盐田区广告牌及屋顶广告牌安全评估鉴定中心
广告牌安全检测鉴定：
钢结构广告牌普遍使用于车站、机场、高速公路等户外，根据其所处环境特性，钢结构广告牌结构设计业有相应的改变，钢结构广告牌可以起到很好的宣传作用，下面就钢结构广告牌整理了一些知识，希望能够帮助更多读者认识钢结构广告牌的结构设计原理。
钢结构广告牌荷载结构设计剖析：
钢结构广告牌的基础工程设计须结合轴力、弯矩、扭矩等不同结构的作用，以保证广告牌的强度、刚度及地基的承载力和抗剪强度，严格按照标准执行，广告牌的基础构造有两种：
一、平衡重力式：即**部荷载主要由大体积基础重力来平衡，混凝土用量也较多，但施工容易，节流钢材，适合在松软土质且有开阔的施工厂地时施工。
二、桩基式：以扩孔桩为主，基础可在施工场地受限的情况下采用，其优点是基础施工现场很小，混凝土用量仅为平衡重力式基础的三分之一左右，但施工难度略有增大。
要有效的控制钢结构广告牌的稳定性，必须采取合理优质的钢结构广告牌设计工程方案，从广告牌的强度、刚度和稳定性这三方面加以控制和改进，从而保证广告牌的安全，减少广告牌对生命造成的潜在威胁。
广告牌荷载和荷载组合结构承受的荷载
a.自重b.风荷载c.温度荷载d.检验活载e.地震荷载
荷载组合的类型
a.根本组合b.特别组合c.施工吊装
承载力剖析：由于钢立柱为压弯构件，其承载力取决于柱的长细比、支承条件、截面尺寸以及作用于柱上的荷载等，经过统计表明，钢立柱的承载力通常由稳定性控制。根据钢构造结构设计原理，对钢结构广告牌构造、承载力等统一获取焊脚尺寸。
钢结构广告牌的变位控制
钢结构广告牌立柱太高，在水平风载作用下容易产生顺风向水平移动，**部构造为悬臂桁架，在风载及自重作用下，悬臂端部也会发生相应的变化，假如这些变位过大，将直接影响到广告牌的美观，较可怕的是，这些变位较易引起附加内力，增大构造内部的应力，从而降低广告牌的安全性，因此，在广告牌设计中应严格限制变形。
单立柱广告牌检测鉴定
单立柱广告牌鉴定主要依据《户外广告设施钢结构技术规程》( CECS 148: 2003 ) 、《民用建筑性鉴定标准》(GB50292 - 1999)等现行设计、施工规范,上部钢结构检测按《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205 - 2001)所列项目及要求进行,较为明确,而基础部分由于埋在地下,如何检查其质量成为一个难点。笔者根据多年经验,谈几点已有单立柱广告牌基础检查内容及方法。
⑴基础验算须地质资料,故如无地质勘探报告的应在广告牌周边进行补勘。
⑵基础局部开挖检查。基础型式主要有两种:一种是平衡重力式,即上部荷载主要由大体积基础及其上的覆土重力平衡,一般多用于场地开阔处,如公路旁农田、山坡处;另一种为灌注桩基础,一般在施工场地受**采用,多用于市区广告牌。对**种基础,可直接开挖量测基础尺寸;通过钻取混凝土芯样进行抗压强度试验获得基础混凝土强度值;通过钢筋扫描仪检查配筋;查看基础持力层情况,判断其是否与设计或地质勘探报告要求相符。大型广告牌桩基础深度一般**过5米,故较难开挖到桩底,检测时根据现场条件确定开挖深度。多数广告牌桩基础桩身较大弯矩出现在桩**下400mm～1000mm处,本次倾覆的广告牌基础即自桩**下660mm处破坏,故一般开挖深度应**过1米。同样通过钻取混凝土芯样进行抗压强度试验获得基础混凝土强度值,通过钢筋扫描仪检查基础配筋。本次倾覆的广告牌如出事前进行局部开挖检查,则可及时发现桩基础混凝土存在的问题。基础局部开挖检查时须注意开挖点须选在基础受力较小方向,必要时**行计算,确保局部开挖不影响安全,而检测完后须立即回填。
⑶地脚锚栓拉拔试验。广告牌是通过预埋在基础的地脚锚栓将上部荷载传递到基础,故基础对地脚锚栓的锚固能力至关重要。地脚锚栓拉拔试验是非破损试验,操作简便,速度快,费用少,能综合反映基础质量状况,是基础质量检查中使用较多的一种手段。建议将该试验报告作为进行广告牌基础验收时土建施工单位必须提交的技术文件之一。本次倾覆的广告牌锚栓与灌注桩中纵向主筋焊接,倾覆过程钢筋被拔出。受拉侧钢筋外表无缩径现象,从破坏截面截取的钢筋其拉力试验延性较好,有明显的屈服台阶及屈服点,说明倾覆过程受拉侧钢筋未产生明显塑性变形,受拉侧钢筋在广告牌破坏过程其截面应力未**过屈服点,基础对钢筋的锚固作用相当小。该广告牌如进行地脚锚栓拉拔试验,则在较小荷载下锚栓即被拔出,不能满足承载要求,必须进行处理,则完全可以避免事故发生。
⑷多桩基础广告牌立柱位于承台中心,此时可对灌注桩进行钻芯法检测,了解桩身完整性,混凝土强度及桩底持力层情况。单桩基础立柱位于灌注桩中心,此时不易采用钻芯法检测。
⑸荷载试验。通过施加水平力,使得立柱根部弯矩达到设计弯矩值。中小广告牌可以采用荷载试验对立柱及基础工作性能进行检测,但对大型广告牌,由于须施加较大荷载而不易采用。需特别提出的是,广告牌使用期间经历的台风可作为了解其工作性能的一个方法,但不能将其作为判断广告牌是否合格的标准。广告牌结构安全性鉴定必须由有资质单位按国家规范进行,鉴定报告须包括现场检测数据、结构计算数据、安全性分析评定结果及整改建议等。检测数据含结构、构件截面尺寸,基础开挖情况,锚栓数量、直径及拉拔试验报告,焊缝外观质量、焊脚尺寸,对接焊缝特别是立柱与底板连接焊缝的超声波探伤报告等。结构计算数据须包括上部结构计算及基础验算各参数取值和结果。
焊缝质量等级一级、二级、三级
2.1焊缝质量等级的两重含义
从焊缝本身来说决定焊缝质量的因素主要有3方面,分别是焊缝内部缺陷、焊缝外观表面缺陷以及焊缝尺寸。因此,焊缝质量等级就存在着两重含义,其一是针对焊缝内部缺陷检验,其二是针对焊缝外观表面缺陷检验。对于设计者来说,正确的图纸标注应该是将两重含义分别标明。但目前绝大部分情况是设计者只进行笼统地规定,如“该焊缝质量等级为二级”,此时正确地理解是“焊缝内部缺陷按二级检验,外观缺陷也按二级检验”。对于需要进行疲劳验算的构件如吊车梁,其中某些部位的角焊缝,虽然不进行内部缺陷的超声波探伤(三级焊缝) ,但其外观表面质量等级应为二级,所以笼统地说“角焊缝都是三级焊缝”就有失全面。
2.2焊缝质量等级确定原则
1)焊缝质量等级主要与其受力情况有关,受拉焊缝的质量等级要求**受压或受剪的焊缝;受动力荷载的焊缝质量等级要**受静力荷载的焊缝。
2)凡对接焊缝,除非作为角焊缝考虑部分熔透的焊缝外,一般都要求熔透并与母材等强,故需要进行无损探伤。因此,对接焊缝的质量等级不宜**二级。
3)在建筑钢结构中,角焊缝一般不进行无损探伤检验,但对外观缺陷的等级(见现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB5020522001附录A)可按实际需要选用二级或三级。
2.3焊缝质量等级设计原则
焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况,按下述原则分别选用不同的质量等级:
1)在需要进行疲劳计算的构件中,凡对接焊缝均应焊透,其质量等级为:①作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝,受拉时应为一级,受压时应为二级;②作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。
2)不需要计算疲劳的构件中,凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透,其质量等级当受拉时应不**二级,受压时宜为二级。
3)重级工作制(A6～A8)和起重量Q≥50t的中级工作制(A4、A5)吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头焊缝均要求焊透,焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝,其质量等级不应**二级。
4)不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝,以及搭接连接采用的角焊缝,其质量等级为:①对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量≥50t的中级工作制吊车梁,焊缝的外观质量标准应符合二级;②对其他结构,焊缝的外观质量标准可为三级。
2.4焊缝无损检测的检验等级
超声波检验等级分为A、B、C三个级别
1)A级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验,只对允许扫查到的焊缝截面进行探测。一般不要求作横向缺陷的检验。母材厚度> 50mm时,不得采用A级检验。
2)B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验,对整个焊缝截面进行探测。母材厚度>100mm时,采用双面双侧检验。受几何条件的限制可在焊缝的双面单侧采用两种角度探头进行探伤。条件允许时应作横向缺陷的检验。
3) C级检验至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验。同时要作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺陷检验。母材厚度> 100mm时,采用双面双侧检验。