Стальные конструкции: классификация дефектов, методы диагностики и обследования Стальные элементы, соединенные в конструкцию механическим крепежом, болтами, анкерами или сваркой, широко востребованы в гражданском, промышленном, специализированном строительстве. Металлические детали отличаются огромной прочностью, могут выполнять несущие функции, использоваться при формировании силового каркаса здания, препятствуют его деформациям, разрушению.Даже у стали, однако, есть свой предел прочности. Повреждения приводят к снижению несущей способности и необходимости укрепления. Какие дефекты наиболее характерны для этого материала? Каковы причины их появления и методы диагностики? Общее понятие В категорию дефектов попадают все изъяны, сказывающиеся на исходных характеристиках элемента. Их появление вызвано естественным старением, внешними воздействиями, атмосферными, химическими или механическими, пренебрежением эксплуатационными инструкциями, ошибками проектировщиков и строителей.При первом обнаружении повреждений, даже незначительных, нужно провести комплексное обследование детали с соблюдением требований СП 13.102.2003. Рекомендовано оно и в профилактических целях, с определенной периодичностью, чтобы фиксировать дефекты на ранних стадиях, когда они не представляют опасности, а устранение – не сопряжено со значительными финансовыми расходами. Классификация: проявление Классифицировать дефекты стальных конструкций можно по нескольким признакам. Первых из них – внешние проявления, наиболее распространенные из которых выглядят следующим образом: Нехватка поперечного сечения. Нужно сопоставить фактическое сечение с данными, зафиксированными в проекте. Уменьшение может быть сопряжено с продолжительным трением высокой интенсивности, точечной механической нагрузкой, коррозией. Прогиб. Элемент отклоняется от изначальной продольной оси. Деформация. Вмятины, коробления – вариантов множество. Задача специалистов, проводящих обследование – определение не просто типа повреждения, но и степени его выраженности, угла отклонения, формы, площади. Трещина. Крайне опасный изъян, значительно снижающий базовые прочностные характеристики, распространяющийся вглубь, в продольном или поперечном направлении. Поверхностные повреждения защитных покрытий, гидроизоляционных, лакокрасочных. Такие дефекты не сказываются на прочности, однако, принадлежат к группе потенциально опасных, могут привести к интенсивному образованию ржавчины из-за прямого контакта стали с внешней средой. Смещение. Выражается в изменении базового, проектного, положения металлической детали по отношению к другим конструктивным элементам. Это приводит к изменению направлений приложения нагрузки, появляется риск деформаций. При проведении обследования специалисты должны обратить внимание не только на основу конструкции, будь то плита, колонна, ферма или швеллер, но и на зоны ее сопряжения с соседними деталями. Появление зазоров, выпадение механических крепежей, образование трещин или коррозии на болтах, анкерах, поверхности сварного шва – все это также требует оперативного реагирования. Классификация: причины образования Второй классификационный признак – причины, по которым появились дефекты. Основные категории выглядят так: Проектные. Элемент сразу оказался недостаточно прочным, не соответствующим эксплуатационным условиям. Например, неправильно был выбран сорт стали, либо сечение детали оказалось недостаточным для уверенного восприятия нагрузок. Производственные. Ошибки монтажа или отделки. Примеры – недостаточно плотное, неправильно выбранное декоративно-защитное покрытие, слишком слабый крепеж или непрофессионально сделанный сварной шов. Эксплуатационные. Дефекты возникают в процессе использования, связаны с резким изменением эксплуатационных условий, например, при повышении влажности на объекте, либо из-за пренебрежения профилактическим обслуживанием, периодическим окрашиванием, грунтованием, удалением поверхностных проявлений коррозии. Классификация: характер нагрузок Наконец, третий классификационный признак дефектов стальных конструкций – характер нагрузок, приведших к их появлению. Как и в предыдущем случае, специалисты выделяют три основных группы: Механические. Физические воздействия, статические или динамические, приведшие к ее деформации, образованию трещин, смещению относительно начальной позиции. Особенно опасны очень высокие разовые воздействия и постоянные, даже при минимальном превышении проектных значений. “Усталость металла” способна привести к полному разрушению объекта. Термические. Контакт с пламенем, охлаждение до экстремально низкой температуры, в особенности, с интенсивным последующим нагревом – все это приводит к тепловым деформациям стали, структурным повреждениям, хрупкости. Химические. Воздействие агрессивного окислителя в формате капель или тумана приводит к интенсивной коррозии стального элемента, общей потере им прочности, формированию точечных изъянов, рытвин, каверн, язв и отверстий, глухих или сквозных. Особенности обследования Точно определить характер дефекта, степень его выраженности, разработать комплекс мероприятий, направленных на эффективное устранение, позволяет диагностика. Она предполагает визуальные, инструментальные методики, взаимодействие не только со стальными конструкциями, но и проектной документацией, техническими паспортами, где зафиксированы все спецификации.Специалисты, занимающиеся обследованием, должны строго руководствоваться отраслевыми документами и стандартами, к примеру, при определении качества стали учитываются положения ГОСТ 9454-78, а сварных швов – СНиП III-18-75.Практика показывает, что большинство дефектов удается обнаружить во время визуального осмотра с использованием простейших измерительных средств, толщиномеров, линеек, однако, при поиске внутренних дефектов не обойтись без ультразвукового или магнитного оборудования. Востребован и метод лабораторного анализа, подразумевающей высверливание пробы металла. При поиске следов коррозии необходимо зачищать стальные конструкции, снимать верхние слои краски и гидроизоляции до основания.Контроль соединений, сварных или механических, подразумевает легкое механическое воздействие. Если при не слишком сильных ударах молотка заметны смещения болтов, осыпания швов – требуются немедленные восстановительные работы.Обнаруженные расхождения с проектом, дефекты, вне зависимости от степени выраженности, отображаются в отчете, подготовленном специалистами, проводящими обследование. Фиксируются все характеристики, от типа, степени выраженности до геометрических особенностей повреждения. На основе собранных данных эксперты смогут сделать выводы о состоянии стальной конструкции, принять решение о возможности ее дальнейшей безаварийной эксплуатации, определить оптимальные технологии восстановления.

Усиление несущих конструкций | ООО «УСН-Девелопмент»

Главная страница » Статьи » Стальные конструкции: классификация дефектов, методы диагностики и обследования

Стальные конструкции: классификация дефектов, методы диагностики и обследования

Стальные элементы, соединенные в конструкцию механическим крепежом, болтами, анкерами или сваркой, широко востребованы в гражданском, промышленном, специализированном строительстве. Металлические детали отличаются огромной прочностью, могут выполнять несущие функции, использоваться при формировании силового каркаса здания, препятствуют его деформациям, разрушению.

Даже у стали, однако, есть свой предел прочности. Повреждения приводят к снижению несущей способности и необходимости укрепления. Какие дефекты наиболее характерны для этого материала? Каковы причины их появления и методы диагностики?

Общее понятие

В категорию дефектов попадают все изъяны, сказывающиеся на исходных характеристиках элемента. Их появление вызвано естественным старением, внешними воздействиями, атмосферными, химическими или механическими, пренебрежением эксплуатационными инструкциями, ошибками проектировщиков и строителей.

При первом обнаружении повреждений, даже незначительных, нужно провести комплексное обследование детали с соблюдением требований СП 13.102.2003. Рекомендовано оно и в профилактических целях, с определенной периодичностью, чтобы фиксировать дефекты на ранних стадиях, когда они не представляют опасности, а устранение – не сопряжено со значительными финансовыми расходами.

Классификация: проявление

Классифицировать дефекты стальных конструкций можно по нескольким признакам. Первых из них – внешние проявления, наиболее распространенные из которых выглядят следующим образом:

Нехватка поперечного сечения. Нужно сопоставить фактическое сечение с данными, зафиксированными в проекте. Уменьшение может быть сопряжено с продолжительным трением высокой интенсивности, точечной механической нагрузкой, коррозией.
Прогиб. Элемент отклоняется от изначальной продольной оси.
Деформация. Вмятины, коробления – вариантов множество. Задача специалистов, проводящих обследование – определение не просто типа повреждения, но и степени его выраженности, угла отклонения, формы, площади.
Трещина. Крайне опасный изъян, значительно снижающий базовые прочностные характеристики, распространяющийся вглубь, в продольном или поперечном направлении.
Поверхностные повреждения защитных покрытий, гидроизоляционных, лакокрасочных. Такие дефекты не сказываются на прочности, однако, принадлежат к группе потенциально опасных, могут привести к интенсивному образованию ржавчины из-за прямого контакта стали с внешней средой.
Смещение. Выражается в изменении базового, проектного, положения металлической детали по отношению к другим конструктивным элементам. Это приводит к изменению направлений приложения нагрузки, появляется риск деформаций.

При проведении обследования специалисты должны обратить внимание не только на основу конструкции, будь то плита, колонна, ферма или швеллер, но и на зоны ее сопряжения с соседними деталями. Появление зазоров, выпадение механических крепежей, образование трещин или коррозии на болтах, анкерах, поверхности сварного шва – все это также требует оперативного реагирования.

Классификация: причины образования

Второй классификационный признак – причины, по которым появились дефекты. Основные категории выглядят так:

Проектные. Элемент сразу оказался недостаточно прочным, не соответствующим эксплуатационным условиям. Например, неправильно был выбран сорт стали, либо сечение детали оказалось недостаточным для уверенного восприятия нагрузок.
Производственные. Ошибки монтажа или отделки. Примеры – недостаточно плотное, неправильно выбранное декоративно-защитное покрытие, слишком слабый крепеж или непрофессионально сделанный сварной шов.
Эксплуатационные. Дефекты возникают в процессе использования, связаны с резким изменением эксплуатационных условий, например, при повышении влажности на объекте, либо из-за пренебрежения профилактическим обслуживанием, периодическим окрашиванием, грунтованием, удалением поверхностных проявлений коррозии.

Классификация: характер нагрузок

Наконец, третий классификационный признак дефектов стальных конструкций – характер нагрузок, приведших к их появлению. Как и в предыдущем случае, специалисты выделяют три основных группы:

Механические. Физические воздействия, статические или динамические, приведшие к ее деформации, образованию трещин, смещению относительно начальной позиции. Особенно опасны очень высокие разовые воздействия и постоянные, даже при минимальном превышении проектных значений. “Усталость металла” способна привести к полному разрушению объекта.
Термические. Контакт с пламенем, охлаждение до экстремально низкой температуры, в особенности, с интенсивным последующим нагревом – все это приводит к тепловым деформациям стали, структурным повреждениям, хрупкости.
Химические. Воздействие агрессивного окислителя в формате капель или тумана приводит к интенсивной коррозии стального элемента, общей потере им прочности, формированию точечных изъянов, рытвин, каверн, язв и отверстий, глухих или сквозных.

Особенности обследования

Точно определить характер дефекта, степень его выраженности, разработать комплекс мероприятий, направленных на эффективное устранение, позволяет диагностика. Она предполагает визуальные, инструментальные методики, взаимодействие не только со стальными конструкциями, но и проектной документацией, техническими паспортами, где зафиксированы все спецификации.

Специалисты, занимающиеся обследованием, должны строго руководствоваться отраслевыми документами и стандартами, к примеру, при определении качества стали учитываются положения ГОСТ 9454-78, а сварных швов – СНиП III-18-75.

Практика показывает, что большинство дефектов удается обнаружить во время визуального осмотра с использованием простейших измерительных средств, толщиномеров, линеек, однако, при поиске внутренних дефектов не обойтись без ультразвукового или магнитного оборудования. Востребован и метод лабораторного анализа, подразумевающей высверливание пробы металла. При поиске следов коррозии необходимо зачищать стальные конструкции, снимать верхние слои краски и гидроизоляции до основания.

Контроль соединений, сварных или механических, подразумевает легкое механическое воздействие. Если при не слишком сильных ударах молотка заметны смещения болтов, осыпания швов – требуются немедленные восстановительные работы.

Обнаруженные расхождения с проектом, дефекты, вне зависимости от степени выраженности, отображаются в отчете, подготовленном специалистами, проводящими обследование. Фиксируются все характеристики, от типа, степени выраженности до геометрических особенностей повреждения. На основе собранных данных эксперты смогут сделать выводы о состоянии стальной конструкции, принять решение о возможности ее дальнейшей безаварийной эксплуатации, определить оптимальные технологии восстановления.