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某高层建筑火灾后结构性能检测鉴定研究
摘要:随着经济迅速发展,大量建筑应运而生,建筑材料使用增加,其中包含大量可燃物使得火灾风险逐步增大,据世界火灾统计中心数据统计,发现由于火灾所造成的经济损失占国家经济的0.2%。钢筋混凝土结构在火灾作用下,结构的力学性能下降、构件体积高温膨胀,导致结构安全性能不稳定。国内外学者对于结构抗火设计、保护措施、理论模型建立等都有了大量的研究。然而,火灾后构件检测鉴定目前研究尚浅,火灾后构件检测鉴定作为重要环节不可忽视,本文根据《火灾后工程结构鉴定标准:T/CECS252—2019》和《建筑设计防火规范:GB50016—2014》,结合某在建高层建筑工程实例,研究了火灾后结构构件性能的检测、鉴定及结构承载力计算方法,成果可为火灾后高层建筑构件的性能检测及其承载力计算提供参考。
关键词:火灾;损伤评估;力学性能;承载力;鉴定
引言
在建筑施工过程中存在许多安全隐患。要想让我国建筑施工达到现代化建设的标准,在建筑施工的过程中,相关单位就要对混凝土原材料的性能进行严格的检测与把控,在建筑施工之前,制订完善的检测方案,紧跟时代的步伐,不断利用先进技术与设备对混凝土原材料性能进行检测,进一步确保混凝土在施工过程中的使用质量,促进我国建筑行业健康稳定地发展。
1主体结构损伤评估
针对首层火灾严重的14~21×1-M~1-T区域进行现场勘察,发现燃烧物最为强烈的为挤塑板,由于其与空气接触充分,燃烧物燃烧充分。首层6~26×1-H~1/2-A的区域内为主要受到火灾影响的范围,约为900m2,多处梁、板、柱以及剪力墙构件的混凝土疏松、剥落、开裂,钢筋裸露出来,火灾的扩散主要被泡沫混凝土砌体墙阻挡。2层柱、梁、剪力墙构件均未受到火灾影响,个别板构件被烧穿。根据现场烟熏情况、火灾位置及灾情的蔓延趋势,将遭受火灾的楼层处划分为高温区、中等温度区和低温区。高温区的混凝土梁、柱、剪力墙及楼板等构件的损伤严重,混凝土多处发生开裂、脱落现象,呈灰白色以及浅黄色,锤击声发哑;中等温区个别混凝土构件损伤较严重,表面较多裂缝、多处爆裂,呈浅黄色以及粉红色,锤击声发闷;低温区混凝土构件的损伤较轻,表面轻微裂缝,锤击声响亮或发闷。根据现场区域损伤特征推断火灾时温度,高温区火灾时温度约700℃以上、中等温度区约300~700℃、低温区火灾时温度约300℃以下。
2高层建筑火灾后结构性能检测内容
2.1混凝土的稳定性检测
首先,混凝土稳定性最直观的衡量方法是在施工过程之后混凝土中出现漏水现象,这就要求在施工前检测混凝土的防水渗透能力,以确保建筑物的稳定性。目前,混凝土的性能和密度是通过隧道法和连铸法测量的,作为混凝土漏水的物理检测的一部分。当混凝土性能和密度良好时,混凝土在以后阶段的渗透能力更强。其次,应从混凝土时的抗冻方向测量混凝土稳定性,然后对性能良好的混凝土进行循环冻融试验,记录混凝土的形状,并在确定混凝土强度时考虑其硬度参数混凝土原料之间的间距越小,密度越高,混凝土的冻结强度就越强。最后,混凝土原料的耐蚀性也是检验混凝土稳定性的重要基准。经过良好处理的混凝土用盐酸或硫酸浇筑,然后干燥,再反复浇筑,以检验其自身的耐蚀性。
2.2墙外保温系统的功能检测
由于外墙外保温系统是由热应力或风荷载造成的,因此该系统可能有渗漏、裂缝、空鼓等。,从而降低了其原始传热能力,促进了绝缘的加速老化或含水量的增加。如果还存在不符合设计规范的构造厚度,则外部保温系统将完全失去保温功能。在检测建筑外部的隔热层是否具有隔热功能时,需要澄清墙的热缺陷和热状态。
2.3重量差距控制
在检测钢筋材料的重量偏差时,大多数样本都是从至少5个不同种类或不同钢筋材料的样本中抽取进行测试,所拦截钢筋的长度通常为≥500mm,而在测试所拦截钢筋的原材料时,所拦截钢筋的部分此外,在检测钢筋材料的重量偏差时,必须确保精度低于1%。此外,钢筋材质在重量检测阶段更为复杂,需要仔细的工作态度,并在检测前进行必要的校正,以确保钢筋材质重量偏差检测结果的准确性。
2.4混凝土的硬度检测
在对混凝土硬度与强度性能进行检测时,并没有一个统一的检测标准,这是因为不同的施工场所对应着不同性质的土质以及环境,在施工过程中对混凝土强度与硬度的要求也是不同的。目前我国建筑行业中检测混凝土硬度与强度的过程中普遍使用的检测方法有回弹法、超声波法以及钻芯法等。对于建筑施工方面技术监管不到位、建筑后期对混凝土的维护工作不重视以及建设成功后将长时间投入使用的工程,在对其水泥硬度进行检测时,比较适合运用钻芯法。钻芯取样法其实在操作流程中较为便捷,就是采取建筑整体中受力较小,对其进行取样不会影响整体建筑质量的部分进行硬度试验,从而推断整个建筑混凝土的硬度与强度。
3高层建筑火灾后结构性能检测质量提升措施
3.1随时掌握现场的动态质量
现场应根据要求对建筑物主体进行实物检测,随机抽取各种构件,对现场施工的实际质量进行检查,如混凝土强度、砂浆强度、钢筋保护层厚度、地板厚度、缺陷检测等,以检查现场执行的质量。必须随时随地了解和监测施工现场的情况,如果出现问题,必须找到相应的处理方法,以确保最终不存在质量风险。
3.2提高测试人员的专业技能
人为因素是混凝土性能试验中最不可预测的因素之一。在工程建设中,降低生产成本的目标已经成为建筑业的一个普遍现象,因为从混凝土原材料中窃取的劳动力较少,而且使用的原材料质量较差。例如,单个开发商建造的商品房屋现在在水泥调制过程中含有太多的沙子和太少的水泥,严重影响了房屋的整体质量,墙上的瓷砖在最后一次翻修期间会自动脱落一段时间,这可能导致安全事故。因此,在检测混凝土原料在施工过程中的性能时,应加强对试验人员的专业技能培训和扫盲工作,以确保施工过程中混凝土的质量符合要求。
3.3严格控制建筑材料
如果要提高材料质量,需要进行取样测试,制定相关的计划和标准也可以使最终测试结果更加准确。在接收和接受工地材料时,应仔细检查材料,组织专业人员核查合同、生产许可证、样品合格证书、工业推广证书等重要文件。还需要检查规格模型、性能指标、原点、数量、外观质量等。,绝对禁止引入不符合规定的材料。
结束语
研究结果表明:构件混凝土火灾后内部强度仍能达到设计要求;受到抹灰层的保护,未脱落的混凝土表面强度有一定的损失,但损失较小;未变形的钢筋性能满足规范要求,同类构件的碳化深度从高温区域向低温区呈递减趋势;上部荷载尚未完全加载,构件未发现明显失效变形;高温区多数板构件底部、部分梁构件侧边以及剪力墙构件上部的混凝土剥落较多,截面损失较大,除此之外,构件的其他部位和其他区域的构件截面损失较小。通过构件强度折减的方式进行验算,整体结构满足承载力及抗震性能各项指标要求,经加固处理后可投入使用。
参考文献
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