吊车梁检测及试验方案.doc

目录一、工程概况2二、实验目的及要求2三、检测、试验技术标准和规范2四、主要仪器设备3五、测试项目和测点布置3 1、实验项目3 2、测点布置3 3、注意事项4六、理论及计算依据5 1、回弹法5 2、静载试验6 3、自由振动法7七、无损检测实验方案8 1.实验目的8 2、实验仪器8 3、实验原理8 4、试验方法8 5、测钢筋保护层厚度9八、静载试验实施方案10 1、实验目的:10 2、实验仪器10 3、加载方法11 4、挠度检测11 5、裂缝观测11 6、试验成果及分析11九、动载试验方案13 1、实验目的13 2、仪器13 3、实验方法14 4、数据处理15十、试验成果分析及评价方法15十一、处置建议1820吊车梁检测及试验方案一、工程概况 西北民族大学土木工程学院结构大厅始建于建院前期，一直作为教师与学生的实验机械使用，但并未做过检测，无法确定其是否还能正常使用。为了教师及学生的使用安全及相关的经济损失，现对其进行相应的试验检测二、实验目的及要求 1、验证结构的安全性和可靠性 2、判断吊车梁现有的承载起吊能力 3、检测与吊车梁相应的钢筋混凝土 4、对相应的部位进行检修维护保证其正常使用 5、了解吊车正常工作时吊车梁的应力特征； 6、吊车梁在起重机不同激振下，测试点应力响应波的波形特征。三、检测、试验技术标准和规范 12m实腹式钢吊车梁（05G5142） 吊车轨道及车档（05G525） 汽机房A列柱及吊车梁结构施工图纸（F5201ST0212） 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JTJ/T 23-2001）混凝土结构现场检测技术标准(GBT50784-2013）电磁感应法检测钢筋保护层厚度和钢筋直径技术规程 (DB11/T365-2006）混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002）建筑结构技术检测标准(G8/T50344-2004) 公路桥梁承载能力检测评定规程(JTG/TJ21-2011)四、主要仪器设备 脚手架、液压千斤顶若干、百分表若干、磁性百分表座若干、卷尺、电脑一台、拾振器、应变式位移传感器及配套表座、应变片（若干）、动态信号检测系统一套、中型回弹仪一套、锤子一个、碳化尺、钢钻、安全带若干五、测试项目和测点布置1、实验项目：吊车梁挠度、混凝土强度、钢筋保护层厚度、裂缝、频率、阻尼比、振幅、冲击系数、荷载应变。2、测点布置：挠度测点布置应变片的黏贴位置无损试验测点布置：3、注意事项：1、百分表的布置应垂直与测点表面，与吊车梁挠度变形方向一致，百分表应固定，不应同吊车梁的位移变形而一起运动，从而影响测量值的准确性；百分表表盘的方向应朝向易于读书的一方。2、在吊车的作用下，吊车梁产生弹性变形，该弹性变形传递到各个电阻应变片，有应变片转化为电阻的变化，再通过电桥的作用将电阻的变化转化为电压的变化，以便记录。六、理论及计算依据1、回弹法 回弹法是以在混凝土结构或构件上测得的回弹值和化深度来评定混凝土结构或构件强度的一种方法，它不会对结构或构件的力学性质和承载能力产生不利影响，在工程上已得到广泛应用。回弹法使用的仪器为回弹仪，它是一种直射锤击式仪器，是用一弹击锤来冲击与混凝土表面接触的弹击杆，然后弹击锤向后弹回，并在回弹仪的刻度标尺上指示出回弹数值。回弹值的大小取决于与冲击能量有关的回弹能量，而回弹能量则反映了混凝土表层硬度与混凝土抗压强度之间的函数关系，即可以在混凝土的抗压强度与回弹值之间建立起一种函数关系，以回弹值来表示混凝土的抗压强度。回弹法只能测得混凝土表层的质量状况，内部情况却无法得知，这便限制了回弹法的应用范围，但由于回弹法操作简便，价格低廉，在工程上还是得到了广泛应用。回弹法的基本原理是利用混凝土强度与表面硬度之间的关系，通过一定动能的钢杆件弹击混凝土表面，并测得杆件回弹的距离（回弹值），利用回弹值与强度之间的相关关系来推定混凝土强度。通常采用试验的方法得到回弹值与强度之间的相关关系，即建立混凝土强度cucf与回弹值R之间的一元回归公式，或混凝土强度与回弹值R及主要影响因素（如碳化深度）之间的二元回归公式。回归的公式可采用各种不同的函数方程形式，根据大量试验数据进行回归拟合，择其相关系数较大者作为实用经验公式。目常常用的形式主要有以下几种：2、静载试验 静载试验是将静止的荷载作用在结构上的指定位置而测试结构的静力位移、静力应变、裂缝宽度及其分布形态的参量的实验项目，从而推断结构在荷载的作用下的工作性能及使用能力，静载试验是土木工程实验中比较常用的试验项目之一。在正常使用极限状态下,根据桥梁设计荷载标准,在实际桥梁所测断面内力影响线上,采用有限元软件,按最不利位置进行加载,单梁包括桥面铺装控制截面的活载内力。然后,根据现场的实际情况,采取合理准确的加载方案,以达到一定的荷载效率系数为目的,采用梁底应变等效的原则,定在单梁(简称试验梁)上所需的试验荷载,以此确定加载工况、测点布置等,使试验人员对试验结果有初步的估计。设成桥梁及试验梁的横截面积、惯性矩、中性轴距梁底距离及控制弯矩分别为A1、I1、y1、M控及A2、I2、y2、M等效,则:M等效=M控y1I2/(y2I1)(1)根据试验梁的布载方案及应变等效的原则,则可求出试验荷载。3、自由振动法在试验中采用初位移或初速度的突卸或突加荷载的方法，使结构受一冲击荷载作用而产生自由振动。在现场试验中可用反冲激振器对结构产生冲击荷载；在工业厂房中可以通过锻锤、冲床等工作或利用行车的纵横向制动使厂房产生垂直或水平的自由振动；在桥梁上则可用载重汽车越过障碍物或突然制动产生冲击荷载。在模型试验时可以采用锤击法激励模型产生自由振动。试验时将测振传感器布置在结构可能产生最大振幅的部位，但要避开某些杆件可能产生的局部振动。通过测量仪器的记录，可以得到结构的有阻尼自由振动曲线,在振动时程曲线上，可以根据记录纸带速度或时间座标，取振动波形的周期，由此求得结构的自振频率f=1T。为精确起见，可多取几个波形，以求得其平均值。七、无损检测实验方案构件名称：吊车梁牛腿混凝土柱用回弹法检测混凝土强度并用实测强度修正:选择一组混凝土柱，其中碳化深度均值0mm,采用统一测强曲线。1.实验目的: 检验吊车梁混凝土柱、梁的情况2、实验仪器: 回弹仪型号：ZC3-A、编号:2000041357（中型（N型），冲击能量2.207J，工程常用指针直读的直射锤击式仪器）3、实验原理：回弹法是用一弹簧驱动的重锤通过弹击杆弹击砼表面，并测重锤反弹回来的距离，以反弹距离与弹簧初始长度之比值即回弹值作为与强度相关的指标来推定砼强度。4、试验方法: 回弹仪率定。将回弹仪垂直向下在钢钻上弹击，取三次的稳定回弹值进行平均，弹击杆应分四次旋转，每次旋转约90°，弹击杆每旋转一次的率定平均值均应符合80±2的要求。否则不能使用。选择测区。测面应平整光滑，抹去剩余水泥水泥参与，必要时可用砂轮作表面加工，测面应自然干燥。每个测面上布置8个测点，若一个测区只有一个测面应选16个测点，测点应均匀分布，测点之间距离不少于30mm。测回弹值。将试件分别编号为1、2、3、4、5、6，试件保持处在3050KN的压力下实验，将回弹仪垂直对准混凝土表面并轻压回弹仪，将回弹仪弹击杆垂直对准测试点，不得击在外露石子气孔上，待弹击锤脱钩冲击弹击杆后，弹击锤即带动指针向后移动直至到达一定位置时，即读出回弹值（精确至1）。去除三个最大值、三个最小值，记录数据。 裂缝宽度：用混泥土超声波检测仪检测裂缝宽度，每条裂缝取至少五个点，并量出相对应于所取点的坐标，用CAD制图软件将裂缝画出，并讨论起发展趋势。裂缝宽度检测示意图5、测钢筋保护层厚度：实验步骤：钢筋位置测定仪检测内容包括为已知钢筋直径检测混凝土结构中钢筋的保护层厚度。 根据已知钢筋直径检测保护层厚度 每一个构件的钢筋保护层厚度检测应满足以下几点： （1）被测构件的全部受力钢筋，均应测定其保护层厚度，每根钢筋测一点；对每根钢筋测点应选取钢筋保护层厚度有代表性的部位，且宜选在结构构件受力的不利部位；多根钢筋保护层厚度测定时.应在被测构件的同一断面上进行。 （2）被测钢筋保护层厚度的检测部位：在相邻箍筋或横向钢筋部位，沿被测钢筋的垂直方向进行检测 （3）预置已知的钢筋公称直径 （4）每一个测点应重复检测一次，对同一处读取的两个保护层厚度值相差大于1mm时；该组检测数据无效，并应查明原因，在该处重新进行检测，如两个保护层厚度值相差仍大于1mm，则应更换检测仪器。 （5）钢筋保护层厚度测量允许偏差为：保护层厚度在40mm(含)以下时，测量允许偏差为±1mm；保护层厚度在4060mm(含)时，测量允许偏差为±2mm；保护层厚度在60mm 以上时，测量允许偏差应不大于钢筋保护层厚度设计值的10%. (6)单个测点钢筋保护层厚度合格判定：纵向受力钢筋保护层厚度的允许偏差，对梁类、柱类构件为+10mm，-7mm；对板类、墙类构件为+8mm，-5mm。在检测结果中，不合格点的最大偏差不应大规定允许变差的1.5倍。 （7）钢筋保护层厚度的检测的抽样数量合格判定应按照建筑结构检测技术标准规定执行，结构验收时，钢筋保护层厚度的检测结果评定应按混凝土结构工程施工质量验收规范规定执行。八、静载试验实施方案试验荷载及加载方法构件名称：吊车梁1、实验目的: 检验吊车梁挠度、裂缝等的情况2、实验仪器: 百分表、百分表座、千斤顶3、加载方法： 用千斤顶加压，在梁上设置一横梁。加载分为三级，分别为100kN、200kN、300kN。每级荷载加载10分钟后开始测值，最后一级荷载(300kN)加载30分钟后才能测值。每级荷载测读完毕即可卸载，卸载结束等梁体变形恢复稳定后再进行下一级荷载试验，变形恢复时间一般控制在15h左右。4、挠度检测在梁L4、L2、3L4处梁顶面的左右两侧分别布置了竖向挠度观测点。另外，考虑到梁端文座位置可能产生支座沉降，在梁两端支座位置又分别布置了沉降观测点。测点共布置10个。梁顶面采用水准仪设点观测,梁两端支座两侧处用卡尺测读下沉值，实测挠度值应扣除支座沉降影响，试验中应仔细做好各观测点记录，取每截面左右两侧观测值的平均值作为该截5、裂缝观测每加载一级为了观测梁体在荷载作用下是否会出现裂缝,每加一级，都必须仔细检查有无裂纹产生,重点是应力集中受力部位.以及裂纹的宽度、走向数量并作详细记录尤其是最后两级荷载试验的裂缝观察。6、试验成果及分析挠度分析现场试验结束后，对箱梁L4、L2、3L4截面处纵向挠度f实测值与支座影响情况。绘制钢梁跨中荷载挠度曲线和各级荷载下纵向挠曲线。钢梁的刚度校验系数：f实测值f理论值。强度分析将箱梁跨中截面各测点实测应变值，换算成正应力值。根据换算的应力值绘制出梁跨中、上下缘荷载应力曲线和各级荷载作用下跨中截面正应力曲线。荷载变形图： 荷载应变图： 挠度变形曲线注意事项：1、加载时应考虑反力架和分配梁等试验装置的重量；2、卸载完毕后，应在完全拆除试验装置后，等待数据恢复稳定后，再进行最后读数；3、试验过程中不应碰动仪表表座，百分表等仪表的表座应吸在不宜晃动的钢管等结构上。九、动载试验方案1、实验目的：确定固有频率、阻尼比、振幅、冲击系数2、仪器：动态信号检测系统、电脑、应变式位移传感器及配套表座、拾振器3、实验方法：（1）、首先将振动传感器与电荷适配器相连，之后将已连接好的设备与动态采集系统相连，最后将动态采集系统与记录数据的电脑相连。（2）、开启计算机，打开动态应变仪的电源，预热10min。当采集系统中的红灯熄灭，表示系统自检完毕。(3)、启动DHDAS-5920动态信号采集分析软件，熟悉界面。(4)、设置测量参数：分析参数设置采样频率：1k2kHz；采用连续采样方式，即一直不断的采集和记录数据,其余不用设置。系统参数设置选定测量通道：2-1，并屏蔽未用通道，避免干扰。灵敏度：将传感器灵敏度输入相应的通道的灵敏度设置栏内。由于本试验采用的是加速度传感器，因此参数表中工程单位EU应设为m/s2,传感器灵敏度单位为PC/EU，表示每个工程单位输出多少电荷,DH105振动传感器给定的参数的为300PC/EU，即300PC/m/s2。量程范围：调整量程范围，使实验数据达到较好的信噪比。调整原则：不要使仪器过载，也不要使得信号过小。(5)、设备已经预热完毕。在进行测量之前，首先要对动态应变仪清零。(6)、启动数据采集，用手锤敲击吊车梁，使其产生自由衰减振动。(7)、现在屏幕上显示的是拾振器测量的单自由度自由衰减振动波形，记录6次冲击后停止采集。(8)、根据采集的波形可进行数据读取4、数据处理：十、试验成果分析及评价方法1焊接吊车梁的翼缘板宜用一层钢板，当采用两层钢板时，外层钢板宜沿梁通长设置，并应在设计和施工中采取措施使上翼缘两层钢板紧密接触。 2支承夹钳或刚性料耙硬钩吊车以及类似吊车的结构，不宜采用吊车桁架和制动桁架。 3焊接吊车桁架应符合下列要求： (1)在桁架节点处，腹杆与弦杆之间的间隙A不宜小于50MM，节点板的两侧边宜做成半径R不小于60M    M的圆弧；节点板边缘与腹杆轴线的夹角不应小于30。(图8.5.3-1）；节点板与角钢弦杆的连接焊缝，起落弧点应莹少缩进5MM（图8.5.3-LA)；竹点板与H形截面弦杆的T形对接与角接组合焊缝应子焊透，圆弧处不得有起落弧缺陷，其中重级工作制吊车桁架的圆弧处应予打磨，使之与弦杆平缓过渡(图8.5.3-1B)。 (2)杆件的填板当用焊缝连接时，焊缝起落弧点应缩进至少5MM(图8.5.3-1C)，重级工作制吊车桁架杆件的填板应采用高强度螺栓连接。    (3)当桁架杆件为H形截面时，节点构造可采用图8.5.3-2的形式。    4吊车梁翼缘板或腹板的焊接拼接应采用加引弧板和引出板的焊透对接焊缝，引弧板和引出板割去处应户打磨平整。焊接吊车梁和焊接吊车桁架的工地移段拼接应采用焊接或高强度螺栓的摩擦型连接。 5在焊接吊车梁或吊车衍架中，对7.1.1条中要求焊透的T形接头对接与角接组合焊缝形式宜如图8.5.5所示。 6吊车梁横向加劲肋的宽度不宜小于90MM。在支座处的横向加劲肋应在腹板两侧成对设置，并片与梁上下翼缘刨平顶紧。中间横向加劲肋的L端应与梁厂翼缘刨平顶紧，在重级工作制吊车梁中，中间横向加劲肋亦就在腹板两侧成对布置。而中、轻级工作制吊梁则可单侧没置或两侧错开没置。 在焊接吊车梁中。横向加劲肋(含短加劲肋)不得与受拉翼缘相焊.但可与受压翼缘焊接。端加劲肋可与梁上下翼缘相焊、中间横向加劲肋的下端宜在距受拉下翼缘50-100MM处断断开，其与腹板的连接焊缝不宜在肋卜端起落弧。 当吊车梁受拉翼缘(或吊车桁架下弦)与支撑相连时不宜采用焊接。 7 直接铺设轨道的吊车衍架上弦.其构造要求应与连续吊车梁相同。 8 重级工作制吊车梁中，上翼缘与柱或制动衔架传递水平力的连接宜采用高强度螺栓的摩擦型连接，而卜翼缘与制动梁的连接，可采用高强度螺栓摩擦型连接或焊缝连接。 吊车梁端部一与柱的连接构造应设法减少由于吊车梁弯曲变形而在连接处产生的附加应力。 9当吊车桁架和重级工作制吊车梁跨度等于或大于12M，或轻、中级工作制吊车梁跨度等于或大于18M时，宜设置辅助桁架和下翼缘(下弦)水平支撑系统。当设置垂直支撑时，其位置不宜在吊乍梁或吊车衍架竖向挠度较大处。 对吊车桁架，应采取构造措施，以防止其上弦因轨道偏心而扭转。 10重级工作制吊车梁的受拉翼缘板(或吊车拓架的受拉弦杆)边缘，宜为轧制边或自动气割边，当用手工割或剪切机切割时，应沿全长刨边。 11吊车梁的受拉翼缘(或吊车拓架的受拉弦杆)上不得焊接悬挂设备的零件，并不宜在该处打火或焊接夹具。 12吊车钢轨的接头构造应保证车轮平稳通过。当采用焊接长轨且用压板与吊车梁连接时，压板与钢轨间应留有一定空隙(约1MM)、以使钢轨受温度作用后有纵向伸缩的可能十一、处置建议（1）拆卸检查吊钩、轴、横吊车梁、滑轮、轴承并清洗润滑 （2）检查危险断面磨损状况 （3）吊钩的试验 （4）板钩检修（5）断丝检查 （6）钢丝径向磨损量 （7）钢丝变形检查 （8）钢丝绳润滑 （9）拆洗检修滑轮组，检查裂纹 （10）滑轮槽的检修 （11）轴孔的检查 （12）装配 （13）加固混凝土柱