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不同類型的鋼結構梁柱節點超聲檢測要點探索

文章出處:網絡????作者:酋順房屋鑒定所????時間:2019-07-25 14:06:39????點擊:

  鋼結構具有韌性好、強度高、施工相對簡便、可拆卸重復利用等優點,在工業和民用建筑上廣泛應用。隨著鋼結構工程的施工增長,許多不規范的操作便突顯出來。如不按設計圖紙加工、連接各構件;焊接工藝的制定和執行不符合要求;原料規格尺寸偷工減料,強度不達標等諸多問題。這些質量缺陷如出現在鋼結構主體框架及重要連接節點上時,更會嚴重影響工程的施工質量和使用壽命。

  一、H型鋼梁柱連接節點

  H型鋼是鋼結構用途最為廣泛的型鋼,相對于槽鋼、方鋼、工字鋼等,H型鋼翼緣寬,側向剛度大,制造安裝方便,據統計,在世界上發生7級以上毀滅性大地震災害中,以H型鋼為主的鋼結構建筑受害程度最小。因此,大部分柱、梁均采用H型鋼。其梁柱節點傳力可靠,受力簡單且施工較為方便。從連接方式上講,分為柔性連接,剛性連接和半剛性連接三種形式。

  柔性連接:梁腹板和柱通過專用的T形件采用高強度螺栓連接。其優點是節點結構彈性最好,在承受動載的工作狀況下,抗疲勞性能好,安裝拆卸方便,但制造費用高。

  剛性連接:梁翼緣與柱采用坡口焊接,梁腹板與柱采用雙面角焊縫。其優點是節點強度最高,無滑移,避免了螺栓鉆孔對梁截面的削弱,施工最經濟。但焊接后會存在焊接殘余應力和變形,抗疲勞性較差。

  半剛性連接:介于剛性與柔性連接之間,抗剪和抗拉性能均較強,但施工繁瑣,費用大。

  二、梁柱節點的超聲檢測

  鋼結構的承載能力和抗震性能需要由鋼結構梁柱連接結構的合理設計和良好的施工質量來保證,而鋼結構的焊接工作量占鋼結構安裝工作量的很大一部分。同時,鋼結構施工大部分采用現場預制安裝的施工工藝,受現場條件和施工人員的技術水平因素的影響,焊接質量離散性很大。焊接缺陷處正是形成和發展疲勞裂紋的重要區域,對鋼結構的安全產生不利影響。因此,必須加強焊接質量的管理,尤其是梁柱節點等重要部位的質量檢測。采用無損探傷的方法對焊縫的質量檢驗是保證鋼結構工程質量的重要環節。

  鋼結構無損檢測包括4種常用方法,即超聲檢測(UT)、射線檢測(RT)、磁粉檢測(MT)、滲透檢測(PT),其中超聲檢測是應用最廣泛的方法之一。其利用高達數百萬赫茲的超聲波束在物體中傳播時,遇到不連續界面會發生反射、折射、波形轉換等特性,從而得到物體內部情況的原理。具有指向性好、穿透力強、分辨率高等優點,缺點是不夠直觀、有探測盲區等。下面對超聲波對鋼梁柱節點的檢測要點進行一些探討。

  a.超聲檢測技術等級的選擇

  由于焊縫檢測條件以及焊縫要求的不同,需要根據實際情況采用相適應的超聲檢測等級。一般分為A、B、C級。A級檢測采用直射法和一次反射法在焊縫的單面進行。B級檢測采用直射法和一次反射法在焊縫的單面或雙面雙側進行。C級檢測主要要求磨除焊縫余高,對焊縫的橫向和縱向缺陷均進行掃查。在梁柱的焊接節點上,一般采用B級檢測。但有時梁腹板與連接板重疊而遮擋住連接板某一面,只能采用A級檢測,并應在記錄和報告中注明,此時焊縫的漏檢率較高。

  b.探頭的選擇

  超聲波探頭一般分為直探頭和斜探頭。在焊縫的檢測中,受焊縫形狀及板厚的影響,一般采用斜探頭。斜探頭的選取要考慮三個方面:1.斜探頭的聲束應能掃查到整個檢測區域截面;2.斜探頭的聲束軸線盡量與該焊縫可能出現的危害性缺陷垂直;3.盡量使用一次波判別缺陷,減少誤判并保證足夠的檢測靈敏度。選擇合適的探頭可提高探傷效率和準確性。考慮到梁柱

  c.耦合劑的選擇

  耦合劑的好壞決定超聲波能量傳遞效率。在焊縫檢測中,常見的耦合劑有機油、甘油、水、化學漿糊等。鋼結構梁柱的檢驗往往在較高處,水容易流失,甘油價格較貴,機油容易污染環境,所以化學漿糊是一個比較好的選擇。價格較便宜,攜帶方便,污染小,且耦合性能基本能滿足鋼結構的探傷要求。

  d.探傷檢測的準備

  探傷檢測前,可以通過結構圖紙和實測情況了解構件的材質、厚度、類型、焊接方法等,選取對應的探頭,制作出相應的DAC曲線。提前對需檢焊縫周邊打磨,清除飛濺,油污,附著物,打磨寬度為2.5倍K值與厚度乘積。

  e.缺陷波的識別

  探傷過程中,掃查速度應不大于150mm/s,避免缺陷的漏檢。對部分疑似缺陷處,可前后、左右、轉角、環繞等仔細探查。在檢測過程中,除缺陷波的顯示外,還因為焊縫以及工件的表面一些不規則形狀,會產生一些反射訊號,梁柱的節點基本由角焊縫組成,其端角便會產生偽缺陷波,需要通過計算其水平和垂直距離,與焊腳的距離來加以識別判斷。

  三、結束語

  鋼結構現場施工中,往往由于施工人員對各構件連接受力和承載的重要性的不理解,以及貪圖省事,存在大量的焊接質量隱患,因此必須加強質量管理,嚴格按照相關標準和設計圖紙施工和檢測,同時,多了解學習超聲檢測的知識,熟悉常見缺陷的特性,避免漏判誤判,提高我們的檢測準確性。


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