多层民用建筑火灾扑救中防范建筑物坍塌措施.docx

多层民用建筑火灾扑救中防范建筑物坍塌措施赵胜( 六盘水市消防支队，贵州 多层民用建筑火灾扑救中防范建筑物坍塌措施 赵 胜 ( 六盘水市消防支队，贵州 六盘水 553000 ) 摘要: 多层民用建筑火灾扑救中的建筑物坍塌是造成消防员伤亡的重要原因之一，研究其应对措施对于保护消防员自 身安全，减少消防员伤亡具有重要意义。 关键词: 多层民用建筑; 火灾扑救; 建筑物坍塌; 防范 承载能力下降; 钢筋混凝土梁板主要靠钢筋受拉来承受 荷载，当受拉钢筋被加热后，承载力将逐渐下降。 当钢 筋混凝土的内部钢筋受热软化即成无筋混凝土，往往在 没有明显预兆的情况下发生脆性破坏，瞬间坍塌。 1 ． 3 荷载过大，超过建筑构件的承重能力 建筑承载力量的传递规律是楼板传给梁，再传给 柱，再传给基础，最后传给大地。 因此，下一层的建筑 结构承载力要大于上一层建筑结构的承载力。 若火灾 发生在多层民用建筑的底部，一方面建筑的楼板、墙、 柱承载着较大的静荷载，另一方面如果着火层的火灾 荷载较大，火灾持续时间越长，火场温度越高，对建筑 承重构件的 破 坏 就 越 大，也 就 越 容 易 发 生 坍 塌 事 故。 如衡阳“11·3 ”火灾中，一层为框架结构，二层 以 上 为 砖混结构。 火场高温破坏了底层的承重结构，加之底 层的承载较大，因而发生了整体坍塌。 竖向荷载要求 结构具有足够的抗压强度，这一点以目前建筑材料较 易满足。 然而水平荷载则要求结构具有足够的抗弯和 抗剪强度及刚度。 建筑越高对建筑的水平荷载影响较 大。 在承重构件中，砖墙在纵向上有较强的承载力，楼 板和梁在纵向上的承载力较小，若荷载过大，最先坍塌 的往往是楼板和梁。 1 ． 4 冲击、震动、爆炸等外力破坏了建筑的承重构件 以外力冲击为例，如建筑的上部构件塌落，巨大冲 量使下层楼板超载而导致建筑破坏。试验表明，一个构 件从上方 5 m 处落到下层楼板上，对下层楼板造成的冲 击是物体本身重量的 8———12 倍左右。可见，火场中上 部构件塌落对建筑的影响极大。如 2001 年美国“9·11 ” 事件，双子塔受飞机撞击，上层受火势影响塌落，产生多 诺米骨牌效应，造成整个世贸大楼坍塌。 以爆炸为例， 与建筑火灾相关的爆炸主要是化学爆炸，这种过程可导 致反应空间的压力急剧升高，从而使建筑物的壁面瞬时 多层民用建筑 是 指 9 层 以 下 或 高 层 不 超 过 24 m 的民用建筑，建筑结构形式多为砖混结构、钢筋混凝土 结构等，在我国应用十分广泛，一旦发生火灾，容易造 成建筑物坍塌，危及消防员人身安全。 多层民用建筑火灾中建筑坍塌的表 现及原因分析 多层民用 建筑火灾中建筑物 坍 塌主要有 两 种 形 式，一是多层民用建筑的横向承重构件如梁和楼板失 去支撑能力，在上部重力作用下，出现剪切式断裂，进 而呈现整体式坍塌。 二是多层民用建筑的纵向承重构 件如柱、墙局部受损，失去承载能力，建筑物出现往倾 斜式倒塌。 1 违规设计、违章施工、违规使用 有的降低建筑的承重能力和耐火等级，有的违规 增加建筑层数和面积; 有的在施工过程中偷工减料、偷 梁换柱，采用不合格的原材料; 有的私自拆除建筑物内 部承重结构，改变原有平面布局，使建筑结构受力发生 改变; 有的建筑改变使用性质，增大了火灾荷载，给建 筑带来隐患。 1 . 2 火灾中的高温破坏了建筑的承重构件 建筑构件的强度取决于建筑材料的性能，而建筑材 料的性能会随着温度的升高而发生很大变化。 从标准 火灾温升曲线可以看出，火灾发生后 30 min，室内温度 就能达到 800℃ 左右，对混凝土强度有很大影响。 实验 数据表明，混凝土在受火灾作用后的一段时间内，如果 吸收水分，内部会发生化学反应，强度会进一步降低。 因此，灭火中，对已经受火灾烘烤的混凝土承重结构如 墙、梁、柱、楼板等，不能随便射水冷却。 钢筋混凝土柱 ( 主要靠混凝土受压) ，在高温下的材料强度会降低，又 由于柱的四面升温不均匀会导致柱体产生扰曲，致使其 1 ． 1 炸，而爆 炸，而爆炸不仅造成火灾迅速扩大，而且会损坏建筑构 2. 2 荷载极限判断法 件，甚至造成建筑坍塌。建筑物中的爆炸主要有可燃混 合气爆炸、可燃液雾爆炸和可燃粉尘爆炸等类型，如煤 气爆炸、液化石油气爆炸、面粉爆炸等。爆炸发生后，压 力是向四面八方作用的，向上则托起楼板，使得墙体受 到的竖向压力减少，同时又在墙体上施加横向爆炸压 力。砖墙如果在竖向上有很大的压力，它就不容易被横 向推倒，所以燃气爆炸对砖墙来说特别危险。 1 ． 5 火灾作用破坏了建筑的整体牢固性 建筑是由分散的建筑构件彼此连接，组合而成的 统一体。 构件之间连接紧密、设计科学的建筑，其整体 牢固性就强; 整体牢固性强的建筑的某一局