户外广告牌通常设置在人员密集、交通流量大的区域,如城市道路两旁、商业广场周边等。由于其长期暴露在自然环境中,受到风、雨、雪、日晒等因素的影响,同时还要承受自身重力和可能的附加荷载(如广告牌上的照明设备、装饰挂件等),存在结构损坏、坠落等安全风险。安全检测能够及时发现广告牌的潜在安全隐患,避免广告牌坍塌、掉落等事故的发生,保障公众的生命财产安全和城市公共安全。
二、检测依据设计文件
广告牌设计图纸:包括正立面图、侧立面图、剖面图、基础图等。这些图纸可以提供广告牌的尺寸(如高度、宽度、厚度)、结构形式(如单立柱式、墙面附着式、屋顶式等)、构件尺寸(如立柱的直径和壁厚、横梁的截面尺寸等)、材料规格(如钢材型号、板材厚度等)、连接方式(如焊接、螺栓连接等)等关键信息,是评估广告牌安全性的基础。
设计变更文件(如有):记录广告牌在制作或安装过程中发生的设计变更情况,如结构调整、材料替换等,这些变更可能会对广告牌的安全性能产生影响。
国家和行业标准规范
《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344 - 2019):规定了建筑结构检测的通用程序、方法和技术要求,为户外广告牌结构检测提供了基本的技术指导。
《钢结构设计标准》(GB 50017 - 2017):适用于钢结构广告牌,用于评估钢结构构件的承载能力、稳定性和连接设计等方面是否符合安全要求,明确了钢结构广告牌的设计原则、计算方法和构造要求。
《户外广告设施钢结构技术规程》(CECS 148:2003):这是专门针对户外广告设施钢结构的技术规程,详细规定了户外钢结构广告牌的材料选用、结构设计、制作安装、防腐处理、安全检测等方面的要求。
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007 - 2011):如果广告牌有独立基础,此规范用于检验基础的设计和承载能力是否满足要求,确保基础能够稳定地支撑广告牌结构。
《城市户外广告设施技术规范》(CJJ 149 - 2010):规定了城市户外广告设施的设置要求、安全要求、维护管理等内容,从宏观角度对广告牌的安全性进行规范。
三、检测内容(一)基本信息调查广告牌概况调查
位置与环境调查:记录广告牌的具体位置(如道路名称、门牌号、与周边标志性建筑物的相对位置等),周边环境情况(如是否靠近高层建筑、交通要道、河流等)。了解当地的气象条件,包括基本风压、基本雪压、年平均降雨量、温度变化范围等,这些环境因素会对广告牌的耐久性和稳定性产生长期影响。
使用情况调查:明确广告牌的用途(如商业广告、公益广告等)、使用年限、是否经历过维修或改造。调查广告牌上的附属设施情况,如照明灯具的数量、类型、重量和安装位置,以及是否有其他装饰性挂件等,这些附属设施会增加广告牌的荷载。
广告牌规格调查:测量广告牌的尺寸,包括牌面的高度、宽度、厚度,立柱的高度、直径或边长,横梁的长度、截面尺寸等。确定广告牌的结构类型(如单立柱双面广告牌、墙面附着式三面翻广告牌等),记录牌面和支撑结构的材料(如钢材、铝合金、复合材料等)及厚度。
荷载情况调查
风荷载:根据广告牌所在地区的气象资料获取基本风压,考虑广告牌的高度、形状、体型系数、风振系数等因素,按照规范规定计算风荷载。风荷载是户外广告牌的主要活载,对广告牌的稳定性影响巨大。例如,对于高耸的单立柱广告牌,风荷载可能导致其产生较大的侧向变形。
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,考虑牌面的坡度、积雪分布系数等因素计算雪荷载。雪荷载可能使广告牌结构承受额外的垂直压力。
附加活载:考虑广告牌在使用过程中可能承受的其他临时性荷载,如清洁人员的体重、维修设备的重量等。这些荷载虽然是临时性的,但在检测过程中也需要考虑其对广告牌安全的影响。
恒载调查:计算广告牌自身结构的重量,包括牌面、立柱、横梁、支撑结构等的重量。对于有特殊材料(如亚克力板、霓虹灯管等)的牌面,要准确获取其材料密度以计算重量。同时,考虑附属设施(如照明设备、控制箱等)的自重。
活载调查:
(二)现场检测1. 外观检查整体外观检查:从不同角度观察广告牌的整体外观,检查是否有明显的倾斜、变形、摇晃等情况。利用全站仪或经纬仪等测量设备,在广告牌的关键部位(如立柱顶部、牌面边缘等)设置测量点,测量广告牌的垂直度和整体变形情况。例如,广告牌的倾斜可能是由于基础不均匀沉降、结构构件损坏或风荷载长期作用导致的。
构件外观检查:
立柱检查:观察立柱表面是否有锈蚀、撞伤、凹痕等损伤。检查立柱与基础的连接部位,查看是否有松动、位移现象。柱脚是传递上部结构荷载到基础的关键部位,连接不牢固会严重影响广告牌的整体稳定性。查看立柱的弯曲变形情况,对于单立柱广告牌,立柱的变形可能导致牌面倾斜。
横梁检查:检查横梁表面的锈蚀情况,注意横梁的下翼缘和拼接部位,这些地方容易积水和出现应力集中,更易发生锈蚀。查看横梁的拼接焊缝和螺栓连接,检查焊缝是否有开裂,螺栓是否有松动、滑丝等情况。检查横梁的变形情况,包括挠度和侧向弯曲。横梁变形过大可能导致牌面不平,影响广告展示效果,甚至引发牌面损坏。
牌面检查:检查牌面的材料是否有损坏、褪色、剥落等情况。对于有拼接的牌面,查看拼接处是否紧密,有无缝隙或翘曲现象。检查牌面的固定方式(如通过挂件、螺栓等固定在支撑结构上),查看挂件是否有松动、脱落,螺栓是否有松动、断裂等情况。牌面损坏可能导致广告内容无法正常展示,同时也可能产生安全隐患,如牌面材料掉落。
支撑结构检查(如果有):检查广告牌的斜撑、拉索等支撑结构是否完整,有无变形、断裂现象。查看支撑结构与立柱、横梁的连接节点是否牢固,支撑的设置是否符合设计要求。支撑结构对于增强广告牌的整体稳定性起着重要作用,如拉索松弛或断裂可能导致广告牌在风荷载作用下失去平衡。
2. 材料性能检测钢材材质检测(如果是钢结构广告牌):
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。对于缺少质量证明文件或有疑问的钢材,进行现场抽样检测,包括化学成分分析和力学性能试验,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。
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。
连接材料检测(如果有必要):
焊接材料检测(如果有焊接连接):检查焊接材料(如焊条、焊丝、焊剂等)的质量证明文件,核实其型号、规格是否符合设计要求。对于重要的焊接部位,可采用无损检测方法(如超声波检测、射线检测等)检查焊缝内部质量,查看是否有裂纹、未熔合、夹渣等缺陷。
螺栓及连接件检测(如果有螺栓连接):检查高强螺栓的外观是否有损坏、锈蚀等情况。查看螺栓的拧紧标记,判断螺栓是否有松动现象。对于有要求的高强螺栓连接副,检测其扭矩系数是否符合标准要求,以确保螺栓连接的紧固力满足设计要求。
牌面材料检测(如果适用):如果牌面是由特殊材料(如亚克力板、铝塑板等)制成,检查材料的质量证明文件,核实材料的型号、规格、性能指标(如强度、耐候性等)是否符合设计要求。对于有怀疑的牌面材料,进行现场抽样检测,如检测亚克力板的抗冲击性能、铝塑板的剥离强度等。
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,对广告牌的主要结构构件(如立柱的截面尺寸、横梁的截面尺寸、牌面的厚度等)的尺寸进行测量,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。
安装尺寸测量:测量广告牌的安装尺寸,如立柱的垂直度、横梁的水平度、牌面的平整度等。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,立柱垂直度偏差过大可能导致广告牌在风荷载作用下产生附加弯矩,降低结构的稳定性。
(三)结构验算建立计算模型:根据现场检测获取的广告牌实际尺寸、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。对于形状规则的广告牌(如矩形牌面的单立柱广告牌),可以采用简化的力学模型进行计算;对于复杂形状的广告牌(如异形牌面、带有特殊支撑结构的广告牌),需要考虑其空间受力特性。
输入参数和加载荷载: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(如立柱与基础的连接方式、横梁与立柱的连接方式等)。同时将荷载(恒载、活载等)按照规范要求进行组合加载到模型上。例如,考虑不利的荷载组合情况,如 1.2× 恒载 + 1.4×(风荷载 + 附加活载)等。
结构验算内容:
构件变形验算:计算广告牌主要结构构件(如横梁的挠度、立柱的侧移等)在荷载作用下的变形,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正常使用和外观效果,如横梁挠度过大可能导致牌面不平,立柱侧移过大可能影响广告牌的稳定性。
整体变形验算:评估广告牌的整体变形情况,如广告牌的倾斜、沉降等。广告牌的整体变形应在允许范围内,以保证广告牌结构安全和正常使用。例如,广告牌的倾斜可能导致风荷载作用不均匀,增加结构的受力风险。
整体稳定性验算:计算广告牌的整体稳定性,考虑广告牌在风荷载、雪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,对于高耸的单立柱广告牌,整体稳定性是一个关键问题。
构件稳定性验算:对于受压的广告牌结构构件(如立柱等),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。
构件强度验算:对广告牌的主要结构构件(如立柱、横梁等)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材料的设计强度。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。
连接节点强度验算:对广告牌结构的焊接节点和螺栓连接节点进行强度验算。检查连接部位的承载能力是否满足要求,是否存在薄弱环节。在广告牌结构受力过程中,节点的破坏可能导致结构的整体失效。
强度验算:
稳定性验算:
变形验算:
四、检测方法现场检测设备
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(如横梁的水平度等);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;用于检测焊缝质量的超声波探伤仪、射线探伤仪(如果需要);用于检测螺栓扭矩系数的扭矩扳手;牌面材料性能检测设备(如抗冲击试验机、剥离强度试验机等,根据牌面材料类型选择)。
结构验算软件:如 PKPM、SAP2000 等结构分析软件,用于建立广告牌的结构计算模型并进行结构验算。
检测操作流程
按照先整体后局部、先外观后内部的原则进行检测。首先进行广告牌整体外观检查,包括变形和构件外观检查;然后对重点部位(如节点、裂缝处等)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。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。
准备阶段:收集广告牌的设计文件和相关资料,包括设计图纸、施工记录、材料质量证明文件等。制定详细的检测计划,包括检测内容、方法、人员分工、时间安排等。准备检测设备和工具,确保设备完好、精度满足要求。对检测人员进行安全培训,准备好安全防护用品。
现场检测阶段:
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,判断户外广告牌的安全状况是否满足要求。
五、检测结果报告基本信息部分:包括广告牌所在位置、所属单位、广告牌结构类型、尺寸、使用功能等基本情况,以及检测目的、依据和日期。
外观检查结果:
立柱检查结果:详细说明锈蚀情况、柱脚连接情况、弯曲变形情况等。
横梁检查结果:报告锈蚀情况、焊缝和螺栓连接情况、挠度和侧向弯曲情况等。
牌面检查结果:说明材料损坏情况、拼接情况、固定方式情况等。
支撑结构检查结果(如果有):描述支撑构件的完整性、变形情况和连接节点情况。
整体外观情况:描述广告牌的整体垂直度偏差、大变形量及其位置等信息。
构件外观检查结果:
材料性能检测结果:
钢材材质检测结果(如果有):汇报钢材的材质验证结果和锈蚀检测结果,包括钢材型号是否符合要求、锈蚀程度及对截面的影响等。
连接材料检测结果(如果有):报告焊接材料和螺栓连接件的检测结果,如焊缝内部质量、螺栓扭矩系数等。
牌面材料检测结果(如果有):说明牌面材料的检测结果,如材料性能是否符合要求等。
尺寸测量结果:
构件尺寸:列出主要结构构件的尺寸测量结果,并与设计图纸对比,说明尺寸偏差情况。
安装尺寸:报告广告牌安装尺寸(如立柱垂直度、横梁水平度等)的测量结果。
结构验算结果:
强度验算结果:说明构件强度验算和连接节点强度验算的结果,判断是否满足强度要求。
稳定性验算结果:报告整体稳定性验算和构件稳定性验算的结果,评估广告牌的稳定性。
变形验算结果:说明构件变形验算和整体变形验算的结果,判断是否满足变形要求。
结论与建议:根据检测结果,给出户外广告牌是否安全的明确结论。对于存在安全隐患或不符合要求的情况,提出合理的建议,如进行结构加固、维修、更换部件等