鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房竣工質(zhì)量驗(yàn)收檢測(cè)

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程檢測(cè)和控制的要點(diǎn)分析
（一）對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行檢測(cè)
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的材料來(lái)說(shuō)主要分為：鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)用材料、鋼結(jié)構(gòu)的連接用材料和鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件用材料。如圖一所示鋼結(jié)構(gòu)的外部防護(hù)以及連接構(gòu)件。
1、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)用的材料進(jìn)行檢測(cè)
對(duì)于普通的鋼結(jié)構(gòu)材料來(lái)說(shuō)，一般是不*、不耐腐蝕的，根據(jù)其外部的使用環(huán)境方面的要求，在鋼材的表面進(jìn)行*、防腐的涂裝，這樣就可以將熱源和侵蝕隔絕。主要用到的是*和防腐、防銹的涂料。主要的檢測(cè)內(nèi)容包括對(duì)涂層

的表面質(zhì)量、耐腐蝕性、成膜的表面的光澤性能，涂料的物理性能（主要包括耐鹽水性、干燥時(shí)間、黏度等）和涂料的化學(xué)成分進(jìn)行測(cè)定。
2、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的連接用的材料進(jìn)行檢測(cè)
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接的時(shí)候主要運(yùn)用的是連接件連接或者焊接，其中連接件主要包括錨栓、普通的螺栓和高強(qiáng)度螺栓等。在運(yùn)用連接件的連接上，主要的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)就是連接件的性能、規(guī)格、品種符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)定的要求。
對(duì)于焊接用的材料來(lái)說(shuō)，主要包活焊劑、焊絲和焊條，所有的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)該與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相符合。在焊劑上的檢測(cè)主要包括焊劑的抗潮性、含水量、顆粒度，對(duì)熔敷金屬V型缺口沖擊吸收功、熔敷金屬的拉伸性能、機(jī)械中的夾雜物，焊接試板的射線(xiàn)探傷，還有焊縫擴(kuò)散中的氫含量以及磷和硫的含量等等；焊絲的檢測(cè)內(nèi)容主要包括焊縫的射線(xiàn)探傷、熔敷金屬的力學(xué)性能以及沖擊的試驗(yàn)、焊絲的表面質(zhì)量、焊絲對(duì)接的光滑程度、焊絲的松弛直徑和翹距、焊絲的鍍層、焊絲的挺度、焊絲的直徑和偏差、焊絲的力學(xué)性能和射線(xiàn)探傷和化學(xué)成分等等；對(duì)焊條的檢測(cè)主要包括焊條的藥皮以及藥皮的含水量、焊縫射線(xiàn)探傷、焊縫熔敷金屬的力學(xué)性能、熔敷金屬的化學(xué)成分、焊條的尺寸等等。

鋼結(jié)構(gòu)各檢測(cè)規(guī)范的應(yīng)用范圍知識(shí)

構(gòu)件尺寸及平整度的檢測(cè)每個(gè)尺寸在構(gòu)件的3個(gè)部位量測(cè)，取3處的平均值作為該尺寸的代表值。鋼構(gòu)件的尺寸偏差應(yīng)以設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的尺寸為基準(zhǔn)計(jì)算尺寸偏差；偏差的允許值應(yīng)符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。梁和桁架構(gòu)件的變形有平面內(nèi)的垂直變形和平面外的側(cè)向變形，因此要檢測(cè)兩個(gè)方向的平直度。柱的變形主要有柱身傾斜與撓曲。檢查時(shí)可先目測(cè)，發(fā)現(xiàn)有異常情況或疑點(diǎn)時(shí),對(duì)梁、桁架可在構(gòu)件支點(diǎn)間拉緊一根鐵絲或細(xì)線(xiàn)，然后測(cè)量各點(diǎn)的垂度與偏差；對(duì)柱的傾斜可用經(jīng)緯儀或鉛垂測(cè)量。柱撓曲可在構(gòu)件支點(diǎn)間拉緊一根鐵絲或細(xì)線(xiàn)測(cè)量

鋼結(jié)構(gòu)的疲勞問(wèn)題：

1宏觀(guān)表現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)疲勞主要有如下宏觀(guān)表現(xiàn)：(1)多次重復(fù)的作用力，使鋼結(jié)構(gòu)在其應(yīng)力集中之處逐步開(kāi)裂，這現(xiàn)象是叫疲勞。(2)描述多次重復(fù)的作用力有3個(gè)參數(shù)：總次數(shù)N，在每次循環(huán)(即一次重復(fù))中的應(yīng)力6?和小應(yīng)力6?(均是名義應(yīng)力)。疲勞試驗(yàn)時(shí)，一般讓每一循環(huán)中的6?和6?不變值，這叫常幅疲勞實(shí)驗(yàn)。以這種實(shí)驗(yàn)成果為基礎(chǔ)，才能進(jìn)而研究變幅的加載。(3)在進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)每一個(gè)應(yīng)力集中處都應(yīng)該考慮。因此，要考慮之處，是相當(dāng)多的。這也是其重要的特點(diǎn)。(4)逐步開(kāi)裂(疲勞不同干脆斷之處)。(5)同一次拉斷的區(qū)別。在一次拉斷之中，會(huì)出現(xiàn)屈服、頸縮，直至斷裂。而疲勞的開(kāi)裂，則是再每次加載中，裂縫處有張開(kāi)及閉合現(xiàn)象(稱(chēng)為“呼吸)，這使開(kāi)裂面彼此撞擊，變?yōu)楣饣?，并且有同心圓弧狀的斷裂痕跡，直到剩下的截面相當(dāng)小時(shí)，就被拉斷。(6)應(yīng)力比P=6～／6?的值越小，疲勞現(xiàn)象越明顯。(7)低周疲勞和高周疲勞。(8)振動(dòng)疲勞。2微觀(guān)機(jī)理就微觀(guān)講，疲勞是原子滑移的積累所致。在常溫時(shí)，鐵的晶體呈體心型(在以一個(gè)正立方體為參照坐標(biāo)體系時(shí)，每個(gè)角各有一個(gè)原子，而正立方體的中心也有一個(gè)原子)。在對(duì)角面上，原子的密度大，他們?cè)谕饬Φ淖饔孟聲?huì)滑移。在滑移之中，外力必須做功。多次重復(fù)加力，就是多次做功。(在疲勞試驗(yàn)中，試件溫度會(huì)升高，便是做功的結(jié)果。)功的結(jié)果，會(huì)使構(gòu)件在應(yīng)力集中點(diǎn)開(kāi)裂。繼續(xù)做功，裂紋便擴(kuò)展為裂縫。3疲勞試驗(yàn)

涂裝防護(hù)層的質(zhì)量狀況
A級(jí)：涂膜無(wú)皺皮、流掛、針眼、氣泡、空鼓、脫層；無(wú)變色、粉化、霉變、起泡、開(kāi)裂、脫落；鋼材無(wú)銹；
B級(jí)：涂膜有變色、失光；起微泡面積小于50%；局部有粉化、開(kāi)裂和脫落；鋼材出現(xiàn)銹斑；
C級(jí)：涂膜嚴(yán)重變色、失光，起微泡面積**過(guò)50%并有大泡；出現(xiàn)大面積粉化、開(kāi)裂和脫落；涂層大面積失效；鋼材已銹蝕。
2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件銹蝕損傷等級(jí)評(píng)定
1）涂裝防護(hù)層完好，鋼材表面無(wú)銹蝕；
2）涂裝防護(hù)層有剝落或鼓起，但面積不**過(guò)15%；裸露鋼材表面呈麻面狀銹蝕，平均銹蝕深度未**過(guò)0.1t;
3）鋼材大面積銹蝕，個(gè)別部位有層蝕、坑蝕現(xiàn)象，平均銹蝕深度**過(guò)0.1t。
3 鋼結(jié)構(gòu)剩余耐久年限的評(píng)估。

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鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

1）全部承重結(jié)構(gòu)均為鋼結(jié)構(gòu)；

2）鋼柱系統(tǒng):橫向跨度方向與屋架形成排架體系,下柱為焊接H形雙肢柱，采用分離式柱腳，上柱為實(shí)腹式H形鋼柱?？v向采用柱與柱間支撐組成的支撐體系。

3）屋架系統(tǒng): 為上承式鉸接屋架。

4）吊車(chē)梁系統(tǒng): 簡(jiǎn)支焊接箱形鋼梁，制動(dòng)系統(tǒng)為制動(dòng)板。

1.2振源情況

本廠(chǎng)房用于鋼渣的處理，落錘重量約10~11t，落錘高程約12m。落錘落下后，振動(dòng)通過(guò)土壤向結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)向結(jié)構(gòu)主體柱和屋架傳播，引起結(jié)構(gòu)發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，本次測(cè)試測(cè)定落錘振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)主體的影響。

1.3 測(cè)試依據(jù)

a、《機(jī)械振動(dòng)與沖擊建筑物的振動(dòng)測(cè)量及其對(duì)建筑物影響的評(píng)價(jià)指南》GB/T14124009/ISO4866:1990；

b、委托提供的相關(guān)資料及測(cè)試要求；

c、利用有限元分析軟件理論分析的結(jié)果。

1.4 測(cè)試目的

a、通過(guò)振動(dòng)測(cè)試了解落錘振動(dòng)引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳播和衰減規(guī)律；

b、通過(guò)振動(dòng)測(cè)試測(cè)定落錘振動(dòng)引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)的振型，與理論動(dòng)力分析做對(duì)比，為建立合理的模型分析和模型修改提供依據(jù)；

c、通過(guò)振動(dòng)測(cè)試分析確定結(jié)構(gòu)不利位置為健康監(jiān)測(cè)提供測(cè)點(diǎn)布置依據(jù)；

d、通過(guò)振動(dòng)測(cè)試確定落錘振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)主體安全性的影響。

2、測(cè)試方案

2.1測(cè)試儀器：測(cè)試儀器采用INV3020系列高性能數(shù)據(jù)采集儀，DASP模態(tài)分析軟件，941B型壓電式加速度傳感器。

2.2測(cè)點(diǎn)布置

測(cè)試分為豎向振動(dòng)測(cè)試和水平振動(dòng)測(cè)試，測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)6圖所示。根據(jù)前期的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和結(jié)構(gòu)受力理論分析結(jié)果，本項(xiàng)目?jī)H對(duì)落錘影響較大的3榀框架(3\4軸)進(jìn)行測(cè)試，振動(dòng)測(cè)試包括柱基礎(chǔ)**面、吊車(chē)梁底、柱**、屋架下弦等相關(guān)位置的振動(dòng)情況。每榀框架主要測(cè)試內(nèi)容為X(橫向)、Y(縱向)、Z(豎向方向)；測(cè)點(diǎn)分別布置在屋架中部、1/4跨度處、柱**、牛腿、及柱腳位置，各測(cè)點(diǎn)位置布置如圖6所示，其中每榀框架X向布置5個(gè)測(cè)點(diǎn)；Y向布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)；Z向布置7個(gè)測(cè)點(diǎn)，共16個(gè)測(cè)點(diǎn)。

2.3測(cè)點(diǎn)工況

為了測(cè)試整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，測(cè)量按落錘振動(dòng)和平時(shí)振動(dòng)(無(wú)落錘振動(dòng))分別進(jìn)行測(cè)量。由于傳感器數(shù)量及數(shù)據(jù)采集儀通道限制，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)每次只能測(cè)1榀框架，按上表的時(shí)間計(jì)劃每榀框架需要2天，2榀框架共需4天測(cè)試時(shí)間，在加上前期的準(zhǔn)備工作，現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試的時(shí)間約需要周。

3、理論分析

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研，了解現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)、如框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)、主要荷載形式、落錘的振動(dòng)狀態(tài)等信息，進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模、計(jì)算、及結(jié)果處理分析。理論分析擬采用SAP2000大型有限元結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行建模、計(jì)算、及分析結(jié)果處理。分析主要工況有：

①恒載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及不利截面內(nèi)力及變形分析；

②活載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及不利截面內(nèi)力及變形分析；

③結(jié)構(gòu)固有振動(dòng)模態(tài)、振型、周期分析計(jì)算；

④動(dòng)力荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及不利截面受力及變形分析。

上述理論計(jì)算分析的4項(xiàng)內(nèi)容為振動(dòng)測(cè)試后利用測(cè)到的加速度輸入時(shí)程對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析。

4、成果

通過(guò)對(duì)落錘框架理論計(jì)算分析和現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試，預(yù)期可以得到：

① 通過(guò)對(duì)框架靜力計(jì)算，得到結(jié)構(gòu)在使用荷載下的受力狀態(tài)，即構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)位移或撓度；

② 通過(guò)對(duì)框架模態(tài)分析，得到結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)理性狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的周期、模態(tài)及振型；

③ 通過(guò)對(duì)框架現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試，得到非落錘及落錘作用下結(jié)構(gòu)的前2階周期、振型即模態(tài)；

④ 通過(guò)對(duì)框架現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試，得到非落錘及落錘作用下結(jié)構(gòu)的構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)及結(jié)構(gòu)位移或撓度關(guān)鍵部位；

⑤ 通過(guò)振動(dòng)測(cè)試時(shí)程數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算，得到結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有落錘狀態(tài)下動(dòng)力時(shí)程計(jì)算結(jié)果；

⑥ 通過(guò)振動(dòng)測(cè)試結(jié)果和結(jié)構(gòu)理論計(jì)算分析對(duì)比，得到結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有落錘狀態(tài)下結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)；

⑦ 通過(guò)整體的理論計(jì)算和振動(dòng)測(cè)試分析，為后續(xù)健康監(jiān)測(cè)提供詳實(shí)數(shù)據(jù)和可靠的保證；

⑧ 通過(guò)對(duì)項(xiàng)目總結(jié)，擬計(jì)劃fabiao3篇**刊物的有質(zhì)量的lunwen。

5、測(cè)試配合工作

① 需要委托方在廠(chǎng)房附近20米的范圍內(nèi)提供220V測(cè)試電源一個(gè)；

② 屋架、立柱傳感器安裝需要委托方配合完成，需要行車(chē)配合各榀屋架的傳感器安裝及布線(xiàn)工作；

③在測(cè)試廠(chǎng)房無(wú)落錘跌落時(shí)的環(huán)境本底振動(dòng)時(shí)，需要周?chē)姓駝?dòng)的生產(chǎn)工作停止，在測(cè)試廠(chǎng)房有落錘跌落振動(dòng)時(shí)，每榀屋架需要行車(chē)吊起鋼球然后脫磁自由跌落（約3～6次）。

鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)：
1、鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)：超聲波檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、x射線(xiàn)檢測(cè)、滲透檢測(cè)、焊縫目視檢測(cè)
2、鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓施工扭矩終擰值檢測(cè)
3、金屬材料硬度檢測(cè)
4、鋼結(jié)構(gòu)涂層檢測(cè)：防腐涂層厚度檢測(cè)、*涂層厚度檢測(cè)、涂層附著力檢測(cè)
5、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何尺寸檢測(cè)
6、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變和變形檢測(cè)