钢结构加固结构可靠性评判标准的分析鉴定

来源: 沐风  日期:2022-10-10    属于:行业动态

随着建筑行业的发展,钢结构因其强度高、重量轻、塑性好、韧性好、制作简便、施工快捷等特点被广泛应用。钢结构在城市建筑中发挥着举足轻重的作用。但是,这些年出现了钢结构建筑部分坍塌的事故。所以,检测钢结构构件的可靠性,提供可靠性鉴定指标,对于提高钢结构建筑的质量有着非常重要的意义。

钢结构构件安全性鉴定

民用建筑的可靠性鉴定可分为安全性鉴定和使用性鉴定。民用建筑可靠性鉴定中安全性和正常使用性鉴定评级可分为构件、子单元和鉴定单元单个层次。其中,构件层次可分为四个安全性等级和三个使用性等级,可靠性等级应以安全性和使用性的评定结果综合确定,可分为a、b、c、d四个等级。

一般过程进行结构可靠度分析一般分三个步骤

①收集与结构可靠度有关的随机变量(如风荷载、波浪荷载、地震荷载等)的试验、观测资料,进行统计分析,得出各随机变量的统计量(均值、标准差和分布类型)。

②计算结构的荷载效应,确定抗力,建立极限状态方程。荷载效应 S可以是结构的应力、应变、内力、位移等,它们可用力学分析方法求得。结构抗力 是结构抗御破坏或变形的能力,如材料的屈服极限、构件截面的承载能力、容许的位移或变形等。和都是随机变量。它们的均值和标准差分别为、和、。设功能函数。当,表示结构失效;,表示结构可靠;,表示结构处于极限状态。此式称为极限状态方程。

③根据随机变量的统计量和极限状态方程可以计算;的失效概率;的可靠概率,即可靠度。和两者是互补的,即。工程上采用可靠指标β作为设计的依据。在设计规范中,一般规定了适用于各种条件下的目标可靠指标值。

分析方法结构可靠度分析方法主要有三种

①一次二阶矩法:采用随机变量的均值和方差作统计参数,并对极限状态方程在某点用泰勒级数展开近似地取一次项,来求结构可靠度。此法只适用于各个随机变量都是正态分布或对数正态分布的情况。

②JC法:即结构安全度联合委员会提出的近似方法,可用于随机变量为任意分布情况下的可靠度分析,其基本点是通过当量正态化处理,用正态分布来代替原来的任意分布,然后再用一次二阶矩法求解可靠度。此法在国际上应用较为广泛。

③蒙特卡罗法:又称统计试验法或概率模拟法,属渐近法。此法通过对随机变量进行随机抽样,代入功能函数式中考察结构是否失效,从而求得结构的失效概率和可靠度。此法需进行大量随机取样,计算工作量很大,需要编制程序在电子计算机上计算。
钢结构构件的安全性鉴定

钢结构构件的安全性鉴定,应按承载能力、构造以及不适于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、连接区域等级;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,或者是高湿、临海地区的钢结构,尚应以不适于承载的锈蚀作为检查项目评定其等级;然后取其中zui低一级作为该构件的安全性等级。

1、 按承载能力评定

当钢结构构件的安全性按承载能力评定时,应根据标准GB 50292-2015《民用建筑可靠性鉴定标准》中的规定(主要构件及节点、连接au级≥1.00、bu级≥0.95、cu≥0.90、du<0.90;一般构件au级≥1.00、bu级≥0.90、cu≥0.85、du<0.95),分别评定每一验算项目的等级,然后取其中zui低一级作为该构件承载能力的安全性等级。

2、 按不适于承载的位移或变形评定

当钢结构构件的安全性按不适于承载的位移或变形评定时,应遵守以下规定:

(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,应按标准中规定的要求验算其承载能力。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:

a、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。

b、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,应定位cu级或du级。

对其他受弯构件的挠度,或偏差造成的侧向弯曲,应根据以下相关规定评定为cu级或du级。

a、对于主要受弯构件,主要是主梁、托梁等,当实测值大于计算跨度的1/200时。

b、对于一般受弯构件,计算跨度≤7m,实测值大于计算跨度的1/120,或大于47mm时;计算跨度大于7m且小于等于9m,实测值大于计算跨度的1/150,或大于50mm时;计算跨度大于9m,实测值大于计算跨度的1/180时。

c、深梁侧向弯曲的矢高的实测值大于计算跨度的1/400时,一般实腹梁的实测值大于计算跨度的1/350时。

钢结构构件的使用性鉴定,应按位移或变形、缺陷(含偏差)和锈蚀(腐蚀)等三个检查项目,分别评定每一受检构件等级,并以其中zui低一级作为该构件的使用性等级。对钢结构受拉构件,尚应以长细比作为检测项目参与评级。
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