一、鋼結構中所用的(de)構(gòu)件一般是由鋼廠批量生產,並需有合格證明,因(yīn)此材料的強度及化學成分是(shì)有良好保證的。工程檢測的重點在於安裝、拚接過程中(zhōng)產生的質量問題。
鋼結構工程中主要的檢測內容有:
(1)構(gòu)件尺寸及平整度的檢測;
(2)構件表麵缺陷的檢測;
(3)連接(焊接、螺栓連(lián)接)的檢測;
(4)鋼材鏽蝕檢測;
(5)防火塗層厚度檢測。
如(rú)果鋼材無出(chū)廠合格證明(míng),或對其質(zhì)量有懷疑,則應增加鋼材的力學性能試驗,必要時再檢測其化學(xué)成分。
二、構(gòu)件尺寸(cùn)及平整度的檢測(cè)
每個尺寸在構件(jiàn)的(de)3個部位量測, 取3處的(de)平均值作為該尺寸的代表值。鋼構件的尺寸偏差應以(yǐ)設計圖紙(zhǐ)規定的尺寸為(wéi)基準計(jì)算尺寸偏差;偏差的允許值應符合其產(chǎn)品標準(zhǔn)的要求。梁和桁架構件的變形有平麵內的垂直變形和平麵外的(de)側向變形,因此要檢測兩個方(fāng)向的平直度。柱的(de)變形(xíng)主要有柱身傾(qīng)斜與撓曲。檢(jiǎn)查時可先目測,發現有異常情況或疑點時,對梁 、桁架可在構件支點間拉緊一根鐵絲或細線,然後測量各點的垂度與偏差;對(duì)柱的傾斜可用經(jīng)緯儀或鉛垂測量。柱撓曲可在構件支點間拉緊一根鐵絲或細線測量。
三、構件表麵缺陷的(de)檢測——磁(cí)粉探傷(shāng)
1、磁粉探傷的基本原理
外加磁場對工件(隻能是鐵磁性材料)進行磁化,被磁化後的(de)工件上若不存在缺陷,則它各部位的磁特(tè)性(xìng)基本一致,而存在裂紋、氣孔或非(fēi)金屬物夾渣等缺陷時,由(yóu)於它(tā)們會在工件上造成氣(qì)隙或(huò)不導磁的間隙,使缺陷部位(wèi)的磁阻大大增加,工件內(nèi)磁力線的正(zhèng)常(cháng)傳播遭到阻隔,根據磁連續性原理,這時磁化場的磁力線就被(bèi)迫(pò)改變路(lù)徑而(ér)逸出工件,並在工件表麵形成漏磁場。漏磁(cí)場的(de)強度主要取決磁化場的強度和缺陷對於磁化場垂直(zhí)截麵的影響程(chéng)度。利用磁粉(fěn)就可以將漏磁場給予顯示或(huò)測量(liàng)出來,從而分析判斷出缺陷的存在與否及其位置和大小。將鐵磁性材料(liào)的粉未撒在工件上,在有漏磁場的位置磁粉就(jiù)被吸附,從而形成顯(xiǎn)示缺(quē)陷(xiàn)形狀的磁痕,能比較直觀地檢出缺陷。這種方法是應用最早、最廣的一種無損檢測方法。貴州工程檢測告訴(sù)大家磁粉一般用(yòng)工業(yè)純鐵或氧化鐵製作,通常用四氧化三鐵(Fe3O4)製成細微顆粒的粉末作為磁粉。磁粉可分為熒光磁粉和非熒光磁粉兩大類,熒光磁粉是在普通磁粉的顆粒(lì)外表麵塗上了一層熒光物質(zhì),使它在紫外線的照射下能發出熒光,主要的作用是提高了對(duì)比度,便(biàn)於觀察。
磁粉檢測又分幹(gàn)法和濕法兩種:
幹法
—將磁粉直接撒在被測工件表麵。為便於磁粉顆粒(lì)向漏磁場滾動(dòng),通常幹法檢測所用的磁粉顆(kē)粒較大,所(suǒ)以檢測靈敏度(dù)較低。但是在被(bèi)測工件不允許采(cǎi)用濕法與水或油接觸(chù)時,如溫度較高的試(shì)件,則隻能采用幹濕法(fǎ)。
濕法
—將磁粉懸(xuán)浮於載液(水或(huò)煤油等)之中形成磁懸液(yè)噴撒於被(bèi)測工件表麵,這時磁粉借助液體流動(dòng)性較好的特點,能(néng)夠比較(jiào)容易地向微弱的漏磁場移動,同時由於濕法(fǎ)流動性好(hǎo)就可(kě)以采用比幹法(fǎ)更加細的磁粉,使磁粉(fěn)更易於被微(wēi)小的(de)漏磁場所吸附,因此濕法比幹法的檢測靈敏度高。
2、磁(cí)粉探傷的一般程序
(預處理-磁(cí)化(huà) -施加磁粉 -觀察(chá)記錄)
1. 預處(chù)理
將構件表麵的油脂、塗料以及鐵鏽等去掉,以免影響磁粉(fěn)附著在缺陷上。
2. 磁化
選用適當的磁化方(fāng)法和磁化電流,接通電源,對構件進行磁化 。
3.施加磁粉
按所選的幹法或濕法施(shī)加(jiā)幹(gàn)粉或磁懸液。
4.觀察記錄
用非熒光磁粉擦傷時,在光線明亮的地方,用自然光或燈光進行觀察(chá);用熒光磁粉擦傷時,則在暗室等暗處用紫外燈進行觀察。
連接(jiē)(焊接、螺栓連接)的檢測(cè)
鋼結構的許多質量事(shì)故出在連接上,故應將連接作為重點對象進行檢查。
連接板的檢查包括:
1)檢測連接(jiē)板尺寸(cùn)(尤其是厚度)是否符合要求(qiú);
2)用(yòng)直尺作(zuò)為(wéi)靠尺檢查其平整度(dù);
3)測量因螺栓孔等(děng)造成的實際(jì)尺寸(cùn)的減小;
4)檢測有無裂縫、局部缺損等損傷。
對於螺栓(shuān)連接,可用目測、錘敲相結合的方法檢查。並(bìng)用扭力扳手(當扳手達到一定的力矩時,帶有聲、光指示的扳手)對螺栓(shuān)的緊固性進行複(fù)查(chá),尤其對高(gāo)強螺栓的連結更應仔細(xì)檢查。此外,對螺栓的直徑、個數、排列方式(shì)也(yě)要一一檢查。
焊接連(lián)接目前應用最廣,出事故也較多,應檢查其缺陷。焊縫的缺陷種類不少,如圖所(suǒ)示,有裂紋、氣孔、夾渣、未熔透、虛(xū)焊、咬邊、弧坑等。
檢查焊縫缺陷時,可用超聲探傷儀或射(shè)線探測儀檢測。在對焊縫的內部缺陷進(jìn)行探傷前應先進行外觀質量(liàng)檢查。
焊縫表麵質量(liàng)的檢驗可目測或用10倍放大鏡,當存在疑義時,采(cǎi)用磁粉或滲透擦傷。如果焊縫外觀質(zhì)量不滿足規定(dìng)要求,需(xū)進行修補。
焊縫的外形尺寸一般用焊縫檢驗尺(chǐ)測量。焊縫檢驗尺由主尺、多用尺和高度(dù)標尺構成,可用(yòng)於(yú)測量焊接母(mǔ)材的(de)坡口角度、間隙、錯位、焊縫高(gāo)度、焊縫寬度和角焊縫高度。
四、鋼材鏽蝕的檢測
鋼結構在(zài)潮濕、存水和(hé)酸堿鹽(yán)腐蝕性環境中容易生鏽,鏽蝕導致鋼材截麵削弱,承載力下降(jiàng)。鋼(gāng)材的鏽蝕程(chéng)度可由其(qí)截麵厚(hòu)度的變化來反應。檢測鋼材(cái)厚度(必須先除鏽))的儀器有超聲波測厚儀(聲速設定、耦合劑)和遊標卡尺。
超聲波(bō)測(cè)厚儀采用脈(mò)衝反射波法。超聲波從一種(zhǒng)均勻介質向另一種介質傳播時,在界麵會發生反射,測厚儀可測出探頭自發出超聲波至收到界麵反射回波的時間。超聲波在各(gè)種鋼材中的傳播速度(dù)已知,或通過實測確定,由波速和傳播時間(jiān)測算出鋼(gāng)材的厚度,對於數字超聲波測厚儀,厚度值會直接顯示在顯示屏(píng)上。
五、防火塗層厚度的檢測
鋼(gāng)結構在(zài)高溫條件下,材料強度顯(xiǎn)著降低。譬如2001年9月11日受恐(kǒng)怖襲擊的美國紐約世貿中心就是(shì)典型的例子,世貿大廈采用(yòng)筒中筒結構,為姊妹塔樓,地下6層(céng),地上(shàng)110層,高411m,標(biāo)準層平麵尺寸(cùn)63.5m×63.5m,總麵積125萬(wàn)平方米,整個大樓(lóu)可容納5萬人辦(bàn)公,相(xiàng)當於5個深圳地王大廈。外筒為鋼柱,建於1973年,每幢樓用鋼量7800t。兩座大樓受(shòu)飛機撞擊之後,一個在一小時倒塌,另一個在一小時四十倒塌。
防火塗層的(de)質量要求
薄型防火塗層表麵裂(liè)紋寬度不應大小0.5mm,塗層厚度應符合有關耐火極限的設計要求;厚(hòu)型防火塗層表(biǎo)麵裂紋寬度不(bú)應大(dà)小1mm,其塗層厚度應(yīng)有80%以上的麵積符合耐火極限的設計要(yào)求(qiú),且最薄處厚度不應低於設計要求的85%。防火塗料塗層厚度測定用測針(厚(hòu)度測(cè)量儀)測定。
鋼結構檢測工程師告訴大家全鋼框架結構的梁和柱的(de)防火層厚度測定,在構件長度內每隔3m取(qǔ)一截麵,對(duì)於梁(liáng)和柱在所(suǒ)選(xuǎn)擇的位置中,分別測出6個和8個點。分別計算出它們的平均值,精確到0.5mm。連接(焊接、螺栓連接)的檢測鋼結構的許多質量事故出(chū)在連接上,故應將連接作為重點對象進行檢查。