隨著社會經(jīng)濟建設的高速發(fā)展，城市建設也進入了大發(fā)展階段，由于建筑要求和施工技術的提高，城市用地緊張和地價昂貴，以及對建筑物使用功能多樣性，高標準的要求，結合現(xiàn)代化城市規(guī)劃的制定與實施，高層建筑已在國內外大中城市以空前的規(guī)模和速度發(fā)展著。而鋼筋混凝土構件在高層建筑中廠泛運用，目前世界上最高的鋼筋混凝土高層建筑是美國芝茄哥的德賴夫大樓，65層總高296m。我國目前已建成的最高的鋼筋混凝土高層建筑是廣州國際貿易中心大樓，地上60層，地下3層，總高度達200m。雖然這些鋼筋混凝土高層建筑給我們人類創(chuàng)造了美好的生活環(huán)境和空間，給城市增添了美麗的景觀，但是也給人類帶來了許多不便和災害，湖南衡陽發(fā)生的“11.3”火災事件與近幾年國內外許多高層建筑重特大火災事故的發(fā)生，許多無辜的生命葬身火海，給許多家庭留下深刻的悲痛， 國家和人民生命財產(chǎn)的損失觸目驚心。筆者就如今建筑史上普遍運用鋼筋混凝土構件與一些火災案例分析，就火災對鋼筋混凝土構件的危害和采取措施談點初淺的認識，供參考。
一、火災中火對鋼筋混凝土的影響
火對鋼筋混凝土的影響和損傷可以分為兩種類型，一種是單個構件受到火的直接灼燒，產(chǎn)生損傷；如構件表面混凝土爆裂脫落和燒傷層產(chǎn)生細微裂逢；另一種是梁柱組成的整體結構由于升溫不同，產(chǎn)生很大的結構溫度應力而引起構件的損傷，例如：許多鋼筋混凝土構件受到火災后，表面粉刷層基本剝落，梁和柱混凝土表面產(chǎn)生大面積龜裂，局部混凝土爆落和主筋外露，混凝土表面呈現(xiàn)紅色、灰色、黃色均有，預應力圓孔板的混凝土保護層剝落露筋，鋼筋失去性能等現(xiàn)象發(fā)生，這些現(xiàn)象都明顯地表明了火災現(xiàn)場溫度，是火災原因調查分析的依據(jù)。
二、火災中溫度對鋼材的影響
鋼材的物理性質：鋼材在正溫范圍內，溫度約在200℃以上時，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強度、屈服點和彈性模量都有變化，總的趨勢是強度降低、塑性增大；溫度在250℃左右，鋼材的抗拉強度略有提高，而塑性卻降低，因而鋼材呈現(xiàn)脆性，在此區(qū)域對鋼材再加熱，鋼材可能產(chǎn)生裂逢。此外，當溫度達到250-350℃范圍內時。鋼材將產(chǎn)生徐變現(xiàn)象，鋼材的性能受到不同程度的損傷。據(jù)一些專家對鋼材進行溫度試驗分析，當鋼材在升溫1h，恒溫加熱1小時后進行檢測，結果是有屈服臺階的16Mn鋼筋在900℃以下時的強度和延伸率變化很小，溫度達到1000℃時，鋼材強度下降10％；無屈服臺階的冷拔低碳鋼絲經(jīng)過2h升溫至600℃以下，則強度受到影響不大；而溫度在600℃以上時的極限強度下降達40％。據(jù)有關專家對大多數(shù)火災事故現(xiàn)場中構件鋼筋的測試結果表明，混凝土保護層爆落的預應力板鋼絲受熱溫度超過600℃，梁柱構件鋼筋溫度低于600℃，因而，在一般情況下，火災對鋼筋的影響較比混凝土小，對于I、II級鋼筋在溫度達到900℃以上時才有明顯的影響，由于鋼筋構件混凝土保護層的作用，通常構件中的鋼筋溫度低于此值，可以說火災一般對I、II級鋼筋的影響不很大。但是，在600℃以上的高溫卻使冷卻后的冷拔低碳鋼絲強度大幅下降40％左右，從中可以說明火災對預應力鋼筋混凝土板的影響較大，由于建筑荷載大部分承重在板上，從而破壞結構的整體性，造成更大的危害。
三、火場溫度對鋼筋混凝土構件板的影響
溫度對鋼筋混凝土構件板的影響，按板的損壞或大致的溫度范圍可以分為三種情況。
一種是混凝土表面顏色變化不大，粉刷層完好或基本完好（粉刷層熏黑）或者粉刷層部分脫落，混凝土表面熏黑，此時混凝土表面溫度大致在300℃以下。
二種鋼筋混凝土粉刷層基本剝落，混凝土表面顏色為淺紅或紅灰，無橫向裂逢或縱向裂逢，此時混凝土表面溫度大致在300-500℃范圍。
三種是鋼筋混凝土粉刷層全部剝落，混凝土表面顏色灰黃或淺黃，有縱橫裂縫，自重下板的撓度明顯大于L/400（L為板的凈跨長度）,或者混凝土保護層爆落露筋，混凝土表面溫度在500-600℃以上。為了進一步確定板的剛度和強度，根據(jù)有關資料對一些火災后板的試驗分析表明：不大的溫差對板的剛度有非常明顯的影響，板的剛度（即混凝土彈性模量）隨著溫度的升高而急劇下降，比強度的下降大得多。這一特性是因為板的厚度通常較小，升溫較快（火災升溫速度大約在150℃/h）,加上板的截面慣性矩小，往往使得標準荷載下的變形超出允許值而受到更大的破壞。
四、火災中火對梁的影響
火災中火對梁的破壞影響可以分為兩種：一種是直接灼燒危害，另一種是梁結構性能受到破壞。
一是火對梁的直接灼燒。一般梁的截面積較大，火的直接灼燒使得鋼筋混凝土梁在表面一定厚度內達到較高溫度，梁的強度受到一定損失，而梁截面內部升溫慢，溫度低，在降溫過程中，溫度高的混凝土的收縮量大，導致梁表面大面積龜裂（梁的龜裂比板嚴重得多），其灼燒深度即灼燒厚度與火場溫度的大小有關。例如：對一起火災事故后火場主梁的分析：主梁截面積為0.3×0.85m，高跨比為l/60(板的高跨比為l/33.3),可以看出梁混凝土彈性模量的下降，溫度對梁的變形的影響比板小，原建筑設計主梁的反拱范圍為0-3.0cm，實測梁跨中仍處于反供狀態(tài)，大部有1.0-2.0cm的反拱，說明此起火災對梁的變形影響不突出。因此，火灼燒對主梁的主要影響是燒傷層強度和耐火性的變化；二是梁結構性的破壞，在火災發(fā)生時，由于板和梁升溫不同，產(chǎn)生溫度應力，梁受到拉力造成現(xiàn)澆梁的上部出現(xiàn)分布垂直裂逢。如有一起火災中屋面梁的最大裂逢寬度達到30-50mm，又由于混凝土構件的連接處被拉裂破壞了承重體系的整體性，降低了整體結構的安全性，也不同程度地影響了梁端局部承壓能力和端部鋼筋錨固，導致梁承壓破壞。
五、火災中火對鋼筋混凝土柱子的影響
火對柱的影響與梁的影響相似，大致有兩種情況，直接灼燒和結構性破壞。
一是火對柱的直接灼燒，情況與梁相似，柱子表面有大量龜裂逢，柱子的受力為軸向受壓和小偏心受壓，由于柱子混凝土彈性模量受火后下降，將使柱子內縱向鋼筋壓力有一定的增加，可以說在火災中火對柱子的整體受壓能力影響不很大，但是火對柱子表面燒傷導致柱子保護層脫落，降低了柱子的有效截面積。
二是火對柱子結構性的破壞，由于火場中溫度對鋼筋混凝土構件產(chǎn)生溫度應力，溫度應力作用使梁受拉，使得部分柱子被拉裂，柱子局部承壓力降低，又由于梁拉裂后繼續(xù)產(chǎn)生膨脹位移，使得柱子產(chǎn)生偏移，降低了柱子的承截能力。
六、火災中各種因素對鋼筋混凝土構件有不同程度的影響采取的措施
增強火災中各種因素對鋼筋混凝土構件有不同程度的影響主要采取的措施是提高鋼筋混凝土構件的耐火極限，方法有以下幾方面：一是增加鋼筋混凝土構件的切面尺寸（如：30×30cm的鋼筋混泥土柱，耐火極限3.00h；37×37cm的鋼筋混泥土柱，耐火極限5.00h；）；二是增加鋼筋混泥土構件的鋼筋保護層厚度（如：簡支鋼筋混泥土梁，非預應力鋼筋，當保護層厚度分別為2.0、2.5、3.0cm時，耐火極限分別為1.75、2.00、2.30h；簡支鋼筋混泥土圓孔空心板，非預應力鋼筋，當保護層厚度分別為1.0、2、3.0cm時，耐火極限分別為0.9、1.25、1.5h；），可采取增加抹灰層厚度；三是預應力鋼筋混泥土圓孔樓板下面噴涂防火涂料，預應力鋼筋混泥土圓孔樓板的耐火極限較差，當保護層厚度1cm時，耐火極限0.4h；保護層厚度3cm時，耐火極限0.85h ，若在該預應力鋼筋混泥土圓孔樓板下噴涂0.5cm厚的106防火涂料，可提高耐火極限到1.8h。
總之，綜上所述，望廣大建筑設計工作者和施工技術人員在高層鋼筋混凝土建筑結構設計和施工中，對鋼筋混凝土構件提高安全設計可靠度和采取一些施工技術上的保護措施，增強建筑物的安全性，在火災事故 發(fā)生時，減少國家和人民的生命財產(chǎn)的損失。