钢结构的缺陷和损坏对结构构件的影响

钢结构的缺陷和损坏对不同的结构构件的影响不同,下面就钢结构厂房中几个常用的重要构件进行分析。
1、屋盖结构
屋盖结构按其自重及风雪荷载作用进行计算, 计算简图较**, 试验分析理论值和实测值相近。但由于采用了薄壁柔性杆件, 复杂的断面外形使节点有较高的应力集中,从而使屋架结构对荷载变化或局部**载、温度和腐蚀作用变得复杂而敏感。因此屋盖结构是工业厂房中较易受损坏和破坏的构件之一, 主要表现为压杆失稳和节点板出现裂缝或破坏。制造和安装的缺陷往往使屋架的性和耐久性降低。屋架杆件初弯曲、焊接缺陷(焊缝不足、咬边、焊口不良等) 、节点偏心、檩条错位等都产生附加内力, 使节点板工作条件恶化, 形成过大的集中应力, 造成板件裂缝或脆断。所以, 良好的制造和安装质量, 是保证屋架安全性和耐久性的重要条件之一。莫斯科建工学院调查了20个冶金厂房的66个车间的926个屋架, 发现770个有损坏, 其损害百分率为: 构件弯曲者81.8%; 局部弯曲者7.7%; 螺栓垂直偏差者4.2%;螺栓连接破坏者5.8%; 节点板弯曲者0.3%; 节点板开裂
者012%。这一调查反映了屋架结构在正常使用条件下破损情况, 对检查和鉴定具有指导意义。
2、柱　子
工业厂房的柱子比其它构件处于较有利的工作条件。柱子一般按多种荷载的总作用计算, 特别是有吊车时, 柱子的计算内力较大, 其选择的截面也较大, 故正常使用条件下柱子的内力小于计算值。因为多种荷载同时作用的概率是很小的, 这样, 柱子在工作应力不大而截面又有较大的安全储备以及较好的力学性能和较高的防腐性能的条件下, 一般在静力和动力荷载作用下造成静力或疲劳破坏的概率较小。重级工作制吊车的厂房, 在柱子与吊车梁和制动梁的连接处, 若采用刚性连接, 在循环应力作用下较易形成疲劳裂缝, 造成疲劳破坏。通过调查, 柱子的典型损坏表现在以下几个方面:
(1) 由于生产工艺中违反操作规程, 常引起运输货物、磁盘及吊钩撞击柱子, 使柱肢受扭曲和局部损坏, 特别是柔性腹杆的双肢柱较易受损坏。此外, 还有在工艺管线安装中对柱子造成的损坏等。
(2) 柱子在刚架平面内或平面外, 由于设计和施工安装等原理造成的偏差, 虽不会降低结构承载力而造成危险,但可导致维护构件的损坏和相邻连接节点的损坏。吊车轨道偏离则可导致厂房难于正常使用。
(3) 由于地基原因, 沿厂房长度或宽度有不均匀沉降给结构带来附加内力, 也会造成厂房难于正常使用。
(4) 由于长期性潮湿或腐蚀介质作用, 柱基和连接遭受腐蚀损坏。
3、吊车梁
吊车梁是工业厂房的重要构件。吊车梁结构包括吊车梁、制动梁或制动桁架, 以及它们与柱子间的连接节点。吊车梁结构工作条件复杂, 根据使用经验和现场调查资料看, 重级工作制吊车梁结构工作3～4年后即出现**批损坏。主要表现为吊车梁和制动梁与柱子连接节点受到损坏; 吊车梁上翼缘焊接以及附近腹板出现疲劳裂纹; 铆接吊车梁上翼缘铆钉产生松动和角钢呈现裂纹。调查还表明, 吊车梁结构损坏程度又与吊车梁的轻重级有关, 重级和特重级工作制吊车梁结构破坏较**, 尤其是硬钩吊车; 中级和轻级工作制吊车梁的损坏一般较轻。吊车梁结构损坏的主要原因主要是:
(1) 吊车轮压是移动集中荷载, 具有动力特征, 吊车梁在动荷载作用下, 其动力特征反应十分复杂, 致使吊车梁长期在不稳定重复和交变应力状态下工作, 易引起应力集中和疲劳破坏。
(2) 钢轨的偏心。钢轨因安装公差与吊车梁中心无法一致; 由于钢轨平行度和接头影响使吊车在行使时晃动,促使钢轨的偏心逐渐增大。试验证明, 当钢轨偏心量大时,实腹吊车梁就会出现上翼缘与腹板的连接裂缝, 或加劲肋与上翼缘连接处的裂缝; 桁架式吊车梁, 就会出现节点板裂缝, 辅助桁架就会出现节点板与铆钉(或螺栓) 的断裂以及上下水平支承的裂缝或断裂。
(3) 由于钢轨偏心、水平制动力和啃轨力的作用, 将涉及主梁弯曲和扭转, 造成主梁节点和辅助桁架损伤。因此保证安装和维护吊车梁结构的质量, 对改善吊车工作状况提高吊车梁结构的使用寿命具有重要意义。通过上述分析, 知道钢结构缺陷会对钢结构厂房的屋盖系统、吊车梁系统和柱系统等造成破坏, 因此在制作和安装钢结构构件时应严格按钢结构施工及验收规范进行,在使用过程中定期检查、鉴定和维护, 保证钢结构厂房安全的运行。

钢结构探伤检测鉴定——超声波探伤在建筑钢结构检测中的应用
目前常用的钢结构无损探伤主要有如下途径超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等五种检测方法, 其中应用较广操作较方便的要属超声检测了。产生波在建筑中的探伤原理主要是基于其自身的特性, 由于超声波波长很短, 且穿透力十分强, 超声波可以在不同介质中传播, 一旦碰到不同介质的分界面它会自动发送折射、反射、绕射以及波形转换。此外, 超声波具有很好的方向性, 可以在黑暗环境中准确的找到目标, 通过定向发射, 能够很好的发现被检测焊缝存在缺陷的地方。在建筑钢结构检测中, 通常会使用反射法来进行探伤, 通过对反射回波的声压的高低能够很好的检测出缺陷的大小, 是一种十分使用的检测方式。

焊缝中常见缺陷的类型及其在超声探伤中的识别

1、气孔

当焊接过程中焊接熔池还处在高温阶段时, 这时如果吸收了气体或者相应冶金过程产生了一定量的气体, 这些气体如果不能在冷却凝固前及时溢出那么后期就会在焊缝金属内形成气孔或空穴。当采用超声波检测气孔时, 单个气孔形成的波形会较为稳定, 并且回波高度低, 气孔一旦十分密集, 探头定向移动就会立刻产生波形此起彼伏的现象, 从而达到探伤的目的。
2、夹渣
焊接后如果焊缝内有金属熔渣或者非金属夹杂物, 那么就会在焊缝形成夹渣, 通常它都是不规则分布, 有点状也有条状。点状夹渣对于焊缝的整体强度没有太大影响, 用超声波探测时波幅也不高。条状夹渣影响则会较大, 探测时的回波信号通常会呈锯齿状, 探头一旦进行平移, 波幅会立刻有变化。
3、未焊透
如果焊接接头部分金属没有完全熔透, 就会出现未焊透现象。未焊透通常多发于焊缝中心线上, 并且长度较长, 当探头在焊缝中心线上平移时, 未焊透部分反射回的波形会较为稳定,在焊缝两侧进行同样的检测, 反射波幅变化也不会太大。
4、未融合
当使用的填充金属与母材间未能完全熔合, 或者填充金属层之间的熔合不透彻, 这都是常见的未融合现象。当探头在未熔合区域平移时波形通常较为稳定, 如果移到两侧, 反射波幅则会有较大变化, 有时甚至只能从一侧探到。
5、裂纹
如果在焊缝或母材的热影响区域内, 在焊接过程中或者焊后出现局部破裂的缝隙, 这通常可以称为裂纹。裂纹回波的波幅宽, 并且回波高度大, 当探头在其上经过时会连续出现反射波并且伴随着波幅的变化, 随着探头转动波峰还会出现上下错动的现象。
6、结论
超声波探伤在建筑钢结构检测中确实有非常有效的帮助,凭借其自身*具的相关特性能够很准确的实现对于钢结构焊缝的检测。针对不同类型的问题, 探头平移时都会收到不同特征与性质的回波, 采用超声波无损探伤对焊缝进行质量检测能够较好的确保钢结构的工程质量与工程强度

怎么出具钢结构检测鉴定报告——钢结构检测鉴定的相关规定：

依据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）及相关的施工检测规范，对建筑钢结构工程材料及焊接质量的检测有以下要求：

一、检测单位必须**省级及省级以上建设行政主管部门颁发的钢结构专项检测资质，并**相应的计量认证资格。检测人员必须持有相应探伤方法的Ⅱ级或Ⅱ级以上的资格证书且在建设工程质量监督站进行备案登记。

二、工程项目建设单位应当委托具有相应资质的检测机构进行检测，委托方与被委托方应当签订书面合同。

三、对进场的原材料及成品应实行进场验收。凡涉及安全、功能的原材料及成品应按规范规定进行复检，并应经（建设单位技术负责人）见证取样、送样。

1、钢材

1）、钢材、钢铸件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。

2）、对属于下列情况之一的钢材，应在甲方、监理见证情况下进行抽样复验，其复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求：

⑴、国外进口钢材；

⑵、钢材混批；

⑶、板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板；

⑷、建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；

⑸、设计有复验要求的钢材；

⑹、对质量有疑义的钢材。