A.2 承载能力评定
A.2.1 既有结构承载能力的评定可分成结构体系和构件布置、构件的连接和构造、作用与作用效应的分析、构件与连接的承载力等评定分项。
A.2.2 既有结构的结构体系和构件布置,应以现行结构设计标准的规定为依据对实际状况进行评定。
A.2.3 既有结构的连接和与构件承载力相关的构造,应以现行结构设计标准的规定为依据对实际状况进行评定。
A.2.4 结构构件的承载能力应以本标准规定的可靠指标为基准,对构件承载力与作用效应之间的关系予以评价。
A.2.5 结构构件和连接的承载力可采取下列方法进行评定:
1 基于结构良好状态的评定方法;
2 基于材料强度系数的方法;
3 基于抗力系数的评定方法;
4 基于可靠指标的构件承载力分项系数的评定方法;
5 重力荷载检验的评定方法等。
A.2.6 同时满足下列要求的既有建筑结构,可依据结构的良好状态评定结构构件的承载力是否符合现行设计标准的规定:
1 结构的体系符合大震不倒的设防规定;
2 结构不存在爆炸和碰撞等偶然作用的影响;
3 结构未出现影响结构适用性的变形、裂缝、位移、振动等;
4 在评估使用年限内,结构上的作用和环境不会发生显著的变化。
A.2.7 基于系数的构件承载力的评定应符合下列规定:
1 构件承载力计算模型的选取和相关参数的取值应符合下列规定:
1) 构件承载力计算模型应符合构件承载能力极限状态的破坏模式;
2) 计算模型的几何参数宜取构件的实际值;
3) 在计算构件承载力时,应考虑构件不可恢复性损伤对构件承载力的不利影响。
2 采用现行标准中材料强度系数的评定应符合下列规定:
1) 构件材料强度的标准值,应以实测数据为依据,按现行结构检测标准规定的方法确定;
2) 在计算承载力时,对标准公式中反映模型不定性的参数应予保留。
3 当采用现行标准抗力系数评定时,可采取下列措施:
1) 材料的强度可取现场测试的平均值或最小值;
2) 当对计算模型进行过相关的研究时,可以利用现行标准公式的模型不定性储备;
3) 经过验证后,在计算模型中可增补对抗力有利因素的实际作用。
A.2.8 当可确定某类构件承载力的变异系数δR,j时,可采用下列基于可靠指标的构件承载力分项系数的评定方法:
1 将可靠指标β分解为作用效应的可靠指标βS和构件承载力的可靠指标βR;
2 该类构件承载力的分项系数γR可按下式确定:
γR=1/(1-βRδR) (A.2.8)
3 分析构件承载力变异系数δR的模型可以作为构件承载力的计算模型;
4 计算模型中的材料强度和几何参数可以采用实测数值;
5 计算模型宜采用模型不定性的保守措施。
A.2.9 对具备检验条件的结构或结构构件,可采用基于荷载检验的评定方法,荷载检验应符合下列规定:
1 检验荷载的形式应与结构承受的主要作用的情况基本一致;
2 除与有关方专门协商之外,检验荷载不宜大于荷载的设计值;
3 构件系数或材料强度系数对应的检验荷载的检验结果,可通过分析的方法确定。
A.2.10 既有结构构件承受的荷载可按国家现行相关标准的规定确定,并宜按下列规定进行符合实际情况的调整:
1 建筑构配件等的自重荷载宜以现场实测数据为依据分析确定;
2 当楼面均布活荷载出现过大于有关标准限定的标准值时,应采用曾出现的最大值与该类构件所属面积的乘积作为评定楼面均布活荷载的代表荷载;
3 对于雪荷载敏感的结构,应取当地记录到的最大地面雪压和重现期100年的雪压值中的较大值作为基本雪压;
4 对于风荷载敏感的结构,应取瞬时风速换算的风压和重现期100年的风压中的较大值作为基本风压。
A.2.11 构件的作用效应,应按下列规定计算确定:
1 结构构件的作用效应宜在荷载或作用组合后计算确定;
2 在计算分析既有结构的作用效应时宜考虑构件的轴线偏差、尺寸偏差、安装偏差和不可恢复性变形等的不利影响;
3 在作用效应的计算后,应考虑由结构分析模型造成的作用效应的不定性;
4 当不能确定作用效应的不定性时,可采用所有可能出现不利组合效应的包络作为作用效应的评定值。
A.2.1 本条提出既有结构承载能力评定的四个分项,其中作用与作用效应的分析和构件与连接的承载力两个评定分项也可视为一个分项。本标准的可靠指标包括了作用效应和构件承载力两个分项。
A.2.2 以现行设计标准的规定为基准,对既有结构的体系予以评定。
A.2.3 构件的构造有些是针对适用性的有些是针对耐久性的,在承载能力的评定时可不考虑适用性和耐久性的构造要求。
A.2.4 由于本标准的规定比过去有所提高,因此不宜将构件承载能力的评定称为安全性评定。
A.2.5 本条规定了几种构件承载力的评定方法,目前我国结构设计标准普遍采用的是材料强度系数方法。
A.2.6 本条规定了基于结构良好状态评定方法的规则,首先要保障在偶然作用下结构不会出现倒塌或坍塌;其次是结构构件与连接部位未达到正常使用极限状态的限值且结构上的作用不会出现明显的变化。当既有结构经历了相应的灾害,而未出现正常使用极限状态限值的现象,也可以认定该结构可以抵抗这种灾害的作用。
A.2.7 本条第1款所称的计算模型是指构件承载力的计算公式。计算公式所确定的构件承载力应与所评定构件承载能力极限状态的承载力相符合。例如,混凝土悬挑构件的承载力不能用受弯构件正截面承载力予以评定,再如地震作用下有侧移的框架柱的承载力,不能用偏压构件或斜截面承载力予以评定。无论采取何种方法评定构件的几何参数都可以取实测值,且应考虑不可恢复性损伤的影响。例如钢材的锈蚀等对构件承载力的影响等。
本条第2款提到的材料强度系数可按相关结构设计标准的规定确定,此时材料强度应取实测推定的标准值。
本条第3款的中提到的抗力系数与构件承载力的分项系数相近,建筑结构的有些设计标准使用的是抗力系数。在使用抗力系数时,材料的强度可以使用实测值平均值或最小值,而且可以利用模型不定性的保守措施。
A.2.8 本条所称的基于可靠指标的构件承载力分项系数的评定方法是一种用构件承载力的分项系数γR替代现行标准材料强度系数和抗力系数的方法。
构件承载力的变异系数δR可以通过对批量构件承载力的试验数据分析确定。将可靠指标β分解为作用效应的可靠指标βS和构件承载力的可靠指标βR可以有两种方法。一种是直接分解可靠指标的方法,国际标准和欧洲规范采取了这种方法。另一种方法是利用βS和δR分解出βR并计算确定γR。第一种方法相对简单,第二种方法比第一种方法更为合理。这两种方法都需要先行确定βS的取值。构件承载力分项系数的计算公式体现了分项系数与可靠指标和变异系数之间的关系,其实质是将分项系数与可靠指标和失效概率建立了联系。
A.2.9 荷载检验是确定构件承载力的方法之一。本条提出荷载检验确定承载力的规则。当结构主要承受重力作用时,应采用重力荷载的检验方法;检验的荷载值应通过预先的计算估计,并在检验时采取逐级加载的方式。为了避免结构或构件产生过大变形或损伤,检验荷载不宜大于荷载的设计值(标准值×荷载系数×所属面积)。
结构构件的承载力除了有荷载系数的裕量外,还应有构件系数或材料强度系数的裕量。对于检验荷载未达到构件系数或材料系数部分,可采取辅助计算分析的方法实现。
A.2.10 本条第1款的自重荷载不包括永久荷载中的堆物荷载等,现场实测数据包括构配件的单位体积的自重和尺寸参数。对于用实测后的自重的代表荷载,其分项系数可以取γG=1.2;对于未实测的自重荷载其γG不应小于1.3。本条第2款专指楼面均布活荷载;有确切的调查表明,当人员极度拥挤时,仅人员荷载就可达到5kN/m2左右,有些公共建筑及其走道和楼梯经常出现这种状况。本条第3款的规定与建筑结构荷载规范的规定类似,当有实测数据且实测数据大于重现期100年的地面雪压时,取实测数据。根据分析,瞬时风对于一些轻型结构有极大的影响,3s的瞬时风一般为10min的平均风的1.5倍。
A.2.11 本条规定要进行荷载或作用的组合,然后计算作用效应。作用效应应考虑作用效应的不定性。造成作用效应存在不定性的因素至少有施工偏差和结构分析方法两类因素。