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构件强度
　　处理完结构的稳定性问题，其次就是构件的强度问题。我们要根据不同的结构形式采取不同的现代测试技术获取必要的结构功能参数指标，如排架柱为钢筋混凝土柱时采用钻芯法、回弹法、回弹法加钻芯强度修正的方法检测混凝土抗压强度；焊缝强度采用超声波探伤检测焊缝内部缺陷；钢板强度采用里氏硬度检测钢材牌号。
　　强度问题其实就是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起的大应力是否**过建筑材料的极限强度,因此,这是一个应力问题。极限强度的取值取决于材料的特性,对混凝土等脆性材料,可取它的大强度,对钢材则常取它的屈服点。构件强度低，则会使结构承载力不足，显着影响结构正常使用功能和抗震能力。
　　处理完上部结构检测工作后，就是基础的稳定问题了。一般采用高精度全站仪对排架柱、房屋四角的倾斜量进行量测判断结构变形状况；必要时对房屋进行沉降观测以判断基础是否稳定。
通过对某牌钢构架的受力分析,指出对于那些位于建筑**部的牌应该进行计算分析,以确保在大风荷载下的安全性。 
1、钢构架概况
某钢构架牌,位于长江边某建筑**部,高12m ,宽30m ,是一个霓虹灯。甲方将牌委托给一个小公司制作安装。该公司初凭经验设计了该牌的钢构架,选用的是　50 等边角钢。后来甲方觉得牌所处位置太高,又在江边,风荷载很大,故又委托作者验算该钢构架是否安全。由于牌钢构架是一个空间结构,作者采用着名的有限元程序ANSYS5. 6 进行了计算。钢构架的立面和轴侧。构架底部支座位于主体结构的梁上,通过膨胀螺栓连接。右边缺口部分是建筑物的水箱,钢筋混凝土做成,构架支座也可用膨胀螺栓与其连接。
2. 2 　计算分析方法
钢构架主要承受风荷载,其参数取值如下:
(1) 根据《建筑结构荷载规范》G009 - 2001 ,维护结构的风荷载标准值按下式计算:
w k = βgz μs μz w0 (1)
(2) 根据G009 - 2001 ,取地面粗糙度为B类,牌距地面90～95m ,阵风系数βgz为1. 515 ,风压高度变化系数μz 为2. 055 。由于牌附属在主体结构表面部分的局部风压会**过平均风压,取局部风荷载体型系数μs 为- 2. 0 (负风压) 。风荷载体型系数μs 为1. 3 (正风压) 。
(3) 由于该牌钢架结构表面所设铝合金扣板(每块宽度为100mm) 为隔一设一,故牌钢架的实际受风面积为50 %总面积。根据G009 -2001 规定的“桁架”的体型系数的计算方法,该牌钢架结构可以乘以挡风系数(或透风系数) Φ。挡风系数Φ取为0. 5 。
(4) 根据G009 - 2001 中的全国基本风压分布图,基本风压w0 取为0. 3kN/ m2 。
(5) 按照式(1) 中所列风荷载标准值计算公式,其中μs 为(μs (正风压) + μs (负风压) ) ×Φ。后算得风荷载标准值w k 为1. 541kN/ m2 。经过分析,发现钢构架在风荷载和竖向荷载(重力荷载)作用下,除个别部位以外,杆件的弯矩和剪力都不太大,对多数杆件内力起控制作用的是轴力。计算结果表明,原设计存在以下问题:
(1) 全部采用　50 等边角钢的方案是不安全的。正风作用下杆件大轴压力为147kN ,反风作用下更达到152kN。如果用　50 等边角钢,应力已经**过了容许应力235N/ mm2 。因此,将其中一些部位改用　70 和　63 等边角钢,包括正立面两侧边跨和挑出部分的横杆( 70) ,该部位由于有悬挑,受弯矩和剪力控制;背后斜撑部分的竖直杆、水平杆和竖斜杆( 70) ,轴力控制;正立面两侧挑出部分的斜拉杆( 63) ,轴力控制;背后斜撑部分的中间斜杆( 63) ,轴力控制。
(2) 原设计方案两侧挑出部位没有加斜拉杆,这样会导致该部位的内力更大,更不安全。
(3)原设计支座与建筑主体连接的膨胀螺栓均采用六个,每个螺栓能承受20kN 的拉力,即支座能承受的大拉力为120kN。而计算出来的不少支座的拉力都大于120kN ,正风和反风作用下大的支座拉力分别达到kN 和144kN。估计这正是牌经常被整体吹落的原因。作者根据计算出来的每个支座反力,给出了相应的螺栓数量和布置的建议。根据上述计算分析结果修改后,各杆件的变形和应力均能满足要求。

牌安全检测检测的相关知识： 
1、地基的加固方法 
（1）基础扩 
通过设置混凝土围套或钢筋混凝土围套，增加牌底部基础的面积，改变因牌基础底面积偏小、承载力不足而产生的地基不均匀沉降。 
（2）坑式托换法 
直接在被托换基础下挖坑后浇筑混凝土。 
（3）桩式托换法 
采用在牌基础的下部或两侧设置静压柱、打入桩、灌注桩等各类桩来进行基础加固的方法。 
（4）灌浆托换法 
将化学浆液均匀地注入地基中，通过这些浆液把原来松散的土质或裂缝胶结固化，以达到提高地基承载力，防水抗渗的作用。 
曼卡特灌缝胶 
曼卡特灌缝胶采用南亚环氧树脂，环保无异味，粘度很低、渗透力强，能注入0.1mm宽的微裂缝。抗冲击能力强，抗老化50年。水下系列有水也能施工。 
2、钢结构的加固方法 
（1）灌浆法修补裂缝 
使用压送设备将化学浆液灌入结构裂缝进行修补。灌入的化学浆液能修复混凝土裂缝，防锈补强，提高构件的整体耐久性。通常使用在招牌地基与联接钢板之间的加固中。 
（2）粘结剂加固法 
这是一种把钢板粘贴在构件外部的加固方法。具有操作简便，施工周期短，占用空间小，几乎不改变构件外形等优点。通常用于楼宇招牌支座的承载加固。 
曼卡特粘钢胶 
曼卡特粘钢胶采用南亚环氧树脂，环保无异味，比重只有1.6，更轻更便宜；长时间触变性，施工不流淌，防空鼓，更省胶，更安心。水下系列有水也能施工。 
（3）加大受力截面 
这种方法广泛用于户外招牌支撑物、节点钢板的加固，可提高构件的承载力，但也会增加户外招牌自身的重量和造价，在使用上有局限性。 
4）外加预应力拉杆或撑杆 
这种方法可提高构件承载力，其抗裂性。由于这种方法改变了原整体结构的受力分配，因此实施时应做详细的力学计算。 
（5）增设支点或托架 
这种方法可减小构件的承力跨度，降低钢性结构内部的受力负荷，减缓材质的老化与变形。多适用于牌的扩建。 
（6）增补支点 
采用增加支座底板与增补化学膨胀螺栓或种植钢筋数量的办法，可增强招牌整体结构的稳定性和安全系数。 
钢结构牌的相关规定： 
自设性户外：指以标牌、灯箱、霓虹灯单体字等为媒体形式,在本单位登记注册地址,利用自有或租赁的建筑物、构筑物等阵地,设置的企事业单位,个体工商户或其他社会团体的名称(含标识等)。 
经营性户外:指在城市道路、公路、铁路两侧、城市轨道交通线路的地面部分、河湖管理范围和广场、建筑物、构筑物上,以灯箱、霓虹灯、电子显示装置、展示牌等为载体形式和在交通工具上设置的商业。 
申请户外应具备的条件: 
申请自设性户外:应具有合法的主体资格;取得有关部门的设置批准文件。 
申请经营性户外:应为合法的公司;取得有关部门的设置批准文件。 
登记管辖: 
申请自设性户外在设置所在地工商分局或工商所登记; 
申请经营性户外,在载体设置所在地工商分局登记。 
受理审核时限: 
申请户外登记,凡文件、齐全,工商行政管理分局在受理5个工作日内,完成准予行政许可或不予行政许可的手续。 
申请发布户外程序: 
步骤一:领表:申请自设性户外,需携带本单位营业执照或事业单位法人证书等有效,到本单位所在地工商分局或工商所,户外登记申请表; 
申请经营性户外,需携带公司的营业执照副本(原件),到本公司所在地工商分局,户外登记申请表。

荷载和荷载组合结构承受的主要荷载有： 
1)自重；2)风荷载；3)温度荷载；4)检修活载。荷载组合有三类： 
1)基本组合； 
2)特殊组合；
3)施工吊装。
应力分析由于钢立柱受力较复杂，主要承受弯矩和轴向压力，受周围地貌影响和风振作用，在阵风作用下可能有扭转产生，主要为压弯构件，同时要考虑可能出现的扭矩，其承载力取决于柱的长细比、支承条件、截面尺寸以及作用于柱上的荷载等，计算表明，钢立柱的承载力一般由稳定控制。上部结构的悬臂桁架在铅垂面可简化为刚结直在钢立柱上的悬臂结构，在水平面内由弦杆和支撑铰结形成平面不变体系。内力计算采用专注软件在计算机上完成。
根据钢结构设计理论，对接焊缝在截面不减小的情况下，其强度可达到母材的强度，因而*验算焊缝应力，但应严格检查焊缝质量及饱满度。上部桁架杆件间的连接主要是角焊缝。焊缝承受杆件间的应力传递，其受力大小已由上部结构计算得出，对牌之类结构，上部结构杆件受力一般不大，为施焊方便，可用围焊，并统一取焊脚尺寸为hf=8ram，可满足规范要求；但对牌面板骨架与主骨架挂点处焊接须逐一核算。 
牌施工工艺及质量控制 
1、基坑开挖时必须按规范要求放坡处理．以确施工和人员的安全。基础工程根据现场地形、地质条件。基础底面必须置于设计和地勘要求的持力层上。经设计、监理、建设、施工及地勘等单位共同验收合格，并形成地基分部工程质景验收资料，方可进行基础施工； 
2、基坑开挖并完成验槽后，必须立刻施工蛰层，地基土不得暴晒或水浸泡。垫层砼达到设计强度后，应及时进行幕础的施工．同时垫层砼必须经验收含格．并有相应质量验收文件，方可进行基础施工； 
3、按照设计及规范要求进行基础施工。吊放钢筋骨架，并及时浇筑基础混凝土，预埋锚固螺栓．铺设基础**部钢筋加强网，在浇至设计标高时，其**面需用20mm厚l：3水泥砂浆找平。然后加盖螺栓定位及垫座钢板。待基础混凝土养护到规定龄期。需对预埋螺栓进行抗拔试验，以确认螺栓的抗拔承载力是否满足设计要求。所有的原材料必须有相应的质量证明文件。并经验收合格。方可进行镪结构麓工； 
4、钢结构工程所有钢结构构件的连接均采用焊接。上部钢结构均在工厂预制生产，预制必须严格按照设计及规范要求进行。预制生产的公差必须控制在规范要求的范围内。当梁柱主骨架焊接完成．形成整体上部结构时．应做加载试验．已验证焊缝的质量和主骨架的强度。钢结构工厂生产的构件必须有相应质量证明文件，并经监理人员验收合格方可进行吊装。 
5、牌面板骨架和镀锌铁皮面板拼接好后，可在地面直接挂焊到主骨架上，以便校正面板表面的不平整度，控制上部结构整体外观效果。吊装定位牌的立柱和上部结构在工厂制成后，运往现场进行整体对接。 
6、在地面形成的整体牌，可用两台吊车从**、底两个吊位进行整体起吊安装，在吊装就位后，用两台经纬仪从相互垂直的两个方向进行纠斜、定位。每个方向的垂直度宜控制在h／2000(h为牌高度)以内，且小于20mm。 
7、螺栓定位紧固后，宜在适当时机。浇筑索混凝土密封，以防螺栓外露锈蚀。

以落地广告牌为例检测要点及方法：对于既有落地广告牌应主要检测其连接质量、涂装质量及损伤变形。现场的检测宜选用对结构或构件无损伤的检测方法；当选用局部破损的检测方法时，不得降低结构的安全性；检测工作必须由具有相应的专注单位（部门）进行。
1.1 连接
1）在对既有落地广告牌焊缝外观缺陷进行检测时，应检测裂纹、焊、表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤未满焊、根部收缩、压痕、咬边和接头不良等情况。一般采用目测，并辅以5 倍放大镜在合适的光照条件下进行，必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤无损检测。磁粉探伤检测方法应参照国家现行标准《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》JB/T 6061 的规定；渗透探伤检测方法应参照国家现行标准《焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级》JB/T 6062 的规定。铁磁性材料应采用磁粉探伤法进行表面缺陷检测，确实由于结构原因或材料原因不能使用磁粉探伤时，方可采用渗透探伤。当有下列情况时，须进行表面探伤检测：
①非探伤法检测出裂纹时；
②非探伤法检测怀疑有裂纹时，应对怀疑的部位进行表面探伤；
③设计图纸规定须进行表面探伤时；
④检测机构认为有必要时。
2）焊缝外形尺寸的检测可分为焊缝焊脚尺寸、焊缝余高和错边检测，可用量具、卡规进行检测。
3）对设计要求全焊透的一、二级焊缝和设计上没有要求的钢材等强对接焊拼接焊缝的质量，应采用超声波探伤的方法进行内部质量的无损检测。超声波探伤方法和焊缝内部缺陷判别，应按《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》GB 11345 和《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T 203 的规定执行。
4）普通螺栓、锚栓、铆钉应检测其是否松动、断裂、缺失，采用观察或锤击的方法进行。观察法检测受拉螺
栓是否采用双螺母或用弹簧垫片防松及普通螺栓螺杆外露长度和丝扣数；小锤敲击、尺子、观察的方法检测连接薄钢板采用的自攻钉、拉铆钉、射钉等是否与连接钢板紧固密贴，外观是否排列整齐。
5）高强度螺栓连接质量的检测，可采用观察法检测外露丝扣数；采用螺栓球节点网架时，可采用10 倍放大镜或表面探伤检测螺栓球是否有裂纹及褶皱；弧形套模、卡尺和观察法检测焊接球表面是否有明显波纹及凹凸不平；普通扳手及尺子检测高强度螺栓与球节点连接处是否出现间隙、松动等未拧紧情况。
1.2 涂装
1）对于既有落地广告牌涂装的外观质量，可采用尺量、放大镜进行观察。对防腐涂料涂层厚度、薄型防火涂料涂层厚度，可采用涂层测厚仪测定；对厚型防火涂料的涂层厚度，应采用测针和钢尺测定。其外观质量检测应包括：涂层是否有剥落、裂纹、凸起、皱皮、针眼、空鼓、脱层、松散和气泡等情况；表面是否光滑，是否有
毛刺、露铁等情况。
2）防腐涂料涂层厚度的检测，要求每个抽检构件选择5 个测区进行测量，每个测区测出3 个相距50mm 测点的涂层干漆膜厚度。防火涂料涂层厚度的检测，要求在每个抽检构件的所选测区内等距离布置6 个点进行测量。
3）采用涂层测厚仪检测涂层厚度时，每个抽检构件的测区选择应符合以下要求：每个测区的选择应注意分布的均匀性和代表性；大面积平整表面，平均分格出测区；截面较为复杂的构件表面、狭小面积区域或部位、细长构件，应保证每一自由面均布置测区；在构件的重要部位及薄弱部位须布置测区；检测面应清洁、完好、光滑，不应有氧化皮、灰尘污物、金属碎屑等物。
4）采用测针和钢尺检测涂层厚度时，应将测厚探针垂直插入防火涂层，直至钢基材表面，记录标尺读数。
房屋建筑结构复核：在委托方提供的设计图纸的基础上，对被检测区域进行结构复核。复核内容主要为：结构体系、构件材料类型、构件截面尺寸与设计图纸是否相同；房屋层高与设计图纸是否相同；检查B1层厨房间楼板的损伤状况；采用回弹法检测B1层楼板混凝土强度等级；采用钢筋探测仪抽查厨房间楼板配筋与原设计图纸是否一致；并采用局部破损的方式复核钢筋直径与原设计图纸是否相同。
　　（3）安全性计算：根据现场检测情况，复核楼板承载力是否满足安全性要求。
　　（4）根据检测计算结果，提出意见建议，出具楼板承载力专项检测报告。
位于虹口区东大名路某保险行业成员企业委托我公司对其厨房间楼板承载力专项检测。地下3层，地上18层，主体为现浇框架-剪力墙结构该房屋2010年11月竣工验收，2012年10月入驻使用。本次检测楼板位于B1层，目前楼面铺设大理石地砖。该层楼板为现浇无梁楼盖形式，基本柱距为9000mm，柱帽尺寸统一为1600mm×1600mm。板、柱设计强度均为C30，楼板设计厚度为180mm，设计配筋为双层双向C14@150。 B1层厨房间区域原设计使用功能为综合用房，目前业主已将其改造成厨房间，使用功能发生改变。经介绍，本房屋未有火灾、结构大修等情况发生。 目前，业主已将B1层X3~X5/XQ~XS轴线附近区域改成厨房间，并增加轻质隔墙分隔各功能区域。为了解厨房间区域楼板的结构安全性情况，特委托我方检测站对厨房间区域的楼板承载力进行专项检测。
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