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关 键 词：苏州钢结构厂房检测
行 业：生活服务 装修装饰 房屋检测
发布时间：2020-01-18
网架结构由于其刚度大、重量轻、抗震性好等特点，已经成为现代建筑中非常常见的结构形式，在屋顶、大型公共建筑、海洋平台等工程中被广泛采用。而近年来，随着一批大型空间金属网架结构建筑的顺利竣工，如体育场、首都机场T3航站楼等，网架结构也越来越收到人们的关注。
一、背景调研及现状分析：
随着网架结构的大型化、异形化和轻量化不断发展和进步，网架结构的健康状况检测和结构损伤识别的难度也日益增加，而对网架的检测也成为工程实践中人们日益关注的重要课题。因此，越来越多的学者对网架结构安全检测进行了研究，并提出了新的方法和技术，如李奉阁等人指出在初网架结构设计中就应注意相关问题 ，瞿伟廉等学者提出了建立智能健康监测系统的思路 ，而杨秋伟等人则从网架结构单元刚度矩阵的分解出发，对网架结构损伤进行有效识别和检测 。综合各个学者的观点不难发现，钢结构网架检测的基本内容主要包括网架结构形变检测及金属内部损伤探测两部分，而具体判定方法和技术手段则不一而同。
本文以首都机场T3航站楼金属网架结构检测为例，进行分析。T3航站楼主体为钢筋混凝土框架结构，屋顶为曲面钢网架结构， 采用变厚度双曲面三角锥网壳结构，大部分为抽空三角锥I型网壳，网壳结构为下弦支撑，支承屋顶悬臂结构的是锥形和梭形钢管柱。为了查找目前该钢屋盖结构是否出现损伤和存在影响正常使用的安全隐患，确保首都国际机场的正常、安全运行，需对其损伤情况进行现场检查和检测，评价其实际承载能力，根据评定结果提出相应的处理建议，为后续安全使用提供可靠、准确的技术依据。由于首都机场的特殊地位和保障意义，T3航站楼金属网架检测存在跨度大、悬空高、施工困难且检测时间受限等多重困难。
二、主要检测内容：
安全检测的主要包括以下内容：外观检查及巡视、材料及腐蚀状况检测、结构位移检测、应力检测等。
2.1外观检查及巡视
外观巡视检查的主要目的一是检查各网架主要结构有无明显异常迹象，各节点连接件是否完好，附属设施是否齐全有效，并判断各主要结构支持是否正常，有无明显改造或结构调整等工作。巡视检查是工程管理过程中主要的日常性工作，需做好记录。
外观检测以目测为主，并结合利用简单的检测工具，如水准仪等。在外观检测前，还应详细了解建筑日常维修保养情况，掌握其存在的问题、问题产生的原因及解决过程，并对今后的潜在风险加以识别和判断。
2.2 材料及腐蚀状况检测
由于结构复杂，系统庞大，原始数据收集必然存在材料不清或有误等情况，因此应当对有疑问的部件进行材料检测。检测一般不允许破坏性取样，一般检测过程中采用综合分析方法，在部件非受力部位钻取屑样分析其成分，并通过其硬度、抗拉性等数值，综合分析确定材料及其牌。
更重要的是对金属部件进行腐蚀检测。由于金属结构构件产生腐蚀后，应急截面积减小，导致切面应力提高，从而降低整个金属网架结构的刚度和强度，并终影响结构安全。腐蚀检测主要方法有超声波测厚仪直接检测法、特殊游标卡尺结合腐蚀曲线判断法等不同方法，应根据实际情况进行选择。
2.3 结构位移检测
由于建筑结构复杂，局部或整体的微量形变难以避免，但是如果位移持续发生或超过安全值，则需要进行加固等工作，否则会危害到整个建筑结构的安全。对于位移监测一般的手段包括预埋检测探头等，是比较常见的工程检测部分。而目前新型智能传感器的应用，也给结构位移检测方法提供了更多的选择。
2.4 应力检测
为检测整体结构的强度，需要对个别结构构件进行连接及吊挂荷载安全性检测，进行结构变形和沉降观测。
在综合以上检测过程后，需要综合各项结果进行整体结构验算分析。
钢结构检测的重点在于安装、拼接过程中产生的质量问题。钢结构工程中主要的检测内容有： 构件尺寸及平整度的检测； 构件表面缺陷的检测； 连接（焊接、螺栓连接）的检测； 钢材锈蚀检测； 防火涂层厚度检测。 如果钢材无出厂合格证明，或对其质量有怀疑，则应增加钢材的力学性能试验，必要时再检测其化学成分。
二、 钢结构各检测规范的应用范围知识
三、 构件尺寸及平整度的检测 每个尺寸在构件的3个部位量测， 取3处的平均值作为该尺寸的代表值。钢构件的尺寸偏差应以设计图纸规定的尺寸为基准计算尺寸偏差；偏差的允许值应符合其产品标准的要求。 梁和桁架构件的变形有平面内的垂直变形和平面外的侧向变形，因此要检测两个方向的平直度。柱的变形主要有柱身倾斜与挠曲。检查时可先目测，发现有异常情况或疑点时，对梁 、桁架可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线，然后测量各点的垂度与偏差；对柱的倾斜可用经纬仪或铅垂测量。柱挠曲可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线测量。
四、 构件表面缺陷的检测——磁粉探伤
1、 磁粉探伤的基本原理 外加磁场对工件（只能是铁磁性材料）进行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，则它各部位的磁特性基本一致，而存在裂纹、气孔或非金属物夹渣等缺陷时，由于它们会在工件上造成气隙或不导磁的间隙，使缺陷部位的磁阻大大增加，工件内磁力线的正常传播遭到阻隔，根据磁连续性原理，这时磁化场的磁力线就被迫改变路径而逸出工件，并在工件表面形成漏磁场。
2、 漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对于磁化场垂直截面的影响程度。利用磁粉就可以将漏磁场给予显示或测量出来，从而分析判断出缺陷的存在与否及其位置和大小。 将铁磁性材料的粉未撒在工件上，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，能比较直观地检出缺陷。这种方法是应用最早、最广的一种无损检测方法。
磁粉一般用工业纯铁或氧化铁制作，通常用四氧化三铁（Fe3O4）制成细微颗粒的粉末作为磁粉。磁粉可分为荧光磁粉和非荧光磁粉两大类，荧光磁粉是在普通磁粉的颗粒外表面涂上了一层荧光物质，使它在紫外线的照射下能发出荧光，主要的作用是提高了对比度，便于观察。磁粉检测又分干法和湿法两种：
1 .干法 —将磁粉直接撒在被测工件表面。为便于磁粉颗粒向漏磁场滚动，通常干法检测所用的磁粉颗粒较大，所以检测灵敏度较低。但是在被测工件不允许采用湿法与水或油接触时，如温度较高的试件，则只能采用干湿法。 湿法 —将磁粉悬浮于载液（水或煤油等）之中形成磁悬液喷撒于被测工件表面，这时磁粉借助液体流动性较好的特点，能够比较容易地向微弱的漏磁场移动，同时由于湿法流动性好就可以采用比干法更加细的磁粉，使磁粉更易于被微小的漏磁场所吸附，因此湿法比干法的检测灵敏度高。
3、 磁粉探伤的一般程序 （预处理-磁化 -施加磁粉 -观察记录） · 预处理 将构件表面的油脂、涂料以及铁锈等去掉，以免影响磁粉附着在缺陷上。 · 磁 化 选用适当的磁化方法和磁化电流，接通电源，对构件进行磁化 。 · 施加磁粉 按所选的干法或湿法施加干粉或磁悬液。 · 观察记录 用非荧光磁粉擦伤时，在光线明亮的地方，用自然光或灯光进行观察；用荧光磁粉擦伤时，则在暗室等暗处用紫外灯进行观察。
五、连接（焊接、螺栓连接）的检测 钢结构的许多质量事故出在连接上，故应将连接作为重点对象进行检查。 连接板的检查包括：
1）检测连接板尺寸（尤其是厚度）是否符合要求；
2）用直尺作为靠尺检查其平整度；
3）测量因螺栓孔等造成的实际尺寸的减小；
4）检测有无裂缝、局部缺损等损伤。 对于螺栓连接，可用目测、锤敲相结合的方法检查。并用扭力扳手（当扳手达到一定的力矩时，带有声、光指示的扳手）对螺栓的紧固性进行复查，尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。此外，对螺栓的直径、个数、排列方式也要一一检查。 焊接连接目前应用最广，出事故也较多，应检查其缺陷。焊缝的缺陷种类不少，如图所示，有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、虚焊、咬边、弧坑等。 检查焊缝缺陷时，可用超声探伤仪或射线探测仪检测。在对焊缝的内部缺陷进行探伤前应先进行外观质量检查。 焊缝表面质量的检验可目测或用10倍放大镜，当存在疑义时，采用磁粉或渗透擦伤。如果焊缝外观质量不满足规定要求，需进行修补。 焊缝的外形尺寸一般用焊缝检验尺测量。焊缝检验尺由主尺、多用尺和高度标尺构成，可用于测量焊接母材的坡口角度、间隙、错位、焊缝高度、焊缝宽度和角焊缝高度。
六、 钢材锈蚀的检测 钢结构在潮湿、存水和酸碱盐腐蚀性环境中容易生锈，锈蚀导致钢材截面削弱，承载力下降。钢材的锈蚀程度可由其截面厚度的变化来反应。检测钢材厚度（必须先除锈））的仪器有超声波测厚仪（声速设定、耦合剂）和游标卡尺。 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，在界面会发生反射，测厚仪可测出探头自发出超声波至收到界面反射回波的时间。超声波在各种钢材中的传播速度已知，或通过实测确定，由波速和传播时间测算...
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专项检测鉴定包括钢结构检测与鉴定、外墙空鼓检测、地坪质量检测、周边施工/公路周边房屋损坏趋势鉴定、楼板/屋顶荷载鉴定、吊顶安全鉴定、微振/振动检测、房屋漏水鉴定、房屋裂缝鉴定。
A.钢结构检测与鉴定： 主要包括材料、构件、连接与节点缺陷、结构系统、损伤状况的检测以及安全性、适用性、耐久性及抗震性能鉴定等方面，对有特殊要求的钢结构还应进行专项检测，如火灾后钢构件的检测与鉴定，钢构件疲劳度检测与鉴定，钢结构动力检测与鉴定等。
B.外墙空鼓检测： 房屋的地面、墙面、顶棚装修层（抹灰或粘贴面砖）与结构层（混凝土或砖墙）之间因粘贴、结合不牢实而出现的空鼓现象，常用的检测方法为红外热成像法。
C.地坪质量检测： 包括地质勘查、地坪结构情况检测与复核、地坪变形情况检测、地坪主体结构材料强度检测、地坪损伤状况检测、地坪未来使用荷载调查和地坪结构安全性的计算分析。
D.周边施工/公路周边房屋损坏趋势鉴定： 周边施工导致房屋发生倾斜、沉降、开裂等问题，或高速公路周边房屋，因公路及汽车等因素长期影响，导致房屋损坏等。
E：楼板/屋顶荷载鉴定 当需要通过试验检验既有混凝土结构受弯构件，如梁、楼板、屋面板、阳台板等的承载力、刚度或抗裂等结构性能时，或对结构的理论计算模型进行验证时，可进行非破损性的现场荷载试验。
F：吊顶安全鉴定 包括吊顶结构布置情况的调查、吊顶结构损伤情况的检测、吊顶结构变形情况的检测、吊顶结构安全性的分析。 G：微振/振动检测 通过专业的振动检测仪器，分别检测房屋以及房屋周边物体振动的频率，分析各自频率，是否对房屋产生影响，产生影响的程度
H：房屋漏水/渗漏鉴定 漏水（渗漏）的原因、漏水部位、维修方案以及漏水责任鉴定。
I：房屋裂缝鉴定 常见的房屋裂缝有很多种，可以分为：粉刷层开裂、内墙开裂、外墙开裂、屋顶开裂、柱开裂、梁开裂等。
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