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钢结构工程中主要的检测技术
日期:2017-8-3 9:47:40 作者:佚名 来源:本站原创
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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

(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。 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:

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;

这些检测项目一般请第三方来完成。 麻点

电镀过程中在金属表面上产生的小坑或小孔。多数情况下与氢的析出有关。由于氢气泡在金属表面滞留并在气泡长大后离开,造成该处镀层薄,周围镀层厚,形成小坑。在电镀液中加入少量润湿剂可以防止。有时因镀件表面未清除干净油污也会引起麻点,因此必须严格进行表面预处理。

塑料制品表面上出现的小陷坑,其深度与宽度通常大致相同。

钢材表面缺陷之一,表现为产品表面呈凹凸不平的粗糙面,又称为麻面。多连续成片,也有局部的或呈周期性分布的。麻点是允许存在的缺陷,但其深度不得超过产品的厚度偏差的范围。麻点产生的原因是:(1)成品孔或成品前孔轧槽磨损,或粘有破碎的氧化铁皮等物;(2)破碎的氧化铁皮被压入轧件表面后又脱落;(3)轧辊锈蚀;(4)坯料在加热过程中,表面被严重氧化。防止和消除麻点的办法有:(1)换辊时,先检查轧辊,不使用严重锈蚀的轧辊,及时更换磨损的轧辊或孔型;(2)改进轧辊材质,保持轧槽冷却良好,采用工艺润滑剂(见塑性加工工艺润滑)以提高轧槽耐磨性能;(3)控制坯料加热操作,使炉内保持正压并减少氧化性气体。对某些易氧化且氧化铁皮不易脱落的合金钢,应在钢坯表面加盖铁皮,保护加热;(4)在粗轧机前用高压水、压缩空气或铁刷子清除轧件表面的氧化铁皮.

热轧钢板

一、热轧钢板简介

用连铸板坯或初轧板坯作原料,经步进式加热炉加热,高压水除鳞后进入粗轧机,粗轧料经

切头、尾、再进入精轧机,实施计算机 控制轧制,终轧后即经过层流冷却(计算机控制冷却速率)和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状,厚度、 宽度精度较差,边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后,再切板或重卷,即成为:热轧钢板、平整热轧钢卷、纵

切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向,价格适中,深受广大用户喜爱。

二、热轧钢板的种类及用途[2]

1、结构用钢

生产一般结构用钢和焊接结构用钢,主要用于钢结构件、桥梁、船舶、车辆的生产。

2、耐候性钢

添加特殊元素(P、Cu、C等),具有良好的耐腐蚀性和耐大气腐蚀性,用于集装箱、特种车辆的生产,也用于建筑结构物。

3、汽车结构用钢

具有良好的DRAWING性能和焊接性能的高强度钢板,用于汽车FRAME、WHEEL等生产。

4、热轧特殊钢

一般机械结构用碳素钢、合金钢、工具钢,经热处理工程后用于各种机械零部件的生产。

5、冷轧原板

用于生产各种冷轧产品,包括CR, GI, 彩涂板等。

6、钢管用钢板

具有良好的加工性能和耐压强度,用于生产内容积500! 以下充填LPG、乙炔气及各种气体的高压气体压力容器。

7、高压容器用钢板

具有良好的加工性能和耐压强度,用于生产内容积500! 以下充填LPG、乙炔气及各种气体的高压气体压力容器。

三、热轧钢板与冷轧钢板区别

热轧板硬度低,加工容易,延展性能好。

冷轧板硬度高,加工相对困难些,但是不易变形,强度较高。

热轧板强度相对较低,表面质量差点(有氧化\光洁度低),但塑性好,一般为中厚板,冷轧板:强度高\硬度高,表面光洁度高,一般为薄板,可以作为冲压用板.

热轧钢板,机械性能远不及冷加工,也次于锻造加工,但有较好的韧性和延展性 冷轧钢板由于有一定程度的加工硬化,韧性低,但能达到较好的屈强比,用来冷弯弹簧片等零件,同时由于屈服点较靠近抗拉强度,所以使用过程中对危险没有预见性,在载荷超过许用载荷时容易发生事故 补充,冷轧钢板0.3-3.0mm,热轧钢板2.0

[四、热轧钢板的公差标准

标准编号:GB/T 709-2006

标准名称:热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 标准状态:现行 实施日期:2007-2-1

颁布部门:国家质量监督检验检疫总局和标准化管理委员会

内容简介:本标准规定了热轧钢板及钢带的尺寸、外形、重量、技术条件。本标准适用于轧制宽度不小于600mm的单张轧制、钢带及其剪切钢板和纵切钢带。 标准编号:GB 11251-1989 标准名称:合金结构钢热轧厚钢板 标准状态:现行 实施日期:1990-1-1 颁布部门:国家技术监督局

内容简介:本标准规定了合金结构钢热轧厚钢板的尺寸、外形、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等。本标准适用于厚度大于4~30mm的合金结构钢热轧钢板。

详细标准数据对照表[1]表4.1热轧钢带的尺寸规格

表4.2热轧钢板的理论质量

表4.3切边钢板的宽度允许偏差

表4.4钢带的宽度允许偏差

表4.5纵剪钢带的宽度允许偏差

表4.6热轧钢板的长度允许偏差

表4.7热轧钢板和钢带的外形

注:表中规定的平面度只适用于屈服点下限值不超过460MPa的钢板,屈服点超过的以及进行调质的钢板,其平面度最大值为表内规定的1.5倍。


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