檢測鋼結構工程的內容和方法
更新時間:2021-04-10 17:51
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鋼結構中(zhōng)所用的構件一般是由鋼廠批量生產(chǎn),並需(xū)有合格證明(míng),因此材料的強度(dù)及化學成分是有良好保證的。工程檢(jiǎn)測的重點在於(yú)安裝、拚接過程中產生的質量問題。
一、鋼結構工程中(zhōng)主要的檢(jiǎn)測內容有(yǒu):構件尺寸及平整度的檢測;構件表(biǎo)麵缺陷的檢測;連接(焊接、螺栓連接)的檢測(cè);鋼材鏽蝕檢(jiǎn)測;防火塗層厚度檢測。如果(guǒ)鋼材無出廠合格證明,或對其質量有懷疑,則應增加鋼材的力學性能試驗,必要時再檢測其化學成分。
二、鋼結構各檢測規範的應用範圍知(zhī)識
三、構件尺寸及平整度的檢測每個尺寸在構件(jiàn)的3個部位(wèi)量測,取3處的平均值作為該尺寸的代表值。鋼(gāng)構件(jiàn)的尺寸偏差應以設計圖紙規定的尺寸為基準計算(suàn)尺寸偏差;偏差的允許(xǔ)值應符合其產品標準的要(yào)求。梁和(hé)桁架構件的變(biàn)形(xíng)有平麵內的垂直變形(xíng)和平麵(miàn)外的側向變形,因此要檢測(cè)兩個方向的平直度。柱的變形主(zhǔ)要有柱身傾斜與撓曲。檢查時可先目測,發(fā)現(xiàn)有異常情(qíng)況或疑點時,對梁、桁架可在構件支點間拉(lā)緊一根鐵絲或細線,然後測量各點的垂度與偏差;對柱的傾斜可用經緯儀或鉛垂測量。柱撓曲可在構件支點間拉緊一根(gēn)鐵絲或(huò)細線測量
四、構件表麵缺陷的檢測(cè)——磁粉探傷
1、磁粉探傷的基本(běn)原理外加磁場對工件(隻能是(shì)鐵磁性材料)進行磁化,被磁化後的工(gōng)件上若不存在缺陷,則(zé)它各(gè)部位的磁特性基本一致,而存在裂紋、氣孔或非金屬物夾渣等缺陷時,由(yóu)於它們會在工件上造成氣隙或不導(dǎo)磁的間隙,使缺陷部位的(de)磁阻大大增加,工件內磁力線(xiàn)的正常傳播遭到阻隔,根據磁連續性(xìng)原理,這時(shí)磁化場(chǎng)的磁力(lì)線就被迫改變路徑(jìng)而(ér)逸出工件,並在工件表麵形成漏磁場(chǎng)。
2、漏磁場的(de)強度主要取決(jué)磁化場的強度(dù)和缺(quē)陷對於磁化(huà)場垂直截(jié)麵的影響程度。利用(yòng)磁粉就可以將漏磁場給予(yǔ)顯示或測量出來,從而分析(xī)判斷出缺陷的存在(zài)與否及其位置和大小。將鐵磁性材料的粉未撒在(zài)工件上,在有漏磁場的位置磁粉就被吸附,從而形成顯示缺陷形狀的磁(cí)痕,能比較直(zhí)觀地(dì)檢出缺陷。這種方法是應用最早、最廣的一種無損檢測方法。磁粉一般用工業純(chún)鐵或氧化鐵製作,通常用四氧化三鐵(tiě)(Fe3O4)製成細微(wēi)顆粒的(de)粉末作為磁粉。磁粉可分為熒光磁粉和非熒光磁粉兩大類,熒光磁粉是在普通磁(cí)粉的顆粒外表麵塗上了一層熒光(guāng)物質,使它在紫外(wài)線的照射下能發出熒光,主要的作用是提(tí)高了對比度,便於觀察。
磁粉檢測又分幹法和(hé)濕法兩種:1 .幹法 —將磁粉直接撒在被測工件表麵。為(wéi)便於磁粉顆粒向(xiàng)漏(lòu)磁場滾動,通常(cháng)幹(gàn)法檢測所用的磁粉顆粒較大,所以(yǐ)檢測(cè)靈(líng)敏度較(jiào)低。但是在被測工件不允許采用(yòng)濕法與水或油接觸時,如溫度較高的試件,則隻能采用幹濕法。
2.濕法(fǎ) —將(jiāng)磁粉懸浮(fú)於載(zǎi)液(水或煤油等)之中形成磁懸液噴撒於被測工(gōng)件(jiàn)表麵,這時磁粉借助液體流動性較好的特點,能夠比較容易(yì)地向(xiàng)微弱的漏磁場移動(dòng),同時由於濕法流(liú)動性好就可以采用比幹法更加細(xì)的(de)磁粉,使磁粉更易於被微小的漏磁場(chǎng)所吸(xī)附(fù),因(yīn)此濕(shī)法比幹法的檢測靈敏(mǐn)度高。
3、磁粉探傷的一般程序 (預處理-磁化-施加磁粉-觀察記錄) · 預處理將構件表麵的油脂(zhī)、塗(tú)料以及(jí)鐵鏽等去掉,以免影響磁粉附著在缺陷上。 ·磁化選(xuǎn)用適當的磁化方法和磁化電流,接通(tōng)電源,對構件進行磁化。 · 施加磁粉按所選的幹法(fǎ)或(huò)濕法施加幹粉或磁懸(xuán)液。 · 觀察記錄用(yòng)非熒光(guāng)磁粉擦傷時,在光線明亮的地方(fāng),自(zì)然光(guāng)或燈光進行觀(guān)察;用(yòng)熒光磁粉擦傷時,則在暗室等暗處用紫(zǐ)外燈進(jìn)行觀察。
五、連接(焊(hàn)接、螺栓(shuān)連接)的檢測鋼結構的(de)許多質量事故出在連(lián)接上,故應(yīng)將連接作為重點對象進行檢查(chá)。
連接(jiē)板的(de)檢查包括:1)檢測(cè)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(zhěng)度;3)測量因螺栓孔等造成的實際尺寸的減小;4)檢測有(yǒu)無裂縫、局部缺損等損傷。對於螺(luó)栓連接,可用目測、錘敲(qiāo)相結合的方(fāng)法檢查。並用扭力扳手(當扳手達到一定的力矩時,帶有聲、光(guāng)指示的(de)扳手)對螺栓的緊固性(xìng)進行(háng)複查,尤其(qí)對高強螺栓的連結更應仔細檢查(chá)。此外,對螺栓的直徑、個數、排列方式也要一一檢查。焊接連接目前應用最廣,出(chū)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(kēng)等。檢查焊(hàn)縫缺陷時,可用超聲探傷儀(yí)或射線(xiàn)探測儀檢測。在對焊縫的內部缺陷(xiàn)進行探傷前應先(xiān)進行外觀質量檢查。焊縫(féng)表麵質量的檢驗可目測或用(yòng)10倍放大鏡,當存在(zài)疑義時,采用(yòng)磁粉(fěn)或滲(shèn)透擦傷。如果焊縫外觀質量不滿足規定(dìng)要求,需進行修補。焊縫的外形尺寸一般(bān)用焊縫檢驗尺測量。焊縫檢驗尺(chǐ)由主尺、多用尺和(hé)高度標尺構成,可用於測量焊接母材的坡口角度(dù)、間隙、錯(cuò)位、焊縫高度、焊縫寬度和角焊縫高(gāo)度。
六、鋼材鏽蝕的檢測鋼結構在潮濕、存水(shuǐ)和酸堿鹽腐(fǔ)蝕性環境(jìng)中容易生鏽,鏽(xiù)蝕導致鋼材截麵削弱,承載力下降。鋼材的(de)鏽蝕程(chéng)度可由(yóu)其截麵厚度的變(biàn)化來反應。檢測鋼材厚度(必須(xū)先除鏽))的儀器有超聲波測厚儀(聲速設定、耦合劑(jì))和遊標卡尺。超聲波測厚儀采用脈衝反射波法。超聲波從一(yī)種均勻(yún)介質向另一種介質傳播時(shí),在(zài)界麵會發(fā)生反射,測厚儀可測出探頭自發出超聲波(bō)至(zhì)收到界麵反(fǎn)射回波的時間。超(chāo)聲波在各種鋼材中的傳(chuán)播速(sù)度已知(zhī),或通過實測確定,由波速和傳播時間測算出鋼材(cái)的厚度,對於數字(zì)超聲波測厚儀,厚度值會直接顯示在顯示屏上。
七、防火塗層厚度的檢測鋼結構在高溫條件下,材料強度顯著降低。譬如2001年9月11日(rì)受恐怖襲(xí)擊的美國紐約世貿中心就是(shì)典型的(de)例子,世貿大廈采用筒中(zhōng)筒結(jié)構,為姊妹塔樓,地下6層,地上110層,高411m,標準層平麵尺寸63.5m×63.5m,總麵積125萬平方米,整個大樓可容納5萬人辦公,相當於(yú)5個深圳地王大廈。外筒為鋼柱,建(jiàn)於1973年,每幢樓用鋼量7800t。兩(liǎng)座大樓受飛機撞擊之後,一個在一小時倒塌,另一個(gè)在一小時四十倒塌。防火塗層的質量要求薄型防火塗層表麵裂(liè)紋寬度不應大小0.5mm,塗層厚(hòu)度應符合有關耐火(huǒ)極(jí)限的設計(jì)要求;厚型防火塗層表麵裂紋寬度不應大小(xiǎo)1mm,其塗層厚度應(yīng)有80%以上的麵積符合耐火極限的設計要求,且最薄處厚度不應低於設計要求的85%。防火塗料塗層厚度測定(dìng)用(yòng)測針(厚度測量儀)測定。全鋼框架結構的梁和柱的防火層厚(hòu)度(dù)測定(dìng),在(zài)構件長度(dù)內每隔3m取一截麵,對於梁和柱在(zài)所選擇的位置中,分別測出6個和8個點。分別計算出它們的平(píng)均值(zhí),精確到0.5mm。
八、其他相關問題
1)焊縫的檢(jiǎn)測宜優先考慮受拉構件,在網架、桁架中應特別注意跨中下(xià)弦杆件。
2)鋼結構工程施工質量驗收規範中不合格(gé)的處理主控項目---- 必須100% 合格(gé),不合格應處理。一般項目 --- a.是否80%合格; --- b.其餘的20%是否(fǒu)滿足允許偏差的1.2倍。不合格項的處理辦法:a.返工(gōng),重做;b.檢測鑒定,滿足設計要求,應予以驗收;c.檢測鑒(jiàn)定不滿足設計要求,經(jīng)設計人員重新核(hé)算,滿足安全要求,可予以驗收;d.設計人員認為不(bú)能滿足安全(quán)要求,返修後二(èr)次驗收可能引起結構尺寸改(gǎi)變和功能發生變化,製定新的設計(jì)文(wén)件(加(jiā)固(gù)方案),簽訂新的合同。施工單位(wèi)按新的設(shè)計文件、合同進行驗收,或讓步驗收。e. 不予驗收
3)焊接(jiē)材料的匹配--- 不同母(mǔ)材焊接時的焊條選用,就低不就高的原則。例如鋼梁 Q345,檁條Q235,用E43型焊條,不用E50型焊條原(yuán)因: a.焊接材料強度遠比母材高b.焊肉強度不能比母材高太多 (不大於50MPa)4).建築鋼結構焊接技術規程?中關於焊縫的驗收(shōu)a.抽檢的焊(hàn)縫數中,不合(hé)格率小於(yú)2%,該批(pī)定為(wéi)合格;b.抽檢的焊縫數中,不合格率大於5%,該批定為不合格;c.抽檢的焊縫(féng)數中,不合格率為2%- 5% 時,應加倍抽檢,且必(bì)須在原不合格部位兩側的焊縫處長線(xiàn)各(gè)增加一處,如在(zài)所有抽檢焊縫中不合(hé)格(gé)率不大於3% ,該批定為(wéi)合格,大於3% ,該批定為不合格(gé)。當批(pī)量驗收不合格時,應對該批餘下的(de)所有焊縫進行檢測。
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