某网架结构火灾后检测鉴定与加固

刘涛董吉德

山东舜泰工程检测鉴定有限公司济南250000

摘要:对某实际网架结构火灾后进行现场检测,发现该网架的焊接球、杆件等构件均存在多处安全问题,对此做出了相应的鉴定分析，最后提出了该网架结构的加固改造建议。

关键词：网架结构检测鉴定加固设计

1.工程概况

某中学网架结构建筑面积为1950㎡，分为餐厅网架结构和操场网架结构，节点采用螺栓球节点形式，竣工日期为2004年5月。

2.网架结构现场检测

2015年3月12日夜间该网架结构屋面突然起火，火灾发生至完全扑灭,，历时2个小时。初步判定火灾原因为附近燃放的孔明灯落至餐厅屋面，着火点处燃烧时间约为1小时左右。

2.1餐厅网架结构检测

2.1.1结构布置检测

屋面上部板烧灼严重，导致板材产生断裂、破损现象，已完全不能满足使用要求；多数彩钢板夹芯处的保温材料已经完全燃烧，导致彩钢板出现塌落、松脱现象，部分区域已经掉落；多数屋面处钢龙骨由于烧灼产生弯曲、撕裂、松脱现象。现场集中出现大面积杆件弯曲变形现象。杆件变形区域的多数螺栓球节点处的螺栓出现松动现象。现场螺栓球未按规范要求将多余螺孔进行封口处理。现场未见防火涂层，构件防腐涂层经火灾后均出现不同程度的粉化现象。

2.1.2钢结构构件尺寸检测

依据《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001，现场随机抽取52个钢结构构件，采用超声波测厚仪和游标卡尺检测该网架结构构件的尺寸。经检测，所检网架钢结构构件的尺寸均满足设计要求。

2.1.3钢网架结构挠度值检测

依据《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004和《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010，采用水准仪现场测量下弦中央一点及跨度的四等分点。经检测，有一处超过挠度允许值，不满足规范要求。

2.1.4钢构件变形检测

依据《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001，现场随机抽取5个钢结构构件，采用钢卷尺检测该网架钢结构构件的变形。经检测，所检网架钢结构构件的变形均超过允许值，不满足规范要求。

2.2操场网架

2.2.1结构布置检测

屋面上部板均烧灼严重，导致板材产生断裂、破损现象，已完全不能满足使用要求；多数彩钢板夹芯处的保温材料已经完全燃烧，导致彩钢板出现塌落、松脱现象；多数屋面处钢龙骨由于烧灼产成弯曲、撕裂、松脱现象；现场与变形杆件连接处的螺栓出现松动现象；现场螺栓球未按照规范要求将多余的螺孔进行封口处理；经现场打磨，网架钢构件表观未见撕裂、裂纹等现象。现场未见防火涂层，钢构件防腐涂层经火灾后均已出现不同程度的粉化现象。

2.2.2钢结构构件尺寸检测

依据《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001，现场随机抽取35个钢结构构件，采用超声波测厚仪和游标卡尺检测该网架结构构件的尺寸。经检测，所检网架钢结构构件的尺寸均满足设计要求。

2.2.3钢网架结构挠度值检测

依据《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004和《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010，采用水准仪现场测量下弦中央一点。经检测，所检处网架结构的挠度值未超过挠度允许值，满足规范要求。

2.2.4钢构件变形检测

依据《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001，现场随机抽取7个钢结构构件，采用钢卷尺检测该网架钢结构构件的变形。经检测，所检网架钢结构构件的变形均超过允许值，不满足规范要求。

3.网架结构鉴定

3.1餐厅网架结构鉴定

根据现场受火物体状态，低碳钢支架已产生扭曲变形。推断过火区域多数结构构件的受火温度超过700℃。依据上述检查、检测结果及《火灾后建筑结构鉴定标准》CECS252：2009的规定对网架钢结构构件进行火灾后鉴定评级：a、将构件变形区域的杆件评定为Ⅳ级，其他未发现明显变形区域的杆件评定为Ⅲ级；b、将网架整体变形评定为Ⅲ级。依据上述检查、检测结果及《火灾后建筑结构鉴定标准》CECS252：2009的规定对网架钢结构连接进行火灾后鉴定评级：a、将网架支座连接评定为Ⅲ级；b、将构件变形区域的的螺栓连接评定为Ⅳ级，其他螺栓连接评定为Ⅱb级。

3.2操场网架结构鉴定

根据现场受火物体状态，网架构件漆膜已变黑、脱落。推断过火区域结构构件的受火温度区间为300℃～600℃。依据上述检查、检测结果及《火灾后建筑结构鉴定标准》CECS252：2009的规定对网架钢结构构件进行火灾后鉴定评级：a、将变形超过L1/1000的杆件评定为Ⅳ级，其他未超出变形限值的杆件评定为Ⅱb级。b、将网架整体变形评定为Ⅱa级。依据上述检查、检测结果及《火灾后建筑结构鉴定标准》CECS252：2009的规定对网架钢结构连接进行火灾后鉴定评级：a、将网架支座连接评定为Ⅱb级；b、将该部分螺栓连接评定为Ⅲ级，其他螺栓连接评定为Ⅱa级。

3.3鉴定结论

根据对各网架的现场调查、检测结果及鉴定分析，鉴定结论如下：

经承载力复核验算，依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-1999的规定,将餐厅网架结构安全性评定为Dsu级。经承载力复核验算，依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-1999的规定,将操场网架结构安全性评定为Csu级。即该网架结构的安全性略低于本标准对Asu级的要求。

4.加固建议

建议对餐厅网架结构整体拆除重建。建议对其余网架杆件进行全面的变形观测，若超过规范要求，应对相关构件采取更换措施。由于受火灾影响，对操场结构网架更换杆件后，应严格控制荷载作用，不得布置下弦恒载，且应避免恒荷载的重复叠加，以免对结构承载力产生不利影响。操场网架结构的防火、防腐涂层应按规范要求重新涂刷。建议对钢构件定期进行维护。

结论

对失火之后的网架结构首先应进行细致的现场勘察测量,并在其基础之上作相应的鉴定分析,结合相关建筑物安全性鉴定评级的各层次标准,来对结构的局部和整体安全性进行评定。根据不同的网架的加固方法，在实际工程中应根据火灾后结构受损情况，结合结构类型特点，按照构件火灾损伤评定等级以及所需加固的部位，因地制宜地采用不同的加固设计方案。文中对网架结构发生火灾后进行了检测鉴定与加固设计,为以后火灾后工程加固设计提供了实际参考。

参考文献

[1]96C.钢结构加固技术规范[S][D].,1996.

[2]2010JGJ.空间网格结构技术规程[S][D].,2010.