探究鋼結構材料的檢測技術

謝青峰

（福建省建筑工程質量檢測中心有限公司 福建福州 350000）

探究鋼結構材料的檢測技術

謝青峰

（福建省建筑工程質量檢測中心有限公司 福建福州 350000）

本文主要概括了鋼結構材料的特點及其檢測內容，并總結和歸納了鋼結構檢測的重要性。在此基礎上，詳細闡述了建筑鋼結構材料檢測的相關概況，筆者總結自身多年在建筑工程檢測中心的工作經驗，探索了幾種較為常見的鋼結構材料檢測技術。

鋼結構材料；檢測技術；重要性

隨著我國社會經濟的發展，各項經濟實力也在不斷提升，建筑業作為我國支柱產業之一，其發展也十分迅速。在建筑工程施工過程中，建筑材料的作用至關重要，尤其是針對建筑剛結構材料受力狀態的檢測，直接關系到建筑工程的整體質量，甚至還關系到人們的生命安全。這就要求相關工作人員和技術人員加大對鋼結構材料檢測工作的重視，認真做好針對材料性能的各項檢測工作，以確保鋼結構材料各性能和狀態達到相關質量標準，從而推動我國建筑行業的發展。

1 概述

1.1 鋼結構材料

從使用情況上來看，應針對鋼結構材料的可塑性、強度、冷脆破壞性及可焊性等基本性能進行綜合檢測和分析，單項指標并不能代表鋼結構材料的總體特征，應整合常規實驗所得出的各項指標來確定材料性能的優劣。其評定參數主要包括：鋼材料供應的技術條件、生產時間和產品說明書等。在檢測鋼結構材料時，應針對其屈服強度、反復彎曲、沖擊韌度、極限強度、技術指標、冷變及其受拉時的延伸情況等一系列問題進行檢測，方可確定其是否達到相關標準。

1.2 檢測內容

建筑鋼結構材料的檢測內容包括鋼結構材料的種類、型材、焊管、連接緊固件、螺栓球、及焊接球等。其中，焊接球、螺栓球及型材是建筑工程建設過程中的關鍵元素，其直接關系到鋼結構建筑的施工質量。

1.3 特點

鋼結構材料具有無污染、工期短、施工干工業、制造工廠化及工業化程度高的特點，其在我國建筑施工中有著至關重要的作用。鋼結構材料由于其強大的生命力，與我國建筑行業未來的發展方向相吻合，其是建筑行業發展的必然趨勢，值得廣泛應用。

2 鋼結構材料檢測的重要性

針對鋼結構材料的全方位檢測，是確保建筑物安全和正常使用的有效手段，具有十分重要的作用和意義。

2.1 鋼材供求關系為鋼結構建筑材料提供了強有力的先決條件

鋼結構產品在計劃經濟時期，屬于重點控制內容，對鋼結構技術在建筑施工中的有效應用有著一定程度的限制作用，具有一定的局限性。隨著國家實行經濟政策的宏觀調控，鋼材產量持續增長，有效解決了供不應求的市場現狀，我國在鋼結構的高層結構和空間體系等技術方面作了深入的研究。目前，鋼材總產量逐年攀升，甚至產生了鋼材產品過剩的現象，為鋼結構建筑施工提供了強有力的基礎條件。

2.2 鋼結構材料有效緩解了資源短缺的現狀

國民經濟的不斷增長，人民生活水平也在不斷提高，其對生活環境和工作環境的要求也隨之提高，這就需要大量的住宅及辦公建筑來滿足人民的生活工作需要。加之能源短缺和土地緊缺現象日益嚴重，傳統的實心粘土磚施工方法只能使我國土地緊缺現狀日益加劇，且在其生產過程中，會產生大量的污染氣體和燃料，不利于生態環境的保護。在這一嚴峻形勢下，迫切需要一種新型建筑產品來替代傳統材料，鋼結構材料很好的符合這一系列要求，逐漸成為最具適用性的材料。

3 建筑鋼結構材料檢測的分析

3.1 鋼結構材料中涂層厚度的檢測技術

在鋼結構材料建筑工程中，通常采用磁性測厚儀器來測量鋼結構中的涂層厚度。在測量過程中，應注意以下幾個方面的內容：

（1）正確調節磁性測厚儀器，確保磁性測厚儀器處于正常狀態；

（2）確定鋼結構中的測量范圍。在測量過程中，初期應將第一檔調至0～50μm、第二檔應調至0～500μm；

（3）使磁性測厚儀器中的探頭與鋼結構材料中的涂層有效接觸。在此之前，應清理干凈鋼結構中的灰塵和存在的油污，以保證磁性測厚儀器測量數據的精確度和可靠性。

整個過程中，需要注意的是應根據鋼結構涂層的具體情況來開展測量工作。由于鋼結構材料長期處于外部環境下，很有可能導致涂層消失的情況。因此，應先確定鋼結構材料中是否存在涂層，這是磁性測厚儀器測量工作的重要前提，其也是測試鋼結構腐蝕情況的重要標準和依據。

3.2 鋼結構建筑中屋架撓度的測量

現階段，建筑物多以鋼結構作為屋架，其跨度較大，一般情況下可達20～30m。因此，在對鋼結構建筑屋架進行測量時存在一定的難度。其主要體現在以下幾點：

（1）在建筑屋架的測量過程中，要確保鋼絲處于緊繃狀態。因此，對鋼絲的使用有十分嚴格的要求，應保證鋼絲具有極高的抗拉強度。將鋼絲拉直是一項十分重要的工作，可有效保證測量數值的準確性和精確度。

（2）在建筑屋架的測量過程中，應做好相應的記錄工作，避免原鋼結構建筑屋架在施工后產生反拱的現象，從而保證建筑施工整體質量。

只有做好這兩方面的工作，確保其數據達到相關標準，才能全方位測量鋼結構建筑中屋架在負載作用力下的應力繞度值，測量后，應認真標注其測量的正、負數值，并做好存檔工作。除此之外，在進行此撓度值的檢測時，為了確保測量數據的可靠度和精確性，應選擇一個相對應的固定點。

3.3 針對鋼結構截面的厚度測量

在建筑施工中，應采用測厚儀器對鋼結構截面進行厚度測量。現階段，已經投入使用的測量工具有兩種：其中測厚儀器的使用是較為普遍的，另外一種則是卡尺測量方法。卡尺是一種較為傳統的測厚技術，其僅適用于中小型的測量對象，無法針對大型鋼結構的截面厚度進行測量，且其測量數據準確度不高，與截面實際厚度存在一定的誤差，具有局限性。

測厚儀器在建筑工程中的應用相對較為廣泛，其測量數據的精確度也相對較高，其中，普遍使用的是超聲波數字測厚儀器。超聲波數字測厚儀器所采用的是超聲波脈沖式反射法，對鋼結構截面的厚度進行有效測量。其工作原理包括以下幾個部分：

（1）合理采用聲波脈沖式反射法，使超聲波經由一種均勻的介質傳送到另一種介質中，在相關介質分界面上出現聲的反射現象；

（2）通過超聲波的數字測厚儀器的探頭上發出相應的超聲波，并進行延遲處理后，送往檢測構件中；

（3）超聲波在送達檢測構件后，其構件中的分界面會將其反射回來，進行延遲處理后，被超聲波數字測厚儀器的探頭所接收。

整個測量過程包括對測量數據進行分析和計算。其計算方法是，將超聲波數字測厚儀器探頭發出超聲波的時間與其反射回來后被接收的時間，并除去超聲波傳送過程中涉及到的延遲需要的時間。在此基礎上，綜合分析時間、距離和超聲波傳播速度這三者之間的相對關系，即可檢測出鋼結構的截面厚度，此數據即為超聲波數字測厚儀器所顯示的截面厚度值。

3.4 鋼體結構的選擇

在建筑物的施工過程中，必須選擇正確的鋼體結構，才能有效提高建筑物的安全性能。在選擇過程中，不僅要以使用功能和投資成本為核心，還應考慮到建筑物的高度及層數等因素。當建筑物過高，其所承受的地震力和風力所帶來的側向力就越大，建筑物的鋼度也應隨之而增大。所以，建筑物的鋼度不是固定的，應根據建筑物的高度和層數的變化而變化。現階段，主要的鋼體結構類型主要有以下幾種：

（1）純框架結構體系。這一結構體系主要針對低于15層的建筑物，其具有較強的靈活性，可給建筑物提供較大的室內面積。同時該體系有較大的延性，且由于其較長的自振周期，抗震效果十分顯著。

（2）框支結構體系。當純框架在地震荷載或等的作用下，側移達不到相關要求時，應及時采用帶支撐的框架，在框架內部，分縱向和橫向安裝一定數量的支撐。這種體系應遵循與柱網尺寸、框架體系相統一。通常情況下，其安裝在樓面中心位置的附近。

（3）框架剪力墻結構體系。在建筑物框架結構中，應設計一定數量的剪力墻，可形成框架剪力墻結構體系。其以剪力墻作為抗側力，綜合了純框架結構的靈活性和較大的鋼度，布置也十分簡單，適用于高層建筑。多布置在樓梯間、衛生間附近。該結構體系具有較大的抗側力鋼度，可承受較強的豎向荷載。

4 結束語

綜上所述，為了確保建筑工程的整體質量，首當其沖應提高建筑鋼結構材料檢測技術。建筑企業管理人員應深刻認識到提高鋼結構材料檢測技術的重要作用和意義，總結已有檢測技術的不足，不斷完善，以保障鋼結構材料的性能達到相關標準，從而提高建筑工程整體質量水平。筆者希望更多的專業人士投身到該技術的研究中，針對文中的不足，提出指正建議，為我國建筑事業的發展做出貢獻。

[1]呂琰，趙文勇.探究鋼結構工程的檢測工作[J].經營管理者，2012，04：339.

[2]謝國龍，楊志華.探討建筑鋼結構材料檢測[J].中國建筑金屬結構，2013，10：18.

[3]裴星.建筑材料檢測在建筑工程中的作用[J].山西建筑，2013，27：88～89.

[4]杜剛.基于聲發射檢測技術的核電用304不銹鋼腐蝕行為研究[D].天津大學，2012.

[5]張祥林.復合材料R角部位缺陷檢測技術與超聲C掃描檢測工藝技術研究[D].哈爾濱工程大學，2012.

TU391

A

1673-0038（2015）01-0083-02

2014-12-20

謝青峰（1985-），助工，本科，主要從事鋼結構檢測工作。