摘要：文章簡(jiǎn)要介紹了建筑鋼結構材料特性與檢測方法，重點(diǎn)對鋼結構檢測方法與質(zhì)量檢測方法闡述分析，以保證輕鋼結構建筑質(zhì)量，充分發(fā)揮鋼結構材料性能。

　　關(guān)鍵詞：鋼結構檢測；鋼結構材料；質(zhì)量檢測；質(zhì)量評定

　　鋼結構檢測在提升單項檢測技術(shù)的同時(shí)，注重發(fā)展和實(shí)現專(zhuān)業(yè)間的一體化，完善了成套的鋼結構檢測技術(shù)，包括鋼材力學(xué)性能檢測（拉伸、彎曲、沖擊、硬度）、鋼結構緊固件力學(xué)性能檢測（抗滑移系數、軸力）、鋼材金相檢測分析（顯微組織分析、顯微硬度測試）、鋼材化學(xué)成分分析、鋼結構無(wú)損檢測、鋼結構應力測試和監控、涂料檢測等成套檢測技術(shù)。

　　一、鋼結構材料

　　從使用角度講，強度、塑性、冷脆破壞性和可焊性等是建筑鋼材的基本性能。材質(zhì)的單項指標不能代表其全部特征，必須依據常規試驗的各項指標進(jìn)行綜合評定。評定中還應收集下述資料作參考數據：鋼材生產(chǎn)的時(shí)間、鋼材供應的技術(shù)條件及其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。必須查明鋼材牌號、技術(shù)指標、極限強度、屈服強度、受拉時(shí)的延伸率、冷變、反復彎曲、沖擊韌性與化學(xué)成分等。

　　材質(zhì)檢驗包括鋼材型材（包括焊接H型鋼、焊管）、焊接球、螺栓球以及連接緊固件的檢測，型材、焊接球、螺栓球是鋼結構工程的基本元素，它的質(zhì)量直接關(guān)系到工程的質(zhì)量。

　　型材的做法是將材料銑成長(cháng)寬一定的試件然后進(jìn)行拉伸冷彎試驗，對其物理性能進(jìn)行檢測；焊接球是按標準焊上一定直徑的配管，然后進(jìn)行抗拉抗壓試驗；螺栓球與焊接球差不多，只是沒(méi)有抗壓試驗；連接緊固件，對我們來(lái)說(shuō)主要是高強螺栓。高強螺栓的質(zhì)量主要控制項目包括最小荷載檢測、預拉力復驗、扭距檢測、扭距系數復驗及抗滑移系數檢測。鋼材材質(zhì)的力學(xué)試驗和化學(xué)分析結果，都應符合相應規程的規定。

　　二、鋼結構檢測

　�。ㄒ唬┯脺y厚儀測定鋼結構截面厚度

　　鋼結構由于加工精確程度和斷面銹蝕的影響，鋼結構斷面厚度往往有些變化。特別是銹蝕使截面減薄，承載能力下降，對結構安全度影響是很大的。因此，測定鋼結構截面厚度是非常重要的一項任務(wù)。

　　目前，測定厚度一種是卡尺，一種是用測厚儀測定厚度。下面介紹用超聲波數字測厚儀測定截面厚度的方法。

　　采用超聲波脈沖反射法。超聲波從一種均勻介質(zhì)傳播到另一種均勻介質(zhì)時(shí)，分界面上會(huì )發(fā)生聲的反射，從探頭發(fā)射的超聲波，經(jīng)過(guò)延遲塊而進(jìn)入被測件，超聲波到達分界面時(shí)，而被反射回來(lái)，又通過(guò)延遲塊被接收探頭接收，測出發(fā)射脈沖到接收脈沖之間的時(shí)間，扣除延遲塊時(shí)間，根據聲速、時(shí)間、距離三者關(guān)系，求出被測件的厚度。即儀器顯示的厚度值。如1.2～100mm的儀器顯示值為20.88，即20.88mm，其精確度為0.01mm.

　　（二）鋼結構涂層厚度的測定

　　在鋼結構鑒定中，涂層好壞及涂層厚度是一個(gè)重要參數，因此測定涂層厚度是一項重要項目。

　　涂層厚度測定一般用磁性測厚儀測定，國內外均有產(chǎn)品。國產(chǎn)涂層磁性測厚儀用天津市材料試驗機廠(chǎng)的產(chǎn)品，名稱(chēng)是QCC-A型磁性測厚儀。

　　用磁性測厚儀時(shí)，要調好儀器，使其具有正常工作性能。

　　首先要確定測量范圍，第一檔為0～50μm，第二檔為0～500μm.

　　測量時(shí)，用探頭接觸被測涂層。測定時(shí)首先要清除涂層表面灰塵和油污，以防影響精度。

　　測試時(shí)根據涂層具體情況確定，首先通過(guò)儀器確定有無(wú)涂層，因在長(cháng)期環(huán)境作用下涂層損傷直至消失涂層，涂層消失與否是涂層的重要參數。因為有無(wú)殘留涂層是結構銹蝕程度一個(gè)重要界限，也是永久性評估的重要界限。

　　（三）鋼結構屋架撓度的測定

　　鋼屋架一般跨度都較大，如21、24、30m等，測量撓度較困難，必須用很大的力把鋼絲拉緊，而且鋼絲要求具有一定的抗拉強度。測量時(shí)關(guān)鍵要把握住鋼絲拉直，使測量數值準確。同時(shí)，最好有竣工記錄，原鋼屋架在施工后有否反拱或撓度值。這兩個(gè)值確定之后才能確定屋架在荷載作用下的應力撓度值。當然往往由于施工安裝時(shí)就有反拱，使用后仍然有后拱，測出來(lái)的撓度值是負撓度，因此，測定數值一定標明正負值。

　　測定撓度時(shí)最好確定固定點(diǎn)，即一般在跨中確定測點(diǎn)。如傾儀果測定時(shí)拉鋼絲中間遇有障礙。如角鋼、電線(xiàn)等，此時(shí)必須在兩端墊支點(diǎn)，以使鋼絲拉直。墊支點(diǎn)時(shí)，測量出的撓度值必須減去兩支點(diǎn)高度的平均值，才‘是實(shí)際撓度值。同時(shí)為了確�？缍榷它c(diǎn)的固定位置，兩端要有專(zhuān)人掌握端點(diǎn)固定位置并標出端點(diǎn)與實(shí)際屋架端點(diǎn)的距離，以求出實(shí)際的測量撓度時(shí)的跨度值。

　　三、鋼結構的質(zhì)量檢測與評定

　　幾何尺寸的偏差，構件的非線(xiàn)性，結構焊接和鉚接質(zhì)量低劣，底漆和涂料質(zhì)量不好，是鋼結構在制造階段的主要缺陷；結構位置的偏差，運輸和安裝時(shí)由于機械作用引起構件的扭曲和局部變形，連接節點(diǎn)處構件的裝配不精確，安裝連接質(zhì)量差，漏裝或少裝某些扣件、綴板，焊縫尺寸偏差等，均屬安裝的缺陷；使用過(guò)程中實(shí)際產(chǎn)生的作用與原設計的偏離，材料的腐蝕和腐蝕引起構件橫斷面面積的減小，在交變荷載作用下金屬內部結構強度發(fā)生變化和疲勞現象以及引起連接破壞等，均屬使用中的缺陷。由于這些缺陷的存在和相互影響，使結構整體和局部受到不同程度的損壞。

　　鋼結構的質(zhì)量檢驗除按規程進(jìn)行材質(zhì)的力學(xué)性能檢測與有關(guān)化學(xué)成分分析外，應進(jìn)行承載能力、變形、銹蝕、損傷四個(gè)方面的檢測及綜合評定，以確定其質(zhì)量等級。

　�。ㄒ唬┎馁|(zhì)檢驗與測定

　　從使用角度講，強度、塑性、冷脆破壞性和可焊性等是建筑鋼材的基本性能。材質(zhì)的單項指標不能代表其全部特征，必須依據常規試驗的各項指標進(jìn)行綜合評定。評定中還應收集下述資料作參考數據：鋼材生產(chǎn)的時(shí)間、鋼材供應的技術(shù)條件及其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。必須查明鋼材牌號、技術(shù)指標、極限強度、屈服強度、受拉時(shí)的延伸率、冷變、反復彎曲、沖擊韌性與化學(xué)成分等。

　　鋼材材質(zhì)的力學(xué)試驗和化學(xué)分析結果，都應符合相應規程的規定。

　　（二）鋼結構構件變形檢驗與評定

　　鋼結構的最后綜合評定是由承載能力、變形、銹蝕、損傷四個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮和分析，并以承載能力為主給出等級。

　　關(guān)于銹蝕和損傷的等級劃分，執行中可參照施工驗收規范和鋼結構設計規范規定條文進(jìn)行。但綜合評定的最后確定“標準”規定：

　　1.當變形比承載能力低一級時(shí)，仍按承載能力等級確定。

　　2.當變形比承載能力低兩級時(shí)，且銹蝕和損傷又較嚴重時(shí)，按承載能力降低一級確定。

　　（三）鋼結構的強度、變形及缺陷檢測

　　鋼結構強度及形變的檢測，常用的有電測法與機測法。電測法就是利用電學(xué)量（如電流、電阻、電容等）的變化及其電學(xué)變化量與力學(xué)量之關(guān)系來(lái)測定其力學(xué)量（如應變及其應力）；其測定的范圍有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。機測法主要是測定其形變（如撓度、傾角與伸縮形變恒等）。另外，還有表面硬度法，就是利用硬度與強度之間的關(guān)系來(lái)獲得其強度值。

　　關(guān)于鋼結構缺陷的檢測，常用的有超聲波法與電磁法。對已建鋼結構鑒定時(shí)，檢查鋼結構材質(zhì)是很重要的測定內容。最理想的方法是在結構非主要受力部位截取試樣，由拉伸試驗確定相應的強度指標。但這同樣會(huì )損傷結構，影響它的正常工作，并需要進(jìn)行補強。一般采用表面硬度法間接推斷鋼材強度。

　　在鋼結構建筑物中，鋼構件之間多采用焊接連接。所謂焊縫無(wú)損檢測，就是為了判定焊接結構或焊件在成型后能否滿(mǎn)足使用要求，在不進(jìn)行大面積破壞性試驗的情況下對焊縫進(jìn)行檢測的技術(shù)。

　　參考文獻：

　　[1]姚南，張天申，王元清，石永久。北京某景觀(guān)橋鋼結構的檢測鑒定與加固設計[J]。工程抗震與加固改造，2009，（1）

　　[2]陳昌劍。鋼結構檢測及加固措施[J]。商品與質(zhì)量，2009，（S2）

　　[3]宋嵩岳，邵華榮。小型工程檢測技術(shù)與管理[J]。河南科技，2005，（8）

　　[4]艾思平。結構檢測與加固技術(shù)的研究及其工程實(shí)踐[D]。合肥工業(yè)大學(xué)，2006