钢结构工程检测

一.《钢结构现场检测技术标准》二.《云南省建筑工程实体检测技术规程》——钢结构部分三.GBT11345-2013焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定四.GBT29711-2013焊缝无损检测超声检测焊缝中的显示特征五.GBT29712-2013焊缝无损检测超声检测验收等级六.钢结构设计标准七.钢结构工程施工质量验收规范八.建筑变形测量规范九.民用建筑可靠性鉴定标准及工业建筑可靠性鉴定标准钢结构工程是以钢材制作为主的结构，主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，是主要的建筑结构类型之一。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、桥梁、场馆、超高层等领域1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高5、钢结构可以准确快速地装配6、钢结构室内空间大7、容易做成密封结构8、钢结构易腐蚀9、钢结构耐火性差特点规范名称适用范围及相互关系《建筑结构检测技术标准》工程质量（既有建筑），具有指导性，无操作性《钢结构工程施工质量验收规范》施工质量验收（新建工程），强调验收《钢结构现场检测技术标准》多种无损检测（广义）方法，有具体方法步骤，新建和既有建筑2.1钢结构的检测可分为在建和既有钢结构的质量检测。按在建按既有2.2钢结构的现场检测应为钢结构质量的评定或钢结构性能的鉴定提供真实、可靠、有效的检测数据和检测结论a.在钢结构材料检查或施工验收过程中需了解质量时；b.材料质量或施工质量有怀疑或争议；c.发生工程事故，需要通过检测分析事故的原因及对结构可靠性的影响。a.钢结构安全鉴定；b.钢结构抗震鉴定；c.建筑大修前的可靠性鉴定；d.建筑改变用途、改造、加层或扩建前的鉴定；e.受到灾害、环境侵蚀等影响建筑的鉴定；f.对既有钢结构的可靠性有怀疑或争议。接受委托现场调查制定检测方案确定检测方案、签订检测合同确认仪器、设备情况计算与结果评价现场检测检测报告复检、补充检测检测工作程序a、检测的原始记录，应记录在专用记录纸上，记录数据应准确、字迹清晰，信息完整，不得追记、涂改，如有笔误，应进行杠改，并由修改人签署姓名及日期。当采用自动记录时，应符合有关要求。原始记录应由检测及校核人员签字。b、当发现检测数据数量不足或检测数据出现异常情况时，应进行补充检测。序号检测方法适用范围1磁粉检测（MT）铁磁性材料表面和近表面缺陷的检测2渗透检测（PT）表面开口性缺陷的检测3超声波检测（UT）内部缺陷的检测，主要用于平面型缺陷的检测4射线检测（RT）内部缺陷的检测，主要用于体积型缺陷的检测钢结构中焊缝的磁粉检测、渗透检测、超声波检测和射线检测，应经目视检测合格且焊缝冷却到环境温度后进行。对于低合金结构钢有延迟裂纹倾向的焊缝，尚应满足焊接24h后这一时限的要求。3.3.4用射线检测钢结构内部缺陷时，在检测现场周边区域应采取相应的防护措施。射线检测可按照《金属熔化焊焊接接头射线照相》GB/T3323执行。钢结构检测所用的仪器、设备和量具应有产品合格证、计量检定机构的有效的检定（校准）证书并处于正常状态，仪器设备的精度应满足检测项目的要求。检测所用检测试剂必须标明生产日期和有效期，并附带产品合格证和使用说明书检测人员应经过培训取得上岗资格，从事钢结构无损检测的人员应达到《无损检测人员资格鉴定与认证》GB/T9445所规定的要求，取得相应的检测资格证书。取得不同无损检测方法的各技术等级人员，只能从事与该方法和等级相对应的无损检测工作，并负相应的技术责任。从事射线检测的人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射工作人员证。从事钢结构无损检测的人员，视力必须满足下列要求：1每年应检查一次视力，其近距离视力（裸视力或校正视力）不得低于5.0。2从事磁粉、渗透检测的人员，不得有色盲。3从事射线检测的人员，应能辨别距离400mm远的一组高为0.5mm、间距为0.5mm的印刷字母。现场检测工作应由两名或两名以上检测人员承担。1）直接目视检测时，眼睛与被测工件表面的距离不得大于600mm，视线与被测工件表面所成的视角不得小于30º。2）被测工件表面应有足够的照明，一般情况下光照度不得低于160lx；对细小缺陷进行鉴别时，光照度不得低于540lx。3）目视检测应从多个角度进行观察1）对细小缺陷进行鉴别时，可使用2倍～7倍的放大镜。2）对焊缝的外形尺寸可用焊缝检验尺进行测量一般规定辅助工具外观质量要求1）钢材表面的外观质量应符合国家现行有关标准的规定，表面不得有裂纹、折叠，钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。2）当钢材的表面有锈蚀、麻点或划伤等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/23）焊缝坡口形式、坡口尺寸、组装间隙等应符合焊接工艺规程和相关技术标准的要求。4）焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级焊缝不允许有外观质量缺陷，二、三级焊缝外观质量应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205中附录A的要求。5）高强度螺栓连接副终拧后，螺栓丝扣外露应为2扣至3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣至4扣；扭剪型高强度螺栓连接副终拧后，未拧掉没花头的螺栓数不宜多于该节点总螺栓数的5%。6）涂层不应有漏涂，表面不应存在脱皮、泛锈、龟裂和起泡等缺陷，不应出现裂缝，涂层应均匀、无明显皱皮、流坠、乳突、针眼和气泡等，涂层与钢基材之间和各涂层之间应粘结牢固，无空鼓、脱层、明显凹陷、粉化松散和浮浆等缺陷。外观质量要求磁粉检测（MT）渗透检测（PT）射线检测（RT）超声波检测物理基础超声检测（UT）：利用其在物质中传播、界面反射、折射(产生波型转换)和衰减等物理性质来发现缺陷的一种无损检测方法，应用较为广泛。工作原理共振法穿透法脉冲反射法显示缺陷方式B型工作原理横波A型3D型纵波表面波C型5.1超声波的物理本质它是频率大于2万赫兹的机械振动在弹性介质中的转播行为。即超声频率的机械波。一般地说，超声波频率越高，其能量越大，探伤灵敏度也越高。超声检测常用频率在0.5～10MHZ。5.2超声波的产生（发射）与接收(1)超声波的产生机理——利用了压电材料的压电效应。试验发现，某些晶体材料（如石英晶体）做成的晶体薄片，当其受到拉伸或压缩时，表面就会产生电荷；此现象称为正压电效应；反之，当对此晶片施加交变电场时，晶体内部的质点就会产生机械振动，此现象称为逆压电效应。具有压电效应的晶体材料就称为压电材料。＋/－b.施加交流电场时内部质点产生振动a.拉伸或压缩时表面产生电荷－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋正压电效应～－/＋逆压电效应5.3超声波的发射与接收①发射——在压电晶片制成的探头中，对压电晶片施以超声频率的交变电压，由于逆压电效应，晶片中就会产生超声频率的机械振动——产生超声波；若此机械振动与被检测的工件较好地耦合，超声波就会传入工件——这就是超声波的发射。②接收——若发射出去的超声波遇到界面被反射回来，又会对探头的压电晶片产生机械振动，由于正压电效应，在晶片的上下电极之间就会产生交变的电信号。将此电信号采集、检波、放大并显示出来，就完成了对超声波信号的接收。可见，探头是一种声电换能元件，是一种特殊的传感器，在探伤过程中发挥重要的作用。5.4超声波波型的分类按质点的振动方向与声波的传播方向之间的关系分为：纵波L——介质质点的振动方向与波的传播方向一致；横波S——介质质点的振动方向与波的传播方向垂直；表面波R——介质质点沿介质表面做椭圆运动；又称瑞利波；板波——板厚与波长相当的薄板中传播的超声波，板的两表面介质质点沿介质表面做椭圆运动，板中间也有超声波传播。又称兰姆波；按超声波振动持续时间分为：连续波——在有效作用时间内声波不间断地发射；脉冲波——在有效作用时间内声波以脉冲方式间歇地发射。注意:超声波检测过程常采用脉冲波。5.5超声波的基本性质a具有良好的指向性b具有较强的穿透性，但有衰减；穿透性——来自于它的高能量，因为声强正比于频率的平方；所以，超声波的能量比普通声波大100万倍！可穿透金属达数米！衰减性——源于三个方面：扩散、散射和吸收；c只能在弹性介质中传播，不能在真空（空气近似看成真空）中传播；强调：横波不能在气体、液体中传播！表面波看作是纵波与横波的合成，所以，也不能在气体、液体中传播！d遇到界面将产生反射、折射和波型转换现象；e对人体无害——优于射线的性质。A型脉冲反射法超声波检测原理。在实际应用中以该法为主。A型脉冲反射法超声波检测原理(1)原理：是将一定频率间断发射的超声波（称脉冲波）通过一定介质（称耦合剂）的耦合传入工作，当遇到异质界面（缺陷或工件底面）时，超声波将产生反射，回波（即反射波）为仪器接收并以电脉冲信号在示波屏上显示出来，由此判断缺陷的有无，以及进行定位，定量和评定。声阻抗Z——表示声场中介质对质点振动的阻碍作用。(2)实现方法：该法采用单一探头——既作发射器件，又作接收元件，以脉冲方式间歇地向工件发射超声波；接受到的回波信号经功能电路放大、检波后，在探伤仪的示波屏上，以脉冲信号显示出来。(3)信号的解读：根据探伤仪示波屏上，始波T、伤波F、底波B的有无、大小及其在时基轴上的位置可判断工件内部缺陷的有无、大小和位置。见下图：直探头缺陷显示a.无缺陷b.小缺陷c.大缺陷TBTTBFF（a）无缺陷——示波屏上只有始波T和底波B，而且底波较高；（b）有小缺陷——示波屏上不仅有始波T和底波B；而其间还有伤波F;相对（a）无缺陷的情况，底波变矮；（c）有大缺陷——示波屏上只有始波T和伤波F,没有底波B。相对（b）而言，伤波变高。纵波探伤最适于发现与检测面平行或近于平行的缺陷。从根本上说，超声波检测技术的基本任务就是：①通过调节探伤系统的灵敏度和调整操作手法，有效的发现缺陷；②发现缺陷后，能够准确的给缺陷定性、定量、定位；③根据工艺要求,提出返修建议及相关的探伤工艺；④按规定格式，出具检测报告。垂直入射法（直探头，纵波法探伤技术）①定义：采用直探头将声束垂直入射工件的探伤方法；该法利用的声波类型为纵波，故有纵波法之称。简记：垂直入射法=直探头法=纵波法②缺陷显示方式：以回波在时基线上的位置、脉冲大小反映缺陷的情况。③应用特点：能够发现与探测面平行或接近平行的面积型缺陷和体积型缺陷。对体积型缺陷的检出率较高。缺陷长度探头移动距离6db波高波高包络线探头缺陷的定量a.当缺陷尺寸大于声束直径时，采用移动测长法；即半波高法。图示如下：波幅dBb.缺陷尺寸小于声束直径时，采用当量法；当量法的基本思想：在一定的探伤灵敏度条件下，将已知形状、尺寸的人工反射体的回波与实际检测到的缺陷回波相对比，若二者的声程、回波高度相等，则这个已知人工反射体的相关尺寸可视为该实际缺陷的“缺陷当量”。可见当量法应该选择恰当的对比试块。设计适当的距离尺寸和人工反射体的尺寸；得到“探测距离与波幅曲线”；波幅距离mm评定线定量线报废线ⅠⅡⅢdB缺陷的定性对于A型显示的超声波检测来说，给缺陷定性是较复杂和困难的。需要了解检测对象的材质、工艺、缺陷位置、空间位向、信号大小、特征等多方面的信息。缺陷性质不同，其波形特征各异；在探头移动时，也会表现出不同的特点。要做动态分析！举例：点状缺陷的波幅较低，当探头作环绕扫查时，信号反映迟钝；夹渣群则呈连串的波峰，而且波形杂乱；裂纹和未焊透等平面缺陷的回波高而陡峭，对探头转角扫查反映敏感；特别是回波信号往往随探头的扫查方式改变而发生不同的变化。其变化规律需操作者积累丰富的经验。各种现代超声检测技术的出现，大大提高了缺陷定性的准确性。斜角探伤法（斜探头，横波法）a定义：采用斜探头将声束倾斜入射工件探伤面进行检测的方法，简称斜射法。在具体检测中，采用横波探伤，因此，又称横波法。b斜探头的主要参数:①横波折射角βｓ；简称折射角β；②探头K值:K=tgβ.③超声波频率:f.TTTFB’a.无缺陷b.有缺陷c.端角波几何关系术语跨距点：声束中心线经底面反射后到探伤面的一点。跨距：探头入射点至跨距点的距离。直射法：