钢轧厂房火灾后损伤状况分析

2020-10-13肖绯

安徽冶金科技职业学院学报 2020年3期

关键词：屋盖过火吊车

肖绯

(马钢股份公司能控中心安徽马鞍山 243000)

1 工程概况

某钢轧厂房为钢筋混凝土排架结构，采用钢筋混凝土排架柱、钢吊车梁/钢筋混凝土吊车梁、梯形钢屋架/钢筋混凝土屋架及大型屋面板。使用过程中，厂房B-D/30-33区域发生火灾，导致失火区域及其周边结构构件受损。

对厂房火灾影响区域的结构构件损伤程度进行鉴定分析，为后续处理提供技术依据。

厂房鉴定范围平面布置见图1。

2 现场调查、检测结果

2.1 现场调查结果

对该钢轧厂房结构现状进行全面的调查，结果汇总如下：

(1)火灾影响区域调查结果：经调查，着火点位于C/31-32东侧，火灾持续时间约为2小时。现B-D/29-34区域内多个构件存在损伤，B-D/28-29轴区域内屋盖支撑的个别杆件损坏，其余周边区域未见明显由于火作用产生的损坏。本次火灾影响区域为B-D/29-34。

(2)排架柱现状调查结果：①排架柱上柱：C/29、30、33、34及D/31、32上柱受温度应力及屋盖倒塌产生的动荷载作用，存在变形、开裂损伤。其中，C/30上柱向南严重倾斜，柱底混凝土破损，钢筋屈曲变形；C/33、34及D/31、32上柱均存在过大变形及多处受力裂缝；C/29上柱存在受力裂缝；②排架柱下柱：C/30、33下柱受烧灼作用，混凝土表面呈粉红色，混凝土受影响层厚度为12.5 mm；③其余排架柱未见由于火作用产生的损伤。

(3)吊车梁系统调查结果：① C/30-33东、西侧吊车梁均严重损坏，存在过大的整体变形及局部屈曲现象。其中，西侧吊车梁明显向西弯曲变形，且可见下挠；东侧吊车梁明显向东弯曲变形，且上翼缘跨中位置存在明显屈曲现象。两根吊车梁表面涂层均存在烧灼损伤；上部托架砸落于吊车梁上；② C/30-33东、西侧吊车梁间支撑杆件多处存在严重变形；③其余吊车梁未见由于火灾作用产生的明显损伤。

(4)屋盖系统调查结果：① C/30-33托架倒塌，其支撑的B-C/30-33及C-D/30-33屋盖整体倒塌；②受B-D/30-33屋盖倒塌影响，B-D/29-30、B-D/33-34区域内屋面支撑、系杆及连系梁多处失效，屋面板普遍受损；③ C-D/28-29下弦支撑西侧斜杆存在明显屈曲变形；④其余屋盖系统构件未见由火作用引起的明显损伤。

图1 排架柱上柱破坏

图2 上柱倾斜

图3 吊车梁表面涂层烧灼损伤

图4 屋架倒塌

2.2 现场检测结果

本次现场检测主要有以下结论：

(1)排架柱变形检测结果：对具备检测条件的排架柱上柱倾斜变形进行检测，由检测结果可知，C/34及D/31、32上柱均存在过大变形，倾斜度超过20‰。

(2)排架柱混凝土性能受影响层厚度检测结果：通过对排架柱混凝土碳化深度进行对比检测，判断过火区域混凝土性能受影响层厚度。其中，C/30及C/33柱为过火构件，选取其典型过火区域进行检测；C/39及C/43柱为未过火构件。由检测结果可知，过火排架柱的混凝土碳化深度大于同条件下的未过火柱，混凝土性能受影响层厚度取各测区平均值的最大值，为12.5 mm。

(3)排架柱表面混凝土硬度检测结果：采用回弹法对排架柱表面硬度进行对比检测，判断过火区域混凝土表面物理性能变化情况。其中，C/30及C/33柱为过火构件，选取其典型过火区域进行检测；C/39及C/43柱为未过火构件。由检测结果可知，过火排架柱表面混凝土未出现明显的粉碎或疏松现象。

(4)吊车梁挠度检测结果：根据《火灾后建筑结构鉴定标准》(CECS252:2009)，C/30-33吊车梁挠度远大于规范限值(l0/400)，已产生严重变形；其余吊车梁未见明显变形。

3 结构火灾后损伤状况分析

对该钢轧厂房结构火灾后损伤状况进行分析，结果如下：

(1)排架柱上柱损伤状况分析：C/30、33、34及D/31、32上柱均存在严重变形损坏及开裂损坏，承载能力完全丧失或大部分丧失，已危及结构安全，其损伤状况评定为IV级。C/29上柱未发生明显变形，但存在受力裂缝，将对结构安全及正常使用产生不利影响，其损伤状况评定为Ⅲ级。鉴定范围内其余上柱未见由于火作用产生的损伤，其损伤状况评定为Ⅱa级。

(2)排架柱下柱损伤状况分析：C/30、33下柱混凝土表面12.5 mm厚度以内受损，竖向钢筋受火后强度不低于原强度值的0.95倍，即火作用未对构件性能产生明显影响，其损伤状况评定为Ⅱb级。鉴定范围内其余下柱未见由于火作用产生的损伤，其损伤状况评定为Ⅱa级。

(3)吊车梁系统损伤状况分析：C/30-33东、西侧吊车梁均严重损坏，存在过大的整体变形及局部屈曲现象；吊车梁间支撑杆件多处变形。此范围内吊车梁系统构件承载能力完全丧失或大部分丧失，已危及结构安全，其损伤状况评定为IV级。鉴定范围内其余吊车梁未见由于火作用产生的损伤，其损伤状况评定为Ⅱa级。

(4)屋盖系统损伤状况分析：B-D/30-33屋盖整体倒塌；B-D/29-30、B-D/33-34区域内屋面支撑、系杆及连系梁多处失效，屋面板普遍受损；故B-D/29-34范围内屋盖系统构件(不含29轴、34轴屋架)损伤状况评定为IV级。C-D/28-29下弦支撑西侧一根斜杆存在明显屈曲变形，C-D/28-29下弦支撑损伤状况评定为Ⅲ级。鉴定范围内其余屋盖构件未见由于火作用产生的损伤，其损伤状况评定为Ⅱa级。