鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)(緊固件、涂裝部分) - 副本

1、1建設(shè)工程鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù) 緊固件性能、涂裝檢測 主講人：郭 勇2網(wǎng)架節(jié)點 一、鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點（JG/T 102009）1. 螺栓球 連接各桿件的零件，分為螺栓球、半螺栓球及水雷球。2. 螺栓 桿件與螺栓球的連接件，一般采用高強度螺栓。3. 封板或錐頭 鋼管端部連接件。4. 套筒 承受壓力和擰緊螺栓的零件。5. 螺釘 擰套筒時帶動螺栓擰緊的零件。6. 鋼管 鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要受力部件。3鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點試驗方法及取樣數(shù)量技術(shù)要求 檢測項目 試驗方法 取樣數(shù)量 材料試驗化學成分GB/T 222 鋼的化學分析用試驗取樣法及成品化學成分允許偏差GB/T 223 鋼鐵及合金化學分析方法GB/T 4336

2、碳素鋼和中低合金鋼的光電發(fā)射光譜分析方法每爐罐號取1個試樣 拉伸試驗GB/T 2975 鋼及鋼產(chǎn)品力學性能試驗取樣位置及試樣制備GB/T 228 金屬材料室溫拉伸試驗方法每批1個螺栓沖擊GB/T 229 金屬夏比缺口沖擊試驗方法每批1組焊縫檢驗 焊縫探傷GB 50205 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范根據(jù)焊縫等級要求 性能試驗 拉力荷載GB/T 228 金屬材料室溫拉伸試驗方法每批3只600只1批4網(wǎng)架節(jié)點 二、鋼網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點（JG/T 112009）1. 焊接空心球 連接各桿件的零件，分為不加肋焊接空心球和加肋焊接空心球。2. 加肋焊接空心球的肋板 加于兩個半球的拼接環(huán)形縫平面處，用于提高

3、焊接空心球的承載能力和剛度。3. 桿件 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要受力部件可在工廠加工，也可在施工現(xiàn)場加工。5鋼網(wǎng)架焊接球節(jié)點試驗方法及取樣數(shù)量技術(shù)要求 檢測項目 試驗方法 取樣數(shù)量 材料試驗化學成分GB/T 222 鋼的化學分析用試驗取樣法及成品化學成分允許偏差GB/T 223 鋼鐵及合金化學分析方法GB/T 4336 碳素鋼和中低合金鋼的光電發(fā)射光譜分析方法每爐罐號取1個試樣 拉伸試驗GB/T 2975 鋼及鋼產(chǎn)品力學性能試驗取樣位置及試樣制備GB/T 228 金屬材料室溫拉伸試驗方法每批1個焊縫檢驗 焊縫探傷GB 50205 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范根據(jù)焊縫等級要求焊接空心球空心球減薄量GB 113

4、44 接觸式超聲波脈沖回波法測厚每個球至少測3點 性能試驗 抗拉、壓荷載試驗GB/T 228 金屬材料室溫拉伸試驗方法每批3只600只1批6焊接空心球減薄量測試 1.試驗設(shè)備 超聲波測厚儀。2.試驗方法 GB/T 11344-2008 無損檢測 接觸式超聲脈沖回波法測厚方法。3.試驗項目參數(shù) 球壁厚減薄量。4.試驗結(jié)果判定 項 目極限偏差（mm）優(yōu)質(zhì)品合格品球壁厚減薄量10且1.213且1.57超聲波測厚儀8鋼結(jié)構(gòu)緊固件連接的性能鋼結(jié)構(gòu)的連接通常有 ：焊接、螺栓連接、鉚接。 （緊固件連接） 鋼結(jié)構(gòu)緊固件包括：高強度大六角頭螺栓連接副、扭剪型高強度螺栓連接副、普通螺栓、螺釘、螺母、自攻釘、鉚釘、

5、拉鉚釘、射釘、機械型或化學試劑型錨栓、地腳錨栓等。鋼結(jié)構(gòu)連接特點： 焊接：是當前鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方式，焊接連接一般不需要拼接材料，不需開孔，可直接連接，構(gòu)造簡單，加工方便。 鉚接：需先在構(gòu)件上開孔，用加熱的鉚釘進行鉚合。傳遞可靠，韌性和塑性較好，適用于受動力荷載作用、荷載較和跨度較大的結(jié)構(gòu)。但是鉚釘連接費時費料，現(xiàn)在很少采用。 螺栓連接：需先在構(gòu)件上開孔，然后通過螺栓產(chǎn)生的緊固力將被連接的構(gòu)件連成一體。9鋼結(jié)構(gòu)螺栓緊固件連接一、普通螺栓連接 1、定義：選用普通螺栓作為連接的緊固件，或選用高強度螺栓但不施加緊固 軸力時，這種連接方式即為普通螺栓連接。 2、連接機理：荷載通過螺栓桿受剪和連接板孔

6、壁承壓來傳遞的，連接螺栓和 連接板孔壁之間有間隙，接頭受力后會產(chǎn)生較大的滑移變形，一般 當受力較大的結(jié)構(gòu)或承受動荷載的結(jié)構(gòu)采用此連接時，螺栓應(yīng)采用 精制螺栓以減少接頭的變形量。 3、普通螺栓連接主控測試項目 普通螺栓作為永久性連接螺栓時，當設(shè)計有要求或?qū)ζ滟|(zhì)量有疑義時，應(yīng) 進行螺栓實物最小拉力荷載試驗，測定螺栓實物的抗拉強度是否滿足現(xiàn)行 國家標準GB/T 3098.1-2010。10螺栓實物最小拉力荷載試驗 1.試驗設(shè)備 材料萬能試驗機（1000kN）、不同螺栓規(guī)格的專用夾具各一套。2.試驗方法 試驗方法為： GB/T 3098.1-2010 緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱3.適用范圍 螺紋

7、規(guī)格d：M3M39（粗牙螺紋）。4.試驗要求 承受拉力荷載又未旋合的螺紋長度應(yīng)大于等于1倍螺紋直徑。 5.試驗結(jié)果判定 a)試驗拉力達到國標中規(guī)定的拉力荷載時，不得斷裂； b)荷載大于規(guī)定荷載值時，繼續(xù)拉斷，斷裂應(yīng)發(fā)生在桿部或未旋合的 螺紋長度內(nèi)，而不應(yīng)發(fā)生在頭與桿的交接處。11螺栓最小實物拉力試驗12螺栓最小實物拉力試驗13鋼結(jié)構(gòu)螺栓緊固件連接二、高強度大六角頭螺栓連接 1、高強度螺栓連接分類 a)按受力狀況：摩擦型、承壓型、摩擦承壓型和張拉型。 b)按外形：高強度大六角頭和扭剪型。 2、摩擦型高強度螺栓連接的基本原理 靠高強度螺栓緊固產(chǎn)生的強大夾緊力來夾緊板束，依靠板束間接觸面產(chǎn) 生的摩擦

8、力傳遞與螺桿軸垂直方向的應(yīng)力。摩擦連接的極限承載能力與 板束之間的摩擦系數(shù)成正比，因此板束之間摩擦系數(shù)對連接承載能力有 直接影響。 3、摩擦面常用的幾種處理方法 （1）噴砂（丸）法 （2）酸洗法 （3）砂輪打磨法14高強度大六角頭螺栓15扭剪型高強度螺栓16鋼結(jié)構(gòu)螺栓緊固件連接 4、檢測項目 （1）摩擦面抗滑移系數(shù)測試（主控項目） （2）連接副扭矩系數(shù)復(fù)驗（連接副預(yù)拉力復(fù)驗） 5、影響滑移系數(shù)的因素 （1）摩擦面的處理方法； （2）摩擦面的生銹時間； （3）摩擦面狀態(tài)； （4）連接板母材材質(zhì)； （5）連接板的厚度； （6）環(huán)境溫度； （7）摩擦面是否重復(fù)使用。 17摩擦面抗滑移系數(shù)測試1.試驗

9、設(shè)備 材料萬能試驗機（1000kN）、壓力傳感器或貼有電阻應(yīng)變片的高強度螺栓、電阻應(yīng)變儀。2.試驗方法 試驗方法為： GB 50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范3.適用范圍 螺紋規(guī)格d：大六角頭M12M30；扭剪型M16M24。4.試驗要求 （1）工程量每2000t為一批，不足2000t可視為一批，每批三組試件（12套螺栓） ( 2） 試驗用的試件與所代表的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)為同一材質(zhì)、同批制作、采用同 一摩擦面處理工藝； （3）拼接試件連接螺栓孔d0應(yīng)大于螺栓直徑d； （4）對裝好壓力傳感器或貼好應(yīng)變片的高強度螺栓，將螺母逐步擰緊，實測控 制螺栓的預(yù)拉力應(yīng)在0.95P1.05P之間（P

10、為高強度螺栓設(shè)計預(yù)拉力值）； （5）對于扭剪型高強度螺栓不進行預(yù)拉力實測時，可按同批復(fù)驗預(yù)拉力的平均 值取用。 18摩擦面抗滑移系數(shù)測試連接試件19摩擦面抗滑移系數(shù)測試 5. 試驗過程 試驗步驟： （1）將組裝好的試件裝夾在試驗機上，試件的軸線必須與試驗機夾具中心對中； （2）先加載抗滑移設(shè)計荷載值的10，停1分鐘后，再平穩(wěn)加載，直到拉滑動破壞為止，此時記錄下滑移荷載值NV； 滑動破壞情況可視為下列情況之一： （1）試件側(cè)面畫線發(fā)生錯動； （2）荷載位移曲線上發(fā)生突變或波動折線； （3）試件突然發(fā)生“嘣”的響聲。 20摩擦面抗滑移系數(shù)測試6.抗滑移系數(shù)計算 抗滑移系數(shù)，應(yīng)根據(jù)試驗所測得的滑移荷

11、載NV和螺栓預(yù)拉力P的實測值，按下式計算： 式中 NV由試驗測得的滑移荷載（kN)； nf摩擦面面數(shù)，取2； 試件滑移一側(cè)高強度螺栓預(yù)拉力實測值之 和（kN)； m試件一側(cè)螺栓數(shù)量，取2。m=NVnf Pii=1m21摩擦面抗滑移系數(shù)測試 7.結(jié)果判定 根據(jù)GB 50205條文說明6.3.1條解釋： 無論由制造廠處理還是由現(xiàn)場處理，均應(yīng)對抗滑移系數(shù)進行測試，測得的抗滑移系數(shù)最小值應(yīng)符合設(shè)計要求。22高強度大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)測試1.試驗設(shè)備 螺栓試驗臺（包括軸力傳感器和扭矩傳感器或扭矩扳手）。2.試驗方法 試驗方法為： GB 50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范附錄B3.適用

12、范圍 螺紋規(guī)格d：M12M30。4.試驗要求 （1）每批隨機抽取8套，每套螺栓含一個螺栓、一個螺母、兩 個墊圈； ( 2）每套連接副只應(yīng)做一次試驗，不得重復(fù)使用； （3）在螺母緊固過程中墊圈不允許發(fā)生轉(zhuǎn)動，若發(fā)生，則應(yīng)更換連接副重新進行試驗；2324高強度大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)測試 5.扭矩系數(shù)計算 測出螺栓預(yù)拉力P的同時，測定施加于螺母上的旋擰扭矩值T，計算公式： 式中 T旋擰扭矩，N.m； d高強度螺栓的公稱直徑，mm； P螺栓預(yù)拉力，kN。 標準偏差計算公式： TKPd=25高強度大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)測試 6.結(jié)果判定 根據(jù)GB 50205附錄B規(guī)定： 每組8套連接副扭矩系數(shù)的

13、平均值應(yīng)為0.1100.150，標準偏差小于或等于0.010，達到以上要求判定為復(fù)驗合格。 26扭剪型高強度螺栓 1.主控項目 扭剪型高強度螺栓連接工程的主控項目為：摩擦面滑移系數(shù)測試、連接副預(yù)拉力復(fù)驗和終擰施工扭矩的復(fù)驗 。摩擦面滑移系數(shù)測試同高強度大六角頭螺栓。 2. 施工扭矩復(fù)驗 由于扭剪型高強度螺栓的特點，它的施工比高強度大六角頭螺栓的緊固施工要簡單，看梅花頭是否被擰掉來判斷是否擰緊。因此，扭剪型高強度螺栓施工扭矩復(fù)驗也是通過觀察尾部梅花頭擰掉情況來確定施工扭矩是否達到要求。尾部梅花頭被擰掉則認為終擰扭矩達到合格質(zhì)量標準；對于梅花頭未被擰掉者，則按扭矩法或轉(zhuǎn)角法來進行終擰扭矩的檢驗。具

14、體兩種檢驗方法參見GB 50205附錄B。27鋼結(jié)構(gòu)涂裝（防火、防腐）工程一、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂裝 1、涂料分類 （1）按使用場所分為： a)室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料用于建筑物室內(nèi)或隱蔽工程的鋼結(jié)構(gòu)表面。 b)室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料用于建筑物室外或露天工程的鋼結(jié)構(gòu)表面。 （2）按使用厚度分為： a)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度小于或等于3mm。 b)薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度大于3mm且小于或等于7mm。 c)厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度大于7mm且小于或等于45mm。 28鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 2、涂料命名以漢語拼音字母的縮寫作為代號：N代表室內(nèi)；W代表室外；CB代表超薄型；B代表薄型；H代表厚型。 例如：防火

15、涂料WCB 表示室外超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。 29鋼結(jié)構(gòu)防火涂料3、技術(shù)要求 （1）基本要求 a)防火涂料的原料不應(yīng)含石棉和甲醛，不采用苯類溶劑；施工干燥后不應(yīng)有刺激性氣味；不腐蝕鋼材，在規(guī)定的使用期內(nèi)需保持其性能。 b)室內(nèi)裸露鋼結(jié)構(gòu)、輕型屋蓋鋼結(jié)構(gòu)及有裝飾要求的鋼結(jié)構(gòu)，當規(guī)定其耐火極限在1.5h及以下時，宜選用超薄型或薄型防火涂料。 室內(nèi)隱蔽鋼結(jié)構(gòu)、高層全鋼結(jié)構(gòu)及多層廠房鋼結(jié)構(gòu)，當規(guī)定其耐火極限在1.5h以上時，應(yīng)選用厚型防火涂料。30鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（2）性能指標要求 a)室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的技術(shù)性能應(yīng)符合講義中表1的規(guī)定。 b)室外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的技術(shù)性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。（3）判定規(guī)則

16、a)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的檢驗結(jié)果，各項性能指標均符合本標準要求時，判該產(chǎn)品質(zhì)量合格； b)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料除耐火性能（不合格屬A，不允許出現(xiàn)）外，理化性能尚有嚴重缺陷（B）和輕缺陷（C），當室內(nèi)防火涂料的B1且BC3，室外防火涂料的B2且BC4時，亦可綜合判定該產(chǎn)品質(zhì)量合格，但結(jié)論中需注明缺陷性質(zhì)和數(shù)量。 31鋼結(jié)構(gòu)防火涂料粘接強度試驗 4、主控項目試驗方法 根據(jù)GB 502052001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中規(guī)定，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂裝主控項目包括：粘接強度、抗壓強度、涂層厚度及表面裂紋寬度。其中涂層厚度為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行。 （1）粘接強度 a) 取樣 按GB/T 31862006的規(guī)定取

17、樣，按隨機取樣方法，對同一生產(chǎn)廠生產(chǎn)的相同包裝的產(chǎn)品進行取樣，取樣數(shù)應(yīng)不低于（n為交貨產(chǎn)品的桶數(shù)）。 32鋼結(jié)構(gòu)防火涂料粘接強度試驗 b)試驗制備 (i)試件底材采用Q235鋼材，徹底清除銹跡后，按規(guī)定的防銹措施進行防銹處理，底材尺寸為7070（610）mm； (ii)按涂料產(chǎn)品規(guī)定的施工工藝進行涂覆施工，理化性能試件涂層厚度分別為：CB類（1.500.20）mm，B類（3.50.5）mm，H類（82）mm，達到規(guī)定厚度后應(yīng)抹平和修邊，保證均勻平整，其中，對于復(fù)層涂料作如下規(guī)定，作裝飾或增強耐久性等作用的面層涂料厚度不超過0.2mm（CB類）、0.5mm(B類)、2mm（H類），增強與底材的粘

18、結(jié)或作防銹處理的底層涂料厚度不超過0.5mm（CB類）、1mm（B類）、3mm(H類)。涂好的試件涂層面向上水平放置在試驗臺上干燥養(yǎng)護，除用于試驗表干時間和初期干燥抗裂性的試件外，其余試件的養(yǎng)護期規(guī)定為：CB類不低于7d，B類不低于10d，H類不低于是28d，產(chǎn)品養(yǎng)護有特殊規(guī)定除外，養(yǎng)護期滿后方可進行試驗。33鋼結(jié)構(gòu)防火涂料粘接強度試驗 (iii)將(ii)制作的試件的涂層中央約40mm40mm面積內(nèi)，均勻涂刷高粘結(jié)力的粘接劑如（溶劑型環(huán)氧樹脂等），然后將鋼制聯(lián)結(jié)件輕輕粘上并壓上約1kg重的砝碼，小心去除聯(lián)結(jié)件周圍溢出的粘結(jié)劑，繼續(xù)在（b）規(guī)定的條件下放置3d后去掉砝碼，沿鋼聯(lián)結(jié)件的周邊切割涂

19、層至板底面。 c)試驗程序 將粘結(jié)好的試件安裝在試驗機上，在沿試件底板垂直方向施加拉力，以約（15002000）N/min的速度加載荷，測得最大的拉伸載荷（要求鋼制聯(lián)結(jié)件底面平整與試件涂覆面粘結(jié)），每一試件粘結(jié)強度按式（1）求得：34粘接強度試驗試樣35鋼結(jié)構(gòu)防火涂料粘接強度試驗 式中： 粘結(jié)強度，MPa; F最大拉伸載荷，N； A粘結(jié)面積，mm2 d)結(jié)果表示 結(jié)果以5個試驗值中剔除粗大誤差后的平均值表示，結(jié)論中應(yīng)注明破壞形式，如內(nèi)聚破壞或附著破壞。36鋼結(jié)構(gòu)防火涂抗壓接強度試驗 （2）抗壓強度 a)取樣 同粘接強度試驗取樣。 b) 試件的制作 先在規(guī)格為70.7mm70.7mm70.7mm的金屬試模內(nèi)壁涂一薄層機油，將拌和后的涂料注入試模內(nèi)，輕輕搖動，并插搗抹平，待基本干燥固化后脫模。在規(guī)定的環(huán)境條件下，養(yǎng)護期滿期后，再放置在（605）的烘箱中干燥48h，然后再放置在干燥器內(nèi)冷卻至室溫。 c)試驗程序 選擇試件的某一側(cè)面作為受壓面，用卡尺測量其邊長，精確至0.1mm。將選定的試件的受壓面向上放在壓力試驗機（誤差2%）的加壓座上，試件的中心與壓力機