建筑物在火灾作用下的倒塌规律及应对措施

1、建筑物在火灾作用下的倒塌规律及应对措施近年来，随着我国经济建设的飞速发展，建筑物火灾比例呈上升 趋势。此类火灾致人死伤数量令人触目惊心，而造成的直接财产损失 也呈直线上升之势。此类火灾事故不仅给消防部队的灭火和抢险救援 工作带来了极大危险，而且对于公安消防机构的防火监督工作提出了 更大的挑战。美国纽约“9.11世贸中心遭恐怖袭击而发生倒塌，造成了 死亡2797人、损失360亿美元的举世震惊惨案；青岛即墨正大食品公 司厂房发生火灾导致钢结构屋架倒塌， 致使20多名员工因未能及时疏 散而被埋压在厂房内；湖南衡阳 “ 11.3大火造成的建筑倒塌事故，导致 20名消防官兵牺牲，创造了新中国一次火灾事故

2、消防官兵牺牲之最。 频发的建筑火灾倒塌事故，为新时期的消防工作提出了严峻的挑战。 积极研究和探讨各类结构建筑物在火灾作用下的破坏、倒塌特点和规 律，严格建筑设计防火审核和验收，制定切实可行的灭火救援预案， 对于减少此类火灾事故中的人员伤亡和财产损失具有非常重要的现实 意义。一、火灾作用下几种常见结构建筑倒塌的一般规律建筑构件材料种类繁多，传统的建筑材料有砖、木、水泥、沙石， 而近年来随着钢铁、塑料等新型材料的大量应用，钢结构、薄壳结构、 网架结构等建筑结构形式日趋增多，建筑构件的理化性质也越来越复杂，燃烧破坏的特点也呈现多样性、复杂性。不同建筑构件和材料均 具有自身的燃烧性能和耐火极限，在不同

3、火灾条件下，也会呈现不同 的变形和倒塌形式，有的是局部的破坏，有的是局部倒塌造成全面倒 塌，有的是整个建筑迅速全面倒塌。（一）砖（土）木结构建筑：砖（土）结构建筑建造年代比较久远，常见于广大农村，其一般 墙体一般使用粘土砖或土坯砌筑、 房顶使用木材等建筑材料建造而成。 木材起火燃烧，其表面会被炭化烧蚀，从而削弱了横截面面积，造成 承载力下降而发生倒塌。如果剩余截面的面积仍能承受原有全部重量， 结构则不会发生倒塌。消防队到达火场扑救火灾时，由于木构件外表 面炭化层吸收了大量的水份，能够形成一个很好的保护层，一般不容 易发生倒塌。因此木结构建筑物的屋顶，整体倒塌较少，而局部损坏 较多。砖的耐火性好

4、，能够经得起高温，而砌成墙壁以后，由于砌筑的 质量和沙浆的耐火性能差等原因，砖墙的耐火性不如砖本身，但一般 砖墙的耐火极限都是比较高的，如24双面抹灰非承重普通粘土砖实体 墙的耐火极限为8小时，一般砖墙在火灾下承受几小时是没问题的，般不会发生倒塌土坯墙耐火且不燃，但土坯在受到水的浸泡会吸收水份导致软化，在水枪射流的强力冲击会遭到破坏失去承载力而发生坍塌。（二）混合结构建筑：混合结构建筑主要是墙体采用粘土砖、砌块、石等建筑材料，用 沙浆砌筑而成，楼面用楼板或现浇混凝土构筑而成的建筑物。此类建 筑物所使用的建筑材料为粘土砖、砌块、石、混凝土等非燃烧材料， 各建筑构件的耐火极限都比较高。如24普通粘

5、土砖实体承重墙的耐火 极限为5.5小时，即在标准耐火试验条件下，此类墙体在 5.5小时内不 会失去承载能力或发生破坏。但在火灾负荷大的建筑发生火灾时，温 度可超过1000°C，砌体的向火面和背火面温差很大，内部会产生很大 的应力，同时碳酸盐、硅酸盐在高温下会发生分解反应，而使砌体破 坏。因此，在火灾作用下，混合结构建筑物的建筑构件在其耐火极限 内一般不会被破坏，但在高温的长时间作用下，建筑物可能会发生局 部坍塌，一般不会发生大面积倒塌事故。（三）钢筋混凝土结构建筑：钢筋混凝土结构常见于一些大跨度的厂房、车间、仓库和高层建 筑物等，包括框架结构、排架结构、剪力墙结构等。此类建筑结构的

6、主要承重构件为钢筋混凝土构件，其粘土砖、砌块构成的墙体只起到 分隔和功能划分作用。钢筋、水泥、砂石等钢筋混凝土建材在高温作用下的理化性能发 生改变，强度随着温度升高而呈不同的变化，这些构件在火灾作用下 会产生的怎样的应力变化，这一领域目前还没有人进行细致研究。但 混凝土内的钢筋受到温升的影响抗拉强度会降低，碳酸盐、硅酸盐在 高温下会发生分解反应，而使砌体破坏，因此，钢筋的保护层厚度对 于梁、楼板等抗拉性钢筋混凝土结构构件的耐火极限影响非常大。如 简支的非预应力钢筋混凝土梁，在保护层厚度为1CM时其耐火极限为 1.2小时，在4CM是为2.9小时，因此增加抗拉性钢筋混凝土结构构件 的保护层厚度能够有效提高构件的耐火极限。预应力钢筋混凝土结构遇热，会造成预应力钢筋失去预应力，从 而降低结构的承载能力。预应力钢筋混凝土结构在耐火方面的性能， 不如普通