北海市钢结构厂房质量安全检测评估服务中心

钢结构工程检测鉴定——以门式刚架结构为例，关于门式刚架结构检测鉴定过程中的相关问题：

门式刚架轻型房屋钢结构是单层工业厂房中常见的结构形式，这类结构以其用钢量少、重量轻、造价低、施工速度快、适用范围广等优点获得了广泛应用。由于对轻钢结构的不熟悉和使用不当，使工程的安全度降低、存在结构安全隐患，本文根据现场检测鉴定过程中遇到的问题，提出认识和建议。
1 平面结构体系现场判定
轻钢结构事故发生的原因体现在设计方面，主要表现在：设计中存在一系列不符合设计规范和规程的技术错误，主要包括计算简图的选取和实际情况不符，支撑系统的设置不符合规范要求，构造措施不符合规范要求和加工制作方面的缺陷。门式刚架结构一般为有多余约束结构体系，对于无设计图纸及其他资料的工程，在现场检查过程中，可根据结构力学二元体规则(即将二元体的两端铰与任意体系相连，不改变原体系的自由度。显然，从任意体系上拆除一个二元体也不改变原体系的自由度。在任意体系上依次增加，或依次拆除二元体，原体系的自由度数不变)和拆除约束法(对于有多余约束的几何不变体系，可以用去掉约束的方法，使体系成为无多余约束的几何不变体系，所去掉的约束数就是原体系所具有的多余约束数)，对复杂结构或采用格构式构件的轻钢结构快速判断结构体系是否为几何可变体系或几何不变体系? 。在运用规则过程中，首先应对钢节点性质进行判定。所示为门式刚架斜梁与柱常见的连接形式 ，加劲肋、节点域、端板及螺栓布置等还需满足相应的构造要求，柱*板横放，两侧均与斜梁通过4M20螺栓连接，两侧梁端中间作为排水沟，无法形成节点域，且梁柱节点无法作为刚性连接；梁端与柱侧焊接的支撑板通过焊接连接，梁中心线与支撑板中心线没有对齐，无法形成节点域，无法作为梁柱刚性节点，均视为铰接。由于柱脚为两对螺栓的铰接柱脚，该结构体系为几何可变体系。应对节点进行处理以满足刚性节点(实际端板连接并非完全刚性连接)要求，图2的连接处理方式应考虑排水的要求，避免后续积水对房屋使用造成影响。端板连接节点需要靠端板的紧密结合和高强螺栓的正常工作。现场检查过程中，发现高强螺栓终拧扭矩、螺栓丝扣外露扣数不满足GB 50205—2001钢结构工程施工质量验收规范的要求、端板之间存在空隙等情况，由此造成的问题是刚架无法形成刚性节点，平面内刚度降低，对结构的受力和正常使用造成影响。检测过程中，有必要检查高强螺栓终拧扭矩。对于终拧扭矩满足要求而螺栓丝扣外露扣数不满足要求的，可能由于端板厚度根据规程确定 ，由于焊接后板件变形使得端板留有缝隙、涂层、制作误差所致，且端板连接主要技术关键是保证高强螺栓的预拉力从而保证节点刚度，对于螺栓丝扣外露扣数要求可放宽。

钢结构工程检测鉴定——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。

钢结构工程检测鉴定内容：

  1、对房屋结构类型、建筑层数、房屋地址、建造年代、房屋朝向、房屋装修概况及房屋用途进行现场调查。
   2、根据委托方提供的图纸，对房屋钢结构布置、构件尺寸、层高等进行复核；未能提供设计图纸的对各栋房屋现有上部结构的布置、构件尺寸、层高等情况进行现场测量并绘制结构图。
   3、对房屋钢构件目前出现的裂缝、损坏、涂层脱落、钢材锈蚀、节点损伤、焊接外观缺陷、连接紧固状况等外观损坏进行检查鉴定。
   4、依据国家规范标准采用磁粉检测或渗透检测对钢构件表面质量进行检测鉴定。
   5、依照国家相关检测、验收规范选取部分钢屋架及钢结构构件，采用超声或磁粉探伤作焊缝检测，检测鉴定是否有气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
   6、采用轴力计和扭矩扳手对钢结构螺栓连接部高强度螺栓的扭矩系数进行检测鉴定。
   7、采用电子经纬仪对房屋竖向构件进行垂直度测量，分析房屋是否出现倾斜、变形及不均匀沉降现象，具体检测数量根据现场实际情况及相关标准确定。
   8、采用全站仪或拉线法对屋架、桁架及其杆件的挠度变形进行检测鉴定。
   9、对型钢构件采用游标卡尺和千分尺对钢材的厚度进行检测鉴定。
   10、 对管材钢构件采用超声测厚仪对其管材的壁厚进行检测鉴定。
   11、采用表面硬度法对钢材的强度进行检测鉴定。
   12、采用涂层测厚仪对钢构件的防腐或防火涂层厚度进行检测鉴定。
   13、依据国家规范标准对网架结构螺栓球进行磁粉探伤。
   14、根据现场实际检测数据及设计要求，依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）及国家有关建筑结构设计规范，对房屋的上部结构承载力进行验算，评定房屋目前的承载能力是否满足国家规范要求、后期的安全使用要求。