鋼結(jié)構(gòu)里氏硬度檢測(cè)是指，在工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中采用里氏硬度計(jì)檢測(cè)建筑用鋼材抗拉強(qiáng)度，是一種無(wú)損檢測(cè)的方法。該檢測(cè)方法可推定工業(yè)與民用建筑中鋼結(jié)構(gòu)用型鋼及鋼筋混凝土內(nèi)鋼筋的抗拉強(qiáng)度，但不適用于鋼材表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異，或內(nèi)部存在缺陷的建筑鋼材的檢測(cè)。檢測(cè)用到的儀器為里氏硬度計(jì)。

里氏硬度計(jì)工作原理是用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈簧力作用下，以一定的速度垂直沖擊試樣表面，以沖擊體在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值來(lái)表示材料的里氏硬度。

現(xiàn)場(chǎng)鋼材抗拉強(qiáng)度檢測(cè)可采用以下兩種方式進(jìn)行：

1、單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)：適用于單個(gè)柱、梁、桿、支撐等鋼構(gòu)件，或混凝土中單根鋼筋檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)論不得擴(kuò)大到未檢測(cè)的構(gòu)件和范圍。

2、按批抽樣檢測(cè)：適用于同一檢測(cè)批鋼構(gòu)件的鋼材或混凝土中鋼筋的抗拉強(qiáng)度的檢測(cè)。

對(duì)于構(gòu)件的測(cè)區(qū)的選擇也有相應(yīng)要求：

1、測(cè)區(qū)宜選在使里氏硬度計(jì)處于水平方向檢測(cè)鋼材表面硬度。當(dāng)不能滿足這一要求，可使里氏硬度計(jì)處于非水平方向檢測(cè)鋼材表面。

2、單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，每個(gè)的測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于5個(gè)，對(duì)于長(zhǎng)度小于4.5m，且另一方向尺寸小于0.3m的構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減小，但不應(yīng)少于3個(gè)。

3、按批進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不得少于3個(gè)。

4、檢測(cè)前應(yīng)對(duì)鋼材表面進(jìn)行處理，完全清除表面涂層、氧化皮、污物或者其他表面不規(guī)則性，表面不能有潤(rùn)滑劑。在處理過(guò)程中應(yīng)避免由于發(fā)熱而造成鋼材硬度的變化。

5、測(cè)區(qū)表面粗糙度Ra應(yīng)不大于1.6um。

6、使用D沖擊裝置檢測(cè)構(gòu)件時(shí)，鋼材厚度不宜小于10mm，不應(yīng)小于8mm;使用C沖擊裝置檢測(cè)構(gòu)件時(shí)，鋼材厚度不宜小于5mm，不應(yīng)小于3mm;對(duì)于表面為凹、凸圓柱面等曲面的構(gòu)件，其表面曲率半徑不應(yīng)小于30mm。

7、檢測(cè)部位宜選在有垂直支撐的部位，應(yīng)避免檢測(cè)部位剛度不足而產(chǎn)生的振動(dòng)。對(duì)彈擊時(shí)產(chǎn)生顫動(dòng)的薄壁、小型構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行固定。

接下來(lái)是里氏硬度檢測(cè)方法流程。

1、檢測(cè)面打磨處理

里氏硬度值測(cè)量前，應(yīng)對(duì)鋼材或鋼筋表面進(jìn)行打磨處理，可用鋼銼或角磨機(jī)等設(shè)備打磨構(gòu)件表面，除去表面涂層、氧化皮、污物或者其他表面不規(guī)則性,再分別用粗、細(xì)砂紙打磨構(gòu)件表面直至露出金屬光澤。型鋼每個(gè)測(cè)區(qū)打磨區(qū)域不應(yīng)小于30×30mm2，混凝土內(nèi)鋼筋測(cè)區(qū)打磨區(qū)域不應(yīng)小于10x50mm

2、粗糙度值測(cè)量

打磨后用粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)量檢測(cè)面的粗糙度值，測(cè)量不應(yīng)少于5次，取其平均值。每次讀數(shù)精確至0.01um。測(cè)試表面粗糙度應(yīng)小于1.60um。

3、硬度測(cè)試時(shí)，應(yīng)按以下程序進(jìn)行:

a)向下推動(dòng)加載套或用其他方式鎖住沖擊體;

b)將沖擊裝置支承環(huán)緊壓在試樣表面上，沖擊方向應(yīng)與測(cè)試面垂直;

c)平穩(wěn)地按動(dòng)沖擊裝置釋放鈕;

d)讀取硬度示值。

4、對(duì)于表面為凹、凸圓柱面等曲面的構(gòu)件，其表面曲率半徑小于50mm時(shí)，應(yīng)安裝支承環(huán)，以確保檢測(cè)面與沖擊裝置間不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)面與支承環(huán)表面應(yīng)清潔，無(wú)氧化皮、潤(rùn)滑劑、塵土等污物。

5、測(cè)點(diǎn)在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)均勻分布，任意兩壓痕中心之間距離應(yīng)大于4mm，任一壓痕中心距試樣邊緣距離不應(yīng)小于5mm。同一測(cè)點(diǎn)只能測(cè)試一次。每一測(cè)區(qū)應(yīng)測(cè)試9個(gè)值,每一測(cè)點(diǎn)的里氏硬度值精確至1。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，采用TIME-5300里氏硬度計(jì)對(duì)該建筑物的鋼材進(jìn)行了里氏硬度測(cè)試并進(jìn)行了分析比較。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50621-2010)中A類檢測(cè)類別的要求對(duì)該建筑物的主要承重鋼構(gòu)件的里氏硬度進(jìn)行了抽樣檢測(cè)，抽取鋼梁、鋼柱共10個(gè)樣本作為檢測(cè)對(duì)象。具體測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表。

鋼材里氏硬度抽檢結(jié)果

檢測(cè)結(jié)果表明，該建筑物抽檢鋼構(gòu)件里氏硬度換算值平均值ft,m=413MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為Sft=6.4，變異系數(shù)為0.02。由于現(xiàn)場(chǎng)選取10個(gè)構(gòu)件作為檢測(cè)對(duì)象，每個(gè)構(gòu)件選取3個(gè)測(cè)區(qū)，共30個(gè)測(cè)區(qū)，故推定系數(shù)k取2.08。則抗拉強(qiáng)度推定值ft,e=ft,m-kSft=399MPa。Q235B鋼材抗拉強(qiáng)度為370~500MPa，因此，受檢建筑物所抽檢鋼構(gòu)件抗拉強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。

以上為根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)里氏硬度檢測(cè)，推定鋼材的抗拉強(qiáng)度過(guò)程。