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火災后工程結構鑒定標準

目錄1總則 火災后結構構件鑒定評級6.1一般規(guī)定6.1.1~6.1.2初步鑒定狀態(tài)分級中的Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ級的條文原則精神一定要掌握?;馂暮蠼Y構構件的損傷狀態(tài)不評Ⅰ級。有時火災表面現(xiàn)象呈偽狀態(tài),例如混凝土表面被黑色覆蓋,一般定為Ⅱa級狀態(tài),即基本正常,沒有明顯降低構件承載能力和耐久性。這里應指出的事,也許有人認為仍可評Ⅰ級,然而考慮到該構件多少已受到火的影響,若評為Ⅰ級,很難令人接受;因為至少要重新清理和修繕后方能使用。另外,在嚴重火災后,混凝土構件變形和裂縫非常嚴重,已嚴重影響構件承載能力和耐久性,然而其表面由于被碳粒子覆蓋,呈黑色,因此,應當先刮去覆蓋的碳粒子再檢查,此時,構件表面混凝土呈灰白或土黃色。將這一情況與嚴重變形或裂縫綜合考慮,容易確認該構件應定為狀態(tài)Ⅲ,因此,在初步鑒定中,首先應掌握Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ級狀態(tài)的偽象與基本特征,再依據(jù)表6.2.1的內容進行混凝土構件火災后的狀態(tài)檢查。火災后結構構件的詳細鑒定評級是根據(jù)結構上的作用及實測的結構參數(shù)進行定量的剩余承載力計算分析,然后進行鑒定評級。詳細鑒定評級應注意力學計算模型的合理性及火災后結構物化、幾何等各類參數(shù)選擇的正確性,以便獲得正確的計算結果?;馂暮髽嫾u級標準與工業(yè)與民用鑒定標準基本相同。6.2火災后混凝土結構構件的鑒定評級6.2.1混凝土結構構件評級一般按板、梁、墻、柱等構件來評定?;馂暮蠡炷镣庥^特征中油煙及煙灰應注意熏黑與碳化變黑的區(qū)別,此處指熏黑。在對火災后混凝土構件進行初步調查時,除了解混凝土構件設計施工情況和被調查構件周圍各種材料的高溫變態(tài)情況外,主要還應了解火災后混凝土構件外觀特征情況,作為判斷火災的火場溫度及構件灼著溫度的主要依據(jù)。從試驗結果和大量的調查中可以知道,混凝土構件的外觀在受到火災高溫作用后會發(fā)生一系列的變化,比如溫度不超過300℃時,混凝土表面僅看見黑煙;當溫度在300℃~600℃時,混凝土表面會逐漸變色,由粉紅色加深到鐵銹紅;當溫度在600℃上升到700℃~800℃時,混凝土表面顏色逐漸泛黃,由淺黃色到土黃色;當溫度超過800℃后混凝土表面顏色開始由土黃色變到灰白。又比如,混凝土受到高溫作用后,其表面會生成許多網(wǎng)狀裂縫,特別當混凝土達到臨界溫度580℃后,其表面會產(chǎn)生大量裂縫,并會發(fā)生爆裂和露筋現(xiàn)象,如果火災后混凝土構件有爆裂和露筋現(xiàn)象,也說明該構件截面溫度梯度變化很大,強度損失亦較大。在進行混凝土構件外觀調查時,還應注意由于構件設計的標準不同(如截面尺寸、配筋大小、強度等級),構件形狀不同以及所處火災區(qū)域不同,混凝土構件所受溫度的作用和強度降低的程度都不盡相同。在同等溫度作用下,構件截面設計愈大,因尺寸效應的緣故,構件灼著溫度相對較低,構件強度降低也較小,構件的形狀不同,如樓板厚度較薄,又直接受到火焰沖擊,熱量不易逸散,其灼著溫度較高,強度降低較大,梁雖截面較大,但三面受火,其灼著溫度及強度降低次之,柱因截面較大,且側面受火,其灼著溫度及強度降低相對較小。表中火災后混凝土樓板、屋面板和梁初步評級中關于火災裂縫和變形值的定量問題,考慮到混凝土結構火災裂縫和變形等損傷參數(shù)離散性較大,且構件在結構不同部位的重要性不一樣,因此正文條文中采取粗線條評判法,由檢測鑒定人員在考慮構件火災損傷程度及構件重要性等諸因素后,綜合評定。也可參照下列值評定,即:裂縫寬度<0.1mm為輕微火災裂縫;裂縫寬度≤1.0mm為中等火災裂縫;裂縫寬度>1.0mm為火災粗裂縫。表中變形主要指火災引起板、梁構件的撓度,可參照下列值作初步評定,即:≤[]為Ⅱa級,無明顯變形;[]<δ≤3[]為Ⅱb級,中等變形;>3[]為Ⅲ級,較大變形。其中:為火災后受彎構件實際撓度;[]為受彎構件的撓度限值,按《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010)的規(guī)定取值,其規(guī)定如下:表1受彎構件的撓度限值構件類型撓度限值吊車梁手動吊車l0/500電動吊車l0/600屋蓋、樓蓋及樓梯構件當l0<7m時l0/200(l0/250)當7m≤l0≤9m時l0/250(l0/300)當l0>9m時l0/300(l0/400)注:1、lo為構件的計算跨度;計算懸臂構件的撓度限值時,其計算跨度lo按實際懸臂長度的2倍取用。2、表中括號內的數(shù)值適用于使用上對撓度有較高要求的構件。本次修編增加了預應力混凝土構件初步鑒定評級的內容,表6.2.1中關于預應力錨具的規(guī)定來源于哈爾濱工業(yè)大學所完成的65組錨具-預應力PC鋼棒組裝件高溫時、高溫后錨固性能試驗。結果表明:火災后錨具的錨固能力幾乎完全損失,故建議火災后歷經(jīng)最高溫度超過200℃的錨具不得重新使用。詳見文獻“侯曉萌,鄭文忠,孫洪宇.火災作用下錨具對預應力鋼棒錨固性能退化規(guī)律研究[J].建筑結構學報,2014,35(3):110-118”。6.2.2當采用抽樣試驗確定火災后混凝土強度時,混凝土校準芯樣高溫和常溫宜各取6個,若受實際條件限制,至少也應各取3個;必要時,進行鋼筋取樣試驗。《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》(GB50144)和《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292)對未受火災作用的構件,評定為a、b、c、d級,當受到火災影響的構件可參照《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》(GB50144)和《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292)按照表2下列原則評定為b、c、d級。表2受火災影響的混凝土構件承載能力評定等級構件種類R/γ0Sbcd重要構件工業(yè)建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.85民用建筑≥0.95<0.95且≥0.90<0.90次要構件工業(yè)建筑≥0.87<0.87且≥0.82<0.82民用建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.856.3火災后鋼結構構件的鑒定評級6.3.1火災后鋼結構構件的初步鑒定評級主要根據(jù)火災后比較容易觀測到的宏觀現(xiàn)象,例如構件的防火保護受損情況、殘余變形與撕裂、局部屈曲與扭曲、構件的整體變形等,初步判斷出哪些構件明顯損壞(IV級),哪些構件火災損傷較?。á騛級),對Ⅳ級構件一般情況下無需再進行進一步檢測,從而可大大減少需要鑒定的構件數(shù)量。對于有防火保護的鋼構件,火災后防火保護完好基本無損,則表示火災中構件所經(jīng)歷的溫度不高,構件的損壞很小,因此評為Ⅱa級。至于構件保護層脫落或出現(xiàn)明顯裂縫,則表示構件可能在火災中經(jīng)歷較高的溫度,應根據(jù)構件的局部屈曲和變形等情況對其損傷作進一步檢測。從火災后的鋼結構建筑案例現(xiàn)場調查來看,局部殘余變形與局部屈曲是鋼構件在火災中常見的一種損傷,且構件有局部損傷時,并不一定出現(xiàn)很大的整體變形,因此鋼結構的局部殘余變形、局部屈曲是獨立的火災損傷現(xiàn)象,應單獨評定。表6.3.1-1中整體變形應參照表6.3.1-2進行判定。在表6.3.1-2中,III級損傷變形界限值取為Ⅱa級損傷變形限值的2倍,當火災后構件的殘余變形超過該值,說明構件的變形很大,損傷已很嚴重,本條參照《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205制定此外,還可借助高溫過火冷卻后鋼材表面的顏色來大致判定構件曾經(jīng)歷的最高溫度及損傷,表3列出了結構鋼高溫過火冷卻后的顏色變化情況(曹文銜,損傷累積條件下鋼框架結構火災反應的分析研究,同濟大學博士學位論文,1998年3月)。大體上,鋼材表面顏色隨著鋼材所經(jīng)歷的最高溫度的升高而逐步加深。但是,由于高溫過火冷卻后鋼材表面的顏色與鋼材的種類、高溫持續(xù)時間、冷卻方式等因素有關,而實際構件表面在絕大多數(shù)情況下或有防腐涂料或有銹蝕,以此鋼材的表觀顏色只能作為參考。表3高溫過火冷卻后鋼材表面的顏色試件經(jīng)歷的最高溫度(℃)試件表面的顏色(Q235)初步冷卻完全冷卻240與常溫下基本相同-330淺藍色淺藍黑色420藍色深藍黑色510灰黑色淺灰黑色600黑色黑色火災后,鋼結構應特別加強對連接節(jié)點的檢測。連接節(jié)點處往往局部應力集中,現(xiàn)場焊接施工質量不易保證,因此在火災下鋼結構連接也時有出現(xiàn)損壞的。對于高強度螺栓連接,只要螺栓出現(xiàn)松動的,就應予以更換。6.3.2受火構件的材料特性可能發(fā)生較大的變化,故詳細鑒定時應對受火構件的材料特性進行調查,并作為承載力與沖擊韌性評定的依據(jù)。本次修編結合國內近年來相關研究成果,增加了通過火災作用溫度判定高強螺栓、焊縫屈服強度以及高強螺栓預拉力和連接接觸面抗滑移系數(shù)的內容,以方便檢測評級。受火鋼構件的材料特性一般包括:(1)屈服強度與極限強度;(2)延伸率;(3)沖擊韌性;(4)彈性模量。受火鋼構件的承載力包括:(1)截面抗彎承載力;(2)截面抗剪承載力;(3)構件和結構整體穩(wěn)定承載力;(4)連接強度。一般地,受火構件的材料特性宜采用現(xiàn)場取樣試驗測定。在現(xiàn)場不易取樣,但若現(xiàn)場取樣對構件有較大的損害時,可采用同種鋼材加溫冷卻試驗確定。采用同種鋼材加溫冷卻試驗來確定受力構件的材料強度與沖擊韌性時,鋼材的最高溫度應與構件在火災中所經(jīng)歷的最高溫度相同,并且冷卻方式應能反映實際火災中的情況(潑水冷卻或是空氣冷卻)。當受到火災影響的鋼構件承載力評定,可參照《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》(GB50144)和《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292)按照表4下列原則評定為b、c、d級。表4受火災影響的鋼構件承載能力評定等級構件種類R/γ0Sbcd重要構件、連接工業(yè)建筑≥0.95<0.95且≥0.90<0.90民用建筑≥0.95<0.95且≥0.90<0.90次要構件工業(yè)建筑≥0.92<0.92且≥0.87<0.87民用建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.856.4火災后砌體結構構件的鑒定評級6.4.1砌體結構構件初步鑒定評級中,結構構件變形主要指側移變形,表6.4.1中變形的判定可參照表5和表6。表5和表6中的值與《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50144)和《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》(GB50292)保持一致。表5火災后民用建筑砌體結構側向(水平)位移變形的初步鑒定評級標準等級評定要素IIa或IIb級III多層房屋

(墻承重)層間>Hi/550,≤Hi/450>Hi/450結構頂點>H/650,≤H/550>H/550多層房屋(柱承重)層間>Hi/600,≤Hi/500>Hi/500結構頂點>H/700,≤H/600>H/600注:1表中限值系對一般裝修標準而言,若為高級裝修應事先協(xié)商確定;2表中H為結構頂點高度;Hi為第i層的層間高度。表6火災后工業(yè)建筑砌體結構側向(水平)位移變形的初步鑒定評級標準等級評定要素Ⅱa級或Ⅱb級Ⅲ級多層房屋(包括多層廠房)層間位移或傾斜>5,≤20>20頂點位移或傾斜>15,≤30和3H/1000中的較大者>30和3H/1000中的較大值單層房屋(包括單層廠房)有吊車廠房墻、柱位移>HT/1250限值,但不影響吊車運行>HT/1250限值,影響吊車運行無吊車廠房位移或傾斜獨立柱>10,≤15和1.5H/1000中的較大者>15和1.5H/1000中的較大值墻>10,≤30和3H/1000中的較大值>30和3H/1000中的較大值注:1表中H為自基礎頂面至柱頂總高度:h為層高;HT為基礎頂面至吊車梁頂面的高度;2表中吊車房屋柱的水平位移限值,是在吊車水平荷載作用下按平面結構圖形計算的廠房柱的橫向位移;3在砌體結構中,墻包括帶壁柱墻。4多層房屋中,可取層間位移和結構頂點總位移中的較低等級作為結構側移項目的評定等級;5當結構安全性無問題,傾斜超過表中Ⅱ級的規(guī)定值但不影響使用功能時,仍可評為Ⅱb級。6.4.21.砌體結構構件火災后截面溫度場取決于火災過程、火災影響區(qū)域及持續(xù)時間、構件表面最高溫度、截面形式、材料的熱工性能等?;馂暮笃鲶w結構構件檢測的規(guī)定,是根據(jù)火災后建筑結構檢測鑒定經(jīng)驗,并參照《建筑物火災后診斷與處理》、《房屋結構災害檢測與加固》等文獻制訂的。火災后砂漿和塊材強度的分析判定有三種方法,分別是現(xiàn)場原位檢測、抽樣實驗室檢測和根據(jù)構件截面溫度場判定。附錄J給出了砂漿和粘土磚塊材火災后的強度折減系數(shù)?;馂暮笃鲶w結構構件表面溫度可根據(jù)構件所處區(qū)域的火場溫度推定,見公式(6.4.2-1);截面內部溫度可以根據(jù)表面溫度推定,見公式(6.4.2-2)。(℃)(6.4.2-1)式中,-火場溫度℃,-砌體結構構件表面溫度℃;(6.4.2-2)式中:砌體結構構件距迎火面d(mm)處的溫度。公式(6.4.2-1)和公式(6.4.2-2)適用于粘土磚砌體結構構件,其他砌塊形式的砌體結構構件尚缺少相應的試驗和調查數(shù)據(jù)支撐。2.本次修訂增加了砌體抗壓、抗拉、抗彎及抗剪強度設計值的推定方法,同時也給出了火災后砌體抗壓承載能力計算方法及其相關系數(shù)的取值方法。砌體強度設計值取值、抗壓承載能力計算及其參數(shù)取值的原則與《砌體結構設計規(guī)范》(GB50003)一致。3.本次修訂增加了火災后砌體結構構件高厚比驗算的條文。4.火災后砌體結構構件的詳細鑒定評級,應根據(jù)表7的規(guī)定進行承載能力分析,參照《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》(GB50144)和《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292)按照表7下列原則評定為b、c、d級。。表7受火影響的砌體構件承載能力評定等級構件種類R/γ0Sbcd重要構件工業(yè)建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.85民用建筑≥0.95<0.95且≥0.90<0.90次要構件工業(yè)建筑≥0.87<0.87且≥0.82<0.82民用建筑≥0.90<0.90且≥0.85<0.856.5火災后木結構構件的鑒定評級6.5.1本條參照《木結構設計規(guī)范》GB50005和《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292制定,為本次修編新增加內容??紤]到初步鑒定評級時,木構件變形的測量較粗略,因此正文條文中采取粗線條評判法,由檢測鑒定人員在考慮構件火災損傷程度及構件重要性等諸因素后,綜合評定,若無經(jīng)驗,可參照下表8評定。表8火災后木構件基于整體變形的初步鑒定評級標準等級評定要素構件類別各級變形損傷等級狀態(tài)特征Ⅱa級或Ⅱb級Ⅲ級撓度桁架、屋架、托架>l0/400>l0/200主梁>l0/250>l0/150擱柵、檁條>l0/250>l0/120椽條>l0/150>l0/100側向彎曲的矢高柱或其他受壓構件>lc/400>lc/200矩形截面梁>l0/300>l0/150注:1表中l(wèi)0為計算跨度;lc為柱的無支長度;2表中的側向彎曲,主要是由木材生長原因或干燥、施工不當所引起的。6.5.2木結構構件火災后承載力參考《膠合木結構技術規(guī)范》GB/T50708進行計算,評級指標取自《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292,并按照表9下列原則評定為b、c、d級。表9受火影響的木構件承載能力評定等級構件種類R/γ0Sbcd主要構件及連接≥0.95<0.95且≥0.90<0.90一般構件≥0.90<0.90且≥0.85<0.856.6火災后鋼-混組合結構構件的鑒定評級6.6.1-6.6.4近些年,隨著國內鋼-混組合結構構件的快速發(fā)展,鋼-混組合結構發(fā)生火災的案例陸續(xù)出現(xiàn),為了更準確的對此部分受火結構構件進行鑒定,本次修編匯總了國內多家科研院所的相關研究成果,增加了此部分內容。7鑒定報告7.0.1根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292)和《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》(GB50144)的有關規(guī)定,鑒定報告除本條文規(guī)定的內容外,還應包含標題、日期、委托人、承擔鑒定的單位、簽章、摘要、目錄、鑒定目的、范圍、建筑結構火災和火災后的狀況、檢測項目、檢測依據(jù)、取樣原則、實驗方法、實驗分析結果、結構分析與校核、構件可靠性評級、結論、建議和附錄(包括相關照片、材質檢測報告、證據(jù)資料等)內容?;馂母艣r敘述的主要內容應包括:起火時間、主要可燃物、燃燒特點和持續(xù)時間、滅火方法和手段等。7.0.2當結構構造復雜時,可繪制評定結果分布圖。附錄A常見材料燃點、變態(tài)溫度附錄A資料引自段文璽論文《建筑結構的火災分析和處理》(《工業(yè)建筑》,1985.5-7)。附錄B混凝土表面顏色、裂損剝落、錘擊反應、爆裂與溫度關系B.0.1本表主要是根據(jù)江蘇省建筑科學研究院閔明保等《建筑物火災后診斷與處理》的試驗研究;綜合前蘇聯(lián)НИИЖБСССР《建筑物火災后混凝土結構鑒定標準》(1987);Н.А.ИЛЬИН《火災損傷建筑物技術鑒定》;李引擎等《建筑防火設計與研究》等、試驗資料和標準基礎上制定的。B.0.2引自四川消防科學研究所試驗結果,該試驗是采用標準火災——溫度曲線進行試驗。目前我國采用國際標準化組織ISO834的火災標準時間——溫度曲線,其表達式為:Tf(t)=345log10(8t+1)+20式中:Tf(t)——t時刻的溫度(oC)20——初始環(huán)境溫度(oC)t——升溫時間(min)試驗結果可參閱公安部四川消防科學研究所研究報告:鋼筋混凝土建筑火災燒損程度鑒定技術的研究報告之三(1990.11)。B.0.3影響混凝土高溫爆裂的因素較多,為便于工程應用,哈爾濱工業(yè)大學、華南理工大學搜集了國內外關于混凝土高溫爆裂臨界溫度的30篇文獻,基于82個爆裂臨界溫度與混凝土強度的試驗數(shù)據(jù),提出了相關計算公式。隨混凝土強度提高,爆裂臨界溫度降低,這主要是隨混凝土強度提高,其微觀結構更致密,水蒸氣逃逸更困難所致。表B.0.3中數(shù)據(jù)來自文獻“陳明陽,侯曉萌,鄭文忠,吳波.混凝土高溫爆裂臨界溫度和防爆裂纖維摻量研究綜述與分析[J].建筑結構學報,2017,38(1):161-170.”附錄C磚、水泥砂漿表面顏色和裂縫與溫度的關系附錄C資料引自:閔明保、李延和、高本立?!督ㄖY構火災溫度的判定方法》,建筑結構,1994年,第1期)。附錄D混凝土構件在標準升溫條件下溫度場實用曲線圖D.0.1實心板說明:圖中給出了板厚為80mm、100mm、120mm、150mm、200mm5種規(guī)格。圖中溫度值是厚為1cm區(qū)間中點處的溫度,以℃計。受火表面的距離(包括構件表面抹灰厚度),mm;圖中時間te是指當量標準升溫時間,min圖D.0.1-1H=80mm圖D.0.1-2H=100mm圖D.0.1-3H=120mm圖D.0.1-4H=150mm圖D.0.1-5H=200mmD.0.2圓形柱構件說明:柱截面半徑為150mm、170mm、200mm、220mm、250mm、270mm、300mm、320mm、350mm共9種。溫度值是厚為1cm的圓環(huán)中點處的溫度,以℃計。迎火距離,即所求點到柱外表面的距離(包括構件表面抹灰厚度),mm;圖中時間te為當量標準升溫時間,min。圖D.0.2-1R=150mm圖D.0.2-2R=170mm圖D.0.2-3R=200mm圖D.0.2-4R=220mm圖D.0.2-5R=250mm圖D.0.2-6R=270mm圖D0.2-7R=300mm圖D.0.2-8R=320mm圖D.0.2-9R=350mmD.0.3本附錄曲線圖是按照鋼筋混凝土構件的導熱微分方程,在標準火災條件下,按照數(shù)值計算結果編制。其中矩型截面溫度場表格可用于3面受火梁和4面受火柱。詳細內容可參閱路春森等所編著《建筑結構耐火設計》(建材工業(yè)出版社,1995)。本附錄中有關板的部分計算結果與公安部天津消防科學研究所實測數(shù)據(jù)(參閱公安部天津消防科學研究所研究報告:Fireresistanceofbeam-slabspecimens-experimentalstudies,1993)對比如下表2。表2板厚80mm時計算與實驗實測溫度對比表t(min)30405060S(mm)實/計誤差%實/計誤差%實/計誤差%實/計誤差%10524/547+3.8592/627+5.9651/668+2.6688/700+1.720352/388+10.2428/473+10.5488/524+7.3537/562+4.740209/177-18274/253-7.7330/317-3.9379/371+2.160136/81-40180/131-27.2231/187-19279/250-10.4從表2數(shù)值可見,在板內靠近受火面附近處,計算值比實測值大;在距受火面較遠點,計算值比實測值小。由于混凝土構件截面內的溫度分布與諸多因素有關,如混凝土的熱參數(shù)取值,截面尺寸誤差,試驗爐升溫曲線控制水平、熱電偶位置誤差、受熱后構件內水分的遷移等,即使在同一構件中對稱位置處(理論上應相等)所測得的溫度也相差較大。表3數(shù)據(jù)是由公安部天津消防科學研究所實測數(shù)據(jù)(參閱公安部天津消防科學研究所研究報告:Fireresistanceofreinforcedconcretecolumns-experimentalstudies,1993)。試件為4根305mm305mm,在對稱軸上共設置8個兩兩對稱的熱電偶,分別距受火表面為12、25、38、63min,在各受火時刻,4根柱共8個熱電偶所測溫度的最大、最小和平均值列于表2。最大值與本附錄計算值的誤差列于表3。表3溫度實測值(℃)s(mm)12 253863t(min)TmaxTminTTmaxTminTTmaxTminTTmaxTminT60659463548475344390302192260171106142706924965824943774253392212942021251688072352661452840445937325232823115019690749553649559433496404282362260180225100772577675586460520434311390288205247110792598686610485543461338414316231268120811619706632509566487365441344258296表4溫度誤差/%S/mmt/min1225386360+8.7+14.7+33.7+2070+8+17.8+31+23.880+6.4+15+27.6+24.290+5+12.2+24+23100+4+10.2+20.5+21.1110+3.2+8.4+17.6+19120+2.3+7+15.2+16.6從表4中可見,計算值均比實測值大。其中原因之一是計算時混凝土的含水率采用平衡含水率(混凝土質量的2%-4%),而試件試驗時含水率較高,相對含水率達(63%-98%)。但是,本附錄計算值要比法國混凝土結構耐火設計規(guī)范所給值偏?。▍⒁娎钜娴茸g:混凝土結構耐火設計強度實用計算法,中國建筑科學研究院印,1989)。附錄E常見可燃物轟燃大火當量升溫時間的確定E.0.1本附錄是基于軸心受壓(素)混凝土構件在遭受標準升溫火作用和一般火災火作用后承載能力相等的原則,將一般火災作用時間t等效為標準升溫作用時間,由此可以在實際工程中引用標準火災試驗的一些成果曲線。之所以用作對比的混凝土構件采用軸心受壓素混凝土柱,不考慮鋼筋的作用,其原因是火災后鋼筋的強度恢復較大,混凝土的強度損傷較大且不能恢復。圖1示出以400mm400mm混凝土柱為對比對象的計算結果。圖中以實際火災條件下承載力曲線的最小值作水平線相交于標準火災下柱承載力曲線,該交點所對應的時間即為標準當量時間。如圖中,F(xiàn)=0.06m1/2,qT=300MJ/m2時,標準當量時間約為68min圖1實際火災和標準火災條件下混凝土祝的承載力曲線實際火災和標準火災(bzhz)條件下混凝土柱的承載力曲線計算結果表明,所選柱截面由400mm400mm改變?yōu)?00mm300mm時,標準當量時間基本無變化。使用附表E.0.1-2數(shù)據(jù),必需是發(fā)生轟燃的大火。[鍵入文字] [鍵入文字]附錄F火災后混凝土構件材料微觀分析F.0.1X衍射分析和電鏡觀測都是在微觀領域中對火災后混凝土構件進行分析。X射線衍射分析首先解決待測物的物相組成,并由此推知混凝土中各種成分的原始狀況,經(jīng)歷過哪些變化。由特征峰的彌散或明銳程度(通常用峰的半高寬度),表示結晶的好壞。這些信息與混凝土構件受火損傷的程度相關,從而為評價混凝土構件的強度提供信息。條文中列出這些物相反應的特征溫度可以幫助判定混凝土小樣所在部位的灼著溫度,而混凝土構件的灼著溫度一經(jīng)確定,即可利用混凝土在高溫下的折減系數(shù)(見附錄F)評定火災混凝土的實際強度。事實上,混凝土中的各種原始材料以及水泥水化產(chǎn)物,碳化產(chǎn)物等都能在火災中發(fā)生各種變化,其熱致相變(脫水、分解、高溫相反應等)常需要一定的溫度,火災后各種相變產(chǎn)物的檢出都可以對混凝土的灼著溫度提供依據(jù)。掃描電鏡觀測分析也是近幾十年發(fā)展起來的現(xiàn)代化分析手段,它著眼于待測物的顯微形貌,可放大到十萬倍,比普通光學顯微鏡的分辨率高得多?;炷敛牧衔⒂^晶格結構拍照得到立體感極強。當用于火災后混凝土構件分析時,用電鏡分析獲得的各種物相顯微形貌變化,如玻璃態(tài)化,CSH凝膠的干縮、產(chǎn)生微裂紋,各種水化產(chǎn)物的變化等與物相組成分析配合,可以從混凝土材質的微觀結構變化中找出混凝土強度及混凝土破壞的實質。X射線衍射分析和電鏡觀測都采用分層切片辦法試驗。分層切片的厚度視構件火災損傷狀況而定,如果截面溫度場或火災傷梯度較大,切片厚度宜小,目前的切片厚度一般在5~10mm之間。附錄G火災后鋼筋混凝土力學性能G.1高溫時和高溫冷卻后混凝土強度折減系數(shù)G.1.1普通和高強混凝土自然冷卻后抗壓強度折減系數(shù)分別由圖1和圖2確定,普通混凝土水冷卻后抗壓強度折減系數(shù)分別由圖3確定。圖1圖2圖3G.2高溫時和高溫冷卻后鋼筋(普通及高強)強度折減系數(shù)G.2.1HPB235鋼筋和HRB400鋼筋高溫下的屈服強度折減系數(shù)分別由圖4和圖5確定,HPB235鋼筋和HRB400鋼筋高溫冷卻后的屈服強度折減系數(shù)分別由圖6和圖7確定。圖4圖5圖6圖7G.3高溫自然冷卻后混凝土彈性模量、鋼筋與混凝土粘結強度折減系數(shù)G.3.1折減系數(shù)根據(jù)已有研究成果和文獻資料,在考慮一定保證率的基礎上確定。火災后混凝土經(jīng)高溫作用后,其彈性模量及混凝土與鋼筋間粘結強度隨溫度的升高而降低。當溫度達到500℃以后,混凝土的彈性模量下降速度比混凝土抗壓強度降低速率更為迅速,下降約60%左右。在此溫度下,由于混凝土與鋼筋間的變形差異增大,使得混凝土與鋼筋間粘結強度也大為降低,由于光圓鋼筋與帶肋鋼筋本身的摩阻力和咬合力的不同,因而在高溫作用后的粘結強度下降程度也有所不同,光圓鋼筋在500℃以后粘結強度下降約50%,而HRB335級鋼筋下降則不到20%。當溫度達到700℃~800℃以后,混凝土的彈性模量幾乎為零,而此時的混凝土與鋼筋間的粘結強度,光圓鋼筋已全部喪失,HRB335級鋼筋也喪失了60%,可以看出火災對光圓鋼筋的粘結強度影響較大。當溫度低于400℃時,普通混凝土彈性模量的降低速率大于高強混凝土,超過400℃后,高強混凝土的彈性模量下降速率比普通混凝土快。高強鋼筋與混凝土之間的粘結強度隨過火溫度的退化關系與普通鋼筋與混凝土之間的粘結強度隨過火溫度的退化關系接近。G.4無粘結預應力鋼絞線剩余應力測試方法G.4.1為測量火災后無粘結預應力鋼絞線剩余應力,哈爾濱工業(yè)大學完成了30根應力水平(外荷載引起的拉應力與鋼絞線抗拉強度標準值之比)為0.3-0.7的1770級鋼絞線拉伸、卸載試驗,其中,偏軸應變測量方法(偏軸應變測量應變片貼方法如圖G-4所示)和軸線應變測量方法各15根。結果表明:按軸向應變計算鋼絞線應力誤差較大,這主要是由于環(huán)氧樹脂打磨很難完全平整,且在應變片的粘貼過程中無法保證應變片與鋼絞線軸線平行,使得應變片測量過程中偏移其鋼絞線軸線所致。將偏軸應變絕對值乘以

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