孝感市鋼結構承重檢測

時間：2022-05-13作者：深圳市住建工程檢測有限公司瀏覽：158

一、鋼結構檢測鑒定——連接(焊接、螺栓連接)的檢測鋼結構的許多質量事故出在連接上，故應將連接作為**對象進行檢查。

連接板的檢查包括：

1)檢測連接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求；

2)用直尺作為靠尺檢查其平整度；

3)測量因螺栓孔等造成的實際尺寸的減?。?/span>

4)檢測有無裂縫、局部缺損等損傷。對于螺栓連接，可用目測、錘敲相結合的方法檢查。并用扭力扳手(當扳手達到一定的力矩時，帶有聲、光指示的扳手)對螺栓的緊固性進行復查，尤其對高強螺栓的連結*應仔細檢查。此外，對螺栓的直徑、個數、排列方式也要一一檢查。焊接連接目前應用較廣，出事故也較多，應檢查其缺陷。焊縫的缺陷種類不少，如圖所示，有裂紋、氣孔、夾渣、未熔透、虛焊、咬邊、弧坑等。檢查焊縫缺陷時，可用聲探傷儀或射線探測儀檢測。在對焊縫的內部缺陷進行探傷前應**行外觀質量檢查。焊縫表面質量的檢驗可目測或用10倍放大鏡，當存在疑義時，采用磁粉或滲透擦傷。如果焊縫外觀質量不滿足規(guī)定要求，需進行修補。焊縫的外形尺寸一般用焊縫檢驗尺測量。焊縫檢驗尺由主尺、多用尺和高度標尺構成，可用于測量焊接母材的坡口角度、間隙、錯位、焊縫高度、焊縫寬度和角焊縫高度。



二、鋼結構檢測鑒定——鋼結構承載力和剛度失效

1)鋼結構承載力失效指正常使用狀態(tài)下結構構件或連接因材料強度被追趕而導致破壞。其主要原因為：
a．鋼材的強度指標不合格。主要是指在鋼結構設計中所采用的重強度指標如屈服強度、抗拉強度以及抗剪強度的設計數值與鋼材的實有強度不符，造成設計與實際的脫節(jié)，從而對結構計算帶來影響，使結構的實有承載力達不到設計要求，與其設計荷載不匹配，形成安全隱患。
b．連接強度不滿足要求。主要是指各連接件的材料強度達不到要求，對焊接連接的影響因素為：焊接材料及其母材的強度是否足夠，焊接工藝、焊縫質量是否、可行，質量是否得到**與控制，檢查、檢驗手段是否有效等；螺栓連接強度的影響因素為：螺栓及其附件材料的質量以及強度是否達到要求，螺栓連接的施工技術工藝的控制是否有效，對高強螺栓來說，其預應力控制和摩擦面的處理是否到位、螺栓孔引起被連接構件截面的削弱和應力集中等不良現象對結構受力所帶來的不利影響是否已考慮。

C．使用荷載和條件的改變。包括計算荷載小于實際荷載，由此帶來的結構*載，部分構件受損、失效退出工作，引起其他構件的荷載增加，偶然沖擊荷載、溫度變化、結構變形所引起的附加應力、基礎不均勻沉降引起上部結構構件的附加應力等。
2)鋼結構剛度失效指產生不適于其繼續(xù)承載或正常使用的塑性變形或振動。其主要原因為：
a．結構或構件的剛度不滿足設計要求。主要是指結構構件斷面尺寸、壁厚不足，造成結構構件產生過大變形，以致不適于繼續(xù)承載和正常使用，如軸壓構件長細比*過規(guī)定；受彎構件撓度不符合要求；壓彎構件不滿足上述兩方面要求等。
b．結構支撐體系不夠。主要是指支撐體系設置數量不足、位置不當、強度不夠，以致未能對結構起到足夠的約束作用，降低其變形，合理的結構支撐不僅對承擔水平荷載和地震作用、抗振動有利，而且直接影響結構正常使用。



三、鋼結構檢測鑒定報告——聲波探傷

1、鋼材原材料缺陷可以采用平探頭縱波探傷，探頭軸線與其端面垂直，聲波與探頭端而或鋼材表面成垂直方向傳播；聲波通過鋼材上表面，缺陷及底面時，均有部分聲波反射來，這些聲波各自往返的路程不同，回到探頭的時間不同，在示渡器上將分別顯示出反射脈沖，分別稱其為始脈沖、傷脈沖和底脈沖。當鋼材中**陷時，則無傷脈沖。始脈沖、傷脈沖和底脈沖波之間的間距比等于鋼材中上表面、缺陷處和底面的間距比，由此可確定出缺陷的位置。焊縫探傷主要采用斜探頭橫波探傷，斜探頭使聲束斜向入射，斜探頭的傾斜角有多種，使用斜探頭發(fā)現焊縫中的缺陷與用直探頭探傷一樣，都是根據在始脈沖與底脈沖之間是否存在傷脈沖來判斷 若焊縫中有缺陷，則可根據探頭在試件上的位置以及缺陷回波在顯示屏上的高度，確定出焊縫的缺陷位置和大小。
2．聲波探傷在建筑鋼結構中的應用因為聲波探傷靈敏度高、操作方便、探測速度*和可高空作業(yè)等優(yōu)點，廣泛應用于建筑鋼結構焊縫內部質量的檢測。
2．1聲波探傷的主要要求
2．1．1探傷人員素質要求。探傷人員**相應檢測方法的等級資格證書，只能從事與該等級相應的無損檢測工作，并負相應的技術責任。
2．1．2選擇探測面。根據構件形狀，焊接工藝，可能產生的缺陷部位及缺陷的延展方向及焊縫要求的驗收等級等來選取探測面。
2．1．3選擇探頭頻率及角度(K值或折射角盧)。探頭頻率高，衰減大，穿透力差，不宜用于厚板構件焊縫的檢測。但頻率高，分辨率高，因此在穿透能力允許下，頻率選的愈高愈好。一般選用2-5MHz探頭，**使用2—2．5MHz探頭。探頭頻率高，近場區(qū)場度大，衰減大，對探傷不利，實際探傷中要全面分析考慮各方面的因素，合理選擇頻率?！阍?探傷靈敏度的前提下盡可能選用低頻率，鋼結構焊縫檢測一般選用2．5[~Iz及5洲z探頭，網架桿件及薄壁構件焊縫常選用5MHz。探頭角度一般根據材料厚度，焊縫坡口型式及預計主要缺陷種類來選擇，由于建筑鋼結構的板材厚度一般不大，**使用K2．0( 60。)或K2．5( 68。)，但鋼網架桿件大部分板材壁薄應使用K3(盧72。)。
2．1．4耦合劑選擇。

耦合劑具有良好的透聲性和適宜的流動性，對材料和人體無害，且**易取，建議使用洗潔精。
2．2聲探傷在建筑鋼結構焊縫檢測中的應用

聲探傷在建筑鋼結構的檢測過程中主要是針對鋼板的強度以及鋼板的焊縫的檢測兩個方面。
2．2．1角焊縫的探傷
在鋼結構焊縫的探傷過程中，對于角焊縫的內部缺陷檢測難度是較大的，尤其是對那些鋼板腹板厚度較小的角焊縫，很難檢測出其缺陷。在進行角焊縫的探傷時，一定要控制好探傷方法和工藝，并且探傷的操作者經驗豐富，以*檢測正確性。以某工程的鋼結構檢測過程中，鋼梁的腹板厚度為lOmm，而翼緣邊板存在厚度為12ram的角焊縫。而鋼結構的制作廠家在制作完成之后對角焊縫進行了自檢，自檢過程中采用的探頭為k=2mm，l=18mm，較終的探傷結果顯示為全部合格。但是，事實的情況并非這樣。在施工之前，采用角度為70。，且探頭*尺寸為l=9mm的探頭進行再次探傷，檢測結果則是在該腹板的整條焊縫處，發(fā)現在深度為7．0—7．5mm范圍內出現了沒有焊透的缺陷，其復檢結果與初檢結果不一致。這樣主要因為探傷時經驗不夠而導致的探傷工藝和方法的不正確。



四、鋼結構檢測鑒定——火災后鋼構件的損傷評定

本文將直接根據火災后鋼結構的損傷現狀，對其安全性、使用性、適用性與耐久性進行綜合評定?，F場初步確定過火區(qū)域與非過火區(qū)域后，在過火區(qū)域內，按以下原則對鋼構件的火損分為五個評定等級:
( 1) 1 級: 構件無( 明顯) 損傷，*涂層僅為煙火熏黑; 應清除表面，重新刷涂的措施。
( 2) 2 級: 構件*涂層熏烤發(fā)黃、變色; 應清除表面，并檢查涂層內鋼構件是否受損。
( 3) 3 級: 構件*涂層碳化、開裂、剝落; 清除*涂層，采取加固補強措施。
( 4) 4 級: 構件明顯彎曲變形，或焊縫開裂; 采取恢復變形或加固補強措施。
( 5) 5 級: 構件扭曲、屈曲、變形過大或局部坍塌; 采取換的措施。
按以上五級進行評定，直接反映了鋼構件的受損情況，結合各主要構件的力學性能檢測，對其承載能力，使用功能及耐久性進行綜合判定，相對于標準中根據*保護受損、殘余變形與撕裂、局部屈曲與扭曲、構件整體變形四個子項進行評判為三個等級，本文中建議的五個等級*詳細，*易于在現場進行檢測判定，也*便于后續(xù)處理。
2、具體的結構要素指標的檢測與評定對鋼構件進行分類評級后，還須結合鋼結構的結構布置，損傷的程度對構件的變形、力學性能與化學成份分析、節(jié)點區(qū)域等進行**檢測評定。下面分項對檢測評定方法進行闡述:
2. 1 鋼構件的變形
構件變形的測量主要包括以下以幾部分: 水平構件的撓度、豎向構件的彎曲矢高和柱*位移。測試儀器可采用**水準儀、經緯儀、全站儀等常用檢測儀器。抽樣的數量宜根根據現場的火損情況確定，但一般應函括各損傷等級的構件，且受損較嚴重的構件應擴大檢測比例，對構件的火損評定等級為4 級和5 級的構件應全數檢測，對檢測結果進行分析、比較不同火損等級的變形情況。
2. 2 構件的力學性能與化學成份分析檢測與評定
2. 2. 1 力學性能檢測與評定
鋼結構在整個火災過程中，經歷了升溫、降溫或消防救火用水的激冷過程，鋼結構在經歷了升溫后，又緩慢降溫時，類似于正火或退火; 而升溫后遭遇消防用水的激冷，又近似于淬火，但由于溫度的不恒定，及過火時間的長短不同，可視為熱處理，因此不能簡單地用既有公式，根據推斷火災的溫度，來判斷鋼構件的力學性能的降低比例及定量大小，而需要在原結構中取樣進行拉伸試驗以**鋼構件受火冷卻后的材料力學性能。此項試驗結果對評估該結構的火災后承載能力尤為重要。清除雜物，取樣時盡量取已受力較小的位置的構件，確保安全性。同時，盡量不應隨意采用火焰切割，應盡可能采用人工切割，且對取樣試件留有足夠的尺寸。當承重構件上無法直接取樣進行力學性能試驗時，可在火災影響嚴重區(qū)域( 如桿件已經斷裂處) 截取桿件鋼材進行試驗，用以判斷火災對鋼材力學性能的影響，抽樣的數量原則應為: 在現場條件允許的條件下，應對不同火損等級的鋼構件取樣進行力學性能檢測，以分析評各火損情況下鋼材的力學性能是否還能滿足設計要求，為是否需要進行加固或采取相應的處理措施提供較為準確的依據。鋼構件主要測試的力學性能指標為屈服強度、抗拉強度、伸長率、彈性模量。評定時，若各項指標均能達到設計及相關的鋼材產品標準的要求時，可評定為不計火災對構件的力學性能的不利影響。
2. 2. 2 化學成份分析與評定
通常可根據火災對結構構件的損傷情況，檢測火災后鋼構件的化學性及金相的變化，為確定合理可行的加固方案作依據。鋼構件及高強螺栓的化學成份分析主要檢測碳、硅、錳、硫、磷的百分含量; 而金相檢測則主要考察夾雜、組織、品粒度、氧化層和脫氧層，通常金相檢測適用于鋼結構中高強螺栓用的比較多且損傷較為嚴重時的檢測項目。
2. 3 節(jié)點區(qū)域的檢測
對鋼結構而言，梁柱節(jié)點、各連接節(jié)點應是**檢測的區(qū)域之一。因節(jié)點處應力場較為復雜，較為*堆積火災殘留物，應先將節(jié)點區(qū)域雜物清理干凈。對節(jié)點的外觀進行全數檢測，對出現嚴重損傷的節(jié)點應采取相應的措施進行加強或換處理。在條件允許的條件下，應對現場截取有代表性的節(jié)點、高強螺栓、焊縫、值筋錨栓的力學性能進行檢測。
( 1) 節(jié)點力學性能檢測在現場截取有代表性的節(jié)點，檢測試驗應力是否大于鋼材屈服強度，試件產生是否產生明顯的拉伸位移，并觀察試驗過程中節(jié)點的高強螺栓或焊縫是否完好，是否存在開裂、變形等異常情況，若能滿足相關的規(guī)范的要求，可不考慮火災對高強螺栓連接或焊縫連接的節(jié)點的力學性能的不利影響。
( 2) 高強螺栓力學性能檢測現場抽取損傷程度不同的高強螺栓，對高強度螺栓進行連接副扭矩系數抽測，抽樣的數量應涵括火損程度不一致的各部位，以評定檢測結果是否滿足《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》( GB50205-2001 ) 所規(guī)定的性能要求。
( 3) 焊縫力學性能與缺陷檢測認真檢查節(jié)點區(qū)域的裂縫情況，消除影響結構的安全隱患。在現場具備條件的情況下，截取包括焊縫的節(jié)點，在試驗114室對焊縫進行力學性能試驗，以評定火災后焊縫的受拉、受剪承載力能否滿足設計要求。
( 4) 植筋錨栓拉拔試驗檢測時，應檢查植錨栓的外觀質量情況，看錨栓有沒有發(fā)生變形、拔出、熔化等損傷的現象。為了準確獲得錨栓受火后的真實承載能力，在現場允許的條件下，抽取適當的錨栓，根據《混凝土結構合錨技術規(guī)程》對抗拉承載力進行試驗，以評定錨栓在火災后的力學性能是否能滿足原設計要求。
2. 4 火災后構件與結構的承載能力分析
在前述一系列構件火損等級、構件變形、力學性能檢測結果的基礎上，針對受火后實際的鋼結構幾何尺寸，建立計算模型，分析其在火災后的實際受力狀況，并根據火災后的取樣試件的力學性能檢測結果以及錨栓試驗結果對結構和構件的承載力進行驗算，對比火災前后節(jié)點內力值、單元名義應力比值( 強度、整體穩(wěn)定、剪應力比等) 的變化，考察其是否*過設計限值。由于火災后有鋼構件產生平面外移，因此在*新計算模型時，不應忽略結構構件產生的整體偏心引起部分構件由于P—Δ 效應使其內力的增大量。




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