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1、第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文2 0 0 6 年 某公寓楼火灾后的结构检测、鉴定 张太亮 ( 甘肃省建筑科学研究院兰州7 3 0 0 5 0 ) 提要通过某公寓一层局部火灾后结构检测、鉴定，探讨了遭受火灾建筑物检测、鉴定的方法分析了火灾对 建筑物的影响，并提出了相应的处理措施 关键词框架柱框架粱现浇扳火灾检测鉴定 1 、工程概况 某公寓总建筑面积为2 0 4 1 1 6 m 2 ，建筑高度为4 5 7 m 为一高层公寓楼。地下一层为六级人 防地下室地上十三层，局部十五层，主体结构形式为框架一剪力墙结构，场地类别为I I 类地 基基础设计等级为甲级，采用平板式筏形基础，以中密一密实的
2、卵石层作为持力层框架抗震等 级为二级，剪力墙抗震等级为一级，建筑结构安全等级为二级，抗震设防分类为丙类建筑，抗 震设防烈度为八度框架柱、框架梁、剪力墙、现浇楼板混凝土强度设计等级：层四层为 C 4 0 ，五层九层为C 3 5 ，十层以上为C 3 0 ，其余构件为C 3 0 。该工程在进行安装及粉刷工程中， 在一层大厅由于堆放材料起火引起火灾 2 、火灾温度场判定 2 1 理论计算推断火灾温度 根据燃烧时间及现场通风情况，利用I S 0 8 3 4 国际标准升温曲线 T = T o + 3 4 5 1 0 9 I o ( 8 什1 ) 其中T 为火灾温度，T o 为环境温度该次检测根据发生火灾时
3、间和当时的情况此次发 生火灾时环境温度取为2 0 3 2 ，t 为燃烧时间，根据委托方提供资料，火灾着火时间为3 0 m i n 按 上述公式 T _ T o + 3 4 5 1 0 9 t o ( S t + 1 ) = 2 0 + 3 4 5 l o g l 0 2 5 1 = 8 4 8 3 2 因此根据I S 0 8 3 4 国际标准升温曲线，此次计算火场的最高温度约为8 5 0 。 2 2 根据现场情况判断火灾温度 通过火场结构表面特征及燃烧残留物烧损特征，判断火灾温度并分区如下 火灾分区I 区I I 区区区 构件表面呈浅黄色、构件表面呈暗红 构件颜色构件表面里灰白色构件表面熏黑 灰
4、白色 色 梁、柱表面裂纹多，梁底、柱迎火面表面部分构件局部表构件表面无裂 构件裂缝 且较长、较宽布满裂纹面有细小裂缝缝 梁、柱角部剥落严 梁、柱角部开始剥落、 构件表面情重、表面空鼓疏松构件表面基本完构件表面无脱 况 较严重，板底混凝 表面空鼓疏松。板底 好 落、疏松、空鼓 土大面积脱落 局部混凝土脱落 板底部钢筋外露， 粱、柱无露筋现象构件表面基本无构件基本无漏 漏筋情况部分构件局部箍筋 板底部钢筋外露漏筋现象筋现象 外露，主筋外漏 第九届全国建设工程无损检漠i 技术学术会议论文2 0 0 6 年 金属拉杆断裂或变板底接线盒烧焦喷 现场基本无损 现场情况形严重。喷淋管变淋管变形或从丝扣处现场
5、基本无损伤 伤 形或从接头处烧断烧开 火灾温度在8 0 0 火灾温度在5 0 0 - - 8 0 0火灾温度在火灾温度在2 0 0 判定温度 以上2 0 0 - - 5 0 0 以下 注：该次火灾温度的判定主要通过构件表面颜色、混凝土疏松、脱落、构件钢筋外漏构件 表面裂缝情况来判定的 3 、构件损伤检测 对构件的损伤检测以开凿直观检查、超声波和钻芯法检测相结合的方法进行，开凿检测主要 以构件表面敲击、开凿为主，超声法检测主要根据混凝土中波速判定混凝土损伤深度，钻芯法阻 钻取芯样判定损伤深度( 见构件损伤深度检测结果) 4 、火灾后一层局部结构情况 4 1 混凝土强度检测 ( 1 ) 钻芯法检测
6、： 根据灾后现场的实际情况，在I 区的现浇板钻取6 个芯样，在框架柱7 X F 钻取3 个芯样， 由于条件限制芯样直径取为6 0 r a m ，芯样高度在6 0 5 m m - 6 2 5 r a m 之间，检测结果存在一定的局 限性：芯样混凝土强度在3 3 I M P a 4 4 7 M P a 之间，结构构件内部混凝土强度基本未受损伤。 ( 2 ) 回弹法检测 对受损伤构件采用回弹法检测混凝土强度结果： I 区：现龄期混凝土强度推定值，柱为2 0 3 - 3 4 7 M P a ，梁为2 8 5 3 5 8M P a ，扳为 2 3 6 - - 31 7 M P a 区：现龄期混凝土强度推
7、定值拄为2 9 2 M P a ，粱为3 0 2 q 3 1M P a ，板为3 4 8 4 3 I M P a 。 m 区：现龄期混凝土强度推定值，柱为2 8 9 M P a ，梁为3 5 0 - - 3 7 9l v P a ，板为4 1 O M P a 。 区：现龄期混凝土强度推定值。柱为3 7 I - - 4 ：3 8 M P a 梁为3 2 8 3 9 5M P a ，板为 3 I 8 。3 9 。O M P a 构件损伤深度检测结果 损伤深度检查方 检查法 I 区I I 区区区 粱、扳，柱损伤深 开凿法检 构件表度在 梁、板、柱损伤深梁、板、柱局部 面敲击、 l O m m 一7
8、0 4 m m 之 度在5 m m 一2 3 m m受损损伤深度混凝土基本无 查 之间局部达 在0 5 m m 损伤。 开凿间，局部达 7 7 9 m m 2 5 m m 。 2 m m 之问 超声波检采用平 测测 2 0 1 m m 3 4 1 2 m m 6 3 m m 18 6 r a m 未测未测 钻芯法检钻取芯 1 2 “ 7 m m 2 6 8 m m 未测 未测 测样 1 8 2 m m 5 4 5 m m 2 7 3 第九届全田建设工程无损检测技术学术会议论文2 0 0 6 年 注： 1 、开凿法检测混凝土损伤厚度。对所有受损伤构件根据不同的分区，采用对其表面敲击、 开凿确定混
9、凝土损伤深度。对受损不同的区采用钻芯法和开凿法对超声的检测结果作比对。 2 ，平测法检测，将两个换能器至于损伤层表面，一个保持位置不变，另一个逐点移位，读 取不同传播路径的声速值，绘制出“时距”坐标图，根据折线斜率和截距，按下式计算混凝土 损伤深拳：7 0 = 酱_ = 还孚 根据回弹法检测结果( 直接检测数值仅供参考) ，结合钻芯法检测综合判定：受火影响较重区域 的结构构件混凝土强度表面损失较大，内部混凝土强度与基本完好或受火影响轻微区域的强度差别 不大 4 2 根据灾后现场的实际情况和火灾现场损伤情况，在受损现浇板内截取部分受力钢筋( 所 有抽检钢筋均为直径7 m m 、C R B 5 5
10、 0 级冷轧带肋钢筋) 进行力学性能试验结果见现浇板钢筋检测结 果 5 、承载力验算 根据上述关于结构构件混凝土强度，钢筋力学性能试验、构件损伤程度的检测结果。进行承 载力验算：严重受损区和中等受损区的构件承载能力降低，其中板最为严重，粱、柱次之；轻微受 损区和基本完好区的构件承载能力无明显降低 6 、结论 6 1 根据对灾后各构件表面敲击及开凿等宏观检查结合超声法、钻芯法等方法综合判定，可将 火灾的受损情况分为四个区： ， I 区：梁、板、柱混凝土的损伤深度在l O m m - 7 0 4 r a m 之间，局部达7 7 9 r a m ，受火温度在8 0 0 以上。 I I 区：梁、板、柱
11、混凝土的损伤深度在5 m m 一2 3 m m 之间局部达2 5 m m ，受火温度在5 0 0 “ C 8 0 0 之问。 一 区：梁、板、柱混凝土间局部受损损伤深度在0 5 m m 2 m m 之间，受火温度在2 0 0 “ C 5 0 0 之问。 区：混凝土基本无损伤。受火温度在2 0 0 “ ( 2 以下 第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文2 0 0 6 年 现浇板钢筋检测结果 钢筋编号拉力值( k N )抗拉强度( M P a )僻 g ；率6 ( )各注 未 l 2 6 4 6 8 5 5 5弯曲处耗疑裂缝 、 受22 4 66 4 05 5弯曲处幕翅曙璐 损32 5 O7
12、 7 01 0 伤42 4 87 6 0 8 5 12 3 36 0 51 4 5 弯倒蚓勘溺隳缝 2 2 6 06 7 54 5弯蒯移隧溺啜缝 31 5 84 1 02 0 弯曲处未麓目礤缝 42 0 45 3 07弯曲处未笈昵嬲 21 94 9 41 8 5 31 6 84 3 61 7 41 6 24 2 11 5 5 受 52 3 86 1 8 1 3 损61 7 64 5 71 7 伤71 7 04 4 21 5 5 8 2 4 7 6 4 2 92 4 86 4 4 1 0 2 3 4 6 0 8 1 1 5 l l1 6 24 2 l2 1 5 1 2 】9 85 】4】3 1
13、3 2 6 4 6 8 6 1 42 5 66 6 54 5 注：I 、钢筋合格的判定：抗拉强度不小于5 5 0 M P a ，伸长率不小于8 0 2 、考虑到粱、柱钢筋保护层厚度较大，灾后现场除后浇带位置处现浇粱以外，其余位置处梁、拄 主筋均无外露情况，梁、柱的主筋均为较粗自嗽轧钢筋，火灾时燃烧的时间较短。宏观调查亦来芨现梁， 2 7 5 第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文2 0 0 6 年 柱的主筋灾后有任何变形b 况，估计粱、柱主筋在火灾时的强度祠酾本质的影响 6 2 根据回弹法检测结果，结合钻芯法检测综合判定：严重受损区结构构件混凝土强度表 面损失较大，内部混凝土强度变化不大
14、6 3 严重受损区板主筋冷轧带肋钢筋抗拉强度大部分不满足现行标准( 不小于5 5 0 I V l P a ) 的要求。 6 4 严重受损区和中等受损区的构件承载能力降低板最为严重，粱、柱次之；轻微受损区和基本 完好区的构件承载能力无明显降低 7 、处理意见 7 I 基本完好区和轻微受损区的受损构件，可仅做局部的表面处理。 7 2 中等受损区的受损构件，需进行适当的修补或加固 7 3 严重受损区的受损构件，须在采取安全措施的前提下，进行结构加固或部分拆除。 参考文献 【1 1 1 建筑结构检测技术标准G B T 5 0 3 4 4 2 0 0 4 【2 】混凝土结构设计规范G B 5 0 0 1 0 _ - 2 0 0 2 【3 】回弹法检测混凝土抗压强度技术规程J G J T 2 3 - - 2 0 0 1 【4 】4 超声法检测混凝土缺陷技术规程C E C $ 2 1 ：2 0 0 0 翻钻苍法检测混凝土强度技术规程C E C S 0 3 ：8 8 ； 【6 】6 冷轧带肋钢筋G B l 3 7 8 8 - - 2 0 0 0 【7 】混凝土强度检验评定标准G B J l 0 7 - - 8 7 ( 8 】建筑变形测量规程J G J T p _ 9 7 9 】9 建筑工程病害诊治与工程质量检测实例 1 0 】土木工程结构鉴定、加固与改造技术论文集
