大家好,我是双无雨,进入2024年,有一种感觉,火灾的发生次数明显增多,比如最近韩国锂电池工厂火灾,天津化工厂火灾,都造成了很大的人员伤亡。
但根据消防救援局公布的火灾数据,截至目前火灾总数为45万起,同比下降4%,死亡人数却增加了19%。增加的假象,其实是因为个别重大火灾受到更多关注,被放大了。
钢结构建筑越来越多,特别是各类厂房、仓库,评估火灾对钢结构的影响也越来越普遍,今天我们就来聊聊这个话题。
火灾可能造成结构强度受损
高温会降低钢的屈服强度和弹性模量,使其变得更弱,在负载下更容易变形。
变形和翘曲
火灾过程中不均匀的加热和冷却会导致钢构件弯曲、扭曲或弯曲。
残余应力
快速冷却(例如,灭火工作)可能会在钢部件内产生残余应力,从而导致开裂或进一步变形。
连接断开
高温会削弱或破坏螺栓、焊缝和其他连接件,从而损害结构的整体稳定性。
保护涂层损坏
防火涂层或其他保护措施可能会损坏或破坏,从而降低结构的防火和防腐能力。

屈曲和坍塌
在极端情况下,如果损坏足够严重,脆弱的钢结构可能会在火灾期间或火灾后弯曲或倒塌。
火灾后评估的基本常识判断
对于火灾后的钢结构,我们可以根据常识做出一些基本的判断:
就好比钢铁,也是火炼出来的,只要不变形,就算暴露在高温下也肯定没问题。
如果部件变形了,应该矫正还是更换?主要考虑哪种方法更便宜。
对于连接节点,如果螺栓松动,应更换。不建议重复使用高强度螺栓。
若防腐防火油漆受损,则需要修补、重新涂漆。
技术专业判断
从工程技术角度来看,还需要考虑一些复杂的问题:比如,可能存在较大的残余应力;钢材经历不同的高温后,材料性能会发生变化;焊缝的损伤;高强度螺栓预紧力的损失等等。
该工作已有很多研究成果,并形成了标准(引用自《火灾后工程结构鉴定标准》T/CECS 252-2019):
各损伤等级的特点
亚组
乙型
三
涂层及防火层
基本完好,防火层有轻微裂纹,但无剥落
防腐涂层完好;防火涂层或防火保护层有裂纹但未脱落
防腐涂层碳化;防火涂层或防火保护层局部脱落
局部变形
没有任何
存在局部残余变形,局部轻微屈曲或扭曲,但对承载力影响不明显。
主要承重截面出现局部屈曲或扭曲,对承载力产生一定影响;非主要承重截面出现明显的局部屈曲或扭曲;局部残余变形对承载力产生一定影响
整体变形
无明显变形,且变形不大于现行国家标准《钢结构设计标准》B50017规定的允许变形值
无明显变形,且变形不大于现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017规定的允许变形值
可见明显变形,但变形量不大于现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017规定的允许变形值的两倍
连接板残余变形及撕裂
没有任何
残余变形较小,对承载力无明显影响
主要承重节点板有一定变形,或节点加劲肋有较明显的变形
焊缝撕裂、螺栓滑移及变形断裂
没有任何
部分连接螺栓松动
螺栓松动、滑脱,受拉区连接板脱落,部分焊缝撕裂。
若出现下列情形,可初步评定为IV级:
1.严重烧伤、整体变形过大、严重的残余变形、开裂或断裂、局部屈曲、扭曲或部分焊缝撕裂,以致承载力丧失或大部分丧失。
2、火灾后,钢结构连接部分大面积损坏,焊缝严重开裂,螺栓烧坏或断裂、脱落。
概括
火灾之后钢结构如何评估加固其实是一件非常复杂的事情,需要很多经验和技术,尤其是当设计中有图纸审查的要求时,就会变得更加复杂。
有时候就是这样,知道的越多,就越觉得不知道,欢迎大家分享交流。
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