鋼結構中(zhōng)所用的(de)構件(jiàn)一般是由鋼廠批(pī)量生產(chǎn),並需有合格證明,因此材料的強度及化學成分是有良好保(bǎo)證的。工程檢測(cè)的重點在於安裝、拚接過程中產生的質量問題。
一、鋼結(jié)構工程中主要的檢測內容(róng)有:
(1)構件尺寸及平整度的檢(jiǎn)測;
(2)構(gòu)件表麵(miàn)缺陷(xiàn)的檢測;
(2)連接(焊接(jiē)、螺栓連(lián)接)的檢測;
(4)鋼材(cái)鏽蝕檢測;
(5)防火(huǒ)塗(tú)層厚度檢測。
如果鋼材無出(chū)廠合格證明,或對其質(zhì)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
三、構(gòu)件尺寸及平整度的檢測
每個尺(chǐ)寸在構件的3個部位量測(cè),取3處的平均(jun1)值作為該尺寸的代表值。鋼構件的尺寸偏差應以設計圖紙規(guī)定的尺寸為基(jī)準計算尺寸偏差;偏差的允許值應符合其產品標準的要求。
梁和桁架構件(jiàn)的變形有平麵內的垂直變形和平麵外的側向變形,因(yīn)此要檢(jiǎn)測兩個方向(xiàng)的(de)平直度(dù)。柱的變形主要有柱身傾斜與撓(náo)曲。
檢查時可先目測(cè),發現有異常情況或疑點時,對梁 、桁架可在構件支點間拉緊一(yī)根鐵(tiě)絲(sī)或細線,然後測量各(gè)點的垂度與偏(piān)差;對柱的傾斜可用經緯儀或鉛垂測量(liàng)。柱撓曲可在構件支點間拉緊一根鐵絲或細線測量。
四、構件表麵缺陷的檢測——磁粉探傷
1、磁粉探傷的基本原理 外加磁場對工件(隻能是鐵磁性材料)進行磁化,被磁化後的工件上若不存在缺陷,則它各(gè)部位的磁特性基(jī)本一致,而(ér)存在裂紋、氣孔或非金(jīn)屬物夾渣等缺陷時,由於它(tā)們會(huì)在工件上造(zào)成氣隙或不導磁的間隙,使缺(quē)陷(xiàn)部位的磁阻(zǔ)大大增加,工件內磁力線的正常傳播遭到阻隔,根據(jù)磁連續性原理,這(zhè)時磁化場(chǎng)的(de)磁力線(xiàn)就被迫改變路徑而逸(yì)出工件,並在工件(jiàn)表麵(miàn)形成漏磁場。
漏磁(cí)場的強度主要取決磁化場的(de)強度和缺陷對於(yú)磁化(huà)場垂直截麵(miàn)的影響程度。利用磁粉就可以將漏磁場給予顯示或測量(liàng)出來,從而分析判斷出缺陷的(de)存在(zài)與(yǔ)否(fǒu)及其位置(zhì)和大小。 將鐵磁性材料的粉未撒在工件上,在有漏磁場(chǎng)的位置磁粉就被吸附,從而形成顯示(shì)缺陷(xiàn)形狀的磁痕,能比較直觀地檢出缺陷。這種方法是應用最早、最(zuì)廣(guǎng)的一種無損檢測方法。
磁粉一般用工(gōng)業純鐵或氧化鐵製作,通常用四氧化三鐵(Fe3O4)製成細微顆粒的粉末作(zuò)為磁粉。磁粉可分為(wéi)熒光磁粉和非(fēi)熒光磁粉兩大類,熒光磁粉是在普通磁粉的顆粒外表麵塗上了一層熒光物質,使它在紫外線(xiàn)的照射下能發出熒光,主(zhǔ)要(yào)的作用(yòng)是提高了對比度,便(biàn)於觀察(chá)。
磁粉檢測又分幹法和(hé)濕法兩種:
幹法 —將磁粉直接撒在被測工件表麵。為便於磁粉顆粒向漏磁場滾動,通常幹法檢測所用的磁粉顆粒較大,所以檢測靈敏度較低。但是在被測工件不允(yǔn)許采用濕法與水或油接觸(chù)時,如溫度較高的試件,則隻能采用幹(gàn)濕法。
濕法(fǎ) —將磁粉懸浮於載液(水或煤油(yóu)等(děng))之中形成磁懸液噴撒(sā)於被測(cè)工(gōng)件表麵,這時磁粉借助(zhù)液體流動性較好的特點(diǎn),能夠比較容易地向(xiàng)微弱的漏磁場移動,同(tóng)時由於濕法流動性好就可以采用比幹法更加細的磁粉,使磁粉更易於被微(wēi)小的漏磁場所吸附,因此濕法比幹法的檢測靈敏度高。
2、磁粉探傷的一般程序
(預處理-磁化(huà) -施加磁粉(fěn) -觀察記錄)
1. 預處理
將構件表麵的油脂、塗料以及鐵(tiě)鏽(xiù)等去掉,以免影(yǐng)響磁粉附著在缺陷上。
2. 磁 化
選用適當的磁化方(fāng)法和磁化(huà)電流,接通電源,對構件進行(háng)磁化 。
3.施加磁粉
按所選的幹(gàn)法(fǎ)或濕法施加幹粉或磁懸(xuán)液。
4.觀察記錄
用(yòng)非熒光磁粉擦傷時,在光線(xiàn)明亮的地方,用自(zì)然光或燈光進行觀察;用熒(yíng)光磁粉擦傷時,則(zé)在暗室等暗處用紫外(wài)燈進行觀察。
五、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(shàng),故應(yīng)將連接(jiē)作為重點對(duì)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(yòng)直尺作為靠尺檢查其平整度;
3)測(cè)量因螺栓孔等造成的(de)實(shí)際尺寸的減小(xiǎo);
4)檢測有無裂(liè)縫、局部缺損等損傷。
對於螺栓連接(jiē),可用(yòng)目測、錘敲相結合的方法檢查。並用扭力扳手(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複查,尤其對高強螺栓的連結更應仔細檢查。此外(wài),對(duì)螺栓的直徑、個數、排列方式也要一一檢查。 焊接連接目前應(yīng)用最(zuì)廣,出(chū)事故也較多,應檢查其缺陷。焊(hàn)縫(féng)的缺陷種類不少,如圖所示(shì),有裂紋、氣孔、夾渣(zhā)、未熔(róng)透、虛焊、咬邊、弧坑等。
檢查焊縫缺陷時,可用超聲探傷儀或射線探測儀檢(jiǎn)測。在(zài)對焊縫的內部缺陷進行探傷前應先進(jìn)行外觀質量檢查。
焊縫表麵質量的檢(jiǎn)驗可目(mù)測或用10倍放大鏡,當存在疑義時,采用磁粉或(huò)滲透擦傷(shāng)。如果焊縫外觀質量不滿足規定要(yào)求,需進行修(xiū)補。
焊縫的外形尺寸一般用焊縫檢驗尺測(cè)量。焊縫檢(jiǎn)驗尺由(yóu)主尺、多用尺和高度標尺構成,可用(yòng)於測量焊接(jiē)母材的坡口角度(dù)、間隙、錯(cuò)位、焊縫高度、焊縫寬度和角(jiǎo)焊縫(féng)高度。
六、鋼(gāng)材鏽蝕的檢測 鋼結(jié)構在潮濕、存水和酸堿鹽腐蝕性環境中容易生鏽(xiù),鏽(xiù)蝕導致鋼材(cái)截麵削弱,承載力下降。鋼(gāng)材的鏽蝕程(chéng)度(dù)可由其(qí)截麵(miàn)厚(hòu)度的變(biàn)化來反應。檢(jiǎn)測鋼材(cái)厚(hòu)度(必須先除鏽))的儀器有超聲波(bō)測厚儀(聲(shēng)速設定(dìng)、耦合劑)和(hé)遊(yóu)標卡尺。 超聲(shēng)波測厚儀采用脈衝反射波法(fǎ)。超聲波從一種均勻介質向另一種介質傳播時,在界麵會發生反射,測厚儀可測(cè)出探(tàn)頭自發出(chū)超聲波至(zhì)收到界麵反射回波的時間。超(chāo)聲波(bō)在各種鋼材中的傳播速度已知,或通過實測確定(dìng),由波速和傳播時間測算出鋼(gāng)材的(de)厚度,對於數字超聲波測厚儀,厚度(dù)值會直接顯(xiǎn)示在顯(xiǎn)示屏上。
七、防火塗層(céng)厚度的檢測 鋼結構在高溫(wēn)條件下,材料強度顯著降(jiàng)低。譬如(rú)2001年9月11日受恐怖襲擊的美國(guó)紐約世貿中心就是典型的例子,世貿大廈(xià)采用筒(tǒng)中筒結構,為姊妹(mèi)塔(tǎ)樓,地下6層,地上110層,高411m,標準層平麵(miàn)尺寸63.5m×63.5m,總麵積125萬平方米,整個(gè)大(dà)樓(lóu)可容納5萬人辦公,相當於5個深圳地(dì)王大廈。外筒為鋼柱,建於1973年,每幢樓用鋼量7800t。兩座大樓受飛機撞擊之(zhī)後,一個在一(yī)小時倒(dǎo)塌,另一個(gè)在(zài)一小時四十倒(dǎo)塌。 防(fáng)火塗層的(de)質量要求 薄型防火塗層表麵裂紋寬度(dù)不應大小0.5mm,塗層厚度應符合(hé)有(yǒu)關耐火極限的設計要求;厚型防火塗層表麵裂紋寬度不(bú)應大小1mm,其塗層厚度應有80%以上的麵積符合耐火極限的設計要求,且(qiě)最(zuì)薄處厚度不應低於(yú)設計(jì)要求的(de)85%。防火塗料塗層厚度測定用測針(厚度測量儀)測定。 全鋼框架(jià)結構的梁(liáng)和柱的防火層厚度測定,在(zài)構件長度內每(měi)隔3m取一截麵,對於梁和柱在所選擇的(de)位置中,分別測出6個和8個點。分別計算出它們的平均值,精確到0.5mm。
八、其他相(xiàng)關(guān)問題
1)焊縫的檢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(zhì)量驗收規範中(zhōng)不合格的處理
主控項目---- 必(bì)須100% 合格,不合格應處理。
一般項目 ---- a.是否80%合(hé)格;
---- b.其餘的20%是(shì)否滿足允許(xǔ)偏差的1.2倍。
不合格項的處理辦法:
a.返工,重做;
b.檢測鑒定,滿足設計要求,應予(yǔ)以驗(yàn)收;
c.檢測鑒定(dìng)不滿足設計要求,經設計人員重(chóng)新核算,滿足(zú)安全要求,可予以驗收(shōu);
d.設計人員認為不能滿足安全要求,返修後二次驗收可能引 起(qǐ)結構尺寸改變和功能發生(shēng)變化,製定新(xīn)的設計文件(加固方案),簽訂新的(de)合同。施工單(dān)位按新的設計文件、合同進行驗(yàn)收,或 讓步驗收。
e. 不予驗(yàn)收
3)焊接材料的匹配
---- 不(bú)同母材焊接時(shí)的焊條選用,就低不就高的(de)原則。
例如 鋼梁 Q345,檁條Q235,用E43型焊條,不(bú)用E50型焊條(tiáo)
原(yuán)因:
a.焊接材(cái)料強度遠比母材(cái)高
b.焊肉強度不能比母材高(gāo)太多 (不大(dà)於50MPa)
4)建築鋼結構焊接技術規程中關於焊縫的驗收
a.抽檢的焊縫數(shù)中,不合格率小於2%,該批定為合格
b.抽(chōu)檢的焊縫數中,不合格率大於5%,該批(pī)定為不合(hé)格;
c.抽檢的焊縫數(shù)中,不合格率為(wéi)2%- 5% 時,應加倍抽檢(jiǎn),且必須在原不合格部(bù)位(wèi)兩側的(de)焊縫處長(zhǎng)線各增加一處,如在所有抽檢焊縫中不合格率不大於3% ,該批定(dìng)為合格,大於3% ,該批定為不合格。
當批量(liàng)驗收不合格時,應對(duì)該批餘下的所有焊(hàn)縫進行檢測(cè)。