关于钢结构检测及加固措施的有益探索

时晓艳

摘 要：伴随着经济社会的不断发展，钢结构在工程施工中越来越多的得到采用。钢结构是利用钢材组成的，因此难免具有某些方面的缺陷。此时就需要在采用钢结构以前对其实施检测，在使用中和使用后对其加固。文章旨在研究钢结构检测和加固措施，为相关工作提供借鉴。

关键词：钢结构；钢结构检测；钢结构加固措施

前言

现阶段我国的建设施工中很多应用的都是钢结构，普及性很高，究其根本原因是钢结构自身有诸多的优势——重量轻、强度高、变形能力强等。钢结构的广泛应用不仅使施工的效率得到了明显的提高，还在很大程度上降低了工程成本。但是钢结构在客观上也有很多的缺点，如不进行必要的检测和加固，就会引发很多工程建设的问题，文章将就此问题进行探讨。

1 钢结构的特征

1.1 钢结构的重量轻、强度高

同混凝土或者其他木材相比，钢材的强度、弹性模量、密度以及屈服强度都具备较大优势，因此在同样的条件下，钢结构有重量轻、截面小、方便安装和运输的优点，非常适合在高度高、跨度大的建筑结构中使用，巴黎的埃菲尔铁塔就是典型的例子。

1.2 钢结构塑性好、韧性强、可靠性高

源于钢材料所具备的特性：塑性好、韧性强、可靠性高，因此，钢结构能够承受较强的冲击和动力荷载，有着很好的抗震功能。此外，钢结构在实际应用中更加适合初始的理论设计，其自身的可靠性比较高。

1.3 钢结构的制造和安装机械化高

钢结构在建筑结构中拥有着机械化程度极高的优势，建筑中所运用的钢材和所有的钢结构组成零件都是在工厂中完成的，并且需要一定的机械化安装及拼接。这样就使得所制造和安装的钢结构具有精度高、效率高、成本低的优点。

1.4 钢结构的密封性好

钢材料的焊接技术也在技术更新的不断发展中获得了大幅度的改进，所达到的密封效果也极为良好，从而能够形成具有优质密闭性的专业容器。

1.5 钢结构不耐火

在高温或者大火中钢结构不适合生存，没有很好的耐火性；表面温度高于150℃的钢材，一定要使用相应的隔热措施进行保护。钢材表面温度到达300℃以上时，就会大大降低钢材的强度和弹性模量；表面温度如果升至600℃以上时，钢材很容易失去原有的一切性能。因此使用耐火、耐高温的材质是钢结构工程中的必备条件。

1.6 钢结构耐腐蚀性差

耐腐蚀性差是钢结构的另一个缺陷。在一般环境下，钢结构都极容易被腐蚀进而损坏。有些钢结构所能够承受的腐蚀性更低，所以在运用钢结构时，增加它的抗腐蚀能力是必须要考虑的重要因素。

2 钢材料加固采取的措施

如同上面所讲，钢结构具有诸多优点，可是缺点也是极为明显的。必要的加固措施是有效保证钢结构可靠性和耐久性的重要途径，文章将主要介绍几种加固措施。

2.1 截面补强法

一般加固是在局部卸荷或全部卸荷状态下进行的，结构在加固前后的几何特性及受力状态存在着差别，因此，需要依据结构加固时段和加固前后（为了保证钢结构的安全可靠），采取分阶段思考结构的截面几何特性、损伤程度、支承条件和力压之上的荷载及其不利组合，准确制定计算简图，实施受力分析，在结构中找出可能产生的最不利受力。

2.2 改变计算简图

对钢结构的加固可以使用改变荷载分布状况、传力路径、节点性质和边界条件，增加附加杆件和支撑、施加预应力、思考空间联合工作等方法。除了对直接加固结构实施承载程度及正常利用极限状况的计算外，还需要对有关结构实施必要的验算，而且采用行之有效的合理构造方法，在安全上给予一定的支持。改变结构计算简图加固的方法：增强结构或构件的刚度；改变受弯构件截面内力；改变桁架杆件内力；同其他结构协同工作组成混合结构，用来改良受力情况。

2.3 结构的卸荷方法

经过增加临时支柱或组建撑杆式结构张紧其拉杆对屋架实施改变应力卸荷。因为屋架的支点有变化（两个到多个），所以验算是必须要进行的，所关注的重点方面是应力符号改变的杆件。同时还要计算的是临时支承节点处的部分受力状况，采用临时方法对支承点在外界失去平稳的情况进行有效杜绝。“托梁换柱”是在下段柱需要加固甚至是更换的时候所必须运用的方法，此时应该验算的是两侧相邻柱的承载力。

3 钢结构的检测方法

3.1 钢结构截面厚度的检测

加工精度和断面锈蚀是会影响钢结构断面厚度的两个重要的方面。特别是锈蚀极容易产生截面变薄的情况，荷载力也会相应减少，这会对全体钢结构的安全构成威胁。所以，测定钢结构截面厚度所肩负的使命任重而道远。当前，普遍使用测厚仪测定截面厚度，使用超声波脉冲反射法。超声波从一种均衡介质进入到另一种均衡介质时会引起反射，探头产生的超声波进入分界面时，就会反射回来被接收探头收到。计算发射脉冲至接收脉冲之间所耗费的时间，得出被测件的厚度。

3.2 钢结构涂层厚度的测定

在钢结构鉴定中，涂层的质量问题直接涉及到钢结构的牢固性。大多数涂层的厚度测定采用磁性测厚仪测定。采用磁性测厚仪时，首先要调好仪器能够正常的工作。先确定测量范围，然后进行测量，清除涂层表面灰垢和油污，这是在测量时首要的工作，用来防止影响精度。之后用探头触及被测涂层。以实际状况为准，先要确定是否有涂层，因为长时间受到自然条件的影响，涂层会损坏甚至是消失，残留涂层是否存在是结构锈蚀状况一个重要标准。

3.3 钢结构挠度测定

钢结构的跨度通常情况下都很大，挠度测量存在着一定的难度，需要使用较大的力气把钢丝拉紧，钢丝自身还要有必要的强度，还必须填写好竣工记录和挠度值。这些前期准备工作做好后，所得出的应力挠度值才会在准确的范围内，比较可靠。水准仪、全站仪是现阶段的钢结构挠度检测所使用的仪器。水准仪自身具有优良的望远镜光学系统，稳定的仪器结构，质量精良的测微器装置，灵敏度极高的管水准器，性能极高的补偿装置。全站仪则是一种具有自动测距、测角、计算和数据处理，自动记录和传输功能的自动化、数字化及三维坐标测量系统。

3.4 钢结构的质量检测与评定

尺寸差异大、结构焊接和铆接的质量低、涂料质量不过关是工厂制造钢结构容易产生的不良因素。正是由于这些不良因素的存在和相互作用，钢结构的各个部分都将受到不同程度的损坏。

3.5 钢结构的缺陷检测

超声波法和电磁法是钢结构检测比较常见的方式方法。检测中，重点要检测的是钢结构的材质。作为取样的试验品，在非绝对受力部位取得是可靠性最高方法，强度指标是确定的主要依据。但是这样做会对钢结构产生一定的不利情况，严重时会影响其正常的工作进度。

焊接是钢结构建筑中主要运用的连接方式，焊接方面的检测主要是为了检测钢结构能不能在要求的合理范围内。

4 结束语

通过文章的介绍，可以得知，钢结构检测和加固措施是一项系统工程，需要具体细致的执行到位。相关技术人员在加强自身业务能力的同时，还应该结合实际状况，目标明确的挑选合适的方法措施。钢结构检测工作和加固方法种类很多，并且还将继续发展。我们有理由相信会有更多的新技术、新工艺不断涌现，使钢结构更好的在建筑中发展。

参考文献

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