6.2 混凝土构件
6.2.1 本条规定了混凝土构件进行安全性等级评定包括承载能力、构造和连接两个项目。承载能力可通过计算或试验确定,相对于作用效应进行检验就是承载能力项目的评定,满足构造要求是保证构件预期承载能力的前提条件,构造不满足要求时,意味着承载能力的降低。混凝土构件的承载能力、构造和连接对于构件的安全性同等重要,不能仅评定其中一个项目就给出评定结果,应取其中较低等级作为构件的安全性等级。
6.2.2 我国目前正在使用的《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012等标准总体上安全度设置水准与21世纪初变化不大,构造有所提高。本次修订,在总结原标准和《工业厂房可靠性鉴定标准》GB J144-1990两代鉴定标准分级标准中可靠指标分级原则的基础上,依据《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008中规定的“既有结构的可靠性评定应保证结构性能的前提下,尽可能减少工程处置量”的原则和国际标准《结构设计基础——既有结构的评定》ISO 13822-2010提出的“最小结构处理”原则,提出新的可靠指标分级标准,对混凝土结构构件抗力作用效应比分级标准c、d级界限进行调整。
本条所指的重要构件和次要构件,可根据本标准第2章规定的术语含义和工程实际情况确定。一般情况下,重要构件指屋架、大型屋面板、托架、屋面梁、无梁楼盖、梁、柱、吊车梁;次要构件指板、过梁等。
在承载能力项目评定中,由于过宽的裂缝、过度的变形、严重的缺陷损伤及腐蚀会降低构件的承载能力,因而在承载能力校核及评定中,应考虑其影响。
本条为强制性条文,必须严格执行。
6.2.3 混凝土构件的构造和连接包括构件构造、粘结锚固或预埋件连接节点的焊缝或螺栓等,其构造要求一般包括最小配筋率、最小配箍率、最低强度等级及箍筋间距等,应根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010及有关抗震鉴定标准的规定进行评定。
6.2.4 根据原标准的应用情况,工业建筑正常使用性评定中仍考虑裂缝、变形、缺陷和损伤及腐蚀四个评定项目。
6.2.5 本标准中表6.2.5-1~表6.2.5-3中混凝土构件的受力裂缝通常是指受拉、受弯及大偏压构件等的受拉区主筋处的裂缝。当混凝土构件中出现剪力引起的斜裂缝时,应进行承载力分析,根据具体情况进行评定,可参考表6.2.5-1~表6.2.5-3从严掌握。当出现受压裂缝时,如轴压、偏压、斜压等,表明构件已处于危险状态,应引起特别重视。
本次裂缝项目评定中考虑了下列因素:①结构的功能要求、结构所处的环境条件和钢筋种类对腐蚀的敏感性;②现行设计标准的裂缝控制等级;③国内外试验资料和国内外标准的有关规定;④工程实践和调查,原标准工程鉴定的应用经验。本标准规定裂缝宽度符合现行设计标准要求的构件,评为a级,但考虑到表6.2.5-1~表6.2.5-3中的裂缝宽度为检测时测试的裂缝宽度,实际作用荷载不一定达到设计标准规定的验算荷载,因而在表6.2.5-1中对处于环境条件较恶劣的Ⅲ、Ⅳ类环境中的构件,其a级标准相对严于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010;而对设计标准中裂缝控制等级为二级但处于Ⅰ-A(Ⅰ类A级)室内正常环境下的结构构件,因其在作用效应标准组合计算时允许出现拉应力,在短期内可能出现很微小的裂缝,因而结构构件裂缝宽度适当放宽。当现场裂缝检测较困难,或者检测时的荷载作用差异较大时,也可通过裂缝宽度验算,根据裂缝计算结果及工程经验综合判断后进行裂缝项目评定。
由于温度、收缩及其他作用引起的裂缝,可根据具体情况进行评定。由于裂缝的情况复杂,周围使用环境差异很大,裂缝的危害性和发展速度会有很大差别,故允许有实践经验者可根据具体情况适当从宽掌握。
6.2.6 混凝土结构或构件的变形,受其荷载、跨度、截面形式、截面高度及配筋率等多方面因素的影响,而相对变形的限值又受其使用要求及其构件的重要程度而确定。
混凝土结构或构件变形分级标准中,a级是按照国家现行有关标准的要求提出的。对于b、c级的分级标准,是在分析受弯梁因荷载变化,引起构件变形钢筋应力的递增及承载能力降低间的关系,并结合工程及鉴定经验予以确定的。
对挠度有一般要求的屋盖、楼盖及楼梯构件变形按本标准表6.2.6评定等级,对挠度有较高要求的构件可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定从严掌握。本标准表6.2.6所列的为按作用效应组合的标准组合并考虑荷载的长期作用影响的挠度值,应减去或加上制作返拱或下挠值。
6.2.7 混凝土构件的缺陷和损伤也会影响构件的正常使用,严重时会影响构件承载能力,评定时需根据其严重程度进行构件承载能力项目的分析评定。
6.2.8 当出现钢筋锈蚀和混凝土腐蚀时,将会影响混凝土构件的使用性。根据工程调查及试验资料,因钢筋锈蚀而导致构件表面出现沿筋纵向裂缝时,钢筋已发生中、轻度锈蚀,影响结构性能。如果周围使用环境处于不利条件,情况将迅速劣化。因此对具有上述裂缝的构件,将影响其长期的正常使用性,建议根据具体情况进行处理。根据已有的试验研究结果,混凝土开裂时钢筋的锈蚀程度因钢筋所处位置、钢筋类型和直径的不同而差别很大,表7列举了几种钢筋在同一环境下刚刚锈蚀开裂时的质量损失率,可以看出,钢筋锈蚀混凝土刚刚开裂时位于角部的Φ18钢筋质量损失率小于2%,而位于箍筋位置处的Φ6.5钢筋质量损失率已大于15%。因而对于墙板类及梁柱构件中的钢筋及箍筋除考虑外观外,也需要考虑钢筋截面损失状况。
表7 几种钢筋在同一环境下刚开裂时的质量损失率
混凝土大型屋面板构件腐蚀评级应按表8的规定评定。
表8 混凝土大型屋面板构件腐蚀评定等级
注:当大型屋面板纵肋出现明显锈胀裂缝或板底钢筋锈断、明显下挠时,使用性评为c级,安全性评为c级或d级。