钢结构安全检测鉴定标准 焊缝探伤无损检测技术
建筑钢结构检测的技术,主要包括力学性能、理化分析、无损探伤、结构性能等领域。其中钢结构无损检测目前应用广,主要应用在以下几方面:2.1焊接球节点钢网架其整体结构由钢管杆件与空心钢球焊接组成的,球杆焊缝和空心球焊缝是二级质量焊缝,因此焊缝内部质量是保证网架安全主要因素,而焊缝质量检测采用超声检测。2.2螺栓球节点钢网架中的应用。螺栓球节点钢网架由螺栓球、高强度螺栓和杆件三个分体构件组装而成。螺栓球和高强度螺栓要进行表面质量检测,一般采用水洗型着色渗透检测;杆件焊缝要进行内部质量检测,依据JGJ78采用超声检测。
2.3在焊接钢结构工程中的应用。焊接H型门式钢结构由钢柱和钢梁焊拼而成,是常见的一种焊接钢结构。其中的全熔透焊缝内部质量要进行超声检测。抽样数量和方法,一级焊缝检测,二级焊缝按每条焊缝长度的20%且不小于200MM抽取。2.4在紧固件连接钢结构工程中的应用。厂房的H型门式钢架和高层建筑的钢骨架,大部分是分体钢柱和钢梁用高强度螺栓连接组装的,是典型的紧固件连接钢结构工程。其中的钢柱和钢梁的全熔透焊缝内部质量要进行超声检测。3、钢结构加固的方法3.1改变结构计算图形的加固。改变结构计算图形的加固方法指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑,施加预应力,考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。3.1.1钢柱的加固。3.1.1.1增设支撑减少柱计算长度。3.1.1.2将屋架与柱交接改为刚接,减少柱计算弯矩和计算长度。3.1.1.3增加屋盖支撑使排架柱可按空间结构进行验算。3.1.1.4加强某柱列,使排架所受水平荷载主要由该列柱承担,其他柱列卸载,减少加固工作量。3.1.2钢梁的加固。3.1.2.1增设支柱或支撑以减少梁的跨度,提高梁的承载力。3.1.2.2增设拉杆施加预应力。3.1.2.3将各单跨梁支座连接成连续梁,以减少跨中弯矩。3.2构件截面的加固。构建截面的加固,大都采用增补钢材的方法,此外也可对原构件外包混凝土进行加固。3.2.1钢柱的加固可采用改变截面形式方式,来提高弯矩作用平面内外的承载能力。3.2.2钢梁加固,焊接组合梁和型钢梁都可在翼缘板上加焊水平板,斜板或型钢进行加固,一般宜上下翼缘均加固,但当有铺板上翼缘加固困难时,亦可仅对下翼缘补强加固。对用于梁腹板抗剪强度不足的加固,当梁腹板稳定性不能保证时,往往采用设置加劲肋的方式。3.3连接和节点加固。 构件的增补或局部杆件的替换,都需要适当的连接。加固的杆件必须通过节点加固才能参与原结构工作,破坏了的节点需要加固。3.3.1原焊接连接的加固。焊接连接的加固应采用焊接,可采用增加焊缝长度,加大焊缝高度或两者同时进行的方法实现,**考虑增加焊缝长度。加固焊缝与原有焊缝连接时,施焊前应对相接处原有焊缝进行处理,使加固焊缝与原有焊缝之间有一平滑过渡,加固焊缝的起点和落点不得仅靠原有焊缝边缘。
力学性能检测
1、钢结构力学性能检测:
a.金属原材如钢板、圆钢拉伸检测(抗拉强度、屈服强度、断后延伸率)、弯曲试验、冲击试验(常温冲击、低温冲击、时效冲击)、硬度等韧性和塑性性能检测,钢筋拉伸检测(屈服强度、抗拉强度)、弯曲等性能。钢板的Z向拉伸试验。
b.金属焊接件的焊接工艺评定,钢筋焊接件的拉伸和弯曲试验。
c.金属硬度试验是金属抵抗局部变形,特别是塑性变形,压痕或划痕的能力,是衡量金属材料软硬程度的一种指标。硬度包括:维氏硬度、里氏硬度、洛氏硬度、布氏硬度。
2、钢结构紧固件力学性能检测
螺栓连接副扭矩系数、紧固轴力、拉伸(屈服强度、抗拉强度)、楔负载试验、螺栓螺母保载试验、螺栓螺垫圈硬度等性能、螺栓连接板抗滑移系数检测。
钢材化学成分分析:钢材化学成分分析分为光谱分析与湿法分析。
涂料原材料检测
1.涂料常规检测、内外墙涂料、*涂料、防腐涂料的检测,常规检测项目有:容器中状态、颜色及外观、粘度、流出时间、细度、比重、遮盖力、干燥时间、不挥发物含量、镜面光泽、硬度、柔韧性、耐弯曲性、附着力、耐冲击性、耐水性、耐化学试剂性、耐热性、流挂性、耐湿热性、耐磨性、耐盐雾性、耐老化性。
2.钢结构涂装质量检测,常规检测项目有:钢结构涂装外观检测、钢结构涂层附着力检测、钢结构涂层厚度检测。
盐雾试验:盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。盐雾试验的目的是为了考核产品或金属材料的耐盐雾腐蚀质量,盐雾试验结果的判定方法有:评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析法。
盐雾试验主要有:中性盐雾试验(NSS试验)、盐雾试验(SS试验)、醋酸盐雾试验(ASS试验)、铜加速醋本能试验、高温湿热试验
无损探伤试验:无损检测(NDT)就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。
检测方法有:超声检测(UT)、射线检测(RT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)。
钢结构检测项目实例:1工程概况1.1某厂区内3栋结构形式基本一致的钢结构门式刚架,跨度30m,柱距6m,长度72m,建筑面积均为2250m2。设计基准期50年,建筑高度12.250m,*设计建筑分类为二类,耐火等级为二级。非承重外墙采用100ram厚玻璃棉夹芯压型钢板,屋面采用夹芯板,保温层为100ram厚玻璃棉。建筑的重要性及安全等级为丙类二级,抗震设防烈度为6度,地震分组为*二组(0.OSg),基本风压o.35kN/m2,B类地面粗糙度,基本雪压0.45kN/m2。该工程屋面恒荷载为0.3kN/n~(包括屋面板及檩条自重),屋面活荷载为0.50kN/m~。垫层采用C15混凝土,其余为(230混凝土,钢筋采用I-IPIP.35、HRB335级钢筋。刚架采用10.9级大六角头摩擦型高强螺栓连接,地脚螺栓采用Q345B钢,其它锚栓为Q235钢。该工程在钢柱、钢梁吊装基本完成时,遭遇暴风雨天气,3栋钢结构厂房相继沿刚架平面外整体倒塌。2现场检测与2.1.1现场基本情况调查根据对工程现场的勘察,3栋厂房的基础已经全部施工完毕,其中2栋厂房的钢柱、钢梁、纵向水平系杆全部安装就位,另一厂房水平系杆尚未安装就位。3栋厂房的柱问支撑、屋面支撑、屋面檩条、屋面拉条、抗风柱均未安装。在事故现场均发现有已断裂的怊~夺14钢丝绳用于临时固定钢架。根据现场情况,厂房倒塌均沿着刚架平面外方向,钢柱、钢梁扭曲变形,钢筋混凝土立基础混凝土破坏。2.1.2检测结果现场对钢筋混凝土立基础的混凝土强度,钢柱、钢梁的尺寸规格等进行检测:①立柱基础尺寸基础**为矩形截面550mmX550mm,符合设计要求;②柱基础混凝土强度混凝土强度均达到30MPa,符合设计要求;③地脚螺栓螺栓规格为M24,地脚螺栓间距为200、240mm,符合设计要求;④钢柱截面采用变截面焊接工字形截面,截面尺寸为300mm×(380~930)mill×10mmX8mm,符合设计要求;⑤钢梁截面采用变截面焊接工字形截面,截面尺寸为300mm×(730~964)1/1/1×10mmX6mm,符合设计要求;⑥钢柱与钢梁采用高强度螺栓连接,连接完好,未发现破坏现象;⑦立柱基础**面与钢柱之间的二次浇筑尚未完成。2.1.3气象资料根据当地气象局提供的气象资料,当日的温度31.7cI=,风速15.0m/s,风向为西南,降水量为19.4mm。按照《建筑结构荷载规范}GBS0009.2001的相关条文,该风速下的换算风压为0.]4k.N/m2。2.1.4事故原因分析根据该工程的检测结果,当日风速产生的风压远小于当地的基本风压值,而且厂房围护结构尚未安装,受风面积较小,可排除所承受风荷载**过工程设计值的原因,且该工程所用材料的尺寸规格、混凝土强度等级均满足设计要求,可排除用材不当的原因。从倒塌厂房的构件安装情况看,钢柱、钢梁及水平系杆基本安装完毕,但柱间斜向支撑尚未安装,且此时柱脚底板与基础**面间尚有空隙,二次浇筑尚未完成,因此钢柱在刚架平面外抵抗侧向弯矩能力较小,在遭遇侧向(平面外)大风时,刚架结构沿平面外倒塌,虽然结构上设有缆风绳,但从现场情况看,缆风绳已经破坏,其提供的抗侧力有限,未能阻止结构的倒塌。