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1、钢结构检测基础知识 钢结构中所用的构件一般是由钢厂批量生产，并需有合格证明，因此材料的强度及化学成分是有良好保证的。工程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
2、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
3、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
4、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
5、 (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
6、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
7、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出钢材的厚度，对于数
8、字超声波测厚仪，厚度值会直接显示在显示屏上。七 、防火涂层厚度的检测 钢结构在高温条件下，材料强度显著降低。譬如2001年9月11日受恐怖袭击的美国纽约世贸中心就是典型的例子，世贸大厦采用筒中筒结构，为姊妹塔楼，地下6层，地上110层，高411m，标准层平面尺寸63.5m63.5m，总面积125万平方米，整个大楼可容纳5万人办公，相当于5个深圳地王大厦。外筒为钢柱，建于1973年，每幢楼用钢量7800t。两座大楼受飞机撞击之后，一个在一小时倒塌，另一个在一小时四十倒塌。防火涂层的质量要求 薄型防火涂层表面裂纹宽度不应大小0.5mm，涂层厚度应符合有关耐火极限的设计要求；厚型防火涂层表面裂纹宽度
9、不应大小1mm，其涂层厚度应有80%以上的面积符合耐火极限的设计要求，且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。防火涂料涂层厚度测定用测针(厚度测量仪)测定。 全钢框架结构的梁和柱的防火层厚度测定，在构件长度内每隔3m取一截面，对于梁和柱在所选择的位置中，分别测出6个和8个点。分别计算出它们的平均值，精确到0.5mm。八、 其他相关问题1）焊缝的检测宜优先考虑受拉构件，在网架、桁架中应特别注意跨中下弦杆件。2）钢结构工程施工质量验收规范?中不合格的处理主控项目- 必须100% 合格，不合格应处理。一般项目 - a.是否80%合格； - b.其余的20%是否满足允许偏差的1.2倍。不合格项的处理办法
10、：a.返工，重做；b.检测鉴定，满足设计要求，应予以验收；c.检测鉴定不满足设计要求，经设计人员重新核算，满足安全要求，可予以验收；d.设计人员认为不能满足安全要求，返修后二次验收可能引 起结构尺寸改变和功能发生变化，制定新的设计文件(加固方案)，签订新的合同。施工单位按新的设计文件、合同进行验收，或 让步验收。e. 不予验收3）焊接材料的匹配- 不同母材焊接时的焊条选用，就低不就高的原则。例如 钢梁 Q345，檩条Q235，用E43型焊条，不用E50型焊条原因： a.焊接材料强度远比母材高b.焊肉强度不能比母材高太多 (不大于50MPa)4).建筑钢结构焊接技术规程?中关于焊缝的验收a.抽检
11、的焊缝数中，不合格率小于2%，该批定为合格；b.抽检的焊缝数中，不合格率大于5%，该批定为不合格；c.抽检的焊缝数中，不合格率为2%- 5% 时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝处长线各增加一处，如在所有抽检焊缝中不合格率不大于3% ，该批定为合格，大于3% ，该批定为不合格。当批量验收不合格时，应对该批余下的所有焊缝进行检测；设计常用规钢结构范(一) 一般规范 钢结构设计规范 (GBJ 17-88) 冷弯薄壁型钢结构技术规范(GBJ18-87) 建筑钢结构焊接规程（JGJ81-91） 高强度螺栓设计、施工及验收规程 钢结构加固技术规范（CECS77：96）中国工程建设标准化协会 (
12、二) 专门规范 高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ 99-98) 高耸结构设计规范(GBJ 135-90) 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS 102:98) ） 网架结构设计与施工规定（JGJ 7-91） 压型钢板拱壳结构技术规程 (三) 组合结构规范 钢-混凝土组合结构设计规程（DL/T 5085-1999）国家经济贸易委员会 钢骨混凝土结构设计规程（YB9082-97）冶金工业部 钢管混凝土结构设计与施工规程（CECS28：90）中国工程建设标准化协会 (四) 其他规范 上海地方标准 轻型钢结构设计规程（DBJ 08-68-97) 上海地方标准 高层钢结构设计暂行规定（DBJ 08
13、-32-92） 上海地方标准 建筑钢结构防火技术规程（DG/TJ 08-008-2000)） 建筑钢结构技术标准一览 序号 标准名称 版本号一、 材料标准1.1 材质标准 1 碳素结构钢 GB/T700-1988 2 优质碳素结构钢 GB/T699-1999 3 低合金高强度结构钢 GB/T1591-1994 4 高耐候结构钢 GB/T4171-2000 5 焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000 6 耐热钢板 GB/T4238-19927 桥梁用结构钢 GB/T 714-20001.2 型材标准 1 热轧等边角钢 GB/T9787-1988 2 热轧不等边角钢 GB/T9788-198
14、8 3 热轧工字钢 GB/T706-1988 4 热轧槽钢 GB/T707-1988 5 热轧H型钢和部分T型钢 GB/T11263-19986 普通焊接H型钢 YB 3001-1992 7 结构用高频焊接薄壁H型钢 JG/T 137-2001 8 冷弯型钢 GB/T6725-2002 9 结构用冷弯空心型钢 GB/T6728-198610 通用冷弯开口型钢 GB/T6723-1986 11 建筑用轻钢龙骨 GB/T 11981-20011.3 板材标准 1 热轧钢板和钢带 GB/T709-1988 2 碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带 GB/T3524-1992 3 碳素结构钢和低合金结构钢
15、热轧薄钢板和钢带 GB/T912-1989 4 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB/T3274-1988 5 冷轧钢板和钢带 GB/T708-1988 6 碳素结构钢冷轧钢带 GB/T716-1991 7 厚度方向性能钢板 GB/T5313-1985 8 连续热镀锌薄钢板和钢带 GB/T2518-1988 9 彩色涂层钢板及钢带 GB/T12754-199110 建筑用压型钢板 GB12755-1991 11 冷弯波纹钢板 GB/T6724-198612 焊接钢管用钢带 GB/T8165-1997 1.4 管材标准1 结构用无缝钢管 GB/T8162-1999 2 无缝钢管尺寸、外
16、形、重量及允许偏差 GB/T 17395-1998 3 钢管的验收、包装、标志和质量证明书 GB2102-884 结构用不锈钢无缝钢管 GB/T 14975-20025 直缝电焊钢管 YB242-63 6 冷拔无缝异型钢管 GB/T3094-2000 1.5 焊接材料标准 1 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉 GB/T 10433-2002 2 储能焊用焊接螺柱 GB/T 902.3-1989 3 手工焊用焊接螺柱 GB/T 902.1-1989 4 机动弧焊用焊接螺柱 GB/T 902.2-1989 5 碳钢焊条 GB/T5117-1995 6 低合金钢焊条 GB/T5118-1995 7 熔化焊用钢
17、丝 GB/T14957-1994 5 气体保护焊用钢丝 GB/T14958-1994 6 碳钢药芯焊丝 GB/T 10045-2001 7 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T 8110-1995 8 碳素钢埋弧焊用碳钢焊丝与焊剂 GB952939 低合金钢埋弧焊用焊剂 GB/T 12470-199010 铸铁焊条及焊丝 GB/T 10044-1988 11 堆焊焊条 GB/T 984-2001 12 铝及铝合金焊丝 GB/T 10858-19891.6 连接标准 1 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB/T 1228-1991 2 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈型式尺寸与技
18、术条件 GB1231-1991 3 钢结构用扭剪型高强度连接副型式尺寸与技术条件 GB3633-1983 4 钢结构用高强度垫圈 GB/T 1230-1991 5 钢网架螺栓球节点用高强度螺栓 GB/T 16939-1997 1.7 其他标准 1 钢结构防火涂料应用技术规程 CECS24：1990 2 室内钢结构防火涂料通用技术条件 GB/T14907-1994 3 钢结构防火涂料 GB 14907-2002 4 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB8923-88 。二、 设计标准2.1 通用标准 1 钢结构设计规范 GB50017-2003 2 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2
19、002 3钢结构抗火设计规程 CECS（在编） 4 建筑钢结构防火技术规程 DG/TJ 08-008-2000 J10041-2000上海规范 2.2 高层、高耸钢结构标准 1 高层民用建筑钢结构技术规程 JCJ99-1998（待局部修订） 2 多、高层建筑钢混凝土混合结构设计规程 CECS（在编）3 热轧H型钢构件设计规程 CECS（在编） 4 高耸结构设计规范 GBJ135-1990（在修订）5 高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95（2001年修订） 6 高层钢结构设计暂行规定 DBJ 08-32-92上海规范2.3 空间钢结构标准 1 网架结构设计与施工规程 JGJ7-1991
20、(待修订) 2 钢网架螺栓球节点 JGJ75.1-1991 3 钢网架焊接球节点 JGJ75.2-1991 4 钢网架检验及验收标准 JGJ75.3-1991 5 网壳结构技术规程 JGJ（61-2003）6 悬索结构设计规程 JGJ（待报批）7 索膜结构设计规程 CECS（在编）2.4 轻型钢结构标准1 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 CECS102:2002 2 门式刚架轻型房屋钢构件 JG144-2002 3 拱行波纹钢屋盖结构技术规程 CECS(待报批) 4 钢龙骨结构技术规程 CECS(在编)5 轻型房屋钢结构技术规程 CECS(在编) 6 冷弯型钢受力蒙皮结构设计规程 CECS(在
21、编) 7 轻型钢结构设计规程 DBJ 08-68-97 上海规范2.5 组合结构标准 1 钢管混凝土结构设计与施工规程 CECS28:1990(在修订) 2 矩形钢管混凝土结构设计规程 CECS(在编)3 混凝土钢管叠合柱技术规程 CECS(在编) 4 型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ138-2001 5 钢骨混凝土结构设计规程 YB9082-1997 6 钢-混凝土组合结构设计规程 DL/T 5085-1999国家经济贸易委员会 7 钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 YB 9238-92冶金工业部 8 钢管混凝土结构设计施工及验收规程 JCJ01-89国家建材工业局9 钢管混凝土构件N
22、-M相关设计计算图表 JCJ02-90国家建材工业局 10 火力发电厂主厂钢-混凝土组合结构设计暂行规定 DJGJ99-91能源部电力规划设计管理局 11 战时军港抢修早强型钢-混凝土组合结构技术规程 GJB 解放军总后勤部 2.6 钢结构连接标准 1 建筑钢结构焊接与验收规程 JGJ81-2002 2 钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 JGJ82-1991 3 焊接设计规范 JB/ZZ 5-86 中国机械委重型机械局企业标准4 焊接质量保证 钢熔化焊接头的要求和缺陷分级 GB/T 12469-90 5 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸 GB/T 986-1988 6 工程建设施工现场
23、焊接目视检验规范 CECS71:947 焊接与切割安全 GB9448-99 8 铝及铝合金焊接技术规程 HGJ22292 9 地脚螺栓 GB/T 799-19882.7 钢结构加固标准 1 钢结构加固技术规范 CECS77:1996 2 钢结构检测评定与加固技术规程 YB 9257-1996 三、 施工标准 3.1 通用标准 1 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-20012 钢结构工程质量检验评定标准 GB 50221-1995 3 钢结构制作工艺规程 DBJ 08-216-95上海规范4 网架结构工程质量检验评定标准 JGJ78-1991 5 塔桅钢结构施工及验收规程 CECS80
24、:96 9 钢桁架检验及验收标准 JGJ74.2-1991 10 钢桁架质量标准 JGJ74.1-1989 11 焊工技术考试规程 JJ12.2-1987 12 钢熔化焊手焊工资格考核方法 GB/T 15169-1994 13 钢结构工程通病及治理 TB-04 14 钢结构工程质量预控 YK-04 3.2 无损检测相关标准 1 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析 GB1231-1991 2 建筑安装工程金属熔化焊焊缝射线照相构测标准 CECS70:94 3 无缝钢管超声波探伤检验方法 GB/T 5777-96 4 钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级 GB/T 12605-1990
25、 5 铸钢件渗透探伤及缺陷显示迹痕的评级方法 GB/T 9443-19886 铸钢件磁粉探伤及质量评级方法 GB/T 9444-19887 接触式超声斜射探伤方法 GB/T 11343-1989 8 无损检测术语 超声检测 GB/T 12604.1-19909 无损检测术语 射线检测 GB/T 12604.2-1990 10 无损检测术语 渗透检测 GB/T 12604.3-1990 11 无损检测术语 磁粉检测 GB/T 12604.5-1990 12 无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T 9445-199913 复合钢板超声波探伤方法 GB/T 7734-1987 14 焊缝无损检测符号
26、GB/T 14693-1993四、 外国钢结构相关规范1 Load and resistance Factor design Specification for Structural Steel Buildings AISC-LRFD93美国钢结构学会 1993 2 Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members 美国钢铁学会AISI 1996 3 钢结构焊接规范美国焊接学会 1979 4 Working Draft.Steel structures.materials and design ISO/TC
27、167/SC1-N219 1989 5 钢混组合梁设计与施工规范 德国规范学会, 郑州工学院译 1983 6 钢骨钢筋混凝土结构计算标准日本建筑学会 1987,067 钢构造限界状态设计指针 AIJ98 日本建筑学会 1998 8 钢结构塑性设计规范 日本建筑学会 9 钢管构造设计施工指针 日本建筑学会 1990 10 高强螺栓结合设计与施工指南 日本建筑学会 1983 11 日本建筑结构抗震设计条例1981 12 结构构件焊接加固指南 前苏联 1979 13 加拿大国家建筑法规(National Building Code-NBC1990) 14 美国土木工程师协会标准(American Society of Civil Engineers Standards-ASCE 7-95)15 欧洲钢结构规范EC3 16 英国钢结构规范 BS5950-1990 17 德国钢结构规范 DIN18800-ii 注： GB国家标准（强制性）GB/T国家标准（推荐性） GBJ工程建设国家标准 CECS中国工程建设标准化协会标准 YB冶金工业行业标准 JG/T建筑工业行业标准（推荐性） JGJ建筑工程行业标准