鋼結構工程材料檢測與損傷檢測須知
更新時間:2021-04-10 17:51
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隨著我國經(jīng)濟的快(kuài)速發展,人口(kǒu)的與日俱增(zēng)。建築行業成為朝陽(yáng)行業,鋼結構行業也發展迅猛。目(mù)前來(lái)看,我國鋼結構的專業(yè)技術人員還相對匱乏,工程質量參差不齊。因此,對鋼結構建(jiàn)築物進行嚴(yán)格的(de)檢測十分必要。因此,切實做(zuò)好鋼結構工程檢測工作,對確保整個建築工程的質(zhì)量、保障人民生命財產安全具有重要意義。
一、鋼結(jié)構材料檢測
包括鋼材型材(包括焊接H型鋼、焊管)、焊(hàn)接球、螺栓球(qiú)以及連(lián)接緊固件的檢(jiǎn)測,型材、焊接球、螺栓球是鋼結構工程的基本元素(sù)。它的質量直接關(guān)係到工程的質量。型材的做法是將材料銑成長(zhǎng)寬一定(dìng)的試件然(rán)後進行(háng)拉伸冷彎試驗,對其物理性能進行檢測;焊接球是按標準焊(hàn)上一(yī)定直徑的配管,然後(hòu)進行抗拉抗壓試驗;螺栓(shuān)球與焊(hàn)接球差不多,隻是沒有抗壓試驗;連接(jiē)緊固件(jiàn),對我們來說(shuō)主要是高(gāo)強螺栓。高強(qiáng)螺栓的質(zhì)量主要控製項目包括(kuò)最小荷載(zǎi)檢測、預拉力複驗、扭矩檢測、扭矩係數複驗及(jí)抗滑移係數檢(jiǎn)測。最小荷載檢測利用(yòng)專用卡具和拉力試驗機進試驗而後對照標準;預拉力檢測利用軸力計和扭矩扳手進行檢測,結果要符合(hé)GB50205-2001附錄B表B.0.2;扭矩檢測利用扭矩扳(bān)手(shǒu)檢測,結果與施工值相差在10%以內為合格;扭矩(jǔ)係數利用軸力計檢測,測出預拉力P和施擰扭矩T,經過公式K=T/P*d計算得出扭矩(jǔ)係數,結果要GB50205-2001附錄B表B.0.4;抗滑移係數檢測,要求先製試件(與鋼結構同批同(tóng)樣處(chù)理,生產廠家做),測出預拉力P,將貼有壓力傳感儀或電阻應變儀的螺(luó)栓穿(chuān)入試件,在拉力試驗機上測出滑移荷載Nv,通過公式μ=Nv/2P,結果要符合設計要求。有特殊要求的還可以(yǐ)測其硬度。(GB3098.1-2000)
二、構件尺寸及平整度檢測
每個尺寸在構(gòu)件的3個部位量測,取(qǔ)3處的平均值作為該尺寸的代表值。鋼構件的尺寸偏差應(yīng)以設計圖紙規定(dìng)的尺寸為基準計算尺寸偏差;偏差的(de)允許值應符合(hé)其產(chǎn)品標準的要求。梁和桁架構件的變形有(yǒu)平(píng)麵內的垂直變形和平麵外的側向變形,因此要檢測兩個方向的平直度。柱的變形主要有柱身傾斜與撓曲。檢查時可先(xiān)目測,發現有異常情況或疑點時,對(duì)梁、桁架可在構(gòu)件支點間拉緊一(yī)根鐵絲(sī)或細線,然後測量各點的(de)垂度與偏差(chà);對柱(zhù)的傾斜可用經緯儀或鉛垂測量。柱撓曲可在構件支點(diǎn)間拉緊一根鐵絲或細線測量。
三、鋼結構損傷檢測
鋼結(jié)構在自然環境和使用環境長期(qī)的雙重作(zuò)用下,其功能將逐漸減弱,這是(shì)一個(gè)不可逆轉的(de)客觀規律。如果能夠科學地評(píng)估這種損傷的規律和程度,及時采取有效的處理措施(shī),可以延緩結(jié)構損傷的進程,達到延長(zhǎng)結構使用壽命的目的。
鋼結構損傷檢測包括三個方麵:
(1)裂縫檢測。
裂縫的檢測包括裂(liè)縫(féng)出現的部位分布、裂縫的走向、裂縫的長度和寬度(dù)。裂縫寬(kuān)度的檢測主要用10~20倍讀數放大鏡(jìng)、裂縫對比卡及塞尺等工具。裂縫長度可用鋼尺測量,裂縫深度可用極薄的鋼片插入裂縫粗略地測量,也可(kě)沿裂(liè)縫方向取芯或用超聲儀檢測。判斷裂(liè)縫是否發展可用粘貼石膏法,將厚10mm左右、寬50~80mm的石膏餅牢固地粘(zhān)貼在裂縫處,觀察石膏是否(fǒu)裂開。
(2)結構變形檢測。
測量結構或構件變形的常用(yòng)儀器和工具有水準(zhǔn)儀、經緯儀、錘球、鋼卷尺、棉線(xiàn)以及激光測位移計、紅外線測距儀、全站儀等。結構變(biàn)形(xíng)有(yǒu)許多類(lèi)型,如梁、屋架的撓度、屋架傾斜、柱子側移(yí),需要根據測試對象采用不同的方法和儀器。測量小跨度的梁、屋架撓度時,可(kě)用拉鐵絲的簡單方法,也可選取基準點用水(shuǐ)準儀(yí)測量。屋架的傾(qīng)斜變位測量,一般在屋架中部拉杆處從上弦固定吊(diào)錘到下弦處(chù),測量其傾(qīng)斜值並記錄傾斜方向。
(3)結(jié)構材料性能檢測。
對鋼材的性能檢測主要是(shì)檢查裂紋、孔洞(dòng)、夾渣等,對焊縫主要是檢查夾渣、氣泡、咬邊、燒穿、漏焊、未焊透以及焊腳尺寸不(bú)足等,對鉚釘或螺栓主要(yào)是檢查漏鉚、漏檢、錯位、錯(cuò)排和掉頭。檢測方法主要是外觀檢查、X射線、超聲波探傷(shāng)、磁粉探傷和滲(shèn)透探傷。超聲法用於金屬材料探測時要求頻率高,功率不必太大,這樣測試(shì)的靈敏度高,測試精度好(hǎo)。超聲波探傷通常采(cǎi)用縱波探傷和橫波(bō)探(tàn)傷(主要用於焊縫探傷)兩種方法。
四、連接(焊接、螺栓連接)檢測
鋼結構工程(chéng)的連(lián)接檢測工作是工程檢測當中的(de)一個重點對象,它直接反映工程的質量好壞(huài)。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(yào)求;(2)用直尺作為靠尺檢查其平整度;(3)測(cè)量因螺栓孔(kǒng)等造(zào)成的實際(jì)尺(chǐ)寸的減(jiǎn)小;(4)檢(jiǎn)測有無裂縫、局部缺損等損傷。對於螺栓連接,可用目測、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(luó)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,對螺栓的直徑、個數、排列方式也要(yào)一(yī)一檢查。焊接連接目前(qián)應用(yòng)最廣,出事故也較多,應檢(jiǎn)查其缺陷(xiàn)。焊(hàn)縫的缺陷種類不少,有(yǒu)裂(liè)紋、氣孔、夾渣、未熔(róng)透、虛焊、咬邊、弧坑,等等。檢查焊縫缺陷時(shí),可用超聲探傷儀或射線探測儀檢測。
五、鋼材鏽蝕及塗料檢測
鋼材的鏽蝕程度(dù)可由其截(jié)麵厚度的變化來反應。檢(jiǎn)測鋼材厚度(必須先除鏽))的(de)儀器有超聲波測厚儀(聲速設定、耦合劑)和遊標卡尺。超聲波測厚儀采用脈(mò)衝反射波法。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(shēng)反射,測厚儀(yí)可測出探(tàn)頭自發出(chū)超(chāo)聲波至收到界麵反射回波的時間。超聲波在各種鋼材中的傳播速(sù)度已知,或通過實測確定,由波速和傳播時間測算出鋼材的厚度,對於數字超聲波測厚(hòu)儀(yí),厚度值會直接顯示在顯示屏上(shàng)。
鋼結構安裝完畢,要刷防鏽漆(防腐塗料)和(hé)防火塗料,防腐可延長它的使用年限(xiàn),而(ér)防火更是涉及安全(quán),特(tè)別是高層鋼結構工(gōng)程。關於塗料本身的檢測先不說,隻提與鋼結構有關的――塗(tú)層厚(hòu)度或塗層幹漆膜總厚度(dù),試驗方法是利(lì)用塗層厚度測量儀、測針鋼尺或幹(gàn)漆膜測厚(hòu)儀檢測,看(kàn)結果是否達到設計標準。防鏽漆用鏟刀檢測,然後比(bǐ)對圖片[GB8923]。檢測時抽查構件(jiàn)的10%,不得少於3件。鋼結構防護塗料的質量,應按國家現行相關產品標準對(duì)塗料質量(liàng)的規定進(jìn)行檢測。鋼材表麵的除(chú)鏽等級,可用現行國家標(biāo)準《塗裝前鋼材表麵鏽蝕等級和除鏽等級》GB8923規定的圖片對照觀察來確定。不同類型塗料(liào)的(de)塗層厚度(dù),應分別采用下列方法檢測:
(1)漆膜(mó)厚度,可用漆膜測厚儀(yí)檢測,抽檢構件的數量不應少於本標準表3.3.13中A類檢測樣本的最小容量,也不應少於3件;每件測5處,每處的數值(zhí)為3個相距50mm的測(cè)點(diǎn)幹(gàn)漆(qī)膜厚度的平均值。
(2)對薄型防火塗料塗層厚度,可采用塗層厚度(dù)測定儀檢測,量測方法應符合《鋼結構防火塗料應用技術規程》CECS24的規定。
(3)對厚型防火塗料塗層厚度(dù),應采用測針和(hé)鋼尺檢測,量測方法應符合《鋼結構防火塗料應用技術規程》CECS24的規定。塗層(céng)的厚度值和(hé)偏差值應按《鋼(gāng)結構工程施(shī)工質量驗(yàn)收規範》GB50205的規定進行評定。塗裝的外觀質量,可根據不同材料按《結(jié)構工程施工質量驗收規範》GB50205的規定進行檢測和評定(dìng)。
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