# 户外钢结构（广告牌）检测 ## 一、检测背景与目的 1. **背景** -户外钢结构广告牌长期暴露在自然环境中，受到各种自然因素的侵蚀。例如，风吹、日晒、雨淋、雪压等会导致钢结构的材料性能下降、构件变形和连接松动。 -部分户外广告牌还可能受到周边环境的影响，如附近施工的振动、车辆行驶产生的气流等。随着使用时间的增加，广告牌自身的老化也是一个不可忽视的问题。2. **目的** -全面评估户外钢结构广告牌的安全性和可靠性，确保其在使用过程中不会对周围人员和环境造成危害。 -为广告牌的维护、修复、加固或拆除提供科学依据，合理规划广告牌的使用寿命和使用方式。 ## 二、检测依据 1. **相关标准规范** - 《钢结构工程施工质量验收标准》（GB 50205 -2020）：用于判定钢结构广告牌在施工过程中的质量是否符合要求。 - 《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344 - 2019）：规定了钢结构广告牌检测的方法、抽样数量和判定规则等内容。 -《钢结构设计标准》（GB 50017 - 2017）：作为评估钢结构广告牌设计合理性和承载能力的重要参考。 - 《建筑结构荷载规范》（GB 50009 - 2012）：用于计算广告牌所承受的各种荷载，如自重、风荷载、雪荷载等。2. **广告牌的原始设计文件和资料** -包括钢结构广告牌的建筑和结构设计图纸、施工记录、材料质量证明文件等。这些文件能够帮助检测人员了解广告牌的原始设计意图、结构形式、材料规格以及施工质量等关键信息。## 三、检测内容 ### （一）基本信息收集 1. **广告牌概况** -**位置与周边环境**：记录广告牌所处的地理位置，包括所在道路名称、方位（如街角、路边等）、周边建筑物的高度和距离等信息。调查周边的自然环境，如是否靠近河流、海洋（考虑腐蚀性），是否处于风口位置（考虑风荷载），以及当地的气象条件（如年平均风速、大风压、基本雪压等）。 -**使用情况**：了解广告牌的使用年限、使用功能（如是否有照明、电子显示屏等）、日常维护情况（包括维护周期、维护内容等）和近期是否有改造或维修记录。2. **广告牌规格与结构信息** -**尺寸参数**：测量广告牌的高度、宽度、厚度等基本尺寸。对于形状不规则的广告牌，要详细记录其各个部分的尺寸。测量支撑结构（如钢柱、钢梁等）的长度、间距和截面尺寸。 -**结构形式与材料**：确定广告牌的结构形式，常见的有单立柱式、双立柱式、框架式等。记录主要结构构件（如柱、梁、支撑等）的材料型号（如Q235钢、Q345钢等）和截面形状（如H型钢、圆钢管等）。查看广告牌面板（如灯箱面板、喷绘布等）的材料类型、厚度和固定方式。### （二）现场检测 #### 1. 外观检查 -**整体外观**：从多个角度观察广告牌的整体外观，检查是否有明显的变形、倾斜、倒塌迹象。使用全站仪或经纬仪等测量设备，在广告牌的关键部位（如柱顶、梁端等）设置测量点，测量广告牌的垂直度和整体变形情况。例如，检查广告牌是否存在扭曲现象，整体是否保持垂直和平整。 - **构件外观检查**： -**钢柱检查**：查看钢柱表面是否有锈蚀、撞伤、变形等情况。重点检查柱脚与基础的连接部位，查看是否有松动、移位或腐蚀现象。对于柱身，要注意是否有弯曲变形，特别是在广告牌承受较大风荷载或其他侧向力方向的一侧。例如，柱身如果出现明显的弯曲，可能会影响整个广告牌的稳定性。 -**钢梁检查**：检查钢梁的表面状况，包括锈蚀程度、是否有裂缝、变形等。查看钢梁的拼接部位和连接节点，检查焊缝是否有开裂、螺栓是否有松动等情况。例如，焊缝开裂可能导致构件连接失效，从而引发安全事故。 -**支撑系统检查**：检查广告牌的斜撑、横撑等支撑构件是否完整，有无变形、断裂现象。查看支撑构件与主结构的连接节点是否牢固，支撑的设置是否符合设计要求。支撑系统对于保证广告牌的整体稳定性起着关键作用，例如，斜撑如果出现断裂或松动，广告牌在风荷载作用下可能会失去平衡。 -**面板检查**：检查广告牌面板是否有损坏，如灯箱面板是否有破裂、漏电现象，喷绘布是否有撕裂、褪色等情况。查看面板与支撑结构的连接是否牢固，密封胶条是否完好，有无脱落、老化现象。例如，面板如果脱落，可能会对下方的行人或车辆造成危害。#### 2. 材料性能检测 - **钢材材质检测**： -**材质验证**：检查钢材的质量证明文件，核实钢材的型号、规格是否与设计要求相符。对于有怀疑的钢材或缺少质量证明文件的情况，进行现场抽样检测，包括化学成分分析和力学性能试验。通过这些试验，可以确定钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性等指标是否符合标准。例如，如果钢材的屈服强度低于设计要求，在承受荷载时可能会过早地发生塑性变形。 -**锈蚀检测**：采用涂层测厚仪、超声波测厚仪等设备检测钢材表面的锈蚀情况。根据锈蚀程度将其分为轻微、中度、重度锈蚀，并估算锈蚀面积占构件表面积的比例。对于锈蚀严重的部位，需要评估其对构件截面削弱程度和承载能力的影响。例如，严重的锈蚀可能会使构件的截面面积减小，从而降低其承载能力。 - **连接材料检测（如果有）**： -**焊接材料检测**：检查焊接材料（焊条、焊丝、焊剂等）的质量证明文件，查看其型号、规格是否符合设计和焊接工艺要求。对于重要的焊接节点，可对焊缝进行无损检测，如超声波探伤、磁粉探伤或射线探伤，以检查焊缝内部是否存在缺陷（如气孔、夹渣、未焊透等）。例如，焊缝中的气孔可能会导致应力集中，降低焊缝的承载能力。 -**螺栓检测**：检查高强螺栓和普通螺栓的规格、型号是否符合设计要求。对于高强螺栓，使用扭矩扳手检查螺栓的预紧力是否达到设计值，查看螺栓头和螺母是否有松动、滑丝等现象。对于普通螺栓，检查螺栓是否齐全、拧紧，螺栓孔是否有变形、扩孔等情况。例如，螺栓松动可能会使连接节点的刚度和承载能力下降。#### 3. 结构尺寸测量 -**构件尺寸测量**：使用钢尺、卡尺、超声波测厚仪等工具，对钢柱、钢梁等主要结构构件的尺寸进行测量，包括长度、截面尺寸（高度、宽度、厚度）等。将测量结果与设计图纸进行对比，分析尺寸偏差对结构受力性能的影响。一般构件尺寸偏差不应超过设计值的±5%，若偏差过大，可能改变结构的受力状态和承载能力。例如，钢梁的截面尺寸变小可能会使其抗弯能力降低。 -**安装尺寸测量**：测量钢结构广告牌的安装尺寸，如柱的垂直度、梁的水平度等。这些安装尺寸的偏差直接影响广告牌的正常使用和结构安全。例如，柱的垂直度偏差过大可能会导致广告牌整体倾斜，影响其稳定性。### （三）荷载调查与结构验算 1. **荷载调查** - **恒载调查**： -**结构自重**：根据钢结构广告牌的实际尺寸和钢材用量，计算广告牌的结构自重。考虑钢柱、钢梁、支撑系统等构件的重量，以及广告牌面板（包括灯箱、喷绘布等）的重量。例如，通过钢材的密度和构件的体积可以计算出钢构件的重量。 -**附加设施自重（如果有）**：记录广告牌上的附加设施（如灯光设备、电子显示屏等）的重量和位置，这些设备的自重作为恒载作用在广告牌结构上。 - **活载调查**： -**风荷载**：根据广告牌所在地区的气象资料，获取当地的基本风压。考虑广告牌的高度、尺寸、形状、朝向等因素，按照《建筑结构荷载规范》的规定计算风荷载。由于广告牌是高耸结构，风荷载通常是其主要的侧向荷载。例如，广告牌的高度越高、面积越大，所承受的风荷载就越大。 -**雪荷载（如果适用）**：对于位于可能积雪地区的广告牌，根据当地的基本雪压，考虑广告牌面板的坡度等因素，计算雪荷载。一些角度较陡的广告牌面板雪荷载相对较小。 -**其他活载（如维修人员荷载）**：考虑在广告牌维修期间，维修人员在广告牌上的活动荷载。一般按照规范规定的人员活动荷载取值。 2.**结构验算** -根据现场检测获取的钢结构广告牌实际尺寸、材料性能、荷载情况等数据，利用的结构分析软件（如PKPM、SAP2000等）建立广告牌的结构计算模型。 -在计算模型中输入广告牌的各项参数，包括构件尺寸、材料特性（如钢材强度、弹性模量等）、边界条件（如柱脚的固接、铰接等），将荷载（恒载、活载等）按照规范要求进行组合加载到模型上。 - 对钢结构广告牌进行结构验算，主要包括： -**强度验算**： -**构件强度验算**：对钢柱、钢梁、支撑构件等主要结构构件进行强度验算，检查其在各种荷载组合作用下的应力是否超过钢材的设计强度。根据构件的受力特点（如轴心受力、受弯、拉弯或压弯等），分别验算其抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度。例如，对于受弯的钢梁，要验算其抗弯强度是否满足要求。 -**连接节点强度验算**：对焊接节点和螺栓连接节点进行强度验算。对于焊接节点，检查焊缝的承载能力是否满足要求；对于螺栓连接节点，验算螺栓的抗剪、抗拉强度是否足够，考虑节点板的强度和稳定性。例如，螺栓连接节点在承受拉力时，要确保螺栓的抗拉强度能够承受拉力。 - **稳定性验算**： -**整体稳定性验算**：计算钢结构广告牌的整体稳定性，考虑广告牌在风荷载等侧向力作用下是否会发生整体失稳。通过计算广告牌的抗侧刚度和侧向位移，评估其整体稳定性。例如，当广告牌的抗侧刚度不足时，在大风作用下可能会发生整体倾斜或倒塌。 -**构件稳定性验算**：对于受压的钢柱和受压杆件（如支撑构件），进行稳定性验算。计算构件的长细比，判断是否满足稳定性要求。根据构件的截面形式、材料特性和受力情况，计算稳定系数，评估构件的稳定性。例如，长细比过大的受压杆件可能会发生失稳。 - **变形验算**： -**构件变形验算**：计算钢柱、钢梁等构件在荷载作用下的变形（如挠度、侧移等），与规范允许的大变形值进行比较。构件变形过大可能影响广告牌的外观和正常使用，如梁的挠度过大可能导致面板不平，钢柱的侧移过大可能引起广告牌的整体倾斜。 -**整体变形验算**：评估钢结构广告牌的整体变形情况，如广告牌的沉降、倾斜等。广告牌的整体变形应在允许范围内，以保证广告牌的结构安全和正常使用。例如，广告牌的倾斜度过大可能会影响其视觉效果和安全性。## 四、检测方法 1. **现场检测设备** -**测量工具**：全站仪、经纬仪用于测量广告牌的变形和垂直度；钢尺、卡尺、超声波测厚仪用于测量构件尺寸；水准仪用于测量安装尺寸（如钢梁的水平度等）；涂层测厚仪用于检测钢材的锈蚀程度和涂层厚度。 -**材料检测设备**：钢材化学成分分析仪、材料试验机用于钢材材质检测；超声波探伤仪、磁粉探伤仪、射线探伤仪用于焊接材料的无损检测；扭矩扳手用于螺栓预紧力检测。 -**荷载测试设备（如有需要）**：压力传感器用于测量风荷载（在特殊研究或验证情况下）；风速仪用于现场测量风速，辅助计算风荷载；雪深仪（在雪季）用于测量积雪深度，辅助计算雪荷载。2. **检测操作流程** -**准备阶段**：收集钢结构广告牌的设计文件和相关资料，制定详细的检测计划，准备检测设备和工具，确保检测人员具备相应的资质和安全防护措施。 - **现场检测阶段**： -按照先整体后局部、先外观后内部的原则进行检测。进行广告牌整体外观检查，包括变形和构件外观检查；对重点部位（如焊接节点、螺栓连接节点等）进行详细检查。 -在进行材料性能检测和结构尺寸测量时，严格按照设备的操作规程进行操作，确保检测数据的准确性。对于需要取样的检测项目，按照相关标准规范选取样品，并做好标记和记录。 -在荷载调查过程中，仔细核对广告牌的各项参数，准确计算各种荷载。对于不确定的荷载参数，可通过现场实测或咨询相关人士来确定。 -**数据分析与验算阶段**：将现场检测数据进行整理和分析，剔除异常数据。将有效数据输入结构分析软件，建立广告牌的结构计算模型。按照荷载组合和结构验算要求进行计算。对验算结果进行分析，判断广告牌的安全状况是否满足要求。## 五、检测结果 ### （一）外观检查结果 1.**整体外观情况**：经测量，钢结构广告牌整体垂直度偏差为[X]mm，大侧向位移为[X]mm（在广告牌高度方向的[具体位置]处）。广告牌外观无明显的整体变形，但在局部区域（如靠近边缘的一侧）有轻微振动迹象。2. **构件外观检查结果**： -**钢柱检查结果**：部分钢柱表面有锈蚀现象，轻度锈蚀占柱表面积约30%，中度锈蚀约10%，主要集中在柱脚和与梁连接部位。柱身未发现明显的弯曲变形，柱脚与基础连接牢固，无松动现象。 -**钢梁检查结果**：钢梁表面有少量锈蚀，主要在梁的下翼缘和拼接部位。部分钢梁的拼接焊缝有细小裂纹，长度在[裂纹长度范围]mm之间。连接钢梁的螺栓有少量松动，约占总数的5%。 -**支撑系统检查结果**：斜撑和横撑等支撑构件有局部变形，变形量在[变形量范围]mm之间。部分支撑与钢柱或钢梁的连接节点有松动现象，影响支撑系统的整体稳定性。 -**面板检查结果**：广告牌面板有部分损坏，灯箱面板有少量破裂现象，面积约占总面积的5%，未发现漏电情况。喷绘布有局部撕裂和褪色，主要是由于长期日晒和风雨侵蚀导致。面板与支撑结构的连接部位有密封胶条脱落现象，导致局部漏水。### （二）材料性能检测结果 1. **钢材材质检测结果**： -**材质验证结果**：通过查看质量证明文件和抽样检测，大部分钢材的型号和化学成分符合设计要求。但有少量钢材（约占总钢材量的3%）的屈服强度略低于设计标准，需要关注其对结构承载能力的影响。 -**锈蚀检测结果**：钢材表面锈蚀情况较为普遍，经过检测，平均锈蚀深度在[锈蚀深度范围]mm之间，对构件截面的削弱程度在[削弱程度范围]%之间，对结构承载能力有一定影响。2. **连接材料检测结果（如果有）**： -**焊接材料检测结果**：焊接材料的质量证明文件齐全，型号符合设计要求。对重要焊接节点进行无损检测，发现约10%的焊缝存在内部微小缺陷（如气孔、夹渣），但未发现影响结构安全的严重缺陷。 -**螺栓检测结果**：高强螺栓和普通螺栓的规格符合设计要求。高强螺栓的预紧力检查发现约8%的螺栓预紧力不足，普通螺栓有少量松动和扩孔现象。### （三）结构尺寸测量结果 1.**构件尺寸测量结果**：大部分构件尺寸与设计图纸相符，偏差在±3%以内。个别钢梁的截面高度略小于设计值，偏差为 -4%，需要关注其对强度和刚度的影响。 2.**安装尺寸测量结果**：柱的垂直度偏差在允许范围内，但部分钢梁的水平度偏差为[水平度偏差数值]mm，超过了规范允许值，可能影响广告牌的正常使用和结构安全。### （四）荷载调查与结构验算结果 1. **荷载调查结果**： -**恒载调查结果**：结构自重计算结果与设计值相符，附加设施自重（如灯光设备等）也已准确统计。 -**活载调查结果**：风荷载根据广告牌的实际参数和当地气象条件重新计算，考虑了广告牌的高度、尺寸等因素。雪荷载（如果适用）计算结果显示，由于广告牌面板坡度较陡，雪荷载相对较小。维修人员荷载按照规范取值。2. **结构验算结果**： - **强度验算结果**： -**构件强度验算结果**：在考虑各种荷载组合后，部分钢柱和钢梁的应力接近钢材的设计强度，特别是截面尺寸偏差的钢梁，应力比达到[应力比数值]（接近1.0），需要密切关注。焊接节点和螺栓连接节点的强度基本满足要求，但部分有缺陷的焊缝和预紧力不足的螺栓可能会降低节点的承载能力。 -**连接节点强度验算结果**：对节点进行详细验算后，发现部分节点在极限荷载作用下的安全系数较低，如一些螺栓连接节点的抗剪
