广州钢结构质量检测鉴定中心

时间：2024-11-20

钢结构承载力和刚度失效

1)钢结构承载力失效指正常使用状态下结构构件或连接因材料强度被越而导致破坏。其主要原因为：

a．钢材的强度指标不合格。主要是指在钢结构设计中所采用的重强度指标如屈服强度、抗拉强度以及抗剪强度的设计数值与钢材的实有强度不符，造成设计与实际的脱节，从而对结构计算带来影响，使结构的实有承载力达不到设计要求，与其设计荷载不匹配，形成安全隐患。

b．连接强度不满足要求。主要是指各连接件的材料强度达不到要求，对焊接连接的影响因素为：焊接材料及其母材的强度是否足够，焊接工艺、焊缝质量是否、可行，质量是否得到**与控制，检查、检验手段是否有效等；螺栓连接强度的影响因素为：螺栓及其附件材料的质量以及强度是否达到要求，螺栓连接的施工技术工艺的控制是否有效，对高强螺栓来说，其预应力控制和摩擦面的处理是否到位、螺栓孔引起被连接构件截面的削弱和应力集中等不良现象对结构受力所带来的不利影响是否已考虑。

C．使用荷载和条件的改变。包括计算荷载小于实际荷载，由此带来的结构载，部分构件受损、失效退出工作，引起其他构件的荷载增加，偶然冲击荷载、温度变化、结构变形所引起的附加应力、基础不均匀沉降引起上部结构构件的附加应力等。

2)钢结构刚度失效指产生不适于其继续承载或正常使用的塑性变形或振动。其主要原因为：

a．结构或构件的刚度不满足设计要求。主要是指结构构件断面尺寸、壁厚不足，造成结构构件产生过大变形，以致不适于继续承载和正常使用，如轴压构件长细比过规定；受弯构件挠度不符合要求；压弯构件不满足上述两方面要求等。

b．结构支撑体系不够。主要是指支撑体系设置数量不足、位置不当、强度不够，以致未能对结构起到足够的约束作用，降低其变形，合理的结构支撑不仅对承担水平荷载和地震作用、抗振动有利，而且直接影响结构正常使用。

1、钢材原材料缺陷可以采用平探头纵波探伤，探头轴线与其端面垂直，声波与探头端而或钢材表面成垂直方向传播；声波通过钢材上表面，缺陷及底面时，均有部分声波反射来，这些声波各自往返的路程不同，回到探头的时间不同，在示渡器上将分别显示出反射脉冲，分别称其为始脉冲、伤脉冲和底脉冲。当钢材中无缺陷时，则无伤脉冲。始脉冲、伤脉冲和底脉冲波之间的间距比等于钢材中上表面、缺陷处和底面的间距比，由此可确定出缺陷的位置。焊缝探伤主要采用斜探头横波探伤，斜探头使声束斜向入射，斜探头的倾斜角有多种，使用斜探头发现焊缝中的缺陷与用直探头探伤一样，都是根据在始脉冲与底脉冲之间是否存在伤脉冲来判断若焊缝中有缺陷，则可根据探头在试件上的位置以及缺陷回波在显示屏上的高度，确定出焊缝的缺陷位置和大小。

2．声波探伤在建筑钢结构中的应用因为声波探伤灵敏度高、操作方便、探测速度快和可高空作业等优点，广泛应用于建筑钢结构焊缝内部质量的检测。

2．1声波探伤的主要要求

2．1．1探伤人员素质要求。探伤人员必须取得相应检测方法的等级资格证书，只能从事与该等级相应的无损检测工作，并负相应的技术责任。

2．1．2选择探测面。根据构件形状，焊接工艺，可能产生的缺陷部位及缺陷的延展方向及焊缝要求的验收等级等来选取探测面。

2．1．3选择探头频率及角度(K值或折射角卢)。探头频率高，衰减大，穿透力差，不宜用于厚板构件焊缝的检测。但频率高，分辨率高，因此在穿透能力允许下，频率选的愈高愈好。一般选用2-5MHz探头，**使用2—2．5MHz探头。探头频率高，近场区场度大，衰减大，对探伤不利，实际探伤中要全面分析考虑各方面的因素，合理选择频率。～般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用低频率，钢结构焊缝检测一般选用2．5[~Iz及5洲z探头，网架杆件及薄壁构件焊缝常选用5MHz。探头角度一般根据材料厚度，焊缝坡口型式及预计主要缺陷种类来选择，由于建筑钢结构的板材厚度一般不大，**使用K2．0( 60。)或K2．5( 68。)，但钢网架杆件大部分板材壁薄应使用K3(卢72。)。

2．1．4耦合剂选择。

耦合剂必须具有良好的透声性和适宜的流动性，对材料和人体无害，且**易取，建议使用洗洁精。

2．2声探伤在建筑钢结构焊缝检测中的应用

声探伤在建筑钢结构的检测过程中主要是针对钢板的强度以及钢板的焊缝的检测两个方面。

2．2．1角焊缝的探伤

在钢结构焊缝的探伤过程中，对于角焊缝的内部缺陷检测难度是大的，尤其是对那些钢板腹板厚度较小的角焊缝，很难检测出其缺陷。在进行角焊缝的探伤时，一定要控制好探伤方法和工艺，并且探伤的操作者必须经验丰富，以保证检测正确性。以某工程的钢结构检测过程中，钢梁的腹板厚度为lOmm，而翼缘边板存在厚度为12ram的角焊缝。而钢结构的制作厂家在制作完成之后对角焊缝进行了自检，自检过程中采用的探头为k=2mm，l=18mm，终的探伤结果显示为全部合格。但是，事实的情况并非这样。在施工之前，采用角度为70。，且探头*尺寸为l=9mm的探头进行再次探伤，检测结果则是在该腹板的整条焊缝处，发现在深度为7．0—7．5mm范围内出现了没有焊透的缺陷，其复检结果与初检结果不一致。这样主要因为探伤时经验不够而导致的探伤工艺和方法的不正确。

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