中华钢结构论坛 China Structure Forum

标题: 新央视配楼大火的启示与担忧 [打印本页]

作者: colayang 时间: 2009-2-11 01:42 标题: 新央视配楼大火的启示与担忧

钢结构主体在火灾中的失效分析：
钢材的力学性能对温度变化很敏感。当温度升高时，钢材的屈服强度fy、抗拉强度fu和弹性模量E的总趋势是降低的，但在200％以下时变化不大。
当温度在250℃左右时，钢材的抗拉强度人反而有较大提高，而塑性和冲击韧性下降，此现象称为“蓝脆现象”。
当温度超过300℃时，钢材的fy、fu和E开始显著下降，而塑性伸长率S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。达600℃时，fy、fu和E均接近于零，其承载力几乎完全丧失。因此，我们说钢材耐热不耐火。　　当发生火灾后，热空气向构件传热主要是辐射、对流，而钢构件内部传热是热传导。随着温度的不断升高，钢材的热物理特性和力学性能发生变化，钢结构的承载能力下降。火灾下钢结构的最终失效是由于构件屈服或屈曲造成的。
央视大火的燃烧温度估计不会低于400度，如果是钢结构，成为危房的可能性很大。

火灾后混凝土结构主体受损分析：火灾后，混凝上的组成材料和内部结构都会发生变化，其强度损失主要取决于受火温度的高低、受火作用的时间和冷却方式。试验表明，当受火温度低于400℃时，无论是喷水冷却还是自然冷却，混凝土强度均没有明显的降低；当温度超过400℃后，水泥石的晶架结构破坏严重，混凝土的强度开始显著下降，在这个过程中，喷水冷却的混凝土强度比自然冷却的混凝上强度下降更多。主要是因为Ca(OH)2在400～600℃之间脱水，产生水蒸汽，集料中CaCO3在900～1 000℃分解，产生CaO和CO2，由于CO2和水蒸气要从内部向外逸出，会使混凝土内部产生很大压力，因此会导致混凝土爆裂；另外，火灾中的混凝土结构如果喷水，其表面会突然冷却，导致混凝土内部与表面温差过大，进一步加剧混凝土的爆裂程度。火灾后钢筋的极限强度、屈服强度、弹性模量等都随着温度的升高而降低。普通钢筋在200℃时开始膨胀，抗拉强度也随之下降，当温度到达600～700℃时，钢筋内部结构发生变化，导致强度和弹性模量降低程度非常严重。火灾后预应力钢筋比非预应力钢筋强度下降要快，可以根据火灾温度和钢筋保护层厚度、构件内主筋、钢丝的折减系数来确定其强度；也可以截构件内的钢筋、钢丝进行力学性能试验来判定其强度，还可以根据暴露在火场中的日用品钢材的力学性能变化来确定钢筋强度变化。建筑物的梁、柱等承重部分，是靠钢筋和混凝土共同作用来完成的，通常情况下，钢筋、混凝土是一个完整的整体，它们之间主要靠钢筋与混凝土之间的摩擦力、钢筋表面与水泥胶体的胶结力、混凝上和钢筋的机械咬合力组成。中南大学防灾科学与安全技术研究所通过试验发现：火灾后钢筋和混凝土的粘结力变化取决于温度的高低、钢筋的种类、混凝土骨料的种类以及冷却的方式等条件。温度越高，粘结力降低越大；圆钢比螺纹钢筋粘结力损失大；火灾后，石灰石骨料比花岗石骨料损失大；喷水冷却比自然冷却粘结力损失大。通过试验还发现：随着温度的升高，混凝上的弹性模量逐渐下降，刚度不断降低；当温度达到700℃时，弹性模量几乎为零。

作者: zhouhaijun 时间: 2009-2-11 12:05

这次损失有多少？
希望有后续相关报导，建筑抗火的相关研究也要跟上

作者: 黑鹰 时间: 2009-2-11 18:19

火灾持续六个小时才扑灭，而竖向构件没有失效，中庭有10几层楼板坍塌，说明抗火设计是满足规范要求了，只是这火灾救得太慢了一些！
火灾发生的原因听说是燃放烟花造成的，但是这火怎么就烧得那么大？又是怎么往下烧的？

作者: HNJAGZ 时间: 2009-2-16 13:41

勘察结果显示，央视新址北配楼着火后，燃烧主要集中在钛合金下面的保温层。大楼保温层使用的材料是国家推荐使用的新型节能保温材料，这种材料燃烧后过火极快，因此瞬间从北配楼顶部蔓延到整个大楼，这次火灾是新中国成立以来建筑物过火燃烧最快的一例。
中央电视台副总工程师、中央电视台新台址建设工程办公室主任徐威因此被免除公职

作者: 黑鹰 时间: 2009-2-16 22:34

保温材料燃烧的事情是比较常见的。曾经检测过一个在建商场聚苯板燃烧至主体结构和设备管道严重受损的工程。不过燃烧得这么快，而且是由外向内的燃烧，确实罕见！

作者: HNJAGZ 时间: 2009-2-17 20:14

位于北京市朝阳区中央商务区(CBD)核心地带的央视新大楼，由荷兰大都会(OMA)建筑事务所设计，并于2005年5月正式动工，整体工程预算高达50亿元。这次着火的TVCC的造价众说纷纭，一位建筑学家认为：火灾损失保守估计要6亿～7亿元。而且，这还不包括大楼内部已经开始装修的店铺，以及241间五星级标准客房。但可以肯定的是，这场大火带来了一个沉重的经济包袱。
清华大学土木工程系阎培渝教授认为：大火过后，最坏的结果可能是大楼的主体建筑进行拆除!那么，带来的损失会达到100%.而据中国人民财产保险股份有限公司提供的消息：大楼已经上了中国人民财产保险股份有限公司的“建筑工程一切险”，保期到2009年6月.但这次火灾是由CCTV违章燃放烟花自身引发的，保险公司会理赔吗？

作者: fengyu096 时间: 2009-2-18 16:13

火灾损失保守估计要10亿元开外，火灾无情啊！

作者: HNJAGZ 时间: 2009-2-18 20:22

现在这些所谓的新型节能保温材料，其实主要是聚苯乙烯泡沫材料、聚氨酯泡沫材料等，都是易燃材料，目前很多大的火灾都是由于这一类被加上“新型”字样的有机可燃或则易燃材料被点燃蔓延导致的。
建筑抗火的相关研究要赶紧跟上啊

作者: qingquan 时间: 2009-2-21 20:45

耐火钢是个趋势，国外可以做到抗拉590MPa的建筑用钢，国内武钢可以做到520MPa，耐火温度达到600C，不知道这次采用没？

作者: HNJAGZ 时间: 2009-2-26 22:19

其实，这一把火，除开致人死伤外，我认为还都是正面影响，至少暴露了我国现在建筑体系中的种种弊端，如果就此事进行好好的反思，对于我国建筑业的理性科学发展，能起到积极的作用。

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