第一節、鋼結構檢測的一般規定

一、鋼結構檢測的目的和意義

為評定建筑結構工程的質量或鑒定既有建筑結構的性能等所實施的檢測工作，稱為建筑結構檢測。二、檢測范圍與分類（1）當遇下列情況之一時，應進行建筑結構工程質量檢測：※涉及結構安全的試塊、試件以及有關材料檢驗數量不足；※施工質量的抽樣檢測結果達不到設計要求；※對施工質量有懷疑或爭議、需要通過檢測進一步分析結構可靠性；※發生工程事故，需要通過檢測分析事故原因及對結構可靠性的影響。（2）當遇下列情況之一時，應對既有建筑結構現狀缺陷和損傷、結構構件承載力、結構變形等涉及結構性能的項目進行檢測：※建筑結構的安全鑒定；※建筑結構的抗震設定；※建筑大修前的可靠性鑒定；※建筑改變用途、改造、加層或擴建前的鑒定；※建筑物受到災害、環境侵蝕等影響的鑒定；※對既有建筑結構的工程質量有懷疑或爭議。（3）既有建筑除了上述情況下的檢測外，宜在設計使用年限內對建筑結構進行常規檢測。常規檢測宜以下列部位為檢測重點：※出現滲、漏水部位的構件；※收到較大反復荷載或動力荷載作用的構件；※暴露在室外的構件；※收到腐蝕性介質侵蝕的構件；※與侵蝕性土壤直接接觸的構件；※受到凍融影響的構件；※委托方年檢懷疑有安全隱患的構件；※容易受到磨損、沖撞損傷的構件。三、檢測程序及內容（1）檢測程序※編制檢測任務書，內容包括檢測目的、范圍、內容、對現場測試的特殊要求以及對被檢測結構的使用要求；※調查；※擬定檢測計劃；※檢測；※補充調查及結果匯總；（2）檢測內容※鋼構件材料的檢測；※連接（焊接連接、緊固件連接）等檢測；※構件尺寸與偏差的檢測；※構件缺陷和損傷的檢測；※結構構件和整體結構變形的檢測；※結構構造檢測；※涂裝檢測；※地基基礎的檢測；※還有其它一些如結構的布置形式、荷載、環境和振動等的檢測；（3）檢測報告內容※委托單位名稱；※建筑工程概括，包括工程名稱、結構類型、規模、施工日期及現狀等；※檢測原因、檢測目的，以往檢測情況概述；※檢測項目、檢測方法及依據的標準；※抽樣方案及數量；※檢測日期、報告完成日期；※檢測項目的主要分類檢測數據和匯總結果；※檢測結果、檢測結論；※主檢、審核和批準人員的簽名；四、現場檢測方法與要求（1）檢測方法選擇的一般規定※根據檢測項目、檢測目的、建筑結構狀況、現場條件并結合已有檢測手段和設備來選擇合適的檢測方法※現場檢測宜優先選用對結構構件無損傷或損傷較小的檢測方法。※當選用局部破損的取樣檢測方法或原位檢測方法時，宜選擇結構構件受力較小的部位，并不得損害結構的安全性。※當對古建筑或有紀念性的建筑既有建筑結構進行檢測時，應避免對建筑結構造成損傷。※對重要和大型公共建筑的結構動力測試，應根據結構的特點和檢測目的，分別采用環境振動和激振等方法。※對重要大型工程和新型結構體系的安全性監測，應根據結構的受力特點制定監測方案，并應對監測方案進行論證。（2）選用檢測技術標準的檢測方法的規定：※對于通用的檢測項目，應選用國家標準或行業標準；※對于有地方特點的檢測項目，可選用地方標準；※對同一種方法，地方標準與國家標準或行業標準不一致時，有地方特點的部分宜按地方標準執行，檢測的基本原則和基本操作要求應按國家標準或行業標準執行；※當國家標準、行業標準或地方標準的規定與實際情況確有差異或存在明顯不適用問題時，可對相應規定做適當調整或修正，但調整與修正應有充分的依據，調整與修正的內容應在檢測方案予以說明，必要時向委托方提供調整與修正的檢測細則。（3）采用擴大檢測標準適用范圍的檢測方法時，應遵守下列規定：※所檢測項目的目的應與檢測標準相同；※檢測對象的性質與相應檢測標準檢測對象的性質相近；※應采取有效的措施，消除因檢測對象性質差異而存在的檢測誤差；※檢測單位應有相應的檢測細則，在檢測方案總應予以說明，必要時應向委托方提供檢測細則。（4）采用檢測單位自行開發或引進的檢測儀器及檢測方法時，應遵守下列規定：※該儀器或方法必須通過技術鑒定，并具有一定的工程檢測實踐經驗；※該方法應事先與已有成熟方法進行比對試驗；※檢測單位應有相應的檢測細則；※在檢測方案中應予以說明，必要時應向委托方提供檢測細則。五、檢測抽樣方案（1）建筑結構檢測的抽樣方案，可根據檢測項目的特點按下列原則選擇：※外部缺陷的檢測，宜選用全數檢測方案；※幾何尺寸與尺寸偏差的檢測，宜選用一次或二次計數抽樣方案；※結構連接構造的檢測，應選擇對結構安全影響大的部位進行抽樣；※構件結構性能的實荷檢驗，應選擇同類構件中荷載效應相對較大和施工質量相對較差構件或受到災害影響、環境侵蝕影響構件中有代表性的構件。（1）按檢測批檢測的項目，應進行隨機抽樣，且最小樣本容量宜符合《建筑結構檢測技術標準》的規定。

（3）當為下列情況時，檢測對象可以是單個構件或部分構件；但檢測結論不得擴大到未檢測的構件或范圍：※委托方指定檢測對象或范圍；※因環境侵蝕或火災、爆炸、高溫以及人為因素等造成部分構件損傷時的檢測；（4）建筑結構檢測中，檢測批的最小樣本容量不宜小于《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004的限定值。

例題1、什么情況下，應進行建筑結構工程質量的檢測？2、某化工廠請一家鋼結構公司設計、安裝一單層工業廠房，安裝完畢后，甲方對該工程的質量持懷疑，所以委托你們單位去進行工程質量檢測，問對該單層工業廠房你們需要檢測哪些內容？3、某建設單位委托你們單位對其一鋼結構網架工程進行檢測，需要檢測哪些方面內容？？4、假設你是你們檢測單位的一位項目負責人，現在有一鋼結構廠房需要檢測，你進行該項目檢測時有哪些程序？5、一個檢測任務結束后，你負責編制檢測報告，那么你的報告中至少要包括哪些內容？6、目前你負責衢州某鋼結構建筑的檢測工作，其中某項檢測項目有地方標準，而且地方標準給出的檢測方法與國家標準給出的檢測方法不同，你需要選擇哪個標準的檢測方法？檢測的基本原則和基本操作應按什么標準執行？7、假設現在有一個鋼結構人民英雄紀念碑需要進行加固，需要請你們單位對該結構進行檢測，檢測時應注意什么？8、某單位委托你們單位對一鋼結構建筑進行檢測，單位領導讓你擬定檢測計劃時，其中有關檢測方法這部分，你可選用哪些檢測方法？9、你們單位有一項檢測任務，領導派你到進行現場和關資料的調查，你應該調查哪些內容？10、單位派你去給某單位的一鋼結構建筑進行常規檢測，作為一個檢測人員，你應該重點檢測哪些部位？11、你用一未經計量鑒定機構鑒定，或鑒定證書已超過有效期的儀器去進行結構的檢測，是否符合規范規定？12、外部缺陷應該選擇什么抽樣方案？13、幾何尺寸和尺寸偏差檢測應選擇什么抽樣方案？第二節、鋼結構構件性能的檢測

一、構件幾何尺寸的檢測的有關規定※鋼構件尺寸的檢查應符合《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004的規定：※抽樣檢查構件的數量，可根據具體情況確定，但不應少于《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004表3.3.13規定的相應檢測類別的最小樣本容量；※尺寸檢測的范圍，應檢測所抽樣構件的全部尺寸，每個尺寸在構件的3個部位量測，取3處測試值的平均值作為該尺寸的代表值；※尺寸量測的方法，可按相關產品標準的規定量測，其中鋼材的厚度可用超聲測厚儀測定；※構件尺寸的偏差的評定指標，應按相應的產品標準確定；※對檢測批構件的重要尺寸，應按《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004表3.3.14-1或表3.3.14-2進行檢測批的合格判定；對檢測批構件一般尺寸的判定，應按表3.3.14-3或3.3.14-4進行檢測批的合格判定；※特殊部位或特殊情況下，應選擇對構件安全性影響較大的部位或損傷有代表性的部位進行檢測；鋼構件的尺寸偏差，應以設計圖紙規定的尺寸為基準計算尺寸偏差；偏差的允許值，應按《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205確定。※鋼構件安裝偏差的檢測項目和檢測方法，應按《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205確定。二、缺陷和損傷的檢測※鋼構件的缺陷包括裂縫、鋼板內部缺陷（夾層、非金屬夾雜、明顯的偏析、裂紋等）、構件中孔洞及缺口等。※對鋼結構損傷的檢測可分為裂紋、局部變形、銹蝕等項目；※鋼構件裂縫大多出現在承受動力荷載的構件中。承受靜力荷載的構件，在超載、溫度變化較大、不均勻沉降及變形過大等情況下，也會出現裂縫。鋼構件如發現裂縫，應記錄裂縫位置，并用刻度放大鏡測定裂縫寬度，做好記錄報告，裂縫檢查可采用如下方法：a.采用橡皮木錘敲擊法用包有橡皮的木錘輕敲構件的多個部位，若聲音不清脆、傳音不勻，則有裂縫損傷存在。b.采用10倍以上放大鏡觀察法在有裂縫的構件表面劃出方格網，用10倍以上放大鏡觀察，如發現油漆表面有直線黑褐色銹痕、油漆表面有細直開裂、油漆條形小塊起鼓里面有銹末，則就有可能開裂，應鏟除油漆仔細檢查。c.滴油擴散法在有裂縫處表面滴油劑，無裂縫處油績呈圓弧狀擴散。有裂縫處油滲入裂縫，油績則呈線狀伸展。※構件鋼板夾層缺陷測定鋼板夾層是剛才常見缺陷之一，是鋼板內部的裂縫，在構件加工前不易發現，當氣割、焊接等熱加工后才顯露出來。夾層缺陷影響構件的承載力。鋼板夾層的檢測方法與焊縫內部缺陷的探測方法相同，可采用下列方法：a.超聲波探傷儀法采用金屬超聲波檢測儀檢測。b.射線探傷儀法分Χ射線探傷法和γ射線探傷法兩種。c.鉆孔檢測法在板上鉆一小孔，用酸腐蝕后再用放大鏡觀察。※構件中孔洞及缺口的檢測觀察且記錄構件中預留的施工孔洞及缺口周邊是否為平滑曲線，用放大鏡觀察該部位周邊是否為平滑曲線，用放大鏡觀察該部位周邊是否有裂紋、表面熔渣、局部突曲等現象，重要受力構件的預留孔洞是否加蓋補焊或用環板焊接加固。※鋼構件損傷的檢測鋼構件的損傷包括以下幾個方面：碰撞、懸掛吊物、切割等引起的構件局部變形、屈曲、截面缺損（孔洞、切口、燒穿、磨損等）、松動和斷裂等；高溫施焊引起的變形、內部材質和應力狀態的變化等；鋼材銹蝕等。一般可用目測或鋼尺檢測鋼構件的損傷。鋼材表面銹蝕等級共分A、B、C、D四級，可以通過目視評定，評定時應在良好日光下或在照度相當的人工照明條件下進行。對D級銹蝕，還應量測鋼板厚度的削弱程度，以進一步判定鋼材的銹蝕程度，檢測厚度的儀器有超聲波測厚儀和游標卡尺。三、鋼構件變形的檢測※鋼構件變形檢測主要包括內容：（1）鋼梁、桁架、吊車梁以及鋼屋（托）架、檁條、天窗架等平面內垂直變形（撓度）和平面外側向變形；（2）鋼柱柱身傾斜與撓曲；（3）板件凹凸局部變形；（4）整個結構的整體垂直度（建筑物傾斜）和整體平面彎曲（5）基礎不均勻沉降等。※鋼構件和結構變形檢測的方法：（1）鋼構件撓度的檢測可以采用拉線、激光測距儀、水準儀和鋼尺等方法檢測。（2）對于斜向構件（如桿、梁），可用拉弦線的方法測量其跨中或最大撓曲度的撓度。（3）鋼構件或結構的傾斜，可采用經緯儀、激光定位儀、三軸定位儀、全站儀或吊錘的方法檢測，而且要區分傾斜是施工偏差造成的傾斜、變形造成的傾斜、災害造成的傾斜等。（4）對于構件的扭轉屈曲（如梁、柱、桿），可采用經緯儀或全站儀測算出構件的扭曲變形量。（5）對于構件的局部屈曲測量，可采用拉線的方法測量局部屈曲（翹曲）或突曲處的變形量。對于精度要求較高的構件，也可采用光柵照片分析法測量并計算其屈服變形量。四、構造的檢測※鋼結構桿件的長細比的檢測與核算，根據上面的方法測定桿件的尺寸，測得的實際尺寸應根據《鋼結構設計規范》GB50017-2003表5.3.1和5.3.4的規定計算相應的計算長度，核算桿件的長細比。構件允許長細比應符合《鋼結構設計規范》GB50017-2003中表5.3.8和5.3.9的規定。※鋼結構支撐體現的連接，可按《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004檢測；支撐體系構件的尺寸，可按《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004的相關規定進行測定；應按設計圖紙或相應設計規范進行核實或評定。※鋼結構構件截面的寬厚比，可按《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004規定測定構件截面的相關尺寸，并進行核算，應按設計規范和《鋼結構設計規范》GB50017-2003以及《冷彎薄壁型鋼結構技術規程》GB50018-2002進行評定。第三節、鋼結構靜力荷載試驗一、結構試驗概述※試驗的任務結構在外荷載作用下，可能產生各種反應。結構試驗的任務就是在結構物或試驗對象上，使用儀器設備和工具，采用各種試驗技術手段，在荷載或其它因素作用下，通過量測與結構工作性能有關的各種參數，從強度、剛度、穩定性以及結構實際破壞形態來判明結構的實際工作性能，估計結構的承載力，確定結構對使用要求的符合程度，并用以檢驗和發展結構的計算理論

※結構試驗的分類目的劃分：科研性試驗和鑒定性試驗鑒定性試驗以直接服務于生產目的，以真實結構為對象，通過試驗檢測是否符合規范或設計要求，并作出正確的技術結論。這類試驗通常用來解決以下幾方面的問題：（1）重大建設工程的施工工藝試驗和交工驗收試驗（2）對已建結構進行可靠性檢驗，以推斷和估計結構的剩余壽命（3）工程改建和加固，通過試驗判斷具體結構的實際承載能力（4）處理受災結構和工程質量事故，通過試驗鑒定提供技術依據（5）鑒定預制構件的產品質量試驗對象實物試驗模型試驗荷載性質靜力試驗動力試驗荷載作用的時間短期荷載試驗長期荷載試驗試驗進行的場地實驗室試驗現場試驗※結構試驗的一般過程（1）制定試驗計劃；（2）試驗準備；

（3）試驗加載；

（4）試驗資料整理分析和提出試驗結論。

二、鋼結構靜力荷載試驗的一般規定本方法適用于普通鋼結構性能的靜力荷載檢驗，不適用于冷彎型鋼和壓型鋼板以及鋼－混凝土組合結構性能和普通鋼結構疲勞性能的檢驗。※檢驗裝置和設置的規定（1）應能模擬結構實際荷載的大小和分布；（2）應能反映結構或構件實際工作狀態，（3）加荷點和支座處不得出現不正常得偏心，（4）同時應保證構件的變形和破壞不影響測試數據的準確性和不造成檢驗設備的損壞和人身傷亡事故。※檢驗檢驗的荷載的規定（1）應分級加載，每級荷載不宜超過最大荷載的20%；（2）在每級加載后應保持足夠的靜止時間，并檢查構件是否存在斷裂、屈服、屈曲的跡象。※變形的測試（1）應考慮支座的沉降變形的影響；（2）正式檢驗前應施加一定的初試荷載，然后卸載，使構件貼緊檢驗裝置。（3）加載過程中應記錄荷載變形曲線，當這條曲線表現出明顯非線性時，應減小荷載增量。※其它規定（1）達到使用性能或承載力檢驗的最大荷載后，應持荷至少1h；每隔15min測取一次荷載和變形值，直到變形值在15min內不再明顯增加為止。然后應分級卸載，在每一級荷載和卸載全部完成后測取變形值。（2）當檢驗用模型材料與所模擬結構或構件的材料性能有差別時，應進行材料性能的檢驗。三、試驗荷載與加載方法進行結構試驗時，應根據不同的的試驗目的，應在結構上再現要求的荷載，即試驗荷載。對于結構的強度、剛度、穩定等問題的研究性試驗及鑒定性試驗，通常只加短期作用的靜荷載。在試驗前除需要確定荷載類型、加載位置、使用荷載值與破壞荷載值以及是否加至破壞荷載等問題外，還需要確定加載方法。考慮到觀察、測讀儀表和分析數據的需要，常采用分級加載的方法對結構施加荷載。※常用靜力加載方法（1）重物加載法，利用物體本身的重量施加在結構上作為荷載，有重物直接加載比如鋼錠、磚、砂石、袋裝水泥等材料、水等。還有采用杠桿的間接加載。（2）氣壓加載法，分為正壓加載和負壓加載，施加均布荷載特別有利，而且可以產生較大荷載。（3）機械機具加載法，比如絞車、卷揚機、倒鏈葫蘆、螺旋千斤頂和彈簧等。（4）液壓加載法，是目前最常用的加載方法，由油泵、油管系統、千斤頂組成的簡單加載裝置，還有大型加載試驗機、有電液伺服加載系統。※力的測定荷載及超靜定結構支座反力是結構試驗中經常需要測定的外力。當用油壓千斤頂加載時，因千斤頂附帶的壓力表示值較粗糙，特別是卸載時，壓力表示值不能正確反映實際荷載值，因此，需要在千斤頂和試件之間安裝測力環或測力傳感器。各種荷載量級的拉、壓傳感器都有定型產品可供選用。四、應力（應變）量測※應力量測的目的：利用所測應力資料還可直接了解結構的工作狀態和強度儲備※應力量測的方法：直接測定應力比較困難，目前還沒有較好的方法，而是借助于測定應變值，然后通過材料的應力－應變關系或方程換算為應力值。※測定應變方法：一般是用應變計測出試件在一定長度范圍l（稱為標距）內的長度變化，再計算出應變值，測出的應變值實際是標距范圍l內的平均應變。※應力量測方法：主要有電測和機測兩類（1）機測法的特點：指機械式儀表，例如雙桿應變儀、手持應變儀。機械式應變儀適用于各種建筑結構在長時間過程中的變形，無論是構件制作過程中變形的測量，還是結構在試驗過程中變形的觀察，均可采用。特別適用于野外和現場作業條件下結構變形的測試。但是這種方法精度不高。（2）電測法的特點：但它具有靈敏度高；適應性強：精度高：自動化程度高：可測多種力學量等優點。電測法的局限性是：只能測量構件表面有限點的應變，當測點多時，工作量大；所測應變是應變片敏感柵投影面積下構件應變的平均值，對于應力集中和應變梯度很大的部位，會引起較大的誤差。※電阻應變片的基本構造組成：敏感柵、基底、引線、粘結劑和表面覆蓋層敏感柵是應變片中把應變量轉換成電阻變化量的關鍵部分※幾種常用的組橋方式電阻應變片采用的惠斯頓電橋常用的組橋方式（或者接線方式）有：單臂測量、半橋測量、全橋測量、對臂測量溫度補償若測試過程中環境溫度變化明顯，則對測試結果影響是很大的。原因有二：一是溫度變化將引起應變片電阻值改變；二是溫度變化時，由于應變片敏感柵與被測構件材料線膨脹系數不同而將產生附加應變。為此應采取溫度補償措施。※平面應力狀態主應力測定原理

單向應力狀態知道主方向的雙向應力狀態不知道主方向的雙向應力狀態※不同受力構件貼片

常見單向應力狀態構件：如軸向拉壓、純彎曲、橫力彎曲上下邊緣點，可沿主應力方向貼一應變片，測出主應變后，由胡克定律求得該點的主應力。常見已知主方向的雙向應力狀態構件：如扭轉、均勻內壓的薄壁圓筒、以及橫力彎曲的中性軸上，沿已知主應力方向貼片，測出相應的主應變，根據廣義虎克定律求得主應力。不知主方向的雙向應力狀態構件：除上面提到的構件外，若欲測點為末知主應力方向的二向應力狀態，則采用應變花進行測量。在常溫下粘貼應變片步驟及注意事項：（1）檢查應變片外觀，測量阻值保證使用公共溫度補償片的一組應變片的組阻值相差不超過0.2Ω。（2）測點表面處理（3）貼片（4）固化（5）檢查粘貼質量（6）接線（7）防護五、位移量測位移量測的作用：結構的位移反應了結構的整體變形，它概括了結構總的工作性能。通過位移測定，不僅可了解結構的剛度及其變化、還可區分結構的彈性和非彈性性質。結構任何部位的異常變形或局部損壞都會在位移上得到反映。因此，在確定測試項目時，首先應考慮結構構件的整體變形，即位移的量測。位移量測的內容：位移量測的主要內容為某一特征點（一般為跨中或集中荷載下位移最大處）的荷載－位移曲線，以及各特征值下構件縱軸線的撓度曲線。位移量測的儀器：表分表、電子百分表（又稱應變式位移傳感器）及線性差動電感式位移計等。當位移值較大時，可用多圈電位器。水準儀、經緯儀和全站儀也是量測大位移的方便工具，它們便于作多點和遠距離量測。分度值1mm的標尺和磁尺等也可用于大位移的量測。位移量測的注意事項：量測結構位移時需特別注意支座沉降的影響。六、使用性能檢驗檢驗的