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一、钢结构厂房安全检测可靠性技术服务中心——钢结构厂房安全检测可靠性实例:
深圳某钢结构厂房,为单层工业厂房,跨度32m;格构式钢柱,标准柱间距12.5m,柱间设横梁支撑墙架柱,东、西山墙各有四根抗风柱;两层吊车,均为实腹式钢吊车梁,其中上层吊车轨顶标高为17.200,2台300/50t吊车,下层吊车轨顶标高为11.500,2台30t吊车;平行弦桁架式屋架,轻型连续Z型檩条,双层保温屋面板。该厂房发生火灾,历时约50分钟后被扑灭,厂房西侧1-3线两个开间屋面垮塌。为了解火灾后剩余构件的可靠性、可利用性,委托对其进行检测评估。


当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。
钢材的强度设计值(材料强度的标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。
注:


1.自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470中相关的规定;
2.焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝,不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级;
3.对接焊缝抗弯受压区强度设计值取fcw,抗弯受拉区强度设计值取ftw。



二、钢结构厂房安全检测可靠性技术服务中心——钢结构厂房各类作用力:


(一)固定载荷


是指主桁架自重,水平桁架重量和平台板重量,司机室及其它构件重量等。固定载荷视为节点载荷,桁架两端的节点载荷取其它节点载荷之半。计算固定载荷时应考虑冲击系数 1。 1=1.2


水平桁架和走台铺板的重量由主桁架和斜桁架平均分担,司机室重量按其位置分配到主桁架和斜桁架相应的节点上。


固定载荷的作用形式,对于桁架结构自重视为节点载荷。 固定载荷为P固=4140KG×1.2=4968KG。


均布载荷为P均=(4140KG×1.2)÷(跨度+悬臂)=300KG/m=30N/cm=3000N/m


(二)移动载荷(额定载荷)


是指小车自重和有效起重量及吊具的重量。计算时应考虑动力系数 φ2。 φ2=1.3,移动载荷以轮压的形式作用于主桁架,小车轮压可按下式计算:


P计=P小车+ φ 2P载 (2—1) 式中 P小车——由小车重量引起的轮压(公斤); P载——由起重量和吊具重量引起的轮压(公斤)。 P移=14000KG


(三)惯性载荷


惯性载荷是由于小车和大车走行机构起动或制动时所产生的水平惯性力。惯性载荷的值由驱动轮(起动时)或制动轮(制动时)与轨道间的粘着力所限制。一般在龙门起重机走行机构中,驱动轮亦即制动轮。在大多数情况下制动时的加速度大于起动时的加速度,且紧急制动的机会多于紧急起动。因此,水平惯性载荷均按紧急制动的情况来计算。小车制动时所引起的水平惯性力是靠小车制动轮的粘着力传到主桁架上,并沿小车轨道方向作用于主桁架;而大车制动时的惯性力是上部桁架主梁及载重小年等载荷而引起并作用于桁架主梁的水平桁架平面内。


惯性载荷的计算在此忽略不计。大车制动时,结构自重引起的水平惯性力以节点载荷的方式作用于上水平桁架。


(四)风载荷


户外工作的起重机应计算工作状态下的风载荷。 风载荷计算公式


露天工作的龙门起重机按下列公式计算风载荷: P风=ΣqCF(公斤) (2--2)


式中 q——标准风压值(公斤/米2),q=15公斤/米2 C——受风物体的体形系数; C=1.3


F——龙门起重机结构和吊货垂直于风向的迎风面积(米2)。F=10米2 Σ——风力系数;Σ=1.6


P风=1.6×15公斤/米2×1.3×10米2=312公斤


主桁架的上述载荷,一般采用两种计算组合组合甲:考虑正常工作时的情况。(即固定载荷)移动载荷(考虑动力系数)。


组合乙:考虑工作状态下的大载荷。即固定载荷、移动载荷(考虑动力系数),惯性载荷及工作状态下的风载荷。





检测的主要内容如下:


1. 结构布置与轴线尺寸、层高检测;


2. 承重构件截面尺寸检测;


3. 结构构件连接情况检测;


4. 屋面檩条布置检测;


5. 结构构件焊缝质量检测;


6. 结构构件涂漆、锈蚀情况检测;


7. 建筑整体外观质量检测;


8. 屋面光伏荷载调查分析;


9. 根据现场检测结果、委托方提供资料及国家现行相关规范对现结构进行复核验算,根据复核验算结果提出检测结论和使用建议。


三、钢结构厂房安全检测可靠性技术服务中心——钢结构加固的方法
改变结构计算图的加固。
改变结构计算图形的加固方法指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑,施加预应力,考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。
3.1钢柱的加固。
3.1.1 增设支撑减少柱计算长度。
3.1.2 将屋架与柱交接改为刚接,减少柱计算弯矩和计算长度。
3.1.3 增加屋盖支撑使排架柱可按空间结构进行验算。
3.1.4 加强某柱列,使排架所受水平荷载主要由该列柱承担,其他柱列卸载,减少加固工作量。
3.2 钢梁的加固。
3.2.1 增设支柱或支撑以减少梁的跨度,提高梁的承载力。
3.2.2 增设拉杆施加预应力。
3.2.3 将各单跨梁支座连接成连续梁,以减少跨中弯矩。
3.3 增大构件截面的加固。


四、钢结构厂房安全检测可靠性技术服务中心——公司从事建筑工程结构安全性检测工作,熟练掌握各类房屋安全检测工作流程,如:


※ 钢结构质量安全检测


※ 屋面光伏荷载检测


※ 广告牌安全检测


※ 学校幼儿园抗震


※ 建筑加层安全评估


※ 外企验厂竣工验收检测


※ 厂房楼面承重能力检测


※ 危房鉴定


※ 火灾后房屋损伤检测


※ 装修改造安全影响评估


※ 办理房屋租赁类房屋安全检测


※ 其它各类房屋安全检测。

一、钢结构厂房验收安全检测主要事项:


1.收集设计资料、施工质保资料等相关资料;


2.根据委托单位提供的资料,对建筑物的楼面荷载、使用环境、使用历史等作全面调查;


3.外观质量检测;


4.结构布置检测,采用卷尺、皮尺检测该建筑结构轴线;


5.测量主要结构构件几何尺寸、截面规格;


6.钢构件涂层厚度检测;


7.采用超声波探伤法检测钢梁、钢柱、钢网架部分杆件的焊缝质量,采取随机抽测的原则;


8.抽查螺栓质量;


9.测量角柱的水平位移;


10.根椐上述检测结果及查阅相关的资料,编制房屋结构安全报告,综合评定该工程质量及其安全性,并提出相应的处理措施。



二、钢结构厂房验收安全检测注意事项:


钢结构工程中钢梁足主要承力构件之一,由钢板焊接而成.除要求钢板材质满足设计要求外,钢板对接焊缝的焊接质量达至4设计规定的标准。对接焊缝焊接工艺复杂,易出现未焊透、夹杂物、气孔、热裂纹和冷裂纹等缺陷,尤其是与焊缝连接的母材边缘坡VI的微观缺陷,如弥散状夹杂物和晶问组织不均匀等,这些微观缺陷在焊接热的作用下会产生膨胀,导致焊缝和母材连接处产生较强的热应力,当该应力高至材料本身不能承受时,钢板和焊缝就产生宏观裂纹或延迟裂纹。历史上曾因此而发生过重大事故,所以对钢结构工程巾的钢粱进行无损检测是确保工程质量和使用安全的重要环节之一。


I检测依据


钢梁对接焊缝超声波探伤没有现行国家标准,因此借用JB 4730一1994标准,该标准只适用于焊接板厚为8~120mm的母材,而钢梁对接处板厚多为6mm,嘲此6mm厚钢板对接焊缝超声波探伤无标准可依。工作中曾尝试用此标准对板厚为6~10mm对接焊缝进行超卢检测,结果不能令人满意。美国ASME和口本JIS Z3060标准对6mm厚钢板对接焊缝超声波探伤工艺规定用距离波幅曲线进行缺陷定量。据此使用现有的超声波探伤设备和试块对钢梁6mm厚钢板对接焊缝进行探伤,发现由于6mm钢板声程短,现有斜探头晶片大,易形成多次反射,焊缝余高反射波干扰严霞而使波形难于辨认,缺陷定量困难。在此通过改变探头晶片尺寸,根据国外标准制作对比试块来满足探伤要求。


2仪器、探头和试块


选用A型脉神反射式超声波探伤仪,要求仪器性能指标符合ZBY 84标准规定。考虑到厚度只有6mm的钢板超声波探伤,探头近场区对反射波的影响强烈,因此还要求仪器具有抑制近场区杂波的能力。探伤中采用单斜探头直接接触法,探头晶片尺寸为8ram×12ram~9mm×9ram,频率为2.5~5.0MHz,K--2.5~3.0,仪器探头组合灵敏度为35~40dB。根据钢梁上下盖板及腹板的不同厚度,制作一套厚度不同的对比试块,与CSK—I A。CSK—m A标准试块配合使用。制作中要求对比试块材质与被探工件相同,表面不加工,试块内部无缺陷,焊接工艺、焊缝以及母材晶粒度与被检钢梁-致。


三、钢结构厂房验收安全检测——材料检测:


一、力学性能检测


1、钢结构力学性能检测:


a.金属原材如钢板、圆钢拉伸检测(抗拉强度、屈服强度、断后延伸率)、弯曲试验、冲击试验(常温冲击、低温冲击、时效冲击)、硬度等韧性和塑性性能检测,钢筋拉伸检测(屈服强度、抗拉强度)、弯曲等性能。钢板的Z向拉伸试验。


b.金属焊接件的焊接工艺评定,钢筋焊接件的拉伸和弯曲试验。


c.金属硬度试验是金属抵抗局部变形,特别是塑性变形,压痕或划痕的能力,是衡量金属材料软硬程度的一种指标。硬度包括:维氏硬度、里氏硬度、洛氏硬度、布氏硬度。


2、钢结构紧固件力学性能检测


螺栓连接副扭矩系数、紧固轴力、拉伸(屈服强度、抗拉强度)、楔负载试验、螺栓螺母保载试验、螺栓螺垫圈硬度等性能、螺栓连接板抗滑移系数检测。


二、钢材化学成分分析


钢材化学成分分析分为光谱分析与湿法分析,化学分析元素有:C、P、Si、Mn、Cr、Ni、Cu、Mo、V、Ti、Al、Nb、W、B。


三、涂料原材料检测


1.涂料常规检测、内外墙涂料、防火涂料、防腐涂料的检测,常规检测项目有:容器中状态、颜色及外观、粘度、流出时间、细度、比重、遮盖力、干燥时间、不挥发物含量、镜面光泽、硬度、柔韧性、耐弯曲性、附着力、耐冲击性、耐水性、耐化学试剂性、耐热性、流挂性、耐湿热性、耐磨性、耐盐雾性、耐老化性。


2.钢结构涂装质量检测,常规检测项目有:钢结构涂装外观检测、钢结构涂层附着力检测、钢结构涂层厚度检测。


四、盐雾试验


盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。盐雾试验的目的是为了考核产品或金属材料的耐盐雾腐蚀质量,盐雾试验结果的判定方法有:评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析法。


盐雾试验主要有:中性盐雾试验(NSS试验)、盐雾试验(SS试验)、醋酸盐雾试验(ASS试验)、铜加速醋本能试验、高温湿热试验


五、无损探伤试验


无损检测(NDT)就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。


检测方法有:超声检测(UT)、射线检测(RT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)。



四、本公司除办理钢结构厂房验收安全检测,还承接以下全国业务范围:


1、出租房屋租赁前安全


2、文化、体育、、宾馆、餐饮、商铺、展厅等公共场所的开业前、转业前和资质年审前的房屋安全3、房屋改变用途安全及改变使用功能


4、工业厂房安全


5、房屋结构加固


6、灾后危房检测


8、建筑工程司法


9、住宅套内验收(一房一验)


10、建筑节能检测


11、文物保护建筑质量综合检测评估


12、近代建筑保护检测


13、历史的程序违法建筑取证检测


14、房屋加层改造检测

一、钢结构厂房承重安全检测项目实例分析:


1工程概况
某熔炉厂房一期工程为多层钢框架结构,桩基彩钢板屋面,平面布置呈矩形,南北向长124.5 In,东西向长54.5 In,建筑面积14 675.7 In ,于2003年完工,现处于正常使用期。由于施工过程缺少必要的质量监督,为安全起见,遂委托某房屋安全站对该厂房结构的安全性进行。


2 现场检测
2.1 使用现状及资料查看该建筑建于2003年,建成后作为生产车间正常使用至今未改变功能,现场检查中未发现超载等违规使用现象;某市建设工程质量检测中心出具的工程用材检测报告显示结果均为合格。
2.2 地基基础
由于该房屋建成已有1O年,从上部主体结构构件及散水部位的外观检查来看,暂未发现由于地基基础不均匀沉降或地基承载力不足引起的变形裂缝及损伤,地基基础工作正常。
2.3 上部承重结构
2.3.1 结构布置和构造
依据GB/T 50344—2004(建筑结构检测技术标准》[3 现场对照设计图纸对该建筑的结构布置、支撑情况、节点连接等进行了检查。该建筑为地下1层、地上2层、局部夹层;钢结构;夹层标高分别为3.353,7.010,11.951 m;多跨连续门式刚架结构;梁柱节点为刚接,柱脚节点为铰接,主次梁节点为铰接;基本柱距为9.5m,其余柱距大小不等,大跨度9.5 ITI。钢柱在基础顶面标高处与混凝土基础短柱采用4个地脚螺栓连接,双螺帽紧固,地脚螺栓规格共有3种,分别为M30、M36和M45;上部主体结构采用轧制H 型钢柱和轧制H 型钢梁刚接(设计强度等级为SS400,相当于Q235),通过1O种不同类型的刚性节点和10.9级M22、M24扭剪型高强
螺栓把不同规格钢柱、钢梁连接起来。经检查,钢梁钢柱节点连接符合设计要求,高强螺栓规格和数量均符合设计要求,螺栓连接安全可靠;参照图纸逐一对柱间支撑、墙梁、屋面支撑等构件进行检查,各节点构造做法及支撑系统设置均与设计图纸相符。检查发现,地下1层钢梁涂装层部分脱落、钢梁普遍出现锈蚀。对钢梁、钢柱的加劲肋设置情况进行了检查,检查结果表明加劲肋设置位置符合规范要求,加劲板尺寸及钢板厚度均符合设计要求。经查看设计图纸,楼面做法为钢承板混凝土复合楼板,板底设1.6 mm厚山型镀锌钢板,上铺设150 mm厚C30混凝土,内设双向双层钢筋网,20 mm 厚细石混凝土找平层,完成后平均总厚度约为175 mm。经检查,楼板未发现明显裂缝、变形和松动等缺陷,节点连接安全可靠,符合设计要求。
3检测分析
1)该幢建筑基础布置符合设计图纸要求,上部结构未出现由于地基基础承载能力不足以及不均匀沉降引起的裂缝或损伤,地基基础工作正常,根据GB 50144—2008<<工业建筑可靠性标准》l6],本工程地基基础安全性等级评为A级。
2)该幢建筑所抽检钢结构构件的钢板强度满足设计要求,所抽检钢构件的截面尺寸、钢板厚度、焊缝质量基本符合设计要求,根据GB 50144—2008,该钢结构上部承重结构按构件的安全性等级评为B级。对钢结构的上部结构布置、支撑、连接构造等的检查可知,该钢结构的结构布置、支撑情况、节点连接、构造等基本符合设计图纸要求,结构布置合理,形成完整系统,传力路线正确,各结构构件间的连接基本无松动、变形或残损,符合规范要求,根据G144—2008,该钢结构上部结构整体性等级评为B级。经检查,该建筑的侧向位移满足相关规范的要求,结构侧向位移评为B级。综合看来,钢结构上部承重结构的安全性等级评为B级。
3)该钢构围护系统基本符合设计图纸要求,整体性较好,构造连接可靠,墙面无明显侧向位移,墙面和屋面结构无损伤、渗漏等现象,根据GB 50144—2008,该钢结构围护结构系统承重结构部分评为A级。
4)综合该建筑地基、上部承重结构、围护系统,同时考虑部分节点为隐蔽工程,根据GB 50144—2008,该建筑安全性综合评定为二级。



二、钢结构厂房承重安全检测包括哪些内容:


(一)用测厚仪测定钢结构截面厚度
钢结构由于加工程度和断面锈蚀的影响,钢结构断面厚度往往有些变化。特别是锈蚀使截面减薄,承载能力下降,对结构安全度影响是很大的。因此,测定钢结构截面厚度是非常重要的一项任务。目前,测定厚度一种是卡尺,一种是用测厚仪测定厚度。下面介绍用超声波数字测厚仪测定截面厚度的方法。采用超声波脉冲反射法。超声波从一种均匀介质传播到另一种均匀介质时,分界面上会发生声的反射,从探头发射的超声波,经过延迟块而进入被测件,超声波到达分界面时,而被反射回来,又通过延迟块被接收探头接收,测出发射脉冲到接收脉冲之间的时间,扣除延迟块时间,根据声速、时间、距离三者关系,求出被测件的厚度。即仪器显示的厚度值。如1.2~100mm的仪器显示值为20.88,即20.88mm,其度为0.01mm。
(二)钢结构涂层厚度的测定
在钢结构中,涂层好坏及涂层厚度是一个重要参数,因此测定涂层厚度是一项重要项目。涂层厚度测定一般用磁性测厚仪测定,国内外均有产品。国产涂层磁性测厚仪用天津市材料试验机厂的产品,名称是QCC- A型磁性测厚仪。用磁性测厚仪时,要调好仪器,使其具有正常工作性能。要确定测量范围,档为0~50μm,第二档为0~500μm。测量时,用探头接触被测涂层。测定时要清除涂层表面灰尘和油污,以防影响精度。测试时根据涂层具体情况确定,通过仪器确定有无涂层,因在长期环境作用下涂层损伤直至消失涂层,涂层消失与否是涂层的重要参数。因为有无残留涂层是结构锈蚀程度一个重要界限,也是性评估的重要界限。
(三)钢结构屋架挠度的测定
钢屋架一般跨度都较大,如21、24、30m等,测量挠度较困难,用很大的力把钢丝拉紧,而且钢丝要求具有一定的抗拉强度。测量时关键要把握住钢丝拉直,使测量数值准确。同时,好有竣工记录,原钢屋架在施工后有否反拱或挠度值。这两个值确定之后才能确定屋架在荷载作用下的应力挠度值。当然往往由于施工安装时就有反拱,使用后仍然有后拱,测出来的挠度值是负挠度,因此,测定数值一定标明正负值。测定挠度时好确定固,即一般在跨中确定测点。如倾仪果测定时拉钢丝中间遇有障碍。如角钢、电线等,此时在两端垫支点,以使钢丝拉直。垫支点时,测量出的挠度值减去两支点高度的平均值,才‘是实际挠度值。同时为了确保跨度端点的固定位置,两端要有专人掌握端点固定位置并标出端点与实际屋架端点的距离,以求出实际的测量挠度时的跨度值。


三、钢结构厂房承重安全检测——钢结构屋面及节点漏水原因


钢结构屋面漏水是通病,漏水主要集中在垂直搭接、水平搭接、屋脊两边搭接、采光瓦四周、风机四周、烟囱管道四周、屋面所有螺钉、水槽、女儿墙接缝处等接缝部位。主要原因有以下一些方面。


2.1钢结构屋面坡度一般较小,往往在6%


以下,在中南雨水较多地区这种结构的屋面漏水现象较为普遍,有大面积漏水、采光窗及屋脊结合部位点滴等。究其原因,形成漏水现象的原因不外自攻螺丝、彩钢板搭接、屋脊瓦、抽心铆钉、屋面上人引起彩钢板变形及采光窗等装饰部位防雨胶脱落等几个方面原因。


2.2由于材料特性引发的漏水隐患:


(1)金属板自身导热系数大,当外界温度发生较大变化时,由于环境温差变化大,因温度变化造成彩钢板收缩变形而在接口处产生较大位移,因而在金属板接口部位极易产生漏水隐患。


(2)钢结构体系中,由于结构本身在温度变化、受风载、雪载等外力的作用下,容易发生弹性变形,在连接部位产生位移而产生漏水隐患。


(3)部位,由于使用不同材料连接,比如女儿墙与钢板连接处、屋面采光带等部位,由于应力变化不同步,产生漏水隐患。


3钢结构屋面及节点防水措施


出现屋面漏水主要是影响了建筑物的正常使用,侵蚀建筑物结构主体,而且还进一步缩短了建筑物的原有使用寿命。然而治理屋面上的渗漏是项综合防治的长期工作。



四、本公司除办理钢结构厂房承重安全检测,还承接以下全国业务范围:


1.钢结构检测、焊缝质量无损探伤技术、钢网架结构的变形检测


2.中小学校、幼儿园、等建筑物抗震


3.建(构)筑物抗震、建(构)筑物综合抗震能力


4.特种行业营业执照、教育办学所需的、房屋质量安全年审


5.工业与民用建筑裂缝检测与评定


6.公共场所及特种营业场所安全


7.广告牌(T型)安全性构筑物、广告牌检测出合格报告


8.公共建筑结构检测(安全性、可靠性、改造加层等检测)


9.民用建筑、工业建筑厂房补办房屋安全检测


10.基坑支护设计


11.商务服务房屋质量房屋检测及抗震

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