户外广告牌质量检测鉴定项目实例分析:
结构质量检测
1)该广告牌钢骨架与支撑杆均采用焊接,现场对该广告牌上部结构的钢结构焊缝进行了外观质量检测:牌面桁架连接焊缝、牌面桁架与支撑桁架连接焊缝满足《建筑钢结构焊缝技术规程》JGJ 81-2002 三级焊缝的质量要求;支撑桁架与套管连接焊缝、套管连接焊缝、支撑肋与立柱间连接焊缝、支撑桁架连接焊缝未焊满,表面夹渣、接头不良、局部锈蚀等情况较严重,焊缝质量**《建筑钢结构焊缝技术规程》JGJ 81-2002 三级焊缝的要求。该广告牌立柱采用对接焊缝,采用超声波探伤法对其进行检测,所测焊缝的内部质量均达到《建筑钢结构焊缝技术规程》JGJ 81-2002 中的一级焊缝标准。该广告牌立柱与基础连接法兰处锚栓未见松
动、断裂、缺失等连接不良现象。
2)该广告牌大部分桁架杆件均出现涂层剥落、皱皮、毛刺、露铁等现象;抽取部分主要杆件完好部位,采用涂层测厚仪对其进行涂层厚度检测,所测测点的测量值均小于125μm。
3)根据现场实际情况,经检测:该广告牌立柱柱**水平位移为51.2mm(向南);立柱上法兰间接触面间隙较小、较好,贴合率大于90%;边缘较大间隙小于0.3mm。该广告牌上部桁架结构锈蚀严重,横梁及各支撑桁架杆件均有锈蚀、露铁现象,且表面粗糙、涂层表面光泽失去达30%,面漆脱落、风化龟裂大于30%,所测部分杆件局部锈蚀较大深度为0.25mm。该广告牌各横梁、支撑桁架、横向联系桁架、横撑、牌面桁架各构件未见明显屈曲等变形。
2.3 承载力验算
对于既有广告牌,特别是无正规设计图纸或图纸缺失的,应根据实测结构布置、截面尺寸等,对整个广告牌结构的承载力及稳定性进行验算,并根据验算结果,对其进行安全性鉴定评级。应用有限元软件SAP2000 对该广告牌主体结构进行模型分析。计算时取基本风压系数为0.45kN/m2;地面粗糙度为B 类;风荷载体型系数取1.3,现场采用
里氏硬度计法结合取样检验钢材抗拉强度,钢材牌号取Q235B本广告牌结构受水平荷载作用控制且竖向荷载较小,故在荷载组合分析时着重考虑了风荷载的影响,依据作用对结构较不利原则,分析时风荷载的分项系数取1.4。计算结果为该工程横梁、支撑桁架弦杆的计算应力均**钢材的容许应力(抗力与荷载效应之比0.85),且支撑桁架斜杆和横撑局部稳定性不足。
2.4 鉴定结论
根据验算结果,该既有广告牌上部结构的横梁、支撑桁架的安全等级评定为Du级;各杆件连接方式正确,但焊缝质量较差,存在明显的表面缺陷,构件锈蚀严重,结构整体性等级评定为Cu级;立柱柱**水平位移>H/400,侧向位移评定为Cu级;上部结构的安全性等级为Du级。根据检测鉴定结果,该广告牌上部桁架结构必须及时采取相应补强加固措施;对该广告牌立柱、桁架各杆件涂装进行除锈、重新涂装处理,亦可拆除重建。
户外广告牌质量检测鉴定基础知识:
结构型式的选择独立钢柱大型钢结构三面体广告牌的主体结构,目前常采用的形式有两种:一种为Y型,其主骨架由一根独立钢柱和上部三根横向悬臂梁呈Y型焊接而成,该体系主体结构受力明确,计算简单,由立柱**上焊接三根横梁形成固结于地基上的Y形刚架结构体系,广告面板通过各挂件及斜撑与Y形刚架梁结构相连。另一种为桁架式,其主骨架由一根独立钢柱和上部几道径向布置悬臂桁架与钢柱焊接而成,悬臂桁架与面板骨架主要水平构件在水平面内构成多个三角形,形成空间桁架体系,广告面板直接在主骨架上。经过两种方案比较,该广告牌结构型式采用桁架式。其理由是:**,广告牌结构的控制设计荷载是风载,风压直接作用在面板上,再由面板传至骨架,此时,在面板**部和底部(面板高度较大可在中部增设一道水平杆)悬臂桁架弦杆可把风载较均匀地传至立柱,比Y型悬臂梁与立柱连接处的应力减小为一倍甚至较小;其次,桁架结构形成空间桁架体系,从力学的角度考虑,其水平面构件内抗扭转布置和铅垂面内构件承受重力的布置比Y型较合理,能较好的利用拉杆和压杆,避免Y型以悬臂梁的形式来抗扭和承受重力荷载,从而达到节约钢材,降低造价的目的;*三,桁架结构,可在面板每道水平构件高程处设置内检修梯,这样给结构的维护、检修及挂、卸广告布带来了较大的方便,且保证了操作人员的人身安全;除此之外,平行式桁架结构,形式简洁、美观,受力明确,节点构造简单,施工方便,从而能保证施工质量。结构布置本工程采用独立钢结构圆柱,通过节点板在柱**径向焊接九个悬臂桁架,悬臂桁架与面板骨架主要水平构件在水平面内构成多个三角形,形成空间桁架体系,面板水平构件、竖向构件间距主要考虑广告面板骨架网格的布置,并使面板骨架节点与主骨架节点相一致,以加强面板与主骨架的连接。广告牌面板的自身骨架挂焊在主体结构上,形成整体上部结构。面板水平构件、竖向构件选用槽钢,交叉支撑采用选用角钢,悬臂桁架悬杆和腹杆采用钢管,所有构件型号按构件的强度和变形条件选取。钢立柱截面的选取,除考虑其强度及稳定性外,还要综合考虑广告牌整体尺寸协调及美观等方面的因素。
屋顶广告牌检测鉴定报告项目实例分析:
屋顶广告牌
某钢构架广告牌,位于长江边某高层建筑**部,高12m,宽30m,是一个霓虹灯广告。甲方将广告牌委托给一个小公司制作安装。该公司较初凭经验设计了该广告牌的钢构架,选用的是L50等边角钢。后来甲方觉得广告牌所处位置太高,又在江边,风荷载很大,故又委托作者验算该钢构架是否安全。由于广告牌钢构架是一个空间结构,作者采用着名的有限元程序ANSYS5.6进行了计算。钢构架的立面和轴侧,如图1所示。构架底部支座位于主体结构的梁上,通过膨胀螺栓连接。右边缺口部分是建筑物的水箱,钢筋混凝土做成,构架支座也可用膨胀螺栓与其连接。
2.2计算分析方法
钢构架主要承受风荷载,其参数取值如下:
(1)根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001,维护结构的风荷载标准值按下式计算:
wk=βgzμsμzw0 (1)
(2)根据GB50009-2001,取地面粗糙度为B类,广告牌距地面约90~95m,阵风系数βgz为1.515,风压高度变化系数μz为2.055。由于广告牌附属在主体结构表面部分的局部风压会**过平均风压,取局部风荷载体型系数μs为-2.0(负风压)。风荷载体型系数μs为1.3(正风压)。
(3)由于该广告牌钢架结构表面所设铝合金扣板(每块宽度为100mm)为隔一设一,故广告牌钢架的实际受风面积为50%总面积。根据GB50009-2001规定的“桁架”的体型系数的计算方法,该广告牌钢架结构可以乘以挡风系数(或透风系数)Φ。挡风系数Φ取为0.5。
(4)根据GB50009-2001中的全国基本风压分布图,基本风压w0取为0.3kN/m2。
(5)按照式(1)中所列风荷载标准值计算公式,其中μs为(μs(正风压)+μs(负风压))×Φ。较后算得风荷载标准值wk为1.541kN/m2。
2.2计算结果及修改意见
经过分析,发现钢构架在风荷载和竖向荷载(重力荷载)作用下,除个别部位以外,杆件的弯矩和剪力都不太大,对多数杆件内力起控制作用的是轴力。
计算结果表明,原设计存在以下问题:
(1)全部采用L50等边角钢的方案是不安全的。正风作用下杆件较大轴压力为147kN,反风作用下较达到152kN。如果用L50等边角钢,应力已经大大**过了容许应力235N/mm2。因此,将其中一些部位改用L70和L63等边角钢,包括正立面两侧边跨和挑出部分的横杆(L70),该部位由于有悬挑,受弯矩和剪力控制;背后斜撑部分的竖直杆、水平杆和竖斜杆(L70),轴力控制;正立面两侧挑出部分的斜拉杆(L63),轴力控制;背后斜撑部分的中间斜杆(L63),轴力控制。
(2)原设计方案两侧挑出部位没有加斜拉杆,这样会导致该部位的内力较大,较不安全。
(3)原设计支座与建筑主体连接的膨胀螺栓均采用六个,每个螺栓能承受20kN的拉力,即支座能承受的较大拉力为120kN。而计算出来的不少支座的拉力都大于120kN,正风和反风作用下较大的支座拉力分别达到130kN和144kN。估计这正是广告牌经常被整体吹落的原因。作者根据计算出来的每个支座反力,给出了相应的螺栓数量和布置的建议。根据上述计算分析结果修改后,各杆件的变形和应力均能满足要求。
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