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火災后鋼結構構件的初步鑒定評級主要根據火災后比較容易觀測到的宏觀現象,例如構件的涂裝與防火保護受損情況、構件開裂、局部變形、整體變形等,初步判斷出哪些構件明顯損壞(IV 級),哪些構件火災損傷較小(Ⅱa 級),對Ⅳ級構件一般情況下無需再進行進一步檢測,從而可大大減少需要鑒定的構件數量。
對于有防火保護的鋼構件,火災后防火保護完好基本無損,則表示火災中構件所經歷的溫度不高,構件的損壞很小,因此評為Ⅱa 級。至于構件保護層脫落或出現明顯裂縫,則表示構件可能在火災中經歷較高的溫度,應根據構件的局部屈曲和變形等情況對其損傷作進一步檢測。
從火災后的鋼結構建筑案例現場調查來看,局部殘余變形與局部屈曲是鋼構件在火災中常見的一種損傷,且構件有局部損傷時,并不一定出現很大的整體變形,因此鋼結構的局部殘余變形、局部屈曲是獨立的火災損傷現象,應單獨評定。
III 級損傷變形界限值取為Ⅱa 級損傷變形限值的 2 倍,當火災后構件的殘余變形超過該值,說明構件的變形很大,損傷已很嚴重。
此外,還可借助高溫過火冷卻后鋼材表面的顏色來大致判定構件曾經歷的高溫度及損傷,表1 列出了結構鋼高溫過火冷卻后的顏色變化情況大體上,鋼材表面顏色隨著鋼材所經歷的高溫度的升高而逐步加深。但是,由于高溫過火冷卻后鋼材表面的顏色與鋼材的種類、高溫持續時間、冷卻方式等因素有關,而實際構件表面在絕大多數情況下或有防腐涂料或有銹蝕,以此鋼材的表觀顏色只能作為參考。
火災后的結構分析與構件校核方法應符合國家現行設計標準規范的規定。
結構分析與構件校核所采用的計算模型應符合火災后結構的實際受力和構造狀況。
火災后結構分析計算模型尚應考慮下列火災作用對結構受力性能的不利影響:
1 構件的局部屈曲或扭曲對結構承載力和剛度產生的不利影響;
2 焊縫連接的殘余應力、高強螺栓應力損失、螺栓或鉚釘松動、連接板變形等對節點連接約束的不利影響;
3 結構幾何形狀變化、結構位移、構件的變形等對結構剛度產生的不利影響。
火災后結構分析可根據結構概念和結構鑒定的需要對計算模型進行合理的簡化。
1 局部火災未造成整體結構明顯變位、損傷及裂縫時,可僅考慮局部作用;
2 支座沒有明顯變位的連續結構(板、梁、框架等)可不考慮支座變位的影響;
結構上的作用應按下列規定取值:
1 經調查符合現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009、《公路橋涵設計通用規范》JTG D60 規定取值者,應按標準選用。
2 結構上的作用與現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009、《公路橋涵設計通用規范》JTG D60 規定取值偏差較大者,應按實際情況確定。
3 現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009、《公路橋涵設計通用規范》JTG D60未作規定或按實際情況難以直接選用時,可根據現行國家標準《工程結構可靠性設計統一標準》GB 50153 的有關規定確定。
結構上作用效應的分項系數和組合系數,應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009、《公路橋涵設計通用規范》JTG D60 的規定確定。
火災后的結構構件材料性能取值應按火災后結構構件殘余狀態的材料力學性能實測值或根據構件截面溫度場按本標準第 6 章的規定取值。
火災后結構或構件的幾何參數應取實測值,并應考慮火災后結構實際的變形、偏差以及裂縫、損傷等影響。
火災后結構構件的校核,應考慮火災作用對結構材料性能、結構受力性能的不利影響后,可按照國家現行設計規范和標準的規定進行計算分析;
對于燒灼嚴重、變形明顯等損傷嚴重的結構構件,必要時應采用更jingque的計算模型進行分析;
對于特殊重要的結構構件,宜通過試驗檢驗分析確定。
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