建筑结构倒塌与破坏的原因和规律

第四节建建筑结构倒塌塌与破坏的原原因和规律一、建筑结构构倒塌与破坏坏的原因在发生火灾条条件下，随着着建筑材料和和构件的燃烧烧与破坏，整整个建筑结构构也必然要受受到一定的影影响，直至遭遭到局部的损损坏或整体的的倒塌。究其其原因主要有有以下几点：：(一)木结构表面被被烧蚀，削弱弱了荷重的断断面木材起火燃烧烧，其表面炭炭化，如果剩剩余截面的面面积仍能承受受原有全部荷荷重，结构是是不会倒塌的的。特别是消消防队及时到到达火场扑救救火灾时，构构件外表面的的炭层吸收大大量的水，对对结构来说，，还是一个很很好的保护层层，断面较大大的木结构构构件对延缓构构件的倒塌破破坏更是有利利的。(二)钢结构受热变变形破坏钢结构受热后后，很快出现现塑性变形，，在火烧15～20min时，钢构件便便因塑性变形形，使结构失失去稳定而倒倒塌破坏。破破坏之初往往往是局部先行行破坏，随后后便是整体的的倒塌，而且且破坏后的钢钢结构是无法法进行修复并并继续投入使使用的。(三)砖石砌体因受受热变形而开开裂破坏花岗岩是由石石英、长石和和云母等组成成的，这几种种物质因热变变形程度不一一，受热后容容易破碎。硅硅酸盐砌块也也会因内部的的热分解而松松散。一、建筑结构倒塌塌与破坏的原原因*二、建筑结构破坏坏的规律及情情况三、避免结构构倒塌而采取取的一般措施施第四节建建筑结构倒塌塌与破坏的原原因和规律(四)预应力钢筋混混凝土结构受受热后，容易易失去预加应应力，从而降降低结构的承承载能力在加热炉中实实验时可以看看到，预应力力钢筋混凝土土构件在受热热数分钟后，，便会出现较较大变形。显显然，这是因因为主拉钢筋筋伸长的结果果。所以，预预应力钢筋混混凝土构件在在耐火方面的的性能，是不不如普通钢筋筋混凝土的。。(五)高温下建筑材材料的力学性性能发生变化化高温下建筑材材料的强度将将随着温度的的升高而降低低。此外，在在火灾条件下下，结构还将将产生热应力力，以加快结结构的破坏速速度。(六)受冲击和震动动建筑物内部爆爆炸冲击波的的冲击和震动动，常是摧毁毁建筑物的一一种主要原因因。(七)楼板超载而塌塌落上部结构倒塌塌破坏后，坍坍落在下边的的楼板之上，，或灭火积水水不能尽快排排除，大大增增加了楼板的的荷重，使楼楼板因大量超超载而塌落。。一、建筑结构倒塌塌与破坏的原原因*二、建筑结构破坏坏的规律及情情况三、避免结构构倒塌而采取取的一般措施施第四节建建筑结构倒塌塌与破坏的原原因和规律(八)灭火射水所致致灭火射水时水水流喷射到高高温的砖石、、混凝土或钢钢筋混凝土结结构表面，由由于突然的冷冷却造成结构构表面因收缩缩开裂，表皮皮剥落。特别别是破坏了钢钢筋混凝土结结构的保护层层，在火未熄熄灭前，使火火直接烧到受受力钢筋，使使钢筋立即失失去强度，而而使整个结构构破坏。一、建筑结构倒塌塌与破坏的原原因*二、建筑结构破坏坏的规律及情情况三、避免结构构倒塌而采取取的一般措施施第四节建建筑结构倒塌塌与破坏的原原因和规律二、建筑结构构破坏的规律律及情况(一)建筑结构破坏坏的一般规律律房屋倒塌的后后果是严重的的，它加强了了通风条件，，加速了室内内的燃烧，使使火势得以扩扩大蔓延；它它还可以造成成人员及物质质的重大损失失，给灭火工工作造成更大大的困难。建建筑结构破坏坏的一般规律律是：1、木结构屋顶顶，整个倒塌塌的少，局部部破坏的多。。钢结构屋顶顶，只要局部部被火烧毁，，其余部分往往往因被烧毁毁的部分塌落落，也影响到到整个屋顶的的坍塌。2、吊顶、屋屋架、木楼楼板、空心心墙、泥土土墙，易燃燃建筑等，，都是易于于倒塌破坏坏的。3、土坯墙是是不燃的耐耐火构件，，但由于消消防射水的的强力冲击击，也会出出现倒塌破破坏。4、倒塌的顺顺序一般是是，先吊顶顶，后屋顶顶，最后是是墙壁、楼楼板。5、房屋的墙墙一般是向向里倒的。。一、建筑结构倒倒塌与破坏坏的原因二、建筑结构破破坏的规律律及情况*三、避免结结构倒塌而而采取的一一般措施第四节建建筑结构构倒塌与破破坏的原因因和规律(二)几种常见结结构的破坏坏情况1、全部结构构屋顶的破破坏情况钢的耐火性性能很差；；温度在450—500℃时，承载能能力便大大大减弱，温温度再高，，钢材变软软，屋架翘翘曲，屋顶顶随之塌落落，整个经经过大约只只需15~20min。由于在屋屋架之间联联结了很多多支撑杆件件，因而也也就决定了了钢结构屋屋顶的破坏坏是整体的的；或是较较大部分的的，很少是是局部的。。2、钢筋混凝凝土楼板的的破坏情况况混凝土是耐耐火的，对对灭火来说说它是比较较安全可靠靠的。普通通钢筋混凝凝土结构的的耐火时间间，一般都都在1h以上。预应应力钢筋混混凝土结构构是一种新新型建筑结结构，承载载能力好，，节省材料料，但耐火火性能较差差。在起火火条件下，，构件容易易因突然出出现较大变变形而破坏坏。3、薄壳结构构屋顶的破破坏情况薄壳适用于于大面积的的屋顶，其其特点是跨跨度大，厚厚度小，耗耗材少。薄薄壳周边的的支撑是靠靠两侧的楼楼板，基础础或钢拉杆杆。薄壳结结构的倒塌塌是整片的的，其原因因主要是支支撑的条件件破坏。故故起火时，，应及时冷冷却钢拉杆杆，只要支支撑的条件件不破坏，，就完全有有可能避免免倒塌，因因为壳体本本身的耐火火性能很高高。一、建筑结构倒倒塌与破坏坏的原因二、建筑结构破破坏的规律律及情况*三、避免结结构倒塌而而采取的一一般措施第四节建建筑结构构倒塌与破破坏的原因因和规律4、木结构的的破坏情况况构件受火后后，很快就就被点燃，，在表面形形成炭层。。木材烧焦焦的速度是是和它的密密度及含水水率的大小小直接联系系的。木材材燃烧的速速度是随着着它的密度度和含水率率的增加而而减少的。。根据实测测，木材向向内里燃烧烧速度的理理论平均值值为0.6mm/min，质轻且干干燥的木材材的燃烧速速度近似值值为0.8mm/min，质密且湿湿木材的燃燃烧速度的的近似值为为0.4mm/min。在实践中中，可以利利用这些数数字来估算算木构件被被烧毁的程程度。5、砖墙的破破坏情况砖的耐火性性能好，能能经受高温温作用，而而砌成墙壁壁以后，由由于砌筑的的质量和砂砂浆不十分分耐火等原原因，砖墙墙的耐火性性，不如砖砖本身，但但一般砖墙墙承受几个个小时的高高温作用还还是不成问问题的。一、建筑结构倒倒塌与破坏坏的原因二、建筑结构破破坏的规律律及情况*三、避免结结构倒塌而而采取的一一般措施第四节建建筑结构构倒塌与破破坏的原因因和规律三、避免结结构倒塌而而采取的一一般措施(一)技术措施为避免结构构倒塌而造造成重大伤伤亡，对不不同的建筑筑构件应采采取相应的的保护措施施。1、钢筋混凝凝土结构(1)在钢筋混凝凝土构件的的表面喷涂涂防火涂料料；(2)加大钢筋保保护层的厚厚度；(3)改变配筋方方式，如双双层布筋，，把粗钢筋筋布置在里里层或中部部，细钢筋筋布置在下下层或角部部；(4)提高混凝土土强度等级级；(5)加大构件截截面宽度或或配筋量。。另外，在火火灾后应及及时对钢筋筋混凝土构构件的残余余强度做出出评估，并并采取相应应的修复措措施或彻底底拆除以确确保安全。。一、建筑结构倒倒塌与破坏坏的原因二、建筑结构破破坏的规律律及情况三、避免结结构倒塌而而采取的一一般措施*第四节建建筑结构构倒塌与破破坏的原因因和规律2、钢结构的的耐火保护护方法(1)截流法原理：截断断或阻滞火火灾产生的的热流量向向构件的传传输，从而而使构件在在规定的时时间内温升升不超过其其临界温度度。简单的的说也就是是在构件的的表面上设设置一层保保护材料，，要求保护护材料的热热容较大、、导热系数数较小，火火灾产生的的高温热量量首先传给给保护材料料，在由保保护材料传传给里层的的构件。由由于保护材材料的特点点，它能够够很好的截截断一定量量的高温热热量向构件件的传输。。截流法又又可分为喷喷涂法、包包封法、屏屏蔽法和水水喷淋法。。(2)疏导导法法原理理：：热热量量传传到到构构件件上上以以后后，，设设法法把把热热量量导导走走或或消消耗耗掉掉，，同同样样可可使使构构件件温温度度不不致致升升高高到到临临界界温温度度，，从从而而起起到到一一定定的的保保护护作作用用。。疏疏导导法法目目前前只只有有充充水水冷冷却却保保护护着着一一种种方方法法。。3、木木结结构构通常常轻轻型型木木结结构构采采用用外外包包石石膏膏防防火火板板，，用用以以阻阻断断及及防防止止火火焰焰直直接接烧烧木木构构件件，，以以满满足足建建筑筑构构件件的的耐耐火火极极限限要要求求。。石石膏膏防防火火板板的的耐耐火火极极限限是是比比较较高高的的，，最最大大的的可可以以达达到到5h。重重型型木木结结构构的的构构件件是是建建筑筑内内主主要要承承重重构构件件，，可可对对重重型型木木构构件件本本身身进进行行难难燃燃处处理理，，即即采采用用木木结结构构防防火火涂涂料料加加压压浸浸泡泡或或涂涂刷刷，，这这样样处处理理的的结结果果能能降降低低木木构构件件表表面面火火焰焰燃燃烧烧速速度度，，相相应应提提高高构构件件的的耐耐火火极极限限。。一、、建筑筑结结构构倒倒塌塌与与破破坏坏的的原原因因二、、建筑筑结结构构破破坏坏的的规规律律及及情情况况三、、避避免免结结构构倒倒塌塌而而采采取取的的一一般般措措施施*第四四节节建建筑筑结结构构倒倒塌塌与与破破坏坏的的原原因因和和规规律律(