深圳罗湖区广告牌质量安全评估鉴定机构

广告牌安全检测评估报告第三方鉴定单位——焊缝质量等级一级、二级、三级

2.1焊缝质量等级的两重含义

从焊缝本身来说决定焊缝质量的因素主要有3方面,分别是焊缝内部缺陷、焊缝外观表面缺陷以及焊缝尺寸。因此,焊缝质量等级就存在着两重含义,其一是针对焊缝内部缺陷检验,其二是针对焊缝外观表面缺陷检验。对于设计者来说,正确的图纸标注应该是将两重含义分别标明。但目前绝大部分情况是设计者只进行笼统地规定,如“该焊缝质量等级为二级”,此时正确地理解是“焊缝内部缺陷按二级检验,外观缺陷也按二级检验”。对于需要进行疲劳验算的构件如吊车梁,其中某些部位的角焊缝,虽然不进行内部缺陷的超声波探伤(三级焊缝) ,但其外观表面质量等级应为二级,所以笼统地说“角焊缝都是三级焊缝”就有失全面。

2.2焊缝质量等级确定原则

1)焊缝质量等级主要与其受力情况有关,受拉焊缝的质量等级要求**受压或受剪的焊缝;受动力荷载的焊缝质量等级要**受静力荷载的焊缝。

2)凡对接焊缝,除非作为角焊缝考虑部分熔透的焊缝外,一般都要求熔透并与母材等强,故需要进行无损探伤。因此,对接焊缝的质量等级不宜**二级。

3)在建筑钢结构中,角焊缝一般不进行无损探伤检验,但对外观缺陷的等级(见现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB5020522001附录A)可按实际需要选用二级或三级。

2.3焊缝质量等级设计原则

焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况,按下述原则分别选用不同的质量等级:

1)在需要进行疲劳计算的构件中,凡对接焊缝均应焊透,其质量等级为:①作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝,受拉时应为一级,受压时应为二级;②作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。

2)不需要计算疲劳的构件中,凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透,其质量等级当受拉时应不**二级,受压时宜为二级。

3)重级工作制(A6～A8)和起重量Q≥50t的中级工作制(A4、A5)吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头焊缝均要求焊透,焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝,其质量等级不应**二级。

4)不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝,以及搭接连接采用的角焊缝,其质量等级为:①对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量≥50t的中级工作制吊车梁,焊缝的外观质量标准应符合二级;②对其他结构,焊缝的外观质量标准可为三级。

2.4焊缝无损检测的检验等级

超声波检验等级分为A、B、C三个级别

1)A级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验,只对允许扫查到的焊缝截面进行探测。一般不要求作横向缺陷的检验。母材厚度> 50mm时,不得采用A级检验。

2)B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验,对整个焊缝截面进行探测。母材厚度>100mm时,采用双面双侧检验。受几何条件的限制可在焊缝的双面单侧采用两种角度探头进行探伤。条件允许时应作横向缺陷的检验。

3) C级检验至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验。同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验。母材厚度> 100mm时,采用双面双侧检验。其它附加要求是:①对接焊缝余高要磨平,以便探头在焊缝上作平行扫查;②焊缝两侧斜探头扫查经过的母材部分要用直探头作检查;③焊缝母材厚度≥100mm,窄间隙焊缝母材厚度≥40mm时,一般要增加串列式扫查。

目前广告牌存在的几个主要问题

⑴众所周知,按国家规范、规程进行结构设计是保证建筑物有足够抵抗能力,确保安全使用的重要保证。而相当数量广告牌无正规设计图纸,由无结构设计资质的广告公司出具草图;或直接叫私人制作安装,根本无图纸。可以说,从一开始安全隐患已经埋下。究其因主要是由于广告公司长期习惯使然,而与相关管理部门的管理措施与监管力度也有一定关系。在与广告公司接触过程了解到,部分已成立多年的广告公司未委托过设计单位进行正式广告牌结构设计,对到哪些单位进行设计竟一无所知。从设计角度方面考虑,由于广告牌单体较小,设计费用较低,且广告牌作为一种特殊的构筑物设计有其自身特点,有别于常见的住宅、写字楼设计,故从经济方面考虑,相当多设计院不愿接广告牌设计项目。广告牌作为一种特殊的构筑物,早期无对应的设计、施工以及材料等规范,客观上不利于从技术上进行规范化管理。我国正式颁布的行业标准《户外广告设施钢结构技术规程》CECS148: 2003于2003年7月1日正式施行,给管理、使用、设计、施工、监理等各单位行使相应职能、确保广告牌安全使用提出了具体要求和明确依据。
⑵有正规设计图纸,但设计存在问题。广告牌多为钢结构,过去没有**设计规范、规程,而部分设计单位又缺乏钢结构方面的设计经验,故设计图纸经常出现荷载考虑不全、构造措施不当等问题。《户外广告设施钢结构技术规程》CECS148: 2003 *71111条规定:落地广告牌基础均应进行抗压、抗拔、抗弯、抗倾覆计算。而对一些单立柱广告牌尚应考虑荷载偏心进行抗扭计算。有些广告牌面板悬挑于立柱*,如图3所示广告牌面板悬挑长度达8米,对立柱及基础,扭矩为其主要荷载;其他如两面广告牌面板中心与立柱中心、三面广告牌合力作用点与立柱中心不一致,及由于周边建筑物、地形影响致使风压不均匀,面板所受风力合力作用点与立柱中心不一致,均产生较大扭矩。构件截面及连接设计时必须认真考虑扭矩影响。柱脚锚栓承受拉力,不宜用于承受水平剪力。沿海地区风压较大,由风荷载引起的水平剪力一般无法由底板与混凝土基础间的摩擦力(摩擦系数可取014)全部承受,此时须在柱底设置抗剪键来承受水平剪力,而目前,相当多广告牌未采取这一措施。抗剪键应采用在广告牌主受力方向截面刚度较大的工字钢等垂直焊接与柱底板的底面,其截面和连接焊缝的抗剪承载力应进行计算。如抗剪键较高,须在基础表面作坑以便安装时将其插入,然后进行灌浆。结构承受扭矩时,柱脚较应设置专门构造措施来传递扭矩。单立柱广告牌应特别注意风振系数的计算。《户外广告设施钢结构技术规程》CECS148: 2003规定落地式广告牌当结构的基本自振周期大于0125 s时应考虑由脉动风引起的风振影响。计算风振系数的关键是计算结构**振型的自振周期,可通过M IDAS、3D3S、SAP等有限元软件或STS ( PKPM系列) 、MTS等钢结构软件进行计算。
⑶2002年前安装的广告牌,建筑结构荷载规范GB 50009- 2001尚未正式施行,广告牌荷载按旧荷载规范GBJ 9 - 87取值,一般风荷载值偏小。以地处人流密集路口的某广告牌为例,按新规范基本风压值为017kN /㎡ ,而按旧规范基本风压值为016kN /㎡。根据《户外广告设施钢结构技术规程》CECS148: 2003,其安全等级为一级,则结构构件重要性系数取112。综合考虑上述因素,荷载值增加了40%。
⑷套图施工,一套图纸可以用来施工数十面广告牌。这种情况非常普遍,其主要未考虑以下三种不同情况可能出现的差别,导致埋下安全隐患。①地区间风荷载差异,以福州地区为例,不同地区50年一遇基本风压值较大为1130kN /m2 ,较小为0135kN /m2 ,二种相差数倍; ②不同地方地质情况不同,地基基础必须根据具体参数进行计算; ③根据广告牌所处位置其安全等级分为三级,对应结构构件重要性系数分别为019、110、111～112,位于闹市区与高速公路空旷处其重要性明显不同。
⑸施工单位无资质,施工质量差,存在偷工减料现象。基础截面尺寸小,混凝土强度低或存在严重缺陷;钢结构构件截面小,钢材材质不合格,对接焊缝存在根部未焊透、夹渣等缺陷未能达到与母材等强要求,焊缝不饱满,焊脚高度不足,涂装保护不到位等。
⑹使用过程维护不足,室外环境恶劣,在长期的使用过程中,广告牌钢构件锈蚀,截面变小,连接松动、脱落等,构成安全隐患。