【鋼結(jié)構(gòu)】上海寶冶工程技術(shù)有限公司鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)簡(jiǎn)介課件

上海寶冶工程技術(shù)有限公司鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)簡(jiǎn)介

上海寶冶工程技術(shù)有限公司隸屬于世界500強(qiáng)企業(yè)、上市公司——中國(guó)冶金科工股份有限公司，是集檢測(cè)監(jiān)測(cè)、工程施工、裝備制造、設(shè)備檢修、新型建材于一體，并致力于環(huán)保節(jié)能等領(lǐng)域，提供科研、設(shè)計(jì)、施工全過程系統(tǒng)服務(wù)的一流工程技術(shù)服務(wù)商。其中鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)是我公司檢測(cè)產(chǎn)業(yè)的核心之一。

公司鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)相關(guān)資質(zhì)

主要精品工程國(guó)家體育館鳥巢

主要精品工程上海世博陽光谷

主要精品工程迪拜跑馬場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)探傷檢測(cè)上海光源鋼結(jié)構(gòu)探傷檢測(cè)

主要精品工程上海寶山體育場(chǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)鑒定央視大樓鋼結(jié)構(gòu)探傷檢測(cè)杭州灣跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)

主要精品工程寶鋼集團(tuán)1號(hào)高爐爐體整體滑移評(píng)估鑒定“災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)和承載能力評(píng)定方法研究”是2005年10月國(guó)家財(cái)政部批準(zhǔn)立項(xiàng)并資助我公司承擔(dān)的技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，其中“鋼結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)損傷機(jī)理及檢測(cè)方法研究”是重點(diǎn)之一。本課題針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)，先分析研究火災(zāi)特性，及火災(zāi)高溫條件下鋼材各項(xiàng)性能的變化特性；再針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要構(gòu)件進(jìn)行受火后材性變化的各項(xiàng)試驗(yàn)與分析，從中研究開發(fā)出鋼結(jié)構(gòu)殘余承載力的計(jì)算評(píng)定方法；最后結(jié)合現(xiàn)有檢測(cè)方法、運(yùn)用新的分析計(jì)算技術(shù)，開發(fā)出鋼結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)后的檢測(cè)與評(píng)定新技術(shù)?？蒲许?xiàng)目課題試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⒃嚰?shí)際加載圖

試驗(yàn)構(gòu)件的三維實(shí)體模型

試件實(shí)物正視圖

高強(qiáng)度螺栓節(jié)點(diǎn)試件的三維實(shí)體模型

試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)試件受火狀況高強(qiáng)螺栓試件受火狀況通過試驗(yàn)研究和理論研究可以得到如下結(jié)論：1)進(jìn)行災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)受力性能及承載能力分析，必須首先進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件的變形檢測(cè)以及鋼構(gòu)件災(zāi)害后損傷累積的識(shí)別和檢測(cè)；2)進(jìn)行災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)靜力性能和承載能力分析，鋼構(gòu)件的恢復(fù)力模型必須采用考慮損傷累積效應(yīng)的鋼構(gòu)件非線性恢復(fù)力模型；3)梁柱栓焊連接節(jié)點(diǎn)火災(zāi)后性能試驗(yàn)研究表明，火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能和剛度明顯劣化，災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)受力性能鑒定分析必須考慮這一影響。4)由于對(duì)高溫下鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和變形測(cè)量十分困難且代價(jià)高昂,

應(yīng)用有限元分析技術(shù)，建立鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)的三維實(shí)體模型，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)性能數(shù)值模擬分析是非常必要的，既可以完成試驗(yàn)研究難以模擬的過程和內(nèi)容，又可對(duì)火災(zāi)試驗(yàn)研究進(jìn)行有效的補(bǔ)充和驗(yàn)證。

課題的研究結(jié)論某商務(wù)城鋼結(jié)構(gòu)雪災(zāi)后

檢測(cè)鑒定

趙智勇一概述

鋼結(jié)構(gòu)作為一種承重結(jié)構(gòu)，由于其自重輕、強(qiáng)度高、塑性及韌性好、抗震性能優(yōu)越、工業(yè)裝配化程度高、綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著、造型美觀以及符合綠色建筑等眾多有點(diǎn)，深受建筑師和結(jié)構(gòu)工程師的青瞇，被廣泛應(yīng)用于各類建筑中。21世紀(jì)是鋼結(jié)構(gòu)的世紀(jì)！這已成為全世界建筑界的共識(shí)。但是在我們大力贊揚(yáng)鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，由于鋼結(jié)構(gòu)自身的一些弱點(diǎn)，例如：耐火差、對(duì)荷載比較敏感、易腐蝕等，使得世界范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)建筑事故屢有發(fā)生。

在2008年初，我國(guó)南方地區(qū)遭受雪災(zāi)，給許多鋼結(jié)構(gòu)建筑帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。江蘇某商務(wù)城內(nèi)多個(gè)鋼結(jié)構(gòu)建筑也遭受了雪災(zāi)，（其中9個(gè)鋼結(jié)構(gòu)有3個(gè)倒塌）業(yè)主委托我方進(jìn)行了雪災(zāi)后檢測(cè)與鑒定，分析其受損程度和倒塌原因。二工程概況

本項(xiàng)目為某商務(wù)城展覽館，由9個(gè)平面為梯形的相同建筑組成。建筑建于2003年，結(jié)構(gòu)跨數(shù)2~5跨不等，最大跨度為34米，結(jié)構(gòu)高度10.2~15.228米。屋面雙坡，坡度1/20，最大坡長(zhǎng)84.5米。結(jié)構(gòu)形式為鋼管混凝土柱和鋼梁、鋼支撐組成的框架支撐體系。圖1所檢測(cè)商務(wù)城模型俯瞰圖圖2鋼結(jié)構(gòu)外貌

所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件材質(zhì)均采用Q235B，柱采用D600x6螺旋焊管，內(nèi)填C30自密實(shí)混凝土。框架主梁采用變截面焊接H型鋼，次梁采用焊接H型鋼，檁條采用C型鋼。屋面為雙層壓型鋼板，內(nèi)填50厚的超細(xì)玻璃棉。其中鋼梁與鋼柱按剛接，鋼柱柱腳與基礎(chǔ)按鉸支連接。圖3鋼結(jié)構(gòu)外貌圖4鋼結(jié)構(gòu)外貌

在遭受過罕見的雪災(zāi)后，其中有3個(gè)建筑倒塌。圖5倒塌鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖6倒塌鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀三現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)1軸網(wǎng)、層高及構(gòu)件尺寸的復(fù)核圖7使用金屬測(cè)厚儀檢測(cè)鋼材厚度

對(duì)建筑的軸網(wǎng)尺寸、層高以及構(gòu)件尺寸進(jìn)行復(fù)核，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)所抽查的尺寸數(shù)據(jù)均符合設(shè)計(jì)圖紙。

2基礎(chǔ)檢測(cè)圖8基礎(chǔ)尺寸測(cè)量

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)進(jìn)行開挖檢測(cè)，結(jié)果表明：基礎(chǔ)形式、埋深、尺寸、混凝土強(qiáng)度及柱腳螺栓均符合設(shè)計(jì)要求。

圖9柱腳螺栓檢測(cè)3鋼構(gòu)件變形檢測(cè)圖10鋼梁變形現(xiàn)狀（1）鋼梁撓度檢測(cè)利用無棱鏡反射全站儀對(duì)鋼梁撓度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)部分鋼梁產(chǎn)生撓度超出允許撓度允許值L/400（L為梁長(zhǎng)度）。（2）鋼柱垂直度檢測(cè)用經(jīng)緯儀對(duì)主鋼柱進(jìn)行全面普查，發(fā)現(xiàn)除了已倒塌的三個(gè)區(qū)，其他六區(qū)鋼柱垂直度基本在范圍內(nèi)。4焊縫探傷檢測(cè)圖11節(jié)點(diǎn)處漏焊現(xiàn)象

對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)以下焊縫缺陷:

（1）焊縫焊腳尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。（2）焊縫質(zhì)量差，出現(xiàn)焊縫不飽滿，出現(xiàn)咬邊、焊瘤等現(xiàn)象,個(gè)別焊縫出現(xiàn)裂縫。（3）個(gè)別要求滿焊的部位采取點(diǎn)焊形式，有的甚至未焊接。圖12焊接長(zhǎng)度嚴(yán)重偏小5主要構(gòu)件力學(xué)性能分析圖13檢測(cè)人員取樣

對(duì)已倒塌的結(jié)構(gòu)，但損傷不嚴(yán)重的構(gòu)件進(jìn)行取樣，分析其力學(xué)性能，包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎性能、沖擊韌性及硬度。結(jié)果表明各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)所用鋼材的性能指標(biāo)。6建筑物損傷檢測(cè)

圖14柱頂蓋板現(xiàn)狀

檢測(cè)人員對(duì)建筑進(jìn)行全面檢查，其中對(duì)鋼梁與鋼柱頂連接處，支撐結(jié)構(gòu)及墊板、托板等連接節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵部位進(jìn)行重點(diǎn)抽查。發(fā)現(xiàn)以下缺陷：（1）柱頂蓋板按設(shè)計(jì)要求，柱頂蓋板現(xiàn)場(chǎng)待鋼梁安裝定位調(diào)整后與鋼梁及鋼柱貼緊焊牢。所抽檢柱頂蓋板大部分不符合設(shè)計(jì)要求。柱頂蓋板未于柱貼緊，且未滿焊。

圖15節(jié)點(diǎn)處焊縫開裂

（2）主鋼梁與連接板處

按設(shè)計(jì)要求剛架構(gòu)件腹板與連接板應(yīng)采用角對(duì)接組合焊縫或與腹板等強(qiáng)的角焊縫。經(jīng)抽查檢測(cè)主梁與連接板處焊接長(zhǎng)度只有上、下兩段不到20cm，且焊縫質(zhì)量較差，個(gè)別腹板與連接板處開裂。據(jù)分析由于導(dǎo)致大雪堆積在屋面上，過大荷載傳到梁柱節(jié)點(diǎn)處，導(dǎo)致連接處開裂。

圖16鋼梁與托板處現(xiàn)狀

（3）主鋼梁與托板連接據(jù)設(shè)計(jì)要求剛架構(gòu)件的翼緣與托板的連接采用全熔透對(duì)接焊縫。經(jīng)抽查大部分鋼梁未與托板滿焊，其中個(gè)別鋼梁與托板焊接處開裂。

圖16螺栓檢查發(fā)現(xiàn)螺栓缺失。

（4）螺栓檢查檢測(cè)人員使用榔頭對(duì)部分節(jié)點(diǎn)處高強(qiáng)螺栓進(jìn)行了敲擊以此來檢查螺栓是否有松動(dòng)和斷裂等破損現(xiàn)象。經(jīng)過對(duì)柱、梁連接處高強(qiáng)螺栓敲擊檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有螺栓孔偏大現(xiàn)象，螺栓孔徑大于螺栓頭直徑導(dǎo)致螺栓內(nèi)陷，未能有效將構(gòu)件連接固定。個(gè)別連接處有高強(qiáng)螺栓缺失現(xiàn)象。

四使用荷載調(diào)查（1）恒荷載調(diào)查結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果及荷載實(shí)際分布情況，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）規(guī)定取值，鋼結(jié)構(gòu)屋面恒載（次梁、檁條、拉條、支撐、彩鋼板、保溫層）取0.23kN/m2。（2）活荷載調(diào)查按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）中的有關(guān)規(guī)定，屋面活載取0.30kN/m2，屋面雪載取0.25kN/m2，基本風(fēng)壓取0.45kN/m2，施工及檢修荷載（集中荷載）取1.0kN。經(jīng)調(diào)查此次大雪根據(jù)本次暴雪的厚度估算，其雪壓值已經(jīng)大大超過了海門地區(qū)50年一遇的基本雪壓0.25kN/m2

。五建模計(jì)算分析及評(píng)級(jí)

采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM鋼結(jié)構(gòu)軟件STS對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了承載力及穩(wěn)定性驗(yàn)算，計(jì)算發(fā)現(xiàn)如下問題：（1）少數(shù)主鋼梁梁負(fù)彎矩端承載不足；（2）15榀框架中有14榀框架的兩邊主鋼柱平面內(nèi)長(zhǎng)細(xì)比超限。（3）風(fēng)吸力作用下檁條下翼緣的受壓穩(wěn)定性不滿足。對(duì)該建筑結(jié)構(gòu)的可靠性檢測(cè)評(píng)定表明，主要承重構(gòu)件個(gè)別承載力不足，施工質(zhì)量多項(xiàng)不符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，結(jié)構(gòu)可靠性鑒定綜合評(píng)級(jí)為三級(jí)。六結(jié)構(gòu)雪災(zāi)后受損原因分析

通過這次雪災(zāi)后的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，同時(shí)建立鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算模型，研究發(fā)現(xiàn)，雪災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)受損原因主要有以下幾個(gè)方面：（1）鋼是一種均質(zhì)材料，故往往可以很精確的進(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是指鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)余量并不大，一旦荷載超過設(shè)計(jì)極限結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生破壞。（2）積雪并不是想象中均勻的鋪設(shè)在屋面上，各向受力不均勻或者所受荷載超標(biāo)引起結(jié)構(gòu)局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn)，從而引起的連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損甚至坍塌。（3）冰荷載原因。我們往往只考慮雪荷載而忽略了冰載。下過雪后，雪融化，由于溫度降低雪水凝結(jié)成冰，冰層留在屋面，又下雪，在結(jié)冰，厚厚的冰層累積在屋面上，即使雪荷載未超規(guī)范，但加上原來的冰載，造成了荷載的超標(biāo)。

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