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鋼結構檢測都包括那些項目?
鋼結構檢測在提升單項檢測技術(shù)的同時(shí),注重發(fā)展和實(shí)現專(zhuān)業(yè)間的一體化,完善了成套的鋼結構檢測技術(shù),包括鋼材力學(xué)性能檢測(拉伸、彎曲、沖擊、硬度)、鋼結構緊固件力學(xué)性能檢測(高強螺栓抗滑移系數檢測儀、高強螺栓軸力扭矩檢測儀)、鋼材金相檢測分析(顯微組織分析、顯微硬度測試)、鋼材化學(xué)成分分析、鋼結構無(wú)損檢測、鋼結構應力測試和監控、涂料檢測等成套檢測技術(shù)。
一、鋼結構材料
從使用角度講,強度、塑性、冷脆破壞性和可焊性等是建筑鋼材的基本性能。材質(zhì)的單項指標不能代表其全部特征,必須依據常規試驗的各項指標進(jìn)行綜合評定。評定中還應收集下述資料作參考數據:鋼材生產(chǎn)的時(shí)間、鋼材供應的技術(shù)條件及其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。必須查明鋼材牌號、技術(shù)指標、極限強度、屈服強度、受拉時(shí)的延伸率、冷變、反復彎曲、沖擊韌性與化學(xué)成分等。
材質(zhì)檢驗包括鋼材型材(包括焊接H型鋼、焊管)、焊接球、螺栓球以及連接緊固件的檢測,型材、焊接球、螺栓球是鋼結構工程的基本元素,它的質(zhì)量直接關(guān)系到工程的質(zhì)量。
型材的做法是將材料銑成長(cháng)寬一定的試件然后進(jìn)行拉伸冷彎試驗,對其物理性能進(jìn)行檢測;焊接球是按標準焊上一定直徑的配管,然后進(jìn)行抗拉抗壓試驗;螺栓球與焊接球差不多,只是沒(méi)有抗壓試驗;連接緊固件,對我們來(lái)說(shuō)主要是高強螺栓。高強螺栓的質(zhì)量主要控制項目包括最小荷載檢測、預拉力復驗、扭距檢測、扭距系數復驗及抗滑移系數檢測。鋼材材質(zhì)的力學(xué)試驗和化學(xué)分析結果,都應符合相應規程的規定。
二、鋼結構檢測
(一)用測厚儀測定鋼結構截面厚度
鋼結構由于加工精確程度和斷面銹蝕的影響,鋼結構斷面厚度往往有些變化。特別是銹蝕使截面減薄,承載能力下降,對結構安全度影響是很大的。因此,測定鋼結構截面厚度是非常重要的一項任務(wù)。
目前,測定厚度一種是卡尺,一種是用測厚儀測定厚度。下面介紹用超聲波數字測厚儀測定截面厚度的方法。
采用超聲波脈沖反射法。超聲波從一種均勻介質(zhì)傳播到另一種均勻介質(zhì)時(shí),分界面上會(huì )發(fā)生聲的反射,從探頭發(fā)射的超聲波,經(jīng)過(guò)延遲塊而進(jìn)入被測件,超聲波到達分界面時(shí),而被反射回來(lái),又通過(guò)延遲塊被接收探頭接收,測出發(fā)射脈沖到接收脈沖之間的時(shí)間,扣除延遲塊時(shí)間,根據聲速、時(shí)間、距離三者關(guān)系,求出被測件的厚度。即儀器顯示的厚度值。如1.2~100mm的儀器顯示值為20.88,即20.88mm,其精確度為0.01mm.
(二)鋼結構涂層厚度的測定
在鋼結構鑒定中,涂層好壞及涂層厚度是一個(gè)重要參數,因此測定涂層厚度是一項重要項目。
涂層厚度測定一般用磁性測厚儀測定,國內外均有產(chǎn)品。國產(chǎn)涂層磁性測厚儀用天津市材料試驗機廠(chǎng)的產(chǎn)品,名稱(chēng)是QCC-A型磁性測厚儀。
用磁性測厚儀時(shí),要調好儀器,使其具有正常工作性能。
首先要確定測量范圍,第一檔為0~50μm,第二檔為0~500μm.
測量時(shí),用探頭接觸被測涂層。測定時(shí)首先要清除涂層表面灰塵和油污,以防影響精度。
測試時(shí)根據涂層具體情況確定,首先通過(guò)儀器確定有無(wú)涂層,因在長(cháng)期環(huán)境作用下涂層損傷直至消失涂層,涂層消失與否是涂層的重要參數。因為有無(wú)殘留涂層是結構銹蝕程度一個(gè)重要界限,也是永久性評估的重要界限。
(三)鋼結構屋架撓度的測定
鋼屋架一般跨度都較大,如21、24、30m等,測量撓度較困難,必須用很大的力把鋼絲拉緊,而且鋼絲要求具有一定的抗拉強度。測量時(shí)關(guān)鍵要把握住鋼絲拉直,使測量數值準確。同時(shí),最好有竣工記錄,原鋼屋架在施工后有否反拱或撓度值。這兩個(gè)值確定之后才能確定屋架在荷載作用下的應力撓度值。當然往往由于施工安裝時(shí)就有反拱,使用后仍然有后拱,測出來(lái)的撓度值是負撓度,因此,測定數值一定標明正負值。
測定撓度時(shí)最好確定固定點(diǎn),即一般在跨中確定測點(diǎn)。如傾儀果測定時(shí)拉鋼絲中間遇有障礙。如角鋼、電線(xiàn)等,此時(shí)必須在兩端墊支點(diǎn),以使鋼絲拉直。墊支點(diǎn)時(shí),測量出的撓度值必須減去兩支點(diǎn)高度的平均值,才‘是實(shí)際撓度值。同時(shí)為了確??缍榷它c(diǎn)的固定位置,兩端要有專(zhuān)人掌握端點(diǎn)固定位置并標出端點(diǎn)與實(shí)際屋架端點(diǎn)的距離,以求出實(shí)際的測量撓度時(shí)的跨度值。
三、鋼結構的質(zhì)量檢測與評定
幾何尺寸的偏差,構件的非線(xiàn)性,結構焊接和鉚接質(zhì)量低劣,底漆和涂料質(zhì)量不好,是鋼結構在制造階段的主要缺陷;結構位置的偏差,運輸和安裝時(shí)由于機械作用引起構件的扭曲和局部變形,連接節點(diǎn)處構件的裝配不精確,安裝連接質(zhì)量差,漏裝或少裝某些扣件、綴板,焊縫尺寸偏差等,均屬安裝的缺陷;使用過(guò)程中實(shí)際產(chǎn)生的作用與原設計的偏離,材料的腐蝕和腐蝕引起構件橫斷面面積的減小,在交變荷載作用下金屬內部結構強度發(fā)生變化和疲勞現象以及引起連接破壞等,均屬使用中的缺陷。由于這些缺陷的存在和相互影響,使結構整體和局部受到不同程度的損壞。
鋼結構的質(zhì)量檢驗除按規程進(jìn)行材質(zhì)的力學(xué)性能檢測與有關(guān)化學(xué)成分分析外,應進(jìn)行承載能力、變形、銹蝕、損傷四個(gè)方面的檢測及綜合評定,以確定其質(zhì)量等級。
(一)材質(zhì)檢驗與測定
從使用角度講,強度、塑性、冷脆破壞性和可焊性等是建筑鋼材的基本性能。材質(zhì)的單項指標不能代表其全部特征,必須依據常規試驗的各項指標進(jìn)行綜合評定。評定中還應收集下述資料作參考數據:鋼材生產(chǎn)的時(shí)間、鋼材供應的技術(shù)條件及其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。必須查明鋼材牌號、技術(shù)指標、極限強度、屈服強度、受拉時(shí)的延伸率、冷變、反復彎曲、沖擊韌性與化學(xué)成分等。
鋼材材質(zhì)的力學(xué)試驗和化學(xué)分析結果,都應符合相應規程的規定。
(二)鋼結構構件變形檢驗與評定
鋼結構的最后綜合評定是由承載能力、變形、銹蝕、損傷四個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮和分析,并以承載能力為主給出等級。
關(guān)于銹蝕和損傷的等級劃分,執行中可參照施工驗收規范和鋼結構設計規范規定條文進(jìn)行。但綜合評定的最后確定“標準”規定:
1.當變形比承載能力低一級時(shí),仍按承載能力等級確定。
2.當變形比承載能力低兩級時(shí),且銹蝕和損傷又較嚴重時(shí),按承載能力降低一級確定。
(三)鋼結構的強度、變形及缺陷檢測
鋼結構強度及形變的檢測,常用的有電測法與機測法。電測法就是利用電學(xué)量(如電流、電阻、電容等)的變化及其電學(xué)變化量與力學(xué)量之關(guān)系來(lái)測定其力學(xué)量(如應變及其應力);其測定的范圍有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。機測法主要是測定其形變(如撓度、傾角與伸縮形變恒等)。另外,還有表面硬度法,就是利用硬度與強度之間的關(guān)系來(lái)獲得其強度值。
關(guān)于鋼結構缺陷的檢測,常用的有超聲波法與電磁法。對已建鋼結構鑒定時(shí),檢查鋼結構材質(zhì)是很重要的測定內容。最理想的方法是在結構非主要受力部位截取試樣,由拉伸試驗確定相應的強度指標。但這同樣會(huì )損傷結構,影響它的正常工作,并需要進(jìn)行補強。一般采用表面硬度法間接推斷鋼材強度。
在鋼結構建筑物中,鋼構件之間多采用焊接連接。所謂焊縫無(wú)損檢測,就是為了判定焊接結構或焊件在成型后能否滿(mǎn)足使用要求,在不進(jìn)行大面積破壞性試驗的情況下對焊縫進(jìn)行檢測的技術(shù)。
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