某集团公司厂房X1火灾后结构安全性鉴定
2012-08-01王建德
王建德
(浙江大合建设工程检测有限公司,浙江杭州 310023)
1 工程概况
某集团公司厂房X1为六层(局部七层)框架结构,桩基础,现浇混凝土楼板、屋盖。2010年12月28日10:50分左右,该厂房X1二层仓库引起火灾,火灾延续至17:00点左右扑灭,灭火采用喷水灭火法;二层过火时间较长、温度较高,造成部分结构构件严重受损,为确定火灾对建筑结构的影响范围和受损程度,对该建筑物火灾后结构安全性作出鉴定。
2 结构系统及现场检测
2.1 设计文件及工程资料
该厂房X1由浙江华阳建筑设计有限公司设计。根据工程资料所示,该厂房X1钢筋及混凝土等材料力学性能均符合设计要求,隐蔽工程施工符合设计要求。
2.2 现场检测
1)火灾环境:该房屋现为集团公司内衣有限公司仓库使用,堆放了大量成品内衣及纸制品。火区主要可燃物为纸板、衣料化纤等物品,厂房X1东西通透,场区内通风条件较好。
2)火灾区域混凝土构件外观特征检查及温度推定:经现场踏勘,二层局部柱角部混凝土爆裂、露筋,混凝土表面出现轻微裂缝网,表面呈粉红色,锤子敲击声音闷响,该处温度推定为600℃左右;少量梁底混凝土爆裂、露筋,混凝土表面出现粗裂缝网,表面呈土黄色,锤子敲击声音闷响,该处温度推定为700℃左右;较多的板底混凝土爆裂、露筋严重,混凝土表面出现粗裂缝网,表面呈土黄色,锤子敲击声音闷响,该处温度推定为800℃左右,见图1~图3。
3)火灾区框架梁柱混凝土强度测试抽检:采用钻芯取样试验进行混凝土抗压强度试验,结果见表1。
4)火灾区框架梁柱混凝土构件钢筋配置抽检:采用DJGW钢筋位置测定仪等测量工具对该厂房X1二层框架梁、柱截面尺寸、主筋数量及箍筋间距抽检,结果基本符合设计要求。对火灾区域钢筋混凝土构件保护层厚度测试,结果最大偏差为14 mm。
图1 温度在600℃左右时柱子损伤照片
图2 温度在700℃左右时梁底损伤照片
图3 温度在800℃左右时楼板底损伤照片
5)火灾区域钢材取样试验:对火灾区受损较严重部位的现浇楼板钢筋进行取样试验,结果见表2。
6)火灾区域混凝土烧伤深度抽检:现场对火灾较严重部位的混凝土烧伤深度进行随机抽检,具体部位见表3。
3 火灾后混凝土结构构件的鉴定评级
3.1 火灾区域混凝土构件损伤分析
根据CECS 252:2009火灾后建筑结构鉴定标准规范附录E:混凝土构件在标准升温条件下温度场实用曲线图;附录F:火灾后混凝土强度折减系数;附录G:高温时和高温冷却后钢筋强度折减系数,按不利条件(温度持续时间为90 min)计算结果见表4。
表1 火灾区域混凝土强度钻芯法试验结果
表2 火灾区域钢筋取样试验结果
表3 火灾区域混凝土烧伤深度测试结果
根据表4可知,在火烧温度为700℃ ~800℃区域,混凝土现浇板温度影响深度为50 mm~55 mm,混凝土现浇梁温度影响深度为58 mm~68 mm,混凝土现浇柱温度影响深度为54 mm~62 mm;在火烧温度为500℃ ~700℃区域,混凝土现浇板温度影响深度为30 mm~50 mm,混凝土现浇梁温度影响深度为38 mm~58 mm,混凝土现浇柱温度影响深度为36 mm~54 mm;在火烧温度为300℃~500℃区域,混凝土现浇板温度影响深度为 0 mm~30 mm,混凝土现浇梁温度影响深度为0 mm~38 mm,混凝土现浇柱温度影响深度为0 mm~36 mm。
依据上述情况并结合火灾现场,火烧温度为700℃~800℃区域混凝土构件存在较大的损伤,应进行加固处理;火烧温度为500℃~700℃区域混凝土构件受影响程度相对较好,宜对梁、板进行补强,并对梁、板、柱进行耐久性处理;火烧温度为300℃ ~500℃区域混凝土构件受影响程度较小,对构件进行耐久性处理即可。
表4 相关计算结果
3.2 火灾区域混凝土构件损伤等级评定
根据火灾区域混凝土构件损伤分析,对该厂房X1受火灾损伤的二层混凝土柱及三层混凝土梁、板进行损伤等级评定。
4 结论与建议
结论:该厂房X1结构基本完好,但由于该厂房X1二层过火时间较长,混凝土梁、柱、板及围护结构已受到不同程度的损伤,故应对其进行加固、补强及耐久性处理。
建议:对Ⅱa级受损混凝土梁、板、柱进行耐久性处理;对Ⅱb级受损混凝土梁、板宜采取适当的补强措施,并对该区域内的混凝土构件进行耐久性处理;对Ⅲ级受损混凝土梁、板、柱构件进行加固。
5 结语
业主根据上述处理要求对该厂房X1结构进行处理,经一年时间使用,未出现异常情况。故该厂房X1的火灾后鉴定可以为此类工程积累经验,提供借鉴。
[1]GB 50010-2002,混凝土结构设计规范[S].
[2]GB 50344-2004,建筑结构检测技术标准[S].
[3]CECS 252:2009,火灾后建筑结构鉴定标准[S].
[4]唐岱新,王凤来.土木工程结构检测鉴定与加固改造新进展及工程实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.