古建筑木结构维护与加固技术标准 GB/T50165-2020
6.3 单个构件鉴定评级
6.3.1 当有下列情况之一时,宜进行单个构件的鉴定评级:
1 当具验算构件承载能力的条件,且要求对构件及其连接进行评级时;
2 当有要求对结构体系的安全性进行鉴定评级时。
6.3.2 古建筑木构架承重构件的安全性鉴定,应按残损勘查项目和承载能力验算项目,分别评定该构件的残损等级和承载能力等级,应取其中最低一级作为该构件的安全性等级。
6.3.3 当构件的安全性按残损勘查项目的评级结果进行评定时,应按表6.3.3确定该构件的残损等级。
表6.3.3 承重构件残损等级评定标准
6.3.4 当承重木构件的安全性按承载能力验算项目评定时,应按本标准附录F的规定进行验算;且应按表6.3.4的规定分别评定每一验算项目的等级,然后取其中最低等级作为该构件承载能力的等级。
表6.3.4 按承载能力评定承重构件及其连接安全性等级
续表6.3.4
注:表中R和S分别为结构构件的抗力和作用效应,按现行国家标准 《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292的要求确定;γ0为结构重要性系数,一般可取γ0为1.2。
条文说明
6.3.1 根据古建筑木结构一般维修的习惯,只要掌握了有关勘查项目所查明的残损点及其鉴定结论,便可据以进行维修、加固工作;但若管理或使用古建筑的部门需要了解被保护古建筑的整体安全水平或指定构件的安全等级时,便需要在勘查的基础上,进一步对有关构件及其连接进行安全性鉴定。因此,本条给出了在哪些情况下宜进行单个构件鉴定评级的规定。
6.3.2 在古建筑木结构的保护工程中,由于主要是进行承重结构、构件的安全性鉴定,因而在它的勘查项目之间已无主次之分;任一勘查项目存在安全问题,均可能导致该结构、构件无法正常承载,甚至破坏的后果。因此,宜采用按最低等级的项目确定构件安全性等级的定级原则。这也就是国内外常用的、所谓的“最小值原则”。
6.3.3 国内外实践经验表明,分级的档数宜适中,不宜过多或过少。因为级别过多或过少,均难以恰当地给出有实用意义的分级界限,故一般多根据鉴定的种类和问题的性质,划分为三至五级,个别曾见分为六级,但以分为四级最为常见。本标准参照现行国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292,决定对安全性鉴定划分为四个等级。试行情况表明,能够较为准确地描述被鉴定构件的安全状态。
6.3.4 根据本标准的规定,古建筑木结构构件的验算应在现场详细调查工程质量的基础上参照现代设计规范进行。这也就要求其分级应以现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068规定的可靠指标为基础,来确定安全性等级的界限。因为,结构构件的安全度除与设计的作用(荷载)、材料性能取值及结构抗力计算的精确度有关外,还与实际工程质量有着密切关系。现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068以结构的目标可靠指标来表征设计对结构安全性的要求,并根据可靠指标与材料和构件质量之间的近似函数关系,提出了设计要求的质量水平。从可靠指标的计算公式可知,当荷载效应的统计参数为已知时,可靠指标是材料或构件强度均值及其标准差的函数。因此,设计要求的材料和构件的质量水平,可以根据结构构件的目标可靠指标来确定。
现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068规定了两种质量界限,即设计要求的质量和下限质量,前者为材料和构件的质量应达到或高于目标可靠指标要求的期望值。由于目标可靠指标系根据我国材料和构件性能的统计参数的平均值校准得到的,因此,它所代表的质量水平相当于全国平均水平,实际的材料和构件性能可能在此质量水平上下波动。为使结构构件达到设计所预期的安全度,其波动的下限应予规定。与此相应,工程质量也不得低于规定的质量下限。现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068的质量下限系按目标可靠指标减0.25确定的。此值相当于其失效概率运算值上升半个数量级。
基于以上考虑,并结合安全性分级的物理内涵,本标准对这类检查项目评级,采取了下列分级原则:
a级 符合本标准对目标可靠指标β0的要求,实物完好,其验算表征为R/(γ0S)≥1;分级标准表述为:安全性符合本标准对a级的要求,不必采取措施。
b级 略低于现行标准对β0的要求,但尚可达到或超过相当于工程质量下限的可靠度水平。即可靠指标β≥β0-0.25,此时,实物状况可能比a级稍差,但仍可继续使用,验算表征为1>R/(γ0S)≥0.95;分级标准表述为:安全性略低于本标准对a级的要求,尚不显著影响承载,可不采取措施。
c级 不符合现行规范对β0的要求,其可靠指标下降已超过工程质量下限,但未达到随时有破坏可能的程度,因此,其可靠指标β的下浮可按构件的失效概率增大一个数量级估计,即下浮下列区间内:
此时,构件的安全性等级比本标准要求的下降了一个档次。显然,对承载能力有不容忽视的影响。对于这种情况,验算表征为0.95>R/(γ0S)≥0.9;分级标准表述为:安全性不符合本标准对a级的要求,显著影响构件承载,应采取措施。
d级 严重不符合现行规范对β0的要求,其可靠指标的下降已超过0.5,这意味着失效概率大幅度提高,实物可能处于濒临危险的状态。此时,验算表征为R/(γ0S)<0.9;分级标准表述为:安全性极不符合本标准对a级的要求,已严重影响构件承载,需立即采取措施(如临时支顶并停止使用等),才能防止事故的发生。
从上述可知,由于采用了按现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068规定的目标可靠指标和两种质量界限来划分承载能力验算项目的安全性等级,较好地处理了本标准与现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068接轨与协调的问题,避免了单纯依靠投票决定分级界限所带来的概念不清和可靠性尺度不一致的缺陷。
从上述可知,由于采用了按现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068规定的目标可靠指标和两种质量界限来划分承载能力验算项目的安全性等级,较好地处理了本标准与现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068接轨与协调的问题,避免了单纯依靠投票决定分级界限所带来的概念不清和可靠性尺度不一致的缺陷。
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