專利名稱：鋼結構門式剛架結構性能現場檢測方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑結構的現場檢測方法和裝置，具體涉及鋼結構門式剛架結構性能現場檢測方法和裝置。
背景技術：
隨著我國經濟建設高速發展，鋼結構的建筑體系廣泛用于工業與民用建筑。從上世紀80年代開始，新興的富有現代美感、施工周期短、自重輕、節能環保等諸多優點的鋼結構門式剛架結構大量被使用在工業與民用建筑上。伴隨著鋼結構門式剛架結構在工程建設中的使用，我國工程界對鋼結構設計、施工、檢驗知識儲備不夠顯現出來，導致鋼結構門式剛架的設計應用及施工檢驗標準相對滯后，特別是對鋼結構門式剛架結構安全性影響最大的風和雪荷載條件下問題沒有得到很好的解決。在鋼結構門式剛架結構的設計過程中。風和雪荷載極其重要，是設計主要控制荷載。在風和雪的作用下，門式剛架常承受很大的荷載變形，如果門式剛架設計抵抗荷載的作用不足以抵抗這種變形，門式剛架將會倒塌，造成結構性破壞。但是，在建鋼結構門式剛架施工質量檢驗中，涉及設計和現場的鋼結構門式剛架結構施工安裝質量檢驗的鋼結構門式剛架結構性能沒有現場檢測，鋼結構門式剛架結構性能現場檢測的方法和裝置至今未有。近年來，全國各地發生許多鋼結構門式剛架結構由于設計考慮不周、欠合理或現場的施工安裝質量存在問題，在風和雪的作用下導致門式剛架倒塌實例不鮮，造成重大經濟損失和人員傷亡事故。為了加強既有建筑物的安全管理，有效預防城市災害，保護人民生命財產安全，開展鋼結構門式剛架結構性能現場檢測工作非常必要，鋼結構門式剛架結構性能現場檢測主要用于在建鋼結構門式剛架結構施工質量檢驗，也可以用于既有鋼結構門式剛架結構安全性鑒定。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種鋼結構門式剛架結構性能現場檢測方法。本發明的另一個目的是提供一種鋼結構門式剛架結構性能現場檢測裝置。本發明采用的技術方案為:一種鋼結構門式剛架結構性能現場檢測裝置，包括卡具、卸扣、鋼絲繩、吊籃、配重、拉力傳感器、手動葫蘆、全站儀、應變片、應變儀和數碼照相機，所述門式剛架的型鋼梁每個檁條位置采用卡具和卸扣連接鋼絲繩的上端，鋼絲繩的下端連接吊籃，吊籃內設有配重，所述門式剛架一端型鋼柱上部和另一端型鋼柱下部位置分別采用卡具和卸扣連接鋼絲繩的兩端，該鋼絲繩中間機械連接有拉力傳感器和手動葫蘆，所述全站儀架設在所述門式剛架跨中，所述門式剛架型鋼梁跨中和一端上下翼緣板以及鋼柱上端外翼緣板和下中部內外翼緣板位置粘貼有應變片，所述應變片和應變儀導線相連，所述門式剛架旁設有數碼照相機。本發明所述配重施加等效屋面雪荷載，所述手動葫蘆施加等效風荷載，所述拉力傳感器顯示等效風荷載試驗值，所述全站儀記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱變形量，所述應變儀顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱應變量，所述數碼照相機采集門式剛架與檁條、墻梁連接件在等效風和雪荷載下變形形態。一種使用上述裝置的現場檢測鋼結構門式剛架結構性能的方法，該方法包括以下步驟:第一步驟:在門式剛架型鋼梁每個檁條位置采用卡具和卸扣連接鋼絲繩，鋼絲繩兜起吊籃，擱置配重在吊籃中施加等效屋面雪荷載；第二步驟:在門式剛架一端型鋼柱上部和另一端型鋼柱下部位置采用卡具和卸扣連接鋼絲繩，鋼絲繩機械連接拉力傳感器和手動葫蘆，人力拉動手動葫蘆施加等效風荷載，拉力傳感器顯示等效風荷載試驗值；第三步驟:全站儀架設在門式剛架跨中，全站儀記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱變形量；第四步驟:在門式剛架型鋼梁跨中和一端上下翼緣板以及鋼柱上端外翼緣板和下中部內外翼緣板位置粘貼應變片，應變片和應變儀導線相連，應變儀顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱應變量；第五步驟:等效雪荷載設計值等于基本雪壓乘以設計荷載系數乘以試驗門式剛架開間屋面面積，等效雪荷載設計值除以門式剛架開間屋面檁條間距數量得到等效雪荷載試驗值，根據等效雪荷載試驗值量值分四 六級分級通過擱置配重在吊籃中施加，鄰近柱的吊籃擱置配重施加等效屋面雪荷載，應考慮等效風荷載試驗值角度分量；全站儀記錄等效雪荷載下門式剛架梁、柱變形量，應變儀顯示等效雪荷載下門式剛架鋼梁、柱應變量；第六步驟:等效風荷載設計值等于陣風系數乘以風荷載體型系數乘以風壓高度變化系數乘以基本風壓乘以設計荷載系數乘以試驗門式剛架開間柱間面積，等效風荷載設計值乘以鋼絲 繩加載角度修正系數得到等效風荷載試驗值，根據等效風荷載試驗值量值分四 六級分級等效風荷載試驗值加載；在通過人力拉動手動葫蘆施加等效風荷載試驗值，分級等效風荷載試驗值拉力施加在試驗門式剛架柱上，通過拉力傳感器顯示等效風荷載值試驗值；等效風荷載試驗值分級加載間隔時間1(Γ15分鐘，全站儀記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱變形量，應變儀顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱應變量；第七步驟:在試驗門式剛架施加上等效風和雪荷載達到設計值時，持等效風和雪荷載時間30分鐘以上，全站儀記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱最大變形量，應變儀顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱最大應變量；第八步驟:在試驗門式剛架施加上等效風和雪荷載達到設計值時，持等效風和雪荷載時間30分鐘以上，數碼照相機采集門式剛架與檁條、墻梁連接件在等效風和雪荷載下變形形態；第九步驟:根據全站儀記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱最大變形量，應變儀顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱最大應變量，對照國家鋼結構設計規范和門式剛架等效風和雪荷載下梁、柱變形和應力、應變計算軟件分析結果以及數碼照相機采集門式剛架與檁條、墻梁連接件在等效風和雪荷載下變形形態，評定門式剛架結構承載能力是否滿足設計和施工規范要求，綜合得出門式剛架結構性能現場檢測結論。本發明主要用于在建鋼結構門式剛架結構施工質量檢驗，也可以用于既有鋼結構門式剛架結構安全性鑒定。有益效果:本發明通過鋼結構門式剛架結構性能現場檢測的方法和裝置，不僅能現場模擬門式剛架承受設計風和雪荷載，而且能記錄門式剛架的受力力學形態和參數，可以現場檢驗等效風和雪荷載條件下門式剛架變形量、應變量和門式剛架與檁條、墻梁連接件變形形態是否滿足國家規范要求，得出具有代表性和真實性的門式剛架抗風和雪荷載現場檢測結論，主要用于在建鋼結構門式剛架結構施工質量檢驗，也可以用于既有鋼結構門式剛架結構安全性鑒定。
圖1為本發明鋼結構門式剛架結構性能現場檢測方法和裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細的說明。如圖1所示:一種鋼結構門式剛架結構性能現場檢測裝置，包括卡具、卸扣、鋼絲繩、吊籃、配重、拉力傳感器、手動葫蘆、全站儀、應變片、應變儀和數碼照相機，在門式剛架I型鋼梁每個檁條位置采用卡具2和卸扣3連接鋼絲繩4，鋼絲繩4兜起吊籃5，擱置配重6在吊籃中施加等效屋面雪荷載；在門式剛架I 一端型鋼柱上部和另一端型鋼柱下部位置采用卡具2和卸扣3連接鋼絲繩4，鋼絲繩4機械連接拉力傳感器7和手動葫蘆8，人力拉動手動葫蘆8施加等效風荷載，拉力傳感器7顯示等效風荷載試驗值；全站儀架9設在門式剛架跨中，全站儀9記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱變形量；在門式剛架型鋼梁跨中和一端上下翼緣板以及鋼柱上端外翼緣板和下中部內外翼緣板位置采用502膠粘貼應變片10，應變片10和應變儀11導線相連，應變儀11顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱應變量，數碼照相機12采集門式剛架與檁條、墻梁連接件在等效風和雪荷載下變形形態。一種使用上述裝置的現場檢測鋼結構門式剛架結構性能的方法，該方法包括以下步驟:第一步驟:在門式剛架I型鋼梁每個檁條位置采用卡具2和卸扣3連接鋼絲繩4，鋼絲繩4兜起吊籃5，擱置配重6在吊籃5中施加等效屋面雪荷載；第二步驟:在門式剛架I 一端型鋼柱上部和另一端型鋼柱下部位置采用卡具2和卸扣3連接鋼絲繩4，鋼絲繩4機械連接拉力傳感器7和手動葫蘆8，人力拉動手動葫蘆8施加等效風荷載，拉力傳感器7顯示等效風荷載試驗值；第三步驟:全站儀9架設在門式剛架I跨中，全站儀9記錄等效風和雪荷載下門式剛架I梁、柱變形量；第四步驟:在門式剛架I型鋼梁跨中和一端上下翼緣板以及鋼柱上端外翼緣板和下中部內外翼緣板位置采用502膠粘貼應變片10，應變片10和應變儀11導線相連，應變儀11顯示等效風和雪荷載下門式剛架I鋼梁、柱應變量；第五步驟:等效雪荷載設計值等于基本雪壓乘以設計荷載系數(1.4)乘以試驗門式剛架I開間屋面面積，等效雪荷載設計值除以門式剛架I開間屋面檁條間距數量得到等效雪荷載試驗值，根據等效雪荷載試驗值量值分四 六級分級通過擱置配重6在吊籃5中施加，鄰近柱的吊籃5擱置配重6施加等效屋面雪荷載，應考慮等效風荷載試驗值角度分量；全站儀9記錄等效雪荷載下門式剛架I梁、柱變形量，應變儀11顯示等效雪荷載下門式剛架I鋼梁、柱應變量；第六步驟:等效風荷載設計值等于陣風系數乘以風荷載體型系數乘以風壓高度變化系數乘以基本風壓乘以設計荷載系數(1.4)乘以試驗門式剛架I開間柱間面積，等效風荷載設計值乘以鋼絲繩加載角度修正系數得到等效風荷載試驗值，根據等效風荷載試驗值量值分四 六級分級等效風荷載試驗值加載；在通過人力拉動手動葫蘆8施加等效風荷載值，分級等效風荷載試驗值拉力施加在試驗門式剛架I柱上，通過拉力傳感器7顯示等效風荷載試驗值；等效風荷載試驗值分級加載間隔時間1(Γ15分鐘，全站儀9記錄等效風和雪荷載下門式剛架I梁、柱變形量，應變儀11顯示等效風和雪荷載下門式剛架I鋼梁、柱應變量;第七步驟:在試驗門式剛架I施加上等效風和雪荷載達到設計值時，持等效風和雪荷載時間30分鐘以上，全站儀9記錄等效風和雪荷載下門式剛架I梁、柱最大變形量，應變儀11顯示等效風和雪荷載下門式剛架I鋼梁、柱最大應變量；第八步驟:在試驗門式剛架I施加上等效風和雪荷載達到設計值時，持等效風和雪荷載時間30分鐘以上，數碼照相機12采集門式剛架I與檁條、墻梁連接件在等效風和雪荷載下變形形態；第九步驟:根據全站儀9記錄等效風和雪荷載下門式剛架I梁、柱最大變形量，應變儀11顯示等效風和雪荷載下門式剛架I鋼梁、柱最大應變量，對照國家鋼結構設計規范和門式剛架等效風和雪荷載下梁、柱變形和應力、應變計算軟件分析結果以及數碼照相機采集門式剛架與檁條、墻梁連接件在等效風和雪荷載下變形形態，評定門式剛架I結構承載能力是否滿足設計和施工規范要求，綜合得出門式剛架結構性能現場檢測結論。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現 有技術加以實現。
權利要求
1.一種鋼結構門式剛架結構性能現場檢測裝置，其特征在于:包括卡具、卸扣、鋼絲繩、吊籃、配重、拉力傳感器、手動葫蘆、全站儀、應變片、應變儀和數碼照相機，所述門式剛架的型鋼梁每個檁條位置采用卡具和卸扣連接鋼絲繩的上端，鋼絲繩的下端連接吊籃，吊籃內設有配重，所述門式剛架一端型鋼柱上部和另一端型鋼柱下部位置分別采用卡具和卸扣連接鋼絲繩的兩端，該鋼絲繩中間機械連接有拉力傳感器和手動葫蘆，所述全站儀架設在所述門式剛架跨中，所述門式剛架型鋼梁跨中和一端上下翼緣板以及鋼柱上端外翼緣板和下中部內外翼緣板位置粘貼有應變片，所述應變片和應變儀導線相連，所述門式剛架旁設有數碼照相機。
2.一種使用權利要求1裝置的鋼結構門式剛架結構性能現場檢測方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 第一步驟:在門式剛架型鋼梁每個檁條位置采用卡具和卸扣連接鋼絲繩，鋼絲繩兜起吊籃，擱置配重在吊籃中施加等效屋面雪荷載； 第二步驟:在門式剛架一端型鋼柱上部和另一端型鋼柱下部位置采用卡具和卸扣連接鋼絲繩,鋼絲繩機械連接拉力傳感器和手動葫蘆,人力拉動手動葫蘆施加等效風荷載,拉力傳感器顯示等效風荷載試驗值； 第三步驟:全站儀架設在門式剛架跨中，全站儀記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱變形量； 第四步驟:在門式剛架型鋼梁跨中和一端上下翼緣板以及鋼柱上端外翼緣板和下中部內外翼緣板位置粘貼應變片，應變片和應變儀導線相連，應變儀顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱應變量； 第五步驟:等效雪荷載設計值等于基本雪壓乘以設計荷載系數乘以試驗門式剛架開間屋面面積，等效雪荷載設計值除以門式剛架開間屋面檁條間距數量得到等效雪荷載試驗值，根據等效雪荷載試驗值量值分四 六級分級通過擱置配重在吊籃中施加，鄰近柱的吊籃擱置配重施加等效屋面雪荷載，應考慮等效風荷載試驗值角度分量；全站儀記錄等效雪荷載下門式剛架梁、柱變形量，應變儀顯示等效雪荷載下門式剛架鋼梁、柱應變量； 第六步驟:等效風荷載設計值等于陣風系數乘以風荷載體型系數乘以風壓高度變化系數乘以基本風壓乘以設計荷載系數乘以試驗門式剛架開間柱間面積，等效風荷載設計值乘以鋼絲繩加載角度修正系數得到等效風荷載試驗值，根據等效風荷載試驗值量值分四 六級分級等效風荷載試驗值加載；在通過人力拉動手動葫蘆施加等效風荷載試驗值，分級等效風荷載試驗值拉力施加在試驗門式剛架柱上，通過拉力傳感器顯示等效風荷載值試驗值；等效風荷載試驗值分級加載間隔時間1(Γ15分鐘，全站儀記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱變形量，應變儀顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱應變量； 第七步驟:在試驗門式剛架施加上等效風和雪荷載達到設計值時，持等效風和雪荷載時間30分鐘以上，全站儀記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱最大變形量，應變儀顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱最大應變量； 第八步驟:在試驗門式剛架施加上等效風和雪荷載達到設計值時，持等效風和雪荷載時間30分鐘以上，數碼照相機采集門式剛架與檁條、墻梁連接件在等效風和雪荷載下變形形態； 第九步驟:根據全站儀記錄等效風和雪荷載下門式剛架梁、柱最大變形量，應變儀顯示等效風和雪荷載下門式剛架鋼梁、柱最大應變量，對照國家鋼結構設計規范和門式剛架等效風和雪荷載下梁、柱變形和應力、應變計算軟件分析結果以及數碼照相機采集門式剛架與檁條、墻梁連接件在等效風和雪荷載下變形形態，評定門式剛架結構承載能力是否滿足 設計和施工規范要求，綜合得出門式剛架結構性能現場檢測結論。
全文摘要
本發明公開了一種鋼結構門式剛架結構性能現場檢測裝置，包括卡具、卸扣、鋼絲繩、吊籃、配重、拉力傳感器、手動葫蘆、全站儀、應變片、應變儀和數碼照相機，所述門式剛架的型鋼梁每個檁條位置采用卡具和卸扣連接鋼絲繩的上端，鋼絲繩的下端連接吊籃，吊籃內設有配重，所述門式剛架一端型鋼柱上部和另一端型鋼柱下部位置分別采用卡具和卸扣連接鋼絲繩的兩端，該鋼絲繩中間機械連接有拉力傳感器和手動葫蘆，所述全站儀架設在所述門式剛架跨中。本發明還公開了上述裝置的檢測方法。本發明主要用于在建鋼結構門式剛架結構施工質量檢驗，也可以用于既有鋼結構門式剛架結構安全性鑒定。
文檔編號G01M99/00GK103115791SQ201310035248
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月29日 優先權日2013年1月29日
發明者徐俊, 楊放, 傅騰飛 申請人:常州市房產信息中心, 南京工大建設工程技術有限公司