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而结构稳定性一直是钢结构的突出问题,一旦出现钢结构的失稳事故,不但会遭受巨大的经济损失,而且容易造成严重的人员伤亡。所以我们必须了解结构稳定性的基本概念,只有这样我们才能在钢结构厂房安全鉴定工作中更好的发现和处理钢结构失稳问题。
钢结构的稳定可分为结构整体的稳定和构件本身的稳定两种情况。结构整体的稳定,在结构的纵向,主要依靠结构的支撑系统来保证,如钢柱的柱间支撑,钢屋架的上、下弦水平支撑和垂直支撑等。支撑系统能否可靠地传递结构纵向的水平荷载(风荷载、地震荷载、厂房吊车荷载等)。横向,依靠结构自身(框架或排架)的刚度来保证,主要要考虑结构自身能可靠地传递结构横向的水平荷载。而构件本身的稳定主要由构件组成部分的自身刚度来保证,要保证构件本身及其组成部份(杆件或板件)在荷载作用下不发生屈曲而丧失稳定(这种情况主要发生在受压或压弯构件上)。因此,构件本身的稳定因素主要是构件的计算长度和截面特性,包括平面内和平面外的两个方向,当然,还应该包括材料的强度和应力的大小。它主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态,即变形开始急剧增长的状态,从而设法避免进入该状态。
结构检测的方法
1、钢结构
钢结构的检测指的是对钢质构件的性能或者质量的检测,其中可以细分为钢构件的连接、材料性能、尺寸与偏差、损伤与变形涂装与构造等方面的检测项目。在必要的时候,应该进行构件或结构的动力测试或者实载检验。与混凝土结构和砌体结构相比,钢结构在工程的应用中有着质量轻、材质均匀、强度高、韧性和塑性都比较好等特点,在某些工程建筑方面有着明显的优势。在钢结构的检测技术上,基本都是对其他行业的方法进行学习和借鉴。通常采用的方法有渗透检测、物流检测、射线检测、磁粉检测、涂层厚度检测、超声波无损检测以及钢材锈蚀检测等。
2、混凝土结构
对于混凝土结构的检测工作,能够分为混凝土强度、混凝土构件的外观质量缺陷、变形和损伤、尺寸偏差、原材料性能和钢筋的配置等工作。在必要的时候还应该进行构件的动力检测或者实载检测。对于房屋建筑来说,混凝土结构质量的好坏,对房屋建筑的安全性有着直接的影响。
混凝土构件强度的检测可以使用钻芯法或者回弹法。回弹法是利用回弹仪对混凝土表面强度进行测定,以推算混凝土整体的强度,是在混凝土结构的现场检测过程中,*常用的非破损检测方法。此方法的优点是简便灵活,然而在实际的应用中有着很多的影响因素,如混凝土原材料的构成、成型、养护的方法、外加剂的种类数量等都会对检测结果造成一定的影响。混凝土的构件都有着相关的技术规定,在使用回弹法进行混凝土强度的检测时,必须对技术规定予以遵守。钻芯法的检测过程是采用水冷式钻机在混凝土的构件上钻取芯样试件,来进行实验室中的抗压强度测试,从而对混凝土的强度及内部缺陷进行检测。钻芯法是一种较为可靠和直接的检测方法,然而对建筑的混凝土结构会造成一定的损伤,因此在没有征求到委托方的同意、或者可能产生严重的安全事故的情况下,不要使用钻芯法来进行检测。
钢结构安全检测鉴定
钢结构由于其耐腐蚀性、价格低廉、施工技术难度低等优势,而逐渐成为建材市场的主导材料,越来越多的建设施工单位选择使用钢结构材料。随着建筑施工的结构逐渐复杂化,一些建筑结构对于刚才的耐性和柔韧性以及承重性能的要求逐渐的提高。例如大跨度的桥梁,弧度数值大的建筑结构等,这就要求技术人员进行不断的数字运算和结构分析,以强化钢材料的使用效能,进一步提高钢结构材料的应用市场。综上所述,不同的钢结构体系设计都存在一些问题,在强震作用下都体现出一定的弱点,而每一次结构设计的调整,都以建筑成本的大幅加高为代价。越来越多的事实表明,在当前地震灾害造成的人员伤亡显着下降的背景下,所付出的经济代价却令人震惊。常见的钢结构体系种类及特点,目前国内外常用的钢结构体系主要有:冷弯薄壁型钢体系、框架体系、框架支撑体系、框架剪力墙体系、交错桁架体系。传统钢结构体系各有优缺点及适用范围,但是在抗震性能方面,都存在不足之处。
所以,钢结构厂房在正式投产前,以及出现问题后,都要进行钢结构安全性检测。
钢结构检测内容主要包括:
1)钢结构材料物理性能(屈服强度、抗拉强度、伸长率、弯曲、冲击韧性、硬度);
2)钢结构构件性能实荷载检验;
3)钢结构焊缝超声波检测;
4)钢结构防腐及防火涂装检测(防腐及防火涂层厚度检测);
5)钢结构的连接性能检测(摩擦面抗滑移系数检验、高强度螺栓连接副扭矩系数和预拉力检验、施工终拧扭矩检测);
6)钢结构变形检测;
7)钢结构的动力测试。
8)混凝土用预应力钢绞线力学性能检测
9)锚夹具表面硬度检测
10)锚具静载性能检测
11)预应力钢绞线应力松弛性能检测
钢结构构件的正常使用性检测鉴定,应按位移和锈蚀两个项目检查,分别评定每一受检构件的等级,并以其中较低一级作为该构件使用性等级。
当钢桁架或其他受弯构件的正常使用性按其挠度检测结果评定时,应按下列规定评级:
1 若检测值小于计算值及现行设计规范限值时,可评为as级;
2 若检测值大于或等级计算值,但不大于现行设计规范限值时,可评为bs级;
3 若检测值大于现行设计规范限值时,应评为cs级。
当钢柱的正常使用性需要按其柱顶水平位移检测结果评定时,可按下列原则评级:
1 若该位移的出现与整个结构有关,应根据相关标准评定结果,取与上部承重结构相同的级别作为该柱的水平位移等级。
2 若该位移的出现只是孤立事件,则可根据其检测结果直接评级,评级所需的位移限值,可按标准所列的层间数值确定。
钢结构构件和连接的锈蚀(腐蚀)等级的评定分为:
1、 面积及底漆完好,漆膜尚有光泽,属于as级。
2、 面积脱落(包括起鼓面积),对普通钢结构不大于15%;对薄壁型钢和轻钢结构不大于10%;底漆基本完好,但边角处可能有锈蚀,易锈部位的平面上可能有少量点蚀,属于bs级。
3、 面漆脱落面积(包括起鼓面积),对普通钢结构大于15%;对薄壁型钢和轻钢结构大于10%;底漆锈蚀面积正在扩大,易锈部位可见到麻面状锈蚀,属于cs级。