钢结构网架安全性检测鉴定
钢网架挠度测量
1、 高程基点布置
根据检测现场通视条件,在钢网架工程地面上布设合理水准点,布设的水准点做闭合水准,精度不**三等,这样能保证挠度检测时检测点坐标和高程的统一。
2、 坐标系及高程系统
采用独立坐标系统,方向可以以钢网架的某条边长为0方向。采用假定高程系统,以某个水准点为±100标高。
3、挠度观测点布置及高程测量
GB50205-2020《钢结构工程施工质量验收规范》中11.3.1规定:钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后应分别测量其挠度值,且所测的挠度值不应**过相应设计值的1.15倍。
检查数量:跨度24m及以下钢网架结构测量下弦*一点;跨度24m以上钢网架结构测量下弦*一点及各向下弦跨度的四等分点。在图纸上选取有代表性的下弦轴线,并记录选取的各轴线上的螺栓球的半径和切削量。
(1)钢网架下弦球高度值采用测距三角高程方式。全站仪在使用前必须经过检定或校准,在布设好的水准点上安置全站仪,严格对中、整平。
(2)设置测站,确定后视后,更改仪器棱镜常数。照准下弦螺栓球的削平面。为了保证免棱镜测量的精度,仪器与照准目标的水平距离不宜太远,大致在此轴线的上下俩轴附近,角度保证在40°~60°。照准下弦球的下切削面上,使激光点尽量靠近球心位置。
(3)测量时,对每个观测点观测三次,其互差不大于2mm,并取其平均值作为较终观测值。
测量出的下弦球螺栓坐标,用于计算螺栓球的水平距离L,还可以检测出螺栓球是否存在水平偏差。
4、钢网架屋面各轴线观测点挠度计算
测量两次螺栓球的高程,根据JGJ 8-2016《建筑变形测量规范》中7.5.3给出的挠度计算公式,计算出螺栓球球心的沉降量,用于计算网架轴线的挠度。
随着时代的发展和科技的不断进步,在高层建筑钢结构网架的挠度测量中对测量精度的要求越来越高。在检测过程中必须从工程的实际出发,选择合适的挠度测量方法,并通过对钢网架结构验收标准、观测点的选取布置、挠度值计算等分析,避mianjian测过程中错误操作的出现,正确检测钢网架挠度值,为工程的结构安全把好质量关。
4.1构件尺寸检测
根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的要求,并考虑到检测现场的实际情况,每一品种、规格的钢材抽检5处,采用游标卡尺检测钢构件截面尺寸。
4.2构件变形/扰度检测
①根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的要求,并考虑到检测现场的实际情况,对梁、柱等构件,先采用目测对构件变形检查,对于有异常情况或疑点的构件,对梁可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线,测量给点的垂直读与平面外侧向变形,对柱的倾斜采用全站仪或铅垂进行测量,对柱的挠度可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线进行测量。
②检测数量应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)*12.3.4条,“钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后应分别测量其挠度值,且所测的挠度值不应**过相应设计值的1.15倍。检查数量:跨度24m及以下钢网架结构测量下弦*一点;跨度24m以上钢网架结构测量下弦*一点及各向下弦跨度的四等分点。”
③《钢结构现场检测技术标准》(GB/T50621-2010)*9.3.1条,“对变截面构件和有预起拱的结构或构件,尚应考虑其初始位置的影响。”
4.5高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移试验
根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的要求,并考虑到检测现场的实际情况,抽取15个构件对连接摩擦面的抗滑移进行检测。
4.6高强度螺栓终拧扭矩检测
根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的要求,并考虑到检测现场的实际情况,采用扭矩扳手对钢结构高强度螺栓连接副终拧扭矩进行检测。
4.6化学植筋及化学锚栓拉拔力检测
根据《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2004)的要求,并考虑到检测现场的实际情况,分别随机抽取15根锚固钢筋及锚栓采用拉拔仪对拉拔力进行检测。
4.7钢材厚度检测
根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的要求,并考虑到检测现场的实际情况,采用超声测厚仪对钢材的厚度进行检测。
4.8防腐涂层厚度检测
根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的要求,并考虑到检测现场的实际情况,采用涂层测厚仪对防腐涂层厚度进行检测,并检查涂层厚度是否均匀,是否存在离析、坠流等现象。
4.9*涂层厚度检测
根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的要求,并考虑到检测现场的实际情况,采用钢结构*涂料涂层厚度测定方法检测钢构件表面涂层厚度是否满足设计要求,并检查涂层厚度是否均匀,是否存在离析、坠流等现象。
5.0检查围护结构是否完整,是否满足设计要求。
构件的变形与损伤、构件间的连接(焊缝,螺栓)、结构整体的静态变形和动态变形。对应检测指标:构件挠度、主体倾斜度、结构水平位移、结构动态变形、构件连接情况、开裂和锈蚀情况。对各指标的检测技术简述如下。(主要参考建筑变形测量规范JGJ8-2007)
1.1.挠度检测
钢结构构件(梁、柱)的挠度可采用激光测距仪、水准仪或拉线等方法进行检测。当观测条件允许时,亦可用挠度计、位移传感器等设备直接测定挠度值。
1.2.结构主体倾斜检测
结构主体的倾斜检测包括测定结构**部观测点相对于底部固**或上层相对于下层观测点的倾斜度以及倾斜速率。结构的倾斜,可采用经纬仪、激光定位仪、三轴定位仪或吊锤的方法检测。
当从结构或构件的外部观测主体倾斜时,宜选用下列经纬仪观测法:投点法,测水平角法,前方交会法;当利用建筑或构件的**部与底部之间的竖向通视条件进行主体倾斜观测时,宜选用下列观测方法:激光铅直仪观测法,激光位移计自动记录法,正、倒垂线法,吊垂球法;当建筑立面上观测点数量多或倾斜变形量大时,可采用激光扫描或数字近景摄影测量方法。
1.3.结构水平位移检测
结构的水平位移可以采用激光准直法测定,也可采用测边角法测定。当测量检测点任意方向位移时,可视检测点的分布情况,采用前方交会或方向差交会及较坐标等方法。对于检测内容较多的大测区或检测点远离稳定地区的测区,宜采用测角、测边、边角及GPS与基准线法相结合的综合测量方法。
1.4.结构动态变形检测
对于结构在动荷载作用下而产生的动态变形,应测定其一定时间段内的瞬时变形量。动态变形测量方法的选择可根据变形体的类型、变形速率、变形周期特征和测定精度要求等确定,并符合下列规定:
a对于精度要求高、变形周期长、变形速率小的动态变形测量,可采用全站仪自动跟踪测量或激光测量等方法;
b对于精度要求低、变形周期短、变形速率大的建筑,可采用位移传感器、加速度传感器、GPS动态实时差分测量等方法;
c当变形频率小时,可采用数字近景摄影测量或经纬仪测角前方交会等方法。
1.5.结构连接检测
1.5.1.焊缝检测
焊缝检测有两种方法:普通方法(指外观检查、测量尺寸、钻孔检查等)和jingque方法(指在普通方法的基础上,用X射线、超声波等方法进行的补充检查)。对于重要结构或要求焊接金属强度等于被焊金属强度的对接焊缝,必须用jingque方法进行检查:a超声波探伤。超声波是目前使用较为广泛的探伤方法。利用超声波的强穿透力,良好的方向性和传播过程中遇到不同介质的分界面时所发生反射、折射、绕射和波形转换等特性,可探测到尺寸约为其波长1/2的较小的内部缺陷,对材料内部缺陷反映也较灵敏,但对缺陷的性质不易识别。b射线探伤。射线探伤系指采用X射线,γ射线进行拍片检查。通过观察底片上的影像,能判断焊缝内部有无缺陷,以及缺陷的种类、大小和所在位置。是目前检查焊缝较的方法。
1.5.1.螺栓检测
对于螺栓对结构适用性影响的检测主要依靠外观检查,看其是否存在螺杆剪断、弯曲,孔壁承压破坏,板件端部剪坏、拉坏等现象。
1.6.裂缝、锈蚀检测
对于结构构件的裂纹或缺陷,可采用涡流、磁粉和渗透等无损检测技术检测。a.涡流检测。在检测中,若构件无缺陷,在激励作用下被测件内感应出的涡流流动呈现同一形状;若被测件上有缺陷,如裂纹时,就破坏了原来涡流流动的路径,使其发生畸变,涡流磁场也随之发生变化。b.磁粉检测。检测时可将铁磁性材料的粉末撒在构件上,在有漏磁场的位置磁粉就被吸附,从而形成显示缺陷形状的磁痕,磁粉检测能比较直观地检测出缺陷。这种方法是应用较早、较广泛的一种无损检测方法。它分为干法(将磁粉直接撒在被测构机表面)和湿法(将磁粉悬浮于载液如水或煤油之中形成磁悬液喷撒于被测构件表面)两种,磁料检测方法简单实用,能适用于各种形状和大小以及不同工艺加工制造的铁磁性金属材料表面缺陷检测,但不能确定缺陷深度。c.渗透检测。检测时,将具有良好渗透力的渗透液涂在被测构件表面,由于渗透和毛细作用,渗透液便渗入构件上开口型的缺陷当中,对构件表面进行净化处理,将多余的渗透液清洗掉,再涂上一层显像剂,将渗入并滞留在缺陷中的渗透液吸出来,就能得到被放大了的缺陷的清晰显示,从而达到检测缺陷的目的。渗透检测可检出不同方向的各类表面缺陷,但不能检测非表面缺陷。
钢材锈蚀的检测采用超声波测厚仪。超声波测厚仪采用脉冲反射波法。超声波从一种均匀介质向另一种介质传播时,在界面上会发生反射,测厚仪可测出探头自发出超声波至收到界面**回波的时间。超声波在各种钢材中的传播速度可查表或通过实测确定,由波速和传播时间就可计算出钢材的厚度。对于数字超声波测厚仪,厚度会直接显示在显示屏上。
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,看不出安全储备量。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,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,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。