鋼架結構具有韌性好(hǎo)、強度高、施工相對(duì)簡(jiǎn)便、可拆卸重複利(lì)用等優點,在工業和民用建築上廣(guǎng)泛應用。隨著鋼架結構工程的施工增長,許多不規範(fàn)的操作便突顯出來。如不(bú)按設計圖紙(zhǐ)加工、連接各構件;焊接工藝的製定和執行不符合要求;原料規格尺寸偷工減料,強度不達標等諸多問題
1、引言
鋼架結構具有韌性好(hǎo)、強度高、施工相對簡便、可拆(chāi)卸(xiè)重複利用等優(yōu)點(diǎn),在工業和民用建築上廣泛應用(yòng)。隨著鋼架結構工程的施工增長,許(xǔ)多不規範的操作便突顯出來。如不按設計(jì)圖紙加(jiā)工、連接(jiē)各構件;焊接工藝的製定和執行不符合要求;原料規格(gé)尺寸偷工(gōng)減料,強度不達標等諸多(duō)問題。這些質量缺陷如出現在鋼架結構主體框(kuàng)架及重要連接節點上時,更會嚴重影(yǐng)響工(gōng)程的(de)施工質量和使用壽命。
2、H型鋼梁柱連接節點
H型鋼是鋼架結(jié)構用途最(zuì)為廣泛的型鋼,相對於槽(cáo)鋼、方鋼、工(gōng)字鋼等,H型鋼翼緣寬,側向剛度大,製造(zào)安裝方便,據統計(jì),在世界上發生7級(jí)以上毀滅性大(dà)地(dì)震災害中(zhōng),以H型鋼為主的(de)鋼架結構建築受害程度最小。因此,大部分柱、梁均采用H型鋼。其梁柱節(jiē)點傳力可靠,受力(lì)簡單(dān)且施工較為方便。從連接方式上講,分為柔性連(lián)接,剛性連接和半剛性連接三種形式。
柔性連接:梁腹板和柱通過專用的T形件(jiàn)采用高強(qiáng)度螺栓連接。其優點是節點(diǎn)結構彈性(xìng)最好,在承受動載的工作狀況下,抗疲勞性能好,安裝(zhuāng)拆卸方便,但製造費用高。
剛性連接:梁翼緣與柱采用坡口焊接,梁(liáng)腹板與柱采用雙麵角焊縫。其優點是節點強度最高,無滑移,避(bì)免了螺栓鑽孔對梁截麵的削弱,施工最經濟。但焊接(jiē)後會存在焊接殘餘應力和變形,抗疲勞性較差。
半剛性連接(jiē):介於剛性與柔性連接之間,抗剪和抗拉性能均較強(qiáng),但施工繁瑣,費用大。
3、梁柱節點的超聲檢測
鋼架結構的承載能力和抗震性能需要由鋼架(jià)結構梁柱連接結構的合理設計和良好的施工質量來保證(zhèng),而鋼架結構的焊(hàn)接工作量占鋼架(jià)結構安裝工作(zuò)量的很大一(yī)部分(fèn)。同(tóng)時,鋼架結構施工大部(bù)分采用現場預製安裝的施工工(gōng)藝,受現場條(tiáo)件和施工人員的(de)技(jì)術水平因素的影響,焊接質量離(lí)散性很大(dà)。焊(hàn)接缺陷處正是(shì)形(xíng)成和發展疲勞裂紋的重要區域,對鋼架結(jié)構(gòu)的安全產生不利影響。因此(cǐ),必須加強焊接質量的管理,尤其是梁柱節點等重要部位的質量檢測(cè)。采用無損(sǔn)探(tàn)傷的方法對焊縫的質量檢(jiǎn)驗是保證(zhèng)鋼架(jià)結構工程質量的重要環節。
鋼架結構無損(sǔn)檢測包括4種(zhǒng)常用方法,即(jí)超聲檢測(UT)、射線檢測(RT)、磁粉檢測(MT)、滲透檢測(PT),其中超聲檢(jiǎn)測是應用最廣泛的方法之一(yī)。其利用高達數百萬赫茲的(de)超聲波束在物體中傳播時,遇到不連續界麵會發生反射、折射、波形轉換等特性(xìng),從而得到物體內部情(qíng)況的原理。具有指向性好、穿透力(lì)強、分(fèn)辨率高等優點,缺點是不夠直觀、有探測盲區等。下(xià)麵對超聲波對(duì)鋼梁柱節點的檢測要點進行一些探討。
a.超(chāo)聲檢測技術等級的選擇
由於焊縫檢測條件以及焊縫要求的不(bú)同,需要根據實際情(qíng)況采用相適應的超聲檢(jiǎn)測等級。一般分為A、B、C級。A級檢測采用直射法和一次反射法在焊縫的單麵進行。B級檢測采用直射(shè)法和一次反射法在焊縫(féng)的單麵或雙麵雙側進行。C級檢測主要要求磨除焊縫餘高,對焊縫的橫向和縱向(xiàng)缺陷均進行掃查。在梁柱的焊接節點上,一般采用B級檢測。但有時梁腹板與連接板重疊而遮擋住連接板某一麵,隻能(néng)采用A級檢測,並應在記錄和報告中注明,此時焊縫的漏檢率較高。
b.探頭的選擇
超聲波探頭一般分為直探頭和斜探頭。在焊縫的(de)檢測中,受焊縫(féng)形狀及板厚的影響,一般采用斜探頭。斜探頭的選取要(yào)考慮三個方麵(miàn):1.斜探頭的聲束應能(néng)掃查到整個(gè)檢測區域截麵;2.斜探頭的聲束軸線盡量與該焊縫可能出現的危害性缺陷垂直;3.盡量使用一次波判別缺陷(xiàn),減少誤判並保證足(zú)夠的(de)檢測靈敏度。選擇合適的探(tàn)頭(tóu)可提高探傷效率和準確性。考慮到梁柱
c.耦合劑的選擇
耦合劑的好壞決定超聲(shēng)波(bō)能量傳遞效(xiào)率。在焊縫檢測中,常見的耦合劑有機油、甘油、水(shuǐ)、化學漿糊等(děng)。鋼架結構(gòu)梁柱的檢(jiǎn)驗往往在較高處,水容易流失,甘油價格較貴,機油容易汙染環境,所(suǒ)以(yǐ)化學漿糊是一個比(bǐ)較好(hǎo)的選擇。價格較便宜,攜帶方便,汙染小,且耦合性能基(jī)本能滿足鋼架結構的探傷要求。
d.探傷檢測的(de)準備
探傷檢測前,可以通過結構圖紙和實測情(qíng)況(kuàng)了解構件的材質、厚度、類(lèi)型、焊接方法等,選取對應的探頭,製作出相應的DAC曲線。提前對需檢焊縫周邊打磨,清除飛濺,油汙,附著物,打磨寬度為2.5倍K值與厚度乘積。
e.缺陷波的識別
探傷過程中,掃查速度應不大於150mm/s,避免缺陷的漏檢。對部分疑似缺陷處,可前後、左右、轉角、環繞等仔(zǎi)細探查。在檢(jiǎn)測(cè)過程(chéng)中,除缺陷波的顯(xiǎn)示(shì)外,還因為焊縫以及工(gōng)件的表麵一些不規則形狀,會產生一些反射訊號,梁柱的節點基本由角焊縫組成,其端角(jiǎo)便會產生偽缺陷波,需(xū)要通過計算其(qí)水平和垂(chuí)直距離,與焊腳的距離來加以識(shí)別判斷(duàn)。
4、結束(shù)語
鋼架結(jié)構現場施工中,往往由於施工人(rén)員(yuán)對各構件連接受力(lì)和承載的重要性的不理解,以及貪圖省事,存在(zài)大量的焊接質(zhì)量隱患,因此必須加強質量管理,嚴格按照相關標準和設計圖紙施工和檢測,同(tóng)時,多了解學習超(chāo)聲(shēng)檢測的知識,熟悉常見缺陷的特性,避(bì)免漏判誤判,提高我(wǒ)們的檢測準確(què)性。