火灾后钢结构的检测鉴定分析范文

摘要：

文章通过介绍火灾后建筑材料和部件的形变与质变来对火灾现场大火的温度进行初步判定，并阐述四种方法来评定火灾的大火温度，分析了火灾后钢结构部件的性能。鉴定钢结构构造的性能时主要是测定受损后钢的安全系数，最后重点讲解火灾后鉴定钢结构的步骤。

关键词：

火灾；钢结构；检测鉴定

火灾会带来严重的财产损失，烧毁建筑物内一切可燃物质，产生高温摧毁建筑物，对建筑物本身带来严重的影响，使建筑物失去完整性，降低牢固程度和承载能力。修复受灾后的建筑物时，要对建筑物以及其中钢结构部件等进行仔细调查，为修复过程提供重要的信息。

1火灾现场调查与火灾温度的判定

1.1火灾后材料的变化和构件的变化

建筑物配件的材料种类多种多样，通常由玻璃、铝合金和铜类组成。当温度达到一定时，玻璃材料的配件会出现变形、边角部卷曲；温度进一步升高，玻璃烧至球状，而铝合金材质的配件就会熔化变成球状体。调查火灾后现场时，记录材料发生的形变以及位置。根据材料发生变形的位置和变形后的形态，由此判断火的温度和大约范围。钢材料构件经过火灾后，要重点注意其表面的涂层部分颜色的变化，迎着火的一面和背着火的一面的涂层颜色的不同，经过火的灼烧后钢材质的强度发生的变化来判断火的温度。

1.2大火温度的判定方法

通过火灾现场残留物来判定大火的温度：建筑材料经过一定时间的大火灼烧后，有些材料会被烧毁，或者被烧至形变。大火的温度大约在200～250℃时，钢材料表面的涂层会被烧毁；温度在300～350℃时，钢材质的配件会发生翘边和弯曲的现象；铝材料的熔点范围在300～500℃；温度达到770℃时玻璃软化，达到800～850℃时玻璃发生熔化。通过观察钢结构的烧毁情况来判定大火的温度：当大火燃烧到一定的温度时，钢结构中的构件会在高荷载作用下发生变形，遭到破坏。计算压杆构件在高温环境下的临界压屈力时可以借助结构上分布的荷载，根据临界压屈力来计算出屈服强度。然后对比该材料高温和常温下的屈服强度，推断火灾高温情况下压杆压屈时对应的构件温度。

2火灾后有关钢结构的性能分析

钢材本身耐火性差，当外界温度达到150℃时，钢材就需要采取保护措施；当受到高于300℃的大火灼烧时，钢材的屈服程度会有所降低，强度也会不断下降；在受到400～600℃的大火灼烧时，和正常状态下的钢材的屈服程度相比，此时钢材屈服程度大大降低。当大火温度大于或等于650℃时，钢结构会受热发生膨胀的现象，可能会引发建筑物坍塌的事故。与此同时，因为受到火灾的影响，钢结构部件自身会受到一定的影响，钢的形态会发生变化，使得和其他相连接的部件之间产生影响，发生部件与部件之间连接松动的问题。

3火灾后对钢结构检测鉴定的步骤

主要步骤：①熟悉建筑物实况，明确鉴定的目标、内容、火灾范围以及火灾现场的房屋结构构造；②仔细调查火灾现场，明确火灾发生、大火燃烧的时间，燃烧的面积和涉及到范围，标出火灾现场受损较为严重的地区，清楚采用什么方式扑灭的大火；仔细观察火灾现场残留物的形状和状态以及钢结构构件变形的情况；③分析火灾后钢结构性能，通过判定火灾中大火的温度，推断结构部件在经过火灾过程中受到燃烧的最高温度；通过观察结构构件表面的受损情况来确定烧伤的严重情况。在检验计算钢结构构件的承载能力时，借助火灾后钢结构材料力学性能、作用荷载和支承方式，分析钢结构构件一系列的不利影响；④鉴定火灾后钢结构性能。测定火灾后钢结构安全系数，检测钢结构构件的承载能力、形变的程度，以及结构连接和构造的测定。通过原设计好的数值和火灾后计算出的钢结构构件的相关性能参数比较，鉴定出火灾后钢结构性能。想要改变被摧毁的钢结构的承载能力，恢复钢结构的原有功能就需要修复摧毁的钢结构。修复摧毁的钢结构时，要检测和评定结构构件、结材料性能。发生火灾后对建筑物进行检测鉴定时，注重评定结构承重体系的安全系数。评定时注意钢结构构件的承载力、有关干扰构件的承载力的材料性能、结构变形、连接和构造等因素。重点检测鉴定工程：①检测构件的材料性能。主要是针对钢中化学成分的检测和力学性能的检测。检测化学成分时主要对象是经历火灾后已经损坏了的钢部件；力学性能主要是指构件材料的屈服程度、抗拉伸程度和伸长率等。火灾情况严重复杂时，评定钢结构材料损坏程度时不能单单根据火灾中大火的温度这一条件，想要测定钢结构材料的屈服强度、能够承受的最大拉应力、伸长率和弹性模量这些数值，可以通过取样试验的方式，直接现场取样进行测定；检验计算构件的承载能力时，要借助火灾后钢结构材料力学性能、作用荷载和支承方式。将计算出来的钢结构构件承载力和原本设定好的承载力比较，确定当前钢结构构件的承载能力；②检测钢结构变形情况。检测火灾后的钢结构变形情况时主要内容是水平位移、竖向挠度。通过分析火灾中大火的温度，采用有效的方法，再与常温下材料力学性能参数对比，确定出钢材料构件的变形程度；③结构构件发生变形后会对构件本身造成不利影响，形变过大时会导致结构构件本身失去承载力。在确定结构构件形变程度时，先钢结构部件发生的翘曲、倾斜、挠度以及发生的侧向位移、侧向弯曲程度、形变量的数值，再与相对应的允许数值对比。火灾可能会引发节点连接处受损，导致支承连接断开或者受损。如果火势迅猛，大火的温度过高会造成焊缝、铆钉、螺栓出现形变和滑动的现象。这些现象的发生都不利于钢结构构件的牢固性，违背钢结构构件的完整性原则，承载能力也会降低。所以在鉴定钢结构构件的连接和构造时要注意受损的严重程度，检查过程必须仔细。

4结束语

修复遭受火灾的建筑物时，要对钢结构构件进行分析和鉴定。并详细调查受灾现场，明确火灾的原因、观察受灾面积和受灾区域的严重程度。观察遭受火灾后钢结构构件的颜色变化、形状变化和火灾现场的残留物，从而判定大火温度。同时鉴定钢结构构件的承受力度。总而言之，灾后建筑修复的过程中要仔细的对钢结构构件进行调查和分析。

参考文献：

[1]张威振,徐志胜.耐火耐候钢的研究与应用[J].钢结构,2004,(4).

[2]唐业清,万墨林.建筑物改造与病害处理[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

[3]李国强,蒋首超,林桂祥.钢结构抗火计算与设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.

作者:黄晓峰 单位:福建省建筑科学研究院