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鋼結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)的這些方法，你知道嗎？
提起鋼結(jié)構(gòu)大家一定不陌生，橙子首先能想到的就是08年北京奧運(yùn)會(huì)的主會(huì)場(chǎng)“鳥巢”，“外形結(jié)構(gòu)主要由巨大的門式鋼架組成，一經(jīng)面世就給予人們強(qiáng)烈的震撼。除了“鳥巢”，現(xiàn)在越來越多的鋼結(jié)構(gòu)走進(jìn)了人們的視野，鋼結(jié)構(gòu)廠房等隨處可見，記得橙子2014年大學(xué)剛畢業(yè)的時(shí)候，第一份工作當(dāng)時(shí)公司提供住宿，就是住在了鋼廠房，雖然當(dāng)時(shí)感覺很心酸，不過現(xiàn)在想想那么空曠的空間，倒是現(xiàn)在的小房子所不能比的。
鋼結(jié)構(gòu)畢竟與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑不同，那么問題來了，這些鋼結(jié)構(gòu)安全嗎？鋼結(jié)構(gòu)建筑的變形是如何檢測(cè)的？今天橙子就來為您解答！
一、檢測(cè)對(duì)象
鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)對(duì)象主要是：托架、桁架、梁、受壓桿件、焊縫、螺栓等，以及整體鋼結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)。中交路橋科技有限公司專業(yè)從事鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)，聯(lián)系方式：177,3692,0826，擁有多項(xiàng)鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)專利技術(shù)，經(jīng)驗(yàn)豐富。
二、檢測(cè)內(nèi)容及方法
（1）撓度檢測(cè)
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁、柱）的撓度可采用激光測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀或拉線等方法進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)觀測(cè)條件允許時(shí)，亦可用撓度計(jì)、位移傳感器等設(shè)備直接測(cè)定撓度值。
（2）結(jié)構(gòu)主體傾斜檢測(cè)
結(jié)構(gòu)主體的傾斜檢測(cè)包括：測(cè)定結(jié)構(gòu)頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部固定點(diǎn)或上層相對(duì)于下層觀測(cè)點(diǎn)的傾斜度以及傾斜速率。
結(jié)構(gòu)的傾斜，可采用經(jīng)緯儀、激光定位儀、三軸定位儀或吊錘的方法檢測(cè)。
（3）結(jié)構(gòu)水平位移檢測(cè)
結(jié)構(gòu)的水平位移可以采用激光準(zhǔn)直法測(cè)定，也可采用測(cè)邊角法測(cè)定。
當(dāng)測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)任意方向位移時(shí)，可視檢測(cè)點(diǎn)的分布情況，采用前方交會(huì)或方向差交會(huì)及極坐標(biāo)等方法。對(duì)于檢測(cè)內(nèi)容較多的大測(cè)區(qū)或檢測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)離穩(wěn)定地區(qū)的測(cè)區(qū)，宜采用測(cè)角、測(cè)邊、邊角及GPS與基準(zhǔn)線法相結(jié)合的綜合測(cè)量方法。
（4）結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變形檢測(cè)
對(duì)于結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)變形，應(yīng)測(cè)定其一定時(shí)間段內(nèi)的瞬時(shí)變形量。動(dòng)態(tài)變形測(cè)量方法的選擇可根據(jù)變形體的類型、變形速率、變形周期特征和測(cè)定精度要求等確定，并符合下列規(guī)定：
a.對(duì)于精度要求高、變形周期長(zhǎng)、變形速率小的動(dòng)態(tài)變形測(cè)量，可采用全站儀自動(dòng)跟蹤測(cè)量或激光測(cè)量等方法；
b.對(duì)于精度要求低、變形周期短、變形速率大的建筑，可采用位移傳感器、加速度傳感器、GPS動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分測(cè)量等方法；
c.當(dāng)變形頻率小時(shí)，可采用數(shù)字近景攝影測(cè)量或經(jīng)緯儀測(cè)角前方交會(huì)等方法。
（5）結(jié)構(gòu)連接檢測(cè)
如果還沒有形成裂縫，可以增設(shè)保溫隔熱層，預(yù)防裂縫產(chǎn)生。如果已形成裂縫，可采取壓力灌漿的方法進(jìn)行處理。
1）焊縫檢測(cè)
焊縫檢測(cè)有兩種方法：普通方法和精確方法。
普通方法：一般指外觀檢查、測(cè)量尺寸、鉆孔檢查等。
精確方法：一般指在普通方法的基礎(chǔ)上，用X射線、超聲波等方法進(jìn)行的補(bǔ)充檢查。
2）螺栓檢測(cè)
對(duì)于螺栓對(duì)結(jié)構(gòu)適用性影響的檢測(cè)主要依靠外觀檢查，看其是否存在螺桿剪斷、彎曲，孔壁承壓破壞，板件端部剪壞、拉壞等現(xiàn)象。
（6）裂縫、銹蝕檢測(cè)
對(duì)于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂紋或缺陷，可采用渦流、磁粉和滲透等無損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)。
渦流檢測(cè)：根據(jù)被測(cè)構(gòu)件內(nèi)渦流流動(dòng)的路徑變化判斷結(jié)構(gòu)裂縫等情況；
磁粉檢測(cè)：利用的是磁粉被鐵吸附形成裂縫帶，從而顯示裂縫痕跡；
滲透檢測(cè)：將滲透液涂在被測(cè)構(gòu)件表面，再涂上一層顯像劑，將滲入并滯留在缺陷中的滲透液吸出來，就能得到被放大了的缺陷的清晰顯示。
三、檢測(cè)評(píng)定
根據(jù)可靠性理論，與承載力極限狀態(tài)方程類似，采用同樣的簡(jiǎn)化方程，只考慮兩個(gè)基本變量，適用性極限狀態(tài)方程：
Z=R-S
式中，Z為空間結(jié)構(gòu)適用性的功能函數(shù)，R為廣義抗力，S為效應(yīng)?？臻g結(jié)構(gòu)的適用性可靠度指標(biāo)β定義：
常見的指標(biāo) ：
1）基于撓度
其中，[f]是撓度容許值，f是實(shí)際撓度測(cè)量值，αf是撓度不定系數(shù)。
2）裂縫寬（深）度
其中，[ωmax]是裂紋最大寬（深）度的容許值，ωmax是其實(shí)測(cè)值，αω是裂紋不定系數(shù)。
根據(jù)以上的評(píng)定理念可以將鋼結(jié)構(gòu)的適用性等級(jí)劃分為I、II、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)等級(jí)。
對(duì)于適用性為Ⅳ級(jí)，建筑使用功能已構(gòu)成影響的結(jié)構(gòu)應(yīng)立即進(jìn)行處理；對(duì)于適應(yīng)性為II、Ⅲ級(jí)，應(yīng)加強(qiáng)檢測(cè)。當(dāng)變形量或變形速率出現(xiàn)異常、變形不穩(wěn)定且變化趨勢(shì)不明確時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行處理。
鋼結(jié)構(gòu)以其質(zhì)輕高強(qiáng)的特性，擁有了越來越多的市場(chǎng)，未來的發(fā)展不可限量，做好鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)工作是保證鋼結(jié)構(gòu)安全的重要手段。
鋼結(jié)構(gòu)畢竟與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑不同，那么問題來了，這些鋼結(jié)構(gòu)安全嗎？鋼結(jié)構(gòu)建筑的變形是如何檢測(cè)的？今天橙子就來為您解答！
一、檢測(cè)對(duì)象
鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)對(duì)象主要是：托架、桁架、梁、受壓桿件、焊縫、螺栓等，以及整體鋼結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)。中交路橋科技有限公司專業(yè)從事鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)，聯(lián)系方式：177,3692,0826，擁有多項(xiàng)鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)專利技術(shù)，經(jīng)驗(yàn)豐富。
二、檢測(cè)內(nèi)容及方法
（1）撓度檢測(cè)
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁、柱）的撓度可采用激光測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀或拉線等方法進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)觀測(cè)條件允許時(shí)，亦可用撓度計(jì)、位移傳感器等設(shè)備直接測(cè)定撓度值。
（2）結(jié)構(gòu)主體傾斜檢測(cè)
結(jié)構(gòu)主體的傾斜檢測(cè)包括：測(cè)定結(jié)構(gòu)頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部固定點(diǎn)或上層相對(duì)于下層觀測(cè)點(diǎn)的傾斜度以及傾斜速率。
結(jié)構(gòu)的傾斜，可采用經(jīng)緯儀、激光定位儀、三軸定位儀或吊錘的方法檢測(cè)。
（3）結(jié)構(gòu)水平位移檢測(cè)
結(jié)構(gòu)的水平位移可以采用激光準(zhǔn)直法測(cè)定，也可采用測(cè)邊角法測(cè)定。
當(dāng)測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)任意方向位移時(shí)，可視檢測(cè)點(diǎn)的分布情況，采用前方交會(huì)或方向差交會(huì)及極坐標(biāo)等方法。對(duì)于檢測(cè)內(nèi)容較多的大測(cè)區(qū)或檢測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)離穩(wěn)定地區(qū)的測(cè)區(qū)，宜采用測(cè)角、測(cè)邊、邊角及GPS與基準(zhǔn)線法相結(jié)合的綜合測(cè)量方法。
（4）結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變形檢測(cè)
對(duì)于結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)變形，應(yīng)測(cè)定其一定時(shí)間段內(nèi)的瞬時(shí)變形量。動(dòng)態(tài)變形測(cè)量方法的選擇可根據(jù)變形體的類型、變形速率、變形周期特征和測(cè)定精度要求等確定，并符合下列規(guī)定：
a.對(duì)于精度要求高、變形周期長(zhǎng)、變形速率小的動(dòng)態(tài)變形測(cè)量，可采用全站儀自動(dòng)跟蹤測(cè)量或激光測(cè)量等方法；
b.對(duì)于精度要求低、變形周期短、變形速率大的建筑，可采用位移傳感器、加速度傳感器、GPS動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分測(cè)量等方法；
c.當(dāng)變形頻率小時(shí)，可采用數(shù)字近景攝影測(cè)量或經(jīng)緯儀測(cè)角前方交會(huì)等方法。
（5）結(jié)構(gòu)連接檢測(cè)
如果還沒有形成裂縫，可以增設(shè)保溫隔熱層，預(yù)防裂縫產(chǎn)生。如果已形成裂縫，可采取壓力灌漿的方法進(jìn)行處理。
1）焊縫檢測(cè)
焊縫檢測(cè)有兩種方法：普通方法和精確方法。
普通方法：一般指外觀檢查、測(cè)量尺寸、鉆孔檢查等。
精確方法：一般指在普通方法的基礎(chǔ)上，用X射線、超聲波等方法進(jìn)行的補(bǔ)充檢查。
2）螺栓檢測(cè)
對(duì)于螺栓對(duì)結(jié)構(gòu)適用性影響的檢測(cè)主要依靠外觀檢查，看其是否存在螺桿剪斷、彎曲，孔壁承壓破壞，板件端部剪壞、拉壞等現(xiàn)象。
（6）裂縫、銹蝕檢測(cè)
對(duì)于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂紋或缺陷，可采用渦流、磁粉和滲透等無損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)。
渦流檢測(cè)：根據(jù)被測(cè)構(gòu)件內(nèi)渦流流動(dòng)的路徑變化判斷結(jié)構(gòu)裂縫等情況；
磁粉檢測(cè)：利用的是磁粉被鐵吸附形成裂縫帶，從而顯示裂縫痕跡；
滲透檢測(cè)：將滲透液涂在被測(cè)構(gòu)件表面，再涂上一層顯像劑，將滲入并滯留在缺陷中的滲透液吸出來，就能得到被放大了的缺陷的清晰顯示。
三、檢測(cè)評(píng)定
根據(jù)可靠性理論，與承載力極限狀態(tài)方程類似，采用同樣的簡(jiǎn)化方程，只考慮兩個(gè)基本變量，適用性極限狀態(tài)方程：
Z=R-S
式中，Z為空間結(jié)構(gòu)適用性的功能函數(shù)，R為廣義抗力，S為效應(yīng)?？臻g結(jié)構(gòu)的適用性可靠度指標(biāo)β定義：
常見的指標(biāo) ：
1）基于撓度
其中，[f]是撓度容許值，f是實(shí)際撓度測(cè)量值，αf是撓度不定系數(shù)。
2）裂縫寬（深）度
其中，[ωmax]是裂紋最大寬（深）度的容許值，ωmax是其實(shí)測(cè)值，αω是裂紋不定系數(shù)。
根據(jù)以上的評(píng)定理念可以將鋼結(jié)構(gòu)的適用性等級(jí)劃分為I、II、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)等級(jí)。
| 等級(jí) | 基本情況 | 可靠性指標(biāo) | 保證率 |
| Ⅰ級(jí) | 完全滿足規(guī)范要求 | ＞1.8 | ＞96% |
| Ⅱ級(jí) | 基本符合規(guī)范要求，個(gè)別位置結(jié)構(gòu)可能超過規(guī)范限值，但未超過正常使用極限限值 | ＞1.0 | 大于85% |
| Ⅲ級(jí) | 結(jié)構(gòu)指標(biāo)明顯超過某些規(guī)范限值，部門可能超過正常使用極限狀態(tài)現(xiàn)象 | ＜1.0 | ＜85% |
| Ⅳ級(jí) | 構(gòu)件和設(shè)施已經(jīng)出現(xiàn)適用性問題，應(yīng)進(jìn)行處理 | -- |
對(duì)于適用性為Ⅳ級(jí)，建筑使用功能已構(gòu)成影響的結(jié)構(gòu)應(yīng)立即進(jìn)行處理；對(duì)于適應(yīng)性為II、Ⅲ級(jí)，應(yīng)加強(qiáng)檢測(cè)。當(dāng)變形量或變形速率出現(xiàn)異常、變形不穩(wěn)定且變化趨勢(shì)不明確時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行處理。
鋼結(jié)構(gòu)以其質(zhì)輕高強(qiáng)的特性，擁有了越來越多的市場(chǎng)，未來的發(fā)展不可限量，做好鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)工作是保證鋼結(jié)構(gòu)安全的重要手段。
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