浅谈房屋建筑火灾鉴定分析

(整期优先)网络出版时间:2023-04-24
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浅谈房屋建筑火灾鉴定分析

张婷婷

沈阳建大工程检测咨询有限公司 辽宁沈阳110000

摘  要 房屋建筑在遭受火灾之后,详细了解主体结构的受损情况,对房屋是否能继续使用或制定修复加固方案是至关重要的,本文以房屋受火灾后的鉴定过程及方法为主,能够对钢结构火灾后鉴定给予经验的积累和借鉴。

关键词 钢结构  火灾 鉴定

火灾后工程结构鉴定,应在明确鉴定目的后,结合相关规范,确定鉴定深度。当仅需鉴定火灾影响范围及程度时,可仅做初步鉴定;当需要对火灾后工程结构的安全性或可靠性仅需评估时,应进行详细鉴定。下面两个工程实例分别阐述初步鉴定和详细鉴定。

一、案例一:

该工程仅需确定火灾影响范围及程度,仅对过火区域做初步鉴定。

(一)工程概况

某物流中心于2020年9月投入使用,以仓储物流功能为主。主体结构形式为单层轻钢门式刚架结构,建筑总高度为11.4m,总长144m,总宽90m。建筑耐火等级为一级,火灾危险性类别为丙类,耐火等级为一级。由防火墙分为三个防火分区,7轴、12轴墙体为防火墙。主体结构梁、柱及其连接板材材质均为Q345B。钢柱、钢梁表面均喷涂厚涂型防火涂料。

防火分区之间的墙体为200厚蒸压加气混凝土砌块砌筑至4.5m高,以上为150厚蒸压加气混凝土板,与屋顶用防火材料封堵,在其隔墙两侧各宽3m范围内做防火吊顶。地面高1.6m的外墙采用370厚A7.5蒸压加气混凝土砌块墙体,1.6m以上采用双层压型钢板复合保温墙体。

(二)初步鉴定

1.火作用调查

经调查,2020年10月30日11时3分该公司某库房发生火灾,起火部位为冷藏库内靠西墙堆放的挤塑板堆垛,起火原因为有人在冷藏库内使用电动切割机切割角铁时,飞溅火花引燃附近堆放的挤塑板堆垛导致火灾发生。根据火场残留物熔化、变形、燃烧、烧损程度等,对火灾中构件表面曾经达到的最高温度进行初步判断,绝大部分区域屋面板、钢檩条、钢梁、钢柱等钢构件均出现严重的扭曲变形,推断构件表面温度达到700℃以上。

2.结构现状调查与检查

该建筑火灾后结构现状为部分钢柱、钢梁及屋面系统均有不同程度的变形、屈曲及扭曲,柱间支撑(圆钢)及屋面水平支撑(圆钢)已烧断。部分屋面板火灾后严重破坏、难以加固修复;个别屋面板局部有油烟和烟灰、无火灾裂缝,未遭受火灾影响。部分建筑外墙内侧墙板存在变黑、局部变形现象,个别防火墙及内墙抹灰层有局部脱落,灰缝砂浆无明显烧伤。

3.初步鉴定评级

依据检测结果,初步鉴定评级详细情况如下:

(1)钢柱:过火区域内16根柱存在严重残余变形、局部屈曲、扭曲导致承载力大部分丧失,初步鉴定评级为Ⅳ级,10根钢柱防火保护层局部范围脱落、主要受力截面有局部屈曲,对承载力有一定影响,初步鉴定评级为Ⅲ级,17根钢柱初步鉴定评级为Ⅱa级,其余钢柱为Ⅰ级。

(2)钢梁:部分钢梁严重烧灼损坏、出现过大的整体变形、局部屈曲、扭曲,初步鉴定评级为Ⅳ级,部分钢梁初步鉴定评级为Ⅱb级,其余钢梁初步鉴定评级为Ⅱa级。

(3)檩条、系杆及水平支撑:部分檩条、系杆及水平支撑严重烧灼损坏、出现过大的整体变形、局部屈曲、扭曲,初步鉴定评级为Ⅳ级,部分檩条、系杆及水平支撑初步鉴定评级为Ⅱb级,其余区域檩条、系杆及水平支撑初步鉴定评级为Ⅱa级。

(4)屋面板:部分区域屋面板为Ⅳ级,其余区域屋面板为Ⅱa级。

(5)柱间支撑:3处门式支撑存在过大的整体变形、局部屈曲及扭曲,丧失大部分承载力,初步鉴定评级为Ⅳ级,1处门式支撑初步鉴定评级为Ⅱa级,4处交叉支撑存在烧断、弯曲,初步鉴定评级为Ⅳ级,1处交叉支撑存在轻度局部弯曲,初步鉴定评级为Ⅱb级。

(6)墙体及外墙钢板:部分区域建筑外墙内侧墙板存在变黑、局部变形现象,初步鉴定评级为Ⅲ级,部分区域防火墙及内墙抹灰层有局部脱落,灰缝砂浆无明显烧伤,初步鉴定评级为Ⅱb级,其余区域墙体外观无损伤、墙体无裂缝,初步鉴定评级为Ⅱa级。

(三)处理建议

结合该工程实际情况,建议对评定的Ⅳ级和Ⅲ级构件及时采取拆除更换等措施,对Ⅱb级及Ⅱa级构件采取提高耐久性或局部处理和外观修复措施。

二、案例二:

该工程需确定过火区域构件的安全性,对过火区域做详细鉴定。

(一)工程概况

某污水处理厂曝气沉砂池屋面形式为平板网架结构,屋面于2020年8月更换,屋面面积约为3253.5m2,网架上屋面做法(自下而上)依次为钢檩条、采光板、岩棉、钢板,每隔约10米设置一个采光带。

2020年10月某日上午进行天沟卷材防水施工时,操作不慎引起屋顶建筑材料燃烧,导致整个屋面发生火灾,过火持续时间约为半小时。

(二)初步鉴定

1.火作用调查

经现场调查,在进行屋面天沟卷材防水施工时,操作不慎引起屋顶建筑材料燃烧,导致整个屋面发生火灾,起火点在中间靠西侧区域,过火区域为整个网架结构及屋面,过火持续时间约为半小时,部分屋面构造层已烧毁,网架结构防腐涂层局部范围脱落,火灾后网架结构部分杆件已发生明显的扭曲变形。根据火场残留物熔化、变形、燃烧、烧损程度等,对火灾中构件表面曾经达到的最高温度进行判断,大部分区域构件表面温度达到300~600℃,局部区域构件温度达到700℃以上。

2.结构现状调查与检查

经查阅甲方提供的资料及现场调查,该建筑屋面形式为网架结构,节点类型为焊接球,网格形式为正放四角锥,支承形式为上弦支承,过火区域内网架结构部分杆件已扭曲变形,部分杆件与球型节点焊接处焊缝撕裂,网架支座底板与混凝土柱连接处已明显移位、脱开,部分钢板已变形。

3.初步鉴定评级

依据相关标准的规定,经对过火区域内结构观察检测,该建筑初步鉴定评级为Ⅳ级,详细情况如下:

(1)该建筑屋面部分网架杆件存在明显扭曲变形及严重残余变形,个别杆件断裂,现场对已断裂的杆件进行截取,发现已变形的杆件局部管壁变薄,导致承载力大部分丧失。

(2)该建筑屋面网架结构中,部分杆件与球型节点焊接处焊缝撕裂,屋面网架支座底板与混凝土柱连接处已明显移位、脱开。

(三)详细鉴定

经初步鉴定评级,该建筑钢构件评为Ⅳ级,依据《火灾后工程结构鉴定标准》T/CECS 252-2019,对过火区域内的初级鉴定评为Ⅳ级的构件,详细鉴定应直接评为d级,极不符合国家现行标准安全性要求,严重影响安全,应立即加固、更换或拆除。

(四)处理建议

过火区域的钢构件详细鉴定等级为d级。极不符合国家现行标准安全性要求,严重影响安全,应立即加固、更换或拆除。鉴于网架结构属于小截面构件,部分杆件已产生塑性变形,且东侧、西侧网架支座与柱连接处多数错位,杆件与球节点连接处多数焊缝撕裂、杆件脱开,考虑修复造价和时间因素,建议优先采用拆除方案。

三、结束语

火灾后结构工程的鉴定工作,明确鉴定目的至关重要,之后应按照相关规范选择合适的鉴定方法,结合工程实际情况,将检测鉴定工作做细做全。为后续选择合理的加固或修复方式来增强建筑结构的安全性,和发挥建筑物使用功能与价值是有重要意义的。

参考文献

[1] 中国工程建设标准化协会标准火灾后工程结构鉴定标准;北京;中国建筑工业出版社2019.

[2] 邱东进;浅析火灾后建筑结构鉴定检测与修复加固;建筑设计;2018(4):622.

[3] 王海,吴建东;某混凝土排架柱轻钢结构屋面厂房火灾鉴定;施工技术;2014(7):394-395.

[4] 闵笑峰;浅析火灾后建筑结构鉴定检测与修复加固;江西建材;2017(24)299-300.