探究钢结构材料的检测技术

谢青峰

（福建省建筑工程质量检测中心有限公司 福建福州 350000）

探究钢结构材料的检测技术

谢青峰

（福建省建筑工程质量检测中心有限公司 福建福州 350000）

本文主要概括了钢结构材料的特点及其检测内容，并总结和归纳了钢结构检测的重要性。在此基础上，详细阐述了建筑钢结构材料检测的相关概况，笔者总结自身多年在建筑工程检测中心的工作经验，探索了几种较为常见的钢结构材料检测技术。

钢结构材料；检测技术；重要性

随着我国社会经济的发展，各项经济实力也在不断提升，建筑业作为我国支柱产业之一，其发展也十分迅速。在建筑工程施工过程中，建筑材料的作用至关重要，尤其是针对建筑刚结构材料受力状态的检测，直接关系到建筑工程的整体质量，甚至还关系到人们的生命安全。这就要求相关工作人员和技术人员加大对钢结构材料检测工作的重视，认真做好针对材料性能的各项检测工作，以确保钢结构材料各性能和状态达到相关质量标准，从而推动我国建筑行业的发展。

1 概述

1.1 钢结构材料

从使用情况上来看，应针对钢结构材料的可塑性、强度、冷脆破坏性及可焊性等基本性能进行综合检测和分析，单项指标并不能代表钢结构材料的总体特征，应整合常规实验所得出的各项指标来确定材料性能的优劣。其评定参数主要包括：钢材料供应的技术条件、生产时间和产品说明书等。在检测钢结构材料时，应针对其屈服强度、反复弯曲、冲击韧度、极限强度、技术指标、冷变及其受拉时的延伸情况等一系列问题进行检测，方可确定其是否达到相关标准。

1.2 检测内容

建筑钢结构材料的检测内容包括钢结构材料的种类、型材、焊管、连接紧固件、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设过程中的关键元素，其直接关系到钢结构建筑的施工质量。

1.3 特点

钢结构材料具有无污染、工期短、施工干工业、制造工厂化及工业化程度高的特点，其在我国建筑施工中有着至关重要的作用。钢结构材料由于其强大的生命力，与我国建筑行业未来的发展方向相吻合，其是建筑行业发展的必然趋势，值得广泛应用。

2 钢结构材料检测的重要性

针对钢结构材料的全方位检测，是确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义。

2.1 钢材供求关系为钢结构建筑材料提供了强有力的先决条件

钢结构产品在计划经济时期，属于重点控制内容，对钢结构技术在建筑施工中的有效应用有着一定程度的限制作用，具有一定的局限性。随着国家实行经济政策的宏观调控，钢材产量持续增长，有效解决了供不应求的市场现状，我国在钢结构的高层结构和空间体系等技术方面作了深入的研究。目前，钢材总产量逐年攀升，甚至产生了钢材产品过剩的现象，为钢结构建筑施工提供了强有力的基础条件。

2.2 钢结构材料有效缓解了资源短缺的现状

国民经济的不断增长，人民生活水平也在不断提高，其对生活环境和工作环境的要求也随之提高，这就需要大量的住宅及办公建筑来满足人民的生活工作需要。加之能源短缺和土地紧缺现象日益严重，传统的实心粘土砖施工方法只能使我国土地紧缺现状日益加剧，且在其生产过程中，会产生大量的污染气体和燃料，不利于生态环境的保护。在这一严峻形势下，迫切需要一种新型建筑产品来替代传统材料，钢结构材料很好的符合这一系列要求，逐渐成为最具适用性的材料。

3 建筑钢结构材料检测的分析

3.1 钢结构材料中涂层厚度的检测技术

在钢结构材料建筑工程中，通常采用磁性测厚仪器来测量钢结构中的涂层厚度。在测量过程中，应注意以下几个方面的内容：

（1）正确调节磁性测厚仪器，确保磁性测厚仪器处于正常状态；

（2）确定钢结构中的测量范围。在测量过程中，初期应将第一档调至0～50μm、第二档应调至0～500μm；

（3）使磁性测厚仪器中的探头与钢结构材料中的涂层有效接触。在此之前，应清理干净钢结构中的灰尘和存在的油污，以保证磁性测厚仪器测量数据的精确度和可靠性。

整个过程中，需要注意的是应根据钢结构涂层的具体情况来开展测量工作。由于钢结构材料长期处于外部环境下，很有可能导致涂层消失的情况。因此，应先确定钢结构材料中是否存在涂层，这是磁性测厚仪器测量工作的重要前提，其也是测试钢结构腐蚀情况的重要标准和依据。

3.2 钢结构建筑中屋架挠度的测量

现阶段，建筑物多以钢结构作为屋架，其跨度较大，一般情况下可达20～30m。因此，在对钢结构建筑屋架进行测量时存在一定的难度。其主要体现在以下几点：

（1）在建筑屋架的测量过程中，要确保钢丝处于紧绷状态。因此，对钢丝的使用有十分严格的要求，应保证钢丝具有极高的抗拉强度。将钢丝拉直是一项十分重要的工作，可有效保证测量数值的准确性和精确度。

（2）在建筑屋架的测量过程中，应做好相应的记录工作，避免原钢结构建筑屋架在施工后产生反拱的现象，从而保证建筑施工整体质量。

只有做好这两方面的工作，确保其数据达到相关标准，才能全方位测量钢结构建筑中屋架在负载作用力下的应力绕度值，测量后，应认真标注其测量的正、负数值，并做好存档工作。除此之外，在进行此挠度值的检测时，为了确保测量数据的可靠度和精确性，应选择一个相对应的固定点。

3.3 针对钢结构截面的厚度测量

在建筑施工中，应采用测厚仪器对钢结构截面进行厚度测量。现阶段，已经投入使用的测量工具有两种：其中测厚仪器的使用是较为普遍的，另外一种则是卡尺测量方法。卡尺是一种较为传统的测厚技术，其仅适用于中小型的测量对象，无法针对大型钢结构的截面厚度进行测量，且其测量数据准确度不高，与截面实际厚度存在一定的误差，具有局限性。

测厚仪器在建筑工程中的应用相对较为广泛，其测量数据的精确度也相对较高，其中，普遍使用的是超声波数字测厚仪器。超声波数字测厚仪器所采用的是超声波脉冲式反射法，对钢结构截面的厚度进行有效测量。其工作原理包括以下几个部分：

（1）合理采用声波脉冲式反射法，使超声波经由一种均匀的介质传送到另一种介质中，在相关介质分界面上出现声的反射现象；

（2）通过超声波的数字测厚仪器的探头上发出相应的超声波，并进行延迟处理后，送往检测构件中；

（3）超声波在送达检测构件后，其构件中的分界面会将其反射回来，进行延迟处理后，被超声波数字测厚仪器的探头所接收。

整个测量过程包括对测量数据进行分析和计算。其计算方法是，将超声波数字测厚仪器探头发出超声波的时间与其反射回来后被接收的时间，并除去超声波传送过程中涉及到的延迟需要的时间。在此基础上，综合分析时间、距离和超声波传播速度这三者之间的相对关系，即可检测出钢结构的截面厚度，此数据即为超声波数字测厚仪器所显示的截面厚度值。

3.4 钢体结构的选择

在建筑物的施工过程中，必须选择正确的钢体结构，才能有效提高建筑物的安全性能。在选择过程中，不仅要以使用功能和投资成本为核心，还应考虑到建筑物的高度及层数等因素。当建筑物过高，其所承受的地震力和风力所带来的侧向力就越大，建筑物的钢度也应随之而增大。所以，建筑物的钢度不是固定的，应根据建筑物的高度和层数的变化而变化。现阶段，主要的钢体结构类型主要有以下几种：

（1）纯框架结构体系。这一结构体系主要针对低于15层的建筑物，其具有较强的灵活性，可给建筑物提供较大的室内面积。同时该体系有较大的延性，且由于其较长的自振周期，抗震效果十分显著。

（2）框支结构体系。当纯框架在地震荷载或等的作用下，侧移达不到相关要求时，应及时采用带支撑的框架，在框架内部，分纵向和横向安装一定数量的支撑。这种体系应遵循与柱网尺寸、框架体系相统一。通常情况下，其安装在楼面中心位置的附近。

（3）框架剪力墙结构体系。在建筑物框架结构中，应设计一定数量的剪力墙，可形成框架剪力墙结构体系。其以剪力墙作为抗侧力，综合了纯框架结构的灵活性和较大的钢度，布置也十分简单，适用于高层建筑。多布置在楼梯间、卫生间附近。该结构体系具有较大的抗侧力钢度，可承受较强的竖向荷载。

4 结束语

综上所述，为了确保建筑工程的整体质量，首当其冲应提高建筑钢结构材料检测技术。建筑企业管理人员应深刻认识到提高钢结构材料检测技术的重要作用和意义，总结已有检测技术的不足，不断完善，以保障钢结构材料的性能达到相关标准，从而提高建筑工程整体质量水平。笔者希望更多的专业人士投身到该技术的研究中，针对文中的不足，提出指正建议，为我国建筑事业的发展做出贡献。

[1]吕琰，赵文勇.探究钢结构工程的检测工作[J].经营管理者，2012，04：339.

[2]谢国龙，杨志华.探讨建筑钢结构材料检测[J].中国建筑金属结构，2013，10：18.

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

[4]杜刚.基于声发射检测技术的核电用304不锈钢腐蚀行为研究[D].天津大学，2012.

[5]张祥林.复合材料R角部位缺陷检测技术与超声C扫描检测工艺技术研究[D].哈尔滨工程大学，2012.

TU391

A

1673-0038（2015）01-0083-02

2014-12-20

谢青峰（1985-），助工，本科，主要从事钢结构检测工作。