一、检测背景和重要性
背景
钢结构厂房以其强度高、自重轻、施工快等优点在工业建筑中广泛应用。钢结构在长期使用过程中，会受到各种因素的影响，如自然环境（风、雨、雪、地震等）、使用荷载变化、材料老化等，从而导致结构安全隐患。
重要性
保障人员和财产安全：钢结构厂房内通常有大量的人员和贵重设备。安全检测能够及时发现结构的潜在危险，如构件变形、连接松动等，避免因厂房坍塌等事故造成人员伤亡和财产损失。
保证生产活动正常进行：厂房结构安全是企业正常生产的前提。通过检测，可提前预防因厂房结构问题导致的生产中断，减少经济损失。
二、检测依据
设计规范
《钢结构设计标准》（GB 50017 -2017）：规定了钢结构厂房在设计阶段的基本原则和计算方法，包括材料选用、构件设计、连接设计等内容，是判断厂房结构设计合理性的重要依据。
《建筑抗震设计规范》（GB 50011 - 2010）（2016年版）：对于位于地震设防区的钢结构厂房，此规范用于评估厂房的抗震性能，确定地震作用计算和抗震构造措施。
施工验收规范
《钢结构工程施工质量验收标准》（GB 50205 -2020）：明确了钢结构工程施工过程中的质量验收项目、方法和标准，涵盖从原材料到构件安装的各个环节，是检测钢结构厂房施工质量的关键依据。
荷载规范
《建筑结构荷载规范》（GB 50009 -2012）：用于确定钢结构厂房所承受的各种荷载，如恒荷载（结构自重、设备自重等）、活荷载（人员活动、吊车荷载等）、风荷载、雪荷载等的取值和计算方法。
三、检测内容
（一）钢结构构件检测
钢柱检测
外观检查：查看钢柱表面是否有锈蚀、变形、损伤等情况。重点检查柱脚部位，看地脚螺栓是否松动、柱脚底板与基础的连接是否紧密。检查钢柱在高度方向上是否有明显的弯曲变形，可通过全站仪或经纬仪进行测量。
尺寸测量：用卡尺或超声波测厚仪测量钢柱的截面尺寸，如翼缘宽度、腹板厚度等，确保其符合设计要求。对于有防火、防腐涂层的钢柱，还要检查涂层厚度是否达标。
材料性能检测（如有需要）：对钢柱钢材进行力学性能检测，如拉伸试验、冲击试验等，以确定钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率等性能指标是否符合标准。
钢梁检测
外观检查：检查钢梁是否有变形、弯曲、裂缝等问题。对于焊接钢梁，仔细查看焊缝质量，检查是否有气孔、夹渣、裂纹等缺陷。观察钢梁的连接部位，如高强螺栓连接的地方，检查螺栓是否松动、缺失，垫圈和螺母是否齐全，螺栓头和螺母是否有锈蚀。
尺寸测量：测量钢梁的截面尺寸，包括梁高、翼缘宽度等，验证其是否符合设计要求。检查梁的跨度、起拱度等是否符合设计规定。
材料性能检测（如有需要）：如同钢柱检测，对钢梁钢材进行性能检测，确保其力学性能符合要求。
支撑系统检测
屋面支撑检测：检查屋面水平支撑和垂直支撑是否有松动、变形或损坏。查看支撑与钢柱、钢梁的连接是否可靠，焊缝或螺栓是否完好。屋面支撑对于保证厂房的空间稳定性至关重要。
墙面支撑检测：检查墙面支撑构件是否有弯曲、断裂等情况。确认支撑与墙梁、钢柱的连接是否牢固，防止墙面在风荷载等作用下失稳。
檩条和墙梁检测
外观检查：查看檩条和墙梁是否有变形、扭曲、损伤、锈蚀等现象。对于 Z 型或 C型檩条，检查其开口方向是否符合设计要求，因为开口方向会影响檩条的受力性能。
尺寸测量：测量檩条和墙梁的截面尺寸，检查是否符合设计要求。检查檩条和墙梁的间距是否符合规定，间距过大可能导致屋面或墙面的刚度不足。
连接检查：检查檩条与钢梁、墙梁与钢柱的连接是否牢固，螺栓是否松动，连接节点处是否有变形或损坏。
（二）连接节点检测
焊接节点检测
外观检查：检查焊缝的外观质量，看是否有表面气孔、夹渣、未熔合、咬边等缺陷。焊缝表面应平整，不得有裂纹。对于全熔透焊缝，还要检查焊缝的余高是否符合要求。
内部缺陷检测（如有需要）：利用超声波探伤仪对焊缝进行探伤检测，检查是否有内部裂缝、夹渣等缺陷。探伤时，根据焊缝的长度和形状进行分区扫描，根据探伤结果判定焊缝质量等级。
螺栓连接节点检测
外观检查：检查螺栓是否有松动、缺失、断裂等情况。查看垫圈和螺母是否齐全，螺栓头和螺母是否有锈蚀。对于高强螺栓，检查其预紧力是否符合要求，可以使用扭矩扳手进行抽检。
连接副检查（如有需要）：对螺栓连接副（螺栓、螺母、垫圈）进行质量检查，如检查高强螺栓的硬度、扭矩系数等性能指标是否符合标准。
（三）变形检测
整体变形检测
使用全站仪或水准仪对钢结构厂房的整体变形进行检测。测量厂房的整体垂直度、水平度和沉降情况。例如，钢柱的整体垂直度偏差一般不应超过高度的1/1000，厂房的沉降差应控制在允许范围内，否则可能会导致结构内力重分布，影响厂房的安全性。
构件变形检测
钢柱变形检测：测量钢柱的弯曲变形量，可在钢柱的侧面设置测量点，通过全站仪或水准仪测量各点的位移，计算钢柱的弯曲度。钢柱的弯曲变形过大可能会导致承载能力下降。
钢梁变形检测：重点检测钢梁的挠度，在钢梁的跨中及支座处设置测量点，测量梁在荷载作用下的竖向变形。钢梁的挠度一般不应超过跨度的1/400（根据不同的使用要求和设计标准），超过此限值可能会影响屋面排水、设备运行等。
檩条和墙梁变形检测：检查檩条和墙梁的变形情况，一般通过观察和简单的量具测量其弯曲程度。檩条和墙梁变形过大可能会导致屋面或墙面的平整度变差，影响防水和美观。
（四）荷载及承载能力评估
荷载调查与计算
恒荷载：计算厂房结构自身重量，包括钢柱、钢梁、檩条、墙梁、屋面板、墙板等的重量。根据材料的密度和构件的尺寸计算其自重，如钢材的密度约为7850kg/m³，根据钢构件的体积可以计算出其自重。还要考虑屋面和墙面的保温、防水等附加材料的重量。
活荷载：根据厂房的使用功能确定活荷载。例如，对于有吊车的厂房，要考虑吊车的竖向荷载（包括吊车自重和起吊重量）和水平荷载（吊车运行时产生的水平力）；对于无吊车的厂房，要考虑人员活动、设备搬运等产生的活荷载。一般工业厂房楼面活荷载取值为0.5 - 2.0kN/m²。
风荷载：按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009 -2012）的规定计算风荷载。根据当地的基本风压、厂房的体型系数（与厂房的形状、高度、屋面坡度等有关）、高度变化系数等因素确定风荷载大小。对于形状不规则的厂房，可能需要通过风洞试验或数值模拟来确定更准确的体型系数。
雪荷载（如有需要）：在寒冷地区，需要考虑雪荷载。根据当地的基本雪压、厂房的屋面坡度、积雪分布系数等因素计算雪荷载。屋面坡度会影响雪的堆积情况，如坡度较大的屋面雪容易滑落，雪荷载相对较小；而坡度较小的屋面雪可能大量堆积，雪荷载较大。
承载能力分析
建立力学模型：根据钢结构厂房的实际结构形式，利用结构力学软件（如 SAP2000、ANSYS等）或手算方法建立力学计算模型。在模型中输入构件的几何尺寸、材料特性（如钢材的弹性模量、屈服强度）、边界条件（如柱脚的固定方式、梁的支撑条件）等参数。
荷载组合与内力分析：按照设计规范规定的荷载组合方式（如承载能力极限状态下的基本组合、正常使用极限状态下的标准组合），将计算得到的各种荷载施加到力学模型上，进行内力分析。得到构件（如钢柱、钢梁、支撑）在不同荷载组合下的内力（弯矩、剪力、轴力）结果。
承载能力验算：根据钢结构设计标准，结合构件的截面形式（如工字形、圆形）和尺寸，计算构件的承载能力（如抗弯承载能力、抗剪承载能力、轴心受压承载能力）。将构件的计算内力与承载能力进行对比，如果计算内力小于承载能力，且构件的变形量在允许范围内，则构件在该荷载组合下是安全的；则需要采取加固措施或对厂房进行整改。
四、检测流程
（一）检测准备
收集资料
设计图纸和文件：收集钢结构厂房的原始设计图纸，包括建筑图、结构图、屋面排水图、吊车布置图等。了解厂房的结构形式、构件尺寸、钢材型号、连接方式、屋面和墙面材料及构造等信息。
施工记录：查阅施工过程中的质量控制文件，如钢材质量检验报告、焊接工艺评定报告、高强螺栓扭矩系数检验报告、构件安装记录等。这些文件可以帮助了解厂房实际施工质量与设计要求的符合程度。
使用和维护记录：掌握厂房的使用年限、用途变更情况、经历的维修改造（维修时间、部位、原因和维修方式）以及是否遭受过自然灾害（如台风、暴雨、暴雪）或意外事故（如吊车碰撞、火灾）等信息。这些记录有助于分析厂房可能存在的安全隐患。
确定检测范围和重点区域
基础与钢柱连接部位：这是传递上部结构荷载的关键部位，容易出现地脚螺栓松动、基础沉降等问题。检查基础混凝土是否有裂缝、钢柱底部是否有锈蚀或变形。
梁柱节点：梁柱节点承受较大的内力，检查焊缝质量、螺栓连接是否松动，节点板是否有变形或撕裂。
吊车梁系统（如有）：对于有吊车的厂房，吊车梁及其连接部位是重点。检查吊车梁的变形、轨道的平整度、车挡的有效性以及吊车梁与钢柱的连接。
屋面和墙面的边缘及角落：这些区域在风荷载和温度变化作用下容易出现变形、漏水等问题。检查屋面板和墙板的连接是否牢固，密封胶是否完好。
检测范围：涵盖钢结构厂房的基础、钢柱、钢梁、吊车梁（如有）、屋面系统（屋面板、檩条、支撑）、墙面系统（墙板、墙梁、支撑）、连接节点以及附属设施（如吊车、通风设备等）。
重点区域：
准备检测设备和工具
全站仪：用于测量厂房各构件的空间位置，通过多次测量对比可以确定构件的变形情况（如挠度、位移和倾斜度）。在检测前需要对全站仪进行校准，保证测量精度。
水准仪：用于测量构件的高程差，从而判断构件是否发生沉降或不均匀变形。将水准仪安置在稳定的位置，通过后视和前视读数计算高差。
应变片和应变仪：应变片贴在构件表面，应变仪用于测量构件在荷载作用下的应变情况。根据应变 -应力关系，结合材料的弹性模量可以计算构件所受应力。
荷载测试设备（如有需要）：
风速仪：用于现场测量风速，结合风向数据可以更准确地评估风荷载对厂房的实际影响。风速仪应放置在厂房周围开阔、不受遮挡的位置，以获取准确的风速数据。
压力传感器：安装在关键构件或连接节点处，用于测量实际作用在厂房上的负荷大小。压力传感器需要经过校准，确保测量数据的准确性。
超声波探伤仪：用于检测钢材内部缺陷，特别是焊缝内部的裂缝、夹渣等问题。探伤时根据钢材厚度和探伤要求选择合适频率的探头，在钢材表面涂抹耦合剂（如浆糊、机油）后进行扫描检测。
卡尺或千分尺：用于测量钢材构件的尺寸，确保构件的实际尺寸符合设计要求，检查尺寸偏差是否在允许范围内。
涂层测厚仪：用于检测钢结构防腐涂层厚度，测量精度一般为 ±(1 -3)μm。测量时将探头垂直于涂层表面，在不同位置多次测量取平均值。
结构检测设备：
变形测量设备：
（二）现场检测
外观检查
屋面板和墙板检查：查看屋面板和墙板是否有裂缝、变形、破损、腐蚀等现象。对于金属板，检查其涂层是否剥落、生锈；对于夹心板，检查夹心材料是否外露、受潮。检查板与檩条或墙梁的连接是否牢固，密封胶是否完好。
檩条和墙梁检查：检查檩条和墙梁是否有变形、扭曲、损伤、锈蚀等情况。查看其与钢柱、钢梁的连接是否牢固，螺栓是否松动。
支撑系统检查：检查屋面水平支撑、垂直支撑和墙面支撑是否有松动、变形或损坏。查看支撑与构件的连接是否可靠，焊缝或螺栓是否完好。
外观检查：检查吊车梁是否有变形、裂缝、磨损等情况。查看吊车轨道是否平整，轨距是否符合设计要求，轨道与吊车梁的连接是否牢固。检查车挡的位置是否正确、是否牢固。
变形测量：使用全站仪或水准仪测量吊车梁的挠度，一般要求吊车梁的挠度不应超过跨度的 1/600（电动桥式吊车）。
外观检查：检查钢柱、钢梁是否有变形、扭曲、损伤、锈蚀等情况。对于焊接构件，仔细查看焊缝质量，检查是否有气孔、夹渣、裂纹等缺陷。观察构件连接部位，如螺栓连接的地方，检查螺栓是否松动、缺失，垫圈和螺母是否齐全，螺栓头和螺母是否有锈蚀。可以使用扭矩扳手抽检部分螺栓的紧固扭矩是否符合设计要求。
材料性能检测：
钢材厚度检测：使用卡尺或千分尺在钢材构件的不同位置进行测量，确保钢材的实际厚度不小于设计要求，检查厚度的均匀性。
内部缺陷检测（如有需要）：利用超声波探伤仪对钢材的焊接部位和关键构件进行探伤检测。探伤时，按照焊缝的长度和形状进行分区扫描，观察探伤仪显示屏上的波形，判断钢材内部是否存在裂缝、夹渣等缺陷。对于发现的缺陷，根据相关标准（如GB/T 11345 - 2013《焊缝无损检测 超声检测技术、检测等级和评定》）进行评定，确定缺陷的性质、大小和位置，并评估其对构件安全的影响。
防腐涂层检测：用涂层测厚仪在钢结构表面均匀选取多个测量点（一般每平方米不少于 3个点），测量防腐涂层的厚度。检查涂层是否有剥落、起皮、龟裂等现象。对于涂层附着力的检测，可以采用划格试验法，用专用刀具在涂层表面划格，用胶带粘贴划格区域，撕下胶带后观察涂层剥落情况，根据剥落程度来评定涂层附着力等级。
整体外观检查：从厂房内外观察厂房的整体形态，查看是否有明显的倾斜、变形或晃动。对于大型厂房，可以使用全站仪或水准仪初步测量其整体的垂直度和水平度。注意观察屋面和墙面的平整度，是否有局部凹陷或凸起。
基础检查：查看基础的外露部分，检查是否有裂缝、剥落、腐蚀等现象。对于地脚螺栓，检查其是否松动、锈蚀。对于桩基础，还需要检查桩头是否有破损、桩位是否有偏移等情况。
钢柱和钢梁检查：
吊车梁检查（如果有）：
屋面和墙面系统检查：
材料性能检测
钢材力学性能检测（如有需要）：如果对钢材的力学性能有疑问，可以采集钢材样本带回实验室进行拉伸试验、冲击试验等。拉伸试验可以测定钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率等力学性能指标，冲击试验可以评估钢材的韧性。
钢材化学成分分析（如有需要）：对于特殊钢材或怀疑钢材质量不符合标准的情况，可以进行化学成分分析，检查钢材中碳、硅、锰、硫、磷等元素的含量是否符合要求。
钢材检测：
