慧聪网首页 > 消防行业 > 技术文章 > 技术文稿 > 防火研究
火灾条件下建筑结构倒塌原因规律及应对
 
慧聪网   2005年12月1日9时27分   信息来源:福建省莆田市消防支队    

  随着经济的发展,高层建筑逐步增多,火灾荷载和不安全因素也随之增加。如果因火灾而造成高层建筑倒塌,必将给救人和灭火带来更大的困难,给担负抢险救援任务的消防队员提出更高的要求和挑战。据调查,美国“9.11”纽约世贸中心倒塌的原因在于大火熔化了支撑钢筋,而不是飞机的直接撞击。因此,在扑救建筑火灾时,要充分考虑建筑的倒塌问题。在美国“9.11”纽约世贸中心爆炸现场灭火的300多名消防人员主要就是因建筑倒塌而丧生。在我国,近年来由于在灭火中因建筑结构破坏、倒塌而造成消防人员伤亡的事故也曾发生。因此,加强建筑结构破坏、倒塌特点和规律的研究探讨,制定切实可行的灭火救援预案,无疑对减少人员伤亡和财产损失具有非常重大的意义。    

  一、火灾条件下建筑结构倒塌的原因。

  建筑物中建筑构件名目较多,近年来随着一些新材料、新工艺、新技术在建筑领域中的广泛应用,建筑构件的性能也变得越来越复杂,燃烧破坏的特点也趋于多样性。不同建筑构件均具有自身的燃烧性能和耐火极限。 火灾条件下,随着建筑材料和构件的燃烧和破坏,整个建筑结构也必然受到一定的影响,直至遭到局部的破坏或整个的倒塌。结构的倒塌与破坏,是由燃烧和高温条件造成的,倒塌和破坏的原因主要有以下几个方面:

  (1)预应力钢筋混凝土结构遇热,失去预加应力,从而降低结构的承载能力。

  (2)砖石砌体受热变形开裂。花岗岩因内部石英、长石、云母不同的热变形而碎裂。硅酸盐砌块也因内部的热分散而松散。

  (3)钢结构受热变形破坏。钢结构受热后,很快出现塑性变形,在火烧15-20min 左右,杠件变成“面条”一样,随着局部的破坏,造成整体失去稳定而破坏,而且破坏后的钢结构是无法修复重新使用的。

  (4)木结构表面被烧蚀,削弱了荷重的断面。木材起火燃烧,表面炭化,如果剩余截面的面积仍能承受原有全部荷重,结构是不会倒塌的。特别是消防队及时到达火场,在扑救火灾时,构件外表面的炭层吸收大量的水,对结构来说,还是一个很好的保护层。所以大断面比较有利。 在加热炉中实验时,可以看到,预应力钢筋混凝土构件,在受热数小时后,便出现较大的变形。显然,这是因为主拉钢筋伸长的结果。所以预应力钢筋混凝土结构在耐火方面的性能,是不如普通钢筋混凝土结构的,必须加厚钢筋保护层的厚度。

  (5)高温下建筑材料的力学性能改变,强度随着温度升高而降低,以及火灾条件下结构产生的热应力,在目前的结构计算中还没有考虑到。

  (6)建筑物内部爆炸的冲击和震动,常是摧毁建筑物的 一种主要原因。建筑结构的抗爆计算,因冲击波的力量较大,而需与防爆泄压设施同时考虑。

  (7)上部结构倒塌落在楼板上,或灭火积水不能排除,或楼板上的物资大量吸收灭火水流,大大地增加了楼板的荷重,使楼板因大量超载而塌落。

  (8)灭火射水落在高温的砖石、混凝土或钢筋混凝土结构表面,由于突然的冷却造成结构表面因收缩开裂,表皮剥落。特别关键的是破坏了钢筋混凝土结构的保护层,在火未熄灭前,使火直接烧到主拉钢筋,钢筋立即失去强度,而使整个结构破坏。
 
作者:助理工程师 李在辉 
 
 
评论    【推荐】 【打印】 【论坛
 
 
[热门关键词]:倒塌 建筑结构 火灾 
特别推荐: 
·服务员跌进传菜电梯 所幸被救皆大欢喜 ·两男子盗挖坟墓想发财 因窒息死在墓内
·大货车追尾起火 司机撞方向盘咬断舌头 ·吉林石化事件尚未完 上海再次甲苯爆炸
更多精彩:
 相关文章 更多 
·放火案件火灾事故调查与刑事侦查的区别  (12.1 9:14)
·个体商铺的火灾危险性及消防安全管理  (11.30 10:51)
·谈工厂车间火灾的特性及防范措施  (11.30 9:42)
·吉林石化恶性爆炸事故背后的深层思考  (11.29 9:3)
·谈车辆火灾事故的防范及应急措施  (11.28 8:59)
·关于建筑设计中是否应建消防水池之探讨  (11.25 10:0)
·《宜宾市自然灾害救灾应急预案》分析  (11.25 9:58)
·浅谈森林火灾发生条件、防范与扑救  (11.24 8:50)
·对21世纪中国火灾事故调查改革的探讨  (11.23 10:19)
·普通照明灯具引发火灾与预防措施小析  (11.18 8:30)
 我来评两句〖查看最新评论〗 
请您注意:
·遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
·承担一切因您的行为而导致的法律责任
·本网留言板管理人员有权删除其管辖留言内容
·您在本网的留言,本网有权在网站内转载或引用
·参与本留言即表明您已经阅读并接受上述条款
昵称:匿名
 
分类广告  
产品专场
灭火器
蓄发光材料
消防枪专题
防火门
消防车介绍专场
自动灭火设备产品专题
厨房自动灭火设备
热点专题
·冬季森林火灾早防控
·2005上海国际消防展
·全国消防日带来了什么
·全面纵观北京禁改限
·国际火灾科学大会召开
·假冒伪劣消防产品整治
·如何预防汽车自燃
行业书店