《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 / 10.3 大跨度及空间钢结构抗震性能鉴定
10.3.1 本节适用于拱、平面桁架、立体桁架、网架、网壳、张弦结构、索结构等基本形式及其组合等体系的大跨度钢屋盖结构抗震性能的鉴定。跨度大于120m、结构单元长度大于300m或悬挑长度大于40m的大跨度及空间钢结构以及其他特殊形式的大跨度及空间钢结构的抗震性能鉴定,应进行专项评估。
10.3.2 大跨度及空间钢结构的整体布置鉴定应检查下列内容:
1 结构体系与结构布置的合理性;
2 重力荷载与水平作用传递路径的合理性;
3 承受三向地震作用的能力;
4 支承结构的抗震性能;
5 主要构件和节点以及支座的抗震构造措施;
6 非结构构件与主体结构连接的抗震构造措施。
10.3.3 大跨度及空间钢结构出现下列情况之一时,其整体布置应鉴定为不满足:
1 建筑体型为现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中规定的严重不规则建筑;
2 整个结构会因部分结构或构件破坏而丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力;
3 单向传力体系,其平面外未设置可靠支撑体系;
4 采用下弦节点支承的单向传力体系的桁架结构,没有采取可靠措施防止桁架在支座处发生平面外扭转;
5 单层网壳的节点评定为铰接;
6 支座节点出现严重损伤或损坏;
7 出现其他对结构整体抗震性能有严重不利影响的情况。
10.3.4 大跨度及空间钢结构未出现本标准第10.3.3条所列出任一情况时,其整体布置可鉴定为满足,但仍应按下列规定进一步检测与鉴定,对鉴定不符合要求的,应提出相应的改进意见:
1 应能将屋盖的地震作用有效传递到下部支承结构;
2 应具有合理的刚度和质量分布,屋盖及其支承的布置均匀对称;
3 应有两个方向刚度均衡的传力体系;
4 结构布置没有因局部削弱或突变而形成的薄弱部位;
5 下部支承结构应布置合理,屋盖不致产生过大的地震扭转效应;
6 空间传力体系的结构布置,符合下列规定:
1)平面形状为矩形且三边支承一边开口的结构体系,其开口边有加强措施,并保证其刚度足够;
2)两向正交正放网架、双向张弦结构,沿周边支座设有封闭的水平支撑。
7 当屋盖分区域采用不同的结构形式时,交界区域的杆件和节点应有加强措施,也可用防震缝分离,缝宽不宜小于150mm;
8 多点支承网架的柱顶支点处,宜有柱帽;
9 屋面围护系统、吊顶及悬吊物等非结构构件应与结构可靠连接,其抗震措施应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。
10.3.5 大跨度及空间钢结构构件的抗震构造措施不符合下列规定之一时,应鉴定为不满足:
1 构件的截面尺寸规格:普通角钢不应小于∟50×3,钢管不应小于Ф48×3,结构跨度大于60m时,钢管不应小于Ф60×3.5;
2 后续使用年限大于或等于50年时,构件的长细比不应超过表10.3.5-1规定的限值,后续使用年限小于50年时,构件的长细比不应超过表10.3.5-2规定的限值;
3 构件截面板件的宽厚比不应超过本标准表10.1.9中D类截面的限值。
10.3.6 大跨度及空间钢结构节点的抗震构造措施不符合下列规定之一时,应鉴定为不满足:
1 杆件或杆件轴线宜相交于节点中心;
2 连接各杆件的节点板厚度不宜小于连接杆件最大壁厚的1.2倍;
3 相贯节点,内力较大方向的杆件贯通,贯通杆件的壁厚不应小于焊于其上各杆件的壁厚;
4 焊接球节点,球体壁厚不应小于相连杆件最大壁厚的1.3倍,空心球的外径与主钢管外径之比不宜大于3,空心球径厚比不宜大于45,空心球壁厚不宜小于4mm;
5 螺栓球节点,球体不应出现裂缝,套筒不应偏心受力,螺栓轴线应通过螺栓球中心;
6 支座的抗震构造应符合下列规定:
1)支座节点构造传力可靠、连接简单、符合计算假定,未产生不可忽略的变形;
2)水平可滑动的支座,具有足够的滑移空间,并设有限位措施;
3)8度、9度时,多遇地震作用下只承受竖向压力的支座,应为拉压型构造;
4)固定铰支座,有可靠的水平反力传递机制,预埋件锚固承载力不应低于连接件;
5)屋盖结构采用隔震及减震支座时,其性能参数、耐久性及相关构造应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。
10.3.7 结构分析时,网架、双层网壳的节点可假定为铰接,构件为杆单元;单层网壳节点应假定为刚接,构件为梁柱单元;当结构中的拉索为钢丝束、钢丝绳、钢绞线或钢棒时,可假定为只受拉单元;索构件如果采用型钢,则简化为刚性索,可承受拉力和部分弯矩。
10.3.8 在多遇地震作用下,大跨度及空间钢结构的抗震承载力,可按本标准第10.1.7条第1款的规定进行验算,抗震性能调整系数取1.0。在验算构件的承载力时,关键构件、节点的地震组合内力设计值应乘以增大系数,增大系数取值按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定采用。
10.3.9 在多遇地震作用下,大跨度及空间钢结构的变形,可按本标准第10.1.7条第2款的规定进行验算。罕遇地震作用下的抗震性能宜通过结构整体失效分析鉴定,可按结构形成塑性机构或达到弹塑性动力失稳极限状态确定其抗失效承载力。