鋼結(jié)構中所用的構件一般(bān)是由鋼(gāng)廠(chǎng)批量生產,並需有(yǒu)合(hé)格證明,因此材料的強度及化學成分是(shì)有良好保證的。工(gōng)程檢測的(de)重點在於安裝(zhuāng)、拚接過程中產生的質量問題。
一、鋼結構工程中主要(yào)的檢測內容有:構件尺寸及平整度的檢測;構件表(biǎo)麵缺陷的檢測;連接(焊接、螺栓連接)的檢測(cè);鋼材(cái)鏽蝕檢測(cè); 防火塗層厚度檢測。
如果鋼材(cái)無(wú)出廠合格證明,或對其質量有懷疑,則應增加鋼材的力學(xué)性能試驗(yàn),必(bì)要時再檢測其化學成(chéng)分。
二、鋼結構各檢測規範的(de)應(yīng)用範圍知識
三、構件尺寸及平整度的檢測
每個(gè)尺(chǐ)寸在構件的3個部位(wèi)量測(cè), 取3處的平(píng)均值作為該尺寸(cùn)的代表值。鋼構件的尺寸偏差應以(yǐ)設(shè)計圖紙規定的(de)尺寸為基準計算尺(chǐ)寸偏差;偏差的允許(xǔ)值應(yīng)符合其產品標準的要求。
梁和桁架構件(jiàn)的變形有平麵內的垂直變形和平麵外的側向變形,因此要檢測兩個方向的平直(zhí)度。柱的變形主要有柱身傾斜與撓曲。檢查時(shí)可先目測,發現有異常情況(kuàng)或(huò)疑點時,對梁 、桁架可在構(gòu)件(jiàn)支點間拉緊一根鐵絲或細線,然後測量各點的垂度與偏差;對柱的傾斜可用(yòng)經緯儀或鉛垂測量。柱(zhù)撓曲可在構(gòu)件支(zhī)點間拉緊一根鐵絲或細線測量。
四、構件表麵(miàn)缺(quē)陷的檢測——磁粉(fěn)探傷
1、磁粉(fěn)探傷的基本原理
外加磁場對工件(隻能是鐵磁性(xìng)材料)進行磁化,被磁化後的工件上若不存(cún)在缺陷,則它各部位(wèi)的磁特性基本一(yī)致,而存在裂紋、氣孔或非金屬物夾渣等缺陷時,由於它們會(huì)在工件上造成(chéng)氣隙或不導磁的間隙,使缺陷部位的磁阻大大增加,工件內磁力線的(de)正常傳播遭到阻隔,根據磁連續性原理,這時磁化場的磁力線就被迫改變路徑而逸出(chū)工件,並在工件表麵形成(chéng)漏磁場。
2、漏磁場的強(qiáng)度主要取決磁化場的強度和缺陷對於磁化場垂直截麵的影響程度。
利用磁粉就可以將(jiāng)漏磁場(chǎng)給予顯示或測(cè)量出來,從而分析判斷出缺陷的存在與(yǔ)否及其位置和大小。 將鐵磁性材料的粉未撒在(zài)工件上,在有漏磁場的(de)位置磁粉就被吸附,從而形成顯示缺陷形狀的磁痕,能比較直觀地檢出缺陷。這種方法是(shì)應用最早、最廣(guǎng)的(de)一種無損檢測方(fāng)法。
磁粉一般用(yòng)工業純鐵或氧化鐵製作,通常用四氧化三鐵(Fe3O4)製成細微顆粒的粉末作為磁粉(fěn)。磁粉可分為(wéi)熒光磁粉(fěn)和非熒光磁粉兩大類,熒光磁粉是在普通(tōng)磁(cí)粉的顆粒外表麵塗上了一層熒光物質,使它在紫(zǐ)外線的照射下能發出熒光,主要的作用是提高了對比度,便於觀察。
磁粉檢測又分幹法和濕法兩種:
幹法 —將磁粉直接撒在被測工件表(biǎo)麵。為便於磁粉顆粒(lì)向漏磁場(chǎng)滾動,通常幹法檢測(cè)所用的磁粉顆粒較大,所以檢測靈敏度較低。但是在被測工件不允許采用濕法與水或油接觸時(shí),如溫(wēn)度較高的試件,則隻能采用幹濕法。
濕法 —將磁粉懸浮於載液(水或煤油等)之中形(xíng)成磁懸(xuán)液噴撒於被測工件表麵,這時(shí)磁粉借助(zhù)液體流動性較好的特(tè)點,能夠比較容易地向(xiàng)微弱的漏磁場移動,同時由於濕法流動性好就可以(yǐ)采用比幹法更加細的磁粉,使磁粉更(gèng)易於(yú)被微小的漏磁場所吸附,因此濕法比幹法的檢測靈敏度高。
磁粉探傷的一般(bān)程序 (預處理-磁化 -施加磁粉 -觀察記錄)· 預處理 將構件表麵的油脂(zhī)、塗料以及鐵鏽等去(qù)掉,以免影響磁粉附著在缺陷上。
· 磁 化 選(xuǎn)用適當的磁化方法和磁(cí)化電流(liú),接通電源,對構件進(jìn)行磁化 。
· 施加磁粉 按所選的(de)幹法或濕法施加(jiā)幹粉或磁懸液。
· 觀察記錄(lù) 用(yòng)非熒光磁粉(fěn)擦傷時,在光線明亮的地方,用自然光或燈光進行觀察;用(yòng)熒光磁粉擦傷時,則在暗室等暗(àn)處用紫外燈進行觀察。
五、連(lián)接(焊接、螺栓連接)的檢測
鋼結構的許多質量事故出在(zài)連接(jiē)上,故應將連接作為重(chóng)點對(duì)象進行檢查。
連接板的檢查包括:
1)檢測連接板尺寸(尤其(qí)是厚度)是否符合要(yào)求;2)用直(zhí)尺作(zuò)為靠尺檢查其平整度;3)測量因螺栓孔等造成的(de)實際尺寸的(de)減小;4)檢測有無裂縫、局部缺損等損傷。
對於螺栓連接,可用目測、錘敲相結合的方(fāng)法檢查。並用扭(niǔ)力扳手(當扳手達到一定的力矩時,帶(dài)有聲、光(guāng)指示的扳手)對螺栓的緊(jǐn)固性進行複查,尤其對高強螺栓的連結更應仔細檢查。此外,對螺栓的直徑、個數、排列方式也要一一檢查。
焊接連(lián)接(jiē)目前應用最廣,出事(shì)故也(yě)較多,應檢查其缺陷。焊縫的缺陷(xiàn)種類不少,如圖(tú)所示,有裂(liè)紋、氣孔(kǒng)、夾渣、未熔透、虛焊、咬邊、弧坑等。
檢查焊縫(féng)缺陷時(shí),可用超聲探傷儀或(huò)射線探測儀檢測。在對焊縫的內(nèi)部(bù)缺陷進行探傷前應(yīng)先進行外觀質量檢查。
焊縫表麵質量的檢驗可目測或用10倍放大鏡,當存在疑義(yì)時(shí),采用(yòng)磁粉或滲透擦傷。如果焊縫外觀(guān)質量(liàng)不滿足規定要求(qiú),需(xū)進(jìn)行修補。
焊縫的外形尺寸一般用焊縫檢驗尺測量。焊縫檢驗尺由主尺、多用尺和高度標尺構成,可用於測量焊接母材的坡口角(jiǎo)度、間隙、錯位、焊縫高度、焊縫寬度(dù)和角焊縫高(gāo)度。
六、 鋼材鏽蝕的檢測
鋼(gāng)結(jié)構(gòu)在潮(cháo)濕、存水(shuǐ)和(hé)酸堿鹽腐蝕性環(huán)境中容易生鏽,鏽蝕導致鋼材截麵削(xuē)弱,承載力下降(jiàng)。鋼(gāng)材的鏽蝕程度可由(yóu)其截麵厚度的變化來反應。檢測鋼材(cái)厚度(必須先除鏽))的儀器有超聲波測(cè)厚儀(聲速設定、耦合劑)和遊標卡尺。
超聲波測(cè)厚儀采用脈衝(chōng)反射波法。超聲波從一種均勻介質(zhì)向另一種介質傳播時,在界麵會發(fā)生(shēng)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。超聲波在各種鋼材中的傳播速度已知,或通(tōng)過實(shí)測確(què)定,由(yóu)波速(sù)和傳播時間測算出鋼材的厚度,對於數字超聲波測厚儀,厚度值會直接顯(xiǎn)示在顯示屏上。
七 、防火塗(tú)層厚度的檢測
鋼結構在高溫條件下,材(cái)料強度顯著降低。譬如2001年9月(yuè)11日受恐(kǒng)怖襲擊的美國紐約(yuē)世貿中心就是典型的例子,世貿大廈采用筒中筒結構,為姊妹塔樓,地下6層(céng),地上110層,高411m,標準層平麵尺寸63.5m×63.5m,總麵積125萬(wàn)平方米(mǐ),整個大樓可容納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(liǎng)座大樓受(shòu)飛機撞擊之後,一個在(zài)一小(xiǎo)時倒塌,另一個在一小時四十倒塌。
防火塗層的質量(liàng)要求
薄型防火塗層表麵裂紋寬度(dù)不應大小0.5mm,塗層厚(hòu)度應符合有關耐火極限的設計要求;厚型防火塗層表麵裂紋寬度不應大小(xiǎo)1mm,其塗層(céng)厚度應有80%以上的麵積符合耐火極限的設計(jì)要(yào)求,且最薄處厚度不應(yīng)低於設計要求的85%。防(fáng)火塗料塗層厚度測定用測針(zhēn)(厚度測量儀)測(cè)定(dìng)。
全(quán)鋼框架結構的梁和柱的防火層厚度測定,在構件長度內每隔3m取一(yī)截麵,對於梁和柱在(zài)所選擇的位置中,分(fèn)別(bié)測出6個和8個點(diǎn)。分別計算出它們的平均值,精確到0.5mm。
八、 其(qí)他相關問題
1)焊縫的檢測(cè)宜優先考慮(lǜ)受拉構件,在網架、桁架中應特別(bié)注意跨中下弦杆件。
2)鋼結構工程施工質量驗收規範中不合格的處理
主控項目---- 必須100% 合格,不合(hé)格應處理。
一般(bān)項目 --- a.是否80%合格;
--- b.其餘(yú)的(de)20%是否滿足允許偏差(chà)的1.2倍。
不合格項(xiàng)的處(chù)理辦(bàn)法(fǎ):
a.返工,重做;
b.檢測鑒定,滿足設計要求,應予以驗收;
c.檢測鑒定(dìng)不滿足設計要求,經設計人員重新核算,滿足安全要求,可予(yǔ)以驗收;
d.設計人員認為不能滿足安全要求,返修後二(èr)次驗收可能引 起(qǐ)結構尺(chǐ)寸改變和(hé)功能發生變化,製定新的設計文件(加固方案(àn)),簽訂新的合同。施工(gōng)單位按新的設計(jì)文件、合(hé)同(tóng)進行驗收,或 讓步驗收。
e. 不(bú)予驗收
3)焊接材料的匹配
--- 不同母材(cái)焊接時的焊條選用,就低不就高的原(yuán)則。
例如 鋼梁 Q345,檁條Q235,用E43型(xíng)焊條,不用E50型焊條(tiáo)
原因: a.焊接材料(liào)強度遠比母材高
b.焊肉強度不能(néng)比母材高太(tài)多 (不大於50MPa)
4).建(jiàn)築鋼結(jié)構(gòu)焊接技術規程中關(guān)於焊縫的驗(yàn)收
a.抽檢的焊縫數中,不合格率小於2%,該批定為合格;
b.抽檢的焊縫數中,不(bú)合格(gé)率大(dà)於(yú)5%,該批定為不合格;
c.抽檢(jiǎn)的焊縫數中,不合格率為2%- 5% 時,應(yīng)加倍抽檢,且必(bì)須在原不合格部位兩(liǎng)側的(de)焊縫處長線各增加一處,如在所有抽檢焊縫中不合格率不大於3% ,該批定為合(hé)格,大於3% ,該批定為不合格。