保障人員和財(cái)產(chǎn)安全
鋼結(jié)構(gòu)廠房在工業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其內(nèi)部通常放置大量的設(shè)備、原材料和產(chǎn)品。如果廠房的承重結(jié)構(gòu)出現(xiàn)安全問題，如鋼梁、鋼柱等構(gòu)件承載能力不足，可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形、坍塌，這將對(duì)廠房?jī)?nèi)的人員生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，同時(shí)也會(huì)造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失。
確保生產(chǎn)活動(dòng)順利進(jìn)行
合適的承重能力是鋼結(jié)構(gòu)廠房正常使用的前提。廠房的承重安全與否直接影響到設(shè)備的安裝和運(yùn)行。例如，對(duì)于高精度的生產(chǎn)設(shè)備，需要廠房結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定的支撐，若廠房出現(xiàn)過大的變形，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備精度下降，影響產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而干擾生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行。
符合法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求
建筑法規(guī)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范以及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房的承重安全有明確規(guī)定。進(jìn)行承重安全檢測(cè)可以確保廠房的使用符合這些要求，避免因不符合規(guī)定而面臨法律責(zé)任，同時(shí)也有助于企業(yè)在行業(yè)內(nèi)樹立良好的安全形象。
收集相關(guān)資料
建筑設(shè)計(jì)文件：包括廠房的建筑平面圖、剖面圖、鋼結(jié)構(gòu)施工圖等。重點(diǎn)關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)的體系類型（如門式剛架、框架結(jié)構(gòu)等）、構(gòu)件尺寸（鋼梁、鋼柱的截面尺寸等）、鋼材型號(hào)和強(qiáng)度等級(jí)、連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方式（焊接、螺栓連接等），這些信息是確定廠房設(shè)計(jì)承重能力的關(guān)鍵依據(jù)。
施工記錄和竣工資料：查閱鋼材的質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告、焊接工藝評(píng)定報(bào)告、高強(qiáng)螺栓的復(fù)驗(yàn)報(bào)告等施工過程中的質(zhì)量控制文件，以及隱蔽工程驗(yàn)收記錄。竣工資料中的驗(yàn)收?qǐng)?bào)告可以作為廠房初始狀態(tài)合格的參考，幫助了解廠房的實(shí)際施工質(zhì)量與設(shè)計(jì)要求的符合程度。
廠房使用和維護(hù)記錄：掌握廠房的使用年限、用途變更情況（如從輕型加工車間變?yōu)橹匦蜋C(jī)械車間）、過往的維修和改造記錄（包括維修時(shí)間、部位、原因和維修方式）等。這些記錄有助于評(píng)估廠房的現(xiàn)有承重能力和潛在安全隱患。
設(shè)備清單和布局資料：收集廠房?jī)?nèi)現(xiàn)有設(shè)備的名稱、型號(hào)、重量、尺寸、分布位置等信息，以及未來可能增加的設(shè)備計(jì)劃。設(shè)備荷載是影響廠房承重安全的重要因素，準(zhǔn)確的設(shè)備信息對(duì)于檢測(cè)分析至關(guān)重要。
確定檢測(cè)范圍和重點(diǎn)區(qū)域
結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位：如梁柱節(jié)點(diǎn)、柱腳節(jié)點(diǎn)、屋架與柱的連接節(jié)點(diǎn)等，這些部位是應(yīng)力集中區(qū)域，容易出現(xiàn)疲勞損傷和連接失效等問題。
承受較大荷載的區(qū)域：如放置重型設(shè)備、大型儲(chǔ)料罐的區(qū)域，吊車運(yùn)行頻繁的區(qū)域（對(duì)于有吊車的廠房），這些區(qū)域的構(gòu)件承受的荷載較大，需要重點(diǎn)檢測(cè)其承載能力和變形情況。
經(jīng)歷過改造或損傷的區(qū)域：曾經(jīng)發(fā)生過火災(zāi)、撞擊等事故的區(qū)域，或者進(jìn)行過結(jié)構(gòu)改造（如增開洞口、增加夾層等）的區(qū)域，可能存在結(jié)構(gòu)安全隱患，應(yīng)作為重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象。
檢測(cè)范圍：涵蓋整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)廠房的承重結(jié)構(gòu)，包括鋼柱、鋼梁、吊車梁（如果有）、屋架（如果有）、支撐系統(tǒng)（如柱間支撐、屋面支撐）等。同時(shí)，對(duì)于與承重結(jié)構(gòu)相連的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（如墻板、屋面板）也需要進(jìn)行適當(dāng)檢查，因?yàn)槠淇赡軙?huì)對(duì)承重結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加荷載或約束作用。
重點(diǎn)區(qū)域：
準(zhǔn)備檢測(cè)設(shè)備和工具
超聲波探傷儀用于檢測(cè)鋼材內(nèi)部缺陷，根據(jù)鋼材厚度和探傷要求選擇合適頻率的探頭，探傷時(shí)在鋼材表面涂抹耦合劑（如漿糊、機(jī)油等）以保證超聲波有效傳入鋼材內(nèi)部。
磁粉探傷設(shè)備用于檢測(cè)鋼材表面和近表面的缺陷，通過在構(gòu)件表面施加磁粉，觀察磁粉的聚集情況來發(fā)現(xiàn)裂縫、夾渣等缺陷。
卡尺或千分尺用于測(cè)量鋼材構(gòu)件的尺寸，確保構(gòu)件的實(shí)際尺寸符合設(shè)計(jì)要求。涂層測(cè)厚儀用于檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層厚度，測(cè)量精度一般為 ±(1 - 3)μm，測(cè)量時(shí)將探頭垂直于涂層表面，在不同位置多次測(cè)量取平均值。
結(jié)構(gòu)檢測(cè)設(shè)備：
變形測(cè)量設(shè)備：全站儀用于測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)廠房的三維坐標(biāo)，獲取構(gòu)件的變形情況（如撓度、傾斜度等）；水準(zhǔn)儀用于測(cè)量高差，確定構(gòu)件的平整度。應(yīng)變片可貼在構(gòu)件表面，測(cè)量構(gòu)件在荷載作用下的應(yīng)變情況，通過應(yīng)變 - 應(yīng)力關(guān)系計(jì)算構(gòu)件所受應(yīng)力。
荷載測(cè)試設(shè)備（如有需要）：壓力傳感器用于測(cè)量廠房實(shí)際承受的荷載大小，可安裝在關(guān)鍵構(gòu)件或設(shè)備支撐點(diǎn)處。荷重塊（沙袋、鐵塊等）可用于模擬加載試驗(yàn)，以檢測(cè)結(jié)構(gòu)在不同荷載下的性能。
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件外觀檢查
對(duì)鋼柱、鋼梁、屋架等主要承重構(gòu)件進(jìn)行目視檢查，觀察構(gòu)件表面是否有變形、裂縫、銹蝕、磨損、脫焊等情況。例如，檢查鋼梁是否有下?lián)犀F(xiàn)象，鋼柱是否有彎曲或傾斜，構(gòu)件的連接部位是否有松動(dòng)或開裂。對(duì)于有吊車的廠房，還要檢查吊車梁的磨損情況和軌道的平整度。
對(duì)于大型或高位的構(gòu)件，可使用望遠(yuǎn)鏡或無人機(jī)進(jìn)行輔助觀察。對(duì)于難以直接觀察的部位，如構(gòu)件的背面、內(nèi)部等，可采用內(nèi)窺鏡等工具進(jìn)行檢查。
鋼結(jié)構(gòu)材料性能檢測(cè)
鋼材厚度檢測(cè)：使用卡尺或千分尺在鋼材構(gòu)件的不同位置進(jìn)行測(cè)量，如梁柱的翼緣、腹板等部位，確保鋼材的實(shí)際厚度不小于設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，檢查厚度的均勻性，對(duì)于厚度偏差較大的情況，需要進(jìn)一步分析其對(duì)構(gòu)件承載能力的影響。
鋼材內(nèi)部缺陷檢測(cè)：利用超聲波探傷儀對(duì)鋼材的焊接部位和關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行探傷檢測(cè)。探傷時(shí)，按照焊縫的長(zhǎng)度和形狀進(jìn)行分區(qū)掃描，觀察探傷儀顯示屏上的波形，判斷鋼材內(nèi)部是否存在裂縫、夾渣等缺陷。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的缺陷，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 11345 - 2013《焊縫無損檢測(cè) 超聲檢測(cè) 技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》）進(jìn)行評(píng)定，確定缺陷的性質(zhì)、大小和位置，并評(píng)估其對(duì)構(gòu)件安全的影響。同時(shí)，采用磁粉探傷檢測(cè)鋼材表面和近表面的缺陷，作為超聲波探傷的補(bǔ)充。
鋼材防腐涂層檢測(cè)：使用涂層測(cè)厚儀在鋼結(jié)構(gòu)表面的不同位置測(cè)量防腐涂層厚度，檢查涂層是否有剝落、起皮等現(xiàn)象，評(píng)估其防腐性能。對(duì)于涂層厚度不足或損壞的區(qū)域，應(yīng)考慮其可能導(dǎo)致的鋼材銹蝕問題，以及對(duì)構(gòu)件耐久性的影響。
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸測(cè)量
用鋼尺等工具測(cè)量鋼柱、鋼梁等構(gòu)件的長(zhǎng)度、截面尺寸（如高度、寬度），檢查是否與設(shè)計(jì)圖紙相符。對(duì)于變形的構(gòu)件，測(cè)量其變形量，如梁的撓度、柱的彎曲度等。構(gòu)件尺寸的偏差可能會(huì)影響其承載能力和穩(wěn)定性，通過測(cè)量和對(duì)比設(shè)計(jì)尺寸，可以初步判斷構(gòu)件是否滿足要求。
連接節(jié)點(diǎn)檢查
焊接連接檢查：檢查焊縫質(zhì)量，查看是否有開裂、氣孔、夾渣等缺陷。對(duì)于重要的焊縫，除了外觀檢查外，還需要進(jìn)行無損探傷檢測(cè)。同時(shí)，檢查焊縫的尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求，如焊縫的高度、長(zhǎng)度等。
螺栓連接檢查：檢查螺栓的緊固程度，是否有松動(dòng)、缺失等情況。使用扭矩扳手抽檢部分螺栓的緊固扭矩是否符合要求。查看墊圈、螺母等配件是否齊全，螺栓的螺紋是否有損壞。對(duì)于高強(qiáng)螺栓連接，還需要檢查其摩擦面的抗滑移系數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求。
荷載及承載能力計(jì)算分析
根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)件的實(shí)際情況，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)原理和軟件（如 SAP2000、ANSYS 等）建立結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。準(zhǔn)確輸入構(gòu)件的幾何尺寸、材料特性（如鋼材的屈服強(qiáng)度、彈性模量等）、邊界條件（如柱腳的固定方式、梁的支承條件等）等參數(shù)。
將計(jì)算得到的各種荷載按照規(guī)范規(guī)定的荷載組合方式（如承載能力極限狀態(tài)下的基本組合、正常使用極限狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)組合等）輸入到結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中，進(jìn)行內(nèi)力分析，得到構(gòu)件（如梁、柱）在各種荷載組合下的內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力等）。
根據(jù)構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等參數(shù)，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算構(gòu)件的承載能力（如抗彎承載能力、抗剪承載能力、軸心受壓承載能力等）。對(duì)比構(gòu)件的計(jì)算內(nèi)力和承載能力，評(píng)估構(gòu)件的安全性。如果構(gòu)件的內(nèi)力超過其承載能力，或者構(gòu)件的變形超過允許值，則說明構(gòu)件的承載能力不足，需要采取加固措施。
恒荷載計(jì)算：包括鋼結(jié)構(gòu)廠房自身重量（根據(jù)鋼材密度和構(gòu)件尺寸計(jì)算）、屋面板和墻板重量（根據(jù)材料類型和厚度計(jì)算）、設(shè)備重量（根據(jù)設(shè)備清單和布局確定）等。對(duì)于有吊車的廠房，還需考慮吊車橋架和起吊重物的重量。
活荷載計(jì)算：根據(jù)廠房的使用功能，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范確定活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。如對(duì)于一般的加工車間，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可能為 3.0 - 5.0kN/m2；對(duì)于有人員密集活動(dòng)的區(qū)域，考慮人員活動(dòng)荷載；對(duì)于有吊車的廠房，還要考慮吊車的豎向和水平荷載。
風(fēng)荷載和雪荷載計(jì)算：根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料和建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，計(jì)算風(fēng)荷載和雪荷載。風(fēng)荷載的計(jì)算要考慮廠房的體型系數(shù)、高度、基本風(fēng)壓等因素；雪荷載要考慮屋面的坡度、形狀等因素。
荷載計(jì)算：
承載能力計(jì)算分析：
目視檢查與工具輔助檢查
目視檢查：技術(shù)人員直接觀察鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外觀情況，包括裂縫的走向、寬度、長(zhǎng)度，變形的程度，材料的損壞等。通過對(duì)比構(gòu)件不同部位的相對(duì)位置來判斷明顯的變形，如檢查梁的兩端是否有相對(duì)位移來判斷梁的撓度。
工具輔助檢查：利用放大鏡檢查裂縫的細(xì)節(jié)，如裂縫內(nèi)部是否有填充物、是否有進(jìn)一步擴(kuò)展的跡象等。使用塞尺測(cè)量裂縫的寬度，得到更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。對(duì)于高處或難以到達(dá)的區(qū)域，使用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察；對(duì)于構(gòu)件內(nèi)部難以觀察的部位，使用內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查。
材料檢測(cè)技術(shù)
厚度測(cè)量：卡尺或千分尺用于測(cè)量鋼材構(gòu)件的厚度，測(cè)量時(shí)要選擇合適的測(cè)量點(diǎn)，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。涂層測(cè)厚儀用于檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層厚度，測(cè)量時(shí)將探頭垂直于涂層表面，在涂層的不同位置進(jìn)行多次測(cè)量，取平均值作為涂層的厚度。
涂層附著力檢測(cè)：對(duì)于涂層附著力的檢測(cè)，可以采用劃格法或拉開法。劃格法是在涂層表面劃格后，觀察涂層的剝落情況；拉開法是通過專用的拉力試驗(yàn)設(shè)備，將涂層從基材上拉開，測(cè)量拉開所需的力，以此來評(píng)估涂層的附著力。
超聲波探傷：根據(jù)鋼材厚度和探傷要求選擇合適頻率的超聲波探頭。探傷時(shí)，在鋼材表面涂抹耦合劑（如漿糊、機(jī)油等），以保證超聲波能夠有效傳入鋼材內(nèi)部。探頭在鋼材表面移動(dòng)掃描，觀察探傷儀顯示屏上的波形，判斷鋼材內(nèi)部是否存在缺陷。對(duì)于焊縫探傷，要按照焊縫的長(zhǎng)度和形狀進(jìn)行分區(qū)掃描，確保探傷的全面性。
磁粉探傷：將構(gòu)件表面清理干凈后，施加磁粉，使磁粉均勻分布在構(gòu)件表面。當(dāng)構(gòu)件表面或近表面存在缺陷時(shí)，磁粉會(huì)在缺陷處聚集，形成明顯的痕跡，從而發(fā)現(xiàn)缺陷。這種方法適用于檢測(cè)表面和近表面的裂縫、夾渣等缺陷。
鋼材探傷檢測(cè)：
鋼材厚度和涂層檢測(cè)：
結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析技術(shù)
結(jié)構(gòu)力學(xué)方法：根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)形式（如門式剛架、框架結(jié)構(gòu)等）和受力特點(diǎn)，運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)原理進(jìn)行計(jì)算。例如，對(duì)于門式剛架，可根據(jù)其在豎向荷載（如自重、屋面荷載等）和水平荷載（如風(fēng)荷載）作用下的受力情況，計(jì)算梁柱的內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力等），再結(jié)合構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度，評(píng)估構(gòu)件的承載能力。
有限元分析方法：在結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件中，采用有限元分析方法將鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)離散為有限個(gè)單元（如梁?jiǎn)卧?、柱單元、殼單元等）。通過對(duì)每個(gè)單元建立平衡方程，結(jié)合邊界條件（如基礎(chǔ)的固定方式、構(gòu)件的連接方式等），求解整個(gè)結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)。有限元分析可以考慮材料的非線性特性（如鋼材的屈服）、幾何非線性（如大變形問題），能夠更準(zhǔn)確地模擬鋼結(jié)構(gòu)廠房在復(fù)雜荷載作用下的實(shí)際受力情況。
