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钢结构房屋安全性检测分析研究

2018-9-28 10:39:21 浏览:100次

随着我国钢结构建筑的大力发展,不同城市都已经出现钢结构房屋,甚至隐隐有取代现有钢筋混凝土结构的形势。

在这种情况下,部分现有的钢结构房屋由于缺少在施工前期手续不完善而缺少部分验收资料,不能正常验收。
为了了解工程

质量情况, 通常利用钢结构的常规检测与加载试验对钢结构房屋进行检测并分析

1 待检测钢结构工程基本情况

钢结构工程为三层钢框架,建筑面积约为3000平米,结

构设计使用年限为50年,材质采用 Q345钢材,构件之间的连

接采用焊接与高强度螺栓连接,焊缝等级为二级,楼面与屋面

采用钢筋混凝土板。
由于该工程未按照规定报监督站备案,导

致验收资料不全,对工程质量难以掌握,因此针对结构的钢材

材质、焊缝质量以及螺栓连接,外观质量等项目进行检测检验。

2 钢结构工程检测结果

2.1 钢材材质检测

该工程材料进场并未验收,而且钢材在现场并无剩余,因

此根据要求在该工程第三层受力较小的构件上截取三个标准的

试件对钢材进行试验,具体检验项目为力学性能指标包括抗拉

强度、屈服强度及伸长率;化学指标等,检测结果表明现场取

样的钢材材质与力学性能、化学性能满足 Q345的指标要求。

2.2 钢构件连接质量检测

该工程的三层构件已经全部涂刷防火与防腐涂料,因此如

果全部清除的检测工作量较大,为了考虑结构的安全性且能够

保障钢结构构件的连接性能,本次检测主梁构件的对接焊缝,

无损探伤20焊缝并切割三处焊缝进行强度检测。
通过外观

检查焊缝只有少量咬边缺陷,从超声探伤结果来看,焊缝质量

满足规范要求。
对于现场使用的扭剪型高强螺栓通过对螺栓端

部的梅花头的情况进行检测,除了因为构造原因无法拧掉的梅

花头以外,终拧后没有拧掉梅花头的高强螺栓的数量在螺栓总

数当中所占的比例不大于5,该工程在检查过程中并未发现

残留的梅花头,因此表明螺栓连接的质量满足规范规定。

2.3 钢结构构件缺陷与变形检测

由于该工程的所有构件已经涂刷完毕,因此构件的外观为

观测构件是否存在生锈的状况,并且对钢结构构件的变形进行

检测。
在本工程的检查过程当中,除了发现两个局部位置的高

强螺栓存在弯曲与未拧紧的状况,一个节点的扩孔没有进行处

理,以及屋面的两个局部的面层开裂,并未发现其他的检测质

量问题,而利用水准仪对现场的四根梁构件进行变形检测的结

果也表明,钢结构构件的挠度符合相关规范的规定。

2.4 钢结构工程构件性能检测

根据规范规定,使用抽样的方法随机抽取四根主梁进行检

测,测定这些构件在检验荷载作用下的变形情况以及断面的应

力与应变情况,在梁体上安装一定数量的应变片以及位移计,

并对荷载作用于测试构件的影响进行跟踪记录。
模拟测试荷载

采用混凝土砌块进行模拟,对于该结构的局部构件采取分级均

布加载的方法加载,对构件的使用性能进行检验。

检验荷载=实际自重 ×1.0+ 其他恒载 ×1.15+ 可变荷载

×1.25。

这里进行测试的荷载只考虑没有设置的恒荷载以及活荷

载的作用力,一共分为六级,每一级加载不超过最大荷载的

20,在正式进行测试之前先预加第一级荷载进行预加载,保

证构件与检验装置贴紧,在荷载持续30min 以后再卸载;卸载

以后静止30min 正式进行加载;加载完毕以后持续荷载30min,

一直到施加到第六级荷载以后,持续荷载至少1h。
完成加载

后按照相关的程序进行卸载,每一级荷载卸载完成以后,持续

30min 并采集相关数据,一直到荷载全部卸载完成,采集数据

直到数据达到稳定。

检测后查看结果得知四个检测的构件在卸载以后,残余变

形与能够达到的最大变形之间的比值最大能够达到19.4,满

足相关规定中20的规定;根据数据描绘出来的荷载-变形

增量的相关关系曲线、跨中断面的应变增量关系曲线可以表明

四个构件均处在弹性工作的状态;而且在荷载作用之下的构件

挠度变化在加载与卸载的过程中, 两条曲线之间有一定的偏差,

这是因为加载与卸载的持续荷载时间不一样而且变形的发展相

对于加载过程是相对滞后的。
所以,在加载过程中应当保证荷

载加载与卸载的同步。
构件在规定的荷载作用下均未出现过大

的损伤以及变形,显明构件的使用性能满足要求。

3 钢结构工程检测结论

经过对本结构的项目检测,可以得出:该工程构件的材质

符合标准规范对 Q345钢的要求;通过对钢结构构件测连接性

能、构件的缺陷、损伤以及变形情况,使用性能等几个子单元

进行评定,除了存在个别构件的螺栓变形以及未拧紧、扩孔未

处理以及屋面开裂等情况,数量较少,因此可以评定为Bu级,

而其他的子项目均可以评定为Au级,因此根据组合的情况最

终确定评级结果为Asu级。
存在的问题并不会对该工程的安全

等级造成任何影响,但是为了结构的长远考虑,以及清除安全

隐患的需求,仍然需要施工方对上述的缺陷进行处理。

4 结语

在钢结构工程中,由于部分钢结构工程缺少相关的程序与

资料,因此需要对钢结构的安全性进行检测,通常采用常规检

测与加载试验相结合的方法进行,这种方法经过实践野证明是

符合实际情况的,结果也很可靠,不但能够很好地对钢结构工

程的施工安装质量进行反映,也能够对结构构件的受力性能进

行验证。
当实际工程存在施工安装不规范等问题的时候有着较

好的借鉴作用,也对减少重复建造,提高结构安全性提供了新

的思路。

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