某厂房火灾鉴定及安全对策措施

文/孙建文 山东兴盛建设集团有限公司 山东烟台 264034

某厂房火灾鉴定及安全对策措施

文/孙建文 山东兴盛建设集团有限公司 山东烟台 264034

通过某钢结构厂房火灾后结构受损情况，描述厂房火灾受损的检测、鉴定内容及方法，进行理论分析及损伤状态等级评定,得出检测鉴定结论，并提出安全对策措施,为类似工程火灾后鉴定积累了宝贵经验。

钢结构；火灾检测；鉴定；安全措施

1、工程概况

某钢结构厂房局部发生火灾，火灾持续时间约40min，造成主要承重构件过火，部分楼板开裂、混凝土脱落，门窗等围护结构严重受损。

2、检测、鉴定的内容及方法

2.1 采用钻芯法现场钻取柱及楼板混凝土芯样，检测混凝土的抗压强度，并通过芯样检测混凝土表面烧伤深度及楼板的有效厚度。

2.2 根据现场砖墙表面颜色、开裂、疏松脱落及残留物等情况综合判断砖墙部位的火灾温度及受损状况，判断是否可以修复。

2.3 根据现场混凝土表面颜色、开裂、疏松脱落等情况综合判断火灾温度及受损状况。

2.4 检查钢梁、钢柱是否存在明显的变形。

2.5 对楼板混凝土脱落、开裂部位进行检测，并对检测结果进行统计、汇总。

2.6 采用局部破坏的方法检查混凝土楼板是否开裂。

2.7 根据火灾温度及现场检测数据，判断结构安全性。

2.8 根据检测结果，对建筑物目前的现状提出相应的加固修复处理的方案。

3、理论分析及损伤状态等级评定

3.1 构件火灾影响分析

火灾后混凝土经高温作用，其弹性模量及混凝土与钢筋间的粘结强度随温度的升高而降低。当温度达到500℃以后，混凝土的弹性模量下降速度比混凝土抗压强度降低速率更为迅速，下降约60%左右。在此温度下，由于混凝土与钢筋间的变形差异增大，使得混凝土与钢筋间的粘结强度也大为降低，只是由于HPB235级钢筋与HRB335级钢筋本身的摩阻力和咬合力不同，因而在高温作用后粘结强度下降程度也有所不同，HPB235级钢筋在500℃后粘结强度约下降50%，而HPB235级钢筋下降则不到20%。当温度达到700℃～800℃以后，混凝土的弹性模量几乎为零，而此时的混凝土与钢筋间的粘结强度，HPB235级钢筋已全部丧失，HRB335级钢筋也丧失了60%，可以看出火灾对HPB235级钢筋的粘结强度影响较大。

根据火灾情况，本工程楼板损坏程度大于梁柱的损坏程度，此现象与理论分析完全相符。

钢筋在高温下的抗拉强度随温度的升高而降低，由于各种钢筋的成分和制造工艺不同，其抗拉强度的变化也略有不同，普通热轧低碳钢筋的温度大于200℃时屈服消失，出现强化现象。各种钢筋在温度小于400℃后，强度下降不明显，当温度大于400℃后强度下降显著。

经现场对不同过火温度区域构件取样检测结果，试样的屈服强度、抗拉强度略有下降，基本与理论分析相符。

4、损伤状态等级评定

4.1 评级原则

根据《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS252:2009），火灾后结构构件的鉴定评级分初步鉴定评级和详细鉴定评级。

4.1.1 初步鉴定评级

火灾后结构构件的初步鉴定评级，根据构件烧灼损伤、变形、开裂程度评定损伤状态等级：

Ⅱa级—轻微或未直接遭受烧灼作用，结构材料及结构性能未受或仅受轻微影响。

Ⅱb级—轻度烧灼作用，未对结构材料及结构性能产生明显影响，尚不影响结构安全。

Ⅲ级—中度烧灼尚未破坏，显著影响结构材料及结构性能，明显变形或开裂，对结构安全及正常使用产生不利影响。

Ⅳ级—破坏。火灾中结构倒塌或构件塌落，结构严重烧灼损伤、变形、开裂损坏，结构承载力丧失或大部丧失，危及结构安全。

4.1.2 详细鉴定评级

火灾后结构构件的详细鉴定评级，根据检测鉴定分析结果，评定为b、c、d级。

b级—基本符合国家现行标准下限水平要求，尚不影响安全，可正常使用，宜采取适当措施；

c 级—不符合相关规范要求，在目标使用年限内影响安全和正常使用，应采取措施。

d级—严重不符合相关规范要求，严重影响安全，必须及时或立即加固或拆除。

4.2 损伤状态等级

根据钢结构构件的表面温度及现场检测结果，根据温度区域划分的4个温度区，评定结构构件损伤程度如下：

1.I区、II区及III区混凝土楼板、梁柱均评级为III级，IV区混凝土楼板、梁柱均评级为II级。

2.I区、II区及III区墙体及IV区电梯间北侧、西侧墙体、楼梯间北侧墙体均评级为III级，IV区墙体均评级为II级。

3.二层地面、窗户评级为III级，二层门式刚架、屋面及其他支撑系统评级为II级。

综上评定及分析，依据《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS252:2009）规定，一层混凝土构件、墙体及其他围护结构评级为c级，二层地面、窗户评级为d级，二层除地面窗户外评级为b级。

5、鉴定结论

综合以上对该厂房的检测与分析，依据《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS252:2009）做出如下鉴定结论：

5.1 一层楼板、梁、柱鉴定评级为c级，不符合相关规范要求，在使用年限内影响安全和正常使用，应进行加固处理。

5.2 一层墙体鉴定评级为d级，严重不符合相关规范要求，严重影响安全，应进行拆除处理。

5.3 二层地面鉴定评级为c级，影响正常使用，不可修复，应凿除重做。

5.4 二层以上门式刚架、屋面及其他附属钢构件及IV区梁柱鉴定评级为b级，基本符合国家现行标准下限水平要求，尚不影响安全，尚可正常使用，需对表面烟熏部位重新喷涂油漆。

6、安全对策

根据鉴定结论，初步提出如下安全对策：

6.1 对评为c级的混凝土构件根据国家相关规范进行加固处理，验算构件承载力时对原有梁柱板钢筋屈服强度进行折减，建议梁柱主筋折减系数取0.90，楼板钢筋及箍筋折减系数取0.85；混凝土强度可按原设计的70%进行折减。

6.2 一层墙体及电梯间南侧、东侧墙体、楼梯间南侧墙体可进行重新抹灰处理，其余墙体拆除重做。

6.3 二层地面需凿除后，根据原设计重新施工。

6.4 烧坏门窗需根据原设计图纸要求重新安装。

6.5 熏黑钢构件重新进行喷涂。

结语：

本厂房根据检测鉴定结果及安全对策，依据相关要求进行了加固处理，排除了安全隐患，目前已正常投入使用。

[1]中国工程建设标准化协会《火灾后建筑结构鉴定标准》（CECS252:2009）.