钢结构的现场检测课件.pptx

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1、钢结构的现场检测,钢结构的检测可分为在建钢结构的检测和既有钢结构的检测。 当遇到下列情况之一时，应按在建钢结构进行检测：在钢结构材料检查或施工验收过程中需了解质量状况。对施工质量或材料质量有怀疑或争议。对工程事故，需要通过检测，分析事故的原因及对结构可靠 性的影响。当遇到下列情况之一时，应按既有钢结构进行检测：钢结构安全鉴 定，钢结构抗震鉴定，钢结构大修前的可靠性鉴定，建筑改变用途、改 造、加层或扩建前的鉴定，受到灾害、环境侵蚀等影响的鉴定，对既有 钢结构的可靠性有怀疑或争议。,钢结构的现场检测,图1-18钢结构检测工作的程序,钢结构检测工作的程序宜按图1-18所示进行。,（1） 直接目视检测

2、时，眼睛与被检工件表面的 距离不得大于600 mm，视线与被检工件表面所成的夹角 不得小于30，并宜从多个角度对工件进行观察。（2） 被测工件表面的照明亮度不宜低于160 lx；当对 细小缺陷进行鉴别时，照明亮度不得低于540 lx。,钢结构的现场检测,外观质量检测,1.1,一般规定,1.,钢结构的现场检测,外观质量,2.,钢材表面不应有裂纹、折叠、夹层，钢材端边或断口处 不应有分层、夹渣等缺陷。当钢材的表面有锈蚀、麻点或划伤等缺陷时，其深度不 得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。焊缝外观质量的目视检测应在焊缝清理完毕后进行，焊 缝及焊缝附近区域不得有焊渣及飞溅物。焊缝焊后目视检测的内容 应包括

3、焊缝外观质量、焊缝尺寸，其外观质量及尺寸允许偏差应符 合钢结构工程施工质量验收规范（GB 502052001）的有 关规定。,钢结构的现场检测,高强度螺栓连接副终拧后，螺栓丝扣外露应为23扣， 其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣；扭剪型高强度螺栓连接副终拧后，未拧掉梅花头的螺栓数不宜多于该节点总螺栓数 的5%。涂层不应有漏涂，表面不应存在脱皮、泛锈、龟裂和 起泡等缺陷，不应出现裂缝，涂层应均匀，无明显皱皮、流坠、 乳突、针眼和气泡等，涂层与钢基材之间和各涂层之间应黏结牢 固，无空鼓、脱层、明显凹陷、粉化松散和浮浆等缺陷。,钢结构的现场检测,表面质量的磁粉检测钢结构铁磁性原材料的表面或近表

4、面缺陷，可按照下面 的规定进行检测：磁粉检测应按照预处理、磁化、施加磁悬液、磁 痕观察与记录、后处理等步骤进行。预处理应符合下列要求： 应对试件探伤面进行清理，清除检测区域内试件上的 附着物（油漆、油脂、涂料、焊接飞溅、氧化皮等）；在对 焊缝进行磁粉检测时，清理区域应为由焊缝向两侧母材方向 各延伸20 mm的范围。,钢结构的现场检测, 根据工件表面的状况、试件使用要求，选用 油剂载液或水剂载液。 根据现场条件、灵敏度要求，确定用非荧光 磁粉或荧光磁粉。 根据被测试件的形状和尺寸选定磁化方法。,钢结构的现场检测,（3） 磁化应符合下列规定： 磁化时，磁场方向宜与探测的缺陷方向垂直，与探 伤面平行

5、。 当无法确定缺陷方向或有多个方向的缺陷时，应采 用旋转磁场或采用两次不同方向的磁化方法。当采用两次 不同方向的磁化时，两次磁化方向间应垂直。检测时，应先放置灵敏度试片在试件表面，检验 磁场的强度、方向及操作方法是否正确。,钢结构的现场检测, 用磁轭检测时，应有覆盖区，磁轭每次移动的 覆盖部分应为1020 mm。 用触头法检测时，每次磁化的长度宜为7520 0 mm；检测过程中，应保持触头端干净，触头与被 检表面接触良好，电极下宜采用衬垫。 探伤装置在被检部位放稳后才可接通电源，移 去时应先断开电源。,钢结构的现场检测,在施加磁悬液时，可先喷洒一遍磁悬液使被测部位 表面湿润，在磁化时再次喷洒磁

6、悬液。磁悬液宜喷洒在行进方 向的前方，磁化应一直持续到磁粉施加完成为止，形成的磁痕 不应被流动的液体破坏。磁痕观察与记录应按下列要求进行： 磁痕的观察应在磁悬液施加形成磁痕后立即进行。应对磁痕进行分析判断，区分缺陷磁痕和非缺陷磁痕。可采用照相、绘图等方法记录缺陷的磁痕。,钢结构的现场检测,（6） 检测完成后，应按下列要求 进行后处理： 被测试件因剩磁而影响使用时， 应及时进行退磁。 清除被测部位表面的磁粉，并清 洗干净，必要时应进行防锈处理。,钢结构的现场检测,表面质量的渗透检测,1.3,渗透检测的环境及被检测部位的温度宜为1050。当温度低于10 或高于50 时，应按承压设 备无损检测 第5

7、部分：渗透检测（NB/T 47013.5 2015）的规定进行灵敏度的对比试验。（1） 渗透检测应按照预处理、施加渗透剂、去 除多余渗透剂、干燥、施加显像剂、观察与记录、后 处理等步骤进行。,钢结构的现场检测,（2） 预处理应符合下列规定： 对检测面上的铁锈、氧化皮、焊接飞溅物、油污及 涂料应进行清理。应清理从检测部位边缘向外扩展30 mm 的范围；机械加工检测面的表面粗糙度 Ra 不宜大于12.5 m，非机械加工面的表面粗糙度不得影响检测结果。 对清理完毕的检测面应进行清洗，待其充分干燥后， 才可施加渗透剂。,钢结构的现场检测,施加渗透剂时，可采用喷涂、刷涂等方法使被检测部 位完全被渗透剂覆

8、盖。在环境及工件温度为1050 的条件下， 保持湿润状态不应少于10 min。去除多余渗透剂时，可先用无绒洁净布进行擦拭。在 擦除了检测面上大部分多余的渗透剂后，再用蘸有清洗剂的纸巾 或布在检测面上朝一个方向擦洗，直至将检测面上残留的渗透剂 全部擦净。清洗处理后的检测面，经自然干燥或用布、纸擦干或 用压缩空气吹干。干燥时间宜控制在510 min。,钢结构的现场检测,宜使用喷罐型的快干湿式显像剂进行显像。使用前应充分 摇动，喷嘴宜控制在距检测面300400 mm处进行喷涂，喷涂方向宜 与被检测面成3040的夹角，喷涂应薄而均匀，不应在同一处多次 喷涂，不得将湿式显像剂倾倒至被检面上。痕迹观察与记

9、录应按下列要求进行： 施加显像剂后宜停留730 min后，才可在光线充足的条件下 观察痕迹显示情况。 当检测面较大时，可分区域检测。 对细小痕迹，可用510倍放大镜进行观察。 缺陷的痕迹可采用照相、绘图、粘贴等方法进行记录。检测完成后，应将检测面清理干净。,钢结构的现场检测,内部缺陷的超声波检测,1.4,超声波检测适用于母材厚度不小于8 mm、曲 率半径不小于160 mm的碳素结构钢和低合金高强 度结构钢对接全熔透焊缝，使用A型脉冲反射法手 工超声波的质量检测。对于母材壁厚为48 mm、 曲率半径为60160 mm的钢管对接焊缝与相贯节 点焊缝应按照钢结构超声波探伤及质量分级法（JG/T 20

10、32007）的有关规定执行。,钢结构的现场检测,钢结构的现场检测,图1-19距离,波幅曲线,钢结构的现场检测, 不同检验等级所对应的灵敏度要求应符合表 1-13的规定。表中的DAC应以3横通孔作为标准反 射体绘制距离-波幅曲线。在满足被检工件最大测试 厚度的整个范围内绘制的距离波幅曲线在探伤仪 荧光屏上的高度不得低于满刻度的20%。,钢结构的现场检测,钢结构的现场检测,超声波检测应包括探测面的修整、涂抹耦合剂、 探伤作业、缺陷的评定等步骤。检测前应对探测面进行修整或打磨，清除焊接 飞溅、油垢及其他杂质，表面粗糙度不应超过6.3 m。当 采用一次反射或串列式扫查检测时，一侧修整或打磨区域 宽度应

11、大于2.5 K ；当采用直射检测时，一侧修整或打磨 区域宽度应大于1.5 K 。其中，K 为斜探头的斜率， 为 母材或被测物的厚度。,钢结构的现场检测,（5） 应根据工件的不同厚度选择仪器时基线水平、 深度或声程的调节。当探伤面为平面或曲率半径 R W2/4时，可在对比试块上进行时基线的调节；当探伤面曲 率半径 R W2/4 时，探头楔块应磨成与工件曲面相吻 合的形状，反射体的布置可参照对比试块确定，试块宽 度应按式（1-10）进行计算。b2S/De（1-10）,钢结构的现场检测,当受检工件的表面耦合损失及材质衰减与试块不同时， 宜考虑表面补偿或材质补偿。耦合剂应具有良好的透声性和适宜的流动性

12、，不应对 材料和人体有损伤作用，同时应便于检测后清理。当工件处于水 平面上检测时，宜选用液体类耦合剂；当工件处于竖立面检测时， 宜选用糊状类耦合剂。探伤灵敏度不应低于评定线灵敏度。扫查速度不应大 于150 mm/s，相邻两次探头移动区域应保持有探头宽度10%的 重叠。在查找缺陷时，扫查方式可选用锯齿形扫查、斜平行扫查 和平行扫查。为确定缺陷的位置、方向、形状，观察缺陷动态波 形，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头扫查方式。,钢结构的现场检测,（9） 对所有反射波幅超过定量线的缺陷，均应确定其 位置、最大反射波幅所在区域和缺陷指示长度。缺陷指示长 度的测定可采用以下两种方法： 当缺陷反射波只

13、有一个高点时，宜用降低6 dB相对 灵敏度法测定其长度。 当缺陷反射波有多个高点时，宜以缺陷两端反射波 极大值之处的波高降低6 dB之间探头的移动距离，作为缺陷 的指示长度，如图1-20所示。,钢结构的现场检测,图1-20端点峰值测长法,钢结构的现场检测,（10） 在确定缺陷类型时， 可将探头对准缺陷做平动和转动扫查，观察波形的相应变化， 并可结合操作者的工程经验做 出判断。, 当缺陷反射波在区未达 到定量线时，如探伤者认为有必 要记录，可将探头左右移动，使 缺陷反射波幅降低到评定线，以 此测定缺陷的指示长度。,钢结构的现场检测,高强度螺栓终拧扭矩检测,1.5,（4） 检测时，施加的作用力应位

14、于扭矩扳手手柄尾端， 用力应均匀、缓慢。除有专用配套的加长柄或套管外，不得在尾部 加长柄或套管的情况下测定高强度螺栓终拧扭矩。扭矩扳手经使用后，应擦拭干净放入盒内。对于长期不用的扭矩扳手，在使用前应先预加载3次， 使内部工作机构被润滑油均匀润滑。,钢结构的现场检测,钢结构的现场检测,变形检测,1.6,变形检测可分为结构整体垂直度、整体平面弯曲以及构 件垂直度、弯曲变形、跨中挠度等项目。在对钢结构或构件 变形进行检测前，宜先清除饰面层；当构件各测试点饰面层 的厚度接近且不明显影响评定结果时，可不清除饰面层。（1） 应以设置辅助基准线的方法测量结构或构件的变 形；对变截面构件和有预起拱的结构或构件

15、，还应考虑其初 始位置的影响。,钢结构的现场检测,（2）测量尺寸不大于6 m的钢构件变形，可采用拉线、 吊线锤的方法，并应符合下列规定： 测量构件弯曲变形时，从构件两端拉紧一根细钢丝或 细线，然后测量跨中位置构件与拉线之间的距离，该数值即 构件的变形。 测量构件的垂直度时，从构件上端吊一个线锤至构件 下端，当线锤处于静止状态时，测量吊锤中心与构件下端的 距离，该数值即构件的顶端侧向水平位移。,（3） 测量跨度大于6 m的钢构件挠度，宜采用全站仪 或水准仪，并按下列方法进行检测： 钢构件挠度观测点应沿构件的轴线或边线布设，每个 构件不得少于3点。 将全站仪或水准仪测得的两端和跨中的读数相比较，

16、可求得构件的跨中挠度。 钢网架结构总拼完成及屋面工程完成后的挠度值检测， 对跨度为24 m及以下的钢网架结构测量下弦中央一点；对跨 度在24 m以上的钢网架结构测量下弦中央一点及各向下弦跨 度的四等分点。,钢结构的现场检测,钢结构的现场检测,尺寸大于6 m的钢构件垂直度、侧向弯曲矢高以及钢结 构整体垂直度与整体平面弯曲宜采用全站仪或经纬仪检测。可用计 算测点间的相对位置差的方法来计算垂直度或弯曲度，也可采用通 过仪器引出基准线，放置量尺直接读取数值的方法。当测量结构或构件的垂直度时，仪器应架设在与倾斜方 向正交的方向线上，且宜距被测目标12倍目标高度。,钢结构的现场检测,钢构件、钢结构安装主体

17、垂直度检测，应 测量钢构件、钢结构安装主体顶部相对于底部的水平 位移与高差，并分别计算垂直度及倾斜方向。当用全站仪检测，且现场光线不佳、起灰 尘、有震动时，应用其他仪器对全站仪的测量结果进 行对比判断。,钢结构的现场检测,钢材厚度检测,1.7,钢材的厚度应在构件的3个不同部位进行测量，取3处测 试值的平均值作为钢材厚度的代表值。对于受腐蚀后的构件厚 度，应将腐蚀层除净、露出金属光泽后再进行测量。在对钢结构钢材厚度进行检测前，应清除表面油漆 层、氧化皮、锈蚀等，并打磨至露出金属光泽。检测前应预设声速，并应用随机标准块对仪器进行 校准，经校准后才可进行测试。,钢结构的现场检测,将耦合剂涂于被测处，

18、耦合剂可用机油、化学 糨糊等。当测量小直径管壁厚度或工件表面较粗糙时，可 选用黏度较大的甘油。将探头与被测构件耦合即可测量，接触耦合时 间宜保持12 s。在同一位置宜将探头转过90后做两次测 量，取两次的平均值作为该部位的代表值。在测量管材壁 厚时，宜使探头中间的隔声层与管道轴线平行。测厚仪使用完毕后，应擦去探头及仪器上的耦 合剂和污垢，保持仪器的清洁。,钢材品种检测适用于采用化学成分分析方法判断国产结构钢 钢材的品种。取样所用工具、器械、容器等应预先进行清洗。钢材取样时，应避开钢结构在制作、安装过程中有可 能受切割火焰、焊接等热影响的部位。在取样部位可用钢锉打磨构件表面，除去表面油漆、 锈斑

19、，直至露出金属光泽。,钢结构的现场检测,钢材品种检测,1.8,钢结构的现场检测,屑状试样宜采用电钻钻取。同一构件钢材宜 选取3个不同部位进行取样，每个部位的试样重量不宜少 于5 g。取样过程中应避免过热而引起屑状试样发蓝、发 黑，也不得使用水、油或其他滑油剂。取样时，宜去掉 钢材表面1 mm以内的浅层试样。宜采用化学分析法测定试样中C、Mn、Si、 S、P五种元素的含量。对于低合金高强度结构钢，必要 时可进一步测定试样中V、Nb、Ti三种元素的含量。,钢结构的现场检测,当采用化学分析法测定钢材中C、Mn、Si、S、P、 V、Nb、Ti等元素的含量时，其操作与测定应符合钢铁 总碳 硫含量的测定

20、高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）（GB/T 201232006）和钢铁及合金化学分析方法（GB/ T 223）中相应元素化学分析方法的有关规定。钢材的品种应根据钢材中C、Mn、Si、S、P五种元 素或C、Mn、Si、S、P、V、Nb、Ti八种元素的含量，对照碳素结构钢（GB/T 7002006）、低合金高强度结构钢（GB/T 15912008）中的化学成分含量进行判别。,钢结构的现场检测,防腐涂层厚度检测,1.9,防腐涂层厚度的检测应在涂层干燥后进行。检测时 构件的表面不应有结露。同一构件应检测5处，每处应 检测3个相距50 mm的测点。测点部位的涂层应与钢材 附着良好。使用涂层测厚仪检

21、测时，应避免电磁干扰。 防腐涂层厚度检测应经外观检查合格后进行。（1） 确定的检测位置应有代表性，在检测区域内 分布宜均匀。检测前应清除测点表面的防火涂层、灰尘、 油污等。,钢结构的现场检测,检测前应对仪器进行校准。校准宜采用两点校准， 经校准后才可测试。应使用与被测构件基体金属具有相同性质的标准 片对仪器进行校准，也可用待涂覆构件进行校准。检测期间 关机再开机后，应对仪器重新校准。测试时，测点距构件边缘或内转角处的距离不宜 小于20 mm。探头与测点表面应垂直接触，接触时间宜保 持12 s，读取仪器显示的测量值，对测量值进行打印或记 录。,钢结构的现场检测,防火涂层厚度检测,1.10,防火涂

22、层厚度的检测应在涂层干燥后进行。楼板和墙体的防火涂层厚度检测，可选两相邻 纵、横轴线相交的面积为一个构件，在其对角线上，按每 米长度选一个测点，每个构件不应少于5个测点。梁、柱构件的防火涂层厚度检测，在构件长度 内每隔3 m取一个截面，且每个构件不应少于两个截面。 对梁、柱构件的检测截面宜按图1-21所示布置测点。,钢结构的现场检测,图1-21测点示意图（a）工字柱（b）方形柱（c）工字梁（d）钢管（e）角钢,钢结构的现场检测,防火涂层厚度检测，应经外观检查合格后进行。检测前应清除测试点表面的灰尘、附着物等，并应避 开构件的连接部位。在测点处，应将仪器的探针或窄片垂直插入防火涂层 直至钢材防腐

23、涂层表面，并记录标尺读数，测试值应精确到0.5 mm。当探针不易插入防火涂层内部时，可采用防火涂层局 部剥除的方法进行检测。剥除面积不宜大于15 mm15 mm。,钢结构的现场检测,钢结构动力特性检测,1.11,通过测试结构动力输入处和响应处的应变、位移、速度或加速度等时 程信号，可获取结构的自振频率、模态振型、阻尼等结构动力性能参数。（1） 符合下列情况之一的钢结构，宜对结构动力特性进行检测： 需要进行抗震、抗风、工作环境或其他激励下的动力响应计算的结构。 需要通过动力参数进行结构损伤识别和故障诊断的结构。 在某种动力作用下，局部动力响应过大的结构。,钢结构的现场检测,检测前应根据检测目的制

24、定检测方案，必要时应进行计 算。根据方案准备适合的信号测试系统。结构动力特性检测可采用环境随机振动激励法。对于仅 需获得结构基本模态的，可采用初始位移法、重物撞击法等方法， 如结构模态密集或结构特别重要且条件许可时，可采用稳态正弦激 振方法或频率扫描法。对于大型复杂结构宜采用多点激励法。对于 单点激励法测试结果，必要时可采用多点激励法进行校核。根据振动频率，确定动态信号测试仪采样间隔和采样时 长；采样频率应满足采样定理的基本要求。,钢结构的现场检测,确定传感器的安装方式，安装谐振频率 要远高于测试频率。传感器的安装位置宜避开振型节点和反 节点处。在进行结构动力特性测试作业时，应保 证不产生对结构性能有明显影响的损伤，也应避免 环境对测试系统的干扰。,