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钢结构检测_图

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  钢结构检测_其它_职业教育_教育专区。钢结构检测与检验 技术 2019/12/9 1 课程主要内容 一.概述 二.钢结构损伤与分析 三.钢结构强度检验 四.钢结构的检测 2019/12/9 2 一·概 述 1.1

  钢结构检测与检验 技术 2019/12/9 1 课程主要内容 一.概述 二.钢结构损伤与分析 三.钢结构强度检验 四.钢结构的检测 2019/12/9 2 一·概 述 1.1 结构检验和鉴定的发展过程 结构设计和检验的目的:确定可靠程度和使用寿命 结构设计方法和检验方法的相关因素:结构的材 料,自然老化,灾害影响,损伤及结构研究的 科研成果等。 1970年以前,我国钢结构从设计,制造到使用管理都很落后, 原因: ①材料质量—钢材规格不全,容易产生变形; ②加工质量—大部分钢结构手工焊接,几何尺寸偏差,节 点出装配不精良,安装质量差等; ③管理质量—超载使用,检验手段落后。 2019/12/9 3 1.2 钢结构的用材的基本要求 钢结构选材的原则 综合考虑负载特征,连接方法,使用环境等因素。 重点考虑用材保证抗拉强度,伸长率,屈服点和硫、 磷的极限含量。对冷弯成型的构件,要保证冷弯试验 合格。温度冲击韧性。 ·屈服点:钢材强度计算的极限值,是确定钢材设计 强度的主要依据。 ·抗拉强度:表明钢材屈服后的强度储备。 ·伸长率:表面钢材型材性能指标。 ·冷弯试验:反映钢材冷弯变形的能力,检验内部组 织的缺陷。 ·冲击韧性:表明冲击作用下抵抗脆性破坏的能力。 2019/12/9 4 目前常用的钢材 ·大部分采用普通低碳钢和普通低合金钢:含 碳量在0.22%以下,保证性可塑性和可焊性。 ·对承载重,应力大或低温使用场合,常用A3 镇静钢或16Mnq、15MnV钢等。 ·成型钢材:热轧的有钢板、角钢 、槽钢 、 工字钢、圆钢等,冷轧的有角钢 、卷边角钢 、 槽钢、卷边槽钢、方管、圆钢等, 2019/12/9 5 1.3 钢结构的设计要求 钢结构设计要考虑的主要问题: 1.强度计算:要求结构构件及连接的净截面上 各项应力不能超过钢材相应设计的强度. 2.稳定设计:要求对轴心受压构件、偏心受压 构件和手弯构件进行稳定计算和严格验算. 3.刚度设计:满足规范规定的各项刚度要求条 件,如变形和长细比等不能超过容许值. 4.疲劳强度设计:对直接承受重复作用的动力 荷载的构件、连接处进行疲劳强度计算,应 力幅度不能超过容许值. 2019/12/9 6 1.4 钢结构的连接方法 1.焊缝连接:主要采用电弧焊.由于焊接过程中连接件局部受热和焊 接后不均匀冷却,产生焊接残余应力和焊接变形,对强度、疲劳强 度都会有影响.尽量减少焊接应力和焊接变形. 2.螺拴连接:有普通螺拴和高强度螺拴.普通螺拴受力分为抗剪连接和 抗拉连接,或同时抗剪和抗拉.主要螺拴杆与孔壁相互挤压传力. 高强度螺拴是用强度高的钢材(20锰钛硼钢、40硼钢、45#钢)经热 处理制成.采用特殊扳手,抗剪连接传力方式分磨擦型和剪压型. 3.铆钉连接:铆钉是由锻性好的铆钉钢制成.利用铆钉热铆合后冷却收 缩的原理,对连接件产生夹紧力.铆钉连接的韧性和塑性较好. 几种连接方式比较: 铆钉连接性能好,但费用高;焊缝连接成本最低. 根据应用情况决定. 2019/12/9 7 二.钢结构损伤分析 2.1 力引起的钢结构损伤和破坏 1)结构实际工作条件与设计不符.荷载超标. 2)设计计算出现偏差, 设计时太简单化或理想化. 3)连接中,尤其焊接时熔融金属中有导致应力集中或 加速疲劳的因素. 4)制造、安装时,截面尺寸有偏差,焊接、螺拴、铆钉数 量不够等. 5)使用过程中,构件位置有移位,随意加焊、切割等,导致 结构损坏. 6)结构使用荷载超载,在结构上任意加接悬挂物或去掉 2部019/分12/9结构等. 8 2.2温度引起的钢结构损伤和破坏 钢结构对温度作用明显 温度 20 150 200 250 300 350 400 450 500 容许能力% 100 100 85 81 76 62 52 33 0 1.高温情况: 钢结构表面温度达到200?C时,油漆涂层破坏;达到 300-400?C时,发生扭曲变形,超过400?C时,强度和承载能力急剧 下降.因此,高温环境下采取隔热措施. 2.低温情况: 钢结构会产生冷脆裂缝, 冲击韧性指标,常温时, a=98.1N·m/cm?以上, 0?C左右时, a=20N·m/cm? 2019/12/9 9 2.3化学作用引起的钢结构损伤和破坏 耐久性:钢结构在使用过程中能保持其性能的能力 影响耐久性的因素---化学腐蚀,几种常见腐蚀: 1)均匀腐蚀:大气的作用; 2)孔腐蚀:金属腐蚀呈点状并形成深坑; 3)电偶腐蚀:不同金属接触处,由不同电位而产生 4)缝隙腐蚀:在缝隙由不同介质浓度差异而产生 5) 应力腐蚀:在腐蚀介质和高应力反复作用下,金属表 面 2019产/12/生9 腐蚀,向内扩展形成裂纹,导致突发性断裂. 10 2.4 钢结构损伤的特点 由于引起钢结构损伤的原因不同,具有不同的特征 1)屋盖钢结构:设计荷载和自重较接近,使对荷载变化、超载、温度 变化、腐蚀作用都很敏感,是最易受到损伤和破坏的结构. 2)柱子:一般按多种荷载中最不利情况设计,使用时内力小于设计值, 造成静力或疲劳破坏概率小.其损坏表现在柱子和吊车梁的刚性连接 处,地基或施工原因造成的偏差,柱基受到破坏等. 3)吊车梁:包括吊车梁、制动梁等,由于工作条件复杂,容易受到损坏, 尤其重级和特重级吊车梁受损坏程度更突出. 4)其它结构件:包括工作平台、悬挂式运输轨道、围护结构、辅助构 件等. 工作平台:因直接承受移动荷载、动力冲击等,损坏主要是疲劳破坏. 其它结构损坏的原因主要是违反使用规定,造成撞击、超载、污染等, 破坏形式为机械损坏、机械磨损和腐蚀损坏等 2019/12/9 11 三.钢材的强度检测和结构检验 3.1钢材的强度检测:常用的检测方法 1)取样试验法:包括取样和拉伸试验两步 取样:分比例试样和非比例试样两种 比例试样:试样标距与横截面积有

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