鋼結(jié)構(gòu)建筑包括鋼結(jié)構(gòu)框架、鋼桁架、鋼網(wǎng)架、鋼索結(jié)構(gòu)、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼樁等多種類型,那么應(yīng)該如何對一個鋼結(jié)構(gòu)建筑中鋼構(gòu)件的安全性進(jìn)行評價?各類鋼結(jié)構(gòu)建筑中的鋼構(gòu)件的安全性鑒定又有什么不同呢?

《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)中關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性鑒定應(yīng)按承載能力、構(gòu)造以及不適于承載的位移或變形等三個檢查項(xiàng)目,分別評定每一受檢構(gòu)件等級;鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、連接域的安全性鑒定,應(yīng)按承載能力和構(gòu)造兩個檢查項(xiàng)目,分別評定每一節(jié)點(diǎn)、連接域等級;對冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼樁以及地處有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)區(qū),或高濕、臨海地區(qū)的鋼結(jié)構(gòu),尚應(yīng)以不適于承載的銹蝕作為檢查項(xiàng)目評定其等級;然后取其中最低一級作為該構(gòu)件的安全性等級。
1.承載能力
當(dāng)按承載能力評定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性等級時,應(yīng)按下表的規(guī)定分別評定每一驗(yàn)算項(xiàng)目的等級,并應(yīng)取其中最低等級作為該構(gòu)件承載能力的安全性等級。鋼結(jié)構(gòu)傾覆、滑移、疲勞、脆斷的驗(yàn)算,應(yīng)按國家現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行;節(jié)點(diǎn)、連接域的驗(yàn)算應(yīng)包括其板件和連接的驗(yàn)算。
表1 按承載能力評定的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性等級
2.結(jié)構(gòu)構(gòu)造
當(dāng)按構(gòu)造評定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性等級時,應(yīng)按下表的規(guī)定分別評定每個檢查項(xiàng)目的等級,并應(yīng)取其中最低等級作為該構(gòu)件構(gòu)造的安全性等級。
表2 按構(gòu)造評定的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性等級
注:1 構(gòu)造缺陷還包括施工遺留的缺陷: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根據(jù)實(shí)際情況確定;2 節(jié)點(diǎn)、連接構(gòu)造的局部表面缺陷包括焊縫表面質(zhì)量稍差、焊縫尺寸稍有不足、連接板位置稍有偏差等;節(jié)點(diǎn)、連接構(gòu)造的明顯缺陷包括焊接部位有裂紋,部分螺栓或鉚釘有松動、變形、斷裂、脫落或節(jié)點(diǎn)板、連接板、鑄件有裂紋或顯著變形等。
3. 不適于承載的位移或變形
當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性按不適于承載的位移或變形評定時,應(yīng)符合下列規(guī)定:
3.1 對桁架、屋架或托架的撓度,當(dāng)其實(shí)測值大于桁架計(jì)算跨度的1/400時,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算其承載能力。驗(yàn)算時,應(yīng)考慮由于位移產(chǎn)生的附加應(yīng)力的影響,并按下列原則評級:
(1)當(dāng)驗(yàn)算結(jié)果不低于bu級時,仍定為bu級,但宜附加觀察使用一段時間的限制;
(2)當(dāng)驗(yàn)算結(jié)果低于bu級時,應(yīng)根據(jù)其實(shí)際嚴(yán)重程度定為cu級或du級。
3.2 對桁架頂點(diǎn)的側(cè)向位移,當(dāng)其實(shí)測值大于桁架高度的1/200,且有可能發(fā)展時,應(yīng)定為cu級或du級。
3.3 對其他鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件不適于承載的變形的評定,應(yīng)按表3的規(guī)定評級。
表3 其他鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件不適于承載的變形的評定
注:表中l(wèi)0為計(jì)算跨度;ls為網(wǎng)架短向計(jì)算跨度。
3.4 對其他鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件不適于承載的變形的評定,應(yīng)按表4的規(guī)定評級。
(1)當(dāng)該位移與整個結(jié)構(gòu)有關(guān)時,應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第7.3.10條的評定結(jié)果,取與上部承重結(jié)構(gòu)相同的級別作為該柱的水平位移等級;
(2)當(dāng)該位移只是孤立事件時,則應(yīng)在柱的承載能力驗(yàn)算中考慮此附加位移的影響,并按本規(guī)范的規(guī)定評級;
(3)當(dāng)該位移尚在發(fā)展時,應(yīng)直接定為du級。
表4 不適于承載的側(cè)向位移等級的評定
3.5 對偏差超限或其他使用原因引起的柱、桁架受壓弦桿的彎曲,當(dāng)彎曲矢高實(shí)測值大于柱的自由長度的1/660時,應(yīng)在承載能力的驗(yàn)算中考慮其所引起的附加彎矩的影響,并按本規(guī)范的規(guī)定評級。
3.6 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規(guī)定的限值時,其安全性可根據(jù)實(shí)際完好程度評為au級或bu級;當(dāng)整體彎曲變形已大于該表規(guī)定的限值時,應(yīng)根據(jù)實(shí)際嚴(yán)重程度評為cu級或du級。
表5 鋼桁架雙角鋼受壓腹桿整體彎曲變形限值
4.不適于承載的銹蝕
當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性按不適于承載的銹蝕評定時,應(yīng)按剩余的完好截面驗(yàn)算其承載能力,并應(yīng)同時兼顧銹蝕產(chǎn)生的受力偏心效應(yīng),并應(yīng)按表6的規(guī)定評級。
表6 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件不適于承載的銹蝕的評定
注:表中t為銹蝕部位構(gòu)件原截面的壁厚,或鋼板的板厚。
5.鋼索構(gòu)件的安全性評定
對鋼索構(gòu)件的安全性評定,除應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項(xiàng)目評級外,尚應(yīng)按下列補(bǔ)充項(xiàng)目評級:
(1) 索中有斷絲,若當(dāng)斷絲數(shù)不超過索中鋼絲總數(shù)的5%時,可定為cu級;當(dāng)斷絲數(shù)超過5%時,應(yīng)定為du級。
(2) 索構(gòu)件發(fā)生松弛,應(yīng)根據(jù)其實(shí)際嚴(yán)重程度定為cu級或du級;
(3) 對下列情況,應(yīng)直接定為du級:
1)索節(jié)點(diǎn)錨具出現(xiàn)裂紋;
2)索節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)滑移;
3)索節(jié)點(diǎn)錨塞出現(xiàn)滲水裂縫。
6.鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)安全性評定
對鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的焊接空心球節(jié)點(diǎn)和螺栓球節(jié)點(diǎn)的安全性鑒定,除應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項(xiàng)目評級外,尚應(yīng)按下列項(xiàng)目評級:
(1)空心球殼出現(xiàn)可見的變形時,應(yīng)定為cu級;
(2)空心球殼出現(xiàn)裂紋時,應(yīng)定為du級;
(3)螺栓球節(jié)點(diǎn)的筒松動時,應(yīng)定為cu級;
(4)螺栓未能按設(shè)計(jì)要求的長度擰入螺栓球時,應(yīng)定為du級;
(5)螺栓球出現(xiàn)裂紋,應(yīng)定為du級;
(6)螺栓球節(jié)點(diǎn)的螺栓出現(xiàn)脫絲,應(yīng)定為du級。
7.其他支座、節(jié)點(diǎn)和連接
(1)對摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接,當(dāng)其摩擦面有翹曲,未能形成閉合面時,應(yīng)直接定為cu級。
(2)對大跨度鋼結(jié)構(gòu)支座節(jié)點(diǎn),當(dāng)鉸支座不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所要求的轉(zhuǎn)動或滑移時,應(yīng)定為cu級;當(dāng)支座的焊縫出現(xiàn)裂紋、錨栓出現(xiàn)變形或斷裂時,應(yīng)定為du級。
(3)對橡膠支座,當(dāng)橡膠板與螺栓或錨栓發(fā)生擠壓變形時,應(yīng)定為cu級;當(dāng)橡膠支座板相對支承柱或梁頂面發(fā)生滑移時,應(yīng)定為cu級;當(dāng)橡膠支座板嚴(yán)重老化時,應(yīng)定為du級。

