某建筑火灾后结构损伤检测与鉴定评级探析

2020-11-25陈淼

建材发展导向 2020年17期

关键词：框架构件火灾

陈淼

（安徽省建设工程测试研究院有限责任公司，安徽合肥 230051）

1 工程概况

某建筑为五层现浇钢筋混凝土厂房，其中层高均为4.5米，建筑面积7322m2，已于2009年完工，主要应用于服装产业。根据火灾事故认定书得知，一层生产车间由于电气短路造成火灾事故，总过火面积约为1830m2。.

2 火灾调查

一层火灾电梯间受外墙阻隔，未受到火灾影响，且建筑柱、梁角等部位的混凝土出现开裂现象、脱落现象，部分纵筋暴露，且部分混凝土酥脆，敲打声音较为沙哑。综上所述，车间内部的火灾温度超过800°，且局部温度上升到1200°。二层电梯间结构表面有熏黑现象，未能起火燃烧，且外墙窗户已经爆裂，少量物品已被烧毁，形成滴状物，车间柱、梁板等墙面存在漆面脱落现象，最终确定局部为火灾温度低于800°。三层至五层未发现结构损伤。室内温度低于200°。建筑火灾只发生在一楼和二楼，对于二楼以及二楼以上影响不大，通过对燃烧物质的状态分析，总结出建筑火灾的发生范围，以及影响程度，从而对相关建筑结构构件进行有效的分析和检验。

3 结构检测

3.1 建筑结构布置检查

根据施工现场的相关内容发现，建筑的施工结构与原设计图纸相符。

3.2 使用质量抽查

通过对未受火灾影响的建筑部位的框架柱、梁等建筑结构进行钻芯取样检测鉴定，发现二层至五层的混凝土设计强度满足相应要求，且建筑结构的设计强度未受火灾的影响而降低。同时对建筑的受到火灾影响的框架柱、梁、板等建筑构件进行X射线扫描检测，最终结果显示与原设计需求相符。满足施工质量要求。

3.3 残余状态材料的力学检测能力

1）混凝土剩余承载力与损伤深度测定：通过对一层混凝土相关结构构件进行取样检测，发现一层灼烧内柱侧面的损伤程度约为20mm～44mm，二层损伤程度约为10～25mm，三层、四层、五层无损伤。通过对损伤层面进行抗压试验，结果显示，混凝与抗压等级达到35MPa～54MPa，其建筑强度满足设计强度等级C25。2）钢筋残余力学性能检测：由于一二层被灼烧严重，且多处钢筋混凝土结构存在钢筋裸露现象，因此为了检测钢筋的残余应力，对灼烧钢筋进行截取，进行多种型号的测试和检验，最后结果显示，相关钢筋的残余应力性能满足国家标准HRB335以及HPB235的相关要求。

4 鉴定评级

4.1 初步鉴定评级

基于《建筑结构火灾后鉴定标准》的相关内容，对该建筑进行火灾影响的全面评级鉴定，主要鉴定建筑构件的外观与形态进行有效评级，例如：火灾发生后，对建筑外部是否造成颜色和状态的变化，类似混凝土开裂以及油烟等一系类影响。

4.2 详细鉴定评级

火灾发生后，建筑结构构件的详细评定内容是根据结构上的压强测试，以及对实体建筑的结构参数进行剩余承载力的有效分析，进而得出相应的有效结论。通过对建筑结构、构件施工质量、钢筋残余专业的检测结果，结合建筑设计图，构建建筑的BIM结构检测模型，以revit软件为主要构建平台。

4.3 结构钢构件承载力的复核、分析

通过对建筑钢筋的损伤深度以及残余混凝土强度等内容进行有效检测，综合检测结果，应用SATWE软件，进行建筑钢筋的结构构件承载力复核计算、分析。

1）确定计算参数，将地震作用、风荷载、恒定荷载、活荷载等计算参数输入到系统软件之中。2）材料强度，混凝土强度，按照过火结构构件的残余混凝土强度以及未灼烧的结构构件混凝土强度均按照C25设计。3）复核建筑结构构件的结构分析，通过反复验算，得出建筑一二层建筑中，燃烧建筑柱、梁等结构呈现刚度不规则，同时楼层抗剪承载力没有发生突变，在地震效应的作用下，建筑结构的X向与Y向的最大弹性层间接位移角度，分别为1/627以及1/584，均满足相关规定要求，未超过标准值1/550。

通过相关详细计算得知，建筑底层框架中轴压比为1.02～1.37左右，而二层轴框架中柱轴压比为0.98～1.38，均超过规范的相关要求，满足三级框架结构的限制0.85的标准条件。同时经过进一步鉴定和研究，发现建筑一层中部分框架柱的承载能力不足，其承载能力鉴定系数为0.55～0.82，低于三级框架结构0.85的标准条件，最后根据火灾后相关框架柱、梁等构件的承载测试，满足《火灾后建筑结构鉴定标准》对于火灾后混凝土构件承载力评定等级b的标准。由于三层以上未受到火灾的影响，进而对相关内容的测定发现，其所有框架柱、梁等建筑构件均满足规范中的设定条件，因此符合相应的评定标准。

4.4 鉴定结论

1）初步鉴定，除二层开间以及电梯间外，二层楼板均属于Ⅲ级标准，三层绝大多数楼板属于Ⅲ级标准，部分属于Ⅱb标准。2）框架梁二层以上主要为Ⅱb标准，部分二层建筑构件属于Ⅲ级标准，其中极为轻微损伤或者未发生火灾影响的建筑构件为Ⅱa标准。未受火灾影响的框架柱以及框架梁均为b级标准。3）可靠性鉴定。通过以上建筑内容的有效测定以及对建筑内部结构的有效评定，进而梳理出建筑的评定标准。