建設(shè)工程鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)郭

1、建設(shè)工程鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù) 緊固件性能、涂裝檢測 網(wǎng)架節(jié)點(diǎn) 一、鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)（JG 101999）1. 螺栓球 連接各桿件的零件，分為螺栓球、半螺栓球及水雷球。2. 螺栓 桿件與螺栓球的連接件，一般采用高強(qiáng)度螺栓。3. 封板或錐頭 鋼管端部連接件。4. 套筒 承受壓力和擰緊螺栓的零件。5. 螺釘 擰套筒時帶動螺栓擰緊的零件。6. 鋼管 鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要受力部件。鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)方法及取樣數(shù)量技術(shù)要求 檢測項(xiàng)目 試驗(yàn)方法 取樣數(shù)量 材料試驗(yàn)化學(xué)成分GB/T 222 鋼的化學(xué)分析用試驗(yàn)取樣法及成品化學(xué)成分允許偏差GB/T 223 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法GB/T 4336 碳素鋼和中低合金鋼的光電

2、發(fā)射光譜分析方法每爐罐號取1個試樣 拉伸試驗(yàn)GB/T 2975 鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備GB/T 228 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法每批1個螺栓沖擊GB 229 金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法每批1組焊縫檢驗(yàn) 焊縫探傷GB 50205 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范根據(jù)焊縫等級要求 性能試驗(yàn) 拉力荷載GB/T 228 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法每批3只600只1批網(wǎng)架節(jié)點(diǎn) 二、鋼網(wǎng)架焊接球節(jié)點(diǎn)（JG 111999）1. 焊接空心球 連接各桿件的零件，分為不加肋焊接空心球和加肋焊接空心球。2. 加肋焊接空心球的肋板 于兩個半球的拼接環(huán)形縫平面處，用于提高焊接空心球的承載能力和剛度。3. 桿件

3、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要受力部件可在工廠加工，也可在施工現(xiàn)場加工。鋼網(wǎng)架焊接球節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)方法及取樣數(shù)量技術(shù)要求 檢測項(xiàng)目 試驗(yàn)方法 取樣數(shù)量 材料試驗(yàn)化學(xué)成分GB/T 222 鋼的化學(xué)分析用試驗(yàn)取樣法及成品化學(xué)成分允許偏差GB/T 223 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法GB/T 4336 碳素鋼和中低合金鋼的光電發(fā)射光譜分析方法每爐罐號取1個試樣 拉伸試驗(yàn)GB/T 2975 鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備GB/T 228 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法每批1個焊縫檢驗(yàn) 焊縫探傷GB 50205 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范根據(jù)焊縫等級要求焊接空心球空心球減薄量GB 11344 接觸式超聲波脈沖回波法測厚每個球至少

4、測3點(diǎn) 性能試驗(yàn) 拉力荷載GB/T 228 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法每批3只600只1批焊接空心球減薄量測試 1.試驗(yàn)設(shè)備 超聲波測厚儀。2.試驗(yàn)方法 GB 11344 接觸式超聲波脈沖回波法測厚。項(xiàng) 目極限偏差（mm）優(yōu)質(zhì)品合格品球壁厚減薄量10且<1.213且<1.53.試驗(yàn)項(xiàng)目參數(shù) 球壁厚減薄量。4.試驗(yàn)結(jié)果判定鋼結(jié)構(gòu)緊固件連接的性能1鋼結(jié)構(gòu)的連接通常有 ：焊接、螺栓連接、鉚接。（緊固件連接）2鋼結(jié)構(gòu)緊固件包括：高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副、扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副、普通螺栓、螺釘、螺母、自攻釘、鉚釘、拉鉚釘、射釘、機(jī)械型或化學(xué)試劑型錨栓、地腳錨栓等。3鋼結(jié)構(gòu)連接特點(diǎn)： 焊接：是當(dāng)

5、前鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方式，焊接連接一般不需要拼接材料，不需開孔，可直接連接，構(gòu)造簡單，加工方便。 鉚接：需先在構(gòu)件上開孔，用加熱的鉚釘進(jìn)行鉚合。傳遞可靠，韌性和塑性較好，適用于受動力荷載作用、荷載較和跨度較大的結(jié)構(gòu)。但是鉚釘連接費(fèi)時費(fèi)料，現(xiàn)在很少采用。 螺栓連接：需先在構(gòu)件上開孔，然后通過螺栓產(chǎn)生的緊固力將被連接的構(gòu)件連成一體。鋼結(jié)構(gòu)螺栓緊固件連接一、普通螺栓連接 1、定義：選用普通螺栓作為連接的緊固件，或選用高強(qiáng)度螺栓但不施加緊固 軸力時，這種連接方式即為普通螺栓連接。 2、連接機(jī)理：荷載通過螺栓桿受剪和連接板孔壁承壓來傳遞的，連接螺栓和 連接板孔壁之間有間隙，接頭受力后會產(chǎn)生較大的滑移變形

6、，一般當(dāng)受力較大的結(jié)構(gòu)或承受動荷載的結(jié)構(gòu)采用此連接時，螺栓應(yīng)采用精制螺栓以減少接頭的變形量。 3、普通螺栓連接主控測試項(xiàng)目 普通螺栓作為永久性連接螺栓時，當(dāng)設(shè)計(jì)有要求或?qū)ζ滟|(zhì)量有疑義時，應(yīng)進(jìn)行螺栓實(shí)物最小拉力荷載試驗(yàn)，測定螺栓實(shí)物的抗拉強(qiáng)度是否滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3098.1-2000。螺栓實(shí)物最小拉力荷載試驗(yàn) 1.試驗(yàn)設(shè)備 材料萬能試驗(yàn)機(jī)（1000kN）、不同螺栓規(guī)格的專用夾具各一套。2.試驗(yàn)方法 試驗(yàn)方法為： GB/T 3098.1-2000 緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱3.適用范圍 螺紋規(guī)格d：M3M39（粗牙螺紋）。4.試驗(yàn)要求 承受拉力荷載又未旋合的螺紋長度應(yīng)大于等于1倍螺

7、紋直徑。 5.試驗(yàn)結(jié)果判定 a)試驗(yàn)拉力達(dá)到國標(biāo)中規(guī)定的拉力荷載時，不得斷裂； b)荷載大于規(guī)定荷載值時，繼續(xù)拉斷，斷裂應(yīng)發(fā)生在桿部或未旋合的螺紋長度內(nèi)，而不應(yīng)發(fā)生在頭與桿的交接處。二、高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接1、高強(qiáng)度螺栓連接分類 a)按受力狀況：摩擦型、承壓型、摩擦承壓型和張拉型。b)按外形：高強(qiáng)度大六角頭和扭剪型。2、摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的基本原理 靠高強(qiáng)度螺栓緊固產(chǎn)生的強(qiáng)大夾緊力來夾緊板束，依靠板束間接觸面產(chǎn)生的摩擦力傳遞與螺桿軸垂直方向的應(yīng)力。摩擦連接的極限承載能力與板束之間的摩擦系數(shù)成正比，因此板束之間摩擦系數(shù)對連接承載能力有直接影響。3、摩擦面常用的幾種處理方法 （1）噴砂（丸）法

8、（2）酸洗法 （3）砂輪打磨法4、檢測項(xiàng)目（1）摩擦面抗滑移系數(shù)測試（主控項(xiàng)目） （2）連接副扭矩系數(shù)復(fù)驗(yàn)5、影響滑移系數(shù)的因素（1）摩擦面的處理方法；（2）摩擦面的生銹時間；（3）摩擦面狀態(tài)；（4）連接板母材鋼種；（5）連接板的厚度；（6）環(huán)境溫度；（7）摩擦面是否重復(fù)使用。摩擦面抗滑移系數(shù)測試1.試驗(yàn)設(shè)備 材料萬能試驗(yàn)機(jī)（1000kN）、壓力傳感器或貼有電阻應(yīng)變片的高強(qiáng)度螺栓、電阻應(yīng)變儀。2.試驗(yàn)方法 試驗(yàn)方法為：GB 50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范3.適用范圍 螺紋規(guī)格d：大六角頭M12M30；扭剪型M16M24。4.試驗(yàn)要求 1）工程量每2000t為一批，不足2000

9、t可視為一批，每批三組試件（12套螺栓） ( 2） 試驗(yàn)用的試件與所代表的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)為同一材質(zhì)、同批制作、采用同一摩擦面處理工藝； （3）拼接試件連接螺栓孔d0應(yīng)大于螺栓直徑d； （4）對裝好壓力傳感器或貼好應(yīng)變片的高強(qiáng)度螺栓，將螺母逐步擰緊，實(shí)測控制螺栓的預(yù)拉力應(yīng)在0.95P1.05P之間（P為高強(qiáng)度螺栓設(shè)計(jì)預(yù)拉力值）； （5）對于扭剪型高強(qiáng)度螺栓不進(jìn)行預(yù)拉力實(shí)測時，可按同批復(fù)驗(yàn)預(yù)拉力的平均 值取用。5. 試驗(yàn)過程 試驗(yàn)步驟：（1）將組裝好的試件裝夾在試驗(yàn)機(jī)上，試件的軸線必須與試驗(yàn)機(jī)夾具中心對中；（2）先加載抗滑移設(shè)計(jì)荷載值的10，停1分鐘后，再平穩(wěn)加載，直到拉滑動破壞為止，此時記錄下滑移

10、荷載值NV；滑動破壞情況可視為下列情況之一：（1）試件側(cè)面畫線發(fā)生錯動；（2）荷載位移曲線上發(fā)生突變或波動折線；（3）試件突然發(fā)生“嘣”的響聲。 6.抗滑移系數(shù)計(jì)算 抗滑移系數(shù)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)所測得的滑移荷載NV和螺栓預(yù)拉力P的實(shí)測值，按下式計(jì)算： 式中 NV由試驗(yàn)測得的滑移荷載（kN)； nf摩擦面面數(shù)，取2； 試件滑移一側(cè)高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力實(shí)測值之和（kN)； m試件一側(cè)螺栓數(shù)量，取2。高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)測試1.試驗(yàn)設(shè)備 螺栓試驗(yàn)臺（包括軸力傳感器和扭矩傳感器或扭矩扳手）。2.試驗(yàn)方法 試驗(yàn)方法為： GB 50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范附錄B3.適用范圍 螺紋規(guī)格

11、d：M12M30。4.試驗(yàn)要求 （1）每批隨機(jī)抽取8套，每套螺栓含一個螺栓、一個螺母、兩 個墊圈； ( 2）每套連接副只應(yīng)做一次試驗(yàn)，不得重復(fù)使用；（3）在螺母緊固過程中墊圈不允許發(fā)生轉(zhuǎn)動，若發(fā)生，則應(yīng)更換連接副重新進(jìn)行試驗(yàn)；5.扭矩系數(shù)計(jì)算 測出螺栓預(yù)拉力P的同時，測定施加于螺母上的旋擰扭矩值T，計(jì)算公式： 式中 T旋擰扭矩，N.m； d高強(qiáng)度螺栓的公稱直徑，mm； P螺栓預(yù)拉力，kN。 標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算公式：6.結(jié)果判定 根據(jù)GB 50205附錄B規(guī)定：每組8套連接副扭矩系數(shù)的平均值應(yīng)為0.1100.150，標(biāo)準(zhǔn)偏差小于或等于0.010，達(dá)到以上要求判定為復(fù)驗(yàn)合格。扭剪型高強(qiáng)度螺栓1.主控項(xiàng)目

12、 扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接工程的主控項(xiàng)目為：摩擦面滑移系數(shù)測試和終擰施工扭矩的復(fù)驗(yàn) 。摩擦面滑移系數(shù)測試同高強(qiáng)度大六角頭螺栓。 2. 施工扭矩復(fù)驗(yàn) 由于扭剪型高強(qiáng)度螺栓的特點(diǎn)，它的施工比高強(qiáng)度大六角頭螺栓的緊固施工要簡單，看梅花頭是否被擰掉來判斷是否擰緊。因此，扭剪型高強(qiáng)度螺栓施工扭矩復(fù)驗(yàn)也是通過觀察尾部梅花頭擰掉情況來確定施工扭矩是否達(dá)到要求。尾部梅花頭被擰掉則認(rèn)為終擰扭矩達(dá)到合格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；對于梅花頭未被擰掉者，則按扭矩法或轉(zhuǎn)角法來進(jìn)行終擰扭矩的檢驗(yàn)。具體兩種檢驗(yàn)方法參見GB 50205附錄B。鋼結(jié)構(gòu)鉚接連接一、鉚接質(zhì)量檢驗(yàn) 鉚接質(zhì)量檢驗(yàn)包括：鉚接前檢查、鉚接過程檢查和鉚接后檢查。1.鉚接前檢查

13、 （1）材料化學(xué)成份及力學(xué)性能檢查；（2）鉚接工藝。2.鉚接過程檢查 （1）鋼結(jié)構(gòu)鉚接釘孔位置劃線是否符合圖紙要求或樣板；（2）安裝位置，板之間貼合情況；（3）鉚釘孔質(zhì)量；（4）沉頭窩的質(zhì)量；（5）鉆孔窩周邊毛刺是否清理。3 .鉚接后檢查：包括外形尺寸、表面有無裂紋、缺陷等。鋼結(jié)構(gòu)涂裝（防火、防腐）工程一、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂裝1、涂料分類 （1）按使用場所分為： a)室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料用于建筑物室內(nèi)或隱蔽工程的鋼結(jié)構(gòu)表面。b)室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料用于建筑物室外或露天工程的鋼結(jié)構(gòu)表面。（2）按使用厚度分為： a)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度小于或等于3mm。 b)薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度大于3mm

14、且小于或等于7mm。 c)厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度大于7mm且小于或等于45mm。 2、涂料命名 以漢語拼音字母的縮寫作為代號：N代表室內(nèi)；W代表室外；l CB代表超薄型；B代表薄型；H代表厚型。 例如：防火涂料WCB 表示室外超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。 3、技術(shù)要求（1）基本要求 a)防火涂料的原料不應(yīng)含石棉和甲醛，不采用苯類溶劑；施工干燥后不應(yīng)有刺激性氣味；不腐蝕鋼材，在規(guī)定的使用期內(nèi)需保持其性能。 b)室內(nèi)裸露鋼結(jié)構(gòu)、輕型屋蓋鋼結(jié)構(gòu)及有裝飾要求的鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)規(guī)定其耐火極限在1.5h及以下時，宜選用超薄型或薄型防火涂料。 室內(nèi)隱蔽鋼結(jié)構(gòu)、高層全鋼結(jié)構(gòu)及多層廠房鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)規(guī)定其耐火極限在1.5h

15、以上時，應(yīng)選用厚型防火涂料。（2）性能指標(biāo)要求 a)室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的技術(shù)性能應(yīng)符合講義中表1的規(guī)定。 b)室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的技術(shù)性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。（3）判定規(guī)則 a)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的檢驗(yàn)結(jié)果，各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合本標(biāo)準(zhǔn)要求時，判該產(chǎn)品質(zhì)量合格； b)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料除耐火性能（不合格屬A，不允許出現(xiàn)）外，理化性能尚有嚴(yán)重缺陷（B）和輕缺陷（C），當(dāng)室內(nèi)防火涂料的B1且BC3，室外防火涂料的B2且BC4時，亦可綜合判定該產(chǎn)品質(zhì)量合格，但結(jié)論中需注明缺陷性質(zhì)和數(shù)量。 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料粘接強(qiáng)度試驗(yàn)4、主控項(xiàng)目試驗(yàn)方法 根據(jù)GB 502052001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中規(guī)定，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂

16、裝主控項(xiàng)目包括：粘接強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、涂層厚度及表面裂紋寬度。其中涂層厚度為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。（1）粘接強(qiáng)度 a) 取樣按GB 318682的規(guī)定取樣，按隨機(jī)取樣方法，對同一生產(chǎn)廠生產(chǎn)的相同包裝的產(chǎn)品進(jìn)行取樣，取樣數(shù)應(yīng)不低于（n為交貨產(chǎn)品的桶數(shù)）。 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料粘接強(qiáng)度試驗(yàn) b)試驗(yàn)制備 (i)試件底材采用Q235鋼材，徹底清除銹跡后，按規(guī)定的防銹措施進(jìn)行防銹處理，底材尺寸為70×70×（610）mm； (ii)按涂料產(chǎn)品規(guī)定的施工工藝進(jìn)行涂覆施工，理化性能試件涂層厚度分別為：CB類（1.50±0.20）mm，B類（3.5±0.5）mm，H類（8

17、±2）mm，達(dá)到規(guī)定厚度后應(yīng)抹平和修邊，保證均勻平整，其中，對于復(fù)層涂料作如下規(guī)定，作裝飾或增強(qiáng)耐久性等作用的面層涂料厚度不超過0.2mm（CB類）、0.5mm(B類)、2mm（H類），增強(qiáng)與底材的粘結(jié)或作防銹處理的底層涂料厚度不超過0.5mm（CB類）、1mm（B類）、3mm(H類)。涂好的試件涂層面向上水平放置在試驗(yàn)臺上干燥養(yǎng)護(hù)，除用于試驗(yàn)表干時間和初期干燥抗裂性的試件外，其余試件的養(yǎng)護(hù)期規(guī)定為：CB類不低于7d，B類不低于10d，H類不低于是28d，產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)有特殊規(guī)定除外，養(yǎng)護(hù)期滿后方可進(jìn)行試驗(yàn)。 (iii)將(ii)制作的試件的涂層中央約40mm×40mm面積內(nèi)，均

18、勻涂刷高粘結(jié)力的粘接劑如（溶劑型環(huán)氧樹脂等），然后將鋼制聯(lián)結(jié)件輕輕粘上并壓上約1kg重的砝碼，小心去除聯(lián)結(jié)件周圍溢出的粘結(jié)劑，繼續(xù)在（b）規(guī)定的條件下放置3d后去掉砝碼，沿鋼聯(lián)結(jié)件的周邊切割涂層至板底面。 c)試驗(yàn)程序 將粘結(jié)好的試件安裝在試驗(yàn)機(jī)上，在沿試件底板垂直方向施加拉力，以約（15002000）N/min的速度加載荷，測得最大的拉伸載荷（要求鋼制聯(lián)結(jié)件底面平整與試件涂覆面粘結(jié)），每一試件粘結(jié)強(qiáng)度按式（1）求得：鋼結(jié)構(gòu)防火涂料粘接強(qiáng)度試驗(yàn)式中： 粘結(jié)強(qiáng)度，MPa; F最大拉伸載荷，N； A粘結(jié)面積，mm2 d)結(jié)果表示 結(jié)果以5個試驗(yàn)值中剔除粗大誤差后的平均值表示，結(jié)論中應(yīng)注明破壞形式，如內(nèi)聚破壞或附著破壞鋼結(jié)構(gòu)防火涂抗壓接強(qiáng)度試驗(yàn)（2）抗壓強(qiáng)度a)取樣 同粘接強(qiáng)度試驗(yàn)取樣。b) 試件的制作 先在規(guī)格為70.7mm×70.7mm×70.7mm的金屬試模內(nèi)壁涂一薄層機(jī)油，將拌和后的涂料注入試模內(nèi)，輕輕搖動，并插搗抹平，待基本干燥固化后脫模。在規(guī)定的環(huán)境條件下，養(yǎng)護(hù)期滿期后，再放置在（60±5）C的烘箱中干燥48h，然后再放置在干燥器內(nèi)冷卻至室溫。c)試驗(yàn)程序 選擇試件的某一側(cè)面作為受壓面，用卡尺測量其邊長，精確至0.1mm