钢结构的检测技术及其加固措施

　　钢结构主要是指由各种钢板、钢材料以及钢管等多种类型材料组合在一起的结构，主要是使用一种焊接的方式来将其对接在一起，从而形成钢建筑的结构。所以，对钢结构的加工过程中，焊接工作显得尤为重要。但是受到环境气候以及相关焊接技术和相关操作人员的技术水平的影响，钢结构的焊接通常存在较多的缺陷，这些缺陷都阻碍了钢结构的正常使用，因此对钢结构的使用寿命也存在一定的影响。钢结构在建筑施工、机械零件加工以及管道架设、铁路运输等多个方面都有着极为重要的使用作用，所以钢结构的质量对于工程安全来说尤为重要。

　　1 钢结构缺陷的预防和处理从以下方面入手

　　（ 1） 设计人员应重视钢结构的节点构造设计。合理的节点构造将会大大降低应力集中、残余应力、残余变形等缺陷的影响程度。（ 2） 制造厂应重视加工制作过程中各个环节工艺的合理性和设备的先进性，尽量减少手工作业，力求全自动化，并加强质量的监控和检验工作。（ 3） 施工单位应重视安装工序的合理性、人员的高素质以及现场质量检验工作，尤其不可忽视临时支撑和安全措施。（ 4） 使用单位应重视定期维护工作，保证必要的耐久性。

　　2 钢结构事故种类和表现

　　2. 1 钢结构的疲劳破坏事故疲劳破坏是指钢材或构件在反复交变荷载作用下在拉力远低于抗拉极限强度甚至屈服点的情况下发生的一种破坏。提高和改善疲劳性能的措施： （ 1） 精心选材； （ 2） 精心设计； （ 3） 精心制作； （ 4） 精心施工； （ 5） 正确使用。避免对结构的局部损害，如划痕、开孔、撞击等； （ 6） 修补焊缝。

　　2. 2 钢结构的失稳事故钢结构失稳的类型及产生的原因钢结构的失稳事故可分为整体失稳事故和局部失稳事故两大类。

　　局部失稳事故原因： （ 1） 设计错误。忽视甚至不进行构件的局部稳定验算。（ 2） 构造不当。局部受集中力较大的部位，原则上应设置构造加劲肋； 为了保证构件在运输过程中不变形也须设置横隔、加劲肋等。（ 3） 原始缺陷。包括钢材的负公差严重超规，制作过程中焊接等工艺产生的局部鼓曲和波浪形变形等。（ 4） 吊点位置不合理。

　　2. 3 钢结构的锈蚀事故生锈腐蚀将会引起构件截面减小，承载力下降，因腐蚀产生的“锈坑”将使钢结构的脆性破坏的可能性增大。再也将影响钢结构的耐久性。

　　锈蚀的类型： （ 1） 化学腐蚀。钢材直接与大气或工业废气中含有的氧气、碳酸气、硫酸气或非电介质液体发生表面化学反应而产生的腐蚀。（ 2） 电化学腐蚀。钢材内部有其他金属杂质，具有不同的电极电位，在与电介质或水、潮湿气体接触时，产生原电池作用，使钢材腐蚀。

　　3 钢结构的检测技术

　　3. 1 新型直接检测法对钢结构的检测技术发展至今已经趋向成熟，推陈出新了许多有效的钢结构检测方法，以往传统的直接检测法在对钢结构的检测工作当中起到了极大的检测作用。从经济学的角度来讲，如今每一种检测技术的运行都需要借助大量资金的支持，才能真正保障检测工作的质量和效率。所以传统的直接检测法之所以发展至今也是因为其具有更加经济实用的特点[1].钢结构直接检测法，能够对钢结构的表面所具有的裂缝、气泡、熔合以及咬边等一系列的常规缺陷加以检测。这种传统的直接检测方式要求检测人员必须具有常年且丰富的工作经验，同时还要求工作人员必须保持严谨的工作态度和技术来进行检测工作，这样才能真正做好对钢结构的检测工作，实现对钢结构进行全面检测的功能。所以，可以将传统的直接检测方法和现代先进的检测方式相结合，从而促使检测技术更迅速的跨越到一个全新的领域。

　　3. 2 磁粉检测技术磁粉检测技术属于现代钢结构当中的无损检测，是最主要的检测技术之一，这项检测技术的原理主要先对钢铁材料进行磁化，磁化完成之后通常会在其钢结构的表面，出现一些明显的磁力线分布情况。如果有缺陷的话，磁力线就会随着钢结构的破损而自动扭曲和发生变形。

　　操作人员只需要借助一些简单的光照就能准确的判断出这些钢结构所存在明显缺陷，这就有效的实现了对钢结构损伤的检测工作。如果钢结构没有出现损坏的问题，那么磁力线就会排列的非常整齐。

　　如果钢结构存在缺陷和损坏时，其表面的磁力线就会发生扭曲，而且扭曲的程度越大，就表明其所具有的缺陷及损坏程度越大。

　　这种检测方式效率较高，但也存在一定的局限性，因为这种检测方式只是适用于铁磁类的材料，所以对于检测操作人员的视力要求比较高。

　　3. 3 超声波检测方式超声波检测方式的检测原理是在钢结构的一个方向安装一个发射探头，在检测进行时，可以通过这个发射探头来讲电能成功的转换为有效的机械能，而且所发出的超声波具有直接穿透钢结构的能力，所以可以通过接收发射探头所发射出的超声波来将其还原成一种有电信号，同时可以将这种信息放大，在示波器上显示出来[2].通常声波传送的时间是通过数码显示器来进行统计的，数码显示器能够有效的打印出一些具体的数值，通过超声波检测，能够有效的对钢结构的完整性进行检测，同时也保障了钢结构的质量安全，是一种较为完整、稳妥的检测方式。

　　4 钢结构缺陷的加固措施

　　4. 1 改善钢结构的计算图形通过对钢结构的计算图形进行改变可以有效的实现对钢结构的加固作用，改变计算图形的实质性改变其实就是对钢结构的受力传导体系进行完善。在电力、冶金以及机械制造的领域当中，钢结构在使用的过程当中都有着较为复杂的工艺要求以及结构方面的布局。同时对于钢结构的使用通常都是在保证其不停产的基础上来进行，钢结构的体系方面仍然受到较多因素的影响和制约，所以必须采取对计算图形进行完善的方式来对钢结构进行加固。在对钢结构的处理过程当中，改善钢结构的计算图形获得了较为广泛的应用，因此发展至今已经成为了一种广泛使用的钢结构加固措施。在对加固的设计当中除了需要对钢结构的受力与极限受力状态进行分析和计算，还应当充分的对钢结构的构建进行思考，最后采取最为科学合理的方式来进行加固。

　　4. 2 碳纤维增强复合材料钢结构加固技术传统的钢结构加固技术虽然取得了一定的成效，但是发展至今一些缺陷也越来越明显，具体表现为其所耗费的时间过程，且进行检测的同时需要大量的人力和物力，同时还需要一定的资金支持，在检测的同时其所具有的耐久性比较差，所需的维护费用普遍较高。和以往的检测技术相比，碳纤维增强复合材料就具有了更加实用的价值，而且其物理方面的性能也变得更加的优越，刚度和强度都普遍较高，而且其可操作性也比较强，真正操作起来不会对钢结构的原结构产生影响[3].如今这项技术已经开始真正的运用到钢结构的加固施工当中，不过仍然处于研究尝试阶段。
　　
　　4. 3 加大钢结构截面的加固需要加大钢结构的截面，这样对于结构也能够起到一定的加固作用，这种作用主要是对其进行增补钢材，同时也对原构件外包的混凝土进行加固。像针对钢柱的加固就可以真正采用改变截面的方式来进行，并以此来提高其弯矩的作用以及其内外的承载能力，而对钢梁结构的加固则可以选择在翼缘板上进行加焊水平板的方式进行处理，这样就能够起到对型钢或者是斜板的加固效果。

　　5 结语

　　综上所述，对于钢结构的检测技术主要有新型直接检测法、磁粉检测技术、超声波检测方式等，这些检测方式各有特点，在钢结构的检测工作当中都起到了一定的效果。而对钢结构加固的措施主要有改善钢结构的计算图形、碳纤维增强复合材料钢结构加固技术、加大钢结构截面的加固等，能够真正有效的保证钢结构的质量及安全。

　　参考文献
　　
　　[1]魏端超，李咏梅。 浅谈建筑钢结构构件性能的检测[J]. 科技致富向导，2011（ 27） . 32 -35.
　　[2]路慧军。 钢结构厂房加固技术探讨及实例[J]. 山西建筑，2014（ 33） . 56 -58.
　　[3]罗永峰。 国家标准《高耸与复杂钢结构检测与鉴定技术标准》编制简介[J]. 钢结构，2014（ 04） . 13 -14.