# 屋顶LED钢结构广告牌安全检测 ## 一、检测的重要性 屋顶LED钢结构广告牌通常位置较高、面积较大，且自身重量较重。由于长期暴露在户外环境中，受到风、雨、雪、日晒、温度变化等自然因素的影响，还可能承受广告牌自身电气设备运行产生的振动等。对其进行安全检测能够及时发现结构的安全隐患，如构件变形、连接松动、钢材锈蚀以及电气系统故障等问题，有效避免广告牌坠落、坍塌等事故，保障公共安全和财产安全。 ## 二、检测依据 1. **设计规范** - 《钢结构设计标准》（GB 50017 - 2017）：用于判断广告牌钢结构部分的设计是否符合规范要求，包括材料选择、构件计算、连接设计等内容。 - 《建筑抗震设计规范》（GB 50011 - 2010）（2016年版）：在地震设防区，评估广告牌的抗震性能，如地震作用计算和抗震构造措施。 - 《户外广告设施钢结构技术规程》（CECS 148：2003）：该规程专门针对户外广告设施钢结构的设计、制作、安装和验收等环节，是屋顶广告牌安全检测的重要参考依据。 2. **施工验收规范** - 《钢结构工程施工质量验收标准》（GB 50205 - 2020）：规定了钢结构工程施工过程中的质量验收项目、方法和标准，从原材料到构件安装的各个环节，用于检测广告牌施工质量。 3. **荷载规范** - 《建筑结构荷载规范》（GB 50009 - 2012）：用于确定广告牌所承受的各种荷载，如恒荷载（结构自重、LED屏自重等）、活荷载（风荷载、雪荷载等）的取值和计算方法。同时考虑广告牌所处位置可能受到的特殊荷载，如屋顶维修设备的碰撞、地震作用等。 - 《建筑电气照明装置施工与验收规范》（GB 50617 - 2010）：针对广告牌中的LED照明系统，规范其施工与验收过程，对电气安全检测部分提供依据。 ## 三、检测内容 ### （一）钢结构部分检测 1. **钢构件外观检查** - **整体检查**：从不同角度观察广告牌钢结构的整体外观，查看是否有明显的变形、倾斜、扭曲等情况。对于大型广告牌，可以利用全站仪或经纬仪初步测量其整体的垂直度和水平度。 - **构件检查**： - **钢柱检查**：重点检查钢柱表面是否有锈蚀、损伤，特别是柱脚部位，查看地脚螺栓是否松动，柱脚底板与屋顶基础的连接是否紧密。同时，检查钢柱在高度方向上是否有明显的弯曲变形。 - **横梁检查**：查看横梁是否有变形、弯曲、裂缝等情况。对于焊接横梁，仔细检查焊缝质量，查看是否有气孔、夹渣、未熔合、咬边等缺陷，焊缝表面应平整，无裂纹。检查横梁的连接部位，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。同时，检查横梁的起拱度是否符合设计要求。 - **斜撑检查**：检查斜撑是否有松动、变形或损坏。查看斜撑与钢柱、横梁的连接是否可靠，焊缝或螺栓是否完好。斜撑对于保证广告牌的整体稳定性至关重要，若斜撑出现问题，可能导致广告牌结构失稳。 2. **钢构件尺寸测量** - 使用卡尺或超声波测厚仪测量钢柱、横梁、斜撑等主要构件的截面尺寸，如翼缘宽度、腹板厚度等，确保其符合设计要求。在构件的不同位置和方向选取多个测量点，检查尺寸偏差是否在允许范围内。 - 对于有防火、防腐涂层的钢构件，还要检查涂层厚度是否达标。可使用涂层测厚仪进行测量，一般每平方米不少于3个测量点，取平均值作为检测结果。 3. **材料性能检测（如有需要）** - **力学性能检测**：对钢构件钢材进行力学性能检测，如拉伸试验、冲击试验等。拉伸试验可以得到钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率等指标；冲击试验用于评估钢材的韧性。这些性能指标应符合钢材的设计标准（如Q235钢或Q345钢的相应标准）。 - **化学成分分析（如有需要）**：分析钢材的化学成分，检查碳、硅、锰、硫、磷等元素的含量是否符合标准要求，确保钢材质量。 4. **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。 - **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。 ### （二）变形检测 1. **整体变形检测** - 使用全站仪或水准仪对屋顶LED钢结构广告牌的整体变形进行检测。测量广告牌的整体垂直度、水平度和倾斜情况。例如，钢柱的整体垂直度偏差一般不应超过高度的1/1000，广告牌的倾斜度应控制在允许范围内，否则可能会导致结构内力重分布，影响广告牌的安全性。 2. **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。 - **横梁变形检测**：重点检测横梁的挠度，在横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。横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广告牌的外观和结构安全。 - **斜撑变形检测**：检查斜撑的变形情况，一般通过观察和简单的量具测量其弯曲程度。斜撑变形过大可能会导致广告牌整体稳定性下降。 ### （三）荷载及承载能力评估 1. **荷载调查与计算** - **恒荷载**：计算广告牌结构自身重量，包括钢柱、横梁、斜撑、LED显示屏、框架等的重量。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。同时，还要考虑电气设备、装饰材料等的重量。 - **活荷载**： - **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、广告牌的体型系数（与广告牌的形状、高度、面板角度等有关）、高度变化系数等因素确定风荷载大小。对于形状不规则的广告牌，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。风荷载是屋顶广告牌的主要活荷载，对广告牌的安全性影响很大。 - **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、广告牌的面板坡度、积雪分布系数等因素计算雪荷载。面板坡度会影响雪的堆积情况，如坡度较大的面板雪容易滑落，雪荷载相对较小；而坡度较小的面板雪可能大量堆积，雪荷载较大。 - **其他活荷载**：考虑广告牌可能承受的其他活荷载，如广告牌维护人员的重量、可能的附加设备重量等。 2. **承载能力分析** - **建立力学模型**：根据屋顶LED钢结构广告牌的实际结构形式，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、横梁、斜撑）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；反之，则需要采取加固措施或对广告牌进行整改。 ### （四）电气系统安全检测 1. **电气设备检查** - **LED显示屏检查**：检查LED显示屏的外观是否有损坏，如像素点是否损坏、屏幕是否有裂缝等。查看显示屏的固定方式是否牢固，是否有松动、脱落的迹象。 - **配电箱检查**：检查配电箱的外观是否完好，箱门是否能正常关闭和开启。查看配电箱内的电器元件（如断路器、接触器、继电器等）是否正常工作，有无过热、烧焦的迹象。检查电线的连接是否牢固，有无松动、脱落的情况。 - **电线电缆检查**：检查电线电缆的敷设是否符合规范要求，是否有破损、老化、裸露等情况。查看电缆的固定是否牢固，有无被挤压、磨损的现象。 2. **接地系统检查** - 检查广告牌的接地系统是否完善，接地电阻是否符合要求。一般要求接地电阻不大于10Ω。使用接地电阻测试仪进行测量，确保广告牌在发生电气故障时能够及时将电流引入大地，保障人身安全。 3. **电气绝缘检测** - 使用绝缘电阻测试仪对电气设备和电线电缆进行绝缘电阻检测。绝缘电阻应符合相关标准要求，一般要求不低于0.5MΩ。检测内容包括LED显示屏、配电箱、电线电缆等的绝缘电阻，确保电气系统的绝缘性能良好，防止漏电事故发生。 ## 四、检测流程 ### （一）检测准备 1. **收集资料** - **设计图纸和文件**：收集屋顶LED钢结构广告牌的原始设计图纸，包括结构图、电气图、LED显示屏布置图等。了解广告牌的结构形式、构件尺寸、钢材型号、连接方式、电气系统配置等信息。 - **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、电气设备安装记录等。这些文件可以帮助了解广告牌实际施工质量与设计要求的符合程度。 - **使用和维护记录**：掌握广告牌的使用年限、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（如雷击、火灾）等信息。这些记录有助于分析广告牌可能存在的安全隐患。 2. **确定检测范围和重点区域** - **检测范围**：涵盖广告牌的钢结构部分（包括基础、钢柱、横梁、斜撑、连接节点）、LED显示屏、电气系统（配电箱、电线电缆、接地系统）等。 - **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。 - **斜撑与主体结构连接部位**：斜撑对于广告牌的稳定性至关重要，检查斜撑与钢柱、横梁的连接是否牢固，焊缝或螺栓是否完好。 - **LED显示屏与钢结构连接部位**：检查LED显示屏与钢结构的连接是否牢固，密封胶是否完好，防止显示屏脱落。 - **配电箱及其连接部位**：检查配电箱的安装是否牢固，电线连接是否可靠，防止电气故障。 3. **准备检测设备和工具** - **结构检测设备**： - **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。 - **变形测量设备**： - **全站仪**：用于测量广告牌各构件的空间位置，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。 - **电气检测设备**： - **接地电阻测试仪**：用于测量广告牌的接地电阻，确保接地系统符合安全要求。 - **绝缘电阻测试仪**：用于检测电气设备和电线电缆的绝缘电阻，保证电气系统的绝缘性能良好。 - **万用表**：用于检查电气设备的工作电压、电流等参数，以及电线电缆的通断情况。 ### （二）现场检测 1. **钢结构部分检测** - **外观检查**： - **整体外观检查**：从广告牌的不同方向观察其整体形态，查看是否有明显的倾斜、变形或晃动。对于大型广告牌，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。同时，注意观察钢结构表面是否有锈蚀、损伤等情况。 - **钢构件检查**： - **钢柱检查**：检查钢柱表面是否有锈蚀、变形、损伤等情况。重点查看柱脚部位，检查地脚螺栓是否松动，柱脚底板与屋顶基础的连接是否紧密。同时，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。 - **横梁检查**：查看横梁是否有变形、弯曲、裂缝等情况。对于焊接横梁，仔细检查焊缝质量，检查是否有气孔、夹渣、未熔合、咬边等缺陷，焊缝表面应平整，无裂纹。检查横梁的连接部位，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。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。 - **斜撑检查**：检查斜撑是否有松动、变形或损坏。查看斜撑与钢柱、横梁的连接是否可靠，焊缝或螺栓是否完好。 - **尺寸测量**： - 使用卡尺或超声波测厚仪测量钢柱、横梁、斜撑等主要构件的截面尺寸，如翼缘宽度、腹板厚度等。在构件的不同位置和方向选取多个测量点，检查尺寸偏差是否在允许范围内。 - 对于有防火、防腐涂层的钢构件，使用涂层测厚仪进行测量，一般每平方米不少于3个测量点，取平均值作为检测结果。 - **材料性能检测（如有需要）**： - **力学性能检测**：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。拉伸试验可以得到钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率等指标，冲击试验可以评估钢材的韧性。 - **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。 - **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。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。 - **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。 - **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。 2. **变形检测**
