高性能复合砂浆钢筋网丝加固某受火工程大楼

3 600 3 600
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工程概况
表1
区域
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2
3
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5
6
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8
湖南省长沙市某工程大楼所在建筑始建于 1990 年年初， 该 结构层共 9 层， 局部 10 层， 火灾区域为结构 房屋主体为框架结构， 第 4 层局部， 该建筑于 2010 年 8 月 26 日凌晨发现起火， 到当天凌 6 。 晨 点火势得到控制， 起火原因不明
1110 收稿日期： 2012作者简介： 马立华（ 1978- ） ， 男， 工程师；
郭世江（ 1987- ） ， 男， 硕士， 工程师
第 39 卷 第 2 期 2013 年1 月
马立华等： 高性能复合砂浆钢筋网（ 丝） 加固某受火工程大楼
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模拟的结果发现， 等效截面可保留低于 300 ℃ 的全部面积， 对于 300 ℃ ～ 800 ℃ 范围取为原截面宽度的一半， 对截面温 度 高 于 800 ℃ 时面积忽略不计， 最后整理出三面受火 RC 梁等效截面的 5 计算公式， 其简图见图 。 该等效方法适用于 b ≥ 200 且 h ≤ 400 的梁内部 300 ℃ 和 800 ℃ 等温线位置， 对于 b ≤200 或 h ≤400 的 梁， 其梁内部 300 ℃ 和 800 ℃ 等温线位置按 b ≥200 且 h ≤400 等 ［5 ］ 倍计算。其面积计算如下 ： T 形截面上翼缘宽度： b T1 1 1 = b3 + （ b8 － b3 ） = （ b3 + b8 ） 2 2 h T1 = h3 T 形截面腹板宽度为： b T2 = T 形截面腹板的高度： h T2 = h8 － h3
图2
E
文献标识码： A 角部剥落且表面起鼓疏松 、 板底混凝土出现轻微 黄且布满裂纹、 ［3 ］ 爆裂， 因此本次火灾最高温度推定为 800 ℃ （ 见图 3 ） 。
混凝土梁受损烧失
13 300 3 900 5 500
D C B A
2 100
1 800
5 100
2 5502 550 3 600 3 600 24 600
要： 以湖南省长沙市某火灾工程大楼为例， 介绍了建筑物火灾后的检测流程， 提出了对其进行改造加固方案设计的原则和加
固设计思路， 选用高性能复合砂浆钢筋网加固受火混凝土构件简化公式对其受火后钢筋混凝土构件进行加固验算， 为实际火灾工 程加固提供了一种简便有效的加固方法， 以供火灾后加固工程参考 。 关键词： 钢筋混凝土梁， 高性能复合砂浆钢筋网， 加固， 二次受力 中图分类号： TU746． 3 通常情况下， 火灾会对钢筋混凝土结构造成很大的损害， 但 考虑到经济原因， 大多火灾后的建筑结构可通过维修加固继续使 用， 只有在结构产生严重热变形 、 钢筋屈曲才将结构拆除重建 。 通常火灾后结构的损伤评级与修复加固大致分为三个阶段： 1 ） 通 过现场检测获取构件表面的最高温度 、 构件损伤等级等信息； 2 ） 选用合理计算模型推算钢筋混凝土构件火灾后剩余承载能力； 3 ） 根据推算的剩余承载能力， 对受火钢筋混凝土构件制定出合理加 固方案。 复合砂浆钢筋网加固法是在受火构件表面铺上钢丝网或钢 用复合砂浆和抗剪销钉作为保护和锚固， 使其共同工作整 筋网， ［1 ］ 体受力， 从而提高结构承载力的一种加固方法 。该方法具有施 工简单， 施工质量容易保证， 经济效益好， 价格便宜的优点， 并且 用于建筑物加固和修补当中 具有较好的耐火性和耐久性， 节省了大笔维修费用， 可以广泛应 ［2 ］ 。 本文结合湖南省长沙市某受火 工程大楼加固工程实例， 对火灾后的现场检测流程做了介绍， 并 运用高性能复合砂浆钢筋网加固受火钢筋混凝土构件简化公式 对某受火工程大楼主要受力构件进行了验算 。
图3
火灾区域温度分区平面示意图
构件特征 小锤敲击反应 用锤敲击时构件表 面混凝土有脱落 用锤敲击时 声音发闷 仍有金属声 火温范围 / ℃ 500 ～ 800 300 ～ 500
各温度区域混凝土构件火灾后外观特征
2 2． 1
现场检测结果 火灾后现场调查及构件现状评定
混凝土表面颜色灰白、 浅黄且布 满裂纹、 角部剥落且表面起鼓疏 松、 板底混凝土处先轻微爆裂 混凝土颜色微显暗红， 表面出现 龟裂 混凝土构件装饰层有轻微熏黑， 刮开装饰层内部混凝土基本不 变色
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第 39 卷 第 2 期 2013 年1 月
SHANXI
山
西
ARCHITECTURE
建
筑
Vol． 39 No． 2 Jan． 2013
文章编号： 1009-6825 （ 2013 ） 02-0038-03
高性能复合砂浆钢筋网（ 丝） 加固某受火工程大楼
马立华
摘
郭世江
（ 山东电力工程咨询院有限公司， 山东 济南 250013 ）
由于过火区域内部分构件有损伤现象， 见图 1 ， 图 2， 经现场 3 受火区域内的温度分区如图 所示， 混凝土构件受到 初步检测， 不同程度的损伤， 情况见表 1 。
＜ 300
2． 2
火灾区域混凝土构件损伤情况
由现场检测钢筋混凝土构件的烧损特征， 可将钢筋混凝土构 件火灾后划分为四级： Ⅱa 表明为钢筋混凝土构件烧损状况较轻； Ⅱb 表明钢筋混凝土构件烧损状况较轻中度损伤； Ⅲ 级钢筋混凝 土构件烧损状况较重； Ⅳ级为钢筋混凝土构件烧损严重 。 钢筋混 ［4 ］ 凝土构件各级损伤程度划分如表 2 所示 。
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
h8 = h － 10 = 540 mm， b T1 = （ b3 + b8 ） / 2 = 250 mm， h T1 = h3 = 500 mm， b T2 = b8 / 2 = 145 mm， h T2 = h8 － h3 = 40 mm。
3
图 1 混凝土柱粉刷层脱落
加固设wk.baidu.com 加固计算模型
3． 1
根据现场调查及构件各部位取样分析， 参照表 1 所述的特征 根据混凝土构件的烧伤深度 、 表面颜色、 裂损剥落和锤击反应来 推定火灾温度。对于该受火区域中现场混凝土表面颜色灰白 、 浅
本文采用 300 ℃ 和 800 ℃ 等温线的二台阶模型作为混凝土 高温强度的计算模型（ 见图 4 ） ， 用 ANSYS 对不同截面的钢筋混凝 土梁进行火灾下非线性温度场计算， 并结合对钢筋混凝土温度场