网架结构承载力安全检测基础知识
钢结构网架中所用的构件一般是由钢厂批量生产,并需有合格证明,因此材料的强度及化学成分是有良好保证的。工程检测的重点在于安装、拼接过程中产生的质量问题。
一、钢结构网架工程中主要的检测内容有:
(1)构件尺寸及平整度的检测;
(2)构件表面缺陷的检测;
(3)连接(焊接、螺栓连接)的检测;
(4)钢材锈蚀检测;
(5)防火涂层厚度检测。
如果钢材无出厂合格证明,或对其质量有怀疑,则应增加钢材的力学性能试验,必要时再检测其化学成分。
二、钢结构网架各检测规范的应用范围
三、钢结构网架构件尺寸及平整度的检测
每个尺寸在构件的3个部位量测, 取3处的平均值作为该尺寸的代表值。钢构件的尺寸偏差应以设计图纸规定的尺寸为基准计算尺寸偏差;偏差的允许值应符合其产品标准的要求。
梁和桁架构件的变形有平面内的垂直变形和平面外的侧向变形,因此要检测两个方向的平直度。柱的变形主要有柱身倾斜与挠曲。
检查时可先目测,发现有异常情况或疑点时,对梁 、桁架可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线,然后测量各点的垂度与偏差;对柱的倾斜可用经纬仪或铅垂测量。柱挠曲可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线测量。
四、钢结构网架构件表面缺陷的检测——磁粉探伤
2、磁粉探伤的一般程序
(预处理-磁化 -施加磁粉 -观察记录)
1.预处理
将构件表面的油脂、涂料以及铁锈等去掉,以免影响磁粉附着在缺陷上。
2.磁 化
选用适当的磁化方法和磁化电流,接通电源,对构件进行磁化。
3.施加磁粉
按所选的干法或湿法施加干粉或磁悬液。
4.观察记录
用非荧光磁粉擦伤时,在光线明亮的地方,用自然光或灯光进行观察;用荧光磁粉擦伤时,则在暗室等暗处用紫外灯进行观察。
五、钢结构网架连接(焊接、螺栓连接)的检测
钢结构的许多质量事故出在连接上,故应将连接作为重点对象进行检查。
连接板的检查包括:
1)检测连接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求;
2)用直尺作为靠尺检查其平整度;
3)测量因螺栓孔等造成的实际尺寸的减小;
4)检测有无裂缝、局部缺损等损伤。
对于螺栓连接,可用目测、锤敲相结合的方法检查。并用扭力扳手(当扳手达到一定的力矩时,带有声、光指示的扳手)对螺栓的紧固性进行复查,尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。此外,对螺栓的直径、个数、排列方式也要一一检查。
焊接连接目前应用较广,出事故也较多,应检查其缺陷。焊缝的缺陷种类不少,如图所示,有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、虚焊、咬边、弧坑等。
检查焊缝缺陷时,可用超声探伤仪或射线探测仪检测。在对焊缝的内部缺陷进行探伤前应先进行外观质量检查。
焊缝表面质量的检验可目测或用10倍放大镜,当存在疑义时,采用磁粉或渗透擦伤。如果焊缝外观质量不满足规定要求,需进行修补。
焊缝的外形尺寸一般用焊缝检验尺测量。焊缝检验尺由主尺、多用尺和高度标尺构成,可用于测量焊接母材的坡口角度、间隙、错位、焊缝高度、焊缝宽度和角焊缝高度。
六、钢结构网架钢材锈蚀的检测
钢结构在潮湿、存水和酸碱盐腐蚀性环境中*生锈,锈蚀导致钢材截面削弱,承载力下降。钢材的锈蚀程度可由其截面厚度的变化来反应。检测钢材厚度(必须先除锈))的仪器有超声波测厚仪(声速设定、耦合剂)和游标卡尺。
超声波测厚仪采用脉冲反射波法。超声波从一种均匀介质向另一种介质传播时,在界面会发生反射,测厚仪可测出探头自发出超声波至收到界面反射回波的时间。超声波在各种钢材中的传播速度已知,或通过实测确定,由波速和传播时间测算出钢材的厚度,对于数字超声波测厚仪,厚度值会直接显示在显示屏上。
七、钢结构网架防火涂层厚度的检测
钢结构在高温条件下,材料强度显着降低。譬如2001年9月11日受恐怖袭击的美国纽约世贸中心就是典型的例子,世贸大厦采用筒中筒结构,为姊妹塔楼,地下6层,地上110层,高411m,标准层平面尺寸63.5m×63.5m,总面积125万平方米,整个大楼可容纳5**办公,相当于5个深圳地王大厦。外筒为钢柱,建于1973年,每幢楼用钢量7800t。两座大楼受飞机撞击之后,一个在一小时倒塌,另一个在一小时四十倒塌。
防火涂层的质量要求
薄型防火涂层表面裂纹宽度不应大小0.5mm,涂层厚度应符合有关耐火极限的设计要求;厚型防火涂层表面裂纹宽度不应大小1mm,其涂层厚度应有80%以上的面积符合耐火极限的设计要求,且较薄处厚度不应低于设计要求的85%。防火涂料涂层厚度测定用测针(厚度测量仪)测定。
全钢框架结构的梁和柱的防火层厚度测定,在构件长度内每隔3m取一截面,对于梁和柱在所选择的位置中,分别测出6个和8个点。分别计算出它们的平均值,精确到0.5mm。
八、钢结构网架其他相关问题
1)焊缝的检测宜**考虑受拉构件,在网架、桁架中应特别注意跨中下弦杆件。
2)钢结构工程施工质量验收规范?中不合格的处理
主控项目----必须**合格,不合格应处理。
一般项目---- a.是否80%合格;
---- b.其余的20%是否满足允许偏差的1.2倍。
不合格项的处理办法:
a.返工,重做;
b.检测鉴定,满足设计要求,应予以验收;
c.检测鉴定不满足设计要求,经设计人员重新核算,满足安全要求,可予以验收;
d.设计人员认为不能满足安全要求,返修后二次验收可能引 起结构尺寸改变和功能发生变化,制定新的设计文件(加固方案),签订新的合同。施工单位按新的设计文件、合同进行验收,或 让步验收。
e.不予验收
3)焊接材料的匹配
----不同母材焊接时的焊条选用,就低不就高的原则。
例如 钢梁Q345,檩条Q235,用E43型焊条,不用E50型焊条
原因:a.焊接材料强度远比母材高
b.焊肉强度不能比母材高太多(不大于50MPa)
4)建筑钢结构焊接技术规程?中关于焊缝的验收
a.抽检的焊缝数中,不合格率小于2%,该批定为合格;
b.抽检的焊缝数中,不合格率大于5%,该批定为不合格;
c.抽检的焊缝数中,不合格率为2%- 5%时,应加倍抽检,且必须在原不合格部位两侧的焊缝处长线各增加一处,如在所有抽检焊缝中不合格率不大于3%,该批定为合格,大于3%,该批定为不合格。
当批量验收不合格时,应对该批余下的所有焊缝进行检测。
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