）對(duì)構(gòu)件的損傷分為如下?lián)p傷等級(jí)：Ⅱa級(jí)、Ⅱb級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)，詳見(jiàn)規(guī)范《火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（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(yán)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(píng)級(jí)為Ⅳ級(jí)；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(píng)級(jí)大多為Ⅱ級(jí)，Ⅲ級(jí)；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(píng)級(jí)為Ⅱa。。
2.3鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后鑒定評(píng)級(jí)
鋼結(jié)構(gòu)房屋火災(zāi)受損程度綜合評(píng)定則主要依據(jù)結(jié)構(gòu)的變形狀態(tài)來(lái)評(píng)定，評(píng)級(jí)原則為：
1）Ⅰ級(jí)構(gòu)件。燒傷輕微，僅防護(hù)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(jí)構(gòu)件。防火涂裝或防火保護(hù)層開(kāi)裂但無(wú)脫落，構(gòu)件略有變形（局部彎曲、扭曲等），構(gòu)件表面溫度達(dá)400℃~500℃，沒(méi)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(gè)別連接螺栓松動(dòng)；
3）Ⅲ級(jí)構(gòu)件。不合格，防腐涂裝碳化，防火涂裝或防火保護(hù)層局部范圍脫落，構(gòu)件有明顯變形，構(gòu)件表面溫度達(dá)500℃~600℃，已產(chǎn)生嚴(yán)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^(guò)規(guī)范要求（承載能力R/(V0S）<0.8)，螺栓松動(dòng)，有滑移，受拉區(qū)連接板之間脫開(kāi)；
4）Ⅳ級(jí)構(gòu)件。涂裝與防火保護(hù)層大面積損壞，構(gòu)件有嚴(yán)重殘余變形或撕裂，嚴(yán)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(jí)，屬于嚴(yán)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(jí)，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(jí)，均建議對(duì)其進(jìn)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(píng)級(jí)為Ⅳ級(jí)，屬于嚴(yán)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(píng)級(jí)為Ⅲ級(jí)，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(cè)量中經(jīng)緯儀投點(diǎn)法的有關(guān)規(guī)定，測(cè)定受火zui嚴(yán)重的框架柱頂點(diǎn)相應(yīng)底部的偏移值以及建筑物棱線的傾斜量，廠房?jī)A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‰(D/7)，向東方向的zui大傾斜率為2.2‰(A/9)、向北方向的zui大傾斜率為3.3‰(D/11)、向西方向的zui大傾斜率為2.3‰(D/3)，結(jié)果表明框架柱傾斜率較小，符合要求，火災(zāi)未對(duì)結(jié)構(gòu)傾斜造成較大影響。
3.結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度狀況
回彈檢測(cè)采用ZC3-A型砼回彈儀，具體操作過(guò)程按照《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（JGJ/T23-2011）》進(jìn)行。根據(jù)火災(zāi)后混凝土損傷的特點(diǎn)進(jìn)行修正，強(qiáng)度測(cè)試評(píng)定按照受火情況選取不同區(qū)域、不同構(gòu)件部位進(jìn)行評(píng)定。
4.加固處理方案
通過(guò)對(duì)某多媒體有限公司廠房火災(zāi)后樓面結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度測(cè)試和驗(yàn)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(duì)于Ⅳ級(jí)柱建議拆除，并在原位置新建柱子替換；
2）對(duì)于Ⅲ級(jí)柱建議鑿除受損混凝土，厚度不宜小于50mm，然后采用高強(qiáng)灌漿料或細(xì)石混凝土回補(bǔ)，并粘貼碳纖維方式加固；
3）對(duì)于Ⅱb級(jí)柱建議進(jìn)行表面處理后，采用粘貼碳纖維方式或外包鋼加固；
4）對(duì)于Ⅱa級(jí)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(duì)于Ⅱa級(jí)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(jí)部分需替換更新，使用強(qiáng)度和耐久性均較好的鋼構(gòu)件進(jìn)行替換使用。
4．鋼結(jié)構(gòu)屋蓋鋼梁受火部分，對(duì)于受損程度為Ⅱa，Ⅱb級(jí)的鋼梁，結(jié)合構(gòu)件耐久性采取相應(yīng)措施；對(duì)于受損程度為Ⅳ級(jí)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(qiáng)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(jì)和施工。
從回彈法檢測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)看，受火區(qū)域外層混凝土強(qiáng)度明顯下降。
5.檢測(cè)結(jié)論
對(duì)某多媒體有限公司廠房的火災(zāi)調(diào)查和檢測(cè)分析，可得如下結(jié)論：
1.經(jīng)過(guò)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)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(yán)重受損傷區(qū)zui高溫度普遍在800℃以上，局部嚴(yán)重?fù)p傷區(qū)zui高溫度達(dá)到1000℃以上，持續(xù)時(shí)間約兩個(gè)半小時(shí)；
2.采用J2光學(xué)經(jīng)緯儀對(duì)該廠房柱的傾斜進(jìn)行了測(cè)量，該廠房的柱子zui大傾斜率為4.4‰，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(gè)別發(fā)現(xiàn)鋼筋外露現(xiàn)象。一部分混凝土柱構(gòu)件可評(píng)為Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)，大量構(gòu)件損傷較輕，評(píng)為Ⅱa，Ⅱb級(jí)，混凝土連梁可評(píng)為Ⅱa級(jí)；
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(yán)重，評(píng)為Ⅳ級(jí)，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(yán)重，評(píng)為Ⅲ級(jí)，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(yán)重，評(píng)為Ⅳ級(jí)，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(píng)為Ⅱa，Ⅱb級(jí)；
6.采用回彈法對(duì)房屋混凝土構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果表明：梁、柱表面普遍存在損傷，混凝土強(qiáng)度有下降，受火程度不同的構(gòu)件，強(qiáng)度下降程度不一，其中A軸的2~5軸柱子混凝土強(qiáng)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(yán)重，承載力喪失，應(yīng)當(dāng)馬上拆除替換。按本報(bào)告加固建議進(jìn)行加固后，使其達(dá)到原來(lái)的設(shè)計(jì)水平，滿足安全使用要求，可作為廠房繼續(xù)使用。
