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第1章刘钢结构工程检测

自前国内外正发展不易锈蚀的耐候钢，此外，长效油漆的研究也取得进展，使用 这种防护措施可延长钢结构寿命，节省维护费用。 （4）钢结构在低温或其他条件下，可能发生脆性断裂。 钢材在负温环境中，塑性、韧性逐渐降低，达到某一温度时韧性会突然急剧 下降，称为低温冷脆，对应温度称为临界脆性温度。低温冷脆也是国内外一些钢 结构工程在冬季发生事故的主要原因之一。 另外，钢材在反复荷载、复杂应力、突然加载、冷作及时效硬化、焊接缺陷等 条件下也容易脆断

1.2.2钢结构极限状态

第1章 钢结构工程检测

由于建筑钢材具有良好的塑性变形能力，并在屈服后还会强化，设计钢结构 时可以考虑适当利用材料的塑性，但是利用钢材的塑性团作阶段不应导致过大 的变形，否则会导致结构或构件不适于继续承载。 承载能力极限状态绝大多数是不可逆的GB 50990-2014 加气混凝土工厂设计规范，一旦发生就会导致结构失效，因此 必须慎重对待。正常使用极限状态中的变形和振动，通常都在弹性范围内，并且 是可逆的。对于可逆的极限，可靠度方面的要求可以适当放宽一些，

1.2.3钢结构失效分析

1.失效的定义 当结构的抗力R小于效应S时，结构即处于无法正常工作或正常使用的状 态，称之为失效。失效具有潜在的危险性，特别值得注意的是，当结构因失效而 产生严重后果时，即构成了工程事故。 失效与事故有所区别，失效是一种状态，而事故着重于后果。事故的原因是 2.失效的类型 根据不同的划分标准，失效有不同的分类方法。 （1）根据完成预定功能情况划分。 包括非正常失效和正常失效两大类。结构在规定时间内，规定条件下，没有 完成预定功能的失效属于非正常失效，否则属于正常失效。比如，在规定时间内 发生了不可预见的战争、地震、火灾、水灾甚至爆炸，由此所造成的失效属于正常 失效，超期使用所引起的失效也属于正常失效。 （2）根据极限状态划分。 包括承载能力失效（也称安全性失效）、正常使用失效两大类。前者包括发 生强度破坏、丧失稳定、疲劳破坏、倾覆、结构变为机构体系或出现过度的塑性变 形等；后者包括出现影响正常使用或外观的变形、振动和局部破坏等。 （3）根据大小划分 包括整体失效和局部失效两类。整体失效是指整个建筑物失效，如整体倾 覆、塌等，往往引发重大安全事故，造成人员伤亡或重大财产损失。局部失效 是指建筑物的组成单元或部分构件发生失效，如部分构件或单元丧失承载能力、 过度变形或连接松动等。 （4）根据性质划分。 包括人为失效、非人为失效两大类。因自然界因素引起的失效属于非人为 失效，如使用环境（温度、侵蚀性介质）发生变化，发生地震、洪水、雪灾等。人为 失效是由人为因素造成的，如设计不满足要求，选材不合理、制作施工不合格、改 变用途或超载使用、不按要求进行定期维护等。非人为失效很难避免，但人为失

不同阶段的事故原因统计表

钢结构工程事故的技术原因统计表

钢结构工业厂房损坏情况统计表

（3）钢结构的失效特点。 1）工业用钢结构发生失效的情况多。 主要原因有两个：一是与钢结构的应用范围有关，工业厂房普遍采用钢结 构，而民用建筑钢结构工程相对较少，二是钢结构厂房大多设有吊车系统，荷载 大，使用频繁。

第 1章钢结构工程检测

2）使用阶段发生失效的情况多。 使用阶段常见的失效形式是：年久失修引起的变形、腐蚀、渗漏等，构件失 稳，连接破坏，基础不均匀沉降，吊车梁疲劳破坏，风、雪等荷载过大引起的破坏 等。施工阶段常见的失效是：结构构件几何偏差较大而引起的失效，因支撑不足 而引起的刚架倾覆或屋盖塌落等。 3）人为失效多。 由于我国钢结构发展较晚，技术陈旧、人员匮乏，管理经验不足，加上市场发 展迅猛，一些中小型民用钢结构工程，如桁架大棚、网架、拱形金属屋面等，由于 工程质量跟不上，甚至无设计图纸、无施工资质、无报批检验手续，在偶然荷载或 正常使用条件下发生失效的现象时有发生。 （4）钢结构失效原因分析。 分析钢结构工程的失效原因，可分从其生命周期着手。就钢结构工程而言 其生命周期可以分为建造和使用两个大的阶段，其中建造阶段又分为设计、制 作、安装三个时间段，使用阶段也可分为正常使用、超期使用两个时间段。建造 阶段的失效风险主要来自于设计、施工的失误和疏忽，正常使用阶段的失效风险 主要来自于非正常的使用和维护，特别是人为和自然灾害，超期使用阶段的失效 风险主要来自结构自身的损伤积累和老化 从钢结构工程生命周期的五个时间段详细阐述可能引发失效的常见原因。 1设计阶段。 ②计算模型或计算方法不当。 ③荷载取值与实际情况不符。 ④材料选用不当。 ③构造设计不当。 ③对施工阶段和使用阶段可能出现的情况考虑欠周全。 ①不进行制作，安装技术交底等。 2制作阶段。 ①钢材及连接材料的选用与设计不符。 ②构件几何尺寸与设计不符。 ③焊接工艺不良，构件存在焊接缺陷。 ④除锈不彻底。 ③涂装不符合要求。 ?构件加工变形过大。 ①不按规范要求进行质量自检。意妞#讲 偷工减料等。

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3）安装阶段。 ①运输、吊装工艺不当。知断 ②安装顺序不当。 ③缺乏临时支撑或支撑刚度不足。 ④工地连接质量不符合设计要求。 ③防腐、防火不达标。 不按规范要求进行质量自检。滚木 ①野蛮施工等。 4）正常使用阶段 ①任意改变结构布局或结构构件的截面。 ②使用不当引起基础不合理沉降。 ③房屋用途或环境发生改变。 ④超载使用。 ③生产操作不当对结构产生影响。 ?未定期进行检查维修。 ①其他不可抗拒的破坏因素，如地震、洪水、爆炸等。 5）超期使用阶段。 ①不进行安全检测和可靠性鉴定。 ②不进行定期维护及维修等。 4.防范钢结构失效的一般性措施 从前面概率极限状态法知道，失效的概率总是存在的，因为和其他建筑材料 一样，钢材也存在先天性缺陷，而且性能随着时间和环境的改变而发生变化，加 上现有设计理论的不足，特别是一些不利的人为因素的存在，失效是不可避免 的。但是大量的失效因素是可以预测和防范的，特别是人为因素所引起的失效。 防范失效可以分为主动防范和被动防范两个方面。主动防范是指在失效发 生前，主动查找问题并及时采取措施解决问题。被动防范是指在失效突发后，及 时进行检测、分析，并采取措施予以补救。与被动防范相比，主动防范可以将失 效消灭在萌芽状态，不会引起人员伤亡和财产损失，而且费用低。 防范失效应该从以下几个方面着手进行。 （1）设计前应进行必要的方案论证，有条件时应要求施工单位参加，设计完 成后应严格执行施工图审查。 （2）对于规范无明确规定的特殊工程，应具有足够的理论支持，必要时可以 委托科研机构进行试验验证。 （3）制作、安装阶段应严格执行设计意图，所有操作人员必须持证上岗，并按 照规范要求进行全面的质量检验、检测

第1章钢结构工程检测

（4）使用阶段应严格遵守设计条件和要求，一旦使用条件发生改变，要及时 委托相关机构进行检测和鉴定，并根据检测报告进行相应处理。 （5）定期进行维修、保养和检测。 除了上述一般性技术措施外，防范失效也是一个社会性的工作，涉及到政府 管理部门、建设单位、设计单位、施工单位、监理单位以及工程管理和技术人员的 相互配合与监督，这样才能显著降低失效概率

1.3钢结构工程检测鉴定

钢结构检测包括钢结构与钢构件质量或性能的检测，可分为钢结构材料性 能、连接、构件的尺寸与偏差、变形与损伤、构造以及涂装等项工作。必要时，可 进行结构或构件性能的实荷检验或结构的动力测试

1.3.1检测方法与抽样方案

（1）建筑结构的检测，应根据检测项目、检测目的、建筑结构状况和现场条件 选择适宜的检测方法。 （2）建筑结构的检测，可选用下列检测方法： 1）有相应标准的检测方法； 2）有关规范、标准规定或建议的检测方法； 3）参照相应的检测标准，扩大其适用范围的检测方法； 4）检测单位自行开发或引进的检测方法。 （3）选用有相应标准的检测方法时，应遵守下列规定： 1）对于通用的检测项目，应选用国家标准或行业标准； 2）对于有地区特点的检测项目，可选用地方标准； 3）对同一种方法，地方标准与国家标准或行业标准不一致时，有地区特点的 部分宜按地方标准执行，检测的基本原则和基本操作要求应按国家标准或行业 标准执行； 4）当国家标准，行业标准或地方标准的规定与实际情况确有差异或存在明 显不适用问题时，可对相应规定做适当调整或修正，但调整与修正应有充分的依 据；调整与修正的内容应在检测方案中予以说明，必要时应向委托方提供调整与 修正的检测细则。 （4）采用有关规范、标准规定或建议的检测方法时，应遵守下列规定： 1）当检测方法有相应的检测标准时，应按上述第（3）款的规定执行； 2）当检测方法没有相应的检测标准时，检测单位应有相应的检测细则；检测 田则应对检测用仪器设备、操作要求、数据处理等作出规定

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第1章钢结构工程检测

建筑结构抽样检测的最小样本容量

主控项目正常一次性抽样的判定

式中 k. 标准值（0.05分位值）推定区间的上限值 k,2 标准值（0.05分位值）推定区间的下限值 m 样本均值；

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1.3.2.钢结构检测要求

钢结构工程检测内容主要包括三个部分：钢结构材料检测、钢结构连接检测 包括紧固件检测和焊缝无损探伤）及钢结构性能检测。 1钢结构材料检测 钢结构用材料可分为三大类，即结构（构件）用材料、结构连接用材料（焊接 用料）及结构防护用材料。 （1钢结构用材料的检测。 钢结构用材料是指结构承重用材料，主要包括结构用钢材、结构用铝合金及 连接用材等。结构材料检测的主要内容如下。 1）钢结构材料的力学性能检验。 钢结构材料的力学性能检验用以确定所用材料的力学性能指标是否符合相 应的国家标准规定，力学性能主要包括：材料的强度性能（fy，f.）、塑性性能（ 山）、冲击韧性（αk），弹性模量（E）、冷弯性能（a、a/d）、硬度（H,）等。 对于焊接结构用材料，同时应检验其焊接性能（包括施工上的可焊性及使用 上的可能性）是否符合相应的国标规定。 2）钢结构材料成分的化学分析。 通过材料的化学分析，确定结构材料的化学成分是否符合有关国标的规定 进口材料应按相应的国家标准或国际标准（ISO）的规定执行。 3）钢结构材料的金相分析。 对结构材料进行金相分析，以确定材料的低倍（断口）组织，非金属夹杂物是 否符国标规定。 4）钢结构材料的物理分析。 物理分析用以确定材料的密度、弹性模量，线膨胀系数、导热性、材料的内部 缺等。 5）钢结构材料的表面质量。 材料的表面质量是材料技术标准要求的内容之一，表面质量包括材料（型 材）表面裂纹、气孔、结疤、折叠及夹杂等，材料表面质量应符合相应的国标规定 （2）焊接用材料的检测。 焊接用材料主要有焊条、焊丝、焊剂。

第1章钢结构工程检测

如1）焊条的检测。检测内容包括焊条尺寸、熔敷金属化学成分、焊缝熔敷金属 力学性能，缝射线探伤、焊条药皮、药皮含水量。对不锈钢焊条，尚应测定熔敷金 属耐腐蚀性、烃金属铁素体含量。 2）焊丝的检测。检测内容包括焊丝的化学成分、焊丝力学性能及射线探伤 焊丝直径及偏差、焊丝挺度、焊丝镀层，焊丝松弛直径及翘距、焊丝对接光滑程 度、焊丝表面质量、敷金属力学性能及冲击试验、焊缝射线探伤 用3）焊剂的检测。检测内容包括焊剂颗粒度、焊剂含水量、焊剂抗潮性、机械 夹杂物，磐工艺性能、熔敷金属拉伸性能、熔敷金属的V形缺口冲击吸收功、焊 接试板射线探伤，剂硫、磷含量，焊缝扩散氢含量等。 所有检测项目均应符合相应的国标规定 （3）结构防护用材料检测。 结构防护材料指形成结构表面保护膜的材料，主要有防腐防锈涂料及防火 涂料。检测内容包括涂料的化学成分，物理性能（黏度、干燥时间、盐水性等）成 膜表面光泽、性能、耐腐蚀性及涂层表面质量测定等。 涂料的性能测试应进行涂料涂装试验

经少用，多被高强度螺栓连接所取代；焊接连接是最常用的连接方式，因而焊缝 质量的检测是钢结构检测的主要内容之一。 （1）紧固件连接检测。 紧固件检测以一个连接副为单位进行，一个连接副包括一个螺栓、一个螺母 及垫圈。检测内容包括： 1）螺栓（铆钉）尺寸的检测； 2）螺纹尺寸的检测； 3）螺栓（铆钉）表面质量检测； 4）连接件表面质量检测； 5）连接副承载能力试验； 6）高强螺栓连接的抗滑系数测定。 其中连接副的承载能力及抗滑系数（摩擦系数）需通过试验确定 （2）焊缝连接检测。 检测内容包括： 1）焊缝尺寸； 2）焊缝表面质量； 3）焊缝无损探伤； 4）焊缝熔敷金属的力学性能

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焊缝的表面质量可用肉眼观察或用放大镜观察；焊缝的（内部缺陷）无损探 伤需用无损检测技术，常用射线法，超声波法，磁粉法、渗透法等；焊缝的力学性 能应进行试验测定。 在焊缝的无损探伤中，超声波（A超）检测是应用最广、操作方便且经济的检 测方法。

1.3.3钢结构工程检测技术及选择

钢结构工程应用的日益厂泛，促进了钢结构工程检测技术的发展。自前检 测方法正逐步完善，检测项目日益齐全，相关标准，规范的制订已基本满足检测 工作的需求，并且新的方法、技术仍在不断开发研究，尤其是检测的智能化已得 到了充分的重视。本节就国内外关于力学性能理化分析、无损探伤、结构性能

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等领域的检测技术现状及发展作一简单的阐述。 1.力学性能检测 原材料、焊接接头及螺栓均须进行力学性能的检测。就原材料而论，其力学 性能通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸，冷弯、冲击等单独作用下显示出的各 种性能 （1）材料的拉伸试验 材料的拉伸试验是检测结构用钢材工作性能的可靠且经济的常用检测 方法。 单向拉伸试验简单易行，试件受力明确，对钢材缺陷的反应较为敏感，试验 所得各项力学性能指标对复杂受力状态下的应力应变强度因子的确定也具有 意义。 拉伸试验原则上可在各种类型的拉力试验机上进行，试件的伸长可采用各 种类型的引伸计测定，荷载作用下的应力应变曲线可由X一Y函数仪记录，亦可 利用计算机技术，对试验数据进行联机处理。就目前的发展趋势来看，数据的计 算机联机处理是一个发展方向。 （2）冷弯性能 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯试验的目的在于检 测钢材弯曲加工的工艺性能。冷弯试验能严格检验钢材内部组织缺陷，也是考 察钢材在复杂应力状态下发展塑性变形能力的一种方法。焊接接头的冷弯试验 能揭示出焊件表面的未熔合、微裂纹和夹杂物等。冷弯试验可在压力试验机或 万能试验机上按一定的弯心直径要求进行。试验时应有足够硬度的支承辊和不 同直径的弯心，弯心也应有足够的硬度。 （3）冲击韧性 冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下于断裂时吸收机械能的一种能力。冲 击韧性对钢材的化学成分，内部组织，焊接中的微裂纹等都非常敏感，且随着温 度的降低而变化，当温度降低到某一温度时，某一特定钢材会出现冲击韧性突然 降低的现象，我们称其为钢材冲击韧性转变温度。因此冲击韧性可作为钢材低 温脆性断裂的一项力学性能指标。 另外钢材随时间的变化，强度会提高，但冲击韧性会下降，这种现象称作“时 效”，时效敏感性大的钢材、用于直接承受动力荷载的结构，有突然脆性断裂之 虞，亦应进行冲击韧件试验。 （4）冲击试验 多数是在摆锤式冲击试验机上进行。试件可采用梅氏U形缺口试件或夏 V形缺口试件。而我国和日本均规定采用夏比V形缺口进行试验。 （5）硬度

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钢结构，尤其是焊接钢结构，由于加工制作，焊接、构造不当等原因，往往会 产生断裂，断裂的影响因素之一是材质质量问题，如某些化学成分过高、晶粒粗 大、夹杂物等，为了防止脆性断裂的发生需要检测材质的物理化学特性。 （1）物理分析 包括宏观分析和微观分析。宏观分析系采用20倍以下的放大镜或低倍显 微镜观察断口形状，微观分析目前主要采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜等 进行断口的微观分析，宏观分析反映全貌、微观分析揭示本质。物理分析具有鉴

第1章钢结构工程检测

第 1章 钢结构工程检

别断裂材质的组织结构、夹杂物等功能。 在物理分析中，扫描电子显微镜是一个主要工具，因为它的放大倍数可以从 十几倍到十几万倍，并且连续可调、景深大，图像清晰，立体感强。透射电子显微 镜虽具有分辨率高，景深大等优点，但不能直接对断口观察，须制备断口复型。 此外，常用的物理试验方法还有光弹试验法等。 （2）化学分析 化学分析主要是检测原材料及连接材料中各种化学成分的含量，尤其是有 害元素的化学含量。目前采用的主要方法有吸光光度法，原子吸收法、滴定法、 红外线吸收法，气体容量法等。 （3）金相分析 常用的检测方法为金相宏观试验及金相微观试验，其中金相试样的制备尤 为关键，直接决定试验结果的可靠性

焊缝的检测包括外观检查和无损检验。关于无损检验《建筑钢结构焊接规 程》（JGJ81一2002)推荐采用射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤等四种 检测方法。 （1）射线探伤 有照相法、荧光屏法和电离法三种方法，目前普遍采用的是照相法。荧光屏 法和电离法存在精度差、灵敏度低、探伤厚度小等缺陷，目前用的较少。随着数 字图像处理技术的发展，射线探伤正在向实时检测和过程控制方向发展。 （2）超声探伤 超声波无损检测技术具有灵敏度高、检测深度大，缺陷定位准确，易于操作 对人体无害等优点，故其在国内外均得到了广泛的应用。 超声探伤仪按其工作方式可分为：脉冲反射式探伤仪、连续式探伤仪、调频 式探伤仪。若按显示方法划分，则有A、B、C三种型号。目前普遍采用的是A 型探伤仪，该探伤仪依据示波管荧光屏上时间扫描基线上的讯号，判断焊缝内部 缺陷。B型探伤仪能把探头移动路线所切割的被探试件断面情况显示出来。该 仪器常采用浸液法，有利于自动化探伤。C型探伤仪用于超声成像检测，能显示 试件内部缺陷的全貌，且具有较大的检测厚度，主要用于科研工作。目前超声检 测以手工为主，随着自动化和智能型超声探伤仪的开发研制，超声成像系统的研 制、超声检测技术将会跃上一个新的台阶。 （3）磁粉探伤 磁粉探伤是利用在强磁场中，铁磁性材料表层缺陷产生的漏磁场吸附磁粉 的现象，进行试件表面缺陷的无损检测 磁粉探伤抢测漏磁的方法，可分为磁粉法，磁感应法、磁记录法，就磁粉探

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伤操作方法而言，有磁粉干法检验，磁粉湿法检验。全自动荧光磁粉探伤设备的 开发，将会把磁粉探伤工作推进到一个新的阶段。 （4）渗透探伤 渗透法是利用红色染料及荧光染料的渗透性检测试件表面缺陷的方法。有 着色法和荧光法两种。 （5）其他 除上述四种常用的无损探伤方法外，声发射无损探伤在动态监测结构性能 方面有着广泛的应用前景。所谓声发射无损检测是利用被测试件在外部作用下 迅速释放弹性能而产生应力波的物理现象进行检测的一种方法。利用声发射技 术监测焊接结构的疲劳损伤全过程已获得成功，国外正在开展用声发射技术监 测建筑及桥梁结构的稳定性研究。 另外，全息探伤技术能检测试件表面及内部缺陷尺寸的位置及大小，并能获 得缺陷的空间信息，因此应用前景看好。激光全息探伤、超声波全息探伤都已有 应用。

结构性能检测，涉及的面很宽，从受力特性上可分为静力检测和动力检测。 （1）静力检测 主要是检测结构构件在拉、压、弯、扭，剪单独及其组合作用下的强度及稳 定。所采用的设备大体可分为加载装置/传感器，观测装置，记录仪等。目前国 内结构性能检测试验加载装置较为粗制，有时难以模拟实际支承形式和受力状 态，明显地和发达国家存在差距。有些加力设备吨位过小，难以满足实验要求。 实验数据的采集和分析目前不少单位已利用计算机技术实现了实验数据的联机 分析。 （2）动力检测 结构动力性能取决于结构的材料、结构形式、结构各部分的细部构造等，很 难用纯理论的方法去分析，必须进行动力性能测试。动力性能测试分为动力特 性测试和动力反应测试两个内容 1动力特性主要是指结构的自振周期、振型、阻尼等动力参数。其测试方法 有共振法、自由振动法、脉冲法。 ①共振法的特点是机理明确，提供参数全面，数据分析简单可靠，试验所 用设备主要是激振器。常用的有机械式起振机，电动液压起振机、电磁式激 振器。 ②自由振动法测试结构的振动特性可采用荷载激励法，如突加激励、突卸激 励。具体做法可采用张拉释放撞击、放小火箭。常用打桩架、撞钟设备或反冲激 振器施加冲击荷载。

第 1章 钢结构工程检测

③脉动法，亦称环境随机振动法。环境随机振动必然引起建筑物的响应， 由于环境振动是随机的，建筑物的响应也是随机的，而且是一个随机过程。在 测试时可利用测振传感器测量地面运动的脉动源和建筑物的结构响应。将测 试结果送到专用计算机，通过富立叶变换由所测时程曲线得到频谱图，然后利 用峰值法定出各阶频率，由半功率法得到结构阻尼。该方法实验简单，分析处 理较复杂。 2）用于结构动力反应测试的试验有：结构伪静力试验、结构拟动力试验、抗 震动力加载试验。 ①结构在地震作用下，受反复水平荷载的作用，且结构以本身的变形来吸收 地震能量，尤其是进人塑性状态后的变形。为了模拟这一过程，常采用静态的反 复加力试验，称其为伪静力试验。伪静力试验所用加载设备有：液压加载设备， 电液伺服加载系统。支承装置有抗侧力试验台座、反力墙，移动式抗水平反力支 架等。伪静力试验在国内外抗震试验中均被采用。 ②拟动力试验，又称伪动力试验，计算机一加载联机试验，用计算机检测和 控制整个试验过程。结构的恢复力可直接由试验中结构的位移和荷载来量测， 结合输人的地震加速度记录，由计算机直接完成非线性地震响应分析。试验采 用的设备有：电液伺服加载器、计算机、传感器等。该试验在国内外抗震研究中 均广泛采用。 ③抗震动力加载试验有：人工地震加载试验、天然地震加载试验、结构模拟 地震振动台试验。 人工地震加载可采用地面或地下爆炸的方式使地面瞬间产生运动，然后测 量爆炸影响范围内建筑物的各种动力参数。 天然地震动力加载，实际上是把地震区看作是一个试验场，在地震高发区 内，预先布置好各种观察设备及不同结构类型的建筑结构，余震中或震后调查结 构的反应，一般是宏观反应。 地震模拟振动台加载试验是利用振动台台面输入地震波，结构输出动力反 应，借助于系统识别方法，得到结构的各种动力参数，其主要设备是振动台和数 据处理系统。

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此，开发研究相应的检测技术，不断提高检测水平，是检测技术领域的主

因此，开发研究相应的检测技术，不断提高检测水平，是检测技术领域的主 要任务。

1.4钢结构结构构件及连接强度检测

1.4.1钢材强度检测

钢板试样各部分尺寸允许偏差

2.表面硬度法 钢材的强度与其布氏硬度间有如下关系

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3）检查柱基下沉引起的倾斜和柱体的弯曲变形。 4）检查柱子支撑杆件、连接及柱脚与基础连接有无损坏等。 连接的好坏，影响到钢结构整体的使用质量。为使接头能够传递设计时所 规定的各种内力，检查现场结构是否严格按照设计图纸的要求进行施工。使用 多年后，是否发生了变化如锈损、松动、脱落等。 通过对钢结构主、次构件连接形式的调查，掌握内力的传递方式，判明连接 和设计图纸是否相符。如与设计图纸不符合 加需脸试件试验

3）检查柱基下沉引起的倾斜和柱体的弯曲变形。 4）检查柱子支撑杆件、连接及柱脚与基础连接有无损坏等。 连接的好坏，影响到钢结构整体的使用质量。为使接头能够传递设计时所 规定的各种内力，检查现场结构是否严格按照设计图纸的要求进行施工。使用 多年后，是否发生了变化如锈损、松动、脱落等。 通过对钢结构主、次构件连接形式的调查，掌握内力的传递方式，判明连接 和设计图纸是否相符。如与设计图纸不符合或没有设计图纸，则需取试件试验 2.梁、板跨中度形检测 梁、板结构跨中变形测量的方法之一是在梁、板构件支座之间拉紧一根细钢 丝或琴弦，然后测量跨中部位构件与细钢丝（或琴弦）之间的距离，该数值即是梁 板构件的变形。 采用水准仪测量梁、板跨中变形，其数据较为精确。具体做法如下。 （1）将标杆分别垂直立于梁、板构件两端和跨中，通过水准仪测出同一水准 高度时标杆上的读数。 （2）将水准仪测得的两端和跨中时水准仪的读数相比较即可求得梁、板构件 的跨中度值：

2.梁、板跨中度形检测

架、板结构跨中变形测量的方法之一是在梁、板构件支座之间拉紧一根细钢 丝或琴弦，然后测量跨中部位构件与细钢丝（或琴弦）之间的距离，该数值即是梁 板构件的变形。 采用水准仪测量梁、板跨中变形，其数据较为精确。具体做法如下。 （1）将标杆分别垂直立于梁、板构件两端和跨中，通过水准仪测出同一水准 高度时标杆上的读数。 （2）将水准仪测得的两端和跨中时水准仪的读数相比较即可求得梁、板构件 的跨中挠度值：

式中于。、f、f2一一分别为构件跨中和两端水准仪的读数。 用水准仪量标杆读数时，至少测读3次，并以3次读数的平均值作为构件跨 中变形。

钢构件的缺陷包括构件裂缝、钢板内部缺陷（夹层、非金属夹杂、明显的偏 析、裂纹等）、构件中孔洞及缺口等。 钢构件裂缝大多出现在承受动力荷载的构件中。承受静力荷载构件，在超 载、温度变化较大、不均匀沉降及变形过大等情况下，也会出现裂缝。对发现有 裂缝的构件，应记录裂缝位置，并用刻度放大镜测定裂缝宽度，做好记录报告。 裂缝检查可采用如下方法。 1）采用橡皮木锤敲击法。用包有橡皮的木锤敲击构件的多个部位，若声音 不清脆、传音不匀则有裂缝损伤存在。 2）采用10倍以上放大镜检查。在有裂缝的构件表面划出方格网，用10倍 以上放大镜观察，如发现油漆表面有直线黑褐色锈痕或细直开裂，油漆条形小块 起鼓里面有锈末，则就可能有开裂，应铲除油漆仔细检查。 3）滴油扩散法。在构件表面滴油剂，无裂缝处油渍呈圆弧状扩散，有裂缝处

第1章钢结构工程检测

油渗人裂缝，油渍则呈线状扩散。 钢板夹层等内部缺陷是钢材常见的缺陷之一，在构件加工前不易发现，当气 割、焊接等热加工后才显露出来。检测方法与焊缝内部缺陷的探测方法相同，可 采用超声波探伤法和射线探伤法，也可在板上钻一小孔，用酸腐蚀后再用放大镜 观察。当对钢材的质量有怀疑时，应对钢材原材料进行力学性能检验或化学成 分分析。 对于构件中孔洞及缺口的缺陷，应观察且记录构件中预留的施工孔洞及缺 口周边是否为平滑曲线，用放大镜观察该部位周边是否有裂纹、表面熔渣、局部 屈曲等现象，重要受力构件的预留孔洞是否加盖补焊或用环板焊接加固等。 （2）钢构件损伤的检测 钢构件的损伤包括以下几个方面：碰撞、悬挂吊物、切割等引起的构件局部 变形、屈曲、截面缺损（孔洞、切口、烧穿、磨损等）、松动和断裂等；高温施焊引起 的变形、内部材质和应力状态的变化等；钢材锈蚀等。 一般可用目测或钢尺检测钢构件的损伤。钢材表面锈蚀等级共分A、B、C D四级，可以通过目视评定，评定时应在良好的散射日光下或在照度相当的人工 照明条件下进行。检查人员应具有正常的视力。待检查的钢材表面应与相应的 照片进行目视比较。照片应靠近钢材表面。评定锈蚀等级时，以相应锈蚀较严 重的等级照片所标示的锈蚀等级作为评定结果；评定除锈等级时，以与钢材表面 外观最接近的照片所标示的除锈等级作为评定结果。 对D级锈蚀，还应量测钢板厚度的削弱程度，以进一步判定钢材的锈蚀程 度，检测钢材厚度的仪器有超声波测厚仪和游标卡尺，精度均达0.01mm。 超声波测厚仪采用脉冲反射波法。超声波从一种均匀介质向另一种介质传 番时，在界面会发生反射，测厚仪可测出探头自发出超声波至收到界面反射回波 的时间。超声波在各种钢材中的传播速度已知，或通过实测确定，由波速和传播 寸间测算出钢材的厚度，对于数字超声波测厚仪，厚度值会直接显示在显示 屏上。

4.3铆钉和普通螺栓连接的检香

确定铆钉、螺栓连接的调查部位时，要注意两点：第一是调查涉及整个建筑 物时，测点分布要均勾；第二是承受振动等重复荷载的部位或容易腐蚀的部位， 要增加测点。 1.连接形式、个数和配置 调查连接形式（剪切连接还是抗拉连接），铆钉和螺栓的个数，端距、边距和 礼距，尺寸（轴径、孔径）等，并与设计图纸对照。调查铆钉、螺栓的尺寸，可以每 组铆钉和螺栓中各取一个，用卡尺测量其直径和孔径

第1章钢结构工程检测

1.4.4高强螺栓连接的检查

高强螺栓连接的调查方法与《铆钉和螺栓连接部分的检查》方法既有相同之 处，又有不同之处，因为高强螺栓的内力传递机理与铆钉、螺栓不同，因而需要有 一特殊的调查方法。本节主要叙述高强螺栓特殊的调查方法。非特殊调查方法 参照铆钉和螺栓连接部分的检查。 高强螺栓连接部分的调查也应注意两点：第一是调查涉及整个建筑物时，测 点分布要均匀；第二是承受振动等重复荷载的部位或容易腐蚀的部位，要增加 测点。 按如下方法对下列项目进行检查

钢结构加固工程技术手册

1.连接形式、个数和配置 连接形式、个数、位置和尺寸的调查与第1.4.3小节铆钉和螺栓连接调查 相同。 2.材质 螺帽端头和螺帽上刻有代表螺栓力学性能、等级的各种记号，由这些记号直 接判定螺栓的材质。如螺栓上没有记号，可拔取部分螺栓，通过抗拉试验和硬度 试验确定材质。因高强螺栓的化学成分没有特殊规定，所以一般不采用化学分 析的方法。 （1）抗拉试验：参照铆钉和螺栓连接部分的检查。 （2）硬度试验：螺栓和螺帽的硬度试验按规定进行。在螺栓端头侧面和螺帽 底面测定，测三处，取平均值。 3.松动 高强螺栓连接是通过拧紧时螺栓和构件间所产生的摩擦力或承压力传递应 力的。所以，必须使螺栓经常保持规定的张力，松动调查就是检查每个螺栓张力 的大小。 如果施工操作正确，一般不用担心连接松动；如对实际使用情况产生怀疑 则需进行松动程度的调查。如某厂房使用高强螺栓，发现使用后6～7年就开始 松动，个别脆断，脱落。经过调查，是因螺栓材质性能问题。 螺栓张力B可用下式求得：

式中d一螺栓公称直径； BT一扭矩； k一一扭矩系数。 按顺时针方向旋转测力扳手，可求得拧紧扭矩，即螺帽开始转动时的扭矩 用目测或量具测定螺栓直径。扭矩系数随时间而变化，可按如下方法测定。 （1）按《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82一91）的 方法。 （2）在建筑物的每一个调查部位，各取一个螺栓，把它们与同一类螺栓的螺 杆、螺帽和垫圈安装在一起试验，取其平均值作为该建筑物螺栓的扭矩系数。 （3）在上述第（2）款中，如建筑物各部位的使用环境很不相同，则需分别确定 各部位的扭矩系数。 还可采用更为简单的方法测定扭矩系数。即根据建筑物的使用年数，假定 扭矩系数为某一值，再根据螺栓的等级、直径和相应的标准张力确定扭矩检查 值，用此值检查每个螺栓，做好记录，并找出松动螺栓。螺栓松动较严重时，一般

第1章钢结构工程检测

采用这种方法；但此法不能求出螺栓张力的准确数值。 4.热影响 高强螺栓是用低碳合钢或特殊钢成型，经淬火和回火热处理后制成。在高 温作用下，螺栓材质劣化；受热膨胀后螺栓还产生线性变化，造成松动。 判断高温作用后的高强螺栓能否继续使用的主要依据是温度的高低可依据 燃烧物的种类、烟灰黏结状态、油漆变质情况、周围物体的受热情况等进行推断。 调查时要详细记录受热部位的情况。

1.5钢结构焊接质量检测

1.5.1检测方法及抽样

焊接质量检查是钢结构质量保证体系中的一个关键环节，涉及焊接工作的 施工全过程，包括焊接前检查、焊接中的检查和焊接后的检查，焊接前的检查和 焊接中的检查已在本书的其他章节中作了介绍，本节只简单介绍焊后检查的有 关内容。 焊后检查包括外观检查和焊缝内部缺陷的检查。外观检查主要采用目视检 查（V）（借助直尺、焊缝检测尺、放大镜等），辅以磁粉探伤（MT）、渗透探伤（PT） 检查表面和近表面缺陷。内部缺陷的检查主要采用射线探伤（RT）和超声波探 伤（UT）。

YY/T 0606.20-2014 组织工程医疗产品 第20部分：评价基质及支架免疫反应的试验方法：细胞迁移试验1.钢结构焊缝质量分级

在建筑钢结构中，一般将焊缝分为一级、二级、三级等三个质量等级，不同质 量等级的焊缝，质量要求不一样，规定采用的检验比例、验收标准也不一样。《建 筑钢结构设计规范》根据结构的重要性、实际承受荷载特性、焊缝形式、工作环境 以及应力状态等来确定焊缝的质量等级

超声波探伤和射线探伤方法分析比较

GB/T 37860-2019 纸、纸板和纸制品 邻苯二甲酸酯的测定钢结构加固工程技术手册

超声波探伤和射线探伤灵敏度的比较

第1章钢结构工程检测