鋼結(jié)構(gòu)材料的檢測(cè)技術(shù)探析

楊貴勇

摘 要：鋼材料檢測(cè)項(xiàng)目及鋼材料取樣有了標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，只有全面執(zhí)行檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能確保鋼結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量。該文通過(guò)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)方法闡述，進(jìn)一步分析檢測(cè)相關(guān)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);質(zhì)量檢測(cè);測(cè)厚儀

中圖分類號(hào)：TU391? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

隨著現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，鋼結(jié)構(gòu)建筑也越來(lái)越多，鋼材料作為主體建筑材料，必須要保證強(qiáng)度與硬度，才能實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)建筑目標(biāo)，保證使用的安全與穩(wěn)定。鋼建筑中所用的構(gòu)件大多數(shù)是在鋼廠中進(jìn)行大批量生產(chǎn)，再運(yùn)輸?shù)浇ㄖさ厥褂玫?，那么，出廠前必須要保證質(zhì)量合格，符合使用標(biāo)準(zhǔn)，這就需要全面地進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，才能確保材料強(qiáng)度及化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)。而在各種工程建設(shè)中，也需要進(jìn)行全面的檢測(cè)，才能保證工程質(zhì)量，工程檢測(cè)側(cè)重點(diǎn)在于安裝和拼接的過(guò)程，只有全面保證這個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)建筑目標(biāo)。

1 鋼結(jié)構(gòu)材料特性

1.1 鋼結(jié)構(gòu)材料基本性能

鋼結(jié)構(gòu)材料有其自身的特殊性，單從性能上看，必須符合強(qiáng)度、塑性、冷脆破壞性和可焊性的要求，這是鋼材料最為基本的特性要求，只有符合這種要求，才視為合格的材料，否則不能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，更不能進(jìn)行施工建設(shè)。鋼結(jié)構(gòu)材料性能的認(rèn)定非常復(fù)雜，為了更加有效地認(rèn)定鋼材料質(zhì)量，需要綜合性考慮到所有的指標(biāo)，不能以單一單項(xiàng)指標(biāo)代表全部特征，單一性能的突出也并不代表整體性能穩(wěn)定，只有全面做好綜合性性能試驗(yàn)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行性能檢測(cè)，用有力的科學(xué)數(shù)據(jù)證明，才能對(duì)性能質(zhì)量進(jìn)行有效評(píng)定，因此鋼結(jié)構(gòu)材料性能分析非常重要。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)

鋼結(jié)構(gòu)對(duì)自身質(zhì)量的要求非常嚴(yán)格，特別是對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算數(shù)值的精準(zhǔn)要求特別高，但是，在實(shí)際設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些影響質(zhì)量的問(wèn)題，給安全生產(chǎn)埋下了許多隱患。一般情況下，鋼結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)如下問(wèn)題。一是鋼結(jié)構(gòu)材料出廠存在的問(wèn)題。在鋼結(jié)構(gòu)材料生產(chǎn)過(guò)程中，如果把握不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面，那么檢測(cè)中就需要注意幾何尺寸是否存在偏差、構(gòu)件非線性結(jié)構(gòu)是否合理、焊接鉚接質(zhì)量情況、底漆涂料品質(zhì)。二是進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝出現(xiàn)的問(wèn)題。進(jìn)行安裝也是非常重要的環(huán)節(jié)，在這個(gè)環(huán)節(jié)中往往會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，比如鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制件在多次運(yùn)輸和安裝的過(guò)程中，會(huì)存在管理問(wèn)題，受機(jī)械外力、環(huán)境溫度變化的影響等，均會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)成品出現(xiàn)構(gòu)件扭曲、局部出現(xiàn)變形、節(jié)點(diǎn)構(gòu)件裝配不精確、安裝質(zhì)量差、漏裝或者是少裝扣件綴板、焊縫尺寸出現(xiàn)設(shè)計(jì)偏差等問(wèn)題，這些問(wèn)題不解決，會(huì)影響到后期的安裝。三是鋼結(jié)構(gòu)建筑物的使用問(wèn)題。也就是說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中，不符合設(shè)計(jì)規(guī)范，與原設(shè)計(jì)出現(xiàn)了一定程度的偏離，使用功能不全面、材料出現(xiàn)腐蝕等問(wèn)題，均會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件橫斷面面積縮小，在交變荷載作用下金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度出現(xiàn)了巨大的變化，影響安全穩(wěn)定。

2 鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法

2.1 用測(cè)厚儀測(cè)定鋼結(jié)構(gòu)截面厚度

全面測(cè)定鋼結(jié)構(gòu)截面的厚度非常重要，這關(guān)系到建筑的承載力，這是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，必須嚴(yán)格進(jìn)行檢測(cè)，才能確保其品質(zhì)良好。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)受到加工精確度和斷面銹蝕影響，往往會(huì)在各個(gè)流程中損失一部分鋼結(jié)構(gòu)斷面，使其厚度下降，特別是銹蝕程度對(duì)截面減薄有著非常大的影響，這樣就會(huì)降低承載能力。為了全面保證鋼材料測(cè)量的質(zhì)量，當(dāng)前，在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料厚度進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，多使用卡尺，這是專門用來(lái)檢測(cè)厚度的儀器。最為常見(jiàn)的是超聲波數(shù)字測(cè)厚儀，能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)材料截面厚度進(jìn)行良好的測(cè)定，保證了精準(zhǔn)度要求。利用超聲波脈沖反射法測(cè)定的時(shí)候，主要是超聲波從均勻介質(zhì)傳播到另一均勻介質(zhì)的過(guò)程中，往往會(huì)在分界面呈現(xiàn)聲的反射，要通過(guò)計(jì)算得出發(fā)射脈沖到接收脈沖所需要的時(shí)間值，然后再根據(jù)實(shí)際所得數(shù)值，扣除延遲塊時(shí)間，這樣就能夠根據(jù)聲速、時(shí)間和距離關(guān)系，最終得出測(cè)件厚度。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)涂層厚度測(cè)定

涂層厚度是鋼結(jié)構(gòu)材料最主要的參數(shù)，要全面測(cè)定涂層厚度是否達(dá)標(biāo)、符合標(biāo)準(zhǔn)。通常，附近發(fā)帖涂層厚度測(cè)定時(shí)會(huì)使用磁性測(cè)厚儀進(jìn)行全面的測(cè)定。為了保證測(cè)量精準(zhǔn)，需要調(diào)整磁性測(cè)厚儀的精準(zhǔn)度，保持能夠正常操作，這樣就可以進(jìn)行全面的測(cè)定。只有保證了儀器精度，才能測(cè)量出精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。進(jìn)行操作時(shí)，要選擇被測(cè)范圍，要對(duì)涂層表面灰塵和油污進(jìn)行清除，避免影響測(cè)量數(shù)值，保證最終的測(cè)量精度。通過(guò)儀器對(duì)涂層進(jìn)行測(cè)定，查看是否存在涂層，其厚度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。受環(huán)境作用的影響而導(dǎo)致涂層損傷或者消除的，也需要通過(guò)涂層殘留對(duì)鋼結(jié)構(gòu)銹蝕程度進(jìn)行分析。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)屋架撓度測(cè)定

鋼結(jié)構(gòu)屋架跨度一般為21 m～30 m不等，這種跨度距離大，整體測(cè)量撓度困難、復(fù)雜，為了確保精準(zhǔn)度，需要足夠的拉力，確保鋼絲拉緊，這就需要選取具備一定抗拉強(qiáng)度的鋼絲，確保測(cè)量過(guò)程安全有效。測(cè)量過(guò)程，需要注意鋼絲拉直度，如果沒(méi)有拉直，則會(huì)影響到測(cè)量值。測(cè)量前，需要檢查竣工記錄，通過(guò)記錄對(duì)比，掌握原鋼屋架標(biāo)準(zhǔn)，以此分析施工后的反拱或撓度變化情況。要進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)定，確保撓度精準(zhǔn)度，所以說(shuō)，最好使用固定點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，也就是說(shuō)，需要在跨中的位置確定一個(gè)固定的測(cè)點(diǎn)，為了保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，需要對(duì)中間點(diǎn)進(jìn)行處理，象角鋼、電線等情況，一定要把兩端墊起，形成一個(gè)連續(xù)的支點(diǎn)，這樣就能拉直鋼絲，保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)。墊支點(diǎn)時(shí)需要注意，所得到的撓度值需要減去兩支點(diǎn)高度平均值，所得實(shí)際數(shù)值才是標(biāo)準(zhǔn)撓度值。

3 鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)定

3.1 鋼結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)基本條件

為了使鋼材料評(píng)定更加精準(zhǔn)，除了一般性技術(shù)試驗(yàn)外，還需要有一些輔助支撐，進(jìn)行檢測(cè)前，要了解材料的特性，通過(guò)綜合、全面地分析，才能提出更加科學(xué)準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)論。收集的資料只作為檢測(cè)的參考數(shù)據(jù)：主要包括本批次鋼材出廠的時(shí)間、鋼供應(yīng)的來(lái)源及其生產(chǎn)基礎(chǔ)條件、鋼材料批次產(chǎn)品說(shuō)明，說(shuō)明必須標(biāo)明鋼材牌號(hào)、技術(shù)指標(biāo)、極限強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、受拉時(shí)的延伸率、冷變、反復(fù)彎曲、沖擊韌性與化學(xué)成分等基本情況，這樣就能對(duì)檢測(cè)材料有一個(gè)基本的了解，以此為基礎(chǔ)，做好下一步材質(zhì)檢驗(yàn)。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形檢驗(yàn)與評(píng)定

要想全面評(píng)定鋼結(jié)構(gòu)變形情況，則需要通過(guò)承載力、變形、銹蝕、損傷4個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，通過(guò)最后的承載力數(shù)據(jù)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料評(píng)定等級(jí)。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果變形比承載力低一級(jí)，則需要按承載能力等級(jí)進(jìn)行評(píng)定，變形比承載力低兩級(jí)，同時(shí)出現(xiàn)銹蝕和損傷的情況，則需要按承載力降一級(jí)進(jìn)行評(píng)定，只有全面考慮各種影響因素，才能進(jìn)行科學(xué)有效的質(zhì)量等級(jí)評(píng)定。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變形檢測(cè)

鋼結(jié)構(gòu)建筑主要通過(guò)鋼構(gòu)件焊接進(jìn)行有效的連接，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)。要通過(guò)焊縫無(wú)損檢測(cè)的方法，對(duì)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)此方式，能夠更好地提取焊接結(jié)構(gòu)或焊件成型后的情況。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及形變檢測(cè)主要使用的是電測(cè)法與機(jī)測(cè)法2種方法。電測(cè)法主要是根據(jù)電流、電阻、電容電學(xué)變化量與力學(xué)量關(guān)系的原理測(cè)定力學(xué)量數(shù)值，可以進(jìn)行靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)2種檢測(cè)。機(jī)測(cè)法主要根據(jù)形變撓度、傾角與伸縮等進(jìn)行測(cè)定。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼材料質(zhì)量關(guān)系到建筑質(zhì)量，只有嚴(yán)格管理、全面把關(guān)，使用最新技術(shù)才能測(cè)定出鋼結(jié)構(gòu)材料等級(jí)。相關(guān)人員必須認(rèn)真檢測(cè)，確保每一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，才能確保材料的最終品質(zhì)，為優(yōu)質(zhì)工程、安全工程打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李耘.工程中鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法探討[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2008（8）：4-5.

[2]任常海.鋼結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)[J].黑龍江科技信息，2010（3）：199.