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摘要：

文章通過介紹火災后建筑材料和部件的形變與質變來對火災現場大火的溫度進行初步判定，并闡述四種方法來評定火災的大火溫度，分析了火災后鋼結構部件的性能。鑒定鋼結構構造的性能時主要是測定受損后鋼的安全系數，最后重點講解火災后鑒定鋼結構的步驟。

關鍵詞：

火災；鋼結構；檢測鑒定

火災會帶來嚴重的財產損失，燒毀建筑物內一切可燃物質，產生高溫摧毀建筑物，對建筑物本身帶來嚴重的影響，使建筑物失去完整性，降低牢固程度和承載能力。修復受災后的建筑物時，要對建筑物以及其中鋼結構部件等進行仔細調查，為修復過程提供重要的信息。

1火災現場調查與火災溫度的判定

1.1火災后材料的變化和構件的變化

建筑物配件的材料種類多種多樣，通常由玻璃、鋁合金和銅類組成。當溫度達到一定時，玻璃材料的配件會出現變形、邊角部卷曲；溫度進一步升高，玻璃燒至球狀，而鋁合金材質的配件就會熔化變成球狀體。調查火災后現場時，記錄材料發生的形變以及位置。根據材料發生變形的位置和變形后的形態，由此判斷火的溫度和大約范圍。鋼材料構件經過火災后，要重點注意其表面的涂層部分顏色的變化，迎著火的一面和背著火的一面的涂層顏色的不同，經過火的灼燒后鋼材質的強度發生的變化來判斷火的溫度。

1.2大火溫度的判定方法

通過火災現場殘留物來判定大火的溫度：建筑材料經過一定時間的大火灼燒后，有些材料會被燒毀，或者被燒至形變。大火的溫度大約在200～250℃時，鋼材料表面的涂層會被燒毀；溫度在300～350℃時，鋼材質的配件會發生翹邊和彎曲的現象；鋁材料的熔點范圍在300～500℃；溫度達到770℃時玻璃軟化，達到800～850℃時玻璃發生熔化。通過觀察鋼結構的燒毀情況來判定大火的溫度：當大火燃燒到一定的溫度時，鋼結構中的構件會在高荷載作用下發生變形，遭到破壞。計算壓桿構件在高溫環境下的臨界壓屈力時可以借助結構上分布的荷載，根據臨界壓屈力來計算出屈服強度。然后對比該材料高溫和常溫下的屈服強度，推斷火災高溫情況下壓桿壓屈時對應的構件溫度。

2火災后有關鋼結構的性能分析

鋼材本身耐火性差，當外界溫度達到150℃時，鋼材就需要采取保護措施；當受到高于300℃的大火灼燒時，鋼材的屈服程度會有所降低，強度也會不斷下降；在受到400～600℃的大火灼燒時，和正常狀態下的鋼材的屈服程度相比，此時鋼材屈服程度大大降低。當大火溫度大于或等于650℃時，鋼結構會受熱發生膨脹的現象，可能會引發建筑物坍塌的事故。與此同時，因為受到火災的影響，鋼結構部件自身會受到一定的影響，鋼的形態會發生變化，使得和其他相連接的部件之間產生影響，發生部件與部件之間連接松動的問題。

3火災后對鋼結構檢測鑒定的步驟

主要步驟：①熟悉建筑物實況，明確鑒定的目標、內容、火災范圍以及火災現場的房屋結構構造；②仔細調查火災現場，明確火災發生、大火燃燒的時間，燃燒的面積和涉及到范圍，標出火災現場受損較為嚴重的地區，清楚采用什么方式撲滅的大火；仔細觀察火災現場殘留物的形狀和狀態以及鋼結構構件變形的情況；③分析火災后鋼結構性能，通過判定火災中大火的溫度，推斷結構部件在經過火災過程中受到燃燒的最高溫度；通過觀察結構構件表面的受損情況來確定燒傷的嚴重情況。在檢驗計算鋼結構構件的承載能力時，借助火災后鋼結構材料力學性能、作用荷載和支承方式，分析鋼結構構件一系列的不利影響；④鑒定火災后鋼結構性能。測定火災后鋼結構安全系數，檢測鋼結構構件的承載能力、形變的程度，以及結構連接和構造的測定。通過原設計好的數值和火災后計算出的鋼結構構件的相關性能參數比較，鑒定出火災后鋼結構性能。想要改變被摧毀的鋼結構的承載能力，恢復鋼結構的原有功能就需要修復摧毀的鋼結構。修復摧毀的鋼結構時，要檢測和評定結構構件、結材料性能。發生火災后對建筑物進行檢測鑒定時，注重評定結構承重體系的安全系數。評定時注意鋼結構構件的承載力、有關干擾構件的承載力的材料性能、結構變形、連接和構造等因素。重點檢測鑒定工程：①檢測構件的材料性能。主要是針對鋼中化學成分的檢測和力學性能的檢測。檢測化學成分時主要對象是經歷火災后已經損壞了的鋼部件；力學性能主要是指構件材料的屈服程度、抗拉伸程度和伸長率等。火災情況嚴重復雜時，評定鋼結構材料損壞程度時不能單單根據火災中大火的溫度這一條件，想要測定鋼結構材料的屈服強度、能夠承受的最大拉應力、伸長率和彈性模量這些數值，可以通過取樣試驗的方式，直接現場取樣進行測定；檢驗計算構件的承載能力時，要借助火災后鋼結構材料力學性能、作用荷載和支承方式。將計算出來的鋼結構構件承載力和原本設定好的承載力比較，確定當前鋼結構構件的承載能力；②檢測鋼結構變形情況。檢測火災后的鋼結構變形情況時主要內容是水平位移、豎向撓度。通過分析火災中大火的溫度，采用有效的方法，再與常溫下材料力學性能參數對比，確定出鋼材料構件的變形程度；③結構構件發生變形后會對構件本身造成不利影響，形變過大時會導致結構構件本身失去承載力。在確定結構構件形變程度時，先鋼結構部件發生的翹曲、傾斜、撓度以及發生的側向位移、側向彎曲程度、形變量的數值，再與相對應的允許數值對比。火災可能會引發節點連接處受損，導致支承連接斷開或者受損。如果火勢迅猛，大火的溫度過高會造成焊縫、鉚釘、螺栓出現形變和滑動的現象。這些現象的發生都不利于鋼結構構件的牢固性，違背鋼結構構件的完整性原則，承載能力也會降低。所以在鑒定鋼結構構件的連接和構造時要注意受損的嚴重程度，檢查過程必須仔細。

4結束語

修復遭受火災的建筑物時，要對鋼結構構件進行分析和鑒定。并詳細調查受災現場，明確火災的原因、觀察受災面積和受災區域的嚴重程度。觀察遭受火災后鋼結構構件的顏色變化、形狀變化和火災現場的殘留物，從而判定大火溫度。同時鑒定鋼結構構件的承受力度。總而言之，災后建筑修復的過程中要仔細的對鋼結構構件進行調查和分析。

參考文獻：

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作者:黃曉峰 單位:福建省建筑科學研究院