摘要:钢结构网架常见于高速收费站,体育馆等屋顶设计,其结构在承载重量和设备方面发挥着至关重要的作用。然而,随着使用年限的增长和外部环境的影响,网架结构可能出现各种不足,如构件强度下降、焊缝质量问题、变形增大等,这些都直接威胁到钢结构的安全性。因此,定期对钢结构网架进
钢结构网架常见于高速收费站,体育馆等屋顶设计,其结构在承载重量和设备方面发挥着至关重要的作用。然而,随着使用年限的增长和外部环境的影响,网架结构可能出现各种不足,如构件强度下降、焊缝质量问题、变形增大等,这些都直接威胁到钢结构的安全性。因此,定期对钢结构网架进行检测显得尤为重要。下面将从钢结构网架检测的主要内容、常用方法、主要步骤以及相关标准依据。
一、检测的主要内容
网架检测通常分为三个阶段:加工与安装阶段检测和使用阶段定期检测。
阶段一:材料、加工与安装阶段检测
这是保证网架质量的基础,防患于未然。
原材料检测:
钢材性能:对钢板、钢管、型钢等进行复验,包括力学性能试验(拉伸、弯曲、冲击韧性)和化学成份分析。
焊接材料:检查焊条、焊丝、焊剂的质保书和规格是否符合设计要求。
高强螺栓:检测螺栓、螺母、垫圈的硬度、扭矩系数、抗滑移系数等。
涂料:检查防腐涂料和防火涂料的品种、规格及性能。
构件加工质量检测:
杆件:检查钢管的下料长度、坡口精度、直线度等。
螺栓球/焊接球:这是网架的关键节点。
螺栓球:检测球的直径、圆度、螺纹尺寸、基准孔和平面的精度;进行磁粉探伤(MT)或渗透探伤(PT)检查裂纹缺陷。
焊接球:检测球的直径、圆度、壁厚减薄量;对焊缝进行超声波探伤(UT)检查内部缺陷。
封板、锥头、套筒:检查尺寸精度及是否存在裂纹等缺陷。
安装过程质量检测:
拼装精度:检查小拼单元、中拼单元的尺寸偏差、对角线差。
安装精度:检查网架支座的轴线位置、标高、中心偏移;检查网架整体挠度。
连接质量:
高强螺栓连接:检查螺栓是否按顺序拧紧,并使用扭矩扳手进行扭矩抽检,确保达到设计要求的预紧力。
焊接连接:对现场安装焊缝进行外观检查和无损探伤(主要是UT和RT)。
阶段二:使用阶段定期检测(可靠性鉴定)
这是对既有网架结构的安全状况进行评估。
外观与变形检查:
整体变形:测量网架的整体挠度是否超过设计允许值,是否有异常的下沉或扭曲。
杆件变形:检查杆件(特别是压杆)是否有弯曲、翘曲等变形。
节点状况:检查螺栓球、焊接球、支座等节点是否有裂纹、锈蚀、松动或变形。
腐蚀状况检测:
测量杆件、节点、支座等部位的截面锈蚀厚度,评估截面损失率。
检查防腐涂层的老化、剥落、起泡情况。
连接状况检测:
检查高强螺栓是否有松动、脱落、锈死现象。
检查焊缝及热影响区是否有疲劳裂纹或其他缺陷。
荷载调查:
检查网架实际承受的荷载(如设备重量、吊挂荷载、积灰积雪等)是否超过原设计荷载。
结构可靠性分析与评定:
根据检测数据,建立计算模型,对结构进行承载力复核和稳定性分析。
根据国家规范(如《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144)对结构的安全性、使用性进行等级评定(如a,b,c,d级)。
二、常用检测方法
宏观检查(目视检查):最基础的方法,借助卷尺、卡尺、焊缝规、放大镜等工具进行。
无损检测(NDT):核心手段,不破坏结构。
超声波检测(UT):主要用于检测杆件、球节点焊缝内部的裂纹、未熔合等缺陷。
磁粉检测(MT):用于检测铁磁性材料(如螺栓球、杆件)表面的裂纹。
渗透检测(PT):用于检测非铁磁性材料表面的开口缺陷。
射线检测(RT):用于检测焊缝内部缺陷,成像直观,但成本高且有辐射风险。
几何测量:
全站仪:精确测量网架的整体坐标、标高和变形。
水准仪:测量支座沉降和网架挠度。
激光测距仪/扫描仪:快速获取结构三维信息。
材料性能测试:在现场取样,送回实验室进行力学性能测试。
应力/应变测试:在特殊情况下,使用电阻应变片或光纤光栅传感器对关键杆件进行应力监测。
三、检测主要步骤
前期准备:收集设计图纸、施工记录、变更文件等资料,制定详细的检测方案。
现场调查与初步检查:对网架环境、使用历史、现有状况进行初步勘查和记录。
详细检测:按照方案对各项内容进行检测、测量和数据记录。
数据分析与计算复核:将检测数据输入计算模型,进行结构验算。
安全性评定:根据验算结果和损伤状况,给出可靠性等级和结论。
编制检测鉴定报告:报告应包括工程概况、检测依据、检测内容与方法、检测结果、计算分析、结论与处理建议。
总结
钢结构网架结构的安全性鉴定是一项专业性很强的工作,需要检测人员具备丰富的理论知识和实践经验。相关单位应高度重视看台结构的安全管理,做好定期检测,及时发现和消除隐患,确保使用安全。
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来源:独悟然