火灾后建筑结构鉴定与加固.ppt

1、第八章 火灾后建筑结构鉴定与加固,第一节 火灾后建筑结构鉴定的程序与内容 第二节 火灾对建筑结构性能的影响 第三节 火灾后建筑结构检测 第四节 火灾后损伤结构的修复与加固 本章小结,第一节 火灾后建筑结构鉴定的程序与内容,火灾后建筑结构的鉴定工作应委托专门机构或具有法定资质的单位进行。 火灾后建筑结构鉴定宜分三个层次进行，即初步鉴定（概念性分析）、详细鉴定（规范标准规定深度的分析）和高级详细鉴定（用高级理论鉴定分析）。按哪个层次进行以业主合同要求和能解决工程问题的需要为准。绝大多数结构做到第二层次就可以了。只有少数要求较高的结构或解决疑难问题才作第三层次高级详细鉴定。 建筑物的火灾鉴定包括三项

2、主要内容：火灾温度；结构构件损伤程度；修复处理意见。其中的每一项都要靠一些检测手段才能确定，图8-1给出了详细的鉴定程序与内容。,返回,第二节 火灾对建筑结构性能的影响,一、火灾后对建筑结构火灾温度的确定 （1）取构件表面混凝土的烧伤层在电镜下进行混凝土内部结构和矿物成分变化分析判定温度。 （2）根据现场残留物和混凝土结构颜色的调查结果判定火灾温度。 （3）根据混凝土结构内钢筋的强度损失和混凝土烧伤深度判定温度。 二、火灾温度对建筑结构的影响 在火灾（高温）作用下，建筑材料的性能会发生重大的变化，从而导致构件变形和结构内力重分布，大大降低了结构的承载力。因此总结与完善火灾对钢筋及混凝土材料物理

3、力,下一页,返回,第二节 火灾对建筑结构性能的影响,学性能的退化规律，是开展混凝土结构抗火性能及火灾后损伤评估与修复研究的基础。 （一）高温对混凝土性能的影响 1.强度 随着混凝土温度的升高，混凝土抗压强度逐渐降低。高温作用下，混凝土的抗压强度和抗拉强度的下降规律不同，抗拉强度损失高于抗压强度。随着温度的升高，拉压比强度减小。常温下的拉压比关系不再适合于高温情形。 2.混凝土的弹性模量 试验研究表明，随着温度升高，混凝土的弹性模量一般迅速线性下降。因为在高温条件下，混凝土出现裂缝，组织松,下一页,上一页,返回,第二节 火灾对建筑结构性能的影响,弛，空隙失水，造成变形过大，弹性模量降低。研究还表

4、明，混凝土加热并冷却到室温时测定的弹性模量比热态时的弹性模量要小。 （二）高温对钢筋性能的影响 1.强度 （1）常用的普通低碳钢筋，当温度低于200C时，钢筋的屈服强度没有显著下降，屈服台阶随温度的升高而逐渐减小；温度约为300C时，屈服台阶消失，此时其屈服强度可按0.2%的残余变形确定；钢筋在400C以下时，由于钢材在200350C时的蓝脆现象，其强度还比常温时略高，但塑性降低。当温度超过400C时，强度随温度升高而降低，但是,下一页,上一页,返回,第二节 火灾对建筑结构性能的影响,其塑性增加；温度超过500C时钢筋强度降低50%左右；到约700C时，钢筋强度要降低80%以上。 （2）低合金

5、钢在300C以下时，其强度略有提高，但塑性降低；超过300C时，其强度降低而塑性增加。低合金钢强度降低幅度比普通低碳钢筋小。 2.钢筋的弹性模量 试验研究表明，钢筋弹性模量是一个比较稳定的物理量，虽然随着温度的升高而降低，但与钢材的种类及钢筋的级别关系不大。该降低系数是指在温度，T时的钢筋弹性模量与常温下钢筋弹性模量之比值。已有研究表明，钢筋在火灾后的弹性模量无明显变化，可取常温时的值。,上一页,返回,第三节 火灾后建筑结构检测,一、火灾后对混凝土结构烧损程度的检测 根据火灾后结构的检查，火灾温度及火灾持续时间的推定，可以判断构件材料的变化和承载能力。对建筑结构火灾后受损程度进行评定，是对火灾

6、后建筑物进行修复加固的前提。 二、火灾后对砌体结构的检测 1.砌体的残余强度检测 高温会对砌体强度造成一定影响。砌体强度的检测，可直接从灾情严重的烧伤区挖取一定数量的砖块进行抗压强度试验。 2.砖块损坏检测 在火灾温度不高时，砖块所受影响不大。当火灾温度大于800C时，砖块强度约为原强度的54%，质地疏松。,下一页,返回,第三节 火灾后建筑结构检测,3.灰缝损坏检测 遭受火灾时，灰缝通常比砌块更容易受损。特别是用水冲刷时，有时会把处于脱水状态 下的砂浆冲下来。在实际生活中，当遭受严重火灾时，虽然灰缝损坏部分的深度一般不超过20mm，但灰缝会变软、粉化，400C时冷却后的残余强度为常温的7007

7、800C冷却后的残余强度为常温的10%。 4.变形检测 变形检测首先应检测砌体结构的表面裂缝、面层剥落或其他表面损害，以确定是否对结构造成影响。总的来说，没有过度变形、挠曲、位移或大裂缝的砌体都可以修补，而无需,下一页,上一页,返回,第三节 火灾后建筑结构检测,拆除重建。若出现上述缺陷时，表明构件的承载能力可能已经降低，需要换置新的构件。 三、火灾后对钢结构的检测 火灾后对钢结构的外观检查内容见表8-3。,上一页,返回,第四节 火灾后损伤结构的修复与加固,一、火灾后损伤结构的修复加固设计原则 （1）修复加固设计时要尽量保证加固措施能与原结构共同工作。 （2）对上层结构加固后，检查下层结构及地基

8、基础等是否能承受由于上层加固所增加的荷载。 （3）检查按所选择的加固方案施工的过程中是否会对其他构件产生不利影响。因为施工过程中，拆卸危险构件和凿除烧酥层时的敲击振动，常常会使相邻构件损伤程度增加。 （4）修复加固方法应简单易行、安全可靠、经济合理。修复加固工作是在原有建筑上进行的，因此应选择施工方便的修复加固方法。在制定修复加固设计方案时应考虑加固时和加,下一页,返回,第四节 火灾后损伤结构的修复与加固,固后建筑物的总体效应。 （5）检查对某些构件加固后是否会改变建筑物的动力特性，而影响整幢建筑物的抗震性能。 （6）修复加固设计时应尽量保留原有结构，减少拆除工程量。 二、火灾后结构修复加固材

9、料的选取原则 （1）加固用水泥宜选用普通硅酸盐水泥，强度等级不应低于42.5级。 （2）加固用钢材一般选用HPB235级、HRB335级钢；钢绞线应选用高强低松弛的1860级钢绞线。 （3）加固用混凝土强度等级应比原结构混凝土强度等级高一级，且不宜低于C20级。,下一页,上一页,返回,第四节 火灾后损伤结构的修复与加固,（4）黍占结材料及化学灌浆料的钻结强度应高于被钻结构混凝土的抗拉强度和抗剪强度。 三、火灾后结构修复加固的施工顺序 （1）根据结构受损程度，按设计要求在梁和板底部设置安全支撑，以免在修复加固的施工过程中构件受损程度增加甚至断裂、倒塌。 （2）铲除板底原粉刷层，凿除其烧酥层，进行

10、烧伤层处理及截面复原工作。 （3）铲除梁、柱原粉刷层，凿除烧酥层，进行烧伤层处理及截面复原工作。 （4）对柱进行结构加固施工。,下一页,上一页,返回,第四节 火灾后损伤结构的修复与加固,（5）对主梁进行结构加固施工。 （6）对连系梁进行结构加固施工。 （7）对楼板进行结构加固施工。 （8）对梁、柱、楼板底面、墙面作水泥砂浆粉刷。 （9）建筑装饰施工。,下一页,上一页,返回,第四节 火灾后损伤结构的修复与加固,四、结构表面烧伤层修复处理 遭受火灾的混凝土构件表面存在混凝土烧酥、爆裂、剥落、露筋、开裂等损伤，对这类结构表面烧伤层的修复加固，需按结构烧损程度进行表面处理。对轻度受损构件，火灾后仅需进行烧伤层处理；对中度和严重受损构件，先进行烧伤处理，然后进行结构加固。烧伤层处理主要包括烧酥、爆裂、剥落层处理和裂缝处理两方面的工作。 五、建筑结构火灾后加固实例 例某商品市场火灾的鉴定与加固。,上一页,返回,本章小结,（一）高温对混凝土性能的影响 1.对其强度的影响。 2.对混凝土弹性模量的影响。 （二）火灾后对混凝土结构烧损程度的检测 1.危险构件。 2.严重受损构件。 3.中度受损构件。 4.一