建筑結(jié)構(gòu)倒塌與破壞的原因和規(guī)律

第四節(jié)建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由和規(guī)律一、建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由在發(fā)生火災(zāi)條件下，隨著建筑資料和構(gòu)件的熄滅與破壞，整個建筑構(gòu)造也必然要遭到一定的影響，直至遭到部分的損壞或整體的倒塌。究其緣由主要有以下幾點(diǎn)：(一)木構(gòu)造外表被燒蝕，減弱了荷重的斷面木材起火熄滅，其外表炭化，假設(shè)剩余截面的面積仍能接受原有全部荷重，構(gòu)造是不會倒塌的。特別是消防隊(duì)及時到達(dá)火場撲救火災(zāi)時，構(gòu)件外外表的炭層吸收大量的水，對構(gòu)造來說，還是一個很好的維護(hù)層，斷面較大的木構(gòu)造構(gòu)件對延緩構(gòu)件的倒塌破壞更是有利的。(二)鋼構(gòu)造受熱變形破壞鋼構(gòu)造受熱后，很快出現(xiàn)塑性變形，在火燒15～20min時，鋼構(gòu)件便因塑性變形，使構(gòu)造失去穩(wěn)定而倒塌破壞。破壞之初往往是部分先行破壞，隨后便是整體的倒塌，而且破壞后的鋼構(gòu)造是無法進(jìn)展修復(fù)并繼續(xù)投入運(yùn)用的。(三)磚石砌體因受熱變形而開裂破壞花崗巖是由石英、長石和云母等組成的，這幾種物質(zhì)因熱變形程度不一，受熱后容易破碎。硅酸鹽砌塊也會因內(nèi)部的熱分解而松散。一、建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由*二、建筑構(gòu)造破壞的規(guī)律及情況三、防止構(gòu)造倒塌而采取的普通措施第四節(jié)建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由和規(guī)律(四)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)造受熱后，容易失去預(yù)加應(yīng)力，從而降低構(gòu)造的承載才干在加熱爐中實(shí)驗(yàn)時可以看到，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件在受熱數(shù)分鐘后，便會出現(xiàn)較大變形。顯然，這是由于主拉鋼筋伸長的結(jié)果。所以，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件在耐火方面的性能，是不如普通鋼筋混凝土的。(五)高溫下建筑資料的力學(xué)性能發(fā)生變化高溫下建筑資料的強(qiáng)度將隨著溫度的升高而降低。此外，在火災(zāi)條件下，構(gòu)造還將產(chǎn)生熱應(yīng)力，以加快構(gòu)造的破壞速度。(六)受沖擊和震動建筑物內(nèi)部爆炸沖擊波的沖擊和震動，常是摧毀建筑物的一種主要緣由。(七)樓板超載而塌落上部構(gòu)造倒塌破壞后，坍落在下邊的樓板之上，或滅火積水不能盡快排除，大大添加了樓板的荷重，使樓板因大量超載而塌落。一、建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由*二、建筑構(gòu)造破壞的規(guī)律及情況三、防止構(gòu)造倒塌而采取的普通措施第四節(jié)建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由和規(guī)律(八)滅火射水所致滅火射水時水流放射到高溫的磚石、混凝土或鋼筋混凝土構(gòu)造外表，由于忽然的冷卻呵斥構(gòu)造外表因收縮開裂，表皮剝落。特別是破壞了鋼筋混凝土構(gòu)造的維護(hù)層，在火未熄滅前，使火直接燒到受力鋼筋，使鋼筋立刻失去強(qiáng)度，而使整個構(gòu)造破壞。一、建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由*二、建筑構(gòu)造破壞的規(guī)律及情況三、防止構(gòu)造倒塌而采取的普通措施第四節(jié)建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由和規(guī)律二、建筑構(gòu)造破壞的規(guī)律及情況(一)建筑構(gòu)造破壞的普通規(guī)律房屋倒塌的后果是嚴(yán)重的，它加強(qiáng)了通風(fēng)條件，加速了室內(nèi)的熄滅，使火勢得以擴(kuò)展蔓延；它還可以呵斥人員及物質(zhì)的艱苦損失，給滅火任務(wù)呵斥更大的困難。建筑構(gòu)造破壞的普通規(guī)律是：1、木構(gòu)造屋頂，整個倒塌的少，部分破壞的多。鋼構(gòu)造屋頂，只需部分被火燒毀，其他部分往往因被燒毀的部分塌落，也影響到整個屋頂?shù)奶?、吊頂、屋架、木樓板、空心墻、泥土墻，易燃建筑等，都是易于倒塌破壞的。3、土坯墻是不燃的耐火構(gòu)件，但由于消防射水的強(qiáng)力沖擊，也會出現(xiàn)倒塌破壞。4、倒塌的順序普通是，先吊頂，后屋頂，最后是墻壁、樓板。5、房屋的墻普通是向里倒的。一、建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由二、建筑構(gòu)造破壞的規(guī)律及情況*三、防止構(gòu)造倒塌而采取的普通措施第四節(jié)建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由和規(guī)律(二)幾種常見構(gòu)造的破壞情況1、全部構(gòu)造屋頂?shù)钠茐那闆r鋼的耐火性能很差；溫度在450—500℃時，承載才干便大大減弱，溫度再高，鋼材變軟，屋架翹曲，屋頂隨之塌落，整個經(jīng)過大約只需15~20min。由于在屋架之間結(jié)合了很多支撐桿件，因此也就決議了鋼構(gòu)造屋頂?shù)钠茐氖钦w的；或是較大部分的，很少是部分的。2、鋼筋混凝土樓板的破壞情況混凝土是耐火的，對滅火來說它是比較平安可靠的。普通鋼筋混凝土構(gòu)造的耐火時間，普通都在1h以上。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)造是一種新型建筑構(gòu)造，承載才干好，節(jié)省資料，但耐火性能較差。在起火條件下，構(gòu)件容易因忽然出現(xiàn)較大變形而破壞。3、薄殼構(gòu)造屋頂?shù)钠茐那闆r薄殼適用于大面積的屋頂，其特點(diǎn)是跨度大，厚度小，耗材少。薄殼周邊的支撐是靠兩側(cè)的樓板，根底或鋼拉桿。薄殼構(gòu)造的倒塌是整片的，其緣由主要是支撐的條件破壞。故起火時，應(yīng)及時冷卻鋼拉桿，只需支撐的條件不破壞，就完全有能夠防止倒塌，由于殼體本身的耐火性能很高。一、建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由二、建筑構(gòu)造破壞的規(guī)律及情況*三、防止構(gòu)造倒塌而采取的普通措施第四節(jié)建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由和規(guī)律4、木構(gòu)造的破壞情況構(gòu)件受火后，很快就被點(diǎn)燃，在外表構(gòu)成炭層。木材燒焦的速度是和它的密度及含水率的大小直接聯(lián)絡(luò)的。木材熄滅的速度是隨著它的密度和含水率的添加而減少的。根據(jù)實(shí)測，木材向內(nèi)里熄滅速度的實(shí)際平均值為0.6mm/min，質(zhì)輕且枯燥的木材的熄滅速度近似值為0.8mm/min，質(zhì)密且濕木材的熄滅速度的近似值為0.4mm/min。在實(shí)際中，可以利用這些數(shù)字來估算木構(gòu)件被燒毀的程度。5、磚墻的破壞情況磚的耐火性能好，能經(jīng)受高溫作用，而砌成墻壁以后，由于砌筑的質(zhì)量和砂漿不非常耐火等緣由，磚墻的耐火性，不如磚本身，但普通磚墻接受幾個小時的高溫作用還是不成問題的。一、建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由二、建筑構(gòu)造破壞的規(guī)律及情況*三、防止構(gòu)造倒塌而采取的普通措施第四節(jié)建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由和規(guī)律三、防止構(gòu)造倒塌而采取的普通措施(一)技術(shù)措施為防止構(gòu)造倒塌而呵斥艱苦傷亡，對不同的建筑構(gòu)件應(yīng)采取相應(yīng)的維護(hù)措施。1、鋼筋混凝土構(gòu)造(1)在鋼筋混凝土構(gòu)件的外表噴涂防火涂料；(2)加大鋼筋維護(hù)層的厚度；(3)改動配筋方式，如雙層布筋，把粗鋼筋布置在里層或中部，細(xì)鋼筋布置在下層或角部；(4)提高混凝土強(qiáng)度等級；(5)加大構(gòu)件截面寬度或配筋量。另外，在火災(zāi)后應(yīng)及時對鋼筋混凝土構(gòu)件的剩余強(qiáng)度做出評價，并采取相應(yīng)的修復(fù)措施或徹底撤除以確保平安。一、建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由二、建筑構(gòu)造破壞的規(guī)律及情況三、防止構(gòu)造倒塌而采取的普通措施*第四節(jié)建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由和規(guī)律2、鋼構(gòu)造的耐火維護(hù)方法(1)截流法原理：截斷或阻滯火災(zāi)產(chǎn)生的熱流量向構(gòu)件的傳輸，從而使構(gòu)件在規(guī)定的時間內(nèi)溫升不超越其臨界溫度。簡單的說也就是在構(gòu)件的外表上設(shè)置一層維護(hù)資料，要求維護(hù)資料的熱容較大、導(dǎo)熱系數(shù)較小，火災(zāi)產(chǎn)生的高溫?zé)崃渴紫葌鹘o維護(hù)資料，在由維護(hù)資料傳給里層的構(gòu)件。由于維護(hù)資料的特點(diǎn)，它可以很好的截斷一定量的高溫?zé)崃肯驑?gòu)件的傳輸。截流法又可分為噴涂法、包封法、屏蔽法和水噴淋法。(2)引導(dǎo)法原理：熱量傳到構(gòu)件上以后，設(shè)法把熱量導(dǎo)走或耗費(fèi)掉，同樣可使構(gòu)件溫度不致升高到臨界溫度，從而起到一定的維護(hù)作用。引導(dǎo)法目前只需充水冷卻維護(hù)著一種方法。3、木構(gòu)造通常輕型木構(gòu)造采用外包石膏防火板，用以阻斷及防止火焰直接燒木構(gòu)件，以滿足建筑構(gòu)件的耐火極限要求。石膏防火板的耐火極限是比較高的，最大的可以到達(dá)5h。重型木構(gòu)造的構(gòu)件是建筑內(nèi)主要承重構(gòu)件，可對重型木構(gòu)件本身進(jìn)展難燃處置，即采用木構(gòu)造防火涂料加壓浸泡或涂刷，這樣處置的結(jié)果能降低木構(gòu)件外表火焰熄滅速度，相應(yīng)提高構(gòu)件的耐火極限。一、建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由二、建筑構(gòu)造破壞的規(guī)律及情況三、防止構(gòu)造倒塌而采取的普通措施*第四節(jié)建筑構(gòu)造倒塌與破壞的緣由和規(guī)律(二)火場上應(yīng)采取的措施1、估計(jì)火災(zāi)溫度對構(gòu)造產(chǎn)生的影響。在制定滅火作戰(zhàn)方案前，對火場溫度進(jìn)展初步估計(jì)，繪制火災(zāi)溫度曲線，檢驗(yàn)建筑構(gòu)件的耐火極限，初步預(yù)測各種構(gòu)造倒塌破壞的時間。2、隨時留意火場上建