關于鋼結構檢測及加固措施的有益探索

時曉艷

摘 要：伴隨著經濟社會的不斷發展，鋼結構在工程施工中越來越多的得到采用。鋼結構是利用鋼材組成的，因此難免具有某些方面的缺陷。此時就需要在采用鋼結構以前對其實施檢測，在使用中和使用后對其加固。文章旨在研究鋼結構檢測和加固措施，為相關工作提供借鑒。

關鍵詞：鋼結構；鋼結構檢測；鋼結構加固措施

前言

現階段我國的建設施工中很多應用的都是鋼結構，普及性很高，究其根本原因是鋼結構自身有諸多的優勢——重量輕、強度高、變形能力強等。鋼結構的廣泛應用不僅使施工的效率得到了明顯的提高，還在很大程度上降低了工程成本。但是鋼結構在客觀上也有很多的缺點，如不進行必要的檢測和加固，就會引發很多工程建設的問題，文章將就此問題進行探討。

1 鋼結構的特征

1.1 鋼結構的重量輕、強度高

同混凝土或者其他木材相比，鋼材的強度、彈性模量、密度以及屈服強度都具備較大優勢，因此在同樣的條件下，鋼結構有重量輕、截面小、方便安裝和運輸的優點，非常適合在高度高、跨度大的建筑結構中使用，巴黎的埃菲爾鐵塔就是典型的例子。

1.2 鋼結構塑性好、韌性強、可靠性高

源于鋼材料所具備的特性：塑性好、韌性強、可靠性高，因此，鋼結構能夠承受較強的沖擊和動力荷載，有著很好的抗震功能。此外，鋼結構在實際應用中更加適合初始的理論設計，其自身的可靠性比較高。

1.3 鋼結構的制造和安裝機械化高

鋼結構在建筑結構中擁有著機械化程度極高的優勢，建筑中所運用的鋼材和所有的鋼結構組成零件都是在工廠中完成的，并且需要一定的機械化安裝及拼接。這樣就使得所制造和安裝的鋼結構具有精度高、效率高、成本低的優點。

1.4 鋼結構的密封性好

鋼材料的焊接技術也在技術更新的不斷發展中獲得了大幅度的改進，所達到的密封效果也極為良好，從而能夠形成具有優質密閉性的專業容器。

1.5 鋼結構不耐火

在高溫或者大火中鋼結構不適合生存，沒有很好的耐火性；表面溫度高于150℃的鋼材，一定要使用相應的隔熱措施進行保護。鋼材表面溫度到達300℃以上時，就會大大降低鋼材的強度和彈性模量；表面溫度如果升至600℃以上時，鋼材很容易失去原有的一切性能。因此使用耐火、耐高溫的材質是鋼結構工程中的必備條件。

1.6 鋼結構耐腐蝕性差

耐腐蝕性差是鋼結構的另一個缺陷。在一般環境下，鋼結構都極容易被腐蝕進而損壞。有些鋼結構所能夠承受的腐蝕性更低，所以在運用鋼結構時，增加它的抗腐蝕能力是必須要考慮的重要因素。

2 鋼材料加固采取的措施

如同上面所講，鋼結構具有諸多優點，可是缺點也是極為明顯的。必要的加固措施是有效保證鋼結構可靠性和耐久性的重要途徑，文章將主要介紹幾種加固措施。

2.1 截面補強法

一般加固是在局部卸荷或全部卸荷狀態下進行的，結構在加固前后的幾何特性及受力狀態存在著差別，因此，需要依據結構加固時段和加固前后（為了保證鋼結構的安全可靠），采取分階段思考結構的截面幾何特性、損傷程度、支承條件和力壓之上的荷載及其不利組合，準確制定計算簡圖，實施受力分析，在結構中找出可能產生的最不利受力。

2.2 改變計算簡圖

對鋼結構的加固可以使用改變荷載分布狀況、傳力路徑、節點性質和邊界條件，增加附加桿件和支撐、施加預應力、思考空間聯合工作等方法。除了對直接加固結構實施承載程度及正常利用極限狀況的計算外，還需要對有關結構實施必要的驗算，而且采用行之有效的合理構造方法，在安全上給予一定的支持。改變結構計算簡圖加固的方法：增強結構或構件的剛度；改變受彎構件截面內力；改變桁架桿件內力；同其他結構協同工作組成混合結構，用來改良受力情況。

2.3 結構的卸荷方法

經過增加臨時支柱或組建撐桿式結構張緊其拉桿對屋架實施改變應力卸荷。因為屋架的支點有變化（兩個到多個），所以驗算是必須要進行的，所關注的重點方面是應力符號改變的桿件。同時還要計算的是臨時支承節點處的部分受力狀況，采用臨時方法對支承點在外界失去平穩的情況進行有效杜絕。“托梁換柱”是在下段柱需要加固甚至是更換的時候所必須運用的方法，此時應該驗算的是兩側相鄰柱的承載力。

3 鋼結構的檢測方法

3.1 鋼結構截面厚度的檢測

加工精度和斷面銹蝕是會影響鋼結構斷面厚度的兩個重要的方面。特別是銹蝕極容易產生截面變薄的情況，荷載力也會相應減少，這會對全體鋼結構的安全構成威脅。所以，測定鋼結構截面厚度所肩負的使命任重而道遠。當前，普遍使用測厚儀測定截面厚度，使用超聲波脈沖反射法。超聲波從一種均衡介質進入到另一種均衡介質時會引起反射，探頭產生的超聲波進入分界面時，就會反射回來被接收探頭收到。計算發射脈沖至接收脈沖之間所耗費的時間，得出被測件的厚度。

3.2 鋼結構涂層厚度的測定

在鋼結構鑒定中，涂層的質量問題直接涉及到鋼結構的牢固性。大多數涂層的厚度測定采用磁性測厚儀測定。采用磁性測厚儀時，首先要調好儀器能夠正常的工作。先確定測量范圍，然后進行測量，清除涂層表面灰垢和油污，這是在測量時首要的工作，用來防止影響精度。之后用探頭觸及被測涂層。以實際狀況為準，先要確定是否有涂層，因為長時間受到自然條件的影響，涂層會損壞甚至是消失，殘留涂層是否存在是結構銹蝕狀況一個重要標準。

3.3 鋼結構撓度測定

鋼結構的跨度通常情況下都很大，撓度測量存在著一定的難度，需要使用較大的力氣把鋼絲拉緊，鋼絲自身還要有必要的強度，還必須填寫好竣工記錄和撓度值。這些前期準備工作做好后，所得出的應力撓度值才會在準確的范圍內，比較可靠。水準儀、全站儀是現階段的鋼結構撓度檢測所使用的儀器。水準儀自身具有優良的望遠鏡光學系統，穩定的儀器結構，質量精良的測微器裝置，靈敏度極高的管水準器，性能極高的補償裝置。全站儀則是一種具有自動測距、測角、計算和數據處理，自動記錄和傳輸功能的自動化、數字化及三維坐標測量系統。

3.4 鋼結構的質量檢測與評定

尺寸差異大、結構焊接和鉚接的質量低、涂料質量不過關是工廠制造鋼結構容易產生的不良因素。正是由于這些不良因素的存在和相互作用，鋼結構的各個部分都將受到不同程度的損壞。

3.5 鋼結構的缺陷檢測

超聲波法和電磁法是鋼結構檢測比較常見的方式方法。檢測中，重點要檢測的是鋼結構的材質。作為取樣的試驗品，在非絕對受力部位取得是可靠性最高方法，強度指標是確定的主要依據。但是這樣做會對鋼結構產生一定的不利情況，嚴重時會影響其正常的工作進度。

焊接是鋼結構建筑中主要運用的連接方式，焊接方面的檢測主要是為了檢測鋼結構能不能在要求的合理范圍內。

4 結束語

通過文章的介紹，可以得知，鋼結構檢測和加固措施是一項系統工程，需要具體細致的執行到位。相關技術人員在加強自身業務能力的同時，還應該結合實際狀況，目標明確的挑選合適的方法措施。鋼結構檢測工作和加固方法種類很多，并且還將繼續發展。我們有理由相信會有更多的新技術、新工藝不斷涌現，使鋼結構更好的在建筑中發展。

參考文獻

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