建筑物火灾作用下倒塌规律及应对措施

一、几种常见结构的建筑物在火灾下倒塌的一般规律
建筑构件有很多种。传统的建筑材料是砖、木材、水泥和沙子。近年来，随着钢材、塑料等新材料的广泛应用，钢结构、薄壳结构、网格结构等建筑结构的数量日益增多，建筑构件的物理化学性质越来越复杂，燃烧破坏的特征也呈现出多样性和复杂性。不同的建筑构件和材料有各自的燃烧性能和耐火性。在不同的火灾条件下，它们也会表现出不同的变形和坍塌形式。有些是部分破坏，有些是造成完全倒塌，有些是迅速造成整栋楼完全倒塌。
(1)砖(土)木结构建筑:
砖(土)结构建筑的建造由来已久，在广大农村地区较为普遍。它的一般墙体一般用粘土砖或土坯砌筑，屋顶用木材等建筑材料。木材燃烧时，其表面会被烧焦和烧蚀，从而削弱横截面积，导致承载力下降和倒塌。如果剩余部分的面积仍能承受原来的重量，结构就不会倒塌。消防队到达火场灭火时，木质构件外表面的炭化层吸收了大量的水分，可以形成很好的保护层，一般不容易坍塌。所以木结构建筑的屋顶整体倒塌较少，局部破坏较多。
砖的耐火性好，耐高温。但墙体建成后，由于砌筑质量和砂浆耐火性能较差，砖墙的耐火性能不如砖本身，但一般砖墙的耐火性能相对较高。比如24双面抹灰非承重普通粘土砖实心墙的耐火极限是8小时，一般砖墙在火灾中承受几个小时是没有问题的，一般不会倒塌。【/br/】土坯墙耐火不燃，但土坯遇水浸泡会吸水，导致软化，会被水枪喷射的强大冲击力破坏，失去承载能力而坍塌。
(二)混合结构建筑:
混合结构建筑主要是指墙体为粘土砖、砌块、石块等建筑材料，砂浆制成，楼板为楼板或现浇混凝土的建筑。此类建筑使用的建筑材料为粘土砖、砌块、石材、混凝土等不燃材料，各建筑构件的耐火极限相对较高。比如普通粘土砖实心承重墙的耐火极限是5.5小时，即在标准耐火试验条件下，这类墙体在5.5小时内不会失去承载能力或被破坏。但火灾荷载大的建筑发生火灾时，温度可超过1000℃，砌体的迎火面和背火面温差很大，内部会产生很大的应力。同时，碳酸盐和硅酸盐在高温下会分解，导致砌体的破坏。因此，在火灾作用下，混合结构建筑的建筑构件一般不会在其耐火极限内被破坏，但在长时间高温作用下，建筑可能会发生局部坍塌，一般不会发生大面积坍塌事故。
(3)钢筋混凝土结构:
钢筋混凝土结构常见于一些大跨度的厂房、车间、仓库和高层建筑中，包括框架结构、排架结构和剪力墙结构。这种建筑结构的主要承重构件是钢筋混凝土构件，粘土砖和砌块组成的墙体只起到分隔和功能划分的作用。
钢筋、水泥、砂石等钢筋混凝土建筑材料在高温作用下物理化学性质发生变化，强度随温度升高而变化。目前还没有关于这些构件在火灾作用下应力变化的详细研究。但混凝土中钢筋的抗拉强度会因温度升高的影响而降低，碳酸盐和硅酸盐会在高温下分解，导致砌体的破坏。因此，钢筋保护层的厚度对梁、楼板等受拉钢筋混凝土结构构件的耐火性能影响很大。比如非预应力钢筋混凝土简支梁，保护层厚度为1CM时耐火极限为1.2小时，保护层厚度为4CM时耐火极限为2.9小时。因此，增加受拉钢筋混凝土结构构件的保护层厚度可以有效提高构件的耐火性能。
预应力钢筋混凝土结构受热时，预应力钢筋会失去预应力，从而降低结构的承载能力。预应力钢筋混凝土结构在耐火性能上不如普通钢筋混凝土结构，必须加厚钢筋保护层厚度，以延长其耐火极限，确保建筑物和人员、材料的安全。
钢筋混凝土结构是超静定的。在火灾作用下，一个构件的破坏可能引起局部坍塌，但一般不会发生大规模的坍塌。