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文檔簡(jiǎn)介
UG
北京市地方標(biāo)準(zhǔn)
DB
編號(hào):DB11/T1727-2020
火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估技術(shù)規(guī)程
Technicalspecificationforsteelstructuredamageassessmentafterfire
2020-03-30發(fā)布2020-07-01實(shí)施
北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)
聯(lián)合發(fā)布
北京市市場(chǎng)監(jiān)督管理局
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1總則
1.0.1為規(guī)范火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)的損傷評(píng)估、檢測(cè)鑒定工作,給火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)的處
理決策提供技術(shù)依據(jù),做到技術(shù)先進(jìn)、科學(xué)合理、安全適用、確保質(zhì)量,制
定本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于北京市行政區(qū)域內(nèi)工業(yè)與民用建筑中鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后的損
傷評(píng)估與安全性鑒定。
1.0.3對(duì)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷評(píng)估、安全性鑒定,除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程外,尚應(yīng)
符合國(guó)家、行業(yè)和北京市現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
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2術(shù)語(yǔ)
2.0.1火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估steelstructuralassessmentafterfire
為評(píng)估火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)可靠性而進(jìn)行的損傷評(píng)估、檢測(cè)鑒定工作。
2.0.2火場(chǎng)殘留物debrisinfire
火災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)殘存的物品。
2.0.3火災(zāi)荷載密度f(wàn)ireloaddensity
單位面積上可燃物的燃燒熱值。
2.0.4火災(zāi)溫度作用過程temperature-timeprocess
火災(zāi)場(chǎng)所從開始燃燒、發(fā)展、猛烈燃燒、減弱到熄滅全過程溫度與時(shí)間
關(guān)系的歷程。
2.0.5重要構(gòu)件primarymember
指自身失效將影響或危及承重結(jié)構(gòu)整體或局部安全工作或直接影響結(jié)構(gòu)
整體正常使用的構(gòu)件。
2.0.6次要構(gòu)件secondarymember
其自身失效為孤立事件,不會(huì)導(dǎo)致其他構(gòu)件失效,并不直接影響結(jié)構(gòu)整
體正常使用的構(gòu)件。
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3基本規(guī)定
3.0.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生火災(zāi)后應(yīng)及時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性檢測(cè)鑒定。對(duì)有垮塌危險(xiǎn)的
結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,應(yīng)首先采取防止結(jié)構(gòu)倒塌和人員防護(hù)措施。
3.0.2鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后的鑒定程序,可根據(jù)結(jié)構(gòu)鑒定的需要分為初步鑒定和詳細(xì)
鑒定兩階段進(jìn)行。鑒定程序應(yīng)符合圖3.0.2的規(guī)定。
圖3.0.2火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)鑒定程序框圖
3.0.3初步鑒定應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1現(xiàn)場(chǎng)初步調(diào)查,制定檢測(cè)方案;
2火災(zāi)溫度作用過程調(diào)查;
3查閱分析文件資料;
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4結(jié)構(gòu)觀察檢測(cè)、構(gòu)件初步鑒定評(píng)級(jí);
5編制初步鑒定報(bào)告或編制詳細(xì)檢測(cè)鑒定方案。
3.0.4按本規(guī)程第六章內(nèi)容初步鑒定損傷等級(jí)評(píng)為Ⅱb級(jí)、Ⅲ級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,
應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)鑒定。當(dāng)火災(zāi)作用時(shí)間超過附錄A中構(gòu)件耐火極限時(shí),應(yīng)進(jìn)行詳
細(xì)鑒定。
3.0.5詳細(xì)鑒定應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1火災(zāi)溫度作用過程詳細(xì)調(diào)查與檢測(cè)分析;
2結(jié)構(gòu)構(gòu)件專項(xiàng)檢測(cè);
3結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件校核;
4構(gòu)件與結(jié)構(gòu)詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí);
5編制詳細(xì)檢測(cè)鑒定報(bào)告。
3.0.6鑒定報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1建筑、鋼結(jié)構(gòu)和火災(zāi)概況;
2鑒定的目的、內(nèi)容、范圍和依據(jù);
3調(diào)查、檢測(cè)、分析的結(jié)果;
4鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)燒灼損傷后的評(píng)定等級(jí);
5鋼結(jié)構(gòu)安全性鑒定評(píng)定等級(jí);
6結(jié)論與建議。
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4調(diào)查和檢測(cè)
4.1一般規(guī)定
4.1.1火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)鑒定調(diào)查和檢測(cè)應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1火災(zāi)影響區(qū)域調(diào)查與確定;
2火場(chǎng)溫度過程及溫度分布推定;
3火災(zāi)中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部溫度的推定;
4鋼結(jié)構(gòu)外觀損傷全數(shù)檢查;
5鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測(cè)。
4.1.2火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)鑒定調(diào)查和檢測(cè)的對(duì)象應(yīng)為整棟鋼結(jié)構(gòu),或者是結(jié)構(gòu)體
系相對(duì)獨(dú)立的部分結(jié)構(gòu);對(duì)于局部小范圍火災(zāi),經(jīng)初步調(diào)查確認(rèn)受損范圍僅
發(fā)生在有限區(qū)域時(shí),調(diào)查和檢測(cè)對(duì)象也可僅包括火災(zāi)影響區(qū)域范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)
或構(gòu)件。
4.2火災(zāi)作用調(diào)查
4.2.1火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的作用溫度、持續(xù)時(shí)間及分布范圍應(yīng)根據(jù)火災(zāi)調(diào)查、結(jié)構(gòu)
表觀狀況、火場(chǎng)殘留物狀況及可燃物特性、通風(fēng)條件、滅火過程綜合分析推
斷,對(duì)于重要燒損結(jié)構(gòu)應(yīng)有鋼結(jié)構(gòu)材料微觀分析結(jié)果參與推斷。
4.2.2火場(chǎng)溫度過程可根據(jù)火荷載密度、可燃物特性、受火構(gòu)件的熱傳導(dǎo)特性、
通風(fēng)條件及滅火過程進(jìn)行分析推斷;也可采用模擬燃燒試驗(yàn)的方法確定。
4.2.3鋼構(gòu)件表面曾經(jīng)達(dá)到的溫度及作用范圍可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線、火場(chǎng)殘留
物、金相分析、材料殘余強(qiáng)度、鋼材表面氧化程度和硬度變化、金屬表面熱
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變色及構(gòu)件受損特征進(jìn)行分析推斷。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線進(jìn)行推斷時(shí),可參
考附錄B;當(dāng)采用火場(chǎng)殘留物特征進(jìn)行推斷時(shí),可參考附錄C。
4.2.4火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部截面曾經(jīng)達(dá)到的溫度可根據(jù)火場(chǎng)溫度過程、構(gòu)件
受火狀況及構(gòu)件材料特性按熱傳導(dǎo)規(guī)律進(jìn)行分析推斷。
4.3結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測(cè)
4.3.1結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測(cè)應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1結(jié)構(gòu)燒灼損傷狀況檢查;
2溫度作用損傷或損壞檢查;
3結(jié)構(gòu)材料性能檢測(cè)。
4.3.2對(duì)直接暴露于火焰或高溫?zé)煔獾匿摻Y(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接,應(yīng)全數(shù)檢查燒灼損
傷部位。對(duì)于一般構(gòu)件和連接,可采用外觀目測(cè)或儀器等進(jìn)行檢測(cè);對(duì)于重
要構(gòu)件和連接,除一般性檢測(cè)外,并應(yīng)對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。
4.3.3火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)材料的性能可能發(fā)生明顯改變時(shí),應(yīng)通過抽樣檢驗(yàn)或模擬
試驗(yàn)確定材料性能指標(biāo);對(duì)于燒灼程度特征明顯,材料性能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)性能影
響敏感程度較低,且火災(zāi)前材料性能明確,可根據(jù)溫度場(chǎng)推定結(jié)構(gòu)材料的性
能指標(biāo),并宜通過取樣檢驗(yàn)修正?;馂?zāi)后鋼結(jié)構(gòu)材料屈服強(qiáng)度折減情況可參
考附錄D。
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5結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件校核
5.0.1火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)分析應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1火災(zāi)過程中的結(jié)構(gòu)分析,應(yīng)針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件(包括節(jié)點(diǎn)連接),根
據(jù)火災(zāi)過程中的最不利溫度條件和結(jié)構(gòu)實(shí)際作用荷載組合,進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與
構(gòu)件校核;
2火災(zāi)后的結(jié)構(gòu)分析,應(yīng)根據(jù)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)殘余狀態(tài)的材料力學(xué)性能、連接
狀態(tài)、結(jié)構(gòu)幾何形狀變化、構(gòu)件的變形和損傷及火災(zāi)作用后的殘余應(yīng)力進(jìn)行
結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件校核。
5.0.2結(jié)構(gòu)分析可根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)和解決工程問題的需要在滿足安全的條
件下,進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化。當(dāng)局部火災(zāi)未造成整體結(jié)構(gòu)明顯變位、損傷時(shí),可
局部分析;當(dāng)支座沒有明顯變位時(shí),連續(xù)結(jié)構(gòu)(板、梁、框架等)可不考慮
支座變位的影響。
5.0.3火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力,在考慮火災(zāi)作用對(duì)結(jié)構(gòu)材料性能、結(jié)構(gòu)受力
性能的不利影響后,應(yīng)按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的規(guī)
定進(jìn)行驗(yàn)算分析;對(duì)于燒灼嚴(yán)重、變形明顯等損傷嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)采用
更精確的計(jì)算模型進(jìn)行分析;對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,宜通過試驗(yàn)、檢驗(yàn)進(jìn)行
驗(yàn)證。
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6構(gòu)件及連接安全性鑒定評(píng)級(jí)
6.1一般規(guī)定
6.1.1火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鑒定評(píng)級(jí)可分為初步鑒定評(píng)級(jí)和詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí)。
6.1.2火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的初步鑒定評(píng)級(jí),應(yīng)根據(jù)構(gòu)件燒灼損傷、變形程度評(píng)
為下列等級(jí):
1Ⅱa級(jí)-輕微或未直接遭受燒灼作用,鋼結(jié)構(gòu)材料及鋼結(jié)構(gòu)性能未受或僅受
輕微影響,可不采取措施;
2Ⅱb級(jí)-輕度燒灼,未對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料及鋼結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生明顯影響,尚不影響
結(jié)構(gòu)安全,應(yīng)采取局部處理和外觀修復(fù)措施;
3Ⅲ級(jí)-中度燒灼尚未破壞,顯著影響鋼結(jié)構(gòu)材料或鋼結(jié)構(gòu)性能,明顯變形,
對(duì)結(jié)構(gòu)安全或正常使用產(chǎn)生不利影響,應(yīng)采取加固或局部更換措施;
4Ⅳ級(jí)-破壞,火災(zāi)中或火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)倒塌或鋼構(gòu)件塌落;鋼結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?zé)?/p>
損壞、變形損壞,結(jié)構(gòu)承載力喪失或大部喪失,危及結(jié)構(gòu)安全,必須或必須
立即采取安全支護(hù),徹底加固或拆除更換措施。
6.1.3火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí),應(yīng)根據(jù)檢測(cè)鑒定分析結(jié)果,評(píng)為下
列等級(jí):
1b級(jí),安全性略低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292
或《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144對(duì)a級(jí)的規(guī)定,尚不顯著影響承載
能力,尚可正常使用,宜采取適當(dāng)處理措施;
2c級(jí),安全性不符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292
或《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144對(duì)a級(jí)的規(guī)定,在目標(biāo)使用年限內(nèi)
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顯著影響承載能力和正常使用,應(yīng)采取處理措施;
3d級(jí),安全性不符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292
或《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144對(duì)a級(jí)的規(guī)定,已嚴(yán)重影響承載能
力,必須及時(shí)或立即采取措施。
6.2構(gòu)件及連接的鑒定評(píng)級(jí)
6.2.1火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的初步鑒定評(píng)級(jí),應(yīng)根據(jù)構(gòu)件防火保護(hù)層受損、殘余
變形與撕裂、局部屈曲與扭曲、構(gòu)件整體變形四個(gè)子項(xiàng)進(jìn)行評(píng)定,并取按各
子項(xiàng)所評(píng)定的損傷等級(jí)中的最低等級(jí)作為構(gòu)件損傷等級(jí),具體應(yīng)按下列要求
進(jìn)行:
1火災(zāi)后鋼構(gòu)件的防火保護(hù)層受損、殘余變形與撕裂、局部屈曲與扭曲三個(gè)
子項(xiàng),可按表6.2.1-1的規(guī)定評(píng)定損傷等級(jí);
2火災(zāi)后鋼構(gòu)件的整體變形子項(xiàng),可按表6.2.1-2的規(guī)定評(píng)定損傷等級(jí);
3火災(zāi)后的格構(gòu)式鋼構(gòu)件,應(yīng)按本規(guī)程第6.2.2條對(duì)綴板、綴條與格構(gòu)分肢
之間的焊縫連接、螺栓連接進(jìn)行評(píng)級(jí);
4當(dāng)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件嚴(yán)重破壞,難于加固修復(fù),需要拆除或更換時(shí)該構(gòu)件
初步鑒定應(yīng)評(píng)為Ⅳ級(jí)。
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表6.2.1-1火災(zāi)后鋼構(gòu)件基于防火保護(hù)層受損、殘余變形與撕裂、局部屈曲或扭曲的初
步鑒定評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
各級(jí)損傷等級(jí)狀態(tài)特征
等級(jí)評(píng)級(jí)要素
ⅡaⅡbⅢ
涂裝與防基本無(wú)損;防火保護(hù)層防腐涂裝完好;防火涂裝或防腐涂裝碳化;防火涂裝或
1
火保護(hù)層有細(xì)微裂紋,但無(wú)脫落防火保護(hù)層開裂但無(wú)脫落防火保護(hù)層局部范圍脫落
殘余變形局部輕度殘余變形,對(duì)承載局部殘余變形,對(duì)承載力有
2無(wú)
與撕裂力無(wú)明顯影響一定的影響
主要受力截面有局部屈曲
局部翹曲輕度局部屈曲或扭曲,對(duì)承或扭曲,對(duì)承載力無(wú)明顯影
3無(wú)
與扭曲載力無(wú)明顯影響響;非主要受力截面有明顯
局部屈曲或扭曲
注:有防火保護(hù)層的鋼構(gòu)件按1、2、3項(xiàng)進(jìn)行評(píng)定,無(wú)防火保護(hù)層的鋼構(gòu)件按2、3項(xiàng)進(jìn)
行評(píng)定。
6.2.1-2火災(zāi)后鋼構(gòu)件基于整體變形的初步鑒定評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
各級(jí)變形損傷等級(jí)狀態(tài)特征
等級(jí)評(píng)定要素構(gòu)件類別
Ⅱa級(jí)或Ⅱb級(jí)Ⅲ級(jí)
屋架(桁架、托架)>l0/400>l0/200
空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)>l0/250>l0/150
主梁、托梁>l0/400>l0/200
撓度電動(dòng)>l0/800>l0/400
吊車梁
手動(dòng)>l0/500>l0/250
次梁>l0/250>l0/125
檁條>l0/200>l0/150
柱>l0/1000>l0/500
彎曲矢高
受壓支撐>l0/1000>l0/500
多高層框架的層間水平位移>h/400>h/200
柱頂側(cè)移
單層廠房中柱傾斜>H/1000>H/500
注:1表中l(wèi)0為構(gòu)件的計(jì)算跨度,h為框架層高,H為柱總高。
2評(píng)定結(jié)果取Ⅱa級(jí)或Ⅱb級(jí),可根據(jù)實(shí)際情況由鑒定人員確定。
6.2.2火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)連接的初步鑒定評(píng)級(jí),應(yīng)根據(jù)防火保護(hù)層受損、連接板殘
余變形與撕裂、焊縫撕裂與螺栓滑移及變形斷裂三個(gè)子項(xiàng),按表6.2.2的規(guī)
定進(jìn)行評(píng)定,并取按各子項(xiàng)所評(píng)定的損傷等級(jí)中的最低等級(jí)作為構(gòu)件損傷等
級(jí)。當(dāng)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)連接大面積損壞、焊縫嚴(yán)重變形或撕裂、螺栓燒毀或斷
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裂脫落,需要拆除或更換時(shí),該構(gòu)件連接初步鑒定應(yīng)評(píng)為Ⅳ級(jí)。
表6.2.2火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)連接的初步鑒定評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
各級(jí)損傷等級(jí)狀態(tài)特征
等級(jí)評(píng)定要素
ⅡaⅡbⅢ
涂裝與防火保護(hù)防腐涂裝完好;防火涂防腐涂裝碳化;防火涂
基本無(wú)損;防火保護(hù)層
1層有細(xì)微裂紋且裝或防火保護(hù)層開裂裝或防火保護(hù)層局部
有細(xì)微裂紋且無(wú)脫落
無(wú)脫落但無(wú)脫落范圍脫落
主要受力節(jié)點(diǎn)板有一
連接板殘余變形輕度殘余變形,對(duì)承載
2無(wú)定的變形,或節(jié)點(diǎn)加勁
與撕裂力無(wú)明顯影響
肋有較明顯的變形
螺栓松動(dòng),有滑移;受
焊接撕裂與螺栓
3無(wú)個(gè)別連接螺栓松動(dòng)拉區(qū)連接板之間脫開;
滑移及變形斷裂
個(gè)別焊縫撕裂
6.2.3火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及連接詳細(xì)鑒定應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1受火鋼構(gòu)件的材料特性:
1)屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度;
2)延伸率;
3)沖擊韌性;
4)彈性模量。
2受火鋼構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)承載力驗(yàn)算:
1)構(gòu)件強(qiáng)度;
2)構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定;
3)節(jié)點(diǎn)連接承載力。
6.2.4對(duì)于無(wú)沖擊韌性要求的鋼構(gòu)件,可按承載力評(píng)定等級(jí)。對(duì)于有沖擊韌性
要求的鋼構(gòu)件,當(dāng)構(gòu)件受火后材料的沖擊韌性不滿足原設(shè)計(jì)要求,且沖擊韌
17
性等級(jí)相差一級(jí)時(shí),構(gòu)件承載能力評(píng)定應(yīng)評(píng)為c級(jí);當(dāng)其沖擊韌性等級(jí)相差
兩級(jí)或兩級(jí)以上時(shí),構(gòu)件的承載能力評(píng)定應(yīng)評(píng)為d級(jí)。
6.2.5構(gòu)件承載力鑒定時(shí),應(yīng)考慮火災(zāi)對(duì)材料強(qiáng)度和構(gòu)件變形的影響,按表
6.2.5評(píng)定構(gòu)件承載能力等級(jí)。
表6.2.5火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件(含連接)按承載能力評(píng)定等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
Rf/(r0S)
構(gòu)件類別
b級(jí)c級(jí)d級(jí)
民用建筑
重要構(gòu)件、連接≥0.95≥0.90<0.90
次要構(gòu)件≥0.90≥0.85<0.85
Rf/(r0S)
構(gòu)件類別
b級(jí)c級(jí)d級(jí)
工業(yè)建筑
重要構(gòu)件、連接≥0.95≥0.88<0.88
次要構(gòu)件≥0.92≥0.85<0.85
注:1表中Rf為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件火災(zāi)后的抗力,S為作用效應(yīng),r0為鋼結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),按現(xiàn)
行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068的規(guī)定取值。
2評(píng)定為b級(jí)的重要構(gòu)件應(yīng)采取處理措施。
6.2.6受火構(gòu)件的材料強(qiáng)度與沖擊韌性可通過現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)或同種鋼材加溫
冷卻試驗(yàn)確定?,F(xiàn)場(chǎng)取樣應(yīng)避開構(gòu)件的主要受力位置和截面最大應(yīng)力處,并
對(duì)取樣部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),采用同種鋼材加溫冷卻試驗(yàn)來(lái)確定受力構(gòu)件的材料強(qiáng)
度與沖擊韌性時(shí),鋼材的最高溫度應(yīng)與構(gòu)件在火災(zāi)中所經(jīng)歷的最高溫度相同,
并且冷卻方式應(yīng)能反應(yīng)實(shí)際火災(zāi)中的情況。
18
7結(jié)構(gòu)安全性鑒定評(píng)級(jí)
7.1一般規(guī)定
7.1.1火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)安全性的鑒定評(píng)級(jí),應(yīng)根據(jù)構(gòu)件、子單元和鑒定單元按下
列三個(gè)層次進(jìn)行:
1根據(jù)構(gòu)件各檢查項(xiàng)目評(píng)定結(jié)果,確定單個(gè)構(gòu)件安全性等級(jí);
2根據(jù)子單元各檢查項(xiàng)目及各種構(gòu)件的評(píng)定結(jié)果,確定子單元安全性等級(jí);
3根據(jù)各子單元的評(píng)定結(jié)果,確定鑒定單元安全性等級(jí)。
7.1.2火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)各層次安全性鑒定評(píng)級(jí),應(yīng)以該層次不同子項(xiàng)的安全性評(píng)
定結(jié)果為依據(jù)綜合確定。
7.2結(jié)構(gòu)安全性的鑒定評(píng)級(jí)
7.2.1火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性鑒定,應(yīng)按本規(guī)程第6章內(nèi)容執(zhí)行;火災(zāi)后
鋼結(jié)構(gòu)子單元和鑒定單元的安全性鑒定,可根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型,按現(xiàn)行國(guó)家
標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292或《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》
GB50144的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
7.2.2對(duì)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)(鑒定單元)或其組成部分(子單元)所評(píng)的安全性等級(jí),
即使所評(píng)等級(jí)較高,也應(yīng)及時(shí)對(duì)其中所含的c級(jí)和d級(jí)構(gòu)件(含連接)及C級(jí)
和D級(jí)檢查項(xiàng)目采取必要的修復(fù)措施。
19
附錄A鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限
表A.0.1構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限(h)
建筑耐火等級(jí)
構(gòu)件類型
一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)
柱、柱間支撐3.002.502.000.50
樓面梁、樓面桁
2.001.501.000.50
架、樓蓋支撐
廠房、倉(cāng)庫(kù)民用建筑廠房、倉(cāng)庫(kù)民用建筑
樓板1.501.00
0.750.500.50不要求
廠房、倉(cāng)庫(kù)民用建筑
屋頂承重構(gòu)件、
1.501.00不要求
屋蓋支撐、系桿
0.50不要求
上人平屋面板1.501.00不要求不要求
廠房、倉(cāng)庫(kù)民用建筑
疏散樓梯1.501.00不要求
0.750.50
注:1建筑物中的墻等其他建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB
50016的規(guī)定;
2一、二級(jí)耐火等級(jí)的單層廠房(倉(cāng)庫(kù))的柱,其設(shè)計(jì)耐火極限可按表中規(guī)定降低0.50h;
3一級(jí)耐火等級(jí)的單層、多層廠房(倉(cāng)庫(kù))設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí),其屋頂承重構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極
限可按表中規(guī)定降低0.50h;
4吊車梁的設(shè)計(jì)耐火極限不應(yīng)低于表中梁的設(shè)計(jì)耐火極限;
5屋蓋結(jié)構(gòu)中的檁條按《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》GB51249執(zhí)行。
20
附錄B標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線及溫度-時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系
B.0.1ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線如圖B.0.1所示,其升溫段表達(dá)式為:
Tg?Tg(0)=345log10(8t+1)(B.0.1)
式中,Tg—時(shí)間t的室內(nèi)空氣平均溫度(℃);
Tg(0)—火災(zāi)發(fā)生前的室內(nèi)空氣平均溫度(℃);
t—火災(zāi)發(fā)生后的時(shí)間(min)。
圖B.0.1標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線
B.0.2以表格形式給出的ISO834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線升溫段如表B.0.2所示。
表B.0.2標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線溫度-時(shí)間關(guān)系
時(shí)間(min)溫度(℃)
00
5556
10659
15718
30821
21
60925
90986
1201029
1801090
2401133
3601193
22
附錄C常見材料燃點(diǎn)、變態(tài)溫度
表C-1部分材料燃點(diǎn)
材料燃點(diǎn)(℃)材料燃點(diǎn)(℃)
紙130聚氯乙烯454
棉花150乙烯丙烯共聚454
麻線150聚四氟乙烯550
橡膠130木材240~270
蠟燭190煤油240~290
棉布200褐煤250~450
麥草200木炭320~370
粘膠纖維235瀝青煤325~400
汽油280半成焦炭400~450
滌綸纖維390無(wú)煙煤440~500
聚乙烯342瓦斯焦炭500~600
尼龍424香油530~580
表C-2玻璃、金屬材料、塑料的變態(tài)溫度
分類名稱代表制品形態(tài)溫度(℃)
軟化或粘著700~750
模制玻璃玻璃磚、缸、杯、瓶、玻璃裝飾物變圓750
流動(dòng)800
玻璃
軟化或粘著700~750
片狀玻璃門窗玻璃、玻璃板、增強(qiáng)玻璃變圓800
流動(dòng)850
鉛鉛管、蓄電池、玩具等銳邊變圓,有滴狀物300~350
金屬鋅錨固件、鍍鋅材料有滴狀物形成400
材料機(jī)械部件、門窗及配件、支架、裝
鋁及其合金有滴狀物形成650
飾材料、廚房用具
23
銀裝飾物、餐具、銀幣銳邊變圓,有滴狀物形成950
黃銅門拉手、鎖、小五金等銳邊變圓,有滴狀物形成950
青銅窗框、裝飾物銳邊變圓,有滴狀物形成1000
紫銅電線、銅幣方邊變圓,有滴狀物形成1100
鑄鐵管子、暖氣片、機(jī)器支座等有滴狀物形成1100~1200
低碳鋼管子、家具、支架等扭曲變形>700
聚乙烯地面、壁紙等軟化50~100
聚丙烯裝飾材料、涂料軟化60~95
聚苯乙烯防熱材料軟化60~100
聚乙烯隔熱、防潮材料軟化80~135
建筑
硅防水材料軟化80~135
塑料
氟化塑料配管軟化150~290
聚酯樹脂地面材料軟化120~230
聚氨酯防水、熱材料,涂料軟化90~120
環(huán)氧樹脂地面材料、涂料軟化95~290
表C-3油漆燒損狀況
溫度(℃)<100100-300300-600>600
一般油漆表面附著黑煙有裂縫和脫皮變黑、脫落燒光
燒損狀況
防銹油漆完好完好變色燒光
24
附錄D高溫過火后結(jié)構(gòu)鋼的屈服強(qiáng)度折減系數(shù)
D.0.1結(jié)構(gòu)鋼在高溫下及高溫過火冷卻后的屈服強(qiáng)度折減系數(shù),按表D.0.1
確定。
表D.0.1結(jié)構(gòu)鋼在高溫下及高溫過火冷卻后的屈服強(qiáng)度折減系數(shù)
屈服強(qiáng)度降低系數(shù)
構(gòu)件表面溫度(℃)
高溫下高溫過火冷卻后
201.0001.000
1001.0001.000
2001.0001.000
3001.0001.000
3500.9771.000
4000.9141.000
4500.8210.987
5000.7070.972
5500.5810.953
6000.4530.932
7000.2260.880
8000.1000.816
9000.050-
10000.000-
25
本規(guī)程用詞說明
1、執(zhí)行本規(guī)程條文時(shí),對(duì)要求嚴(yán)格程度的用詞作如下規(guī)定,以便執(zhí)行時(shí)區(qū)別
對(duì)待:
1)表示很嚴(yán)格,非這樣作不可的用詞:
正面詞采用:“必須”;反面詞采用:“嚴(yán)禁”。
2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣的用詞:
正面詞采用:“應(yīng)”;反面詞采用:“不應(yīng)”或“不得”。
3)對(duì)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí),首先應(yīng)這樣作的用詞:
正面詞采用:“宜”;反面詞采用:“不宜”。
4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。
2、本規(guī)程條文中指定應(yīng)按其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定執(zhí)行時(shí),其寫法為“應(yīng)
符合……規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。
26
引用標(biāo)準(zhǔn)名錄
1《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016
2《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017
3《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144
4《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292
5《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》GB51249
27
火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估技術(shù)規(guī)程
(條文說明)
28
目次
1總則............................................................................30
2術(shù)語(yǔ)............................................................................31
3基本規(guī)定..........................................................................32
4調(diào)查和檢測(cè)........................................................................35
4.1一般規(guī)定.....................................................................35
4.2火災(zāi)作用調(diào)查.................................................................35
4.3結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測(cè).................................................................36
5結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件校核................................................................37
6構(gòu)件及連接安全性鑒定評(píng)級(jí)..........................................................38
6.1一般規(guī)定.....................................................................38
6.2構(gòu)件及連接的鑒定評(píng)級(jí)..........................................................39
7結(jié)構(gòu)安全性鑒定評(píng)級(jí)................................................................41
7.1一般規(guī)定.....................................................................41
7.2結(jié)構(gòu)安全性的鑒定評(píng)級(jí)..........................................................41
29
1總則
1.0.1火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估、檢測(cè)鑒定是鋼結(jié)構(gòu)可靠性鑒定中的特殊技術(shù)問
題,為對(duì)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)安全性作出正確的評(píng)定,給火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)的處理決策
提供技術(shù)依據(jù),制定本規(guī)程。
火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估和檢測(cè)鑒定本質(zhì)上都是對(duì)火災(zāi)后的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行安
全性評(píng)定的過程,具體內(nèi)容和方法并無(wú)顯著差別。
1.0.2明確了本規(guī)程的適用范圍。對(duì)于火災(zāi)后的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土
結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)可以參照?qǐng)?zhí)行。
1.0.3火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)安全性鑒定,應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑可靠性鑒定
標(biāo)準(zhǔn)》GB50292或《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144的規(guī)定。此外,尚
應(yīng)符合其他現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。
30
2術(shù)語(yǔ)
本規(guī)程中術(shù)語(yǔ)主要是根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292、《工
業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016等給
出的。
31
3基本規(guī)定
3.0.1為掌握火災(zāi)信息(火場(chǎng)物品分布以及損壞狀況、物品變形、可燃物或殘
渣數(shù)量、分布等),保證現(xiàn)場(chǎng)不被破壞,以便全面準(zhǔn)確推斷火災(zāi)參數(shù),并防
止火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)延遲倒塌發(fā)生,造成次生災(zāi)害,結(jié)構(gòu)鑒定應(yīng)在火災(zāi)后盡快進(jìn)
行;對(duì)于有倒塌風(fēng)險(xiǎn)的鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)采取設(shè)置警戒、及時(shí)拆除、支撐加固等必
要的防護(hù)措施。進(jìn)行結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀鑒定檢測(cè)、調(diào)查應(yīng)在保障安全的前提下進(jìn)行,
必要時(shí)應(yīng)采取專門的安全措施保障鑒定人員安全。
3.0.2火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)的鑒定分為初步鑒定和詳細(xì)鑒定兩個(gè)階段進(jìn)行,是篩選法
的具體應(yīng)用。火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)安全性鑒定工程實(shí)踐表明,在下列情況下可以在
初步鑒定完成后不必再作詳細(xì)鑒定:
1鋼結(jié)構(gòu)全面燒損嚴(yán)重,應(yīng)當(dāng)拆除;
2鋼結(jié)構(gòu)過火燒損非常輕微,僅僅是表皮損傷的一般結(jié)構(gòu);
3鋼結(jié)構(gòu)燒損比較嚴(yán)重,修復(fù)費(fèi)用超過拆除重建費(fèi)用等。
除此之外,大多數(shù)需要保留的鋼結(jié)構(gòu)均宜進(jìn)行詳細(xì)鑒定。
3.0.3本條規(guī)定了初步鑒定應(yīng)包括的具體內(nèi)容。
1現(xiàn)場(chǎng)初步調(diào)查。了解火災(zāi)過程及火災(zāi)后結(jié)構(gòu)基本情況,確定火災(zāi)影響
區(qū)域;觀察結(jié)構(gòu)損傷嚴(yán)重程度;制定檢測(cè)方案。
2火災(zāi)溫度作用過程調(diào)查。根據(jù)火災(zāi)過程、火場(chǎng)殘留物狀況及結(jié)構(gòu)構(gòu)件
損傷變形情況初步判斷結(jié)構(gòu)所受的溫度范圍和作用時(shí)間。3查閱分析文
件資料。查閱火災(zāi)報(bào)告、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和竣工等資料,并進(jìn)行核實(shí)。對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件
受火后承載能力作出初步判斷。
32
4結(jié)構(gòu)觀察檢測(cè)、構(gòu)件初步鑒定評(píng)級(jí)。
5編制初步鑒定報(bào)告或編制詳細(xì)檢測(cè)鑒定方案。
3.0.4本條規(guī)定了火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)需進(jìn)行詳細(xì)鑒定的條件。
一般情況下,對(duì)于初步鑒定損傷等級(jí)評(píng)為Ⅱb級(jí)、Ⅲ級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,考慮
到結(jié)構(gòu)剩余承載力可能有比較明顯的影響,為準(zhǔn)確的評(píng)估結(jié)構(gòu)安全性狀態(tài),
應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)鑒定;對(duì)于初步鑒定損傷等級(jí)評(píng)為Ⅱa級(jí)、Ⅳ級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,由于
構(gòu)件損傷輕微或特別嚴(yán)重,因此可不進(jìn)行詳細(xì)鑒定;當(dāng)火災(zāi)作用時(shí)間超過附
錄A中構(gòu)件耐火極限時(shí),為保證結(jié)構(gòu)安全,應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)鑒定。
3.0.5本條規(guī)定了詳細(xì)鑒定應(yīng)包括的具體內(nèi)容。
1火災(zāi)溫度作用過程詳細(xì)調(diào)查與檢測(cè)分析。根據(jù)火災(zāi)荷載密度、可燃物
特性、燃燒環(huán)境、燃燒條件、燃燒規(guī)律、滅火方式等,估計(jì)區(qū)域火災(zāi)溫度-
時(shí)間曲線,并與初步鑒定相結(jié)合,提出用于詳細(xì)檢測(cè)鑒定的各區(qū)域的火災(zāi)溫
度-時(shí)間曲線;也可根據(jù)材料微觀特征判斷受火溫度和受火時(shí)間。
2結(jié)構(gòu)構(gòu)件專項(xiàng)檢測(cè)。根據(jù)詳細(xì)鑒定的需要對(duì)受火與未受火構(gòu)件的材料
力學(xué)性能、化學(xué)成分、金相組織、變形或位移、節(jié)點(diǎn)連接、防火保護(hù)層損傷、
材料本體氧化程度等進(jìn)行專項(xiàng)檢測(cè)。
3結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件校核。根據(jù)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件專項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果,對(duì)結(jié)構(gòu)
進(jìn)行整體計(jì)算分析和構(gòu)件校核分析,確定結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。
4構(gòu)件與結(jié)構(gòu)詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí)。根據(jù)構(gòu)件專項(xiàng)檢測(cè)分析、構(gòu)件承載力校核
分析和結(jié)構(gòu)計(jì)算分析結(jié)果,進(jìn)行詳細(xì)鑒定評(píng)級(jí)。
5編制詳細(xì)檢測(cè)鑒定報(bào)告。對(duì)需要再作補(bǔ)充檢測(cè)的項(xiàng)目,待補(bǔ)充檢測(cè)完
成后再編制最終鑒定報(bào)告。
33
3.0.6本條規(guī)定了火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)安全性鑒定報(bào)告應(yīng)包括的具體內(nèi)容。調(diào)查、檢
測(cè)、分析中,除應(yīng)包括必要的結(jié)構(gòu)檢測(cè)分析結(jié)果外,還應(yīng)包括火災(zāi)作用和火
災(zāi)影響調(diào)查檢測(cè)分析結(jié)果。
34
4調(diào)查和檢測(cè)
4.1一般規(guī)定
4.1.1本條規(guī)定了鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后安全性鑒定應(yīng)進(jìn)行調(diào)查和檢測(cè)的主要內(nèi)容,實(shí)
際工程中,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、火災(zāi)規(guī)模、燃燒和滅火信息掌握情況等,在滿
足結(jié)構(gòu)鑒定評(píng)估要求條件下,簡(jiǎn)化有關(guān)內(nèi)容。
條文中,所謂火災(zāi)影響區(qū)域,是指火場(chǎng)區(qū)域、高溫?zé)煔鈴浡^(qū)域及不可
忽略的溫度應(yīng)力作用區(qū)域的總稱??赡馨l(fā)生的火災(zāi)損壞(包括:高溫灼烤所
致的結(jié)構(gòu)材料劣化損壞和溫度應(yīng)力所致的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形開裂損壞)均應(yīng)分
布在火災(zāi)影響區(qū)域范圍。
條文中,所謂火場(chǎng)溫度過程及溫度分布,是指隨著火災(zāi)引燃、蔓延、熄
滅的過程所發(fā)生的溫度升降變化過程和結(jié)構(gòu)表面受熱溫度的宏觀分布。調(diào)查
火場(chǎng)溫度過程是為了分析結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力或變形的傳播規(guī)律和特點(diǎn);調(diào)查溫度
分布是為了宏觀上判定不同區(qū)域結(jié)構(gòu)相對(duì)的燒灼損傷程度。
對(duì)于火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外觀損傷,為謹(jǐn)慎起見,應(yīng)進(jìn)行全數(shù)檢查。
4.1.2火災(zāi)作用對(duì)結(jié)構(gòu)可能造成的損壞,有直接燒灼損壞和溫度應(yīng)力作用
損壞兩個(gè)主要方面,直接燒灼損壞一般局限于火場(chǎng)和高溫?zé)煔鈴浡^(qū)域的結(jié)
構(gòu),但溫度應(yīng)力作用可能遍及整個(gè)結(jié)構(gòu),故規(guī)定,鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后鑒定調(diào)查和
檢測(cè)的對(duì)象應(yīng)當(dāng)是整個(gè)結(jié)構(gòu),或者是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的部分結(jié)構(gòu)。
4.2火災(zāi)作用調(diào)查
4.2.1火災(zāi)中鋼結(jié)構(gòu)所受溫度受多種因素影響,任何一種推斷方法都存在其局
35
限性。為較準(zhǔn)確地推斷鋼結(jié)構(gòu)受熱溫度,應(yīng)采用多種方法分析推斷,互相補(bǔ)
充印證。采用鋼結(jié)構(gòu)材料微觀分析的方法判斷鋼結(jié)構(gòu)受火溫度較為直接、可
靠,所以,規(guī)定對(duì)于重要燒損結(jié)構(gòu)還應(yīng)采用材料微觀分析方法進(jìn)行推斷。
4.2.2本條規(guī)定了分析火場(chǎng)溫度過程可采用的一般方法。具體計(jì)算分析方法和
試驗(yàn)方法等,可參考相關(guān)文獻(xiàn)選用。
4.2.3本條規(guī)定了判斷鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面受火溫度的幾種方法。工程實(shí)踐中,應(yīng)
根據(jù)實(shí)際情況靈活選用,如有條件,可采用多種方法互相印證。
4.2.4本條規(guī)定了分析鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部截面溫度可采用的一般方法。具體計(jì)算
分析方法和試驗(yàn)方法等,可參考相關(guān)文獻(xiàn)選用。
4.3結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測(cè)
4.3.1本條是對(duì)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測(cè)內(nèi)容的一般規(guī)定。
4.3.2本條是對(duì)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)方法的一般規(guī)定。
4.3.3本條是對(duì)火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)材料性能檢測(cè)的一般規(guī)定。
36
5結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件校核
5.
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