建筑结构火灾后的检测与加固初稿.docx

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建筑结构火灾后的检测与加固初稿

内容摘要

建筑物遭受火灾后，除查明起火原因外，还必须对建筑物的受损程序进行详细检查。

弄清火灾规模的大小和范围，建筑物受损部位和受损程度，根据火场各处温度，分析失火时和失火后结构的状况，对结构受损程度提出正确评估，以便确定建筑物的修复加固方案，保证结构的安全。

本文分析了火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用，介绍了钢筋混凝土建筑结构火灾后的鉴定和检测方法，以及不同火灾损害情况建筑结构加固和修复的方法步骤。

关键词：

建筑结构；检测；加固；修复

目录

内容摘要………………………………………………………………………………I

引言………………………………………………………………………………1

正文………………………………………………………………………………2

1火灾对建筑结构损害的机理和破坏作用………………………………………2

2建筑结构的灾后检测……………………………………………………………3

3建筑结构的加固和修复…………………………………………………………5

4结构火灾受损分析与结构加固方案……………………………………………8

5钢结构厂房火灾时的防火措施…………………………………………………11

参考文献………………………………………………………………………………15

引言

纵观世界各国火灾发生规律.建筑火灾一般要占火灾总数的60%左右，而居住建筑火灾在建筑火灾中所占比例则更高，就此类火灾而言。

建筑结构均遭到不同程度的损害，有的需要简单修复或需要进行加固，有的则需要拆掉重建。

目前，由于国际建筑结构灾害工程学刚刚起步，现行建筑结构火灾后的检测与加固工作尚不规范，而在消防监督工作实践中经常要接触到类似情况，本文粗浅的介绍目前通用的建筑结构火灾后的检测与加固方法和程序。

1火灾对建筑结构损害的机理和破坏作用

对建筑结构实施科学的检测和加固，首先必须了解火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。

混凝土是以水泥为胶凝材料，加粗骨料（石子）、细骨料（砂）、掺和料、外加剂等用水和，硬化而成的人工石。

1.1建筑结构在火作用下的机理可归纳为以下三个方面:

1.1.1表面受火处，温度升高比内部快，内外温差引起混凝土开裂。

火灾时，混凝土中各种水分迅速汽化，体积明显膨胀，冲破障碍迅速逃逸，导致强度下降;

1.1.2水泥石受热分解，使胶体的粘结力破坏，出现裂缝，表面发毛、起砂、呈蜂窝状、出现龟裂、边角溃散脱落等现象;

1.1.3骨料和水泥石间的热不相容，水泥石受拉，骨料受压，导致应力集中和微裂缝的开展。

1.2破坏的程度取决于温度升高的速率、最高温度和火作用持续的时间:

1.2.1当温度低于500℃时，浇水冷却的混凝土强度低于自然冷却后的强度，而高于600℃时，浇水冷却后的强度高于自然冷却后的强度火对钢材的主要影响，表现在原子热振动加剧并扩散产生软化，到一定程度后可抵消硬化的影响。

高温时，原子间的结合力也有所降低.从而增加滑移变形，减少了抗滑能力。

1.2.2在1400℃时，钢筋进入液态，失去了抵抗荷载的能力。

火灾时，钢筋与混凝土间的粘结强度随温度升高呈下降趋势，且对光圆钢筋的影响比螺纹钢筋更为突出。

火灾对砌体的作用由砖块材质和砂浆性能决定，砂浆的弹性模量比砖的弹性模量小，热膨胀比砖大，因而在高温受压时产生比砖块更大的横向变形。

2建筑结构的灾后检测

建筑结构加固前的检测十分重要，它可以避免加固中的盲目性。

但是，通过检测所作的鉴定只能大概地确定结构的现状。

为此，鉴定检测工作必须尽可能多的调查、实测资料，以便对结构的现状做出较客观的判断。

鉴定工作包括资料收集、现状的检测、抗力的验算和加固的建议。

2.1资料的收集即对建筑物的情况详细地进行调查，包括建筑结构图纸、建造年代、上部结构概况、基础结构及地质资料、荷载状况、施工概况等。

2.2现状的检测具体到建筑结构材料的检测，主要有:

2.2.1回弹法:

用回弹仪弹击混凝土表面，由反射面的硬度决定回弹值。

在混凝土表面存在石子、水泥石和水泥胶体，当水泥标号较高时，水泥石强度高，回弹值也高，混凝土强度也高。

2.2.2拉拔法:

通过专门的工具锚人混凝土中，通过抗压强度推算抗拉强度以评定其质量。

2.2.3超声法:

在正常混凝土中弹性模量与强度有稳定的关系，超声波通过发射、接收装置测出波速，波速可以通过材料弹性模量进而评定其强度。

2.2.4钻进法:

在恒压下用等速冲击钻钻入混凝土表面，由钻进速度确定混凝土的内在质量。

2.2.5岩芯取样法:

是一种较好的强度测量方法，但取芯太小影响测量，取芯太大易加大损害。

2.2.6动力法:

通过激振或脉冲动测出结构的动力特性，由频率可以确定弹性模量，进而评定其强度:

2.2.7现场结构加载试验:

是一种费用较高的检测方法，一般要加到超过设计荷载的5%~10%，但要小于极限荷载，否则易引起结构损坏。

2.2.8敲击法:

回弹法和钻芯法是基本的检测方法，可以定量地测出混凝土的强度变化数值。

由于这两种方法的检测点有限，而结构各部位的火灾温度相差很大，且没有规律，所以当测得数据后，在具体确定加固范围、加固深度时，又往往采用敲击法验证。

混凝土抗压强度与敲击后的状况见。

上述方法，由于检测工具、操作方法等原因，检测结果往往有较大差异，需要采用“综合评定”和“对比评定”的方法来提高检测效率和可靠性。

发生火灾后，首先应由业主会同消防、设计、质检等部门对建筑物受损情况进行调查及检测，主要内容应包括:

火灾温度，结构材料性能，受损结构外观及变形情况等见。

2.3抗力的验算

对现有结构的抗力进行验算，以确定加固的水平：

2.3.1结构材料的现有强度，火灾后要考虑材料的强度折减和沿截面分布。

2.3.2结构现有的实际刚度.这对确定超静定结构的弯矩分布至关重要。

2.3.3混凝土结构以实际配筋按规范验算抗力和提供允许荷载值.用混凝土加固砌体结构时，按砌体规范验算其抗力。

2.3.4当结构无法测定其配筋时，可根据现有荷载及结构裂缝和变形状况进行抗力验算各项资料及检测数据收集齐全后，才能根据加固要求、结构现状的可能性、施工场地及条件、材料供应的可能性等，做出鉴定结论.提出一个或几个方案，从而进行加固设计。

3建筑结构的加固和修复

3.1火灾损害大致可以分为下列几类:

①轻度损害:

在局部范围内的表面损害，边沿剥落和产生裂缝;②中度损害:

结构部件没有塑性变形，但有严重的截面损害以及钢筋强度降低;③在单个建筑部件和结构范围中的严重损害:

承重构件部分或完全失去作用，但不致倒塌;④.化学损害:

目前最重要的情况是聚氯乙烯燃烧气体对混凝土结构的侵蚀。

3.2受损构件的修复加固

3.2.1基本原则

修复加固设计应简单易行、安全可靠、经济合理;要注意被加固构件的节点构造和施工方法，保证加固部分与原结构共同工作并考虑加固对建筑物总体应力变化的影响。

在确定方案时有两种倾向值得注意:

（l）掉以轻心。

认为火灾后构件并未完全丧失承载力，未考虑火灾隐患对构件长期使用的影响，不予认真处理。

（2）过于保守。

任意加大处理范围，任意决定“打掉重建”。

其实，“打掉重建”有时是不安全的，比如连续梁，随意打掉某一跨就会对相邻跨的内力分布产生不利影响。

3.2.2确保施工质量

由于修复加固的构造及施工方法与正常建设时不同，故必须强调精心施工，确保质量。

如某一框架梁用“加大截面法”修复加固，要求在原构件表面外包5cm左右一层混凝土，施工难度较大，需采用专门的施工设备和工艺，如用小直径振捣棒振捣或用人工插捣等。

3.3结构加固方法

3.3.1各种结构加固方法的原则是，铲除损坏的混凝土，必要时加钢筋来保证结构部件具有完全的承载力，按照需要的尺寸用相应的混凝土给截面复原，加固可采用置换、绕丝、粘钢和粘玻璃钢等方式。

对于不影响结构部件的承载能力的轻度损害，只要铲除松弛的混凝土部分，再进行填补，作好混凝土表面，以保证钢筋不受锈蚀。

火灾区混凝土在受热后因水泥石收缩变形而产生的内应力和由于火灾升温、降温阶段的温度分布不均匀所产生的温度应力等，使其烧伤区内微观结构发生一系列的变化，导致混凝l土内部出现微细裂缝，降低混凝土强度，增大其三塑性变形。

为确定混凝土被破坏的程度，采用超J声脉冲法进行了烧伤深度的检测，采用拔出法辅以钻取混凝土芯样，对梁、柱混凝土强度进行检测。

对于能够造成结构承载能力降低的中度损害，应小心地铲去损害的混凝土层。

这种混凝土层从火烧的颜色即可看出，不必对其强度作精确的调查，而火烧颜色因混凝土组成和达到的温度不同而不同。

一般来说，受损的混凝土呈储红色存留的混凝土表面最好利用喷砂清洗干净并弄粗糙.如果钢筋强度降低，需要置放附加钢筋。

最后用相应强度的新混凝土给截面复原。

新、旧混凝土之间必须有良好结合，钢筋必须有良好结合，并且握裹力强另外采用粘结钢和玻璃钢结合的方法有很大的优越性，根据结构部件的不同。

大多采用喷射混凝土或者模板浇注。

严重损害应该根据现场情况个别处理，常常需要局部加固或拆掉重建，上述原则也可以在这类情况下酌情处理:

3.3.2各类建筑部件的加固有不同的特点

3.3.2.1柱子的加固一般是采用安放圈套进行的，圈套尺寸的选择应保证能有足够地方放置附加钢筋，并能顺利浇灌混凝土:

圈套大都做成模板，柱子较高时可分节制作加固时，小心谨慎地铲去全部受损松弛的混凝土，保证柱子中不留内部裂缝，必要时采取加支架等安全措施。

柱子的加固还应按照应力要求放置附加钢筋，要采用细钢筋做箍筋，布置密度要大。

3.3.2.2梁，尤其是板梁大多总是在下侧被烧损，即火灾损害主要在受拉区。

由于混凝土层剥落，常使钢筋外露，加固时应加必要的附加钢筋。

在铲除松弛受损的混凝土层后，再将附加筋放置到梁上，保证附加钢筋的良好锚接:

另外在梁上应优先采用喷射混凝土。

在板上可能有两种情况:

一是混凝土覆盖层不能保持住;二是下面的钢筋可能外露，在一些地方混凝土与钢筋之间不存在任何联接。

这两种情况下都应高度注意钢筋的强度，要配置足够的附加钢筋。

对砌体等其它建筑构件的加固也应按类似的方法进行。

3.3.2.3在一些贮存聚氯乙烯塑料制品及大量采用高分子材料装修的火灾现场，当温度120oC时，聚氯乙烯便分解，同时分离出气态盐酸，盐酸同灭火扑救的消防水蒸气混合形成盐酸雾，凝结在钢筋混凝土结构上，氯化物对钢筋产生化学损害，使结构强度降低。

对此种损害的加固除通过机械铲除进行修复外，近些年来，经常采取“石灰修复法”，这种方法是在不出现结构火灾损害情况下，将石灰糊浆一层一层地涂施在清除了炭黑和脏污的混凝上表面上，在石灰糊干燥时，把化学腐蚀物质氯化物吸出，然后随干燥的石灰层一同除去，这样可以将残留的氯化物含量降低到极限值以下，从而提高结构强度。

4结构火灾受损分析与结构加固方案

某歌舞厅为砖混结构，平面布置图如下所示：

一、二层为钢筋混凝土框架结构，作为商业门面用房。

三—八层为住宅。

楼板均采用混凝土预制空心楼板，住宅砌体采用Mu15砖和M10砂浆砌筑，底部两层框架混凝土强度为C30.

该住宅楼与1989年六月竣工，使用中将二层设为歌舞厅，于2000年8月27日凌晨3：

30分发生火灾，火灾开始于该楼层前部，然后迅速蔓延至全楼层后半部分，并将部分玻璃和铝合金窗熔化，但并未引起三楼室内燃烧，大火燃烧时间为100分钟，直至5：

10分火势得到控制。

4.1结构受损与分析

因燃烧发生在第二层，故第三层的楼面梁、板和第二层的柱损伤十分明显。

柱上摸灰层普遍炸裂、脱落，部分柱的混凝土保护层出现龟裂，个别柱烧伤程度达到50mm.第三层梁底保护层普遍烧酥，梁底部位损伤最为严重，梁侧面烧酥程度较底部轻，但出现大面积龟裂和裂缝，剥开裂缝发现，少数裂缝深入梁核心混凝土。

个别梁烧伤十分严重，其刚度明显降低。

第二层楼板普遍完好。

第三层楼板的板底混凝土普遍烧酥大面积脱落，大部分空心板孔洞外露，空心板的预应力钢筋也出现大面积外露、松弛现象，使空心板丧失了承载能力。

从火烧作用的范围来看，第二层楼板几乎无损伤，第二层柱由下而上，损伤逐步加重，第三层梁比第二层柱严重，第三层预制板比该楼层楼面梁严重，梁柱的棱角部位比平面部位严重，梁柱自表面向里损伤逐渐减轻。

其主要原因是不同构件接触火苗的部位不同、受火面大小不同和构件自身的薄厚不同所至于。

第三层楼板的损伤比框架梁柱的损伤严重得多，主要原因是火灾时钢筋混凝土空心板直接承受火荷载，而且板的厚度比较小，其钢筋混凝土保护层也比较小。

所以钢筋混凝土空心板是火灾是最薄弱的环节。

火灾时，钢筋混凝土空心板中钢筋受高温作用而强度降低，钢筋与混凝土之间的粘接力完全失效，从而使板的截面抵抗矩降低，板的刚度下降，饶度增加，裂缝增多，进而导致板的完全破坏。

对住宅部分各层墙体检查时发现，第三层和第四层因火灾而引起的裂缝较多，尤其时第三层更显著，大多数裂缝都贯穿墙体两面。

最大裂缝达2.0mm，裂缝走势和分布无规律可循，但水平向裂缝很少，门窗洞口一般均出现裂缝。

由于外墙被直接从第二层窜出的火苗烧烤，其变形较内墙较快且大，其裂缝也比内墙多。

第四层墙体裂缝只有个别大于0.5mm.随着楼层的增加，温度影响越来越小，墙体裂缝也逐渐减少。

按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：

88）的要求，取与梁柱混凝土浇注方向垂直的方向，钻取混凝土芯样，经过加工，剔除芯样烧伤部分后，试压发现：

框架梁的混凝土立方抗压强度为21MPa至22.8MPa，框架柱的混凝土立方抗压强度为22.7MPa至34.5MPa，两者均不能达到原设计的安全度。

根据以上检测结果，进行房屋安全分析后，确定对该房屋进行加固处理。

4.2结构加固方案

火灾仅限于第二层，结构损伤最严重部位是第三层楼面梁、楼面板和第二层柱，故结构加固方案也主要是针对这些受损伤的部位制定。

加固的总体思路是：

首先对第三层楼面梁采用钢管支撑以排除险情，第三层楼板由于损伤过于严重，决定予以拆除，重新浇注混凝土板，第三层梁采用外粘钢板进行加固，第二层柱敲除表面抹灰，采用外包钢加固后，重新进行粉刷。

4.2.1钢管支撑

采用直径未219mm的钢管对第三层楼面梁进行支护。

每根梁设置两根钢管支护，钢管应上下对齐，两端采用钢板封闭，下垫250X250的方木。

由于火灾时楼面梁刚度降低，在荷载作用下已明显饶曲，应采用千斤顶给梁反向加荷卸载。

千斤顶的顶升荷载根据现场梁上荷载确定，使其顶升位移满足卸荷要求。

钢管支护的主要目的，是由于该工程火灾损伤较重，需要及时排出险情，同时又能给第三层楼面梁柱卸荷，有利于结构加固。

火灾使梁柱混凝土内部出现微裂缝，这些微裂缝将逐渐发展与梁柱的应力水平有关，应力水平越高，其发展速度越快，反之越慢。

通过钢管的顶升作用，可使梁柱的应力水平降至最低，从而最大限度地阻止了梁柱微裂缝的继续发展。

4.2.2柱加固

由于柱表面已经受损，柱截面削弱较大，采用外包钢进行加固。

该方法在新增加柱截面的部分提高柱承载力的同时，还因为新增钢板箍的横向约束作用，使原混凝土柱处于良好的三向应力状态，因而可以大幅度的提高柱的承载力

4.2.3梁加固

梁侧面和梁底损伤较为严重，强度降低较大，采用外粘钢板进行加固。

该方法将高强度的钢板粘贴于被加固的钢筋混凝土梁受力部位，不仅能保证混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力，而且能最充分地发挥粘钢构件的抗弯、抗剪和抗压的性能。

由于混凝土面受火灾后产生不同程度的疏松、剥落，应将其凿除后才能进行补强。

凿除受损混凝土后，混凝土表面凹凸不平，可用胶泥砂浆对其表面进行找平，其后才能对其进行粘钢加固处理。

4.2.4板加固

第三层楼板是损伤最为严重的构件，其表面混凝土大面积脱落，钢筋裸露，部分钢筋已锈断，决定拆除原预制混凝土空心楼板，整浇注钢筋混凝土板。

且该层是框架与砖混部分之间的转换层，整体现浇对房屋的刚度是有利的。

4.2.5构件裂缝处理

经过火灾作用的混凝土突然遇到冷水作用而使混凝土面产生大面积的龟裂纹大部分裂缝宽度仅为0.3mm左右，且大不分在混凝土梁上，为避免钢筋锈蚀，先用裂缝密封胶对其进行密封。

对于梁柱上的裂缝，应采用粘钢补强，通过钢板来封闭粘钢部位加固构件的裂缝，约束混凝土的变形，从而有效地提高加固构件的强度、刚度和抗裂性。

通过上述方法对该房屋进行加固后，满足了业主继续使用该房屋的要求，同时大大缩短了该房屋恢复使用的时间，为业主节省了大量的工程费用及其他金费，取得了较好的经济效益和社会效益。

该房屋经加固后已经使用了三年多未出现任何问题。

5钢结构火灾时的防火措施

随着我国经济建设的迅猛发展，企业生产仓储用房日趋大型化，而钢结构骨架建造的厂房，因具有质量轻、强度高，抗震性能好，施工周期短，建筑工业化程度高，空间利用率大，节省投资等优点，而被投资者大量应用。

钢材虽是一种不燃烧的材料，却是热的良导体，极易传导热量，在未进行防火处理的情况下，火灾时强度会迅速下降，出现塑性变形，产生局部损坏，造成钢结构整体倒塌失效。

此类钢结构建筑还存在空间大，火势蔓延快，设备、人员密集，疏散困难等特点，一旦发生火灾，常用的自动消防设施很难发挥预期作用，人员疏散和灭火救援难度较大，有造成群死群伤的潜在危险。

从建筑设计施工的初期阶段采用合理的预防措施，以避免和减少钢结构在火灾中整体跨塌，就显得尤为重要。

　　5.1钢结构火灾时的理化性能

　　建筑用钢（Q235、Q345钢等）在全负荷的情况下失去静态平衡稳定性的临界温度为540℃左右。

钢材的机械性能随温度的不同而有变化，当温度升高时，钢材的屈服强度，抗拉强度和弹性模量的总趋势是降低的，但在150℃以下时变化不大。

当温度在250℃左右时，钢材的抗拉强度反而有较大提高，但这时的相应伸长率较低、冲击韧性变差，钢材在此温度范围内破坏时常呈脆性破坏特征，称为“蓝脆”。

如在“蓝脆”温度范围内进行钢材的机械加工，则易产生裂纹，故应力求避免。

当温度超过300℃时，钢材的抗拉强度、屈服强度和弹性模量开始显著下降，而伸长率开始显著增大，钢材产生徐变；当温度超过400℃时，强度和弹性模量都急剧降低；到500℃左右，其强度下降到40％～50％，钢材的力学性能，诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降，低于建筑结构所要求的屈服强度。

我国20世纪90年代初对裸露钢梁的耐火极限进行了验证，确认了I36b、I40b标准工字钢梁的耐火极限分别为15min、16min（钢梁内部达到临界温度：

平均温度538℃，最高温度649℃）。

因此，若用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体，一旦发生火灾，则建筑物会迅速坍塌，对人民的生命和财产安全造成严重的损失。

　　5.2钢结构厂房的防火措施

　　通过对钢结构火灾时的理化性质数据查询统计，解决好钢结构抗高温能力是预防和减少火灾时大跨度建筑垮塌危险的有效途径。

解决好钢结构的抗高温能力，可以运用“此消彼长”的原理，从提高钢结构耐火极限以和迅速降低火场温度两方面考虑。

　　5.2.1阻隔温度，提高钢结构耐火极限

　　我国的钢结构防火主要采用防火涂料、发泡防火漆和外包防火层等方法。

　　5.2.1.1防火涂料法

　　防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。

目前，我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类，即薄型（B类，包括超薄型）和厚型（H类）。

薄型涂层厚度在7mm以下，在火灾时能吸热膨胀发泡，形成泡沫状炭化隔热层，从而阻止热量向钢结构传递，延缓钢结构温升，起到防火保护作用；厚型涂层厚度为8-50mm，涂层受热不发泡，依靠其较低的导热率来延缓钢结构温升，起到防火保护作用。

两者具有不同的性能特点，分别适用于不同场合：

①室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定耐火极限在1.5h及以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料。

　　5.2.1.2室内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构，当规定其耐火极限在1.5h以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料。

　　5.2.2发泡防火漆法

　　防火漆是由成膜剂、阻燃剂、发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料。

防火漆与一般油漆相比，在物理性能方面基本一样，不同的是它干燥以后，漆膜本身不易燃烧，遇火时，能推迟火焰延烧到涂漆的可燃物上，具有一定的防火性能。

据试验：

将一般油漆与防火漆分别涂在木板上，干燥后，用同样的火焰烘烤，涂一般油漆的木板，不到2分钟就和油漆一道焦灼；而涂非膨胀惰气型防火漆的木板，2分钟后仅出现阴燃现象，静置30秒后立即熄灭；涂膨胀惰气型防火漆的木板，即使烘烤15分钟，连阴燃现象也未出现。

由此可见，用防火漆涂于物体表面，一旦发生火灾，的确能在定时间里阻止火势蔓延，保护物体表面，从而为灭火战争取宝贵的时间。

　　5.2.3外包防火层法

　　外包防火层法就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法。

现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝，并保证外壳的强度。

喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。

同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板，采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。

外包防火层法通常应用于钢柱。

　　随着技术发展，用防火板作保护层技术越来越完善，应用越来越广。

防火板钢结构防火保护主要用于耐火等级为一、二级的建筑物的钢柱、梁、楼板和屋顶承重构件，设备的承重钢框架、支架、裙座等钢构件进行包覆和屏蔽，以阻隔火焰和热量，降低钢结构的升温速率，将钢结构的耐火极限由0.25h提升到设计规范规定的耐火极限。

　　5.3迅速排烟，降低火场温度

　　一般室内火灾的自然发展过程大体分成三个主要阶段，即：

初期增长阶段、充分发展阶段及衰减阶段。

　　灾发展的初期增长阶段，随着放出热量迅速增多，在可燃物上方形成温度较高、不断上升的火羽流。

当羽流受到房间顶棚的阻挡后，便在顶棚下方向四面扩散开来，形成了沿顶棚表面平行流动的较薄的热烟气层，达到了一定厚度时又会慢慢向室内中部扩展，不久就会在顶棚下方形成逐渐增厚的热烟气层。

当火灾达到充分发展阶段，热烟气层的温度与中心温度相差无几。

　　如果室内有通向外部的开口（如门和窗），则当烟气层的厚度低于开口的上沿高度时，烟气便可由此流到室外。

开口便起着向外排烟的作用。

在建筑火灾的发展过程中，烟气的排放相当重要，烟气排放速率的大小决定着烟气层高度的变化情况。

当排放速率大于烟气的产生速率时，烟气层的高度会逐渐升高，最终保持在对人没有威胁的高度。

　　在建筑防排烟工程中，常用的三种方式是：

自然排烟、机械加压送风防烟和机械排烟。

自然排烟和机械排烟是控制烟气下降的常用方法，在实际应用中多采用前者，与机械排烟相比自然排烟有其自身的优点。

一是无大的动力设备，运行维修费用也少，且平时可兼作换气用；二是在顶棚开设排烟口，自然排烟效果好。

　　5.4结论

设计施工中对大跨度建筑钢结构进行防火处理和在顶部结合采光、通风设置有效排出建筑内的高温烟气自然排烟窗可以有效的增强钢结构的耐火极限，防止火灾中钢结构屋顶整体跨塌，有利于灭火救援、人员疏散、疏散物资财产和建筑结构安全。

参考文献

[1]钢筋混凝土建筑火灾后的检测与加固-福建建设科技-曾咏群

[2]火灾后混凝土结构检测和加固技术研究作者:

卜良桃,陈军,黎红兵,期刊-核心期刊工业建筑

[3]火灾结构构件检测与加固处理作者:

倪鸿,期刊山西建筑

[4]混凝土结构构件火灾损伤后的检测与加固修复作者:

林佑丞

例：

1、表面受火处，温度升高比内部快，内外温差引起混凝土开裂。

火灾时，混凝土中各种水分迅速汽化，体积明显膨胀，冲破障碍迅速逃逸，导致强度下降。

[1]

2、当结构无法测定其配筋时，可根据现有荷载及结构裂缝和变形状况进行抗力验算各项资料及检测数据收集齐全后，才能根据加固要求、结构现状的可能性、施工场地及条件、材料供