隨著冬季的臨近,冷空氣的頻繁來襲對鋼結(jié)構(gòu)建筑的安全性能提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,作為這些建筑的承重與支撐核心,其安全性能的評估與保障顯得尤為重要。本文將從承載能力、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、位移變形及銹蝕等多個維度,深入探討如何全面判斷與評價鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性能,以確保其在寒冷季節(jié)中的穩(wěn)固與可靠。
依據(jù)相關(guān)規(guī)范要求,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性鑒定需從承載能力、構(gòu)造以及不適于承載的位移或變形這三個方面展開評定,且要分別評定每一受檢構(gòu)件的等級。對于鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點、連接域的安全性鑒定,則需按承載能力和構(gòu)造這兩個檢查項目,分別評定每一節(jié)點、連接域的等級。此外,對于冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼樁以及位于有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)區(qū),或高濕、臨海地區(qū)的鋼結(jié)構(gòu),還應(yīng)以不適于承載的銹蝕作為檢查項目來評定其等級,最終取其中最低一級作為該構(gòu)件的安全性等級。
一、承載能力
在按承載能力評定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性等級時,需按照表1的規(guī)定,分別評定每一驗算項目的等級,并以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、脆斷的驗算,應(yīng)遵循國家現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的規(guī)定進行;節(jié)點、連接域的驗算則應(yīng)涵蓋其板件和連接的驗算。
表1按承載能力評定的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性等級
二、結(jié)構(gòu)構(gòu)造
按構(gòu)造評定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性等級時,需依據(jù)表2的規(guī)定,分別評定每個檢查項目的等級,并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)實際情況確定;2節(jié)點、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、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)點板、連接板、鑄件有裂紋或顯著變形等。
三、不適于承載的位移或變形
當(dāng)依據(jù)不適于承載的位移或變形來評定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性時,需符合以下規(guī)定:
(一)桁架、屋架或托架的撓度
當(dāng)桁架、屋架或托架的撓度實測值大于桁架計算跨度的1/400時,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)驗算其承載能力。在驗算過程中,需考慮由于位移產(chǎn)生的附加應(yīng)力的影響,并按以下原則評級:
1、當(dāng)驗算結(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)驗算結(jié)果低于bu級時,應(yīng)根據(jù)其實際嚴(yán)重程度定為cu級或du級。
(二)桁架頂點的側(cè)向位移
當(dāng)桁架頂點的側(cè)向位移實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。
(三)其他鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件不適于承載的變形
對于其他鋼結(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l0為計算跨度;ls為網(wǎng)架短向計算跨度。
(四)其他鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件不適于承載的變形
對于其他鋼結(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
(五)柱、桁架受壓弦桿的彎曲
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)彎曲矢高實測值大于柱的自由長度的1/660時,應(yīng)在承載能力的驗算中考慮其所引起的附加彎矩的影響,并按本規(guī)范的規(guī)定評級。
(六)鋼桁架雙角鋼受壓腹桿的整體彎曲變形
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
四、不適于承載的銹蝕
當(dāng)依據(jù)不適于承載的銹蝕來評定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性時,應(yīng)按剩余的完好截面驗算其承載能力,同時兼顧銹蝕產(chǎn)生的受力偏心效應(yīng),并按表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。
五、鋼索構(gòu)件的安全性評定
對鋼索構(gòu)件的安全性評定,除需按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項目評級外,還應(yīng)按以下補充項目評級:
1、索中有斷絲,若斷絲數(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)其實際嚴(yán)重程度定為cu級或du級。
3、對于以下情況,應(yīng)直接定為du級:
l 索節(jié)點錨具出現(xiàn)裂紋;
l 索節(jié)點出現(xiàn)滑移;
l 索節(jié)點錨塞出現(xiàn)滲水裂縫。
六、鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的節(jié)點安全性評定
對鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的焊接空心球節(jié)點和螺栓球節(jié)點的安全性鑒定,除按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項目評級外,還應(yīng)按以下項目評級:
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)點的筒松動時,應(yīng)定為cu級;
4、螺栓未能按設(shè)計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)點的螺栓出現(xiàn)脫絲,應(yīng)定為du級。
七、其他支座、節(jié)點和連接
1、對摩擦型高強度螺栓連接,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,當(dāng)鉸支座不能實現(xiàn)設(shè)計所要求的轉(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。
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