建筑工程中钢结构检测技术的应用

发表时间:2021/4/25   来源:《建筑实践》2021年1月第3期   作者:孙飞
[导读] 随着我国综合国力的提升,我国各行各业的发展水平都得到了极大的提高
        孙飞
        山东润鲁建筑材料检测技术服务有限公司 山东 淄博 255100
        摘要:随着我国综合国力的提升,我国各行各业的发展水平都得到了极大的提高,同时,随着我国房屋建筑的发展进步,越来越多企业开始加强对建筑的检测鉴定,以便能够给人们提供更好的服务。近年来,钢结构建筑发展迅速,在愈来愈多的钢结构工程采用高强度螺栓连接的同时,对高强度螺栓及其连接节点的研究也一直在更新。更高性能等级的螺栓和新螺栓品种,如 12.9 级、14.9 级高强度螺栓、单向螺栓、环槽铆钉等的出现使得高强度螺栓的种类更为丰富,镀锌防腐蚀螺栓、预拉力指示器等新工艺、新方法给高强度螺栓的设计施工带来了新的内容。这也说明钢结构的材料一直在更新换代中,对于其检测技术的的考验也是越来越严格。基于此,本文主要对建筑工程中钢结构检测技术的应用做论述,详情如下。
        关键词:建筑工程;钢结构;检测技术;应用
        引言
        经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了建筑工程中钢结构检测技术的提升,在建筑工程建设中钢结构的优势明显,实用性较强,不仅能缩短建筑工程工期,还能够提升建筑工程效益。针对钢结构技术在建筑工程中的应用进行研究对于推动钢结构建筑的发展有着重要的现实意义。
        1建筑工程钢结构及其特点
        建筑工程钢结构及其特点主要涉及到以下方面具体内容:钢结构是将钢材作为建筑材料的结构形式,主要构件涵盖了由型钢、钢板所制成的钢柱、钢梁等。不同构件之间通常利用焊缝、螺栓等施工进行连接。钢结构是当前常见的建筑结构类型之一。钢材作为一种燃点较高的建筑材料,其抗震、抗弯性能良好,在建筑工程应用中不仅能够有效强化建筑物的荷载能力,还能够满足建筑工程设计中的造型需要。弥补了混凝土等建筑材料无法弯曲、拉伸的缺陷。钢结构是由不同型材构成,施工工艺难度不大,构件运输至施工现场拼装,施工周期短,且后期拆卸、加固也较为便捷。钢材料的强度与韧性都较为理想,尤其适用于跨度较大的构件中,通常情况不会由于超载导致突然断裂,且韧性较好,能够容纳不同程度的动力荷载。且钢材优越的吸能性与延展性使得其抗震性能十分良好。相对来说,钢材的耐腐蚀性能较差,应用在建筑工程中需要注意防腐防护,特别是暴露在大气环境中的结构需要高度重视。钢结构建筑材料的特点与性能使得其后期维护费用高于钢筋混凝土结构,但近几年出现了新型钢材具有较高的抗腐蚀性能,已经逐渐普及。
        2建筑工程中钢结构检测技术的应用
        2.1 建筑工程中钢结构的构件连接
        建筑工程中钢结构的构件连接方式包括焊接与螺栓连接。第一,焊接。焊接是一种局部高温加热施工技术,焊接构件必然会形成焊接应力与变形,所以在焊接过程中需要选择适当的焊接方式、焊接顺序等,尽量降低焊接应力与变形。根据施工设计图纸、钢材类型等选择焊接材料、焊接气体等。在焊接过程中由于施工操作不规范可以产生裂纹、固体夹杂、未焊透、出现焊瘤等缺陷,需要根据不同的缺陷选择相应处理方式。如导致焊瘤出现的原因主要是焊接工艺参数使用错误,操作技术不娴熟,可以采用铲、磨等方式来去除堆积金属。第二,螺栓连接。钢结构中的螺栓连接包括普通螺栓与高强度螺栓。普通螺栓施工中常用的普通螺栓均为永久性连接螺栓,在使用前需要对其进行全面检查,检查内容包括螺栓头、螺母要与结构件表面与垫圈紧密贴合;螺栓一段严禁垫两个或以上垫圈,且严禁使用大螺母替代垫圈;动荷载区域与重要部位的螺栓需要使用弹簧垫圈;螺栓的规格、材质需要符合施工设计规范。在螺栓施工中需要根据实际情况选择平接连接、搭接连接以及 T 形连接等方式。紧固螺栓的过程中需要从中间开始,对称两侧按顺序进行。螺栓紧固标准以连接接头外形控制为准。另外,可采用锤成品按安装要求分节、分类编号,通过平板车按编号运至施工现场。

(2)利用滚压直螺纹接头完成钢筋笼主筋接头的制作,将接头进行间隔,保持其呈错开状态,按照行业规定,接头错开的距离要控制在 35  d 以上(d 表示的含义为主筋的直径),断面接头的数量要低于 50%,相互之间的距离要维系在 1 m 之内,滚轧直螺纹法接头要求钢筋笼在加工的时候就要保持较高的精准度,加工完成第一节钢筋笼以后交由监理人员进行质量检测,合格以后再就地再次加工新一节钢筋笼。在与主筋实施对接之前,需要利用滚压直螺纹接头进行试连接,达标后正式连接,以此类推,直至完成施工。
        2.2基于Ment-Coarl法的钢结构厂房腐蚀快速诊断技术
        长期以来,受限于变电站钢结构厂房在役运行工况的复杂性,综合多因素的快速诊断辨识技术是实现工程安全管理的重要软技术支撑。应用层次分析法对桥梁构件的腐蚀、老化、结构应力等诸多关键因素开展综合评估,科学预测桥梁安全性状,较好保障了桥梁安全的可靠运行。近年来,基于多指标因素构建综合辨识模型,实现钢结构厂房的安全灾度等级评定,较好满足了工程管理快速化诊断的需要。但受限于评估权向量主观性以及工程运行响应的滞后性,综合多指标因素的快速诊断依赖于专家的经验和主观局限性,直接导致评定成果的科学性和客观性不足,制约了快速化诊断技术的工程应用。基于Monte-Carlo方法通过大数据统计抽样,发生置信程度解决复杂工程问题,思路相对简单,客观性较好,能够有效解决工程诊断和辨识的客观性问题。
        2.3基于HVD包络谱瞬态能量曲率的井架钢结构损伤识别
        近年来,基于时频分析法的结构损伤检测受到众多学者的探讨与研究,该方法主要对损伤信号进行时频特征分析,提取损伤特征,进而实现损伤识别。2006年,Feldman提出了一种全新的非平稳信号时频分析法—希尔伯特振动分解(Hilbert Vibration  De-composition,HVD)法,并应用在机械振动信号分析。该方法通过将原始信号进行希尔伯特变换得到解析信号,通过对解析信号进行低通滤波,获得信号中幅值最大的分量的瞬时频率,并经同步检波得到该分量的瞬时幅值和初相位,最后通过迭代运算自适应检测出原始信号各个分量的时频信息。HVD与小波变换方法相比具有更好的自适应性,避免了小波基选定后无法更换;与EMD(Empirical  Mode  Decomposition)法相比,避免了分解过程中拟合上下包络线引起的端点效应和由于异常事件引起的模态混叠,既保留分解自适应性又避免样条拟合,运算效率及分辨率更高,将HVD用于滚动轴承故障信号分解,通过包络分析实现了滚动轴承的故障诊断,并实验证明该方法的有效性。
        结语
        经过分析可见,严格实施钢结构检测的做法具有保障建筑结构安全的重要作用,而且能够有效督促建筑施工单位认真履行钢结构的安全施工义务。在目前的情况下,检测钢结构性能的工程检测技术手段已经得到全面的优化与创新,这体现了钢结构检测工作全面融入建筑施工环节的必要性。作为检测技术人员必须善于运用无损检测以及信息化检测手段,结合建筑结构的特性与功能来选择钢结构检测手段,严格保证检测结论的精确性。
        参考文献
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        [4]李华良.相控阵超声成像技术在钢管混凝土结构检测中的应用[J].施工技术,2020,49(15):64-66+70.
       
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