GB51008-2016 高耸与复杂钢结构检测与鉴定标准.pdf
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structural segmen
建筑或构筑物中可独立进行检测鉴定的钢结构或其部分,该 部分具有独立结构功能
构件与环境中有害介质接触而产生化学变化,从而导致材料 性能的退化或材料的破坏。
水电标准规范范本2.2. 1结构性能、作用、作用效应及抗力
2. 2. 5 鉴定等级:
au、buvCudu 构件、连接、节点的安全性等级; ab、cs 构件、连接、节点的适用性等级; ad、bd、Cd 构件、连接、节点的耐久性等级; Au、Bu、Cu、Du 结构体系的安全性等级; A、B、Cs 结构体系的适用性等级; ABC. 结构体系的耐久性等级
3.1.1高算与复杂钢结构可靠性鉴定的内容应包括:安全性鉴 定、适用性鉴定和耐久性鉴定。对于有抗震要求的地区,尚应对钢 结构抗震性能进行鉴定。
3.1.1高与复杂钢结构可靠性鉴定的内容应包括:
3.1.2高算与复杂钢结构出现下列情况之一时,应进行检测与可
拟改变使用功能、使用条件或使用环境; 拟进行改造、改建或扩建; 3 达到设计使用年限拟继续使用; ? 因遭受灾害、事故而造成损伤或损坏; 5 存在严重的质量缺陷或出现严重的腐蚀、损伤、变形。 3.1.3 钢结构出现下列情况之一时,宜进行检测与可靠性鉴定: 1 对建筑或构筑物进行大规模维修或装饰装修; 2 正常使用中例行检查、维修时,发现劣化或损伤迹象。 3.1.4 当钢结构存在下列问题时,宜进行专项检测与鉴定: 1 存在影响使用功能的振动; 2 存在疲劳问题,影响疲劳寿命; 3遭受火灾影响或损伤。
3.1.5钢结构可靠性鉴定对象的范围,应按结构系统确
对象应是整个建筑物的钢结构或建筑物中结构功能相对独立 结构部分
3.1.6在进行钢结构可靠性鉴定时,应明确建筑或构筑
3.1.6在进行钢结构可靠性鉴定时,应明确建筑或构筑物的后续 目标使用年限。
不同,按表3.1.7的规定取用结构重要性系数%,荷载和作用不 得因后续目标使用年限的不同再进行折减
表3.1.7不同安全等级或后续目标使用年限的结构重要性系
3.1.8钢结构可靠性鉴定工作应包括下列内容: 1 调查、收集结构建造及加固改造的信息资料并进行实物 复核; 调查、核实、检测结构上的作用及使用条件; 3 调查、检测结构的缺陷、损伤状况; 4 评估结构性能的劣化状况; 对结构进行分析与校核。 3.1.9 钢结构上荷载或作用的确定应符合下列规定: 1 结构和构件自重的标准值,应根据构件和连接的实际尺 寸,按材料和构件单位自重的标准值计算确定,对不便实测的连接 构造尺寸,可按结构构件竣工图计算; 2常用材料和构件的单位自重标准值,应按现行国家标准 《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用,当标准规定值有上 下限时,应按下列规定采用: 1)当其效应对结构不利时,取上限值; 2)当其效应对结构有利时,取下限值。 3结构上的荷载或作用,应根据建筑物的实际状态和使用环 境按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009确定
3.1.10钢结构的分析与校核应符合下列规定:
1校核验算的计算模型,应符合结构实际受力和构造状况, 并应考虑使用环境、基础沉降、结构变形、材料缺陷及损伤、构件损
伤、节点损伤对结构性能的影响; 2结构材料的性能指标,应根据调查复核结果或现状检测结 果取用; 3结构或构件的儿何尺寸,应采用调查复核结果或现状检测 结果,并应考虑制作安装偏差、缺陷、腐蚀等的影响; 4当需要通过现场荷载试验检验构件的承载性能和使用性 能时,应按本标准附录A的规定进行试验。 3.1.11钢结构可靠性鉴定的层次、鉴定项目,宜符合表3.1.11 的规定,并应按鉴定目的要求,对安全性、适用性、耐久性分别评定 等级
3.1.12鉴定报告的内容应包括:工程概况,鉴定的目的、内容、范 围及依据,调查、检测、分析的结果,鉴定等级或鉴定结果,相应的 处理意见及建议。
3.2.1钢结构可靠性鉴定宜分为检查评估和检测鉴定两个阶段。 3.2.2钢结构可靠性鉴定应有规定的工作程序,该工作程序宜有 具体的步骤或流程(图3.2.2),实际钢结构工程鉴定中,可进行补 充和细化。
和要求,并根据现场调查情况确定
3.2.4检查评估应包括下列内容
查阅建筑结构档案资料;
图3.2.2可靠性鉴定程序
2调查建筑结构历史情况; 3勘查现场,调查建筑结构实际状况、使用条件和环境; 4对结构存在的问题进行分析,对问题明确者提出评估结 论,对需要进一步检测的结构,确定详细检测与鉴定方案。 3.2.5 检测与鉴定方案应包括下列内容: 1 检测鉴定目的和范围; 2 检测鉴定的依据; 3 详细调查与检测的工作内容; 4 检测方案和主要检测方法。 3.2.6 可靠性鉴定过程中,当发现数据资料不足或不准确时,应
3.2.7在结构负荷状态进行构件取样时,应采取措施以不
构的安全使用。现场取样后,应及时修补检测所造成的结构或构 件的损伤。
3.3可靠性鉴定等级评定标准
3.3.1钢结构可靠性鉴定应划分为结构构件及节点、结构系统两 个层次。
3.3.2钢构件及节点的可靠性应按安全性、适用性和耐久性分别
3.3.2钢构件及节点的可靠性应按安全性、适用性和耐久性分别
1钢构件及节点的安全性等级: a.级:在目标使用期内安全,不必采取措施; b.级:在目标使用期内不显著影响安全,可不采取措施; cu级:在目标使用期内显著影响安全,应采取措施; d.级:危及安全,必须及时采取措施。
2钢构件及节点的适用性等级
a.级:在目标使用期内能正常使用,不必采取措施; b.级:在目标使用期内尚可正常使用,可不采取措施; C.级:在目标使用期内影响正常使用,应采取措施
3钢构件及节点的耐久性等级: ac级:在正常维护条件下,能满足耐久性要求,不必采取措施; ba级:在正常维护条件下,尚能满足耐久性要求,可不采取 措施; Ca级:在正常维护条件下,不能满足耐久性要求,应采取措施。
3.3.3钢结构系统的可靠性应按安全性、适用性和耐久性分别鉴
A.级:在目标使用期内安全,不必采取措施; B.级:在目标使用期内无显著影响安全的因素,可不采取措 施或有少数构件或节点应采取适当措施; C.级:在目标使用期内有显著影响安全的因素,应采取措施; D.级:有严重影响安全的因素,必须及时采取措施。 2钢结构系统的适用性等级: A、级:在目标使用期内能正常使用,不必采取措施; B.级:在目标使用期内尚能正常使用,可不采取措施或有少 数构件或节点应采取适当措施; C.级:在目标使用期内有影响正常使用的因素,应采取措施。 3钢结构系统的耐久性等级: A.级:在正常维护条件下,能满足耐久性要求,不必采取 措施; B。级:在正常维护条件下,能满足耐久性要求,可不采取措施 或有少数构件或节点应采取适当措施; C级:在正常维护条件下,不能满足耐久性要求,应采取 措施。
4.1.2在结构上进行材料取样之前,应记录取样的具体位置、样 品尺寸和形状、构件表面原始状态等信息。 4.1.3当被检验材料的性能指标随时间变化的影响可以忽略不 计时,可按下列情况之一确定材料的性能指标: 1经调查当有可靠的材料质量实测记录资料时,可按原记录 资料确定材料的性能指标; 2当工程尚有拟鉴定结构构件的余料时,可对其余料进行检 验,确定材料的性能指标,否则应现场取样实测。 4.1.4当结构工作环境与原设计状态比无明显变化,未曾发生材 料劣化、损坏现象或迹象时,可按下列原则进行组批检验: 1对于钢材,同种构件、同规格为一个检验批; 2对于焊接接头的金属材料,同种构件中同一形式焊缝为 个检验批; 3对于连接紧固件和其他节点连接材料,同种构件中的同规 格零部件为一个检验批。 4.1.5由于累积损伤、腐蚀及灾害等原因可能造成材料性质发生 改变时,应在鉴定对象上取样检验;进行检验组分批时,应考虑致
1经调查当有可靠的材料质量实测记录资料时,可按原记录 资料确定材料的性能指标; 2当工程尚有拟鉴定结构构件的余料时,可对其余料进行检 验,确定材料的性能指标,否则应现场取样实测
4.1.5由于累积损伤、腐蚀及灾害等原因可能造成材料性
改变时,应在鉴定对象上取样检验;进行检验组分批时,应考虑 损条件、损伤程度的同一性
4.1.6当钢结构材料发生烧损、变形、断裂、腐蚀或其他损伤
4.1.6当钢结构材料发生烧损、变形、断裂、腐蚀或其他损伤时, 宜进行金相检测
4.1.8现场取样的方法或措施,应保证试样材料的原有性能不受 影响。
4.2力学性能检测与评定
4.2.1钢材力学性能的检测项目应包括:屈服强度、抗拉强度、伸 长率或断面收缩率、冷弯性能、冲击韧性及抗层状撕裂,所选检测 项目应根据结构和材料的实际情况及鉴定需求确定。应优先采用 在结构构件上直接取样进行试验检测,也可采用其他无损或微损 方法进行检测
4.2.2螺栓连接副力学性能的检测项目应包括:螺栓材料性能、 螺母和垫圈硬度。普通螺栓尚应包括螺栓实物最小拉力载荷 检验,
4.2.3螺栓球节点用高强度螺栓力学性能的检测项目应包括拉 力荷载试验、硬度试验
4.2.4对接焊接接头试样应包括拉伸试样、弯曲试样和冲击
4.2.5钢结构材料力学性能检验试件的取样数量、取样方法、试
4.2.5钢结构材料力学性能检验试件的取样数量、取样方法、试 验方法和评定依据应符合表4.2.5的规定。当检验结果与调查获 得的钢材力学性能基本参数信息不相符时,应加倍抽样检验
表4.2.5钢结构材料力学性能检验项目试验方法和评定依据
续表 4. 2. 5
4.2.6钢结构紧固件力学性能检验试件的取样数量、试验方法和
4.2.6钢结构紧固件力学性能检验试件的取样数量、试验方法利 评定依据应符合表4.2.6的规定
4.2.7未知牌号钢材的抗拉力学性能应试验确定,每个检验批抽 取的试样不应少于3个,并应根据试验结果最小值确定可参考的 钢材牌号并推定其性能指标。当根据试验结果无法确定钢材牌号 时,该检验批钢材的强度设计值可按屈服强度试验结果最低值的 0.85倍确定。
0.85倍确定。 4.2.8对国产钢材的品种、规格、力学性能应按设计要求进行评 定;对进口钢材的力学性能应按设计和合同规定的标准进行评定 并提供详细的实际检测结果
4.2.8对国产钢材的品种、规格、力学性能应按设计要习
定;对进口钢材的力学性能应按设计和合同规定的标准进行评定, 并提供详细的实际检测结果
定;对进口钢材的力学性能应按设计和合同规定的标准进行评
4.2.9对焊接接头的力学性能应按设计要求进行评定,并提供详 细的实际检测结果
4.2.9对焊接接头的力学性能应按设计要求进行评定,并提
4.3化学成分检测与评定
4.3.1钢结构原材料化学分析的取样批量、取样方法、评定依据 及允许偏差应符合表4.3.1的规定。
4.3.1钢结构原材料化学分析的取样批量、取样方法、评定依据
表4.3.1钢结构材料化学分析取样数量及方法
4.3.2由于事故、灾害等原因,钢材材质可能有变化或某元素含 量发生变化时,应取样进行化学分析。取样方法、评定依据及成品 化学成分充许偏差应符合本标准表4.3.1的规定。 4.3.3当不能确定被检钢材是否符合对应的国家现行产品标准 时,应进行化学分析,
4有缺陷和损伤部位的检查与检
4.4.1主要构件及主要节点有缺陷和损伤部位钢材的表面质量 应进行全数检查与检测。 4.4.2工程事故或灾害后的钢结构,其主要构件及主要节点受损 部位的钢材、紧固件和其他节点零件,应进行全数检查与检测。 4.4.3高强度螺栓的缺陷可采用表面质量检测的方法检测,抽样 数量不应少于8个/批。 4.4.4表面质量检测宜采用低倍放大镜观察、磁粉探伤或渗透探 伤方法。
4.4.5厚度大于或等于6mm的钢材,可采用超声波探伤检测
4.5钢材金相检测与评定
4.5.1钢材的金相检测可采用现场复膜金相检测法或便携式显 微镜现场检测法,取样部位宜在开裂、应力集中、过热、变形或其他
4.5.1钢材的金相检测可采用现场复膜金相检测法或便携式显
怀疑有材料组织变化的部位。 4.5.2对于可以现场取样的钢结构构件,应对有代表性的部位采 用现场破损切割的方法取样,进行实验室宏观、微观、断口等金相 检测。 4.5.3钢材的金相检测及评定,应符合现行国家标准《金属显微 组织检验方法》GB/T13298、《钢的显微组织评定方法》GB/T 13299、《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》GB/T226、《结构钢低 倍组织缺陷评级图》GB/T1979、《金属熔化焊接头缺陷分类及说 明》GB/T6417.1和《钢材断口检验法》GB/T1814的规定。
怀疑有材料组织变化的部位。 4.5.2对于可以现场取样的钢结构构件,应对有代表性的部位采 用现场破损切割的方法取样,进行实验室宏观、微观、断口等金相 检测,
组织检验方法》GB/T13298、《钢的显微组织评定方法》GB/T 13299、《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》GB/T226、《结构钢低 倍组织缺陷评级图》GB/T1979、《金属熔化焊接头缺陷分类及说 明》GB/T6417.1和《钢材断口检验法》GB/T1814的规定。
5.1.1 钢构件宜划分为柱构件、梁构件、杆构件、板构件 构件。
构件。 5.1.2钢构件的检测内容应包括:几何尺寸、制作安装偏差与变 形、缺陷与损伤、构造与连接、涂装和腐蚀。 5.1.3 钢构件检测抽样数量可根据检测项目的特点,按下列原则 确定:
1构件外部缺陷与损伤、涂装和腐蚀,宜全数普查; 2构件儿何尺寸、制作安装偏差与变形,应根据现场实际情 况确定抽样数量与位置; 3构件的构造与连接,应选择对结构安全影响大的部位进行 检测,
5.1.4对于下列情况,检测对象可以是单个构件或部分构件,但
1 委托方指定的检测对象或范围; 2 因环境侵蚀或火灾、水灾、爆炸、高温以及人为等因素造成 部分损伤的构件,
5.2.1钢构件尺寸偏差的检测应符合下列规定: 1构件的几何尺寸应包括:构件轴线或中心线尺寸、主要零 部件布置定位尺寸以及零部件规格尺寸; 2尺寸检测的范围应包括所抽样构件的全部几何尺寸,每个 尺寸在构件的3个部位测量,取3处实测值的平均值作为该尺寸
的代表值; 3尺寸测量仪器应经过计量认证并在有效期内; 4钢构件的尺寸偏差应以最终设计文件规定的尺寸为基准 进行计算。
1构件变形检测的内容应包括构件垂直度、弯曲变形、扭曲 变形、跨中挠度; 2钢构件的垂直度、侧向弯曲矢高、扭曲变形应根据测点间 相对位置差计算
1钢构件表面的裂纹与人为损伤可采用观察和渗透的方法 检测,钢构件的内部裂纹可采用超声波探伤法或射线法检测; 2钢构件的局部变形可用观察和尺量的方法检测; 3钢构件的腐蚀可按本标准第5.3节的规定进行检测。 5.2.4钢构件长细比、截面板件宽厚比应按本标准第5.2.1条测 定的构件实际几何尺寸进行核算
5.2.5拉索、拉杆的检测应符合下列规定:
1拉索和拉杆的张力应采用专门的检测仪器检测,并以不少 于3次测试的平均值作为最终测试值; 2拉索检测应包括索中断丝数量和最小转弯半径。 5.2.6构件静力荷载试验检验的内容、方法和方案,可按本标准 附录A确定
5.3钢构件腐蚀与涂装防护的检测
5.3.1构件腐蚀检测的内容应包括腐蚀损伤程度、腐蚀速度。 5.3.2钢构件腐蚀损伤程度检测应符合下列规定: 检测前,应先清除待测表面积灰、油污、锈皮; 2 对均匀腐蚀情况,测量腐蚀损伤板件的厚度时,应沿其长
度方向选取3个腐蚀较严重的区段,且每个区段选取8~10个测 点测量构件厚度,取各区段量测厚度的最小算术平均值,作为该板 件实际厚度,腐蚀严重时,测点数应适当增加; 3对局部腐蚀情况,测量腐蚀损伤板件的厚度时,应在其腐 蚀最严重的部位选取1~2个截面,每个截面选取8~10个测点测 量板件厚度,取各截面测量厚度的最小算术平均值,作为板件实际 厚度,并记录测点的位置,腐蚀严重时,测点数可适当增加。 5.3.3板件腐蚀损伤量应取初始厚度减去实际厚度。初始厚度 应根据构件未腐蚀部分实测厚度确定。在没有未腐蚀部分的情况 下,初始厚度应取下列两个计算值的较大者: 1所有区段全部测点的算术平均值加上3倍的标准差; 2公称厚度减去允许负公差的绝对值。 5.3.4构件后期的腐蚀速度可根据构件当前腐蚀程度、受腐蚀的 时间以及最近腐蚀环境扰动等因素综合确定,并可结合结构的后 续目标使用年限,判断构件在后续目标使用年限内的腐蚀残余
度方向选取3个腐蚀较严重的区段,且每个区段选取8~10个测 点测量构件厚度,取各区段量测厚度的最小算术平均值,作为该板 件实际厚度,腐蚀严重时,测点数应适当增加; 3对局部腐蚀情况,测量腐蚀损伤板件的厚度时,应在其腐 蚀最严重的部位选取1~2个截面,每个截面选取8~10个测点测 量板件厚度,取各截面测量厚度的最小算术平均值,作为板件实际 厚度,并记录测点的位置,腐蚀严重时,测点数可适当增加
2公称厚度减去允许负公差的绝对值。 5.3.4构件后期的腐蚀速度可根据构件当前腐蚀程度、受腐蚀的 时间以及最近腐蚀环境扰动等因素综合确定,并可结合结构的后 续目标使用年限,判断构件在后续目标使用年限内的腐蚀残余 厚度。
时间以及最近腐蚀环境扰动等因素综合确定,并可结合结构的 续目标使用年限,判断构件在后续目标使用年限内的腐蚀残 厚度。
持不变时,构件的腐蚀耐久性年限可根据剩余腐蚀牺牲层厚度、以 前的年腐蚀速度确定。
5.3.6钢构件涂装防护检测的内容应包括涂层检测和拉索外
5.3.7涂层的检测项目应包括外观质量、涂层完整性、涂层厚度。
检测抽样应符合下列规定:
1钢构件涂层外观质量可采用观察检查,宜全数普查; 2涂层裂纹可采用观察检查和尺量检查,构件抽查数量不应 少于10%,且不应少于3根; 3涂层完整性可采用观察检查,宜全数普查; 4涂层厚度可采用干膜测厚仪检测,构件抽查数量不应少于 10%,且不应少于3根。
3.8拉索外包裹防护检测应包括拉索外包裹防护层外观质量 索夹填缝,可采用观察检查,宜全数普查
5.4钢构件安全性鉴定
5.4.1钢构件安全性鉴定应按承载力、构造两个基本项目分别评 定等级,并应取其中的较低等级作为安全性鉴定等级。当构件存 在严重缺陷、过大变形、显著损伤和严重腐蚀等状况时,可按其严 重程度评定变形与损伤等级,然后取承载力、构造和变形与损伤的 最低评定等级,作为安全性鉴定等级
用效应组合设计值S及结构重要性系数,按表5.4. 评定。
表5.4.2钢构件承载力安全等级
注:1表中构件抗力R和作用效应S应按本标准第3.1.10条的要求确定;结构 重要性系数o应按本标准第3.1.7条的规定用: 2吊年染的疲劳性能.应根据疲劳验算结果、已使用年限和吊车系统的损伤 程度进行评级,不受表中数值限制
注:1表中构件抗力R和作用效应S应按本标准第3.1.10条的要求确定;结构 重要性系数o应按本标准第3.1.7条的规定收用; 2 吊车梁的疲劳性能,应根据疲劳验算结果、已使用年限和吊车系统的损伤 程度进行评级,不受表中数值限制
5.4.3腐蚀钢构件按本标准第5.4.2条评定其承载力安全等级
时,应按下列规定确定腐蚀对钢材性能和截面损失的影响: 1当腐蚀损伤量不超过初始厚度的25%且残余厚度大于 5mm时,可不考虑腐蚀对钢材强度的影响;对于普通钢结构,当腐 蚀损伤量超过初始厚度的25%或残余厚度不大于5mm时,钢材 强度应乘以0.8的折减系数;对于冷弯薄壁钢结构,当截面腐蚀大 于10%时,钢材强度应乘以0.8的折减系数。 2强度和整体稳定性验算时,构件截面积和截面模量的取值 应考虑腐蚀对截面的削弱
3疲劳验算时,当构件表面发生明显的锈坑、但腐蚀损伤量 不超过初始厚度的5%时,构件疲劳计算类别不得高于4类;当腐 蚀损伤量超过初始厚度的5%时,构件疲劳计算类别不得高于 5类。
表 5.4.4钢构件构造等级
据实际情况和对其承载力的影响程度评为C级或d级:
注:1.>为平面内弯曲.,为平询外弯曲·于为材料强度设计值,1为杆件长度; 2. 0 = V (cA ),
注:H为结构顶点高度
为腐蚀部位构件原截面的壁厚或钢板的板厚
5.4.6下列情况下,构件宜通过载荷试验进行安全性鉴定
1按现有计算手段尚不能准确评定构件的安全性 2 构件验算缺少应有的参数
5.5钢构件适用性鉴定5.5.1构件适用性鉴定应按变形、制作安装偏差、构造、损伤、防火涂层质量等项目分别评定等级,并应取其中最低等级作为适用性鉴定等级。5.5.2受弯构件的适用性按变形计算结果评定时,应按表5.5.2的规定评定,且应符合下列规定:1吊车梁和吊车桁架的挠度应为其自重和起重量最大的一台吊车作用下的挠度值;2表中α.级不带括号的数值应为永久和可变荷载标准值产生的变形值,当有起拱或下挠时,应减去或加上起拱或下挠值,其中带括号数值为可变荷载标准值产生的变形值;3当构件变形达到c级时,应考虑变形引起的附加内力对构件承载力的影响。表5.5.2受弯构件按变形评定适用性等级构件类别aybsCs主梁或桁架包括有悬挂《1/400(≤//500)楼、屋盖染起重设备的梁和桁架或桁架、工作次梁≤//250(《1/350)平台梁和平略大于大于αs其他梁,包括楼梯梁≤1/250(≤//350)a.级变形,台板级变形,平台板≤I/150功能无影功能有影响响轨道梁和手动或电动葫芦的轨道梁≤1/400设有轨道的有重轨轨道的工作平台梁≤1/600平台工作梁有轻轨轨道的工作平台梁≤1/400手动吊车和单梁吊车,含≤1/500略大于悬挂吊车大于as吊车梁、吊a.级变形,级变形,轻级工作制桥式吊车≤1/800车桁架吊车运行吊车运行中级工作制桥式吊车≤1/1000无影响有影响重级工作制桥式吊车≤I/1200.24:
续表 5. 5. 2
注:为受弯构件跨度,悬臂梁取其悬臂长度的2倍。
注:H为基础顶而至吊个染或吊车析架顶面的高度烟草标准,H为结构顶点高度,H第 通高牌
荷载作用下钢框架柱按柱顶水平位移评
注:H第;层层间高度,H为结构顶点高度
5.5.4钢构件适用性等级按偏差的检测结果评定时,应按表 5. 5. 4的规定评定。
5.5.4的规定评定。
.4钢构件按制作安装偏差评定适用性
续表 5. 5. 4
5.5.5受拉钢构件的适用性等级按长细比检测结果评定时标准血压,应按
.5.5受拉钢构件按长细比评定适用性
....- 检测标准
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