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火灾后钢结构构件的初步鉴定评级主要根据火灾后比较容易观测到的宏观现象,例如构件的涂装与防火保护受损情况、构件开裂、局部变形、整体变形等,初步判断出哪些构件明显损坏(IV 级),哪些构件火灾损伤较小(Ⅱa 级),对Ⅳ级构件一般情况下无需再进行进一步检测,从而可大大减少需要鉴定的构件数量。
对于有防火保护的钢构件,火灾后防火保护完好基本无损,则表示火灾中构件所经历的温度不高,构件的损坏很小,因此评为Ⅱa 级。至于构件保护层脱落或出现明显裂缝,则表示构件可能在火灾中经历较高的温度,应根据构件的局部屈曲和变形等情况对其损伤作进一步检测。
从火灾后的钢结构建筑案例现场调查来看,局部残余变形与局部屈曲是钢构件在火灾中常见的一种损伤,且构件有局部损伤时,并不一定出现很大的整体变形,因此钢结构的局部残余变形、局部屈曲是独立的火灾损伤现象,应单独评定。
III 级损伤变形界限值取为Ⅱa 级损伤变形限值的 2 倍,当火灾后构件的残余变形超过该值,说明构件的变形很大,损伤已很严重。
此外,还可借助高温过火冷却后钢材表面的颜色来大致判定构件曾经历的高温度及损伤,表1 列出了结构钢高温过火冷却后的颜色变化情况大体上,钢材表面颜色随着钢材所经历的高温度的升高而逐步加深。但是,由于高温过火冷却后钢材表面的颜色与钢材的种类、高温持续时间、冷却方式等因素有关,而实际构件表面在绝大多数情况下或有防腐涂料或有锈蚀,以此钢材的表观颜色只能作为参考。
火灾后的结构分析与构件校核方法应符合国家现行设计标准规范的规定。
结构分析与构件校核所采用的计算模型应符合火灾后结构的实际受力和构造状况。
火灾后结构分析计算模型尚应考虑下列火灾作用对结构受力性能的不利影响:
1 构件的局部屈曲或扭曲对结构承载力和刚度产生的不利影响;
2 焊缝连接的残余应力、高强螺栓应力损失、螺栓或铆钉松动、连接板变形等对节点连接约束的不利影响;
3 结构几何形状变化、结构位移、构件的变形等对结构刚度产生的不利影响。
火灾后结构分析可根据结构概念和结构鉴定的需要对计算模型进行合理的简化。
1 局部火灾未造成整体结构明显变位、损伤及裂缝时,可仅考虑局部作用;
2 支座没有明显变位的连续结构(板、梁、框架等)可不考虑支座变位的影响;
结构上的作用应按下列规定取值:
1 经调查符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60 规定取值者,应按标准选用。
2 结构上的作用与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60 规定取值偏差较大者,应按实际情况确定。
3 现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60未作规定或按实际情况难以直接选用时,可根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的有关规定确定。
结构上作用效应的分项系数和组合系数,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60 的规定确定。
火灾后的结构构件材料性能取值应按火灾后结构构件残余状态的材料力学性能实测值或根据构件截面温度场按本标准第 6 章的规定取值。
火灾后结构或构件的几何参数应取实测值,并应考虑火灾后结构实际的变形、偏差以及裂缝、损伤等影响。
火灾后结构构件的校核,应考虑火灾作用对结构材料性能、结构受力性能的不利影响后,可按照国家现行设计规范和标准的规定进行计算分析;
对于烧灼严重、变形明显等损伤严重的结构构件,必要时应采用更jingque的计算模型进行分析;
对于特殊重要的结构构件,宜通过试验检验分析确定。
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