钢结构工程安全检测、质量鉴定:
(一)检验批及安装规定:
1、钢网架安装按变形缝、施工段或空间刚度单元划分成一个或若干检验批。
2、钢网架安装检验批应在进场验收和焊接连接、紧固件连接、制作等分项工程验收合格的基础上进行验收。
3、安装的测量校正、螺栓安装、负温下施工及焊接工艺等,应在安装前试验或评定,制定相应的施工工艺或方案;安装的偏差的检测应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行;安装时,必须控制施工荷载等严禁超过桁架、过梁、楼板、屋面板、平台铺板等的承载能力。
(二)支承面顶板和支承垫块的要求:
1、主控项目:
1)钢网架结构支座定位轴线的位置、支座锚栓的规格应符合设计要求。(按支座数抽查10%,且不少于4处。用经纬仪和钢尺实测)
2)支承面顶板的位置、标高、水平度及支座锚栓位置偏差应符合允许偏差规定。
(按支认数抽查10%,且不少于4处。用经纬仪、水准仪、水平尺和钢尺实测) 支承面顶板允差:位置15mm,顶面标高0~-3.0,水平度1/1000;支座锚栓允差:中心偏移±5.0mm。
3)支承垫块的种类、规格、摆放位置和朝向,必须符合设计要求和现行有关标准的规定。橡胶垫块与刚性垫块之间或不同类型刚性垫块之间不得互换使用。(按支座数抽查10%,且不少于4处。用观察和钢尺实测。)
4)网架支座锚栓的紧固应符合设计要求。(按支座数抽查10%,且不少于4处,观察检查。) 2、一般项目:
1)支座锚栓尺寸允许偏差:露出长度0~+30,螺纹长度0~+30,螺纹应得到保护。(按支座数抽查10%,且不少于4处,用钢尺实测)
(三)总拼与安装的要求:
1、主控项目:
1)小拼单元的允许偏差应符合下表的规定。(按单元数抽查5%,且不少于5个。用钢尺和拉线等辅助量具实测)
3)对建筑结构安全等级为一级,跨度≥40m的公共建筑钢网架结构,且设计有要求时,应按下列项目进行节点承载力试验,其结果应符合以下规定: a. 焊接球节点应按设计*规格的球及其匹配的钢管焊接成试件,进行轴心拉、压承载力试验,其试验破坏荷载值大于或等于1.6倍设计承载力为合格。 b. 螺栓球节点应按设计*规格的球螺栓孔螺纹进行抗拉强度保证荷载试验,当达到螺栓的设计承载力时,螺孔、螺纹及封板仍完好无损的合格。(每项试验做3个试件。在试压机上进行检验,出检验试验报告。)
4)钢网架结构总拼完成及屋面工程完成后,应分别测量其挠度值且所测挠度值不应超过相应设计值的1.15倍。(跨度≤24m钢网架测下弦一点;跨度>24m网架,测下弦一点及各向下弦跨度的四等分点,用钢尺和水准仪实测。)
2、一般项目:
1)钢网架安装完成后,其节点及杆件表面应干净,无明显的、泥沙、污垢。螺栓球节点应将所有接缝用油腻子填嵌严密,并应将多余螺孔封口。(按节点及杆件数抽查5%,且不少于10个节点,观察检查)
2)钢网架安装完成后,其安装的允许偏差应符合下表的规定:(除杆件弯曲矢高按杆件数抽查5% 外,其余全数检查。)
五、质量记录:
1、螺栓球、焊接球、度螺栓的材质证明、出厂合格证、各种规格的承载抗拉试验报告。
2、钢材的材质证明和复试报告。
3、焊接材料与涂装材料的材质证明、出厂合格证。
4、套筒、锥头、封板的材质报告与出厂合格证,如采用重要钢材时,应有可焊性试验报告。
5、钢管与封板、锥头组成的杆件应有承载试验报告。
6、钢管的规格、品种应有材质证明或复试报告。
7、钢网架用活动(或滑动)支座,应有出厂合格证明与试验报告。
8、焊工合格证,应具有相应的焊接工位、相应的焊接材料等项目。
9、拼接单元的检查与验收资料。
10、焊缝外观检查与验收记录。
11、焊缝超声波探伤报告与记录。
12、安装后网架的总尺寸、起拱度等验收资料。
13、涂层(含防腐与防火)的施工验收记录。

广告牌钢结构结构检测
3.1 广告设施现场检测内容
1)确定广告设施类型:屋顶桁架,钢结构墙面式广告牌,立柱网架。
2)现场工作存在以下两种情况:a.无图纸时现场测绘:面板框架的尺寸、构件型号、铆钉 (螺栓 )间距;面板后结构框架的尺寸、构件型号、连接方式;面板框架与结构体系、结构与地面屋顶墙体的连接方式;绘制成框架草图具体尺寸、型号标识清楚。b.有图纸时现场核对:区分主要受力构件和次要构件,对所有主要构件的型号、连接方式实际结构与图纸进行核对,对次要构件进行抽查,并记录与图纸不符的结构、杆件。
3.2 检测依据
对广告牌所进行的计算分析、现场检测等工作的技术内容按现行国家标准执行:
GB 50009建筑结构荷载规范;GB 50010混凝土结构设计规范;GB50017钢结构设计规范;GB50007地基基础设计规范;GB50011建筑抗震设计规范;GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范;GB 50205钢结构工程施工质量验收规范;CECS 148户外广告设施钢结构技术规程;GB 50057建筑物防雷设计规范;GB/T50344建筑结构检测技术标准。
3.3 承 载力校核
施加在户外广告牌上的作用可分为永久作用和可变作用两类。永久作用有结构自重,广告牌或固定设备(灯光照明设施)自重,操作平台自重 ,落地广告牌的土重 、土压力和地基变形等。可变荷载有风荷载、覆冰荷载、雪荷载、安装和检修荷载、常遇地震作用、温度变化等。在广告牌的检测中主要考虑风荷载及结构自重。
根据现场检测数据利用 SAP2000对结构进行模型分析,考虑结构构件重要性系数、基本风压、地震烈度 、考虑的荷载组合。根据分析结果,得出整改措施。
4 问题及整改意见
4.1 通过检测分析广告牌主要存在的问题
1)结构体系:部分斜支撑及横向支撑连系杆 的刚度和稳定性 ,长细比不满足要求 ,传力体系不合理,部分主要受力杆件已发
生变形;部分构件不满足要求。2)连接 :a.焊缝质量按三级考虑,不满足要求 ,焊接处有漏焊、未满焊现象,焊渣未清理干净、焊瘤裂纹,焊接处已经脱离。b.面板与结构之间采用铆钉连接,铆钉有松动,脱落,间距过大,杆件与节点板的连接不符合规范。C.角钢与螺栓的连接不当,角钢与钢板连接不规范。根据有关规定,屋顶广告牌支座严禁采用摩擦型膨胀螺栓连接,部分广告牌采用螺栓连接。3)防锈:杆件表面锈蚀,角钢以及节点处防锈漆局部有剥落。个别构件锈蚀严重。螺栓的防锈措施不足。4)防雷、电路:没有作防雷接地;供电线路有局部裸露,与面板框架缠绕,配电箱安装在广告牌的面板上 ,霓虹灯控制器安装在面板上。
4.2 整改 建议
1)结构体系:应采用合理的方法对结构体系进行检测,对不合理的构件进行处理,不满足要求的构件进行替换或增加杆件,
使其满足规范要求。对于变形的主要受力构件及不满足要求的构件,应进行校正,甚至替换。
2)连接:对有明显缺陷的焊缝 ,应重新焊接。角钢与螺栓的连接采用正确的方式。角钢与钢板的连接采用正确的方式。根据有关规定,屋顶广告牌支座严禁采用摩擦型膨胀螺栓连接,应改为质量合格的化学锚栓、植筋。杆件与节点板间有明显缺陷的焊缝,应进行补焊;双脚肢之间问距过大应焊接填板;铆钉间距过 大以及脱落的情况应进行补做。
3)防锈:防锈漆脱落的应补做杆件防锈漆,对于锈蚀严重的杆件进行撤换 ,应定期对构件进行防锈措施。
4)防雷、电路:裸露的电线增设套管保护;配电箱应另行处理,安装在面板上有安全隐患;应做好霓虹灯控制器的防潮处理。
5 其他问题
由于广告牌的管理混乱,存在多头管理,下面从广告牌从审批到形成的流程进行分析说明:
1) 政府有关部门的审批,并没有进行仔细研究论证,是否影响交通,是否影响城市美观,以及应规定应采用的合适的广告牌的结构形式,可能造成的危害,由于广告牌的位置及造型影响司机及行人的视线,引起交通事故。
2) 业主雇用施工队伍进行施工建设,按照自己的构想,几乎没有进行合理的设计。
3) 施工队伍的施工质量不能**,没有上岗证以及技工证。
4) 有些广告牌图纸由正规设计院设计,但施工时不严格按照图纸施工,构件缺少,引起受力不均,改变了设计的受力结构。对于非法的广告牌设计图纸,应进行严格的受力分析。
针对以上的管理漏洞,我建议:1)相关部门应对广告牌的地理位置,结构形式,广告面积进行严格审批,考虑它的安全性,以及对周围环境的影响,在广告牌完成之后,应对其的施工质量,结构形式进行严格验收,例如,面积大于设计时的面积,风荷载将增大,结构受力将与设计不符 ,有可能破坏杆件。2)对于没有图纸的已建广告牌,交由相关部门对其检测,是否符合规范要求,并得出整改建议,没有建的广告牌应监督其进行合法的设计。3)施工质量应由相关部门进行监督,施工队伍的技术应过硬,严格按照图纸施工 。
6 结语
事故原因有多种,主要原因为具有设计资质的单位提供的图纸很少,大部分由广告公自己进行设计,交给有资质的施工单位,由于广告牌的制作没有正规的设计、合理的施工方案及严格的监督措施,存在较严重的安全隐患。部分广告牌即使有施工图纸,也是非法图纸。虽然广告牌的结构简单 ,许多广告公司认为不重要,事故危害还是很大,所以应对广告牌进行规范设计与施工,消除安全隐患,**人民生命财产安全。

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**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。

无损检测方法在钢结构工程中的应用
当前建筑钢结构工程无损检测的对象是钢结构材料本身以及焊缝,主要问题就是缺陷,分为表面和内部缺陷两种。常见的表面缺陷有:烧穿、表面有气孔、焊缝不完全、咬边等等;而内部缺陷有:裂纹、未熔合、未焊透、杂质嵌入等等,针对这两种类型的缺陷,常用的无损检测技术主要有如下几种。
01 射线探伤检测技术
射线探伤检测技术是射线在通过被检测物体时的强度衰减,来检测出结构的缺陷。常用的射线是x射线和γ射线。该方法的具体点来讲就是射线在穿过被检物体后,受到不同程度的衰减,被投射到x或γ射线的胶片上,通过显影技术,得到物体厚度的变化和内部缺陷情况的图像,然后就可以根据图像上的缺陷尺寸大小、形状以及数量,对结果进行评价。射线探伤检测技术随着电子成像技术的发展,在钢结构质量检测中的应用优势非常明显。通过成像技术,能够直截了当的反映出钢结构材料、焊缝缺陷的物理性质,形状、大小、数量,还可以直接获得性记录,供日后检查。但是该方法的缺点就是危害人体健康,射线具有放射性,设备投入较大,携带不方便。
02 超声无损探测技术
超声无损探测技术是利用超声波在钢结构焊缝缺陷中的传播受到不同程度的影响而使得声时、振幅、波形等参数改变,来检测材料和焊缝缺陷的性质,超声检测的常用频率是0.5-5MHz,常用的超声检测是A型脉冲反射法。超声检测技术的优点是对平面型缺陷的检测敏感,能够非常迅速的检测出未焊透、未熔合等缺陷。检测速度快,超声检测仪器方便携带、价格优势使得成本低廉。该检测对材料焊缝表面的粗糙程度有一定的要求,且只适合厚度在8mm以上的板材、管材对接焊缝,缺陷的表达没有射线探伤直观,同时受到检测人员的操作水平和熟练程度影响,对焊缝根部的缺陷检测比较困难,主要受表面焊缝的形状影响。
03 磁粉探伤检测技术
磁粉探伤检测技术是根据被检铁磁性材料在磁化后内部产生强烈的磁感应强度,当钢结构材料中有缺陷或者材质、形状造成非连续性时,磁力线会发生变化,而透出材料本身的范围,形成漏磁场,此时磁粉受到磁力线的作用在材料表面或近表面进行重新堆积,可以宏观现实出缺陷的情况。该方法的优点是检测速度迅速、稍微有点缺陷或者裂缝就能检测出来,灵敏度高,检测的投资成本较低。该技术只能对表面或者近表面缺陷进行检测,要求被检测材料为铁磁性,对一些材料的内部或者较深的缺陷无法检测出来。只适合8mm以下的板材和管材对接焊缝的外观检测。另外,对某些要求严格的钢结构材料还需要进行检测后消磁。
04 渗透探伤检测技术
渗透探伤检测技术是在一些零部件表面进行涂抹含有荧光材料或者染色材料的渗透液体,待一段时间就能渗透到表面具有开口的缺陷中,一直渗满整个缺陷。待去除材料表面的渗透液后,再利用涂抹的显像剂的吸引作用,将缺陷内的渗透液反吸回显像剂中。通过光源的照射,可以是紫外线也可用白光,显示出缺陷的形状和大小尺寸。该渗透探伤检测技术的优点是检测设备简单、方便携带,在没有电源的情况下就可以进行探伤检测,适合于各种金属和非金属材料,材料作用范围比较广泛,对缺陷的显示比较直观。但是,对于比较微小的缺陷,渗透液难以渗入和吸出,缺陷的深度就难以检测出来,所以只适合表面缺陷的检测以及近表面的缺陷检测。检测后的清洁工作也是必须进行的,然而有相当的部分的检测人员忽略此操作步骤。
三、无损检测方法在砌体结构中的应用
砌体结构是我国工业与民用建筑中普遍常用的结构形式之一,具有造价低、建筑性能良好、施工简便等优点。但气体结构的强度较低,对基础不均匀沉降以及温度应力非常敏感,结构性能受施工质量的影响较大,结构的耐久性和抗震性能不如混凝土结构和钢结构。新建砌体结构的施工质量和已建砌体结构的可靠性鉴定是工程结构检测鉴定的主要任务之一。砌体的现场非破损检测或微破损检测方法很多,有直接对砌体施加荷载的原位压力方法试验,有检测块体与砂浆之间的抗剪性能的剪切试验,还有对砂浆进行检测试验的各种方法。通常,可用回弹法检测块体的强度,现场检检测得到砂浆强度后即可推定砌体抗压强度。但这种检测方法不能反映组砌方式、灰缝饱满度等因素对砌体抗压强度的影响,因此,现场直接检测砌体强度的微破损检测方法仍大量应用于砌体工程。
01 原位轴压法
在墙体的原位轴压法检测中,直接对局部墙体施加轴向压力荷载,并使这部分局部墙体的手里达到极限状态,通过实测的破坏荷载和变形,得到墙体的抗压强度。采用原位轴压法对于墙体进行检测时,为避免对墙体造成太大的损伤,在同一墙体上,测点不宜多于1个,测试的部位对于墙体受力性能应具有代表性。可选相邻墙体的测点为同一测区测点,也可以在同一楼层选择同一测区测点。测点数不宜太多。
02 扁顶法
扁顶法可用来推定普通砖砌体的受压工作应力、弹性模量和抗压强度。通过测量开槽前后的位移变化,并用扁顶压力恢复因开槽而卸载的应变,根据扁顶压力推定砌体的工作应力。推定砌体的工作应力,可以只开凿一条水平槽。在完成工作应力测试后,再开凿第二条水平槽,并在第二条水平槽内安装第二个扁顶。
03 原位单剪法
对砌体的承载能力进行现场检测时,出抗压试验外,另一类试验就是砌体的原位抗剪试验,原位单剪法就是其中一种。砌体的原位单剪法的试验装置一般取窗洞口或其他洞口下墙体为试验对象,第三皮砖下的水平灰缝为剪切破坏面。试验前,先清理出安装钢筋混凝土传力方和加载装置的空间;在剪切破坏面的端部加工切口,保证水平灰缝剪切破坏时,该水平灰缝以上的墙体能够在水平方向上发生位移;现浇钢筋混凝土传力方到达足够强度后,安装千斤顶和测试仪表进行加载试验,当出现水平灰缝剪切破坏时,记录破坏荷载,并将剪切破坏后的墙体翻转,记录破坏特征以及水平灰缝饱满度等与砌体质量有关的数据。原位单剪法所得到试验结构为砌体沿通缝抗剪强度。将同一测区个测点所得到结果取平均值,得到砌体沿通缝抗剪强度平均值。
04 原位单砖双剪法:原位单剪法造成较大区域的墙体破损。对于已建造的并投入使用的房屋建筑,原位单剪法试验往往难以实施。原位单砖双剪法造成的墙体破损较小。
05 推出法:推出法是将240mm厚的砖墙中的丁砖推出,通过鉴定单块丁砖推出力与砂浆饱满度来推断砌体砂浆的抗压强度。一般取单片墙为一个测区,每个测区的测点数不少于5个。
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