火灾后结构鉴定

某住宅楼火灾后建筑结构检测鉴定吴涤凡（广东省建筑科学研究院广州510500）摘要：对某住宅楼火灾后的建筑结构进行现场检测，根据检测结果进行安全性鉴定，并出具相应的加固处理意见，为处理类似工程提供参考。关键词：火灾后建筑结构；框架结构；检测；安全性鉴定TheInspectionandAssessmentofaResidentialBuildingStructureafterFireWuDifan(GuangdongProvincialAcademyofBulidingResearchGuangzhou510500,CHina)Abstract：Theinspectionandassessmentofaresidentialbuildingafterfire.Thensomenecessaryreinforcingmeasureswereproposed，providingareferenceforrelatedengineering.Keywords：structureafterfire；framestructure；inspection；assessment1工程概况某住宅楼为一栋九层混凝土框架结构，建筑面积为4930.86m2，于2005年12月20日竣工以后作住宅使用至今。该楼开间跨度主要为3.5m和5.2m，进深跨度主要为6.0m，框架柱主要截面尺寸为400×600个400×700，框架梁主要截面尺寸为200×550和200×600。该火灾起火地点在首层2梯楼梯间，火灾持续时间约45分钟，平面布置图见图1。图1结构检测平面布置图2结构构件初步鉴定评级2.1现场初步调查根据调查，起火地点在首层2梯楼梯间，可燃物主要是停放在楼梯间的12台摩托车，起火时间为2013年3月28号6时10分，起始只有一台摩托车起火，6时30分12台摩托车全部燃烧，6时43分消防官兵到场喷水灭火，6时55分火被扑灭，火灾持续时间约45分钟。本次现场勘查是在火灾发生约29天后进行，过火构件主要分布于首层13~15×A~B和楼梯间13~14×B~C，部分楼板出现局部混凝土保护层脱落，局部露筋的现象，框架柱、框架梁混凝土大部分表面被黑色覆盖；火场残留摩托车铁骨架，铁电箱和铁栏门，首层楼梯间窗户玻璃有软化现象，火场残留状况详见附件2照片。图2火场残留状况照片2.2火作用调查火灾可燃物和起火点主要位于首层13~15×A~B开间，由于楼梯间C×13~14处开有窗户，所以火势由13~15×A~B开间处往楼梯间处窜，主要受火构件分布在首层13~15×A~B和首层楼梯间13~14×B~C处，火灾持续时间约45分钟。根据火场残留物状况，窗户玻璃软化、油漆烧光，铁栏门有扭曲变形，混凝土表面颜色、裂损剥落等可以推断本次火场最高温度为700℃以上。2.3结构观察检测、构件初步鉴定评级依据《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS252:2009下同）的第6.1.2条、第6.2.1条、第6.2.2条和第6.2.3条对柱、梁、楼板的损伤状态进行初步鉴定评级。结果表明，该建筑物受火影响部分有4个框架柱、6个梁和3个楼板（梯板）的损伤状态等级为Ⅱb级，1个楼板的损伤状态等级为Ⅲ级；其余受火影响的框架柱、梁、楼板的损伤状态等级均为Ⅱa级。3现场检测结果3.1构件损伤情况检测对受火灾损伤的构件露筋、混凝土剥落和裂缝等情况进行全面检查，结果表明，直接过火区域内首层柱、二梁板大部分混凝土表面被黑色覆盖或成粉红色，表面轻微裂缝网，个别梁板出现混凝土脱落、露筋现象；此外现场对损伤等级评为Ⅱb级、Ⅲ级的具有代表性的混凝土构件的碳化深度进行检测，抽检3个柱2个梁，共计抽检5个构件。结果表明，框架柱混凝土碳化深度介于8.5mm~25.0mm之间，梁混凝土碳化深度介于14.7mm~15.0mm之间，构件的混凝土碳化深度尚未超过其混凝土保护层厚度；综合构件混凝土强度检测结果，构件表面存在一定烧伤现象。3.2结构变形情况检测对评为IIb级、Ⅲ级并且具备观测条件的混凝土构件的变形进行检测，本次抽检了1框架柱和1框架梁，结果表明抽检的框架柱和框架梁均无明显变形。3.3混凝土强度检测混凝土在高温作用下会发生温度损伤，混凝土的抗压强度、粘结强度、弹性模量等主要指标都会下降。冷却方式对混凝土强度也有较大影响，用冷水突然冷却的混凝土强度比自然冷却的混凝土强度降低约5%～10%。本次对该楼的框架柱和框架梁的混凝土强度进行了钻芯检测，检测数量参照《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）中B类确定，对损伤等级评定为Ⅱb级的构件抽检3个柱，2个梁，共计抽检5个构件。一、构件表层混凝土强度参照上海市标准《火灾后混凝土构件评定标准》（DBJ08-219-96），采用钻取小芯样的方法（高径比小于1.0的芯样）抽检该建筑损伤评定等级Ⅱb级的构件的表层混凝土抗压强度。结果表明，抽检的框架柱表层混凝土抗压强度值介于17.7MPa~20.7MPa之间，抽检的框架梁表层混凝土抗压强度值介于24.1MPa~32.3MPa之间，抽检的2个框架柱芯样强度不满足设计强度等级要求，抽检的框架梁芯样强度满足设计强度等级要求。二、构件内部混凝土强度按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03:2007），采用钻芯法钻取高径比约等于1.0的芯样检测该楼Ⅱb级构件内部一定深度范围的混凝土抗压强度。结果表明，抽检框架柱内部混凝土抗压强度值介于18.5MPa~25.4MPa之间，抽检框架梁内部混凝土抗压强度值介于22.4MPa~36.8MPa之间，抽检的2个框架柱芯样强度不满足设计强度等级要求，其余抽检的框架柱和框架梁芯样强度均满足设计强度等级要求。3.4钢筋力学性能和工艺性能检测从混凝土保护层脱落，露筋比较严重的二层板中截取规格为A8的1组钢筋进行试验，检测其力学性能和工艺性能。检测结果表明，所抽检钢筋的力学性能检验和弯曲检验项目均符合标准要求。4结构复核验算及详细鉴定评级结构验算复核采用PKPM系列软件，主要计算参数取值见表1,损伤等级评为Ⅱb级的框架柱混凝土强度按表层芯样最低强度取值，其余构件按照设计强度等级取值。表1结构计算参数取值一览表项目名称结构计算参数取值总体信息上部结构类型框架结构基础形式独立基础建筑物安全等级二建筑抗震设防类别丙类地震设防烈度7度设计地震分组第一组基本风压0.7kN/m2地面粗糙度B场地土类别II类框架结构抗震等级三级项目名称结构计算参数取值荷载恒载楼板：4.5kN/m2，屋面板：6.0kN/m2，楼梯间：6.0kN/m2粘土砖墙：内墙120mm厚3.00kN/m2，外墙和梯间墙180mm厚4.30kN/m2活荷载楼面：2.0kN/m2，阳台：2.5kN/m2，上人屋面：2.0kN/m2，不上人屋面：0.50kN/m2混凝土强度取值首层柱Ⅱb级C17其余C25二层梁板C20二层柱及以上C25三层梁板及以上C20构件尺寸取值柱、梁、板均按设计图纸取值钢筋强度取值I级光圆钢筋210N/mm2Ⅱ级变形钢筋300N/mm2依据《火灾后建筑结构鉴定标准》第6.1.3条和6.2.5条，对该建筑损伤状态等级为Ⅱb级及以上的构件进行承载力验算，结果表明，抽检框架柱均不满足承载力要求，评为d级；部分抽检的梁不满足承载力要求，评为d级，其余抽检的梁满足承载力要求，评为b级；抽检的楼板不满足承载力要求，评为d级，抽检的梯板满足承载力要求，评为b级。5处理意见及建议1、对该建筑物初步鉴定评级为Ⅱa级的构件采取提高耐久性措施；对初步鉴定评级为Ⅱb级且详细鉴定评级为b级的板采取提高耐久性或局部处理和外观修复措施，对初步鉴定评级为Ⅱb级且详细鉴定评级为b级的梁采取加固处理措施，对初步鉴定评级为Ⅱb级且详细鉴定评级为d级的构件必须及时或立即加固；对初步鉴定评级为Ⅲ级的构件采取加固或局部更换措施。2、加强结构后续使用过程中的维护和管理，如发现构件出现耐久性损伤应进行修补处理，未经技术鉴定或设计许可，不得随意改变结构的用途和使用环境。参考文献[1]GB/T50344-2004建筑结构检测技术标准[S][2]CECS03:2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S][3]GB50009-2012建筑结构荷载规范[S][4]GB50010-2010混凝土结构设计规范[S][5]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S][6]CECS252:2009火灾后建筑结构鉴定标准[S]