钢结构工程检测鉴定报告——钢结构建筑的检测技术
钢结构建筑的检测技术一般涉及：结构性能、无损探伤、理化分析和力学性能等方面。其中，应用范围较为广泛的是钢结构的无损检测，这一检测技术通常应用于下述几个方面：
**，钢结构建筑紧固件连接工程监测。高层建筑的钢骨架和厂房的H 型门式钢架，通常是通过高强度螺栓将分体钢梁和钢柱相互连接而组成的，这也是钢结构建筑中较为常见的紧固件连接方法。其中，要使用超声检测技术对钢梁和钢柱全熔透焊缝的内部质量进行检测。
*二，焊接钢结构工程检测。焊接H 型门式钢结构主要是由钢梁与钢柱焊拼组成的，这也是钢结构建筑中较为常用的一种焊接技术，其中，全熔透焊缝的内部质量检测，执行GB/Tll345评定方法和检测标准。通过抽样方法和数量，对一级焊缝实施100％的检测，而二级焊缝则根据200MM以上且为焊缝长度20％的标准进行抽样。
*三，螺栓球节点钢网架检测，这一部分的结构主要是由杆件、高强度螺栓和螺栓球三个部分组成的。现阶段主要应用水洗型着色渗透检测，对高强度螺栓和螺栓球实施表面质量检测，评定方法和检测方法执行JB4730 标准，而杆件焊缝的内部质量检测则执行JGJ78 技术标准。
*四，焊接球节点钢网架检测，这一部分的结构主要是由空心钢球与钢管杆件焊接而成的，空心球焊缝和球杆焊缝属于二级质量的焊缝，所以，焊缝的内部质量会对网架的安全性造成直接的影响。现阶段主要使用超声检测技术来检测焊缝质量。随着高层建筑的逐渐兴起，钢结构应用范围逐渐扩大，针对钢结构的健康检测也越来越多。高层建筑结构形式越来越复杂、工作条件越来越苛刻，由钢结构焊接质量造成的事故也越来越多，事故危害越来越大，对建筑钢结构的健康检测及鉴定提出了较高要求。
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——基于超声波无损检测应用
超声波探伤具有高灵敏度、操作简便、探测速度快、成本低且对人体无损伤的优点, 故得到广泛应用。通常情况下面临的焊缝缺陷, 其都能良好检测出来, 其具体应用措施为以下几点。
( 1 ) 在检测前, 首先要了解设计对焊接质量的技术要求。目前钢结构的验收标准是依据GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》来执行的。标准规定: 对于设计要求焊缝焊接质量等级为I 级, 评定等级为Ⅱ级时, 规范规定要求做1 0 0 ％超声波检测;对于设计要求焊缝焊接质量等级为Ⅱ级, 评定等级为Ⅲ级时, 规范规定要求做2 0 ％超声波检测; 对于设计要求焊缝焊接质量等级为Ⅲ级时不做超声波内部缺陷检查。在此值得注意的是超声波检测用于全熔透焊缝, 其检测比例按每条焊缝, 长度的百分数计算,并且不小于200mm。对于局部检测的焊缝,如果发现有不允许的缺陷时: ①应该在该缺陷两端的延伸部位增加检测长度, 增加长度不应小于该焊缝长度的1 0 ％且不应小于200mm,当仍有不允许的缺陷时, 应对该焊缝进行1 0 0 ％的检测检查; ②应该清楚检测时机, 碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度后, 低合金结构钢在焊接完成2 4 h 以后方可进行焊缝检测检验; ③应该知道待测工件母材厚度、接头型式及坡口型式。截止到目前为止, 本人在实际工作中接到的要求检测的绝大多数焊缝都是中厚板对接焊缝的接头型式, 所以下面主要就对焊缝检测的操作做针对性的总结。一般的母材厚度在8mm～30mm 之间,坡口型式有I 型、单V 型、X 型等几种形式。在弄清楚以上这些数据后才可以进行检测前的准备工作。在每次检测操作前都必须利用标准试块(CSK — IA、CSK —Ⅲ A), 校准仪器的综合性能及检测灵敏度、校准面板曲线, 以保证检测结果的准确性。
( 2 ) 探测面的修整: 应清除焊接工作表面飞溅物、氧化皮、凹坑及锈蚀等, 光洁度一般**V 4 。焊缝两侧检测面的修整宽度一般为2KT+50mm,(K 为探头K 值,T 为工件厚度) 。一般的根据焊件母材选择K 值为2 . 5探头。例如: 待测工件母材厚度为10mm,那么就应在焊缝两侧各修磨100mm, 以保证探头有足够的移动距离。
( 3 ) 耦合剂的选择应考虑到黏度性、流动性、附着力, 对工件表面无腐蚀、易清洗、且经济, 综合以上因素选择浆糊作为耦合剂。
( 4 ) 当母材厚度较薄因此探测方向采用单面双侧进行。
(5)当板厚小于30mm,采用水平定位法或深度定位法来调节仪器的扫描速度。
( 6 ) 在检测操作过程中一般采用粗检测和精检测。为了大概了解缺陷的有无和分布状态、定量、定位就是粗检测。使用锯齿形扫查、左右扫查、前后扫查、转角扫查、环绕扫查等几种扫查方式, 以便于发现各种不同的缺陷并且判断缺陷性质是精检测。
( 7 ) 对检测结果进行记录, 如发现内部缺陷对其进行评定分析。焊接接头内部缺陷分级应符合现行国家标准GB1l345-89《钢焊缝手T超声波检测方法和检测结果分级》的规定, 来评判该焊缝是否合格和评定级别。如果发现有**标缺陷, 向作业人员下达返修通知书, 令其返修后进行复验直至合格。一般的焊缝常见的缺陷有: 气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。
