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陌生的钢结构检测有哪些方法，你知道吗？



导读


提起钢结构，小编一映象就是“鸟巢”了。2008年奥运会，让我一次接触“鸟巢”，一个看起来全是用钢建造的体育馆。对于当时处在三沟里的读高中的娃来说，太不可思议了。时至今日，也未能去亲临“鸟巢”，感受那傲骨凌寒的威武。


08年奥运会已经远离我们而去，然而那些遗留的体育馆现在怎么样了？他们现在安全吗？今天和大家聊一聊钢结构建筑变形检测问题。




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检测对象


托架、桁架、梁、受压杆件、焊缝、螺栓等，以及整体钢结构的主体结构。





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检测及检测方法


01 挠度检测


钢结构构件（梁、柱）的挠度可采用激光测距仪、水准仪或拉线等方法进行检测。当观测条件允许时，亦可用挠度计、位移传感器等设备直接测定挠度值。


02 结构主体倾斜检测


结构主体的倾斜检测包括：测定结构**部观测点相对于底部固**或上层相对于下层观测点的倾斜度以及倾斜速率。


结构的倾斜，可采用经纬仪、激光定位仪、三轴定位仪或吊锤的方法检测。


03 结构水平位移检测


结构的水平位移可以采用激光准直法测定，也可采用测边角法测定。


当测量检测点任意方向位移时，可视检测点的分布情况，采用前方交会或方向差交会及坐标等方法。对于检测内容较多的大测区或检测点远离稳定地区的测区，宜采用测角、测边、边角及GPS与基准线法相结合的综合测量方法。


04 结构动态变形检测


对于结构在动荷载作用下而产生的动态变形，应测定其一定时间段内的瞬时变形量。动态变形测量方法的选择可根据变形体的类型、变形速率、变形周期特征和测定精度要求等确定，并符合下列规定：


a.对于精度要求高、变形周期长、变形速率小的动态变形测量，可采用全站仪自动跟踪测量或激光测量等方法；


b.对于精度要求低、变形*、变形速率大的建筑，可采用位移传感器、加速度传感器、GPS动态实时差分测量等方法；


c.当变形频率小时，可采用数字近景摄影测量或经纬仪测角前方交会等方法。


05 结构连接检测


如果还没有形成裂缝，可以增设保温隔热层，预防裂缝产生。如果已形成裂缝，可采取压力灌浆的方法进行处理。




1）焊缝检测


焊缝检测有两种方法：普通方法和精确方法。


普通方法：一般指外观检查、测量尺寸、钻孔检查等。


精确方法：一般指在普通方法的基础上，用X射线、超声波等方法进行的补充检查。


2）螺栓检测


对于螺栓对结构适用性影响的检测主要依靠外观检查，看其是否存在螺杆剪断、弯曲，孔壁承压破坏，板件端部剪坏、拉坏等现象。


06 裂缝、锈蚀检测


对于结构构件的裂纹或缺陷，可采用涡流、磁粉和渗透等无损检测技术检测。


涡流检测：根据被测构件内涡流流动的路径变化判断结构裂缝等情况；


磁粉检测：利用的是磁粉被铁吸附形成裂缝带，从而显示裂缝痕迹；


渗透检测：将渗透液涂在被测构件表面，再涂上一层显像剂，将渗入并滞留在缺陷中的渗透液吸出来，就能得到被放大了的缺陷的清晰显示。



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检测评定


根据可靠性理论，与承载力限状态方程类似，采用同样的简化方程，只考虑两个基本变量，适用性限状态方程：


Z=R-S


式中，Z为空间结构适用性的功能函数，R为广义抗力，S为效应。空间结构的适用性可靠度指标β定义：




常见的指标 ：
1）基于挠度




其中，[f]是挠度容许值，f是实际挠度测量值，αf是挠度不定系数。


2）裂缝宽（深）度




其中，[ωmax]是裂纹较大宽（深）度的容许值，ωmax是其实测值，αω是裂纹不定系数。


根据以上的评定理念可以将钢结构的适用性等级划分为I、II、Ⅲ、Ⅳ四个等级。




对于适用性为Ⅳ级，建筑使用功能已构成影响的结构应立即进行处理；对于适应性为II、Ⅲ级，应加强检测。当变形量或变形速率出现异常、变形不稳定且变化趋势不明确时，应立即进行处理。

目前我国在混凝土强度检测中钻芯法是较接近于真实强度等级的方法，但由于需要破损检测，影响范围和施工量都相对较大，一般**考虑超声回弹综合法，但遇到对检测的数值有争议或者鉴定时往往采用钻芯法。

房屋的承租方造成房屋损坏。承租方应委托进行房屋安全检测鉴定或直接与业主协商处理措施。

根据检测需要，混凝土中钢筋锈蚀状况的判断与检测可分为：钢筋锈蚀可能性的判断、钢筋锈蚀率或钢筋锈蚀速率的检测，具体可以根据构件状况、现场测试条件和测试要求，选用自然电位法、混凝土电阻法、电流密度法、锈胀裂缝法或破损检测的方法进行判断和检测。


钢筋锈蚀状况检测时，对每一个检测单元，应根据构件的环境条件和外观检查结果确定检测单元，每个检测单元的样本不应少于6个。



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自然电位法


对于混凝土表面完好、未发现有锈迹和锈胀裂缝的构件，但有理由怀疑混凝土中钢筋可能已经锈蚀时（如检测发现混凝土的碳化深度**过混凝土保护层厚度），可以采用自然电位法或混凝土电阻法对混凝土中的钢筋锈蚀情况进行初步判断。


采用自然电位法检测时，根据构件表面的实测腐蚀电位等值线图，可按以下标准或检测设备的操作规程，定性判断混凝土中钢筋锈蚀的可能性。




-350~-500mV，有锈蚀活动性，发生锈蚀概率95%；
-200~-350mV，有锈蚀活动性，发生锈蚀概率50%；
-200mV以上，无锈蚀活动性或锈蚀活动性不确定，发生锈蚀概率为5%。



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混凝土电阻法


采用混凝土电阻法检测时，可根据实测混凝土电阻率按以下标准或检测设备的操作规程，定性判断混凝土中钢筋锈蚀的可能性。




100kΩ.cm以上，即使高氯化合物浓度或碳化情况下，锈蚀速率也低；
50~100kΩ.cm，低锈蚀速率；
10~50kΩ.cm，钢筋活化时出现中高锈蚀速率；
低于10kΩ.cm，混凝土电阻率不是钢筋锈蚀的控制因素。



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电流密度法


采用电流密度检测时，可根据实测电流密度计算钢筋年锈蚀深度：


δ=11.64icom(mm)



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锈胀裂缝法


对于已经锈胀开裂的结构构件，可根据锈胀裂缝宽度按式推算钢筋锈蚀深度，但宜用直接破型法进行校核和修正。


δ=kww+kcdc/d+kcufcuk+kk


式中，δ——钢筋锈蚀深度（mm）；
w、c、d和fcuk——分别为锈胀裂缝宽度（mm）、保护层厚度（mm）、钢筋直径（mm）和混凝土立方体抗压强度（MPa）；
kw、kcd、kcu和kk——分别为锈胀裂缝宽度与钢筋直径之比、保护层厚度与钢筋之比、混凝土立方体抗压强度标准的影响系数及常数项.



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破损检测法


破损检测时宜选择保护层空鼓、锈胀开裂或剥落等钢筋锈蚀严重的部位，根据锈蚀钢筋的有效截面积和锈前公称截面积计算钢筋的截面锈损率，或根据锈蚀钢筋净重和锈前公称质量计算钢筋的失重率。


在破损检测部位，凿除混凝土保护层，并刮除钢筋表面的锈蚀层后，采用游标卡尺测量钢筋在两个正交方向锈损后的有效直径，然后近似按照椭圆计算锈蚀钢筋的有效截面积。

危房鉴定房屋的处理措施建议一般包括正常使用、限制荷载、加固、维修、拆除、定期监测等。