鋼結構檢測應用范圍知識
鋼結構中所用的構件一般是由鋼廠批量生產，并需有合格，因此材料的強度及化學成分是有良好保證的。鋼結構檢測的重點在于安裝、拼接過程中產生的質量問題。
一、鋼結構工程中主要的檢測內容有：構件尺寸及平整度的檢測；構件表面缺陷的檢測；連接(焊接、螺栓連接)的檢測；鋼材銹蝕檢測；防火涂層厚度檢測。如果鋼材無出廠合格，或對其質量有懷疑，則應增加鋼材的力學性能試驗，必要時再檢測其化學成分。
二、鋼結構各檢測規范的應用范圍知識
三、構件尺寸及平整度的檢測每個尺寸在構件的3個部位量測，取3處的平均值作為該尺寸的代表值。鋼構件的尺寸偏差應以設計圖紙規定的尺寸為基準計算尺寸偏差；偏差的允許值應符合其產品標準的要求。梁和桁架構件的變形有平面內的垂直變形面外的側向變形，因此要檢測兩個方向的平直度。柱的變形主要有柱身傾斜與撓曲。檢查時可先目測，發現有異常情況或疑點時,對梁、桁架可在構件支點間拉緊一根鐵絲或細線，然后測量各點的垂度與偏差；對柱的傾斜可用經緯儀或鉛垂測量。柱撓曲可在構件支點間拉緊一根鐵絲或細線測量。
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一、屋面光伏荷載報告實例：
明利石材分布式光伏發電項目鋼結構廠房位于江西省撫州市，該廠房由四棟結構體系相同且相互關聯的單體組成，現將其分別編1#區域、2#區域、3#區域、4#區域，其中1#區域為軸1-6~A-H區域，2#區域為軸7-9~A-K區域，3#區域為軸10-12~C-K和14-20~C-K區域，4#區域為軸13-14~C-K區域。1#區域廠房跨度159.0m，總長度35.0m，由6榀雙坡門式剛架組成，1#區域廠房檐口標高9.800m；2#區域廠房跨度201.0m，總長度14.0m，由3榀雙坡門式剛架組成，2#區域廠房檐口標高9.800m；3#區域廠房跨度159.0m，總長度42.0m，由9榀雙坡門式剛架組成，3#區域廠房檐口標高9.800m；4#區域廠房跨度159.0m，總長度9.0m，由2榀雙坡門式剛架組成，4#區域廠房檐口標高9.800m；軸21剛架GJ4廠房跨度69.0m，由1榀雙坡門式剛架組成，廠房檐口標高9.800m；廠房采用暴露式屋面彩鋼板，總建筑面積約為22728.71m2。1  工作內容根據委托單位要求，本次承載力項目主要包括以下工作內容： 
廠房結構圖紙復核，包括軸網尺寸、構件布置、構造措施、屋面坡度等；
鋼構件尺寸檢測，包括鋼柱、屋面鋼梁及檁條等；
鋼結構構件強度檢測；
鋼結構構件涂層厚度檢測；
結構承載力驗算分析。
廠房可靠性。
二、屋面光伏荷載報告——根據結構不同，工業建筑屋頂大致分為混凝土屋面、鋼結構屋面（根據彩鋼瓦類型大致又可分為角馳型、直立鎖邊型、波浪型等類別）。
分布式光伏屋面類型不同，可采用的安裝方式也不同。馮時興說，分布式光伏系統安裝前，首先必須考慮房屋結構的安全性，必須根據現行的建筑結構荷載規范要求，結合現場實際情況，委托機構，對房屋進行結構承載力復核驗算，特別是鋼結構房屋的結構承載力驗算，如有不滿足規范要求的，必須對房屋加固處理，才能保證房屋安全可靠。
1針對承重結構系統、結構布置和支撐系統、圍護結構系統三個組合項目進行廠房承重檢測；
2依據《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（CE03:2007）的規定，采用鉆芯法檢測梁、柱的混凝土強度；
3按照《混凝土中鋼筋檢測技術規程》（JGJ/T 152-2008）的規定，采用磁感儀檢測梁、板及柱的鋼筋配置情況；
4根據《房屋質量檢測規程》（DG/TJ08-79-2008）的規定，檢查裂縫的寬度、裂縫位置及裂縫的分布情況；
5檢測鋼筋混凝土梁、柱的幾何尺寸及樓板的厚度，對平面布置、軸線尺寸及層高進行檢測；
6檢查建筑物的外觀質量；
7其他需要檢測的項目。 廠房承重檢測過程：一般的廠房承重檢測過程如下：
8調查廠房的使用歷史和結構體系；
9采用文字、圖紙、照片或錄像等方法，記錄廠房主體結構和承重構件；
10廠房結構材料力學性能的檢測項目，應根據結構承載力驗算的需要確定；
11必要時應根據廠房結構特點，建立驗算模型，按房屋結構材料力學性能和使用荷載的實際狀況，根據現行規范驗算廠房結構的安全儲備；
12、根據檢測結果、規范及使用情況對該建筑進行結構受力分析及承載力驗算，綜合判斷房屋是否滿足安裝光伏的條件。

各類屋頂光伏系統：
一、傾斜屋頂光伏系統
在傾斜屋頂上安裝光伏系統主要有兩種形式：一類是在屋頂上安裝支架，將光伏組件鋪設在支架上。這種系統通常要在屋頂上預埋固定件，如螺栓，并將支架通過連接件與螺栓固定。在安裝的過程中要調整好組件的位置以保證整個屋面平整、美觀。這類系統在安裝時要注意支架與屋頂之間要預留一定的距離，保證良好的空氣流動，以此來降低光伏組件的工作溫度。在多數情況下，太陽能板會產生大量的熱量，太陽能電池板的溫度增加一度(以25"C為基準)，其效率會相應減少0．3％’0．5％。屋頂與支架間預留一定的空間是很重要的，這樣做也可以降低熱季節的室內溫度，保證室內環境的舒度傾斜屋頂光伏系統安裝的第二類方式是：嵌入式結構，即將光伏系統作為建筑物的一部分替代某些建筑構件。這是一種新型結構，在建筑物設計之初就通過設計、計算，預先做好光伏組件的安裝構件，并將組件的安裝構件與建筑結構設計為一體，建好之后的光伏系統既具備普通建筑屋頂防雨、遮陽的功能，還可以發電。這樣做的好處是，光伏系統的成本在建筑設計之初就包含在建材成本里，不需要在建筑物建好之后重新花費安裝系統的費用。光伏系統的鋪設與建筑主體同步設計、施工、安裝，同時投入使用。同時，光伏屋頂系統能更好的利用屋頂面積并且在結構上更安全、可靠。
二、平屋頂(樓頂)光伏系統
在樓頂上安裝光伏系統的分類方法亦是相同，一類是將平屋頂作為光伏系統支撐物。在屋頂上要預先安裝生根或不生根筑起水泥條或水泥帶，并在其中預埋地腳螺栓用于固定組件支架。平屋頂上安裝的水泥條或水泥帶需安置在建筑物的承重粱上，安裝前要預先觀測建筑物周圍的環境，如風速、、溫度等相關參數，通過設計計算出水泥條或水泥帶的重量、體積并預埋好地腳螺栓。第二類是將光伏組件作為屋頂材料，如遮陽棚、大樓頂棚、天窗等。這類屋頂結構要求光伏組件既具備建筑材料的功用，又可以發電。對于光伏組件來說要求防雨、抗沖擊，若作為建筑物天窗，這就要求光伏組件具備一定的透光性，多采用由雙層玻璃構成的組件。若是作為裝飾性的建筑物外觀材料，還應該具備一定的美觀性。與傳統的太陽電池使用方式相比，光伏與建筑結合有許多優勢：
(1)光伏與建筑結合可以節省一部分建材成本，通過結合，光伏組件可以起到裝飾作用，增加建筑物的美觀性。(2)可有效的利用陽光照射的空間。如上海市就有2億m2的屋頂，假設1／10的屋頂用做光伏并網發電，每年可獲得電力為34～47億KWh。
(3)在夏季用電高峰時，光伏系統也正好吸收夏季強烈的太陽，并轉換成制冷設備所需要的電能，從而舒緩電力需求高峰時的供需矛盾。光伏建筑一體化將成為21世紀的市場熱點，目前制約太陽電池發展的瓶頸仍然是生產成本過高，轉換效率低，加上此行業法規政策仍不完善，光伏建筑系統在短期內還難以大規模普及。

屋面光伏荷載報告——根據工程實際,屋面常規可分為混凝土屋面、瓦屋面和彩鋼板屋面。
　　根據屋面的不同,組件支架與屋面的固定可采用不同的方式。
　　(1)混凝土屋面。
　　混凝土屋面常規荷載余量比較大,為獲取發電量,常規采用支架做出一定傾角,太陽能組件固定在支架上。支架構成如圖1。
　　采用傾角安裝的太陽能組件,除考慮組件和地區的雪荷載外,風對組件的抗拔力是設計需要考慮的因數。以往的設計中,是采用防水螺栓將支架固定在屋面上。但此做破壞屋面防水,而且需要將原屋面破壞后再修復,成本較高。目前流行的設計是在支架底部設置混凝土砌塊,增加自重以抵御風吸力。
　　(2)瓦屋面。
　　國內住宅,特別是多層住宅屋面多為瓦屋面。在此屋面布置太陽能板,無法采用支架形式,且瓦屋面考慮排水,自身已有坡度。所以在瓦屋面上,太陽能組件一般沿屋面坡度平鋪。瓦片無法固定組件,組件需要采用固定件固定在屋面梁內。
　　(3)鋼屋面。
　　鋼屋面因自身承載力較小,布置太陽能組件首先要復核原屋面荷載是否能滿足設計要求。因為荷載問題,太陽能系統的輕量化就是在鋼屋面上布置太陽能組件的關鍵點。組件自身質量已固定,可調整范圍不大。組件的固定為減少質量,一般不采用支架,而采用成品的夾具。
屋面光伏荷載報告——房屋安全管理的五種方法  
1、定期安全檢查。根據本地區的氣候、環境等條件，對不同用途的房屋規定不同期限，這樣可以及早發現不安全因素，及時加以消除，減少質量事故的發生。　　
2、遭受自然災害損傷后的。房屋遭受地震、火災、風災等損傷后，及時地進行可靠性，確定房屋是否需要修復加固，或者拆除重建。　　
3、改變用途時的。房屋改變了用途，與原定設計條件不符，如荷載、空間分割的變化等，就需要進屋可靠性，以確定是否需要加固或作其他處理。　
4、改變結構的。如對房屋增加層數、擴大開間、改變層高等，必須行可靠性，然后才能進行改造。　　
5、其他內容的專項。如對房屋進行抗震、防振、防火、防腐等。什么樣的房屋是危房？   　　 答：《危險房屋標準》(JGJ125-99)定義結構已嚴重損壞，或承重構件已屬危險構件，隨時可能喪失穩定和承載能力，不能保證居住和使用安全的房屋。  
6、哪些是房屋的異常跡象？   　　 答：概括起來主要有以下三種：沉降、傾斜、裂縫。 
7、對房屋完好與損壞的程度如何評定？   　　 
答：《房屋完損等級評定標準》按房屋的結構、裝修、設備部分十余個分項的完損情況評定房屋為： A：完好房 B：基本完好房C：一般損壞房 D：嚴重損壞房。

屋面光伏荷載報告實例：
xxxxxx 公司湖北分公司擬與xxxxxx 公司合作，在該新建24 棟廠房屋頂布設屋頂分布式光伏組件，建成屋頂光伏發電站。因光伏組件的布設將增加建筑相應屋面區域的荷載，故在光伏組件布設施工前需對上述廠房擬布光伏組件區域內的屋蓋結構進行檢測，并評估其安全性，為該項目后續的決策及處理提供技術依據。
 一、該項目屋面光伏組件設計鋪設方式有兩種：
 1、在鋼筋混凝土屋面布設鋼支架，并用混凝土壓塊壓住鋼支架以保證其的穩定，再將光伏組件鋪設于鋼支架上，相應屋面荷載增加約0.6kN/㎡(標準值)；
2、直接將光伏組件平鋪固定于現有屋面構件表面，不再架設鋼支架和混凝土壓塊，相應屋面荷載增加約0.13kN/㎡(標準值)。實際在屋頂鋪設光伏組件時是按照組件單元鋪設，且單元間留有檢修通道，故此次所取荷載偏于安全。
二、檢測目的
本次結構檢測的目的是以科學的方法和手段，對房屋屋蓋結構進行檢測，測
量屋頂構件軸線位置、截面尺寸、鋼板厚度，與原設計圖紙進行對比復核，并通
過計算評估其承載力，明確廠房的結構現狀，為后期增加荷載提供技術參數。
三、檢測依據及標準
及行業相關技術規范：
1 《建筑結構檢測技術標準》(GB/T50344-2004) ；
2 《鋼結構工程施工質量驗收規范》（G205-2001）；
3 《鋼結構設計規范》（G017-2003）；
4 《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（CE 102-2002）；
 5 《建筑結構荷載規范》（G009-2012）；
6 《建筑抗震設計規范》（G011-2010）；
7 《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T 23-2011）；
8 《黑色金屬硬度及強度換算值》（GBT 1172-1999）；
8 圖紙等相關技術資料
四、檢測項目和內容
 根據檢測的目的和要求，現場檢測內容如下：
1 現場相關情況調查；
2 建筑、結構布置調查；
3 主要結構構件尺寸測量；
4 材料強度檢測
5 結構外觀缺陷普查；
6 結構承載力計算分析；
7 結構整體分析、評價。
 屋面光伏荷載報告——鋼結構承載力：
鋼結構構件的可靠性評級包括承載能力(含構造和連接)、變形、偏差三個子項。這里承載能力是主要子項，根據其受作用的特征可以是強度、穩定性、疲勞，也可以是連接。一般是根據結構上的作用效應和抗力(材質參數、幾何參數和結構理論模式)的關系進行驗算分析從而評定其等級的。也可以直接進行荷載試驗檢驗。對已建結構的試驗檢驗，一般不能進行到破壞，所以看不出安全儲備量。另外在試驗方案、荷載作用模擬、結構的反應控制均應仔細擬定計劃，并作好可能發生意外情況的防護和對策。 
 1、鋼結構和構件的項目
 在承載能力評定中鋼結構材質檢查是很重要的，構成鋼結構的桿件、節點板、鉚釘、螺栓、焊接材料等，一般從外觀上很難分辨清楚，由于材質不同，其機械性能(強度、屈服強度、延伸率、冷彎性能、沖擊韌性等)和化學成份(C、Si、Mn、P、S……)不同。對結構可靠性(安全性、耐久性)、以及施工中的可焊性、低溫工作條件下的冷脆性等。其影響都是很大的，所以要求在結構驗算時其材料的強度取值，當結構材料種類和性能符合原設計要求時，且原始資料充分可靠，應按原設計取值。不相符時，或材料已變質時，應采用實測試驗數據，此時材料強度的標準值應按《建筑結構設計統一標準》(G68—84)第4.0.4條規定確定。
 鋼結構設計規定，當構件表面溫度超過℃時，就要采取隔熱措施，當構件溫度大于或等于200℃時，就要按構件所處工作溫度條件用試驗方法確定材料的物理力學指標。
 2、變形
 結構構件在設計荷載作用下的變形值的限制，主要是從為了滿足使用功能的要求，包括：
  (1)用戶的安全感和美觀；
   (2)不損壞非結構構件；
  (3)不超過結構能承受的變形；
  (4)不使用途失效；
 (5)不得有過度的振動和搖晃。
 鋼結構構件變形按表11.3評定等級標準。
 3、評定等級分為A、B、C、D，按承載能力(包括構造和連接)、變形、偏差三個子項評定等級，并以承載能力(包括構造和連接)為主確定該項目的評定等級：
 （1）當變形、偏差比承載能力(包括構造和連接)相差不大于一級時，以承載能力(包括構造和連接)的等級作為該項目的評定等級；
 （2）當變形，偏差比承載能力(包括構造和連接)低二級時，按承載能力(包括構造和連接)的等級降低一級作為該項目的評定等級；
 （3）遇到其他情況時，可根據上述原則綜合判斷、評定等級。
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