随着城市的发展,各种建筑层出不穷,但是不管什么样的建筑,都会遇到火灾的危险,根据国家相关规定,遭受火灾的房屋,都要经过房屋鉴定,进行结构安 全检测,确保的情况才可以继续使用,或者通过检测,对房屋加固提供*的建议和方案,房屋进行加固后,也能够达到房屋使用的要求。
从经济的角度说,遭受火灾房屋在不可以使用的情况下,通过房屋检测,进而进行加固,要比拆除重建成本低得多,这样,就可以节省投资,对房屋二次利用。并且,有保险赔偿的情况下,也需要通过房屋检测的报告,对房屋的受灾情况进行确定。
那么,什么样的房子,经历大磨难后,还有继续使用的可能性呢?这就涉及到了房屋灾后检测。
以房屋火灾后性检测为例。日前,我司对位于上海金山区的某公司办公楼进行了这方面的检测。这是一家化工企业,火灾发生在中午时分,起火的原因是仪器设 备未设置有效的静电导除装置,当工人使用塑料桶分装化学易燃液体时,仪器设备产生静电积聚,一刹那间,一个火花迸出,便引燃了化学液体。火势迅猛,一发不 可收拾,蔓延,覆盖了整个厂房。过火面积达到了1500个平方,幸运的是,在此次事件中,没有人员伤亡。
与这爿生产车间相毗邻的是一座办公楼,问题就出在这里,当业主准备继续使用这座办公楼并办理相关产证的时候,遇到了一个瓶颈,那就是,火烧后的厂房,对于 这座办公楼的影响如何,会不会有方面的隐患,对此**主管部门提出了疑问。于是,这家公司找到了我们,我们人员,及检测单位一起接受业主的委 托后,派遣检测人员很到现场实地勘察。
经过和业主的沟通以及现场实际调查,发现虽说这座办公楼要检测性,但是因为是火灾后影响,所以又不能单纯地以检测为主。这一点很重要,在后续的检测报告编写中,必然要考虑到火灾因素的影响。
像这样的火灾后检测,既有房屋性性检测的内容,又有房屋火灾后检测的内容,在做现场检测的时候,主要内容不外乎以下几点:
(1)房屋建筑、结构概况调查和复核;
(2)房屋建筑、结构平面布置图复核;
(3)房屋使用情况调查;
(4)构件材料强度检测;
(5)房屋变形检测;
(6)房屋结构性计算;
(7)调查火灾过程、燃烧范围、过火面积,通过现场残存材料的状态分析判断火灾现场的温度;
(8)过火后结构损伤情况调查,主要包括混凝土表面色泽、锤击反应、混凝土剥落、露筋、表层混凝土疏松情况,钢构件的变形挠曲情况;
(9)采用钻芯法抽样检测过火区不同位置的混凝土强度;
(10)对过火区混凝土构件和钢构件进行初步鉴定评级。
对于一场大火,除了搞清起火的原因外(这主要是消防报告的主要内容),对于灾后检测来说,火场的温度分析,火灾对构件材料强度的影响以及过火区构件的损伤等级,是较为重要的**内容。
根据《火灾后建筑结构鉴定标准》(CECS 252:2009),依据构件烧灼损伤、变形、开裂,火灾后构件初步鉴定评级可分为4类(火灾后结构构件损伤状态不评Ⅰ级):
状态Ⅱa——轻微或未直接遭受烧灼作用,结构材料及结构性能未受或仅受轻微影响,可不采取措施或仅采取提高耐久性的措施。
状态Ⅱb——轻度烧灼,未对结构材料及结构性能产生明显影响,尚不影响结构,应采取耐久性或局部处理外观修复措施。
状态Ⅲ——中度烧灼,尚未破坏,显着影响结构材料或结构性能,明显变形或开裂,对结构性或正常使用性产生不利影响,应采取加固或局部更换措施。
状态Ⅳ——破坏,火灾中或火灾后结构倒塌或构件塌落;结构严重烧灼损坏、变形损坏或开裂损坏,结构承载能力丧失或大部丧失,危及结构,必须或必须立即采取支护、加固或拆除更换措施。
目前常用石膏饼测量混凝土结构构件和砌体结构构件的裂缝发展情况,该方法操作简单,能够有效、定性地测出裂缝的发展情况,若裂缝有持续发展,则所贴石膏会有断裂裂缝,故须补贴新石膏饼以作进一步观察。
测量裂缝宽度常用工具是裂缝比对卡和读数显微镜。裂缝比对卡上面有粗细不等并标注有宽度的平行线条,将其覆盖于裂缝上,可比较出裂缝的宽度;读数显微镜是 配有刻度和游标的光学透镜,从镜中看到的是放大的裂缝,通过调节游标读出裂缝宽度。若裂缝仍在发展,裂缝宽度值上应标明检测时间,便于分析裂缝变化。
裂缝深度沿其长度方向一般也是不均匀的,通常情况下,裂缝宽度较大处的裂缝深度较深,故裂缝深度的检测一般只针对裂缝宽度较大处。钻芯法和超声波法是目前应用比较广泛的检测裂缝深度的方法,这两种方法技术比较成熟,测量结果比较准确。
钻芯法属局部破损检测,不便于大面积使用,且不适用于深度较大的裂缝检测。
超声波法属于无损检测,有着广泛的应用。对于一般宽厚比或长细比较大的梁板类结构构件,其两个表面分别位于不同层、房间或室内外,且裂缝深度一般都小于500mm,多采用单面平测法。
附录A列举了混凝土结构常见裂缝产生的原因及其分布、形态特征,这都是根据工程实践经验及裂缝调查统计结果所得。其中包括荷载作用下混凝土结构的拉、压、 弯、剪裂缝,外加变形或约束变形作用下、施工因素引起的结构裂缝。通过对以上裂缝的归纳汇总,使得检测人员能够根据裂缝的表面形态确定裂缝所属类型,弄清 裂缝成因、性质和危害,为裂缝的处理提供依据。各类裂缝有如下特征:
(1)微裂缝:非常细微和短的裂缝,一部分在砂浆里,一部分在骨料和砂浆的界面上,通常只能用显微镜才能看见。这种裂缝由内应力或应力流的转向产生,需要用高灵敏度的*声检查。特别是沿混凝土浇筑方向的微裂缝会降低抗拉强度和增大抗拉强度的离散性。
(2)贯穿裂缝:指贯穿构件整个横截面的裂缝,由轴心受拉或小偏心受拉形成。
(3)弯曲裂缝:这种裂缝始于受弯构件的受拉边缘,常止于中和轴以下。
(4)中间裂缝和粘结裂缝:在通过配筋区的贯穿性裂缝之间,有时形成很小的中间裂缝,此种裂缝大部分只达到外层钢筋处,并可由早期的表面裂缝或小的内部粘结裂缝引起。
(5)剪切裂缝:此种裂缝是由剪力或扭矩引起的斜向主拉应力造成,且与钢筋轴线成一定的夹角。由剪力引起的剪切裂缝,可由弯曲裂缝演变而成,或者在梁腹中开始。
(6)沿钢筋的纵向裂缝:新浇筑混凝土凝固下沉受阻时产生,或者钢筋腐蚀时体积膨胀产生,有时也由高的粘结应力造成的横向拉力所致。这种裂缝可能伸延到表 面,在钢筋间距密时与表面平行,并使混凝土保护层呈壳状剥落。在预应力结构中,如果混凝土保护层太薄或纵向压力太大,纵向裂缝就会沿着套管的预应力钢 筋丝束产生;如果灌入砂浆太稀,在套管中存在过多的水而且冻结,也会产生纵向裂缝。(7)表面裂缝和网状裂缝:这种裂缝是由不均匀收缩、碳酸盐或温差引起的内应力造成。如果产生内应力的内部约束力没有明显的方向,则网状裂缝可在任意方向 形成。如果以拉应力方向为主,此种裂缝则平行分布。这类裂缝不深,大部分为几毫米至十几毫米,当温度和收缩差逐渐减小时,这种裂缝会自动闭合。
在实际检测中,在了解裂缝主要特征时,尤其对于荷载裂缝,还应注重分析检测结构构件的受力状态,具有延性破坏的钢筋混凝土结构构件,裂缝出现时的承载力与 *限承载力之间,具有程度上的不同,如有的低到*限承载力的60%,有的高达*限承载力的90%。这对检测判断裂缝的严重程度和选择裂缝处理方法,亦是十 分重要的。
砌体结构常见裂缝产生的原因及其分布、形态特征。砌体结构开裂是工程中普遍存在的一个问题,裂缝的分布、形态和特征是砌体结构构件病害较直观的外在表现, 不同位置、不同走向的裂缝通常是由不同原因造成的。因此,在实际检测中可以根据裂缝表现,**地对裂缝形成原因进行初步判定,以便选择适合的裂缝处理方 法。
承载力不足造成的裂缝多数出现在砌体应力较大部位,在多层建筑中,底层较多见。梁或梁垫下砌体的裂缝大多数由局部承压强度不足所造成。受压构件裂缝方向与 压应力方向一致,裂缝中间宽两端窄;受拉裂缝与应力方向垂直,较常见的是沿灰缝开裂。墙体在压力和剪力共同作用下可能产生斜裂缝,由于灰缝薄弱,有的产生 沿通缝的水平裂缝,有的产生阶梯型裂缝,在地震作用下,往往呈现X形裂缝。
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