钢结构损伤鉴定与修复
《钢结构损伤鉴定与修复》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构损伤鉴定与修复（30页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、钢结构检测鉴定及加固1.钢结构检测鉴定及加固改造的目的和意义 （1）检测 为评定建筑结构工程的质量或鉴定既有建筑结构的性能所实施的检测工作，称为结构检测 我国建筑结构检测技术标准（GB/T50344）规定，建筑钢结构的检测可分为钢结构材料性能、连接、构件的尺寸与偏差、变形与损伤、构造、基础沉降以及涂装等项工作，必要时，可进行结构或构件性能的实荷载检验或结构的动力测试。对某一具体钢结构的检测可根据实际情况确定工作内容和检测项目。 （2）鉴定 根据现场调查和检测结果，并考虑缺陷的影响，依据相应规范或标准的要求，对建筑结构的可靠性进行评估的工作，称为可靠性鉴定 （3）加固 加固工作分为加固设计、加固
2、施工及验收三个节段钢结构检测鉴定及加固一.刚结构基本性能 （1）室温拉伸 室温拉伸试验是指在室温条件下，对拉伸试验进行单向拉伸直至断裂，测定钢材的一项或几项力学性能的试验 检测钢材的屈服强度，抗拉强度，伸长率和断面收缩率等力学性能指标，也可以测定钢材的弹性模量和应变硬化模量。 （2）弯曲试验 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求，另一方面也表示钢材的冶金质量符合要求。 （3）冲击试验 钢结构检测鉴定及加固 冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量。单向拉伸试验所表示的钢材性能都是静力性能，韧性则是动力性能。韧性是钢
3、材强度，塑性的综合指标，韧性低则发生脆性破坏的可能性大二.钢结构现场检测内容 钢构件材料的检测 连接（焊接连接，紧固件连接）的检测 构件腐蚀的检测 构件缺陷与损伤的检测 结构构件变形的检测 结构构造检测 涂装的检测 地基基础的检测 钢结构检测鉴定及加固 常见焊接缺陷 焊接是钢结构中应用最广泛的连接方法，对应的事故也比较多，因此应检查其缺陷。焊接缺陷是指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内部的缺陷。常见的有裂纹、焊瘤、烧穿、气孔、未焊透、夹渣、咬边、未融合，以及焊缝尺寸不符合要求、焊缝形成不良等。涂装层钢结构检测鉴定及加固钢结构检测鉴定及加固钢材的腐蚀 钢材的腐蚀：指其表面与周围介
4、质发生化学作用或电化学作用而遭到破坏。钢材腐蚀不仅使截面积减小，性能降低甚至报废，而且因产生锈坑，可造成应力集中，加速结构破坏。尤其在冲击荷载、循环交变荷载作用下，将产生锈蚀疲劳现象，使钢材的疲劳强度大为降低，甚至出现脆性断裂。根据腐蚀作用机理，钢材的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种1、化学腐蚀：指钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的腐蚀。这种腐蚀多数是氧化作用，使钢材表面形成疏松的氧化物。在常温下，钢材表面形成一薄层氧化保护膜FeO，可以起一定的防止钢材锈蚀的作用，故在干燥环境中，钢材锈蚀进展缓慢。但在温度或湿度较高的环境中，化学锈蚀进展加快。2、电化学腐蚀：指钢材与电解质溶液接触，形成
5、微电池而产生的腐蚀钢结构检测鉴定及加固潮湿环境中钢材表面会被一层电解质水膜所覆盖，而钢材本身含有铁、碳等多种成分，由于这些成分的电极电位不同，形成许多微电池。在阳极区，铁被氧化成为Fe2+离子进入水膜；在阴极区，溶于水膜中的氧被还原为OH-离子。随后两者结合生成不溶于水的Fe（OH）2，并进一步氧化成为疏松易剥落的红棕色铁锈Fe（OH）3.电化学锈蚀是钢材锈蚀的最主要形式。影响钢材腐蚀的主要因素：有环境中的湿度、氧，介质中的酸、碱、盐；钢材的化学成分及表面状况等。一些卤素离子，特别是氯离子能破坏保护膜，促进锈蚀反应，使锈蚀迅速发展。钢结构检测鉴定及加固钢材锈蚀等级 钢材表面的四个腐蚀等级分别以
6、A、B、C和D表示。这些腐蚀等级的文字叙述如下： A全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面； B已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面； C氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的钢材表面 D氧化皮已因锈蚀而全面剥离，并且已普遍发生点蚀的钢材表面。钢结构检测鉴定及加固 为防止钢材腐蚀，钢结构常用加重腐蚀涂料构成长效防腐结构，或者用配套重防腐涂料涂装防护。金属锌、铝具有很大的耐大气腐蚀的特性。在钢铁构件上喷锌或喷铝，锌、铝是负电位和钢铁形成牺牲阳极保护作用从而使钢铁基本得到了保护。目前用喷铝涂层来防止工业大气、海洋大气的腐蚀。金属喷涂层与防腐涂料涂层的复合涂层的防护寿命较金
7、属喷涂层和防腐涂料防护层二者寿命之和还要长，为单一涂料防护层寿命的数倍。 重防腐长效涂料由底漆、中间漆和面漆构成。 从长效经济性考虑，喷铝涂层最为经济，但一次性投入大，施工良好的涂层可在10年内无需维修。环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆及丙烯酸聚氨酯长效防护系统具有较佳的经济性。 另外除锈也是防止钢材腐蚀的重要方法，在这里我们主要讲喷射除锈，工程中应用比较广泛钢结构检测鉴定及加固 喷射或抛射除锈前，厚的锈层应铲除。可见的油脂和污垢也应清除。喷射或抛射除锈后，钢材表 面应清除浮灰和碎屑。钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。 参见照片BSa1.CSal 和D
8、Sa1 钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除，其残留物应是牢固附着的。 参见照片BSa2、CSa2和DS2钢结构检测鉴定及加固用手工和动力工具，如用铲刀、手工或动力钢丝刷、动力砂纸盘或砂轮等工具除锈，手工和动力工具除锈前，厚的锈层应铲除，可见的油脂和污垢也应清除。手工和动力工具除锈后， 钢材表面应清除去浮灰和碎屑。对于手工和动力工具除锈过的钢材表面，钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物钢结构检测鉴定及加固钢结构疲劳损伤声发射监测 概述：采用声发射技术对已开裂的焊缝进行监测，实现了在复杂的环境噪声中识别出裂纹活动信号
9、。通过分析疲劳裂纹损伤产生的原因以及材料在交变载荷作用下产生声发射的机理，得到表征焊缝裂纹活动过程的信号特征。试验表明，声发射技术对钢结构裂纹损伤的活度、强度具有较大的敏感性，可以实现对裂纹损伤状态发展变化的实时监测 本人对一项钢结构疲劳试验研究做了简单分析。该钢结构锚梁在疲劳测试过程中，锚梁一端焊缝出现裂纹。采用声发射技术对裂纹处进行重点监测，得到裂纹损伤的疲劳活动规律，为今后的深入研究提供重要依据。该钢结构锚梁预定疲劳测试次数为200万次，最大加载载荷为1714KN，最小加载载荷为124.6KN，加载频率为1.1次。随着疲劳加载次数的增加，锚梁横梁段与底部支撑板焊缝连接处出现宏观裂纹。当疲
10、劳次数达到77万次的时候，采用声发射技术对其进行了疲劳监测，采集裂纹活动过程的声发射信号。经过10天的监测，一直跟踪至疲劳测试结束，获得了有价值的数据。钢结构检测鉴定及加固 通过对数据的处理分析，得到裂纹损伤活动过程的信号特征。数据分析表明，裂纹在张开与闭合阶段均产生声发射信号，且具有不同的参数特征，只有经过一定的疲劳周次，才会发生真正的裂纹扩展，裂纹扩展具有随机性。图为疲劳测试的现场图片，图中左端黑点处为已发现的焊缝裂纹。图1 疲劳试验现场图片钢结构检测鉴定及加固声发射监测原理 疲劳损伤是指材料或结构在交变载荷作用下由于机械、物理、化学等因素导致其力学性能、微观结构产生劣化的结果。工程结构中
