[发明专利]一种基于监测技术的钢屋架安全性实时评定方法

说明书

本发明实施例提供一种基于监测技术的钢屋架安全性实时评定方法，属于工业建筑安全评定技术领域，所述方法包括如下步骤：(1)收集钢屋架的原始资料；(2)根据所述钢屋架的原始资料建立所述钢屋架的计算模型；(3)从所述计算模型中提取主要杆件；(4)监测点布置；(5)监测数据采集及分析；(6)计算后续应力增量；(7)计算所述主要杆件的实际应力；(8)评定所述钢屋架的安全性。所述方法利用实时监测数据计算对所述钢屋架安全性评定起控制作用的主要杆件的实际应力，以此确定所述主要杆件的安全性等级，从而得到钢屋架的安全性等级，通过监测技术代替人工检查，减小工作量，提高了钢屋架安全性等级评定效率以及评定结果的准确性。

技术领域

本发明属于工业建筑安全评定技术领域，具体地涉及一种基于监测技术的钢屋架安全性实时评定方法，特别涉及一种积灰和腐蚀较严重的工业厂房钢屋架安全性实时评定方法。

背景技术

钢屋架是工业厂房非常重要的一种结构构件，钢屋架安全性能否满足要求直接影响工业厂房的生产和正常运行。对于进行钢渣处理的工业厂房，生产过程中产生大量的粉尘和腐蚀性介质，钢屋架的安全性受到极大影响，钢屋架垮塌现象时有发生。通过调研发现，目前国内各大钢铁厂钢渣处理工艺大多采用热泼法，即液态钢渣直接泼到渣坑，经喷水冷却，促使钢渣破裂、自解粉化，该方法最大的缺点是会产生大量水蒸气，水蒸气携带大量粉尘和金属屑冲向屋面和钢屋架。随着厂房生产运行，屋面积灰不断增加，同时腐蚀性介质附着在钢屋架杆件表面对其造成严重腐蚀，严重影响钢屋架的安全性。

但是，目前钢屋架的安全性评定主要还是依靠人工抵近的方式进行，劳动强度较大，评定效率较低。

鉴于上述情况，开发一种快速有效的钢屋架安全性评定方法就成为该技术领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种基于监测技术的钢屋架安全性实时评定方法，能够快速、准确、有效的评定钢屋架安全性，用以代替人工检查，提高评定效率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于监测技术的钢屋架安全性实时评定方法，包括如下步骤：(1)收集钢屋架的原始资料，包括：所述钢屋架的原设计图纸、施工资料、验收记录；(2)根据所述钢屋架的原始资料建立所述钢屋架的计算模型：采用PKPM软件钢结构二维设计模块建立所述钢屋架的计算模型，按工程实际情况将参数恒载、活载、风荷载输入所述计算模型；(3)从所述计算模型中提取主要杆件：根据所述计算模型中所述钢屋架的杆件应力比计算结果，确定对所述钢屋架安全性评定起控制作用的主要杆件，包括三类杆件：上弦杆、下弦杆及腹杆；提取所述主要杆件的初始应力σ₀，以其作为初始数据用于计算所述主要杆件的实际应力，并根据《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144中关于钢构件承载能力评定等级的要求，设定所述主要杆件的预警值；(4)监测点布置：监测参数包括：积灰厚度、腐蚀损伤量、应变，在所述主要杆件上布置应变监测点和腐蚀损伤量监测点，并在所述钢屋架对应的屋面板上布置积灰厚度监测点，在所述监测点安装相应的监测设备；(5)监测数据采集及分析：对提取的每个主要杆件，由前两次应变监测数据转换得到初始应力增量Δσ1、Δσ2，将前两次积灰厚度监测数据a1、a2和前两次腐蚀损伤量监测数据b1、b2与初始应力增量Δσ₁、Δσ₂之间建立二元一次方程，得出积灰厚度、腐蚀损伤量与应力增量之间的关系；(6)计算后续应力增量Δσ：根据所述积灰厚度、腐蚀损伤量与应力增量之间的关系，由积灰厚度监测数据和腐蚀损伤量监测数据求出所述主要杆件的后续应力增量Δσ；(7)计算所述主要杆件的实际应力：取所述主要杆件的后续应力增量Δσ与初始应力σ₀之和作为所述主要杆件的实际应力；(8)评定所述钢屋架的安全性：将所述主要杆件的实际应力值与相应钢材牌号的强度设计值相比，得到所述主要杆件的应力比；根据《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144中关于钢构件承载能力评定等级的要求，确定所述主要杆件的承载能力评定等级，以此作为所述主要杆件的安全性等级；取所述主要杆件的安全性等级中的最低等级作为所述钢屋架的安全性等级。