鋼結構構件
5.3.1 鋼結構構件的安全性鑒定,應按承載能力、構造以及不適于繼續承載的位移(或變形)等三個檢查項目,分別評定每一受檢構件等級;鋼結構節點、連接域的安全性鑒定,應按承載能力和構造兩個檢查項目,分別評定每一節點、連接域等級;對冷彎薄壁型鋼結構、輕鋼結構、鋼樁以及地處有腐蝕性介質的工業區,或高濕、臨海地區的鋼結構,尚應以不適于繼續承載的銹蝕作為檢查項目評定其等級;然后取其中一級作為該構件的安全性等級。
5.3.2 當鋼結構構件的安全性按承載能力評定時,應按表5.3.2的規定,分別評定每一驗算項目的等級,然后取其中一級作為該構件承載能力的安全性等級。
表5.3.2 鋼結構構件承載能力等級的評定
構件類別 |
R/oS |
au級 |
bu級 |
cu級 |
du級 |
主要構件及節點、連接域 |
≥1.0 |
≥0.95 |
≥0.90 |
<0.90 |
一般構件 |
≥1.0 |
≥0.90 |
≥0.85 |
<0.85 |
注:1 表中R和S分別為結構構件的抗力和作用效應,應按本標準第5.1.2條的要求確定;o為現行國家標準《建筑結構可靠度設計統一標準》GB 50068規定的結構重要性系數;
2 對鋼結構節點(含連接域)的承載力驗算,其所取的結構重要性系數,應比所連接的構件高1.1倍;
3 結構傾覆、滑移、疲勞、脆斷的驗算,應符合國家現行有關規范的規定;
4 當構件或連接出現脆性斷裂、疲勞開裂或局部失穩變形跡象時,應直接定為du級;
5 節點、連接域的驗算應包括其板件和連接的驗算。
5.3.3 當鋼結構構件的安全性按構造評定時,應按表5.3.3的規定評級。
表5.3.3 鋼結構構件構造安全性評定標準
檢查項目 |
au級或bu級 |
cu級或du級 |
構件構造 |
構件組成形式、長細比(或高跨比)、寬厚比(或高厚比)等符合或基本符合國家現行設計規范要求;無缺陷,或僅有局部表面缺陷;工作無異常 |
構件組成形式、長細比或高跨比、寬厚比或高厚比等不符合國家現行設計規范要求;或符合要求,但存在明顯缺陷,已影響或顯著影響正常工作 |
節點、連接構造 |
節點、連接方式正確,符合或基本符合國家現行設計規范要求;無缺陷或僅有局部的表面缺陷(如焊縫表面質量不合格、焊縫尺寸稍有不足、連接板位置稍有偏差等),工作無異常 |
節點、連接方式不當,構造有明顯缺陷(包括施工遺留缺陷),如焊縫質量不合格,有裂縫;部分螺栓或鉚釘有松動、變形、斷裂、脫落等;或連接板、鑄件有裂紋或顯著變形,已影響或顯著影響正常工作 |
注:1 評定結果取au級或bu級,可根據其實際完好程度確定;評定結果取cu級或du級,可根據其實際嚴重程度確定;
2 施工遺留的缺陷,對焊縫系指夾渣、氣泡、咬邊、燒穿、漏焊、少焊、未焊透以及焊腳尺寸不足等;對鉚釘或螺栓系指漏鉚、漏栓、錯位、錯排及掉頭等;其他施工遺留的缺陷應根據實際情況確定。
5.3.4 當鋼結構構件的安全性按不適于繼續承載的位移或變形評定時,應遵守下列規定:
1 對桁架(屋架、托架)的撓度,當其實測值大于桁架計算跨度的1/400時,應按本標準第5.3.2條驗算其承載能力。驗算時,應考慮由于位移產生的附加應力的影響,并按下列原則評級:
(1)若驗算結果不低于bu級,仍定為bu級,但宜附加觀察使用一段時間的限制;
(2)若驗算結果低于bu級,應根據其實際嚴重程度定為cu級或du級。
2 對桁架頂點的側向位移,當其實測值大于桁架高度的1/200,且有可能發展時,應定為c級或d級。
3 對其他受彎構件的撓度,或偏差造成的側向彎曲,應按表5.3.4–1的規定評級。
表5.3.4–1 鋼結構受彎構件不適于繼續承載的變形的評定
檢查項目 |
構 件 類 別 |
cu級或du級 |
撓 度 |
主要構件 |
網架 |
屋蓋(短向) |
>ls/200,且可能發展 |
樓蓋(短向) |
>ls/250,且可能發展 |
主梁、托梁 |
>l0/300 |
一般構件 |
其 它 梁 |
>l0/180 |
檁 條 梁 |
>l0/120 |
側向彎曲的矢高 |
深 梁 |
>l0/660 |
一般實腹梁 |
>l0/500 |
注:表中l0為構件計算跨度;ls為網架短向計算跨度。
4 對柱頂的水平位移(或傾斜),當其實測值大于本標準表7.3.6所列的限值時,應按下列規定評級:
(1)若該位移與整個結構有關,應根據本標準第7.3.6條的評定結果,取與上部承重結構相同的級別作為該柱的水平位移等級;
(2)若該位移只是孤立事件,則應在其承載能力驗算中考慮此附加位移的影響,并根據驗算結果按本條第1款的原則評級;
(3)若該位移尚在發展,應直接定為du級。
5 對偏差超限或其他使用原因引起的柱(包括桁架受壓弦桿)的彎曲,當彎曲矢高實測值大于柱的自由長度的1/660時,應在承載能力的驗算中考慮其所引起的附加彎矩的影響,并按本條第1款規定的原則評級。
6 對鋼桁架中有整體彎曲變形,但無明顯局部缺陷的雙角鋼受壓腹桿,其整體彎曲變形不大于表5.3.4–2規定的限值時,其承載能力可根據實際情況評為au級或bu級;若整體彎曲變形已大于該表規定的限值時,應根據實際情況評為cu級或du級。
表5.3.4–2 鋼桁架雙角鋼受壓腹桿雙向彎曲變形限值
軸向壓力設計值與無缺陷時抗壓承載力之比 |
雙向彎曲限值 |
方向 |
彎曲矢高與桿件長度之比 |
1.0 |
平面外 |
1/500 |
1/600 |
1/700 |
≤1/800 |
平面內 |
1/1000 |
1/950 |
1/900 |
1/800 |
0.9 |
平面外 |
1/400 |
1/500 |
1/600 |
≤1/800 |
平面內 |
1/750 |
1/650 |
1/600 |
1/500 |
0.8 |
平面外 |
1/300 |
1/400 |
1/500 |
≤1/800 |
平面內 |
1/550 |
1/450 |
1/400 |
1/350 |
≤0.7 |
平面外 |
1/250 |
1/300 |
≤1/400 |
- |
平面內 |
1/350 |
1/300 |
1/250 |
- |
5.3.5 當鋼結構構件的安全性按不適于繼續承載的銹蝕評定時,除應按剩余的完好截面驗算其承載能力外,尚應按表5.3.5的規定評級。
注:按剩余完好截面驗算構件承載能力時,應考慮銹蝕產生的受力偏心效應。
表5.3.5 鋼結構構件不適于繼續承載的銹蝕的評定
等級 |
評 定 標 準 |
cu |
在結構的主要受力部位,構件截面平均銹蝕深度△t大于0.05t,但不大于0.1t |
du |
在結構的主要受力部位,構件截面平均銹蝕深度△t大于0.1t |
注:表中t為銹蝕部位構件原截面的壁厚,或鋼板的板厚。
5.3.6 對鋼索構件的安全性鑒定,除應按第5.3.2條~第5.3.5條規定的項目評級外,尚應按下列補充項目評級:
1 索中有斷絲,若斷絲數不超過索中鋼絲總數的5%,應定為cu級;若斷絲數超過5%,應定為du級;
2 索構件發生松弛,應根據其實際嚴重程度定為cu級或du級。
3 對下列情況,應直接定為du級:
(1)索節點錨具出現裂紋;
(2)索節點出現滑移;
(3)索節點錨塞出現滲水裂縫。
5.3.7 對鋼網架結構的焊接空心球節點和螺栓球節點的安全性鑒定,除應按第5.3.2條及第5.3.3條規定的項目評級外,尚應按下列項目評級:
1 空心球殼出現可見的變形時,應定為cu級;
2 空心球殼出現裂紋時,應定為du級;
3 殼筒松動時,應定為cu級;
4 螺栓未能按設計要求的長度擰入螺栓球時,應定為du級。
5.3.8 對摩擦型高強度螺栓連接,若其摩擦面有翹曲,未能形成閉合面時,應直接定為cu級。
5.3.9 對大跨度鋼結構支座節點,若鉸支座不能實現設計所要求的轉動或滑移時,應定為cu級;若支座的焊縫出現裂紋、錨栓出現變形或斷裂時,應定為du級。
5.3.10 對橡膠支座,若橡膠板與螺栓(或錨栓)發生擠壓變形時,應定為cu級。