《高耸与复杂钢结构检测与鉴定标准》GB 51008-2016
10 钢结构抗震性能鉴定 / 10.1 一般规定

10.1.1 本章适用于抗震设防烈度为6度~9度地区钢结构抗震性能的鉴定,不适用于在建钢结构工程抗震性能的评定。下列情况下的钢结构,应进行抗震鉴定:
1 原设计未考虑抗震设防或抗震设防要求提高的钢结构;
2 需要改变建筑用途、使用环境发生变化或需要对结构进行改造的钢结构;
3 其他有必要进行抗震鉴定的钢结构。

10.1.2 钢结构的抗震设防类别和抗震设防标准,应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223的规定确定。结构所在地区的抗震设防烈度,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定确定。有特殊要求的钢结构,应按相关规定进行专题鉴定。

10.1.3 在进行钢结构抗震鉴定时,应按下列规定确定后续使用年限:
1 在20世纪70年代及以前建造的,不应少于30年;
2 在20世纪80年代建造的,宜采用40年或更长,且不得少于30年;
3 在20世纪90年代建造的,不宜少于40年;
4 在2001年以后建造的,宜采用50年。

10.1.4 钢结构的抗震鉴定应按两个项目分别进行。第一个项目为整体布置与抗震构造措施核查鉴定;第二个项目为多遇地震作用下承载力和结构变形验算鉴定。对有一定要求的钢结构,同时包括罕遇地震作用下抗倒塌或抗失效性能分析鉴定。

10.1.5 在进行整体布置鉴定时,应核查建筑形体的规则性、结构体系与构件布置的合理性以及结构材料的适用性,按本标准第10.2节~第10.5节的规定鉴定为满足或不满足。

10.1.6 在进行抗震构造措施鉴定时,应分别对结构构件和节点、非结构构件和节点的抗震构造措施进行核查鉴定。当符合本标准的有关规定时,应鉴定为满足;否则应鉴定为不满足。

10.1.7 第二个项目应根据承载力和变形的验算结果进行鉴定。当承载力和变形的验算结果符合要求时,第二个项目可鉴定为满足,否则鉴定为不满足。承载力和变形验算应符合下列要求:
1 构件和节点的抗震承载力应按下式进行验算

式中:S——多遇地震产生的效应组合设计值,按本标准第10.1.8条计算;
R——承载力设计值;
γRE——承载力抗震调整系数,应按表10.1.7-1采用。当仅计算竖向地震作用时,各类结构构件承载力抗震调整系数均应采用1.00。
表10.1.7-1 承载力抗震调整系数
2 多遇地震作用下,结构的弹性层间位移或挠度,除另有规定外,应按下式进行验算:
式中::Δue——多遇地震作用标准值产生的楼层内最大弹性层间位移,对于大跨度钢结构为最大挠度;
[θe]——弹性层间位移角限值,对于大跨度钢结构为相对挠度限值,高耸钢结构为整体倾角,宜按表10.1.7-2采用;
h——计算楼层层高,或单层结构柱高,或大跨度结构短向跨度,或高耸结构高度。
表10.1.7-2 结构在地震作用下变形限值
注:1 对高耸单管塔的水平位移限值可适当放宽;
2 大跨度钢结构悬挑端的相对挠度限值,取跨度为悬挑长度,并按表中数据乘以2确定。 3 罕遇地震作用下,结构的变形可采用现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011规定的方法,按下式进行验算:
式中:Δup——罕遇地震作用标准值产生的楼层内最大弹塑性层间位移;
[θp]——弹塑性层间位移角或整体倾角限值,宜按表10.1.7-2采用。

10.1.8 结构构件和节点在多遇地震作用下的效应组合设计值应按下式计算:

式中:S——结构构件和节点在多遇地震作用下的效应组合设计值;
γG、γEh、γEv、γw——分别为重力荷载分项系数、水平、竖向地震作用分项系数和风荷载分项系数,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定采用;
SGE、SEvk、Swk——分别为重力荷载代表值的效应、竖向地震作用标准值的效应和风荷载标准值的效应,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定计算;
ψw——风荷载组合系数,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定采用;
SEhk——水平地震作用标准值的效应,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定计算,并应乘以按本标准第10.1.10条规定的抗震性能调整系数,当效应组合用于变形验算时,抗震性能调整系数取为1.0。

10.1.9 钢结构构件截面板件宽厚比限值,宜满足表10.1.9的要求。

表10.1.9 钢结构构件各类截面板件宽厚比限值
1 表列数值适用于Q235钢,当材料为其他等级圆钢管时应乘以235/fy,其他形式截面时应乘以
2 ρ=Nb/Af。Nb、A、f分别为梁的轴向力、截面面积、钢材抗拉强度设计值。

10.1.10 抗震性能调整系数的确定,应符合下列规定:
1 整体布置与抗震构造措施均鉴定为满足时,可根据罕遇地震作用下出现塑性铰的梁柱截面板件宽厚比的不同,分别取用下列值:
1)符合本标准表10.1.9中的C类截面的限值时,取1.0;
2)符合本标准表10.1.9中的B类截面的限值时,取0.8;
3)符合本标准表10.1.9中的A类截面的限值时,取0.7。
2 整体布置鉴定为满足,抗震构造措施鉴定为不满足,但构件截面板件的宽厚比符合本标准表10.1.9中的D类截面的限值时,取2.0。

10.1.11 钢结构抗震性能可按下列规定进行鉴定:
1 符合下列情况之一,可鉴定为抗震性能满足:
1)第一个与第二个鉴定项目均鉴定为满足;
2)第一个项目中的整体布置鉴定为满足,抗震构造措施鉴定为不满足,但满足现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018有关构造措施的规定,构件截面板件的宽厚比符合表10.1.9中的D类截面的限值,且第二个项目鉴定为满足;
3)6度区但不含建于Ⅳ类场地上的规则建筑高层钢结构,第一个项目鉴定为满足。
2 符合下列情况之一,应鉴定为抗震性能不满足:
1)第一个项目中的整体布置鉴定为不满足;
2)第二个项目鉴定为不满足;
3)构造措施不符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定,或构件截面板件的宽厚比不符合表10.1.9中的D类截面的限值。

10.1.12 进行抗震鉴定的钢结构,其材料性能应符合下列规定:
1 钢材的实测屈服强度、屈强比、伸长率,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定;
2 钢材的冲击韧性,应满足当地最低气温时的工作性能要求;
3 抗震鉴定后需要施焊的钢结构,其碳当量CE或焊接裂纹敏感指数Pcm,应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定;
4 沿板厚方向受拉力的厚钢板(厚度t不小于40mm),应满足现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011对Z向性能的要求。

10.1.13 抗震设防烈度为8度~9度地区的高耸、大跨度和长悬臂钢结构,抗震承载力验算时,应计入竖向地震作用的影响。竖向地震作用标准值,8度和9度地区可分别取该结构、构件重力荷载代表值的10%和20%。

10.1.14 钢结构应按下列规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算:
1 下列结构应进行弹塑性变形验算:
1)高度大于150m的钢结构;
2)特殊设防类(甲类)建筑和重点设防类(乙类)9度区的钢结构建筑;
3)采用隔震层和消能减震设计的钢结构。
2 下列结构宜进行弹塑性变形验算:
1)高度不大于150m的钢结构;
2)竖向特别不规则的高层钢结构;
3)7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度区的乙类钢结构建筑。

10.1.15 钢结构抗侧力构件的连接,在进行承载力验算时,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定执行,并应符合下列规定:
1 抗侧力构件连接的承载力设计值不应小于相连构件的承载力设计值;
2 高强度螺栓连接不得滑移;
3 抗侧力构件连接的极限承载力应大于相连构件的屈服承载力。

10.1.16 进行钢结构地震作用效应分析时,结构的阻尼比可按下列规定取值:
1 多遇地震作用时,不超过12层的钢结构可取0.035,超过12层的钢结构可取0.02,周边落地的网格结构可取0.02,设有钢或混凝土结构支承体系的网格结构可取0.03,厂房钢结构可取0.045,索结构可取0.01;
2 罕遇地震作用时,可取0.05。

10.1.17 进行钢结构地震作用效应分析时,应考虑自振周期的折减。对于多高层钢结构,折减系数可取0.8~0.9,对于大跨度钢结构、厂房钢结构和高耸钢结构,折减系数可取0.9。

10.1.18 抗震性能鉴定为不满足的钢结构或钢结构部分,应根据其不满足的程度以及对结构整体抗震性能的影响,结合后续使用要求,提出相应的维修、加固、改造或更新等抗震减灾措施。