钢结构检测及加固措施研究

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:林王云
[导读] 摘要:随着冶炼技术的进步,钢结构被广泛的应用到现代工业和建筑行业中,极大的提高了建筑的质量和安全。
        哈尔滨天源石化工程设计有限责任公司海南分公司  海南海口  570100
        摘要:随着冶炼技术的进步,钢结构被广泛的应用到现代工业和建筑行业中,极大的提高了建筑的质量和安全。但是,由于在钢材生产过程中的设计、管理以及工程施工的不当,导致一些材料的质量不能达到要求,对钢结构的使用功能和耐久性也产生了不良的影响,因此,需要加强对钢结构的检测,对发现的问题及时的采取加固措施,确保钢结构的安全。本文对钢结构的检测技术进行分析,并探讨了钢结构的加固的措施。
        关键词:钢结构;检测技术;加固措施
        引言
        在施工过程中要做到结构建筑设计与建筑施工过程中的环节要相结合,对建筑物的性能测试和一些不合格的建筑实施加固的测试结果进行分析,以保证提高建筑施工质量的性能。钢结构大厦并不少见,在城市建设中也起到了非常重要的作用。然而,近几年来,出现了一些坍塌事故。钢结构在施工、机械零件加工和管道安装、轨道运输等诸多方面都起着非常重要的作用,所以钢结构的质量在工程安全这一块显得特别的重要。因此,加强对建筑钢结构的检测与加固措施的研究必须要更快的提上建筑行业钢结构检测与加固工作的日程,它是保证建筑结构安全的关键。
        一、钢结构的特点
        (一)钢结构的自重轻、强度高
        钢材料的强度、弹性模量、密度以及屈服强度与混凝土或其他木材相比都有较大的优势。所以在相同的条件下,钢结构具有自重轻、截面小、便于安装和运输的优势。特别适合在高度高、跨度大的建筑结构中使用,如巴黎的埃菲尔铁塔就是典型代表。
        (二)钢结构塑性好、韧性强、可靠性高
        由于钢材料的特性,钢结构具有塑性好、韧性强、可靠性高的特点。适合承受较强的冲击以及动力荷载,有着不错的抗震能力。另外钢结构在实际使用中更加符合当初的理论设计,所以钢结构具有较高的可靠性。
        (三)钢结构的制造和安装机械化
        高钢结构是所有建筑结构中机械化程度最高的一种。钢材以及组成钢结构的构建都是由工厂统一生产的,并且是通过机械化安装和拼接的。具有精度高、效率高、工期短、成本低的特点。
        二、钢结构事故表现分析
        (1)疲劳破坏事故,这一事故主要就是钢材以及构件反复交变荷载作用下,在拉力低于抗拉极限强度就容易发生钢结构疲劳破坏事故。
        (2)钢结构的失稳事故,这一事故表现则是多种因素影响,在设计中存在着错误,以及在构造上没有妥当,还是钢结构原始缺陷以及在施工中的吊点位置没有合理化等。
        (3)钢结构的锈蚀事故,受到化学腐蚀以及电化学腐蚀因素影响比较突出,从而就对钢结构产生腐蚀。
        三、钢结构检测技术
        (一)直接检测法
        在钢结构的检测技术日益发展的今天,传统的直接观测检查仍然起到了很大的作用。从经济性的角度去看,任何一种现代化的检测技术都需要大量的资金支持,因此,传统的直接检测法具有经济实用的特点。通过钢结构直接观测检查法,可以对钢结构表面的气泡、裂缝以及咬边、熔合等常规缺陷进行检测。当然,这种方法需要工作人员常年的工作经验积累,需要工作人员的严谨的工作态度和工作技术做支撑,才能对钢结构进行全面的检测。同时,结合现代先进的检测方法,使传统的检测方法发挥更大的作用。


        (二)磁粉检测技术
        磁粉检测技术是现代钢结构无损检测的重要技术之一,其原理是当钢铁材料被磁化以后,钢结构上面将会出现磁力线的分布情况,通过分析磁力线的分布,可以判断出钢结构是否存在缺陷。当钢结构存在裂缝等缺陷时,磁力线将会因为钢结构破损而发生扭曲或变形,通过一些合适的光照就可以直观的观测到这些缺陷,实现钢结构损伤的检测。在没有破损、裂缝的钢结构上,磁力线应该表现为全部通过这类材料,并且排列整齐。如果钢结构存在缺陷,表面粗糙,则磁力线经过钢结构表面时会发生扭曲,而且缺陷越大,磁力线的扭曲程度就越大。这种检测方法一般用于铁磁性的材料,例如钢管、钢板以及铸钢零件等,而且具有成本较低、使用方便、检测结果直观显示、检测效率高等优点。但是,它也存在一定的缺陷,这种检测只能用于铁磁性材料,而且对检测员的视力要求较高。
        (三)超声波法
        利用超声波法对钢结构进行综合检测,基本原理是在钢结构的一侧安装发射探头,通过发射探头将电能转换成为机械能,发出超声波可以穿透钢结构,到结构的另一侧。然后通过接收探头将接收到的超声波接收后再还原成电信号,随后将这个信号放大,就可以在示波器上显示出来。声波传送的时间则是通过数码显示器得到,并可以打印出具体的数值。因为超声波所穿透的钢结构厚度(距离)是已知的,就可以根据超声脉冲发出和到达的时间,算出声波在钢结构中的传播速度,从声速上就可以对钢结构的质量进行判断。一般来讲,钢结构的密度越大,则所测得的声速也就会越大。相反,如果钢结构的密度比较小,材质相对稀疏,则测得声速也会变的较小。通过超声波检测,可以有效的检测出钢结构的完整性,保证钢结构的质量安全。由此可知,超声波检测钢结构质量和完整性的理论基础是弹性波波速与媒质特性之间的关系。从声波传送的速度可以推测出所穿透的钢结构特性的变化。
        四、钢结构缺陷的加固措施
        (一)改善钢结构的计算图形
        通过对钢结构的计算图形进行改变可以有效的实现对钢结构的加固作用,改变计算图形的实质性改变其实就是对钢结构的受力传导体系进行完善。在电力、冶金以及机械制造的领域当中,钢结构在使用的过程当中都有着较为复杂的工艺要求以及结构方面的布局。同时对于钢结构的使用通常都是在保证其不停产的基础上来进行,钢结构的体系方面仍然受到较多因素的影响和制约,所以必须采取对计算图形进行完善的方式来对钢结构进行加固。在对钢结构的处理过程当中,改善钢结构的计算图形获得了较为广泛的应用,因此发展至今已经成为了一种广泛使用的钢结构加固措施。在对加固的设计当中除了需要对钢结构的受力与极限受力状态进行分析和计算,还应当充分的对钢结构的构建进行思考,最后采取最为科学合理的方式来进行加固。
        (二)碳纤维增强复合材料钢结构加固技术
        传统的钢结构加固技术被广泛的应用到相关领域,但是其缺点很多,包括耗费时间长、需要大量的人力、物力和财力的支持,而且耐久性能较差,维护费用较高。相比较而言,碳纤维增强复合材料(CFRP)就有更高的实用价值,其物理性能优越,具有较高的刚度和强度,抗疲劳性能和抗腐蚀性能优越、现场的可操作性比较强、操作简单、工期短、不会损伤原结构等。当前,CFRP技术被广泛的应用到混凝土结构中,而对于在钢结构加固施工,国内外尚处在起步阶段,当前研究仅仅局限在受弯构件的加固、疲劳加固、粘结剂以及钢结构受力分析。
        (三)大钢结构截面的加固
        需要加大钢结构的截面,这样对于结构也能够起到一定的加固作用,这种作用主要是对其进行增补钢材,同时也对原构件外包的混凝土进行加固。像针对钢柱的加固就可以真正采用改变截面的方式来进行,并以此来提高其弯矩的作用以及其内外的承载能力,而对钢梁结构的加固则可以选择在翼缘板上进行加焊水平板的方式进行处理,这样就能够起到对型钢或者是斜板的加固效果。
        结论
        综上所述,保障钢结构的安全稳定性,就要能从多方面充分重视,对钢结构的检测工作要妥善实施,并能从多方面对钢结构实施加固。通过此次对钢结构的检测以及加固的方法研究下,就能从理论上为实际钢结构的应用提供理论支持,为实际施工质量提高打下基础。
        参考文献
        [1]张艳琼.关于建筑结构的检测与加固措施研究[J].信息记录材料,2017,18(08):194-195.
        [2]黄晓峰.某多层钢结构车间检测鉴定及加固设计[J].四川建材,2018,v.44;No.214(06):66-67.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: