建筑物火灾后结构检测鉴定与加固研究论文_黎源兴

深圳市精恒工程检验有限公司

摘要:火灾是一种常见的灾难类型。在建筑物发生火灾时,建筑物的结构严重受损,安全性能大大降低。因此,应该对建筑物进行结构测试和验证,并结合实际情况应用有效的加强措施。在建筑物着火后,全部或部分的钢筋混凝土部件会失去承载能力,就需要使用识别和加强火灾后的混凝土结构,而这就要对其进行识别和加强,通过测试的手段。本文根据以下试验和鉴定结果对放大和修复损坏的部件进行了讨论,并讨论了试验和识别方法的内容和方法,这可以做为将来获得最终结果项目的参考。

关键词:建筑物;火灾后;结构检测;鉴定加固

火灾对社会影响相对较坏,其导致的危害非常严重。灾难性事件发生后,建筑工程的表面结构和建筑材料的性能将发生巨大变化。受损结构的承载能力,耐久性和抗震性能可能严重受损,对施工项目构成重大安全隐患。在所有火灾中最危险也是最常见的火灾,就是建筑火灾。如果在火灾发生时无法及时熄灭,可能会发生一些事故。2016年11月,上海金眼的火灾有必要进行评估混凝土结构的安全性,因为其造成的财产损失达到6亿元。此举是为了保证火灾后混凝土结构的修复,以确定它们是否受损。本文系统地介绍了识别和加固受损的混凝土结构。当火灾后对受损部件进行加固和修复时,有必要进行全面检查并选择适当的加固方案,让建筑物修复得更好。

1建筑物火灾后结构检测与鉴定要点分析

1.1建筑物火灾后结构检测要点

1.1.1混凝土强度检测

部件火灾伤害有一定的规则性,虽然它是分布不均匀的。由于火灾效果的不均匀,所以即使是燃烧后横截面均匀的混凝土结构也会产生其他不同程度的损坏。但是,在正常情况下,截面外的混凝土强度部分的具体强度将始终大于截面核心的混凝土强度部分。因此,在测试途中,需要确定整个部件的损坏程度。

1.1.2钢筋力学性能检测

为了记录火灾后钢棒的机械性能,首先需要在火灾发生后对焙烧过的混凝土中的部件进行取样。基于试验结果评价烧制后钢棒的机械性能,通过用分样品测量钢棒的残余强度。当测试钢筋的机械性能时,钢筋的暴露部分要被选择用于样品来进行测试混凝土部件。钢筋在混凝土构件中起着重要作用。为了确保特定部件没有损坏,在取样之前支撑特定部件并在完成加固和维护工作之后才能将其移除,如此也保障了检查员的生命安全。

1.1.3混凝土构件变形检测

由于混凝土结构的性质,在烧制的混凝土部件的表面上会出现无数的裂缝。可以使用特殊设备来观察,以确保检查人员的安全,因为工作人员在进行部分裂缝的检测中途中,其依然处在不停变更的阶段。当检测混凝土部件的变形时,不仅需要检测偏转,还需要检测部件是否变形。确定混凝土构件的剩余的承载力,可以利用测量混凝土构件的变形来判定。

1.2建筑物火灾后结构鉴定要点

建筑物着火后的结构识别可分为以下几类:第一级是轻微的损伤。此时,混凝土结构的钢棒保护层中的破裂程度没有那么清楚地显现出来。第二级是一般的损伤。混凝土结构具有空鼓现象。敲击钢杆的保护层可以引起表面的破裂。第三级是严重的损伤。此时,特定部分的保护层完全分离,混凝土部分是空的。爆裂现象严重,普遍出现裂缝交叉现象。危险的结构是四级。此时,混凝土的构件基本上被火焰燃烧破坏,构件的痕迹明显燃烧,钢棒的保护层出现大分离,牢固地被十字架的裂缝填满,其布满了整个建筑。

2 工程概况

建设项目为一层半地下室框架结构,总建筑面积约5000平方米。该项目结构为矩形,热网密集,行距在1.9-6.7米之间,框架的支柱在地下。横截面尺寸主要为500mm×500mm,550mm×550mm,500mm×600mm,并且框架的横截面尺寸主要为250mm×(400至650)mm。建筑物的地下室由一家建筑材料公司租给其做为仓库。10月12日,电路故障引发火灾,火势一直持续到6点左右。火灾摧毁了地下仓库的液压材料,照明,卫生用品,小家电等建筑材料。半地下结构的布局如图1所示。

图 1 半地下室结构平面布置形式

3 建筑物火灾后结构检测鉴定

3.1 构件混凝土损伤层厚度

该建筑物的碳化深度结果表明,Ⅱb,Ⅲ级柱部分的损伤厚度是30.0 mm,34.0 mm。对Ⅱb,Ⅲ级柱部分的损伤评估,最大厚度为28.0毫米或35.0毫米。当场对6个热混凝土梁单元进行测试没有受到影响的点是12mm,表明碳化测试失效元件的方法是在受损层的实际厚度下测量的。

3.2 构件混凝土剩余强度

烧制后,可以通过钻削断部分的核心来测试部件混凝土的剩余强度。第一层半基座支撑混凝土强度等级和建筑的原始设计都是C25。在施工现场的18个重要样品钻入燃烧区域的热Ⅱb、Ⅲ级柱和梁元件中,以测试混凝土的抗压强度。柱元件具有三个核心样品被破坏,一个核心样品出现碎裂状,两个核心样品出现断裂,梁构件则有四个芯样出现呈断裂和碎裂状。对剩余的有效岩心样品进行强度测试。结果显示该部件的芯样品的抗压强度为22.6至25.5MPa,并且该梁的芯部件的抗压强度为21.2至24.3MPa。混凝土烧成后的残余强度和梁构件的混凝土部分低于设计评价C25。表面不受火直接影响的三个支柱从外壁表面拉出。混凝土抗压强度值分别通过23.5MPa,24.8MPa和26.2MPa的回弹测量。这两个要素都低于设计等级C25的要求。在加载混凝土结构后,混凝土强度在各种角度下减小。因此,检查损坏部件的强度,确保混凝土强度符合规格。根据CECS 03,随机选择2007“混凝土抗压强度试验的重要方法”,选择两个框架热板和两个剪力墙对火芯的受损元件层进行取样。在扫描芯之后,计算它以指示元件的抗压强度。底层混凝土框架柱的测量强度在44.6和50.0 MPa之间,高于设计C40强度,符合设计要求。底层混凝土剪力墙的实测强度在40.5~44.8 MPa之间,高于C40,符合设计要求。第一层板的实测强度为35.0-46.5 MPa,高于设计C30的强度,符合设计要求。

3.3 构件钢筋剩余强度

混凝土元件的钢筋之间的距离与元件的表面相比较小,并且烧制后钢筋的残余强度与元件表面的烧制温度直接相关。建筑物损坏评定为Ⅱb、Ⅲ级。表面的烧制温度为300至800℃。根据识别标准,断裂部分的强度降低系数为0.85%~95%,取决于部件的表面烧制温度。

3.4 构件裂缝调查与检测

根据防火区域将检测区域划分为四个区域,并根据地震墙,框架柱,梁和板元件对每层进行检查和检查。火焰表面上直接将火焰燃烧到框架表面的混凝土剥落,产生网眼裂缝,其余部分出现表面裂纹。梁的混凝土表面出现剥落,一些混凝土松动,表面出现大的网状裂缝。板的顶部沿着板的长度具有裂缝,最大宽度为0.4mm,并且撕裂是新出现裂缝。靠近轴侧的第二层的混凝土表面也会具有薄片剥落和裂缝。

3.5 过火结构构件挠度变形观测

火灾分离后混凝土结构可能会变形,因此有必要检查松弛度以确保符合规格。根据现场观测结果,该建筑物检测到1-4 <10/350的框架梁挠度,就是满足建筑物土木工程可靠性标准的相关要求。一到两层的挠度<10/350,是符合建筑物土木工程可靠性标准的相关要求。框架序列双向0.002≤层间δ/ h,单层或双层CECS 252-2009符合“消防建筑结构评价标准”的相关要求。

3.6 火灾后重要结构构件详细鉴定结果

根据测试和确认的结果,建议按如下方式处理不同质量的结构部件。(1)分类为A级的可以不予处理。(2)B级的要经过耐久性处理。这里建议使用聚合物砂浆设备。(3)在切割损伤的平坦表面层之后,对归类为C级的构件进行结构的表面处理。建议加强高强度钢绞线聚合物砂浆表层的结构层。(4)在评价为D级的情况下,随着消融深度变深,应进行结构改善处理。在局部损坏的部件的情况下,在加固之后不可能执行替代的混凝土加固作用。建议使用自压缩高强度砂浆来加固或处理位移。关键部件的承载力是混凝土损伤厚度和混凝土零件烧成后残余强度的试验结果,20根型柱件和18根梁单元的损坏情况表明,此功能被评估为不满足结构安全要求的C级组件。

4 加固处理

(1)对于C类柱,用来支撑元件的加固方法被分类为基于扩展部分的方法应用:组件的一部分的分类用以扩大建筑物结构的支撑能力的增加。建筑结构有问题的部分可以采用多种方式来扩展横截面。增加横截面是直接加强建筑结构的最常用技术。对于压缩混凝土的弯曲和其他问题可以是单面,双面或甚至多面的加厚来加大截面。随着三边和四边的厚度增加,横截面的增加效果良好并且容易操控。(2)可以从原始部件上除去Ⅱb、Ⅲ级柱和梁元件,其中破坏层的厚度超过混凝土保护层的厚度。受损的混凝土层就用高强度混凝土来代替。顾名思义,替代混凝土就是将高强度混凝土来替换不符合需求的混凝土。具体而言,是为了提高建筑结构的稳定性。凝土更换需要新旧联合预处理,以便可以普遍使用此方法来改善结构稳定性。(3)对于分配到Ⅲ级的混凝土板,可以将原有的组分特定损伤层移除到高强度自密实混凝土上,用碳纤维布钢板和纤维复合材料粘接加强紧固,例如碳纤维布钢板材料等可以使用粘结剂附着在不满足需求的建筑构件中,增加建筑结构的稳定性。(4)可以重新涂覆局部内层,维护后的聚合物砂浆:聚合物中的裂缝修补砂浆,专门为普通水泥砂浆开发的隔热保护层。高强度无机粘合剂可以代替各种类型的有机粘合剂,并显着提高绝缘系统的质量。

5 结论

总而言之,本文档描述了火灾发生后的建筑物检测和验证。目前,中国还没有高效的火灾后检查和识别方法和标准。在火灾发生后评估建筑物时,需要考虑主观因素。因此,将加强评估和评估研究的理论和实践,来进一步完善识别和识别系统。通过准确的识别决策,可以更有效地制定后续的加强设计。火灾后建筑物结构受损很复杂。为了对火灾后的砖砌结构进行准确、全面的损伤评估,必须要对火灾现场进行详细的调查。必要时,应通过现场抽样和测试确定现场结构的实际情况。并选择有针对性的加强措施,有效提高建设项目的完整性,恢复其的使用功能。若该建筑得到加固和修复,其有效的加固计划将被视为未来类似项目的参考。

参考文献:

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[4]李哲.火灾后混凝土结构的检测技术研究[D].杭州:浙江大学,2017.(04)56-58.

论文作者:黎源兴

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/19

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