钢结构检测培训课件

一、钢结构的特点二、钢结构的应用三、钢结构的发展四、钢结构存在的问题五、钢结的构检测六、钢材检测钢结构检测

(概述）

钢结构检测钢结构是以金属板材、管材和型材等热轧钢材或冷弯成型的在基本上不改变其断面特征的型材经加工组装而成的结构体。一、钢结构的特点1、轻质高强，强度与密度之比远大于混凝土2、塑性和韧性好3、制作简便，施工周期短。4、绿色环保5、耐热不耐火≮250℃，500～600℃强度为零 防火处理：蛭石板、蛭石喷涂、石膏板等6、材质均匀，符合力学假定7、耐腐蚀性差8、钢结构的密封性好容器等9、低温冷脆1.轻质高强轻质——材料的质量密度与强度的比值小Q235钢C30混凝土Q235钢密度：7850kg/m3强度：235N/mm2

C30混凝土密度：2450kg/m3强度：14.3N/mm2

大跨结构加拿大蒙特利尔世界博览会美国馆，直径为76M，高60M。大跨结构国家大剧院

总建筑面积近15万平方米，该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285m。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，整体结构用钢量达6750吨。高层结构上海环球金融中心

位于陆家嘴金融贸易区，毗邻金贸大厦，是以日本森大厦株式会社为中心，联合日本、美国等40多家企业投资兴建的项目。工程占地面积为3万m2，总建筑面积达38.16万m2。该工程地上101层，地下3层，建筑主体高度达492m，总用钢量26000吨，采用钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱结构，2008年竣工。桥梁钢结构朝天门大桥主跨达552米，全长1741米，比世界著名拱桥———澳大利亚悉尼大桥的主跨还要长，成为“世界第一拱桥”。

汶川地震中绝大部分钢结构建筑安然无恙2、塑性和韧性好3、制作简便、施工周期短日本装配式钢结构住宅50天施工过程5、耐热性较好，耐火性差钢结构设计需重视防火问题！当建筑采用钢结构而且无防火保护措施时，一旦发生火灾，结构极易遭到破坏，损失巨大。如1996年江苏昆山的一座钢结构厂房发生火灾，30分钟左右造成4320m2的厂房烧毁坍塌；1998年北京某采用钢结构建造的家具城发生火灾，造成该建筑整体倒塌。2005年4月，南京青少年科技活动中心钢结构屋盖发生火灾，30分钟内造成金属屋面过火面积达6000m2，损失惨重，同时影响了该建筑的按时投入使用，造成巨额经济索赔；幸运的是，由于该建筑承重钢结构在火灾发生时已经敷涂好了防火涂料，因而没有造成结构垮塌和严重的结构安全问题。

二、钢结构应用（一）钢结构的应用范围1、重型厂房结构2、大跨结构3、高层建筑4、塔桅结构5、板壳结构容器、储液库、煤气库、管道等6、可移动式结构活动房屋、水工闸门、起重运输机等7、桥梁结构8、轻型钢结构9、承受振动荷载和地震作用的结构二、钢结构应用（二）钢结构主要应用的几种形式：轻钢结构(单层工业厂房)---门式刚架体系用钢量指标30-

70kg／m2

网格结构(体育馆、体育场、航站楼)---网架结构、网壳结构用钢量指标20-40kg／m2

超高层结构---纯钢结构、钢管混凝土结构、钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)鸟巢平面尺寸：340m×290m，结构厚11m，可容纳10万观众由24榀平面桁架组成的空间梁系结构。修改：中间开口由70m×140m120m×170m去消屋面的活动屋盖(用钢量由400kg／m2350kg／m2）

水立方游泳馆平面尺寸：170m×170m，高度30m多面体空间结构。(外立面为充气结构--0.03个大气压)屋盖有11种网格，屋盖厚7.2m；墙面有19种网格。节点采用焊接球节点安徽某体育馆--屋盖采用空间网架结构

整个体育馆的主体结构由32榀框架组成，主框架外围直径为95.6m，一层、四层径向框架梁和五层C轴环向梁（直径为80m）施加预应力，二层、三层径向框架梁未施加预应力。

浙江黄龙体育中心体育场为这国目前跨度较大的斜拉网壳,两塔柱间的距离达250米,每块月牙形网壳上弦面上巧妙地设置了九道稳定索。(用钢量80㎏/㎡)

轻钢结构(单层工业厂房)

台北101：世界第一高楼

总高508m(建筑高420.5m)建筑面积28.9m2。总用钢量14000t。内钢筋混凝土核心筒，外钢框架。吉隆坡双子塔(88层)总高452m。

上海金茂大厦(88层)总高420m,内钢筋混凝土核心筒，外钢骨混凝土柱。台北101大厦三、钢结构的发展钢结构发展可分为四个阶段：初盛阶段（上世纪50年代至60年代）、低潮阶段（上世纪60年代中后期至70年代发展时期（上世纪80年代至90年代）高速发展阶段（2000年至2010年）。

三、钢结构的发展1.初盛阶段（上世纪50年代至60年代）

1949年新中国刚成立，百废待兴，当时钢产量很低，每年仅135万吨（现已达7亿吨以上）。钢结构建设只有依靠苏联经济及技术援助，当时苏联援建156项重型工业工厂，包括冶金、重型机械、飞机汽车等工业，如鞍山钢铁厂，武汉钢铁厂、大连造船厂、哈尔滨飞机制造厂等。当时还派来一大批苏联专家指导工作。与此同时还在北京、沈阳、华东、华南、中南、西南、西北等地成立6大工业设计院，在北京、武汉、鞍山、重庆、包头、上海成立了6个钢铁设计院，先后成立了22个冶金建设部门及制造安装公司等。短短几年建设了不少钢结构工业厂房（钢柱、钢屋架、吊车梁），培养一大批设计、制造、安装方面的人才，为今后发展打下了坚实基础。三、钢结构的发展低潮阶段（上世纪60年代中后期至70年代）这个时期国家各部门钢材需求量增大了，但钢产量仍然不多，每年也只有2000万吨，国家提出节约钢材的政策，当时有人片面理解为不用钢结构，于是钢结构工程数量少了。在文化大革命时期更是一切都停了下来。通过科研及工程技术人员的积极努力，才把使用多年的1955年版《钢结构规范》用自己编写的1974年版《钢结构规范》代替。同时，也建造了一些大型的钢结构工程，当然和当前相比数量少多了。在提倡节约钢材的同时，国家又提出取消肥梁、胖柱、深基础的方针，于是出现了一批冷弯薄壁型钢的工程：如上海、韶关、桂林、十堰等地建造了数十万平方米的厂房、仓库等。由于节约钢材政策，平板网架工程得到了推广应用，特别是焊接空心球节点研究成功，全国各地中小跨度的焊接球节点平板网架比比皆是，与此同时，螺栓球节点网架也推广起来了。三、钢结构的发展发展阶段（上世纪80年代至90年代）这20年应当是钢结构发展的兴盛时间，由于钢结构具备了一些独特优点，已成为建设工程中的主要结构，特别是钢产量持续上升，在1997年达到了1亿吨，给我们发展钢结构创造了有利条件。1998年我国已能生产轧制H型钢，为钢结构提供了新的钢型系列。钢结构工程这段时间得到了长足发展：1、空间型结构。平板网架已广泛应用大型体育场馆、会展中心、商场、航站楼、车站、仓库、工厂等。1990年亚运会场馆中大多数采用了焊接空心球节点平板网架。1996年北京首都机库。2、采用网壳与网架设计3、单层厂房框架结构。规模较大的有钢铁厂、无缝钢管厂、火力发电厂等。其特点有面积大、柱高度大（50米）、柱距大（48米）、连跨多（8跨）、吊车起重量大（450吨）等。但维护结构轻，采用彩色涂层压型钢板或铝合金压型板。部分厂房也有采用平板网架屋盖、钢管混凝土柱。三、钢结构的发展4、空间结构与拱、钢架组成的混合体系也得到发展。5、高层建筑钢结构。高层建筑钢结构起步比较晚，1999年420米上海金茂大厦，近年建成的上海环球金融中心是当代最高的460米。6、悬索结构发展较慢，只有少数工程采用，如体育馆、冰球馆等采用不同的索网体系。斜拉结构是利用斜拉索作为屋盖（网架或网壳）中的内附加支承，通过张拉斜拉索建立预应力，7.轻钢结构。轻钢结构发展非常快，特别是门式钢架，如工业厂房、仓库、冷藏库、温室、旅馆、别墅等得到大量应用。轻钢结构住宅也开始研究并建一些实验工程，很有发展前景。这一时期，修订了1974年版《钢结构规范》，改用1988年版《钢结构规范》。四、钢结构的发展高速发展时期（2000年至2009年）近10年的钢结构工程发展之快、范围之广，是空前的，我国也已堪称世界钢结构大国。2006年钢产量4亿吨，居世界首位，这也为发展钢结构工程创造了有利条件。传统的空间结构如网架、网壳等继续得到大力推广，新型空间结构开始得到广泛的应用，如张弦梁、弦支穹顶等。上海浦东机场，哈尔滨会展中心，当时广东白云机场和三个落叶状的广东体育馆都是采用了当时先进的空间结构。值得提出的是，2008年奥运会北京新建的12个场馆，它代表我国钢结构的技术水平。三、钢结构的发展高速发展时期（2000年至2009年）除几个运动会及博览会场馆外，值得提出的还有：上海环球金融中心、北京首都国际机场新航站楼、北京南站、国家大剧院、中央电视台新台址、武汉火车站、北京新保利大厦、郑州国际会展中心等。这一时期，1988年版《钢结构规范》又被2003年版《钢结构规范》代替了。目前，2003版《钢结构规范》也在修订，更新版的《钢结构规范》近段时间即可出炉。关于钢结构住宅，在这段时期由于政策的支持，工程技术人员的努力，已取得一定的成绩，试点工程的兴建，技术规程的出版，使钢结构已经具备了进一步发展的条件。由于这些特色工程，也产生了多项钢结构的制造、安装的新技术。同时也涌现出大批先进钢结构企业，这对今后的钢结构产业的发展是非常有利的。钢结构的发展方向一、是钢结构住宅。钢结构住宅符合绿色环保、节能减排和循环经济的要求，其工业化、标准化的钢结构住宅产品具有广阔的市场空间。根据中国钢结构协会调查，目前钢结构制造企业生产的产品中，钢结构房屋建筑和非标设备(成套装备)占其产量的80%左右。实际上我国平均每年房屋建筑施工面积超过20亿平方米(2009年已达到33亿平方米)，消耗钢材上亿吨，钢结构建筑用钢仅占建筑用钢的10%左右。我国房屋建筑中钢结构的建筑面积约占2%，而发达国家钢结构建筑占到40%～60%，提升的空间很大。二、是海洋工程钢结构。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》明确提出要发展海洋经济，为海洋工程钢结构的发展提供了新机遇。据悉，海洋石油产量到2015年要达到1亿吨，海洋工程装备企业要为在深海1500米～3000米开采石油提供大量装备，海洋工程钢结构产业规模将进一步扩大。三是钢结构桥梁。尽管近十多年来，钢结构桥梁发展很快，年用钢量从十多万吨提高到目前的超过200万吨，但钢桥所占的比例仍很低。截至2008年底，全国公路59万座桥梁中钢结构桥梁不足1%，而美国钢结构桥梁占33%，日本钢结构桥梁占41%。另外，我国铁路建设实现跨越式发展，新建的线路大多以桥代路，其中80%都是预应力钢筋混凝土桥梁，用钢桥替代的潜力很大。此外，钢结构在超高压输电、风力发电、核电领域等诸多领域，也有很好的发展和推广应用前景。四、钢结构工程中存在的问题钢结钢结构工程质量还需进一步提高，个别工程曾发生倒塌事故钢结构专业技术人员严重缺乏，尤其是中小企业缺少专业人才。市场运行不够规范，投标企业竞相压价，甚至发生中标价低于成本价的现象。建筑钢材价格波动较大，不利于钢结构的健康发展。标准及应用标准缺项、滞后，钢材标准与工程设计、施工规范规程衔接不上。企业进入钢结构行业门槛低，缺乏行业管理。新上马必须结合企业实际情况和市场发展需求，防止盲目上马一哄而起导致产能过剩并浪费大量资源。五、钢结构的检测一、钢结构检测的目的和意义

为评定建筑结构工程的质量或鉴定既有建筑结构的性能等所实施的检测工作，称为建筑结构检测。二、检测范围与分类（1）当遇下列情况之一时，应进行建筑结构工程质量检测：涉及结构安全的试块、试件以及有关材料检验数量不足；施工质量的抽样检测结果达不到设计要求；对施工质量有怀疑或争议、需要通过检测进一步分析结构可靠性；发生工程事故，需要通过检测分析事故原因及对结构可靠性的影响。五、钢结构的检测（2）当遇下列情况之一时，应对既有建筑结构现状缺陷和损伤、结构构件承载力、结构变形等涉及结构性能的项目进行检测：建筑结构的安全鉴定；建筑结构的抗震设定；建筑大修前的可靠性鉴定；建筑改变用途、改造、加层或扩建前的鉴定；建筑物受到灾害、环境侵蚀等影响的鉴定；对既有建筑结构的工程质量有怀疑或争议。五、钢结构的检测（3）既有建筑除了上述情况下的检测外，宜在设计使用年限内对建筑结构进行常规检测。常规检测宜以下列部位为检测重点：出现渗、漏水部位的构件；收到较大反复荷载或动力荷载作用的构件；暴露在室外的构件；收到腐蚀性介质侵蚀的构件；与侵蚀性土壤直接接触的构件；受到冻融影响的构件；委托方年检怀疑有安全隐患的构件；容易受到磨损、冲撞损伤的构件。五、钢结构的检测三、检测程序及内容（1）检测程序编制检测任务书，内容包括检测目的、范围、内容、对现场测试的特殊要求以及对被检测结构的使用要求；调查；拟定检测计划；检测；补充调查及结果汇总；五、钢结构的检测（2）检测内容钢构件材料的检测；连接（焊接连接、紧固件连接）等检测；构件尺寸与偏差的检测；构件缺陷和损伤的检测；结构构件和整体结构变形的检测；结构构造检测；涂装检测；地基基础的检测；还有其它一些如结构的布置形式、荷载、环境和振动等的检测；五、钢结构的检测（3）检测报告内容委托单位名称；建筑工程概况，包括工程名称、结构类型、规模、施工日期及现状等；检测原因、检测目的，以往检测情况概述；检测项目、检测方法及依据的标准；抽样方案及数量；检测日期、报告完成日期；检测项目的主要分类检测数据和汇总结果；检测结果、检测结论；主检、审核和批准人员的签名；五、钢结构的检测四、现场检测方法与要求（1）检测方法选择的一般规定根据检测项目、检测目的、建筑结构状况、现场条件并结合已有检测手段和设备来选择合适的检测方法现场检测宜优先选用对结构构件无损伤或损伤较小的检测方法。当选用局部破损的取样检测方法或原位检测方法时，宜选择结构构件受力较小的部位，并不得损害结构的安全性。当对古建筑或有纪念性的建筑既有建筑结构进行检测时，应避免对建筑结构造成损伤。对重要和大型公共建筑的结构动力测试，应根据结构的特点和检测目的，分别采用环境振动和激振等方法。对重要大型工程和新型结构体系的安全性监测，应根据结构的受力特点制定监测方案，并应对监测方案进行论证。五、钢结构的检测（2）选用检测技术标准的检测方法的规定：对于通用的检测项目，应选用国家标准或行业标准；对于有地方特点的检测项目，可选用地方标准；对同一种方法，地方标准与国家标准或行业标准不一致时，有地方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；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予以说明，必要时向委托方提供调整与修正的检测细则。五、钢结构的检测（3）采用扩大检测标准适用范围的检测方法时，应遵守下列规定：所检测项目的目的应与检测标准相同；检测对象的性质与相应检测标准检测对象的性质相近；应采取有效的措施，消除因检测对象性质差异而存在的检测误差；检测单位应有相应的检测细则，在检测方案中应予以说明，必要时应向委托方提供检测细则。五、钢结构的检测（4）采用检测单位自行开发或引进的检测仪器及检测方法时，应遵守下列规定：该仪器或方法必须通过技术鉴定，并具有一定的工程检测实践经验；该方法应事先与已有成熟方法进行比对试验；检测单位应有相应的检测细则；在检测方案中应予以说明，必要时应向委托方提供检测细则。五、钢结构的检测五、检测抽样方案（1）建筑结构检测的抽样方案，可根据检测项目的特点按下列原则选择：外部缺陷的检测，宜选用全数检测方案；几何尺寸与尺寸偏差的检测，宜选用一次或二次计数抽样方案；结构连接构造的检测，应选择对结构安全影响大的部位进行抽样；构件结构性能的实荷检验，应选择同类构件中荷载效应相对较大和施工质量相对较差构件或受到灾害影响、环境侵蚀影响构件中有代表性的构件。（2）按检测批检测的项目，应进行随机抽样，且最小样本容量宜符合《建筑结构检测技术标准》的规定。五、钢结构的检测（3）当为下列情况时，检测对象可以是单个构件或部分构件；但检测结论不得扩大到未检测的构件或范围：委托方指定检测对象或范围；因环境侵蚀或火灾、爆炸、高温以及人为因素等造成部分构件损伤时的检测；（4）建筑结构检测中，检测批的最小样本容量不宜小于《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004的限定值。

六、钢材检测钢结构用钢作为组成钢结构的主体材料，直接影响着结构的安全使用。建筑钢结构用钢必须具有较高的强度，较好的塑形、韧性、良好的冷、热加工性和焊接性能，必要时还应该具有适应低温、有害介质侵入以及重复荷载作用等性能。六、钢材检测对属于下列情况之一的钢材，应对钢材进行化学成分分析和力学性能的抽样复验：(1)国外进口钢材；对国外进口钢材应进行抽样复验，当具有国家进出口质量检验部门的复验商检报告时，可以不再进行复验。(2)钢材混批；由于钢材经过转运、调剂等方式供应到用户后容易产生混炉号，而钢材是按炉号和批号发材质合格证，因此对于混批的钢材应进行复验。六、钢材检测(3)板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板；厚钢板存在各项异性（X、Y、Z三个方向的屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯、冲击值等各项指标，以Z项试验最差，尤其是塑性和冲击功值），因此当板厚等于或大于40mm，而且承受沿板厚方向的拉力时，应进行复检。(4)建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；大跨度钢结构中主要受力构件为玄杆或梁，所采用的钢材；六、钢材检测(5)设计有复验要求的钢材；(6)对质量有疑义的钢材。对质量证明文件有异议的钢材；质量证明文件不全的钢材；质量证明书中的项目少于设计要求（如强度、化学成份等主要指标）的钢材。六、钢材检测化学成分分析(1)检验指标：碳、硅、锰、硫、磷及其他合金元素。(2)取样依据标准：《钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法》GB/T20066-2006(3)检测依据标准：《钢铁及合金化学分析方法》GB/T223或G