钢结构构件
5.3.1 钢结构构件的安全性鉴定,应按承载能力、构造以及不适于继续承载的位移(或变形)等三个检查项目,分别评定每一受检构件等级;钢结构节点、连接域的安全性鉴定,应按承载能力和构造两个检查项目,分别评定每一节点、连接域等级;对冷弯薄壁型钢结构、轻钢结构、钢桩以及地处有腐蚀性介质的工业区,或高湿、临海地区的钢结构,尚应以不适于继续承载的锈蚀作为检查项目评定其等级;然后取其中一级作为该构件的安全性等级。
5.3.2 当钢结构构件的安全性按承载能力评定时,应按表5.3.2的规定,分别评定每一验算项目的等级,然后取其中一级作为该构件承载能力的安全性等级。
表5.3.2 钢结构构件承载能力等级的评定
构件类别 |
R/oS |
au级 |
bu级 |
cu级 |
du级 |
主要构件及节点、连接域 |
≥1.0 |
≥0.95 |
≥0.90 |
<0.90 |
一般构件 |
≥1.0 |
≥0.90 |
≥0.85 |
<0.85 |
注:1 表中R和S分别为结构构件的抗力和作用效应,应按本标准第5.1.2条的要求确定;o为现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068规定的结构重要性系数;
2 对钢结构节点(含连接域)的承载力验算,其所取的结构重要性系数,应比所连接的构件高1.1倍;
3 结构倾覆、滑移、疲劳、脆断的验算,应符合国家现行有关规范的规定;
4 当构件或连接出现脆性断裂、疲劳开裂或局部失稳变形迹象时,应直接定为du级;
5 节点、连接域的验算应包括其板件和连接的验算。
5.3.3 当钢结构构件的安全性按构造评定时,应按表5.3.3的规定评级。
表5.3.3 钢结构构件构造安全性评定标准
检查项目 |
au级或bu级 |
cu级或du级 |
构件构造 |
构件组成形式、长细比(或高跨比)、宽厚比(或高厚比)等符合或基本符合国家现行设计规范要求;无缺陷,或仅有局部表面缺陷;工作无异常 |
构件组成形式、长细比或高跨比、宽厚比或高厚比等不符合国家现行设计规范要求;或符合要求,但存在明显缺陷,已影响或显著影响正常工作 |
节点、连接构造 |
节点、连接方式正确,符合或基本符合国家现行设计规范要求;无缺陷或仅有局部的表面缺陷(如焊缝表面质量不合格、焊缝尺寸稍有不足、连接板位置稍有偏差等),工作无异常 |
节点、连接方式不当,构造有明显缺陷(包括施工遗留缺陷),如焊缝质量不合格,有裂缝;部分螺栓或铆钉有松动、变形、断裂、脱落等;或连接板、铸件有裂纹或显著变形,已影响或显著影响正常工作 |
注:1 评定结果取au级或bu级,可根据其实际完好程度确定;评定结果取cu级或du级,可根据其实际严重程度确定;
2 施工遗留的缺陷,对焊缝系指夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、少焊、未焊透以及焊脚尺寸不足等;对铆钉或螺栓系指漏铆、漏栓、错位、错排及掉头等;其他施工遗留的缺陷应根据实际情况确定。
5.3.4 当钢结构构件的安全性按不适于继续承载的位移或变形评定时,应遵守下列规定:
1 对桁架(屋架、托架)的挠度,当其实测值大于桁架计算跨度的1/400时,应按本标准第5.3.2条验算其承载能力。验算时,应考虑由于位移产生的附加应力的影响,并按下列原则评级:
(1)若验算结果不低于bu级,仍定为bu级,但宜附加观察使用一段时间的限制;
(2)若验算结果低于bu级,应根据其实际严重程度定为cu级或du级。
2 对桁架顶点的侧向位移,当其实测值大于桁架高度的1/200,且有可能发展时,应定为c级或d级。
3 对其他受弯构件的挠度,或偏差造成的侧向弯曲,应按表5.3.4–1的规定评级。
表5.3.4–1 钢结构受弯构件不适于继续承载的变形的评定
检查项目 |
构 件 类 别 |
cu级或du级 |
挠 度 |
主要构件 |
网架 |
屋盖(短向) |
>ls/200,且可能发展 |
楼盖(短向) |
>ls/250,且可能发展 |
主梁、托梁 |
>l0/300 |
一般构件 |
其 它 梁 |
>l0/180 |
檩 条 梁 |
>l0/120 |
侧向弯曲的矢高 |
深 梁 |
>l0/660 |
一般实腹梁 |
>l0/500 |
注:表中l0为构件计算跨度;ls为网架短向计算跨度。
4 对柱顶的水平位移(或倾斜),当其实测值大于本标准表7.3.6所列的限值时,应按下列规定评级:
(1)若该位移与整个结构有关,应根据本标准第7.3.6条的评定结果,取与上部承重结构相同的级别作为该柱的水平位移等级;
(2)若该位移只是孤立事件,则应在其承载能力验算中考虑此附加位移的影响,并根据验算结果按本条第1款的原则评级;
(3)若该位移尚在发展,应直接定为du级。
5 对偏差超限或其他使用原因引起的柱(包括桁架受压弦杆)的弯曲,当弯曲矢高实测值大于柱的自由长度的1/660时,应在承载能力的验算中考虑其所引起的附加弯矩的影响,并按本条第1款规定的原则评级。
6 对钢桁架中有整体弯曲变形,但无明显局部缺陷的双角钢受压腹杆,其整体弯曲变形不大于表5.3.4–2规定的限值时,其承载能力可根据实际情况评为au级或bu级;若整体弯曲变形已大于该表规定的限值时,应根据实际情况评为cu级或du级。
表5.3.4–2 钢桁架双角钢受压腹杆双向弯曲变形限值
轴向压力设计值与无缺陷时抗压承载力之比 |
双向弯曲限值 |
方向 |
弯曲矢高与杆件长度之比 |
1.0 |
平面外 |
1/500 |
1/600 |
1/700 |
≤1/800 |
平面内 |
1/1000 |
1/950 |
1/900 |
1/800 |
0.9 |
平面外 |
1/400 |
1/500 |
1/600 |
≤1/800 |
平面内 |
1/750 |
1/650 |
1/600 |
1/500 |
0.8 |
平面外 |
1/300 |
1/400 |
1/500 |
≤1/800 |
平面内 |
1/550 |
1/450 |
1/400 |
1/350 |
≤0.7 |
平面外 |
1/250 |
1/300 |
≤1/400 |
- |
平面内 |
1/350 |
1/300 |
1/250 |
- |
5.3.5 当钢结构构件的安全性按不适于继续承载的锈蚀评定时,除应按剩余的完好截面验算其承载能力外,尚应按表5.3.5的规定评级。
注:按剩余完好截面验算构件承载能力时,应考虑锈蚀产生的受力偏心效应。
表5.3.5 钢结构构件不适于继续承载的锈蚀的评定
等级 |
评 定 标 准 |
cu |
在结构的主要受力部位,构件截面平均锈蚀深度△t大于0.05t,但不大于0.1t |
du |
在结构的主要受力部位,构件截面平均锈蚀深度△t大于0.1t |
注:表中t为锈蚀部位构件原截面的壁厚,或钢板的板厚。
5.3.6 对钢索构件的安全性鉴定,除应按第5.3.2条~第5.3.5条规定的项目评级外,尚应按下列补充项目评级:
1 索中有断丝,若断丝数不超过索中钢丝总数的5%,应定为cu级;若断丝数超过5%,应定为du级;
2 索构件发生松弛,应根据其实际严重程度定为cu级或du级。
3 对下列情况,应直接定为du级:
(1)索节点锚具出现裂纹;
(2)索节点出现滑移;
(3)索节点锚塞出现渗水裂缝。
5.3.7 对钢网架结构的焊接空心球节点和螺栓球节点的安全性鉴定,除应按第5.3.2条及第5.3.3条规定的项目评级外,尚应按下列项目评级:
1 空心球壳出现可见的变形时,应定为cu级;
2 空心球壳出现裂纹时,应定为du级;
3 壳筒松动时,应定为cu级;
4 螺栓未能按设计要求的长度拧入螺栓球时,应定为du级。
5.3.8 对摩擦型高强度螺栓连接,若其摩擦面有翘曲,未能形成闭合面时,应直接定为cu级。
5.3.9 对大跨度钢结构支座节点,若铰支座不能实现设计所要求的转动或滑移时,应定为cu级;若支座的焊缝出现裂纹、锚栓出现变形或断裂时,应定为du级。
5.3.10 对橡胶支座,若橡胶板与螺栓(或锚栓)发生挤压变形时,应定为cu级。