T/CECS252-2019 火灾后工程结构鉴定标准及条文说明.pdf

T/CECS252-2019 火灾后工程结构鉴定标准及条文说明.pdf
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:.pdf
资源大小:53 M
标准类别:建筑工业标准
资源ID:216897
下载资源

标准规范下载简介

T/CECS252-2019 火灾后工程结构鉴定标准及条文说明.pdf

6.2.1混凝土结构构件评级一般按板、梁、柱、墙等构件来评 定。本条中,火灾后混凝土的颜色改变应注意熏黑与碳化变黑的 区别,此处被黑色覆盖指熏黑。 在对火灾后混凝土构件进行初步调查时,除了解混凝十构件 没计施工情况和被调查构件周围各种材料的高温变态情况外,主 要还应了解火灾后混凝土构件外观特征情况,作为判断火灾的火 场温度及构件灼着温度的主要依据。 从试验结果和大量的调查中可以知道,混凝土构件的外观在 受到火灾高温作用后会发生一系列的变化,比如温度不超过 300℃时,混凝土表面仅看见黑烟;当温度由300℃~600℃时, 昆凝土表面会逐渐变色,由粉红色加深到铁锈红;当温度由 600℃上升到700℃800℃时,混凝土表面颜色逐渐泛黄,由浅 黄色到土黄色;当温度超过800℃后混凝土表面颜色开始由土黄

色变到灰白色。文比如,混凝土受到高温作用后,其表面会生成 许多网状裂缝,特别当混凝土达到临界温度580℃后,其表面会 产生大量裂缝,并会发生爆裂和露筋现象,如果火灾后混凝土构 件有爆裂和露筋现象,也说明该构件截面温度梯度变化很大,强 变损失亦较大。 在进行混凝土构件外观调查时,还应注意由于构件设计的标 准不同(如截面尺寸、配筋大小、强度等级),构件形状不同以 及所处火灾区域不同,混凝土构件所受温度的作用和强度降低的 程度都不尽相同。在同等温度作用下,构件截面设计越大,因尺 寸效应的缘故,构件灼着温度相对较低,构件强度降低也较小, 构件的形状不同,如楼板厚度较薄,又直接受到火焰冲击,热量 不易逸散,其灼着温度较高,强度降低较大,梁虽截面较大,但 三面受火,其灼着温度及强度降低次之,柱因截面较大,且侧面 受火,其灼着温度及强度降低相对较小。 本条中火灾后混凝土楼板、屋面板和梁初步评级中关于火灾 裂缝和变形值的定量问题,考虑到混凝土结构火灾裂缝和变形等 损伤参数离散性较大,且构件在结构不同部位的重要性不一样, 因此正文条文中采取粗线条评判法,由检测鉴定人员在考虑构件 火灾损伤程度及构件重要性等诸因素后进行综合评定。也可参照 下列值评定,即: 裂缝宽度<0.2mm为轻微火灾裂缝; 裂缝宽度0.2mm~0.4mm为中等火灾裂缝; 裂缝宽度>0.4mm为粗火灾裂缝。 表1中变形主要指火灾引起板、梁构件的挠度,可参照下列 值作初步评定,即: ≤L为Ⅱa级,无明显变形; 「<<3[为IL,级,中等变形;

表1受弯构件的挠度限值

11o为构件的计算跨度;计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度1o按实际 悬臂长度的2倍取用

DA/T 28-2018 建设项目档案管理规范2表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件

6.2.2当采用抽样试验确定火灾后混凝土强度时,

域和常温区域分别抽取试样,便于对比。抽样数量宜符合现行国 家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T50344的要求。 现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144和 《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292在构件层次,评定为a、 b、c、d 四级,具体见表 2。

表2混凝土构件承载能力评定等级

R为结构构件火灾后的抗力;S为作用效应;为结构重要性系数,按现行 家标准《工程结构可靠度设计统一标准》GB50068的有关规定取值

家标准《工程结构可靠度设计统一标准》GB50068的有关规定取

6.3.1火灾后钢结构构件的初步鉴定评级主要根据火灾后比较 容易观测到的宏观现象,例如构件的涂装与防火保护受损情况、 构件开裂、局部变形、整体变形等,初步判断出哪些构件明显损 坏(IV级),哪些构件火灾损伤较小(ⅡIa级),对IV级构件一般 情况下无须再进行进一步检测,从而可大天减少需要鉴定的构件 数量。 对于有防火保护的钢构件,火灾后防火保护完好且基本无 损,则表示火灾中构件所经历的温度不高,构件的损坏很小,因

此评为Ⅱ。级。至于构件保护层脱落或出现明显裂缝,则表示构 件可能在火灾中经历较高的温度,应根据构件的局部屈曲和变形 等情况对其损伤做进一步检测。 从火灾后的钢结构建筑案例现场调查来看,局部残余变形与 局部屈曲是钢构件在火灾中常见的一种损伤,且构件有局部损伤 时,并不一定出现很大的整体变形,因此钢结构的局部残余变 形、局部屈曲是独立的火灾损伤现象,应单独评定。 表6.3.1中,Ⅲ级损伤变形界限值取为Ⅱ。级损伤变形限值 的2倍,当火灾后构件的残余变形超过该值,说明构件的变形很 大,损伤已很严重。 此外,还可借助高温过火冷却后钢材表面的颜色来大致判定 构件曾经历的最高温度及损伤,表3列出了结构钢高温过火冷却 后的颜色变化情况。大体上,钢材表面颜色随着钢材所经历的最 高温度的升高而逐步加深。但是,由于高温过火冷却后钢材表面 的颜色与钢材的种类、高温持续时间、冷却方式等因素有关,而 实际构件表面在绝大多数情况下或有防腐涂料或有锈蚀,以此钢 材的表观颜色只能作为参考

表3高温过火冷却后钢材表面的颜色

摘自:曹文衔:损伤累积条件下钢框架结构火灾反应的分析研究「D:上海: 济大学,1998.

八尔口 往局部应力集中,现场焊接施工质量不易保证,因此在火灾下钢 结构连接也时有出现损坏的。对于高强度螺栓连接,只要螺栓出 现松动,就应予以更换。 6.3.2受火构件的材料特性可能发生较大的变化,故详细鉴 定时应对受火构件的材料特性进行调查,并作为承载力与冲击 韧性评定的依据。本次修编结合国内近年来相关研究成果,增 加了通过火灾作用温度判定高强螺栓、焊缝屈服强度以及高强 螺栓预拉力,以方便检测评级。受火钢构件的材料特性一般 包括: (1)屈服强度与极限强度; (2)延伸率; (3)冲击韧性; (4)弹性模量。 受火钢构件的承载力包括: (1)截面抗弯承载力; (2)截面抗剪承载力: (3)构件和结构整体稳定承载力; (4)连接强度。 一般地,受火构件的材料特性宜采用现场取样试验测定 取样过程中保证现场安全。当现场不易取样或现场取样对构件 有较天的损害时,可采用同种钢材加温冷却试验确定。采用同 种钢材加温冷却试验来确定受力构件的材料强度与冲击韧性 时,钢材的最高温度应与构件在火灾中所经历的最高温度相 司,并且冷却方式应能反映实际火灾中的情况(泼水冷却或是 空气冷却)。 现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144和 (民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292按表4评定为a、b、c、d 四级。

表4钢构件承载能力评定等级

注:表中R为结构构件火灾后的抗力,S为作用效应,%为结构重要性系数,按 现行国家标准《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153的有关规定取值

表5火灾后民用建筑砌体结构侧向位移变形的 初步鉴定评级标准

表中限值系对一般装修标准而言,若为高级装修应事先协商确定; 表中H为结构顶点高度:H:为第i层的层间高度。

注:1表中限值系对一般装修标准而言,若为高级装修应事先协商确定:

表6火灾后工业建筑砌体结构侧向位移变形的初步鉴定评级标准(mm)评级项目Ⅱa级或Ⅱb级Ⅲ级多层房屋层间位移或倾斜>5,≤20>20(包括多>15,≤30和3H/1000>30和3H/1000顶点位移或倾斜层厂房)中的较大者中的较大值有吊车厂房墙、>Hr/1250限值,>HT/1250限值,柱位移但不影响吊车运行影响吊车运行单层房屋>10,≤15和1.5H/1000>15和1.5H/1000(包括单无吊车厂独立柱中的较大者中的较大值层厂房)房位移或>10,≤30和3H/1000倾斜>30和3H/1000墙中的较大值中的较大值注:1表中H为自基础顶面至柱顶总高度:h为层高;Hr为基础顶面至吊车梁顶面的高度;23表中吊车房屋柱的水平位移限值,是在吊车水平荷载作用下按平面结构图形计算的厂房柱的横向位移;3在砌体结构中,墙包括带壁柱墙;4:多层房屋中,可取层间位移和结构顶点总位移中的较低等级作为结构侧移项目的评定等级;5当结构安全性无问题,倾斜超过表中Ⅱ级的规定值但不影响使用功能时,仍可评为Ⅱ级。6.4.2本条对火灾后砌体结构构件的详细鉴定评级作出了规定。1砌体结构构件火灾后截面温度场取决于火灾过程、火灾影响区域及持续时间、构件表面最高温度、截面形式、材料的热工性能等。火灾后砌体结构构件检测的规定,是根据火灾后建筑结构检测鉴定经验,并参照《建筑物火灾后诊断与处理》《房屋结构灾害检测与加固》等文献制定的。火灾后砂浆和块材强度的分析判定有三种方法,分别是现场原位检测、抽样实验室检测和根据构件截面温度场判定。本标准附录给出了砂浆和黏土砖块材火灾.95:

式中: 火场温度(); T。一一砌体结构构件表面温度(℃); Td一一砌体结构构件距迎火面d(mm)处的温度。 公式(2)和公式(3)适用于黏土砖砌体结构构件,其他码 块形式的砌体结构构件尚缺少相应的试验和调查数据支撑。 2本次修订增加了砌体抗压、抗拉、抗弯及抗剪强度设计 直的推定方法,同时也给出了火灾后砌体抗压承载能力计算方法 及其相关系数的取值方法。砌体强度设计值取值、抗压承载能力 计算及其参数取值的原则与现行国家标准《砌体结构设计规范 GB50003一致。 4现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144和

《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292按表7评定为a、b、c、c 四级,

表7砌体构件承载能力评定等级

表中R为结构构件火灾后的抗力,S为作用效应,Y为结构重要性系数, 现行国家标准《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153的规定取值

和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292制定的, 考虑到初步鉴定评级时,木构件变形的测量较粗略,因此条 文中采取粗线条评判法,由检测鉴定人员在考虑构件火灾损伤程 度及构件重要性等诸因素后,综合评定。若无经验,可按表8 评定。

灾后木构件基于整体变形的初步鉴定

1 表中1o为计算跨度,1.为计算长度:

2侧向弯曲主要是由木材生长原因或干燥、施工不当所引起的

6.5.2本条第2款主要参考了国家标准《木结构

表9木构件承载能力评定等级

注:表中R为结构构件火灾后的抗力,S为作用效应,%为结构重要性系数, 现行国家标准《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153的有关规定取值

7.0.1依据现行国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292和《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144的有关规定 鉴定报告除本条文规定的内容外,还包含标题、日期、委托人 承担鉴定的单位、签章、摘要、目录、鉴定目的、范围、工程结 构火灾和火灾后的状况、检测项目、检测依据、取样原则、试验 方法、试验分析结果、结构分析与校核、构件可靠性评级、结 论、建议和附录(包括相关照片、材质检测报告、证据资料等) 内容。火灾概况叙述的主要内容包括:起火时间、主要可燃物 燃烧特点和持续时间、灭火方法和手段等。 7.0.2本标准明确规定了鉴定报告编写要点,以保证鉴定报告 的质量。

附录A混凝土构件表面特征与温度关系

附录A主要是根据江苏省建筑科学研究院闵明保等《建筑 物火灾后诊断与处理》的试验研究;苏联《建筑物火灾后混凝土 结构鉴定标准》(1987)、《火灾损伤建筑物技术鉴定》;李引擎等 《建筑防火设计与研究》等试验资料和标准基础上制定的。

附录B常见材料变态温度、燃点

附录 C砌块材料表面特征与温度的关系

附录C是根据江苏省建筑科学研究院闵明保等《建筑结构 火灾温度的判定方法》的研究成果,并综合国内外近些年的科研 成果,对部分内容进行了调整,

附录D混凝土构件在标准升温

板厚80mm时计算与实验实测温

t(min) 30 40 50 60 s 误差 误差 误差 误差 实/计 实/计 实/计 实/计 (mm) (%) (%) (%) (%) 40 209/177 18.0 274/253 7. 7 330/317 3. 9 379/371 +2.1 60 136/81 40.0 180/131 27.2 231/187 —19.0 279/250 10.4

注:t为板升温时间,s为板内温度测点距受火面的距离。

表11温度实测值(℃)

表12温度误差 (%

从表12中可见,计算值均比实测值大,主要是含水率的影 响。计算时混凝土的含水率采用平衡含水率(混凝土质量的 2%~4%),而试件试验时含水率较高,相对含水率达63%~ 98%。但计算值要比法国混凝土结构耐火设计规范所给值偏小 (参见李引擎等译《混凝土结构耐火设计强度实用计算法》, 1989)

附录E常见可燃物发生轰燃情况下

本附录是基于轴心受压(素)混凝土构件在遭受标准升温火 作用和实际火灾火作用后承载能力相等的原则,将实际火灾作用 时间(t)等效为标准升温作用时间(t。),由此可以在实际工程 中应用标准火灾试验的一些成果曲线。 之所以用作对比的混凝土构件采用轴心受压素混凝土柱,不 考虑钢筋的作用,其原因是火灾后钢筋的强度恢复较大,而混凝 土的强度损伤较大且不能恢复。 图1示出以400mm×400mm混凝土柱为对比对象的计算结 果。图中以实际火灾条件下承载力曲线的最小值作水平线相交于 标准火灾下柱承载力曲线,该交点所对应的时间即为当量标准升 温时间(te)。图中,F=0.06ml/2,q~=300MJ/m²时,当量标 准升温时间约为68min

图1实际火灾和标准火灾条件下混凝土柱的承载力曲线

实际火灾和标准火灾条件下混凝土柱的承载力曲线计算结果 表明,所选柱截面由400mm×400mm改变为300mm×300mm 时,当量标准升温时间(te)基本无变化。 本标准表E.0.4数据仅适用于发生轰燃的情况,其中轰燃 是指着火房间内所有可燃物表面均开始剧烈燃烧

附录F火灾后混凝土材料的微观分析

F.0.1、F.0.2X衍射分析和电镜观测都是在微观领域中对火 灾后混凝土构件进行分析。 X射线衍射分析首先解决待测物的物相组成,并由此推知混 凝土中各种成分的原始状况,经历过哪些变化。由特征峰的弥散 或明锐程度(通常用峰的半高宽度),表示结晶的好坏。这些信 息与混凝土构件受火损伤的程度相关,从而为评价混凝土构件的 强度提供信息。条文中列出这些物相反应的特征温度可以帮助判 定混凝土小样所在部位的历经温度,而混凝土构件的历经温度 经确定,即可利用混凝土在高温下的折减系数(附录F)评定火 灾混凝土的实际强度。事实上,混凝土中的各种原始材料以及水 泥水化产物,碳化产物等都能在火灾中发生各种变化,其热致相 变(脱水、分解、高温相反应等)常需要一定的温度,火灾后各 种相变产物的检出都可以对混凝土的历经温度提供依据。 扫描电镜观测分析也是近儿十年发展起来的现代化分析手 段,它着眼于待测物的显微形貌,可放大到十万倍,比普通光学 显微镜的分瓣率高得多。混凝土材料微观晶格结构拍照立体感极 强。当用于火灾后混凝土构件分析时,用电镜分析获得的各种物 相显微形貌变化,如玻璃态化、CSH凝胶的十缩、产生微裂纹: 各种水化产物的变化等与物相组成分析配合,可以从混凝土材质 的微观结构变化中找出混凝土强度及混凝土破环的实质。 X射线衍射分析和电镜观测都采用分层切片办法试验。分层 切片的厚度视构件火灾损伤状况而定,如果截面温度场或火灾损 伤梯度较大,切片厚度宜小,目前的切片厚度一般在5mm~ 10mm之间。

附录G火灾后钢筋混凝土的力学性能

图2普通混凝土自然冷却抗 压强度折减系数曲线

图3高强混凝土自然冷却抗压强度折减系数曲线

图4普通混凝土浇水冷却后抗压强度折减系数曲线

混凝土高温下的抗压强度折减系数按表13确定。表13中的 取值是根据《高温下混凝土和钢筋强度的统计分析》(自然灾害 学报,Vol.19,No.1,2010)的建议,大体具有 95%的保证率。

表13混凝土高温下抗压强度折减系数

不同学者给出的普通混凝土高温下的抗压强度折减系数试验 果分别见图5,图中同时展示了表13中相应取值的连线

图5普通混凝土高温下的抗压强度折减系数曲线

G.0.2不同学者给出的HPB235钢筋和HRB40O钢筋高温自然 令却后的屈服强度折减系数试验结果分别见图6和图7,图中同时 展示了本标准表G.0.2中相应取值的连线。本标准表G.0.2中的 取值是根据《高温后混凝土和钢筋强度的统计分析》(华南理工大 学学报,Vol.36,No.12,2008)的建议,大体具有95%的保证率。

PB235钢筋自然冷却后的屈服强度折

HPB235钢筋、HRB335钢筋和HRB4O0钢筋高温下的屈服 强度折减系数按表14确定。

表14钢筋高温下屈服强度折减系数

不同学者给出的HPB235钢筋和HRB4OO钢筋高温下的屈 服强度折减系数试验结果分别见图8和图9,图中同时展示了表 14中相应取值的连线。表14中的取值是根据《高温下混凝土和 钢筋强度的统计分析》(自然灾害学报,Vol.19No.1,2010) 的研究结果取整得到的,大体具有95%的保证率。 G.0.3折减系数根据已有研究成果和文献资料,在考虑95%保

3235钢筋高温时的屈服强度折减系

B400钢筋高温时的屈服强度折减系

证率的基础上确定。 火灾后混凝土经高温作用后,其弹性模量及混凝土与钢筋间 粘结强度随温度的升高而降低。当温度达到500℃以后,混凝土 的弹性模量下降速度比混凝土抗压强度降低速率更为迅速,下降 约60%左右。在此温度下,由于混凝土与钢筋间的变形差异增 天,使得混凝土与钢筋间粘结强度也大为降低,由于光圆钢筋与 带肋钢筋本身的摩阻力和咬合力的不同,因而在高温作用后的粘 结强度下降程度也有所不同,光圆钢筋在500℃以后粘结强度下 降约50%,而HRB335级钢筋下降则不到20%。当温度达到 700℃~800℃以后,混凝土的弹性模量几乎为零,而此时的混凝 土与钢筋间的粘结强度,光圆钢筋已全部丧失,HRB335级钢筋 也丧失了60%,可以看出火灾对光圆钢筋的粘结强度影响较大。 当温度低于400℃时,普通混凝土弹性模量的降低速率大于 高强混凝土,超过400℃后,高强混凝土的弹性模量下降速率比 普通混凝土快。高强钢筋与混凝土之间的粘结强度随过火温度的 退化关系与普通钢筋与混凝土之间的粘结强度随过火温度的退化

图10偏轴应变测量应变片贴方法

G.0.5哈尔滨工业大学对不同抗拉强度等级的低松弛高强预应 力钢丝、钢绞线进行了高温时、高温后力学性能试验SJG 19-2019 深圳市建设工程防水技术标准,量测了火 灾下预应力钢丝、钢绞线的条件屈服强度、极限强度等。基于试 验数据,确定了本规程高温时、高温后预应力钢丝、钢绞线强度 折减系数。除高温后预应力钢丝、钢绞线强度折减系数列于本标 准表G.0.5外,为便于参考,本条文说明给出高温时预应力钢 丝、钢绞线强度折减系数如表15所示

表15高温时预应力钢丝、钢绞线强度折减系数

注:本表引自郑文忠,侯晓萌,闫凯.预应力混凝土高温性能及抗火设计[M 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2012。

附录H火灾后钢结构钢材、高强度

附录H火灾后钢结构钢材、高强度 螺栓及焊缝的力学性能

H.0.1H.0.3各种钢材由于化学组分及其所经受的一系列加 工过程(包括生产轧制、热处理方式、冷加工工艺等)的不同: 其常温下的性能、高温下的性能以及高温过火对钢材性能的影响 均有较大的差别。 一般地,普通热轧结构钢在高温过火冷却后的强度降低很 小,而经过热处理、冷拨加工得到的高强度钢(如35号钢、45 号钢)以及薄壁冷弯型钢在高温过火冷却后强度降低较多。 H.0.4高强度螺栓预拉力决定了钢结构高强螺栓节点的连接强 度,连接节点高温过火冷却后其参数降低较多

上海市住宅工程质量分户验收管理办法(沪住建规范[2018[5号 上海市住房和城乡建设管理委员会2018年7月)附录」火灾后砌体强度及承载

土砖块材的,是截面平均折减系数,可以根据火场温度直接得到 砂浆及块材的强度折减,然后根据公式(J.0.1)~(J.0.3)计 算各种强度平均值及相应的设计值。 实际应用时,可以根据公式(2)和公式(3)分析截面每 点的温度,然后推算每一点的强度折减,适用于采用数值分析构 件承载能力的情况

统一书号:15112·34501 定价:58.00元

©版权声明
相关文章