本地单位安全(检测)安徽省蚌埠市户外钢结构广告牌

一、检测的重要性

户外钢结构广告牌通常位于交通要道、商业区域等人流量和车流量较大的地方。由于长期暴露在自然环境中，承受着风、雨、雪、日晒等自然因素的作用，还可能受到地震、车辆碰撞等意外情况的影响。如果广告牌结构出现安全隐患，如构件变形、连接松动、腐蚀等问题，可能会导致广告牌倒塌，对行人、车辆的安全构成严重威胁。因此，对户外钢结构广告牌进行检测是保障公共安全的重要措施。

二、检测依据

1. 设计规范

• 《钢结构设计标准》（GB 50017 - 2017）：是钢结构广告牌设计和检测的基本依据，规定了钢结构的设计原则、材料选用、构件计算、连接设计等内容。

• 《户外广告设施钢结构技术规程》（CECS 148:2003）：专门针对户外广告设施钢结构，详细规定了钢结构广告牌的设计、制作、安装、验收等方面的要求，包括结构选型、荷载取值、构件设计、连接设计和防腐设计等。

• 《高耸结构设计标准》（GB 50135 - 2017）：对于高耸型广告牌，此标准提供了高耸结构在风荷载、地震荷载等作用下的设计方法和允许变形范围，有助于评估广告牌的稳定性和安全性。

2. 施工及验收规范

• 《钢结构工程施工质量验收标准》（GB 50205 - 2020）：明确了钢结构广告牌施工过程中的质量验收程序、项目和标准，包括钢材质量、构件制作、焊接、螺栓连接、涂装等各个环节，用于检查施工质量是否符合要求。

三、检测内容

（一）基础检测

1. 外观检查

• 观察基础周围的地面是否有裂缝、沉降或隆起现象。检查基础与广告牌立柱或支撑结构的连接部位是否有松动、开裂、锈蚀等情况。这些迹象可能表明基础存在不均匀沉降或连接失效的问题。

2. 尺寸测量

• 测量基础的尺寸，包括长度、宽度、高度等，将测量结果与设计图纸进行对比，检查尺寸偏差是否在允许范围内。对于地脚螺栓等连接件，测量其间距、外露长度等参数，确保其符合设计要求。

3. 承载能力评估（如有需要）

• 根据广告牌的类型、尺寸、高度和所在位置的地质条件，评估基础的承载能力。对于大型或重要的广告牌，可能需要进行地质勘察，获取地基土的承载力特征值等参数，通过计算来验证基础是否能够满足广告牌的承载要求。

（二）结构构件检测

1. 外观检查

• 检查钢柱、钢梁、钢桁架杆件等构件是否有锈蚀、变形、扭曲、磨损等情况。重点关注构件的连接部位，查看焊缝是否有开裂，螺栓连接是否松动、脱落或锈蚀。对于有涂层保护的钢构件，查看涂层是否有剥落、起皮等现象，涂层损坏会加速钢材的锈蚀。

• 检查构件表面是否有碰撞、火灾等损伤痕迹。例如，在交通繁忙区域的广告牌可能会被车辆碰撞，需要检查是否有此类损伤。

2. 尺寸测量

• 采用卡尺、钢尺或超声波测厚仪等工具，对主要结构构件进行尺寸测量。对于钢梁、钢柱，要测量其截面尺寸（如翼缘宽度、腹板厚度、高度、长度等）；对于钢桁架杆件，要测量杆件的长度、管径（如果是圆管）或截面边长（如果是方管）等。

• 将测量结果与设计图纸对比，检查尺寸偏差是否在允许范围内。尺寸偏差过大可能影响构件的承载能力和结构的整体性能。例如，梁的截面尺寸减小可能导致其抗弯能力不足，柱的截面尺寸偏差可能影响其稳定性。

3. 变形检测

• 整体变形检测：使用全站仪或水准仪等仪器，对广告牌的整体变形情况进行检测。测量广告牌的沉降、倾斜和水平位移等参数。在广告牌基础和立柱顶部等位置设置观测点，定期测量其高程和水平位置变化，以评估广告牌的整体稳定性。

• 局部变形检测：对钢柱、钢梁等主要构件的局部变形进行检测，如检查构件是否有弯曲、扭曲、局部凹陷等情况。可以使用拉线法、靠尺法或全站仪等方法，测量构件的挠度、侧向弯曲等变形量。构件局部变形过大可能导致应力集中，降低构件的承载能力。

（三）材料性能检测

1. 钢材性能检测

• 钢材强度检测：从钢结构构件上截取钢材样本，按照国家标准规定的试验方法（如拉伸试验），在实验室进行力学性能测试，获取钢材的屈服强度、抗拉强度和伸长率等指标。通过这些指标判断钢材是否符合设计要求的强度等级。钢材强度不足可能导致构件在荷载作用下发生屈服或破坏。

• 钢材厚度检测：使用卡尺或超声波测厚仪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，同时检查厚度的均匀性。厚度不足可能会导致构件承载能力下降，例如，对于受压构件，厚度减小可能使其稳定性降低。

• 钢材化学成分分析（如有需要）：当怀疑钢材质量存在问题或需要确定钢材材质时，可采用光谱分析等方法对钢材的化学成分进行分析。检查钢材中的碳、锰、硅、硫、磷等元素的含量是否符合相应标准。化学成分不符合要求可能影响钢材的力学性能和焊接性能。

（四）连接质量检测

1. 焊接质量检测

• 外观检查：检查焊缝的外观质量，查看焊缝的形状、尺寸是否符合设计要求，焊缝表面是否有气孔、夹渣、裂纹、咬边等缺陷。对于重要焊缝，要求焊缝表面平整、光滑，无明显缺陷。外观缺陷可能会降低焊缝的承载能力，成为应力集中的源头。

• 内部探伤检测：利用超声波探伤仪、射线探伤仪等设备，对焊缝内部进行探伤检测。检查焊缝内部是否存在裂缝、未熔合、夹渣等缺陷。探伤检测应按照相关标准（如 GB/T 11345 - 2013《焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定》）进行操作和评定，确定缺陷的性质、大小和位置，并评估其对构件安全的影响。内部缺陷可能严重削弱焊缝的强度，导致构件在荷载作用下焊缝开裂。

2. 螺栓连接质量检测

• 外观检查：检查螺栓的规格、型号是否符合设计要求，螺栓头和螺母是否有损坏、变形的情况。查看垫圈是否齐全，螺栓的外露丝扣是否符合规定。不符合要求的螺栓外观可能影响其连接性能。

• 拧紧力矩检测：使用扭矩扳手对螺栓的拧紧力矩进行检测，检查螺栓是否拧紧到位。对于高强度螺栓连接，拧紧力矩的控制尤为重要，拧紧不足可能导致连接松动，拧紧过度可能导致螺栓断裂。松动的螺栓连接无法有效传递荷载，可能导致结构的局部破坏。

（五）荷载及承载能力检测

1. 荷载调查

• 恒荷载：统计广告牌自身结构重量（包括钢构件、广告面板材料等）作为恒荷载。根据构件的尺寸、材料密度等计算其重量，或者查阅设计文件获取相关数据。

• 活荷载：主要考虑风荷载，根据广告牌所在地区的基本风压、广告牌的体型系数（与广告牌的形状、尺寸等因素有关）、高度等因素，按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009 - 2012）的规定计算风荷载大小。在特殊情况下，如广告牌位于人员活动频繁区域，可能还需要考虑人群撞击等偶然荷载。

• 地震荷载（如有需要）：对于位于地震设防区的广告牌，根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011 - 2010）（2016 年版）的要求，结合广告牌的结构特点、场地类别等因素，计算地震作用。

2. 承载能力验算

• 力学模型建立：根据广告牌的实际结构形式和构件布置情况，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、屈服强度等）、边界条件（如柱的固定方式、梁的支撑条件等）等参数。

• 内力分析与承载能力计算：将计算得到的各种荷载（恒荷载、活荷载、地震荷载等）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）施加到力学模型上，进行内力分析，得到构件（如钢柱、钢梁、钢桁架杆件等）在不同荷载组合下的内力（弯矩、剪力、轴力）结果。根据《钢结构设计标准》（GB 50017 - 2017）等相关规范，结合构件的截面形式（如工字形、箱形等）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、轴心受压承载能力等）。

• 结果对比与评估：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，则广告牌结构在现有荷载作用下是安全的；反之，则需要采取加固措施或调整广告牌的设计参数。

四、检测流程

（一）检测准备

1. 收集资料

• 设计图纸和文件：收集广告牌的原始设计图纸，包括结构图、节点详图、基础图等，了解广告牌的结构形式、构件尺寸、材料强度等级、连接方式、荷载取值等设计信息。

• 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、螺栓拧紧力矩记录、隐蔽工程验收记录、涂装施工记录等，掌握广告牌施工过程中的质量情况。

• 使用和维护记录：获取广告牌的使用年限、维修保养记录（包括构件更换、涂装维修等）以及是否遭受过自然灾害（如地震、台风、暴雨）或意外事故（如车辆碰撞、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

• 结构受力复杂部位：如梁柱节点、柱脚节点、桁架杆件的交汇节点等，这些部位在荷载作用下受力较大，容易出现连接失效或构件破坏的情况。

• 变形敏感区域：如广告牌的顶部、悬臂部分、高度较高的立柱等部位，这些部位容易产生较大的变形，需要重点检测其变形情况。

• 易腐蚀部位：如处于潮湿环境或有化学腐蚀介质的区域，如靠近海边的广告牌、位于工业污染区的广告牌等部位，重点检查材料的锈蚀情况和涂装质量。

• 检测范围：涵盖广告牌的基础、主体结构（包括钢柱、钢梁、钢桁架等）、广告面板、连接部位（如焊缝、螺栓连接）、涂装层等。

• 重点区域：

3. 准备检测设备和工具

• 划格试验工具（如划刀、胶带等）：用于涂层附着力检测。

• 记录表格和标签：用于记录检测数据和标记检测位置。

• 扭矩扳手：用于检测螺栓的拧紧力矩。

• 放大镜和焊缝量规：用于焊接外观检查。

• 卡尺、钢尺和超声波测厚仪：用于测量构件尺寸和钢材厚度。

• 全站仪和水准仪：用于检测广告牌的整体变形和构件的局部变形。

• 钢材力学性能测试设备（如试验机）：用于进行钢材强度检测。

• 超声波探伤仪和射线探伤仪（如有需要）：用于焊缝内部探伤检测。

• 涂层测厚仪：用于检测涂层厚度。

• 结构检测设备：

• 连接质量检测工具：

• 其他工具：

（二）现场检测

1. 基础检测

• 外观检查：环绕广告牌基础进行检查，观察地面情况和基础与立柱等构件的连接部位。使用小锤轻敲基础表面，检查是否有松动、空鼓等现象。

• 尺寸测量：使用钢尺等工具，按照设计要求的测量点和方法，对基础的尺寸进行测量。对于地脚螺栓，测量其间距、外露长度等参数，并与设计图纸进行对比。

• 承载能力评估（如有需要）：如果需要评估基础承载能力，可根据广告牌的实际情况，如尺寸、高度、所在位置的地质条件等，采用合适的方法进行评估。对于简单的情况，可以参考地质勘察报告和设计文件进行初步判断；对于复杂情况，可能需要进行现场试验或数值模拟分析。

2. 结构构件检测

• 整体变形检测：在广告牌基础和立柱顶部等位置设置观测点，使用全站仪或水准仪进行定期测量，记录观测点的高程和水平位置变化。对于新建广告牌或怀疑有较大变形的广告牌，应增加测量频率。

• 局部变形检测：采用拉线法、靠尺法或全站仪等方法，对钢柱、钢梁等主要构件的局部变形进行检测。对于梁的挠度检测，在梁的跨中设置吊线或使用全站仪进行测量；对于柱的侧向弯曲检测，可在柱的侧面设置靠尺或拉线进行测量。记录变形量，并与规范允许值进行比较。

• 使用卡尺、钢尺或超声波测厚仪等工具，按照一定的抽样原则（如每隔一定数量的构件或在关键部位的构件）对钢柱、钢梁、桁架杆件等构件进行尺寸测量。记录测量数据，并与设计图纸进行对比，对于尺寸偏差较大的构件，详细记录其位置和偏差程度。

• 对钢柱、钢梁、钢桁架杆件等钢结构构件进行外观检查，查看是否有锈蚀、变形、扭曲、磨损等情况。检查焊缝是否有开裂，螺栓连接是否松动、脱落或锈蚀。对于有涂层的钢构件，查看涂层是否有剥落、起皮等现象。检查构件表面是否有碰撞、火灾等损伤痕迹。

• 外观检查：

• 尺寸测量：

• 变形检测：

3. 材料性能检测

• 钢材强度检测：从有代表性的构件上截取钢材样本，样本的截取位置和数量应符合相关标准。将样本送往实验室，按照拉伸试验等标准试验方法进行力学性能测试，获取钢材的屈服强度、抗拉强度和伸长率等数据。

• 钢材厚度检测：使用卡尺或超声波测厚仪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，同时检查厚度的均匀性。

• 钢材化学成分分析（如有需要）：对于需要进行化学成分分析的钢材，采用光谱分析等方法进行检测。在构件表面选择合适的检测点，按照仪器的操作说明进行分析，获取钢材的化学成分数据，并与相应标准进行对比。

• 钢材性能检测：

4. 连接质量检测

• 外观检查：检查螺栓的规格、型号是否符合设计要求，螺栓头和螺母是否有损坏、变形的情况。查看垫圈是否齐全，螺栓的外露丝扣是否符合规定。

• 拧紧力矩检测：使用扭矩扳手对螺栓的拧紧力矩进行检测，检查螺栓是否拧紧到位。对于高强度螺栓连接，要特别注意拧紧力矩是否符合要求。

• 外观检查：使用放大镜和焊缝量规，对焊缝的外观质量进行检查。检查焊缝的形状、尺寸是否符合设计要求，查看焊缝表面是否有气孔、夹渣、裂纹、咬边等缺陷。对于发现的缺陷，应进行详细记录，包括缺陷的位置、大小、形状等信息。

• 内部探伤检测：根据焊缝的重要性和现场情况，选择合适的探伤方法（如超声波探伤或射线探伤），对焊缝内部进行探伤检测。按照相关标准进行操作和评定，确定缺陷的性质、大小和位置，并评估其对构件安全的影响。

• 焊接质量检测：

• 螺栓连接质量检测：

5. 荷载及承载能力检测

• 力学模型建立：根据广告牌的实际结构形式（如单柱式、双柱式、桁架式等）和构件布置情况，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 E = 206000MPa、屈服强度等）、边界条件（如柱脚为固接或铰接等）等参数。

• 恒荷载计算：统计广告牌自身结构重量（包括钢构件、广告面板材料等）。根据构件的尺寸和材料密度计算其重量，如钢材密度通常取 7850kg/m³，对于广告面板材料，根据其实际材质（如亚克力板、铝板等）和厚度计算重量。

• 活荷载计算：主要考虑风荷载，根据广告牌所在地区的基本风压（可查阅当地气象资料或相关规范）、广告牌的体型系数（根据广告牌的形状和尺寸确定）、高度等因素，按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009 - 2012）的规定计算风荷载大小。在特殊情况下，如广告牌位于人员活动频繁区域，可能还需要考虑人群撞击等偶然荷载，可根据实际情况进行估算。

• 地震荷载计算（如有需要）：对于位于地震设防区的广告牌，根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011 - 2010）（2016 年版）的要求，结合广告牌的结构特点、场地类别等因素，计算地震作用。一般采用底部剪力法或振型分解反应谱法进行计算。

• 荷载调查：

• 承载能力验算：