户外广告牌抗风能力检测
一、检测的重要性
公共安全保障
户外广告牌通常位于城市的繁华地段、交通要道或者建筑物顶部等位置,周围人员和车辆密集。如果广告牌在强风天气下发生倒塌、坠落等事故,会对行人和车辆造成严重的伤害,威胁公共安全。
财产保护
户外广告牌本身是一种重要的商业资产,造价较高。对其抗风能力进行检测可以提前发现潜在的风险,避免因风灾导致广告牌损坏,减少财产损失。广告牌的损坏还可能对周边建筑物、设施等造成破坏,引发一系列的经济赔偿问题。
城市形象维护
大量户外广告牌是城市景观的重要组成部分。安全、整洁、美观的广告牌有助于提升城市形象。及时检测和维护广告牌的抗风能力,可以减少因风灾造成的广告牌破损、变形等情况,保持城市景观的良好状态。
二、检测内容
广告牌基本信息调查
调查广告牌的制作材料,如钢材的型号、厚度,面板材料(如亚克力板、喷绘布等)的类型和质量。检查广告牌的制作工艺质量,查看是否有焊接缺陷、螺栓松动、材料腐蚀等情况。
测量广告牌的几何尺寸,包括高度、宽度、厚度、跨度等。记录广告牌的安装位置,如安装在建筑物的哪一面墙、屋顶的具体位置,以及距离地面的高度等信息。这些参数对于评估广告牌的风荷载大小和受力情况非常重要。
确定广告牌的类型,如墙面广告牌、屋顶广告牌、单立柱广告牌等。了解其结构形式,包括框架结构(钢结构、铝合金结构等)、网架结构、附着式结构等。不同类型和结构形式的广告牌在受力特性和抗风性能上有所差异。
广告牌类型和结构形式
尺寸和安装位置信息
制作材料和质量状况
结构构件检查
钢结构:使用无损检测方法(如超声波探伤、磁粉探伤)检查钢材内部是否存在缺陷,通过现场取样进行拉伸试验等力学性能测试来确定钢材的屈服强度、抗拉强度等指标。检查钢材表面的锈蚀程度,因为锈蚀会减小钢材的有效截面面积。
其他材料:对于广告牌中使用的铝合金等金属材料,检查其材质证明文件,核实材料性能是否符合要求。对于面板材料,检查其强度、耐久性等性能是否满足使用要求。
采用钢尺、卡尺、全站仪等工具测量主要构件的截面尺寸(如立柱的直径或边长、横梁的高度和宽度等)和长度、跨度等几何尺寸。将实际测量尺寸与设计文件进行对比,检查是否存在构件尺寸改变的情况。
对广告牌的结构构件(如立柱、横梁、斜撑等)进行全面的外观检查。查看是否有裂缝、变形、锈蚀、剥落等损坏迹象。对于钢结构构件,重点检查焊缝是否有裂纹,螺栓连接是否松动。
外观检查
尺寸测量
材料性能检测
连接部位检查
检查广告牌与建筑物墙体或屋顶的锚固连接。查看锚栓的数量、规格、埋深是否符合设计要求。采用拉拔试验等方法检测锚栓的锚固力是否满足要求,确保广告牌在风荷载作用下不会发生脱落。
检查螺栓连接部位,查看螺栓是否拧紧、有无松动或缺失现象。检查螺栓的规格和强度等级是否符合要求。对于长期暴露在户外环境的螺栓,还要检查其锈蚀情况。
检查广告牌结构中焊接连接部位的质量。对于焊缝,采用无损检测方法(如超声波探伤、磁粉探伤)检测焊缝内部是否存在裂纹、夹渣、气孔等缺陷。观察焊缝外观是否有咬边、未焊满等情况。
焊接连接检查
螺栓连接检查
锚固连接检查(针对附着式广告牌)
风荷载计算与分析
对于高度较高、刚度较小的广告牌(如单立柱广告牌),需要考虑风振系数。风振系数用于考虑风的动力作用对广告牌结构的影响,其大小与广告牌的自振频率、阻尼比等因素有关。
根据基本风压、风荷载体型系数、广告牌的高度、面积等参数,按照风荷载计算公式计算风荷载标准值。考虑风荷载的方向,一般需要计算不同风向作用下广告牌的受力情况。
考虑广告牌的形状、尺寸、与周边建筑物的相对位置等因素,计算风荷载体型系数。不同的广告牌形状(如矩形、圆形、三角形等)和安装位置会导致不同的风荷载体型系数,该系数直接影响风荷载的大小。
根据广告牌所在地区的气象数据和《建筑结构荷载规范》,确定当地的基本风压。基本风压是计算风荷载的基础参数,其大小与地区的地理位置、气象条件等因素有关。
基本风压确定
风荷载体型系数计算
风荷载标准值计算
风振系数考虑(对于高耸广告牌)
结构计算与评估
根据计算得到的内力和构件的截面特性,计算构件的应力状态。将计算应力与材料的允许应力进行比较,评估每个构件的承载能力。考虑广告牌结构的整体稳定性,如框架结构的整体稳定性系数、单立柱广告牌的抗倾覆能力等,判断广告牌的整体抗风能力是否满足要求。
在计算模型中施加风荷载,计算广告牌结构在不同风向和风速下的内力(如轴力、剪力、弯矩)和变形(如挠度、位移)。将计算结果与设计规范允许值进行比较,例如,钢结构构件的变形一般不应超过跨度的1/200 - 1/300,梁的挠度也有相应的限制。
根据广告牌的实际结构形式、构件尺寸、材料性能和风荷载情况,利用专业的结构分析软件(如 SAP2000、3D3S等)建立计算模型。在模型中准确模拟广告牌的空间结构,包括构件的连接方式(刚接或铰接)、支撑系统的作用等,正确输入风荷载信息。
建立计算模型
内力与变形计算
承载能力评估
三、检测方法
资料收集与审查
对收集到的资料进行分类整理,重点核对设计文件中的结构信息(如结构类型、构件尺寸、材料强度)与施工资料中的质量检验数据(如钢材复验报告、焊缝探伤报告)是否一致。检查变更通知,了解广告牌是否有结构或荷载的变更情况。
查阅现行的建筑结构设计规范、户外广告牌设计标准、钢结构设计标准、荷载规范等相关法规和标准,作为检测的依据。
向广告牌的建设单位、设计单位、施工单位等收集广告牌的原始设计图纸、设计计算书、变更通知、施工记录、材料检验报告等相关文件。这些文件包含了广告牌的设计意图、结构选型、荷载取值、材料规格等重要信息,是检测的基础。
收集设计文件和施工资料
查阅规范标准
资料整理与核对
现场检查与检测
在条件允许的情况下,可以在广告牌所在位置安装风速仪等设备,对当地的风速、风向等气象数据进行现场测量。现场测量的数据可以作为风荷载计算的参考,使计算结果更加符合实际情况。
焊接连接检测:对于焊缝质量检测,除了外观检查外,超声波探伤可以检测焊缝内部缺陷,磁粉探伤可以检测焊缝表面和近表面缺陷。探伤检测时,要按照相应的检测规程操作,如超声波探伤需要在焊缝表面涂抹耦合剂,保证探头与焊缝表面良好接触。
螺栓连接检测:检查螺栓的拧紧程度可以使用扭力扳手,测量实际扭矩是否符合设计要求。对于螺栓的锈蚀情况,可以通过观察和简单的除锈后测量其直径变化来判断。
锚固连接检测:锚固连接的拉拔试验需要使用专业的拉拔设备,按照规定的拉拔力加载速度和持荷时间进行试验,记录拉拔力 -位移曲线,判断锚栓的锚固性能。
钢结构材料检测:无损检测(如超声波探伤、磁粉探伤)可以初步判断钢材内部质量。现场取样进行拉伸试验时,要注意取样位置和方法,保证试样的代表性。在实验室中,使用wanneng试验机对钢材试样进行拉伸,记录应力- 应变曲线,获取屈服强度、抗拉强度等指标。
其他材料检测:对于广告牌面板材料等其他材料,可以根据其类型采用相应的检测方法。例如,对亚克力板可以检测其硬度、透光率等性能;对喷绘布可以检查其强度、耐候性等。
检查人员使用肉眼观察和简单工具(如裂缝宽度测量仪、卡尺、钢尺)进行外观检查。对于高处或不易观察的部位,可以借助望远镜或登高设备进行检查。对于结构构件的变形,使用水准仪、全站仪等仪器进行测量。
在检查钢结构焊缝质量时,采用无损检测方法。例如,超声波探伤仪通过发射和接收超声波来检测焊缝内部是否存在缺陷;磁粉探伤则是利用磁性材料吸附磁粉来显示钢材表面和近表面的缺陷。
外观检查与工具运用
材料性能现场检测技术
连接部位检测方法
风荷载现场测量(如有需要)
计算分析与模拟
运行计算软件后,得到内力、变形、应力等计算结果。对这些结果进行分析,重点关注构件的内力和变形是否超过设计规范允许值,应力是否在材料的允许范围内。如果计算结果不满足要求,需要分析原因,如风荷载取值是否过大、构件截面是否过小、材料强度是否不足或者结构连接不合理等,提出针对性的解决方案。
在计算软件中建立广告牌的计算模型时,要准确输入结构的几何尺寸、材料特性、风荷载情况等参数。可以通过与设计文件中的手算结果或简单力学模型的计算结果进行对比,验证模型的准确性。例如,对于简单的梁结构广告牌,可以手算梁在均布风荷载作用下的内力和变形,与模型计算结果进行比较。
根据广告牌的结构复杂程度、结构类型和检测要求选择合适的结构分析软件。对于简单的广告牌结构,3D3S等软件可以满足基本计算需求;对于复杂的空间结构广告牌,SAP2000 等具有强大空间分析功能的软件更合适。
计算软件选择原则
模型建立与验证要点
计算结果分析思路
四、检测流程
委托与受理
检测机构对委托申请进行受理审查,主要审查委托方提供的基本信息是否完整、检测要求是否明确,以及自身是否具备相应的检测能力和资质。与委托方沟通检测费用、检测时间等事宜,达成一致后签订检测委托合同。
广告牌所有者、管理者或相关责任单位向具有相应资质的检测机构提出户外广告牌抗风能力检测委托,填写委托申请表。申请表应明确检测目的(如安全评估、改造前检测等)、范围(包括广告牌的具体位置、类型、结构构件等)和要求(如检测精度、报告格式等)。
委托申请
受理审查
前期准备
根据广告牌的具体情况和检测要求,制定详细的检测方案。方案应包括检测的内容(如结构检查、材料性能检测、连接部位检查、风荷载调查等)、方法(如现场检查方法、实验室检测方法、计算分析方法等)、步骤(包括现场检测的先后顺序、样本采集和送检流程等)、时间安排(各阶段检测的具体时间)、人员分工(每个检测环节的负责人)等内容。
按照上述资料收集与审查的要求,收集广告牌的设计图纸、施工资料、使用记录等相关资料,并进行整理和初步分析。准备好现场检测所需的设备和工具,如全站仪、回弹仪、超声波探伤仪、扭力扳手、拉拔设备等,并对设备进行校准和检查,确保其准确性和可靠性。
检测机构根据广告牌的规模、结构复杂程度、检测内容等因素,组织专业的结构工程师、材料检测工程师、测量工程师等人员组成检测团队。明确各成员的职责和分工,确保检测工作能够高效、有序地进行。
组建检测团队
收集与整理资料
制定检测方案
现场检测工作
在现场检测过程中,检测人员与广告牌管理人员、使用者等进行沟通,了解广告牌在使用过程中出现的问题、异常情况等,并做好记录。这些信息对于后续的分析和评估非常重要,例如,广告牌管理人员可能会提供关于广告牌曾经遭受的强风袭击、维修情况等信息,这些信息可能会影响检测结果的分析和判断。
检测团队按照检测方案,到广告牌现场进行检查和检测工作。包括外观检查、尺寸测量、材料性能检测、连接部位检查等内容。在检查和检测过程中,详细记录检查和检测结果,如构件的裂缝位置和宽度、尺寸测量数据、材料性能检测数据、连接部位的状态等。可以采用文字记录、拍照、录像等多种方式进行记录,确保记录的完整性和准确性。
现场检查与检测实施
现场问题沟通与记录
实验室检测(如有需要)
实验室按照相关标准和规范对样本进行检测,如钢材的力学性能试验、面板材料的性能测试等。实验室检测过程要严格按照操作规程进行,确保检测结果的准确性。检测完成后,实验室出具检测报告,报告应包含详细的检测结果和结论,如钢材的屈服强度、抗拉强度等指标,面板材料的强度、耐久性等性能参数。
根据现场检测的需要,采集钢材、面板材料等样本,送往具有相应资质的实验室进行检测。样本采集应遵循相关标准和规范,确保样本的代表性和有效性。例如,钢材试样的采集位置应避开焊缝和有明显缺陷的部位,且采集数量应满足统计要求;面板材料样本的采集要注意不破坏材料的原有性能。采集后的样本要妥善包装和标识,送往实验室进行检测。
样本采集与送检
实验室检测与报告
计算分析与评估
结合计算结果和相关规范标准,对广告牌的抗风能力进行评估,确定户外广告牌抗风能力检测结论。结论一般分为满足要求、部分满足要求(需要采取一定的加固措施)、不满足要求(存在安全隐患,需要停止使用或进行重大改造)等几种情况。在评估过程中,要综合考虑构件的承载能力、结构的整体稳定性、变形情况等因素。
根据现场检查和检测结果,以及实验室检测报告,建立广告牌的计算模型,进行结构计算和分析。在计算过程中,要充分考虑风荷载的作用和广告牌的实际情况,确保计算结果的准确性。例如,对于风荷载的计算,要根据现场实际的风向和风速情况进行合理取值;对于高耸广告牌,要考虑风振系数的影响。
计算模型建立与计算
抗风能力评估与检测结论
报告编制与审核
检测报告编制完成后,由检测机构内部的审核人员进行审核。审核内容包括报告内容的完整性、准确性、逻辑性,以及检测结论和处理建议的合理性等。如果审核发现问题,返回编制人员进行修改,直至报告通过审核。
根据检测结论和相关工作内容,编制户外广告牌抗风能力检测报告。报告应包括广告牌概况(如类型、位置、尺寸、结构形式等)、检测目的、依据(包括所采用的检测方法、规范标准等)、方法(详细描述现场检测和实验室检测的方法)、检查和检测结果(包括现场检查情况、材料性能检测数据、计算分析结果等)、计算分析过程、检测结论、处理建议(针对检测发现的问题提出具体的处理措施和建议)等内容。报告应语言规范、内容完整、数据准确、图表清晰,结论明确且具有可操作性。
报告编制
内部审核与修改
报告交付与解释
检测机构向委托方解释检测报告的内容,包括检测结论的含义、处理建议的必要性和实施方法等。解答委托方对检测报告的疑问,确保委托方能够正确理解报告内容并采取相应的措施。
审核通过后的检测报告交付给委托方。交付方式可以是纸质报告或电子报告,根据委托方的要求确定。向委托方提供检测数据和相关资料的存储介质(如光盘、U盘等),方便委托方保存和查阅。
报告交付
报告解释