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钢结构荷载检测鉴定——鉴定评级

钢结构构件的性鉴定评级包括承载能力(含构造和连接)、变形、偏差三个子项。这里承载能力是主要子项，根据其受作用的特征可以是强度、稳定性、疲劳，也可以是连接。一般是根据结构上的作用效应和抗力(材质参数、几何参数和结构理论模式)的关系进行验算分析从而评定其等级的。也可以直接进行荷载试验检验。对已建结构的试验检验，一般不能进行到破坏，所以看不出安全储备量。另外在试验方案、荷载作用模拟、结构的反应控制均应仔细拟定计划，并作好可能发生意外情况的防护和对策。    

在承载能力评定中钢结构材质检查是很重要的，构成钢结构的杆件、节点板、铆钉、螺栓、焊接材料等，一般从外观上很难分辨清楚，由于材质不同，其机械性能(强度、屈服强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性等)和化学成份(C、Si、Mn、P、S……)不同。对结构性(安全性、耐久性)、以及施工中的可焊性、低温工作条件下的冷脆性等。其影响都是很大的，所以要求在结构验算时其材料的强度取值，当结构材料种类和性能符合原设计要求时，且原始资料充分，应按原设计取值。不相符时，或材料已变质时，应采用实测试验数据，此时材料强度的标准值应按《建筑结构设计统一标准》(GBJ68—84)*4.0.4条规定确定。

   钢结构设计规定，当构件表面温度**过150℃时，就要采取隔热措施，当构件温度大于或等于200℃时，就要按构件所处工作温度条件用试验方法确定材料的物理力学指标。

2）变形

结构构件在设计荷载作用下的变形值的限制，主要是从为了满足使用功能的要求，包括：

    (1)用户的安全感和美观；

    (2)不损坏非结构构件；

    (3)不**过结构能承受的变形；

    (4)不使用途失效；

    (5)不得有过度的振动和摇晃。

鉴定采用《钢结构设计规范》(GBJl7—88)对受弯构件的挠度限值作为评定a级的标准，并与前苏联、日本、英国的规范作了比较，我国与前苏联比较接近。在已建结构鉴定中，在不影响其使用功能与承载能力情况下，挠度限值可以适当放宽，所以在变形分级中，对B级以下分级不明确规定限值，由鉴定者按实际情况确定。

   吊车梁因承受动荷载，可能产生很大的变形和应力，故对吊车梁较大挠度限值要严格控制，不可和一般梁等同。控制厂房柱在吊车梁**面处的横向变位，是为了保证厂房刚度，吊车能正常使用以及提高厂房结构的寿命等。

钢结构材料检测。钢结构材料可分为结构构件用材料、结构连接用材料及结构防护用材料。

1．1钢结构构件用材料的检测。钢结构构件用材料是指结构承重用材料。在现行《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205－2001）中对原材料检测有明确规定，钢结构工程所采用的钢材，应具有质量证明书，并应符合设计要求。对钢材的质量有疑义时，应按国家现行有关标准的规定进行抽样检验。结构材料检测的主要内容如下：钢材的性能包括使用性能和工艺性能两大类，使用性能中包括力学性能和耐久性能。钢材的力学性能指标要符合相应的国家标准规定，通过一系列试验结果获得，包括：材料拉伸试验、冷弯性能试验、疲劳试验、硬度试验、冲击韧性试验、理化性能检测等。
1．2连接用材料的检测。现在钢结构的连接较常用的是连接件连接和焊接。连接件包括高强度螺栓、普通螺栓、锚栓等。
（1）螺栓连接用材料。高强度螺栓的品种、规格、性能等应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓》（GB／T1228）、《钢结构用高强度大六角头螺母》（GB／T1229）、《钢结构用高强度垫圈》（GB／T1230）、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈的技术条件》（GB／T1231）、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》（GB／T3632）等标准的规定和设计要求。C 级螺栓的尺寸、规格应符合《六角头螺栓C 级》（GB／T5780）和《六角头螺母》（GB／T5728）的规定，机械性能应符合《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》（GB／T3098．1）、《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》（GB／T3098．2）等标准的规定和设计要求。
（2）焊接用材料。焊接用材料主要有焊条、焊丝、焊剂，所有检测项目均应符合相应的标准规定。焊条的检测内容包括焊条的尺寸、弯曲度、裂纹和损伤、焊条熔敷金属理化性能、焊缝金属的力学性能、焊条药皮强度及耐潮性等。焊丝的检测内容包括焊丝的化学成分、焊丝力学性能及射线探伤、焊丝直径及偏差、焊丝挺度、焊丝镀层，焊丝松弛直径及翘距、焊丝对接光滑程度、焊丝表面质量、熔敷金属力学性能及冲击试验等。焊剂的检测内容包括焊剂颗粒度、焊剂含水量、焊剂抗潮性、机械夹杂物，熔敷金属拉伸性能、熔敷金属的V 形缺口冲击吸收功、焊接试板射线探伤，以及硫、磷含量，焊缝扩散氢含量等。
1．3结构防护用材料检测。普通钢结构材料易腐蚀、不耐火，根据使用环境要求，在钢材表面进行防腐、防火涂装，以隔绝侵蚀或热源。主要有防腐防锈涂料及防火涂料。检测内容包括涂料的化学成分，物理性能（黏度、干燥时间、耐盐水性等）成膜表面光泽性能、耐腐蚀性及涂层表面质量测定等。

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。