钢结构的检测

本章节学习要点:原材料及制成品质量控制点和质量检验；焊接准备和施工质量控制连要点和质量检验；螺栓紧固连接施工质量控制要点和质量检验；钢零、部件加工制造质量控制要点和质量检验；钢结构组装、预拼装工程施工质量控制要点和质量检验；钢结构、网架安装工程质量控制要点和质量检验；钢结构涂装工程质量控制要点和质量检验。钢结构工程质量控制与检测建筑结构用钢：分类:热轧钢板：厚钢板、薄钢板和钢带。1）厚钢板：厚钢板是指厚度大于3毫米的钢板。厚钢板分为特厚钢板和中厚钢板。特厚钢板是指厚度不小于50毫米的钢板。特厚钢主要用于造船、锅炉、梁和高压容器壳体等。2）薄钢板：钢板是指厚度不大于3毫米的钢板。常用的薄钢板厚度为0.5-2MM,分为板材和卷板供货。3）钢带：又称带钢，是宽度1300mm以内，长度根据每卷的大小略有不同，按所用材质分为普通带钢和优质带钢两类；按加工方法分热轧钢带、冷轧带钢带两种。钢结构工程质量控制与检测建筑结构用钢：分类:热轧型钢：工字钢、槽钢、角钢、方钢、T型钢和钢管。1）工字钢：也称为钢梁，是截面为工字形状的长条钢材。工字钢分普通工字钢和轻型工字钢，H型钢三种。2）槽钢：槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。截面形状为槽形的型钢。3）角钢：是两边互相垂直成角形的长条钢材。4）方钢：方钢是实心棒材。区别于方管，空心的，属于管材。5)T型钢：因其断面与英文字母“T”相同而得名。钢结构工程质量控制与检测建筑结构用钢：分类:冷轧型钢：等边弯曲角钢、Z型钢、等边弯曲槽钢、方钢管和圆钢管。1）等边角钢：等边角钢就是两边相等的角钢。2）Z型钢：Z型钢是一种常见的冷弯薄壁型钢，厚度一般为1.6-3.0mm之间，截面高多为120-350mm之间。加工材料为热轧(喷漆)，镀锌。钢结构工程质量控制与检测钢结构的检测分类和内容:分类:钢结构质量或性能的检测钢构件质量或性能的检测内容:钢结构材料性能连接构件的尺寸与偏差变形与损伤构造以及涂装钢结构工程质量控制与检测钢材较为代表性的质量性能检测项目:1）屈服值2）抗拉强度3）伸长率4）冷弯取样:工程有与结构同批的钢材时，将其加工成试件，进行钢材力学性能检验；工程没有与结构同批的钢材时，可在构件上截取试样，但应确保结构构件的安全。材料检验试件的取样数量、取样方法、试验方法和评定标准检验项目取样数量（个／批）取样方法试验方法评定标准屈服点、抗拉强度、伸长率l《钢材力学及工艺性能试验取样规定》GB2975《金属拉伸试验试样》GB6397；《金属拉伸试验方法》GB228《碳素结构钢》GB700；《低合金高强度结构钢》CB/T1591；其他钢材产品标准冷弯l《金属弯曲试验方法》GB232注：1、钢材和屈服点或抗拉强度不满足要求时，应补充取样进行拉伸试验；同类构件同一规格的钢材划为一批，每批抽样3个；2、锈蚀或火灾等对钢材力学性能的影响，可采用取样的方法检测。钢结构原材料质量检测的取样:一、样坯的切取：1）样坯应在外观及尺寸合格的钢材上切取。2）切取样坯时，应防止因受热、加工硬化及变形而影响其力学及工艺性能。3)用烧割法切取样坯时，从样坯切割线至试样边缘必须留有足够的加工余量，一般应不小于钢材的厚度或直径。钢结构工程质量控制与检测厚度或直径加工余量≤444～lO厚度或直径lO～201020～35153520钢结构原材料质量检测的取样:二、样坯切取位置及方向：1）对截面尺寸≤60mm的圆钢，方钢和六角钢，应在中心切取试验样坯，≮60mm时，则在直径或对角线距外端四分之一处切取。钢结构工程质量控制与检测钢结构原材料质量检测的取样:二、样坯切取位置及方向：2）工字钢和槽钢腰高四分之一处沿轧制方向切取矩形拉力，弯曲和冲击样坯。拉力、弯曲试样的厚度应是钢材厚度。钢结构工程质量控制与检测钢结构原材料质量检测的取样:二、样坯切取位置及方向：3）角钢和Z型钢以及T形钢腰高三分之一处切取矩形拉力、弯曲和冲击样坯。钢结构工程质量控制与检测钢结构原材料质量检测的取样:二、样坯切取位置及方向：4）应从扁钢端部沿轧制方向在距边缘为宽度三分之一处切取拉力、弯曲和冲击样坯。钢结构工程质量控制与检测钢结构的连接分为：焊接连接焊钉（栓钉）连接螺栓连接高强螺栓连接连接钢结构焊接方法:一、手工电弧焊；二、自动焊；三、埋弧焊；四、气体保护焊；五、栓焊。钢结构工程质量控制与检测焊缝质量：对设计上要求全焊透的一、二级焊缝和设计上没有要求的钢材等强对焊拼接焊缝的质量，可采用超声波探伤的方法检测，并应符合下列规定：对钢结构工程质量，应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行检测；对既有钢结构性能，可采取抽样超声波探伤检测；抽样数量不应少于标准规定的样本最小容量；焊缝缺陷分级，应按《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》GB11345确定。外观检查：对钢结构工程的所有焊缝都应进行外观检查；对既有钢结构检测时，可采取抽样检测焊缝外观质量的方法，也可采取按委托方指定范围抽查的方法。焊缝的外形尺寸和外观缺陷检测方法和评定标准，应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205确定。焊接连接一、二级焊缝：1）一级焊缝要求对“每条焊缝长度的100%”进行超声波探伤；2）二级焊缝要求对“每条焊缝长度的20%”进行抽检，且不小于200mm进行超声波探伤；3）一级、二级焊缝均为全焊透的焊缝，并不允许存在表面气孔、夹渣、焊坑裂纹、焊擦伤等缺陷；焊接连接建筑结构抽样检测的最小样本容量检测批的容量检测类别和样本最小容量检测批的容量检测类别和样本最小容量ABCABC2~8223501~120032801259~152351201~32005012520016~253583201~100008020031526~50581310001~3500012531550051~905132035001~15000020050080091~15082032150001~5000003158001250151~28013325050000050012502000281~500205080————注：检测类别A适用于一般施工质量的检测，检测类别B适用于结构质量或性能的检测，检测类别C适用于结构质量或性能的严格检测或复检。检验项目：分为拉伸、面弯和背弯等项目取样方法和数量：可采取截取试样的方法，按《焊接接头机械性能试验取样方法》GB2649取样，但应采取措施确保安全。每个检验项目各取两个试样。检验方法：《焊接接头拉伸试验方法》GB2651和《焊接接头弯曲及压扁试验方法》GB2653等确定。焊接接头焊缝的强度不应低于母材强度的最低保证值。焊接弯曲试验：遵循标准GB/T232-1999《金属材料弯曲试验方法》一、焊接试件的制备举例以试板为例，其试件长L=300mm,宽=250mm。二、弯曲试件的样品制备:弯曲试件分为面弯、背弯和侧弯。取样方式及形式：弯曲面弯背弯侧弯112三、弯曲试样的加工尺寸.1)背弯和面弯的加工尺寸：三、弯曲试样的加工尺寸.2)侧弯的加工尺寸：橙色部位取样为侧弯,兰色部位取样为面弯,底部为背弯。弯曲参数：试样厚度（mm）弯心直径D（mm）支座距离（mm）弯曲角度a4a6a+3180试验过程：试验过程：试件弯曲到规定的角度后,拿下观察,受弯面上任何方向不得有单条长度大于3mm的裂纹和缺陷。焊钉焊接对钢结构工程质量检测时，可抽样进行焊钉焊接后的弯曲检测;抽样数量:不应少于标准中A类检测的要求检测方法与评定标准:锤击焊钉头使其弯曲至300，焊缝和热影响区没有肉眼可见的裂纹可判为合格；检测批的合格判定按一般项目正常一次性抽样判定，见下表。样本容量合格判定数不合格判定数样本容量合格判定数不合格判定数2～581320l2352346325080≥12571014219111522焊钉焊接适用于各类钢结构工程中，公称直径为10～25mm的焊钉（圆柱头焊钉、熔焊栓钉、剪力钉等）的焊接施工。参考标准与规范：电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T10433—2002建筑工程施工质量验收统一标准GB50300—2001钢结构工程施工质量验收规范GB50205—2001建筑钢结构焊接技术规程JGJ81—2002高强度大六角头螺栓连接的材料性能和扭矩系数:检验方法和检验规则应按《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ82。扭剪型高强度螺栓连接副的材料性能和预拉力:检验方法和检验规则应按《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB/T3633《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205。对扭剪型高强度螺栓连接质量，可检查螺栓端部的梅花头是否已拧掉，除因构造原因无法使用专用扳手拧掉梅花头者外，未在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5%。抽样检验时，应按主控项目正常一次性抽样或主控项目正常二次性抽样进行检测批的合格判定。对高强度螺栓连接质量的检测，可检查外露丝扣，丝扣外露应为2至3扣，允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。抽样检验时，应按一般项目正常一次性抽样或一般项目正常二次性抽样进行检测批的合格判定。高强度螺栓连接一、高强度大六角头螺栓检测：标准GB/T1231-2006钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件。二、高强度扭剪型螺栓检测：标准GB/T13632-2008钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副。三、普通螺栓、螺钉、螺柱和螺母检测：标准GB/T3098.1-2010紧固件机械性能螺栓、螺钉、螺柱。注：螺纹有外螺纹和内螺纹之分，它们共同组成螺旋副（螺旋副就是指“连接副”）高强度螺栓连接高强度扭剪型螺栓高强度大六角头螺栓大六角高强螺栓属于普通螺丝的高强度级，而扭剪型高强螺栓则是大六角高强螺栓的改进型，为了更好施工。高强度螺栓连接一、检测内容：副扭矩系数、螺栓实物楔负载、螺母保证荷载、螺母垫圈硬度。二、连接副扭矩系数：要保证适宜的环境温度，检测所用夹具放置该环境至少2h。扭矩系数试验时一定要保证螺母、垫圈的装入位置，还需保证螺栓的相对长度。高强度螺栓连接规格型号M12M16M20M22M24M27M30最短长度计算45+7.6+1245+9.6+1745+9.6+2045+11.6+2345+11.6+2455+11.6+2755+11.6+30最短长度结果657075808095100螺栓连接副装入顺序(垫圈-轴力传感器-垫圈-螺母)螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支撑面，垫圈在实验时不得发生转动，一般情况下螺栓露出螺母2-3丝为宜。螺栓扭矩系数值计算公式：K=T/(P.d)式中：T—扭矩值P—轴力值d—螺栓螺纹工程直径。扭矩系数试验每一连接副只能试验一次，不得重复使用。高强度螺栓连接高强度螺栓连接1、施拧扭矩T其误差≯测试值的2%，螺栓预拉力P其误差≯测试值的2%。标准要求轴力值必须在下表要求的范围内，超出则扭矩系数无效。2、出场检验按批进行，同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度可视为同一批（当螺栓长度小于等于100mm长度相差小于等于15mm，螺栓长度大于100mm长度相差20mm可视为同一批）螺栓在较短情况下可用同批长的代替。高强度螺栓连接钢构件尺寸的检测应符合下列规定：抽样检测构件的数量，可根据具体情况确定，但不应少于建筑结构抽样检测的最小样本容量规定的相应检测类别的最小样本容量；尺寸检测的范围，应检测所抽样构件的全部尺寸，每个尺寸在构件的3个部位量测，取3处测试值的平均值作为该尺寸的代表值。尺寸量测的方法，可按相关产品标准的规定量测，其中钢材的厚度可用超声测厚仪测定；构件尺寸偏差的评定指标，应按相应的产品标准确