鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)發(fā)揮的重要作用

時(shí)間：2018-08-05作者：深圳市住建工程檢測(cè)有限公司瀏覽：173

鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)發(fā)揮的重要作用：

鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)發(fā)揮的重要作用，鋼結(jié)構(gòu)工程事故的發(fā)生與其設(shè)計(jì)、施工等均有一定關(guān)系，也與鋼結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn)密不可分。鋼結(jié)構(gòu)工程具有重量較輕、結(jié)構(gòu)布置靈活、施工快捷等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也應(yīng)意識(shí)到鋼結(jié)構(gòu)具有容易失穩(wěn)、連接或單個(gè)構(gòu)件失效易發(fā)生連鎖反應(yīng)等特點(diǎn)。綜合以上事例以及近年來發(fā)生的鋼結(jié)構(gòu)事故，對(duì)其可能的事故原因總結(jié)如下。1)荷載組合考慮不全面受傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的工況考慮不全面。鋼網(wǎng)架作為屋面，由于其造型較為特殊，可能承受向上的負(fù)壓風(fēng)荷載，而且體育場(chǎng)館內(nèi)部空曠，當(dāng)門窗開啟時(shí)，可能受“穿堂風(fēng)”的影響進(jìn)一步加大了鋼網(wǎng)架向上的風(fēng)荷載，而在該工程中對(duì)鋼網(wǎng)架支座焊縫交代不清楚，明顯未充分考慮這種不利風(fēng)荷載的影響。2)連接失效從鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)看，連接在結(jié)構(gòu)中占有重要位置，在本文工程二中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)均能滿足承受雪荷載的要求，但由于屋架下弦拉桿采用彎鉤這種不的連接方式，使得在雪荷載的作用下連接失效并引起整個(gè)結(jié)構(gòu)的倒塌。由此可見，采用的連接方式對(duì)于保證鋼結(jié)構(gòu)工程的安全具有重大意義。3)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)失穩(wěn)穩(wěn)定問題歷來是鋼結(jié)構(gòu)研究中的重點(diǎn)問題之一。但是很多從業(yè)人員僅意識(shí)到鋼結(jié)構(gòu)建成后的穩(wěn)定問題，而忽視了鋼結(jié)構(gòu)工程在施工期間，特別是結(jié)構(gòu)尚未完全形成前的穩(wěn)定問題。忽視鋼結(jié)構(gòu)拼裝過程中的穩(wěn)定問題，違背施工標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果可能引發(fā)嚴(yán)重的倒塌事故。4)其它原因 從近年來鋼結(jié)構(gòu)事故的發(fā)生來看，還有其它一些原因。例如：剛度不足，圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接失效等。特別是圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接失效問題，近年來由于屋面檁條與鋼網(wǎng)架間支托焊縫質(zhì)量問題使得屋面被大風(fēng)吹落事件屢有發(fā)生。這些在設(shè)計(jì)和施工時(shí)也應(yīng)加以注意。綜上所述，為了防止鋼結(jié)構(gòu)工程事故的發(fā)生，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮不利的荷載組合，注意連接方式的選擇和構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題的分析；而且應(yīng)注意施工圖的設(shè)計(jì)深度問題，存在設(shè)計(jì)圖紙對(duì)部分節(jié)點(diǎn)的連接交代不清楚，而施工時(shí)又采取了冒險(xiǎn)的連接方式，結(jié)果導(dǎo)致了事故的發(fā)生。在施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范的要求，采取充分的措施保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并充分保證構(gòu)件連接的施工質(zhì)量。

 

一、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)發(fā)揮的重要作用——鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)：

(1)感官法：

以設(shè)計(jì)規(guī)范和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，憑借感官進(jìn)行檢查。

(2)量測(cè)法：

指利用量測(cè)工具或計(jì)量儀表，通過實(shí)際量測(cè)結(jié)果與規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的要求相對(duì)照，從而判斷質(zhì)量是否符合要求。

(3)理化試驗(yàn)法：

通過進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或試驗(yàn)室試驗(yàn)等理化試驗(yàn)手段，**數(shù)據(jù)，分析判斷質(zhì)量情況。

(4)無損檢測(cè)法：

借助專門的儀器設(shè)備在不損傷被檢測(cè)物的情況下，探測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的組織特征或直接測(cè)定其表面參數(shù)來推定結(jié)構(gòu)的損傷狀態(tài)。我國常用的幾種無損檢測(cè)法：回彈儀檢測(cè)混凝土強(qiáng)度、超聲波法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度、超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。

(5)局部破損檢測(cè)法：

利用儀器設(shè)備對(duì)結(jié)構(gòu)物的局部進(jìn)行損傷試驗(yàn)，根據(jù)局部損傷試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)，來推定結(jié)構(gòu)物的整體損傷狀態(tài)。主要方法有：鉆芯取樣法、拔出法、沖擊法和**載試驗(yàn)法等。

(6)資料分析法：

通過對(duì)有關(guān)資料和信息的分析，間接對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量判定。

工程檢測(cè)的協(xié)助工具：

(1)檢測(cè)儀器：

瞬變電磁儀,錨桿檢測(cè)儀,聲波測(cè)試儀,程質(zhì)量檢測(cè)儀,工程檢測(cè)儀,混凝土強(qiáng)度原位測(cè)試儀,路基施工質(zhì)量儀,陣地工程隱患探測(cè)儀等。

(2)檢測(cè)系統(tǒng)：

工程質(zhì)量檢測(cè)管理信息系統(tǒng)、工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理電子政務(wù)系統(tǒng)等。

 

二、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)發(fā)揮的重要作用——鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)
１．鋼結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)。鋼結(jié)構(gòu)材料可分為結(jié)構(gòu)構(gòu)件用材料、結(jié)構(gòu)連接用材料及結(jié)構(gòu)防護(hù)用材料。
１．１鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件用材料的檢測(cè)。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件用材料是指結(jié)構(gòu)承重用材料。在現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（ＧＢ５０２０５－２００１）中對(duì)原材料檢測(cè)有明確規(guī)定，鋼結(jié)構(gòu)工程所采用的鋼材，應(yīng)具有質(zhì)量證明書，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)鋼材的質(zhì)量有疑義時(shí)，應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)的主要內(nèi)容如下：鋼材的性能包括使用性能和工藝性能兩大類，使用性能中包括力學(xué)性能和耐久性能。鋼材的力學(xué)性能指標(biāo)要符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通過一系列試驗(yàn)結(jié)果獲得，包括：材料拉伸試驗(yàn)、冷彎性能試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、沖擊韌性試驗(yàn)、理化性能檢測(cè)等。
１．２連接用材料的檢測(cè)。現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)的連接*常用的是連接件連接和焊接。連接件包括高強(qiáng)度螺栓、普通螺栓、錨栓等。
（１）螺栓連接用材料。高強(qiáng)度螺栓的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓》（ＧＢ／Ｔ１２２８）、《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺母》（ＧＢ／Ｔ１２２９）、《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈》（ＧＢ／Ｔ１２３０）、《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈的技術(shù)條件》（ＧＢ／Ｔ１２３１）、《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副技術(shù)條件》（ＧＢ／Ｔ３６３２）等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。Ｃ
級(jí)螺栓的尺寸、規(guī)格應(yīng)符合《六角頭螺栓Ｃ
級(jí)》（ＧＢ／Ｔ５７８０）和《六角頭螺母》（ＧＢ／Ｔ５７２８）的規(guī)定，機(jī)械性能應(yīng)符合《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》（ＧＢ／Ｔ３０９８．１）、《緊固件機(jī)械性能螺母粗牙螺紋》（ＧＢ／Ｔ３０９８．２）等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。
（２）焊接用材料。焊接用材料主要有焊條、焊絲、焊劑，所有檢測(cè)項(xiàng)目均應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。焊條的檢測(cè)內(nèi)容包括焊條的尺寸、彎曲度、裂紋和損傷、焊條熔敷金屬理化性能、焊縫金屬的力學(xué)性能、焊條藥皮強(qiáng)度及耐潮性等。焊絲的檢測(cè)內(nèi)容包括焊絲的化學(xué)成分、焊絲力學(xué)性能及射線探傷、焊絲直徑及偏差、焊絲挺度、焊絲鍍層，焊絲松弛直徑及翹距、焊絲對(duì)接光滑程度、焊絲表面質(zhì)量、熔敷金屬力學(xué)性能及沖擊試驗(yàn)等。焊劑的檢測(cè)內(nèi)容包括焊劑顆粒度、焊劑含水量、焊劑抗潮性、機(jī)械夾雜物，熔敷金屬拉伸性能、熔敷金屬的Ｖ
形缺口沖擊吸收功、焊接試板射線探傷，以及硫、磷含量，焊縫擴(kuò)散氫含量等。
１．３結(jié)構(gòu)防護(hù)用材料檢測(cè)。普通鋼結(jié)構(gòu)材料易腐蝕、不耐火，根據(jù)使用環(huán)境要求，在鋼材表面進(jìn)行防腐、*涂裝，以隔絕侵蝕或熱源。主要有防腐防銹涂料及*涂料。檢測(cè)內(nèi)容包括涂料的化學(xué)成分，物理性能（黏度、干燥時(shí)間、耐鹽水性等）成膜表面光澤性能、耐腐蝕性及涂層表面質(zhì)量測(cè)定等。
２．鋼結(jié)構(gòu)連接檢測(cè)。鋼結(jié)構(gòu)的連接常用兩種方式：緊固件連接、焊接連接。焊接連接是鋼結(jié)構(gòu)中*常用的連接方式。緊固件連接又包括高強(qiáng)螺栓連接、普通螺栓連接和鉚釘連接。目前，鉚釘連接現(xiàn)已被高強(qiáng)度螺栓所取代，工程上已很少使用。
２．１緊固件連接檢測(cè)。緊固件檢測(cè)以一個(gè)連接副為單位，一個(gè)連接副包括一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母及墊圈。檢測(cè)內(nèi)容包括：螺栓（鉚釘）尺寸、螺紋尺寸、螺栓（鉚釘）表面質(zhì)量、連接件表面質(zhì)量、連接副承載能力、高強(qiáng)螺栓連接的抗滑移系數(shù)。其中連接副的承載能力及抗滑移系數(shù)需通過試驗(yàn)確定。扭剪型高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力檢測(cè)可用螺栓軸向力測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)。高強(qiáng)螺栓連接的抗滑移系數(shù)可在拉力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。緊固件連接重點(diǎn)調(diào)查以下幾個(gè)方面：
（１）連接形式、個(gè)數(shù)和配置。調(diào)查連接形式，鉚釘和螺栓的個(gè)數(shù)，端距、邊距和孔距，尺寸（軸徑、孔徑）等，并與設(shè)計(jì)圖紙對(duì)照。
（２）材質(zhì)。需要進(jìn)行材質(zhì)試驗(yàn)時(shí)，可拔取部分鉚釘和螺栓，通過抗拉試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)和化學(xué)分析推斷其材質(zhì)是否符合設(shè)計(jì)要求。
（３）松動(dòng)和形狀。鉚釘和螺栓的松動(dòng)情況是判斷連接好壞的重要依據(jù)。檢查松動(dòng)主要方法是用小錘敲打，也可目測(cè)，比較容易發(fā)現(xiàn)松動(dòng)情況。
（４）腐蝕。拔取適量嚴(yán)重腐蝕的鉚釘和螺栓，用鋼絲刷子除銹后，用卡尺測(cè)量尺寸，調(diào)查腐蝕情況。斷面損失大于１０％即為腐蝕鉚釘和腐蝕螺栓。
（５）疲勞。在承受重復(fù)荷載的部位，拔取部分鉚釘和螺栓，通過外觀檢查或滲透探傷試驗(yàn)，調(diào)查有無疲勞裂縫。
２．２焊縫連接檢測(cè)。焊接是鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用*廣泛的連接方法，焊縫缺陷是影響焊接質(zhì)量*為重要的影響因素。常見的缺陷有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、未焊透、夾渣、咬邊、未熔合，以及焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良等。
（１）焊縫質(zhì)量等級(jí)和檢驗(yàn)原則。《鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（ＪＧＪ８１）將鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量等級(jí)分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)共三個(gè)等級(jí)。焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)包括內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)和外觀檢驗(yàn)兩方面，其質(zhì)量等級(jí)可能不相同，但當(dāng)設(shè)計(jì)沒有特別指出時(shí)，可以視內(nèi)部和外觀的質(zhì)量等級(jí)要求是一致的。焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況，選用不同的質(zhì)量等級(jí)。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（ＪＧＪ８１）的規(guī)定，三級(jí)焊縫只要求進(jìn)行外觀檢驗(yàn)（包括外觀質(zhì)量檢驗(yàn)和焊縫尺寸檢驗(yàn)），并應(yīng)符合規(guī)程要求；一級(jí)、二級(jí)除了外觀檢查外，還必須進(jìn)行一定量的超聲波檢驗(yàn)并符合相應(yīng)的要求。
（２）鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測(cè)的一般要求。焊縫的檢測(cè)包括外觀檢查和無損檢驗(yàn)。焊縫的表面質(zhì)量可用肉眼觀察或用放大鏡觀察，焊縫外觀檢查主要內(nèi)容有：表面形狀、焊縫尺寸和焊縫表面缺陷的檢查等。焊縫的（內(nèi)部缺陷）無損探傷需用無損檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)在外觀檢查完成后進(jìn)行，《鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（ＪＧＪ８１）推薦采用射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷等四種檢測(cè)方法。
３．鋼結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)。
３．１性能檢測(cè)的主要內(nèi)容。鋼結(jié)構(gòu)性能的檢測(cè)包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力及正常使用的變形要求的檢測(cè)：１）結(jié)構(gòu)及構(gòu)件幾何尺寸的檢測(cè)；２）構(gòu)件缺陷和損傷的檢測(cè)；３）結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形的檢測(cè)；４）構(gòu)造的檢測(cè)；５）鋼結(jié)構(gòu)防腐、防銹檢測(cè)；６）鋼結(jié)構(gòu)抗火性能檢測(cè)。
３．２結(jié)構(gòu)性能的測(cè)定。結(jié)構(gòu)性能的測(cè)定從受力特性上可分為靜力檢測(cè)和動(dòng)力檢測(cè)。
（１）靜力檢測(cè)。主要是檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在拉、壓、彎、扭、剪單獨(dú)及其組合作用下的強(qiáng)度及穩(wěn)定。所采用的設(shè)備大體可分為加載裝置、傳感器、觀測(cè)裝置、記錄儀等。可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)機(jī)分析。靜力檢測(cè)可以用于普通鋼結(jié)構(gòu)性能的靜力荷載檢驗(yàn)，對(duì)冷彎型鋼和壓型鋼板以及鋼－混組合結(jié)構(gòu)性能和普通鋼結(jié)構(gòu)疲勞性能的檢驗(yàn)不適用。
（２）動(dòng)力檢測(cè)。動(dòng)力性能測(cè)試分為動(dòng)力特性測(cè)試和動(dòng)力反應(yīng)測(cè)試兩個(gè)方面內(nèi)容。檢測(cè)主要是動(dòng)力特性測(cè)試，包括結(jié)構(gòu)的自振周期、振型、阻尼等動(dòng)力參數(shù)。應(yīng)采用**設(shè)備，并根據(jù)相應(yīng)的國家規(guī)范、規(guī)程復(fù)核、計(jì)算。


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