鋼結構檢測應用范圍知識
鋼結構中所用的構件一般是由鋼廠批量生產，并需有合格，因此材料的強度及化學成分是有良好保證的。鋼結構檢測的重點在于安裝、拼接過程中產生的質量問題。
一、鋼結構工程中主要的檢測內容有：構件尺寸及平整度的檢測；構件表面缺陷的檢測；連接(焊接、螺栓連接)的檢測；鋼材銹蝕檢測；防火涂層厚度檢測。如果鋼材無出廠合格，或對其質量有懷疑，則應增加鋼材的力學性能試驗，必要時再檢測其化學成分。
二、鋼結構各檢測規范的應用范圍知識
三、構件尺寸及平整度的檢測每個尺寸在構件的3個部位量測，取3處的平均值作為該尺寸的代表值。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；偏差的允許值應符合其產品標準的要求。梁和桁架構件的變形有平面內的垂直變形面外的側向變形，因此要檢測兩個方向的平直度。柱的變形主要有柱身傾斜與撓曲。檢查時可先目測，發現有異常情況或疑點時,對梁、桁架可在構件支點間拉緊一根鐵絲或細線，然后測量各點的垂度與偏差；對柱的傾斜可用經緯儀或鉛垂測量。柱撓曲可在構件支點間拉緊一根鐵絲或細線測量。
屋面光伏荷載報告——以混凝土結構為例，檢測的主要內容如下：
1、采用鉆芯法檢測梁、柱的混凝土強度。
2. 采用鋼筋探測儀檢測梁、板、柱的鋼筋配置情況和鋼筋保護層厚度，同時適量選取梁、柱鑿槽驗證鋼筋直徑。
3. 檢測鋼筋混凝土梁、柱的截面尺寸及樓板的厚度。
4. 檢測構件混凝土碳化深度及鋼筋是否銹蝕。
5. 截取構件中的鋼筋作鋼筋力學工藝性能試驗。
6. 查看結構布置是否合理、構件傳力是否直接等。
7. 檢測整棟建筑物的軸線尺寸、層高。
8. 檢測整棟建筑物的梁、板、柱等構件是否有裂縫，并分析裂縫產生的原因、裂縫是否已造成對結構的危害等。
9. 檢測墻體與框架柱是否按規范要求設置拉結筋,墻體是否按規范要求設置構造柱及圈梁。
10. 檢測圍護結構變形、裂縫、滲漏情況。
11. 采用鉆芯法檢測基礎混凝土強度等級，檢測基礎尺寸，查看基礎混凝土是否存在開裂、酥松等質量缺陷。
12. 用經緯儀檢測整棟建筑物是否有傾斜。
13. 根據檢測結果及現行規范對該建筑物作出結構安全性。 
二、屋面光伏荷載報告——結構內容：
一、在結構布置分析中，應重點對結構體系、平面布置、傳力路徑、連接方式、支撐布置、構造措施等進行檢查和評價。
二、在結構構件裂縫分析中，應根據裂縫位置、形態和其它檢測結果判斷該裂縫是否屬于受力裂縫。對受力裂縫應通過承載力驗算，對非受力裂縫應進一步區分沉降、收縮、施工、溫度、耐久性等并分析產生原因。
三、結構復核時，應明確驗算所采用的規范、計算軟件及版本、抗震設防烈度、抗震等級、場地類別、基本風壓、地面粗糙度、材料強度等參數。
四、結構復核時所依據的設計規范應根據目的和類型確定。對涉及改造、使用功能改變的應按現行規范執行，結構安全性宜采用建造時期處在有效期內相應的設計規范但不低于89系列規范。
五、結構復核時，普通民用建筑樓面的附加恒載應不低于1.5KN/m2，屋面的附加恒載應不低于3.0KN/m2，如有可靠數據的可按實際取值。廠房活荷載取值除設計文件明確說明外應不低于3.5KN/m2。樓梯恒載取值應根據截面尺寸計算確定。
三、屋面光伏荷載報告——公司具備以下檢測能力：
1、安全可靠性：房屋達到一定使用年限、改變使用功能、明顯增加荷載、房屋大修改造前等對房屋整體結構的安全可靠性進行。
2、危房鑒定：對達到一定的使用年限，有老化跡象或主體結構出現裂縫、傾斜、沉降等異常跡象的房屋進行。
3、完損等級：對房屋的結構、裝修、設備部分十余個分項的完損情況進行評定，判定房屋的完好與損壞程度。
4、裝修：指房屋所有人或使用人在房屋裝修過程中，對拆改行為是否影響房屋結構安全進行。
5、災后：對因火災、自然災害、化學侵蝕、外力沖擊等致房屋損害的。
6、司法：對訴訟、仲裁、行政等涉及房屋質量、結構安全等進行，為處理糾紛提供技術依據。
7、抗震：依據現行的建筑抗震標準，對房屋的抗震能力進行，為房屋抗震加固或采取其他抗震減災對策提供依據。
8、歷史保護建筑：根據歷史建筑保護需要，受托對列入歷史保護建筑范圍內的房屋進行，為歷史建筑建檔、修繕、保養等提供技術依據。
9、行業許可證：對開辦旅館、幼兒園、酒店、飯店等有明文規定必須對所涉及的房屋進行，為行業許可證提供技術依據。

屋面光伏荷載報告——檢測內容：
1）詳細研究相關文件資料。
 
 2）詳細調查結構上的作用和環境中的不利因素，以及它們在目標使用年限內可能發生的變化，必要時測試結構上的作用或作用效應。
 
 3）檢查結構布置和構造、支撐系統、結構構件及連接情況，詳細檢測結構存在的缺陷和損傷，包括承重結構或構件、支撐桿件及其連接節點存在的缺陷和損傷。
 
 4）檢查或測量承重結構或構件的裂縫、位移或變形，當有較大動荷載時測試結構或構件的動力反應和動力特性。
 
 5）調查和測量地基的變形，檢測地基變形對上部承重結構、圍護結構系統及吊車運行等的影響。必要時可開挖基礎檢查，也可補充勘察或進行現場荷載試驗。
 
 6）檢測結構材料的實際性能和構件的幾何參數，必要時通過荷載試驗檢驗結構或構件的實際性能。
 
 7）檢查圍護結構系統的安全狀況和使用功能。
 
 8）可靠性分析與驗算，應根據詳細調查與檢測結果，對建、構筑物的整體和各個組成部分的可靠度水平進行分析與驗算，包括結構分析、結構或構件安全性和正常使用性校核分析、所存在問題的原因分析等。在工業建筑可靠性中，若發現調查檢測資料不足或不準確時，應及時進行補充調查、檢測。
 屋面光伏荷載報告——材料強度檢測方法： 
1 非破損檢測方法 method of non-destructive test
 
在檢測過程中，對結構的既有性能沒有影響的檢測方法。
 
2 局部破損檢測方法 method of part-destructive test
 
在檢測過程中，對結構既有性能有局部和暫時的影響，但可修復的檢測方法。
 
3 回彈法 rebound method
 
通過測定回彈值及有關參數檢測材料抗壓強度和強度勻質性的方法。
 
4 超聲回彈綜合法 ultrasonic-rebound combined method
 
通過測定混凝土的超聲波聲速值和回彈值檢測混凝土抗壓強度的方法。
 
5 鉆芯法 drilled core method
 
通過從結構或構件中鉆取圓柱狀試件檢測材料強度的方法。
 
6 超聲法 ultrasonic method
 
通過測定超聲脈沖波的有關聲學參數檢測非金屬材料缺陷和抗壓強度的方法。
 
7 后裝拔出法 post-install pull-out method
 
在已硬化的混凝土表層安裝拔出儀進行拔出力的測試，檢測混凝土抗壓強度的方法。
 
8 貫入法 penetration method
 
通過測定鋼釘貫入深度值檢測構件材料抗壓強度的方法。
 
9 原位軸壓法 the method of axial compression in situ on brick wall
 
用原位壓力機在燒結普通磚墻體上進行抗壓測試，檢測砌體抗壓強度的方法。
 
10 扁式液壓頂法 the method of flat jack
 
用扁式液壓千斤頂在燒結普通磚墻體上進行抗壓測試，檢測砌體的壓應力、彈性模量、
 
抗壓強度的方法。
 
11 原位單剪法 the method of single shear
 
在燒結普通磚墻體上沿單個水平灰縫進行抗剪測試，檢測砌體抗剪強度的方法。
 
12 雙剪法 the method of double shear
 
在燒結普通磚墻體上對單塊順磚進行雙面抗剪測試，檢測砌體抗剪強度的方法。
 
13 砂漿片剪切法 the method of mortar flake
 
用砂漿測強儀測定砂漿片的抗剪承載力，檢測砌筑砂漿抗壓強度的方法。

承載力驗算
1、 計算參數
現準備在屋面加設光伏太陽能設備，根據的要求，綜合現場檢測的實際結構情況對該結構進行整體分析計算。
經檢測，現場屋面做法為：（1）深藍色彩鋼夾芯板；（2）保溫棉；（3）斜卷邊Z形檁條。
驗算荷載取值：恒載：0.3 kN/m2。
變更前活載：0.5 kN/m2（驗算檁條）；0.3 kN/m2（驗算剛架）
變更后活載：0.83 kN/m2（驗算檁條）；0.63 kN/m2（驗算剛架）
吊車荷載：5t（③~⑦軸每跨一臺，）
基本風壓：0.55kN/m2，地面粗糙度為B類
基本雪壓：0.20kN/m2
不考慮地震作用
材料強度：主體鋼結構按Q235；檁條、支撐按Q235。
2、門式剛架承載力驗算
本次采用建筑科學研究院結構計算程序PKPM（V3.1版）系列軟件STS模塊對典型剛架（1-7/E軸）按實測結構布置及構件截面尺寸進行建模，并對該廠房進行結構承載力驗算。計算模型見附圖4。
（1）原結構荷載驗算
驗算結果表明，廠房原結構荷載作用下，鋼柱作用彎矩與考慮屈曲后強度抗彎承載力比值、平面內穩定應力比均小于1，滿足承載力計算要求，GZ2、GZ6平面外穩定應力比大于1，不滿足承載力計算要求；鋼梁作用彎矩與考慮屈曲后強度抗彎承載力比值、平面內穩定應力比、平面外穩定應力比均小于1，滿足承載力計算要求。GZ2平面外穩定長細比不滿足規范要求，其余各構件長細比均滿足規范要求。驗算結果參見附圖5。
（2）屋面增加光伏板荷載驗算
廠房在屋面增加光伏板荷載作用下，鋼柱GZ3、GZ4作用彎矩與考慮屈曲后強度抗彎承載力比值、平面內穩定應力比、平面外穩定應力比小于1，滿足承載力計算要求；GZ1、GZ2、GZ7平面內穩定應力比大于1；GZ2、GZ7平面內長細比不滿足計算要求；GZ2、GZ5、GZ6平面外穩定應力比大于1，不滿足承載力計算要求；GZ2平面外長細比不滿足計算要求。鋼梁平面內穩定應力比、平面外穩定應力比、作用彎矩與考慮屈曲后強度抗彎承載力比均大于1，不滿足承載力計算要求。
二、屋面光伏荷載報告——彩鋼瓦一般是家庭工廠或者是大型工業廠房使用。它的安裝方式和坡屋頂的區別就在于支座的安裝方式不一樣。彩鋼屋頂是彩鋼版上面有個夾具，夾在上面做支撐。它的作用是安裝角度是順著屋頂坡度安裝，如果在屋頂的結構承載力可以滿足的情況下，可以把傾角翹起來，加大安裝角度。常見的屋面板系統立邊咬合、直立鎖邊系統、壓型鋼板系統（單板或夾芯）。
太陽能板規格：1650mm*990mm*50mm
混凝土屋頂太陽能板安裝數量：200塊
風速：27.5m/s 平坦開闊地域
太陽能板重量：20kg
安裝條件：屋頂
計算標準：日本TRC 0006-1997
設計產品年限：20年
4型材強度計算
4.1 屋頂荷載的確定
（1）設計取值：
① 假設為一般地方中的荷重，采用固定荷重G和暴風雨產生的風壓荷重W的短期復合荷重。
②根據氣象資料，揚中風速為27.5m/s,本計算風速設定為：30m/s。
③對于混凝土屋面，采用佳傾角安裝的系統，需要考慮足夠的配重，確保組件方陣的穩定可靠。
④屋面高度20m。
4.2 結構材料：
C型鋼重量：1.8kg/m
截面面 支架尺寸（mm） 41*41*2
安裝角度 25°
材料 鍍鋅
截面面積（A） 277
形心主軸到腹板邊緣的距離 1.4516E+01
形心主軸到翼緣尖的距離 2.84E+01
慣性矩 Ix 8.3731E+04
慣性矩 Iy 4.5694E+04
回轉半徑 ix 1.7386E+01
回轉半徑 iy 1.2844E+01
截面抵抗矩 Wx 4.0844E+03
截面抵抗矩 Wx 4.0844E+03
截面抵抗矩 Wy 3.1478E+03
截面抵抗矩 Wyy 1.7254E+03。

一、屋面光伏荷載報告實例：
成都省某加工廠一廠房，該廠房為單層，采用單跨雙坡門式剛架，剛架跨度18m，柱高6m；共有12榀剛架，柱距6m，屋面坡度1:10；地震設防列度為6度，設計地震分組為組，設計基本地震加速度值0.05g。剛架平面布置見圖1(a)，剛架形式及幾何尺寸見圖1(b)。屋面及墻面板均為聚氨酯復合保溫板；考慮經濟、制造和安裝方便，檁條和墻梁均采用冷彎薄壁卷邊C型鋼，間距為1.5m，鋼材采用Q235鋼，焊條采用E43型。
（一）荷載取值計算
1．屋蓋荷載標準值（對水平投影面）
YX51-380-760型彩色壓型鋼板0.15 KN/m2
50mm厚保溫玻璃棉板0.05 KN/m2
PVC鋁箔及不銹鋼絲網0.02 KN/m2
檁條及支撐0.10 KN/m2
剛架斜梁自重0.15 KN/m2
懸掛設備0.20 KN/m2
合計0.67 KN/m2
2．屋面可變荷載標準值
屋面活荷載：按不上人屋面考慮，取為0.50 KN/m2。
雪荷載：基本雪壓S0=0.45 KN/m2。對于單跨雙坡屋面，屋面坡角
α=5°42′38″，μr=1.0，雪荷載標準值Sk=μrS0=0.45 KN/m2。
取屋面活荷載與雪荷載中的較大值0.50 KN/m2，不考慮積灰荷載。
3．輕質墻面及柱自重標準值（包括柱、墻骨架等）0.50 KN/m2
4．風荷載標準值
按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CE102：2002附錄A的規定計算。
基本風壓ω0=1.05×0.45 KN/m2，地面粗糙度類別為B類；風荷載高度變化系數按《建筑結構荷載規范》(G009-2001)的規定采用，當高度小于10m時，按10m高度處的數值采用，μz=1.0。風荷載體型系數μs：迎風面柱及屋面分別為＋0.25和－1.0，背風面柱及屋面分別為＋0.55和－0.65(CE102：2002中間區)。
5．地震作用
據《全國民用建筑工程設計技術措施—結構》中第18.8.1條建議：單層門式剛架輕型房屋鋼結構一般在抗震設防烈度小于等于7度的地區可不進行抗震計算。故本工程結構設計不考慮地震作用。
二、屋面光伏荷載報告——結構分析：
一、結構或構件的驗算應按現行標準執行。一般情況下，應進行結構或構件的強度、穩定、連接的驗算，必要時還應進行疲勞、裂縫、變形、傾復、滑移等的驗算。
對現行規范沒有明確規定驗算方法或驗算后難以判定等級的結構或構件，可結合實踐經驗和結構實際工作情況，采用理論和經驗相結合（包括必要時進行試驗）的方法，按照現行標準《建筑結構設計統一標準》進行綜合判斷；
二、結構或構件驗算的計算圖形應符合其實際受力與構造狀況；
三、結構上的作用及作用效應分項系數及組合系數應分別按本標準第3.0.2條和第3.0.3條確定，并應考慮由于變形、溫度等因素造成的附加內力；
四、當材料種類和性能符合原設計要求時，材料強度應按原設計值取用。
當材料的種類和性能與原設計不符或材料已變質時，材料強度應采用實測試驗數據。材料強度的標準值應按現行標準《建筑結構設計統一標準》有關規定確定。
取樣時不得損害結構的正常工作；
五、當混凝土結構表面溫度長期大于60℃，鋼結構表面溫度長期大于℃時，應考慮溫度對材質的影響；
六、驗算結構或構件的幾何參數應采用實測值,并應考慮構件截面的損傷、腐蝕、銹蝕、偏差、斷面削弱以及結構或構件過度變形的影響。
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