沈阳皇姑彩钢单板厂房安装队

来源：沈阳市铭海鑫钢构彩板工程厂 时间：2024-05-18 14:23:04 [举报]

一、钢结构厂房质量安全检测——钢结构厂房容易出现的几点问题：


一、钢结构厂房基础容易失稳


由于钢结构自身的特点会整体失稳或局部失稳，是关系到基础与螺栓的全过程，同时两者也有相互关联，大多钢结构厂房失稳是由钢材引发的，一旦受压部位或受弯部位的长细比超过了标准值，便会失去稳定。导致失稳的客观因素比效多，如荷载变化、钢材的初始缺陷，支撑情况的不同等均会导致失稳。地基基础问题分为地基强度问题，地基变形问题和基础破坏三种。


1、 地基的强度问题一般表现在，地基承载力不足，地基或斜坡失稳定性。


2、 地基变形问题集中在软土，湿陌性黄土、膨胀土和季节性冻土等地区，这些地区由于荷载地基出现过大的变形和不均匀的沉降。


3、 地基的破坏的形式往住有三种呈现形式，局部剪切破坏，整体剪切破坏和冲切破坏。


二、钢结构厂房钢屋面破坏


1、 钢屋面承重构件绝大多数是由壁薄C型钢与细长的杆件构成的，其截面形状复杂，节点应力集中同时存在偏心重力。


2、 在钢屋面设计时，计算荷载和计算简图较正确，几乎接近计算极限状态，结构件的承载力安全储备小，对湿度、超载与腐蚀等作用敏感度，偶然因素就容易致其失效，如果把制造、安装和使用过程中出现各种影响加进去，钢结构屋面是钢结构厂房破坏为严重的部分。


3、 发生破坏主要有杆件弯曲、屋盖倒塌、节点板弯曲或开裂、框架杆件断裂、屋盖挠曲超标准屋盖支撑屈曲、内水槽漏水等。


三、钢结构厂房的钢材腐蚀


钢结构厂房暴露于外部，普通钢材的抗腐蚀性能不强，特别是湿度较大，有侵蚀性介质的外部环境下，钢结构容易生锈腐蚀，对构件的承载力大大削弱。大量的统计数据，钢屋架因为腐蚀并缺乏维修而引起倒塌事故比总数中占很大比重。



二、钢结构厂房质量安全检测——验收时应提供的钢结构工程施工质量资料：


（1）钢材、钢铸件的出厂质量合格文件及需抽样复验的应有复验报告，重要钢结构焊接材料的出厂质量书和抽样复验报告；


（2）焊工合格证书；考试合格项目及施焊认可范围；


（3）设计要求全焊透的一、二级焊缝超声波、射线探伤检测报告；


（4）制作和安装的高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验报告；


（5）钢结构主体结构的整体垂直度和整体平面弯曲的允许偏差值检查记录表；


（6）钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后的挠度测量值检查记录表；


（7）钢结构用防腐和防火涂料产品质量书；


（8）钢结构拼装记录；


（9）钢结构施工图、竣工图和设计变更文件；


（10）隐蔽工程验收记录；


（11）钢结构的防腐及防火涂装检查记录；


（12）沉降观测记录及评价报告；


（13）钢结构工程检验批、分项、分部工程质量验收记录；


（14）主体结构分部工程质量控制资料核查记录；



三、钢结构厂房质量安全检测——火灾后钢构件的损伤评定


本文将直接根据火灾后钢结构的损伤现状，对其安全性、使用性、适用性与耐久性进行综合评定。现场初步确定过火区域与非过火区域后，在过火区域内，按以下原则对钢构件的火损分为五个评定等级:


( 1) 1级:构件无(明显)损伤，防火涂层仅为烟火熏黑;应清除表面，重新刷涂的措施。


( 2) 2级:构件防火涂层熏烤发黄、变色;应清除表面，并检查涂层内钢构件是否受损。


( 3) 3级:构件防火涂层碳化、开裂、剥落;清除防火涂层，采取加固补强措施。


( 4) 4级:构件明显弯曲变形，或焊缝开裂;采取恢复变形或加固补强措施。


( 5) 5级:构件扭曲、屈曲、变形过大或局部坍塌;采取更换的措施。


按以上五级进行评定，直接反映了钢构件的受损情况，结合各主要构件的力学性能检测，对其承载能力，使用功能及耐久性进行综合判定，相对于标准中根据防火保护受损、残余变形与撕裂、局部屈曲与扭曲、构件整体变形四个子项进行评判为三个等级，本文中建议的五个等级更详细，更易于在现场进行检测判定，也更便于后续处理。


2、具体的结构要素指标的检测与评定对钢构件进行分类评级后，还须结合钢结构的结构布置，损伤的程度对构件的变形、力学性能与化学成份分析、节点区域等进行检测评定。下面分项对检测评定方法进行阐述:


2. 1钢构件的变形


构件变形的测量主要包括以下以几部分:水平构件的挠度、竖向构件的弯曲矢高和柱顶位移。测试仪器可采用水准仪、经纬仪、全站仪等常用检测仪器。抽样的数量宜根根据现场的火损情况确定，但一般应函括各损伤等级的构件，且受损较严重的构件应扩大检测比例，对构件的火损评定等级为4级和5级的构件应全数检测，对检测结果进行分析、比较不同火损等级的变形情况。


2. 2构件的力学性能与化学成份分析检测与评定


2. 2. 1力学性能检测与评定


钢结构在整个火灾过程中，经历了升温、降温或消防救火用水的激冷过程，钢结构在经历了升温后，又缓慢降温时，类似于正火或退火;而升温后遭遇消防用水的激冷，又近似于淬火，但由于温度的不恒定，及过火时间的长短不同，可视为完全热处理，因此不能简单地用既有公式，根据推断火灾的温度，来判断钢构件的力学性能的降低比例及定量大小，而需要在原结构中取样进行拉伸试验以取得钢构件受火冷却后的材料力学性能。此项试验结果对评估该结构的火灾后承载能力尤为重要。清除杂物，取样时尽量取已受力较小的位置的构件，确保安全性。同时，尽量不应随意采用火焰切割，应尽可能采用人工切割，且对取样试件留有足够的尺寸。当承重构件上无法直接取样进行力学性能试验时，可在火灾影响严重区域(如杆件已经断裂处)截取杆件钢材进行试验，用以判断火灾对钢材力学性能的影响，抽样的数量原则应为:在现场条件允许的条件下，应对不同火损等级的钢构件取样进行力学性能检测，以分析评各火损情况下钢材的力学性能是否还能满足设计要求，为是否需要进行加固或采取相应的处理措施提供较为准确的依据。钢构件主要测试的力学性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、弹性模量。评定时，若各项指标均能达到设计及相关的钢材产品标准的要求时，可评定为不计火灾对构件的力学性能的不利影响。


2. 2. 2化学成份分析与评定


通常可根据火灾对结构构件的损伤情况，检测火灾后钢构件的化学性及金相的变化，为确定合理可行的加固方案作依据。钢构件及高强螺栓的化学成份分析主要检测碳、硅、锰、硫、磷的百分含量;而金相检测则主要考察夹杂、组织、品粒度、氧化层和脱氧层，通常金相检测适用于钢结构中高强螺栓用的比较多且损伤较为严重时的检测项目。


2. 3节点区域的检测


对钢结构而言，梁柱节点、各连接节点应是检测的区域之一。因节点处应力场较为复杂，较为容易堆积火灾残留物，应先将节点区域杂物清理干净。对节点的外观进行全数检测，对出现严重损伤的节点应采取相应的措施进行加强或更换处理。在条件允许的条件下，应对现场截取有代表性的节点、高强螺栓、焊缝、值筋锚栓的力学性能进行检测。


( 1)节点力学性能检测在现场截取有代表性的节点，检测试验应力是否大于钢材屈服强度，试件产生是否产生明显的拉伸位移，并观察试验过程中节点的高强螺栓或焊缝是否完好，是否存在开裂、变形等异常情况，若能满足相关的规范的要求，可不考虑火灾对高强螺栓连接或焊缝连接的节点的力学性能的不利影响。


( 2)高强螺栓力学性能检测现场抽取损伤程度不同的高强螺栓，对高强度螺栓进行连接副扭矩系数抽测，抽样的数量应涵括火损程度不一致的各部位，以评定检测结果是否满足《钢结构工程施工质量验收规范》( G205-2001 )所规定的性能要求。


( 3)焊缝力学性能与缺陷检测认真检查节点区域的裂缝情况，消除影响结构的安全隐患。在现场具备条件的情况下，截取包括焊缝的节点，在试验114室对焊缝进行力学性能试验，以评定火灾后焊缝的受拉、受剪承载力能否满足设计要求。


( 4)植筋锚栓拉拔试验检测时，应检查植锚栓的外观质量情况，看锚栓有没有发生变形、拔出、熔化等损伤的现象。为了准确获得锚栓受火后的真实承载能力，在现场允许的条件下，抽取适当的锚栓，根据《混凝土结构合锚技术规程》对抗拉承载力进行试验，以评定锚栓在火灾后的力学性能是否能满足原设计要求。


2. 4火灾后构件与结构的承载能力分析


在前述一系列构件火损等级、构件变形、力学性能检测结果的基础上，针对受火后实际的钢结构几何尺寸，建立计算模型，分析其在火灾后的实际受力状况，并根据火灾后的取样试件的力学性能检测结果以及锚栓试验结果对结构和构件的承载力进行验算，对比火灾前后节点内力值、单元名义应力比值(强度、整体稳定、剪应力比等)的变化，考察其是否超过设计限值。由于火灾后有钢构件产生平面外移，因此在更新计算模型时，不应忽略结构构件产生的整体偏心引起部分构件由于P—Δ效应使其内力的量。



四、本公司除办理钢结构厂房质量安全检测报告，还承接以下全国业务范围：





1 工业厂房安全检测


2商铺租赁检测


3厂房验收检测


4房屋质量安全检测


5房屋结构安全检测


6房屋加固检测 房屋加固设计


7承载力安全检测


8学校安全检测 抗震检测


9桥梁安全检测


10房屋安全评估


11火灾灾后检测


12场所安全检测


13旅馆酒店特行检测


14房屋加建加层检测等

一、钢结构厂房安全检测可靠性技术服务中心——钢结构厂房安全检测可靠性实例：
深圳某钢结构厂房，为单层工业厂房，跨度32m；格构式钢柱，标准柱间距12.5m，柱间设横梁支撑墙架柱，东、西山墙各有四根抗风柱；两层吊车，均为实腹式钢吊车梁，其中上层吊车轨顶标高为17.200，2台300/50t吊车，下层吊车轨顶标高为11.500，2台30t吊车；平行弦桁架式屋架，轻型连续Z型檩条，双层保温屋面板。该厂房发生火灾，历时约50分钟后被扑灭，厂房西侧1-3线两个开间屋面垮塌。为了解火灾后剩余构件的可靠性、可利用性，委托对其进行检测评估。


当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。
钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表2-77采用。钢铸件的强度设计值应按表2-78采用。连接的强度设计值应按表2-79至表2-81采用。
注：


1．自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470中相关的规定；
2．焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级；
3．对接焊缝抗弯受压区强度设计值取fcw，抗弯受拉区强度设计值取ftw。



二、钢结构厂房安全检测可靠性技术服务中心——钢结构厂房各类作用力：


（一）固定载荷


是指主桁架自重，水平桁架重量和平台板重量，司机室及其它构件重量等。固定载荷视为节点载荷，桁架两端的节点载荷取其它节点载荷之半。计算固定载荷时应考虑冲击系数 1。 1=1.2


水平桁架和走台铺板的重量由主桁架和斜桁架平均分担，司机室重量按其位置分配到主桁架和斜桁架相应的节点上。


固定载荷的作用形式,对于桁架结构自重视为节点载荷。 固定载荷为P固=4140KG×1.2=4968KG。


均布载荷为P均=（4140KG×1.2）÷（跨度+悬臂）=300KG/m=30N/cm=3000N/m


(二)移动载荷（额定载荷）


是指小车自重和有效起重量及吊具的重量。计算时应考虑动力系数 φ2。 φ2=1.3，移动载荷以轮压的形式作用于主桁架，小车轮压可按下式计算：


P计=P小车+ φ 2P载 (2—1) 式中 P小车——由小车重量引起的轮压(公斤)； P载——由起重量和吊具重量引起的轮压(公斤)。 P移=14000KG


（三）惯性载荷


惯性载荷是由于小车和大车走行机构起动或制动时所产生的水平惯性力。惯性载荷的值由驱动轮(起动时)或制动轮(制动时)与轨道间的粘着力所限制。一般在龙门起重机走行机构中，驱动轮亦即制动轮。在大多数情况下制动时的加速度大于起动时的加速度，且紧急制动的机会多于紧急起动。因此，水平惯性载荷均按紧急制动的情况来计算。小车制动时所引起的水平惯性力是靠小车制动轮的粘着力传到主桁架上，并沿小车轨道方向作用于主桁架；而大车制动时的惯性力是上部桁架主梁及载重小年等载荷而引起并作用于桁架主梁的水平桁架平面内。


惯性载荷的计算在此忽略不计。大车制动时，结构自重引起的水平惯性力以节点载荷的方式作用于上水平桁架。


(四)风载荷


户外工作的起重机应计算工作状态下的风载荷。 风载荷计算公式


露天工作的龙门起重机按下列公式计算风载荷： P风=ΣqCF(公斤) (2--2)


式中 q——标准风压值(公斤／米2)，q=15公斤／米2 C——受风物体的体形系数； C=1.3


F——龙门起重机结构和吊货垂直于风向的迎风面积(米2)。F=10米2 Σ——风力系数;Σ=1.6


P风=1.6×15公斤／米2×1.3×10米2=312公斤


主桁架的上述载荷，一般采用两种计算组合组合甲：考虑正常工作时的情况。（即固定载荷)移动载荷(考虑动力系数)。


组合乙：考虑工作状态下的大载荷。即固定载荷、移动载荷(考虑动力系数),惯性载荷及工作状态下的风载荷。





检测的主要内容如下：


1. 结构布置与轴线尺寸、层高检测；


2. 承重构件截面尺寸检测；


3. 结构构件连接情况检测；


4. 屋面檩条布置检测；


5. 结构构件焊缝质量检测；


6. 结构构件涂漆、锈蚀情况检测；


7. 建筑整体外观质量检测；


8. 屋面光伏荷载调查分析；


9. 根据现场检测结果、委托方提供资料及国家现行相关规范对现结构进行复核验算，根据复核验算结果提出检测结论和使用建议。


三、钢结构厂房安全检测可靠性技术服务中心——钢结构加固的方法
改变结构计算图的加固。
改变结构计算图形的加固方法指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑，施加预应力，考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。
3.1钢柱的加固。
3.1.1 增设支撑减少柱计算长度。
3.1.2 将屋架与柱交接改为刚接，减少柱计算弯矩和计算长度。
3.1.3 增加屋盖支撑使排架柱可按空间结构进行验算。
3.1.4 加强某柱列，使排架所受水平荷载主要由该列柱承担，其他柱列卸载，减少加固工作量。
3.2 钢梁的加固。
3.2.1 增设支柱或支撑以减少梁的跨度，提高梁的承载力。
3.2.2 增设拉杆施加预应力。
3.2.3 将各单跨梁支座连接成连续梁，以减少跨中弯矩。
3.3 增大构件截面的加固。


四、钢结构厂房安全检测可靠性技术服务中心——公司从事建筑工程结构安全性检测工作，熟练掌握各类房屋安全检测工作流程，如：


※ 钢结构质量安全检测


※ 屋面光伏荷载检测


※ 广告牌安全检测


※ 学校幼儿园抗震


※ 建筑加层安全评估


※ 外企验厂竣工验收检测


※ 厂房楼面承重能力检测


※ 危房鉴定


※ 火灾后房屋损伤检测


※ 装修改造安全影响评估


※ 办理房屋租赁类房屋安全检测


※ 其它各类房屋安全检测。

对于这种布置的结构体系，厂房纵向计算没有统一明确的计算方法，对于平台纵向梁本工程直接采用三维模型计算的结果进行设计。这里值得注意的是平台夹层处厂房横向按复式刚架设计，没有平台的厂房开间处采用常见的单层刚架设计，两者的刚度是不同的，从设计理念上讲，这种结构布置厂房的结构体系不清晰。在水平荷载作用下时，钢结构体系要求的柱顶位移为1／500，而门式钢架体系无吊车时是1／60或1／100，有桥式吊车时是1／400或1／180。框架体系的整体刚度要大于门式刚架体系的整体刚度。 目前对于厂房结构在纵向的位移差还没有明确的规定，主要考虑排架结构横向变形，实际上水平荷载(风、吊车横向刹车力)作用的位置也有局限性，纵向产生不均匀的侧向位移也不可避免。只要不产生过大的不均匀变形都是可行的。若借鉴《高规》4．3．5条规定，纵向侧移为21．8mm也不大于平均侧移18．15mm的1．2倍，可以满足正常使用及舒适度的要求。上面所述的工程现已建成使用，使用效果和经济指标甲方都很满意。 以上结果可以说明就一般钢结构厂房而言，在高度不高、吊车吨位不大(3-5T)、屋面荷载小的情况下计算的柱顶位移不大，采用此种方案布置是适用的。如果有条件尽量降低平台高度，这样可以调节两种刚架的侧向位移差。此种布置方案避免的种“房中房”布置方案的不足之处，而在基础设计时也简单了。但是在一些高、大的重型钢结构厂房设计中应谨慎对待，特别注意当厂房维护墙采用砌体墙时应尽量设变形缝。

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