負(fù)偏差對(duì)焊接H型截面受彎鋼構(gòu)件承載力影響研究★

苗莉娟 吳沙沙

(1.浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311231； 2.杭州恒達(dá)鋼構(gòu)股份有限公司，浙江 杭州 311223)

負(fù)偏差對(duì)焊接H型截面受彎鋼構(gòu)件承載力影響研究★

苗莉娟1吳沙沙2

(1.浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311231； 2.杭州恒達(dá)鋼構(gòu)股份有限公司，浙江 杭州 311223)

采用數(shù)據(jù)分析的方法，研究了當(dāng)鋼板供貨寬度、鋼板厚度、截面高度這三個(gè)因素發(fā)生變化時(shí)，負(fù)偏差對(duì)焊接H型截面受彎鋼構(gòu)件承載力的影響規(guī)律，結(jié)果表明：鋼板厚度導(dǎo)致負(fù)偏差對(duì)承載力下降的影響最大，鋼板供貨寬度次之，截面高度影響最小。

負(fù)偏差，焊接H型截面，承載力

0 引言

鋼梁是鋼結(jié)構(gòu)中常見的受彎構(gòu)件，通常為焊接H型截面。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，截面參數(shù)取理論值。然而由于鋼板的生產(chǎn)工藝和鋼構(gòu)件組裝精度等原因，其實(shí)際截面尺寸存在負(fù)偏差。負(fù)偏差會(huì)使截面有效面積減小，鋼梁的承載力降低。本文擬對(duì)板厚負(fù)偏差和組裝負(fù)偏差對(duì)焊接H型截面受彎鋼構(gòu)件承載力影響進(jìn)行研究。研究分兩步進(jìn)行：

首先在板厚負(fù)偏差和組裝負(fù)偏差存在的前提下，確定影響鋼構(gòu)件承載力的主要因素；其次研究當(dāng)影響因素發(fā)生變化時(shí)，板厚負(fù)偏差和組裝負(fù)偏差對(duì)承載力的影響規(guī)律。

1 確定負(fù)偏差存在時(shí)影響承載力的主要因素

在規(guī)范《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》[1]中，鋼板厚度偏差分為四類，其中N類允許負(fù)偏差最大，施工單位最常使用，因此本研究的鋼板厚度負(fù)偏差采用N類。焊接H型截面的高度和寬度組裝負(fù)偏差采用規(guī)范《鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》[2]附錄C中的允許負(fù)偏差值。

本研究以焊接H型截面鋼梁作為研究對(duì)象，并假定鋼梁強(qiáng)軸單向受彎，鋼梁穩(wěn)定由構(gòu)造保證。令A(yù)A為考慮負(fù)偏差后鋼梁承載力的降低百分比，W為凈截面模量，則AA=(1-W理論狀態(tài)/W負(fù)偏差狀態(tài))×100%[3]。從規(guī)范[1，2]可知，鋼板供貨寬度、鋼板厚度、截面高度、截面寬度會(huì)影響W值，但工程中鋼梁的截面寬度較為固定，因此把鋼板供貨寬度、鋼板厚度、截面高度作為影響鋼梁承載力的主要因素，并根據(jù)市場(chǎng)供應(yīng)的鋼板寬度和工程中鋼梁的常用截面尺寸，確定三個(gè)因素的取值范圍如下：

鋼板供貨寬度：≤1 500 mm，>1 500 mm～2 500 mm，>2 500 mm～4 000 mm，>4 000 mm～4 800 mm四類；

鋼板厚度：>8 mm～15 mm，>15 mm～25 mm，>25 mm～40 mm，>40 mm～60 mm四類；

鋼梁截面高度：300 mm～900 mm，以50 mm作為級(jí)差。

2 板厚負(fù)偏差和組裝負(fù)偏差對(duì)焊接H型截面受彎鋼構(gòu)件承載力影響規(guī)律

本節(jié)研究當(dāng)鋼板供貨寬度、鋼板厚度、截面高度這三個(gè)因素發(fā)生變化時(shí)，鋼板厚度負(fù)偏差和組裝偏差對(duì)焊接H型截面受彎鋼構(gòu)件承載力的影響。在研究過程中，假定只有一個(gè)因素發(fā)生變化，另外兩個(gè)因素不變(圖1～圖3中的縱坐標(biāo)值即為AA)。

從圖1看出：鋼板供貨寬度和厚度不變，僅截面高度變化時(shí)，曲線幾乎與水平坐標(biāo)軸平行。這說明僅截面高度變化時(shí)，負(fù)偏差對(duì)鋼梁承載力影響極小(<0.3%)。

從圖2看出：鋼板供貨寬度和截面高度不變，僅板厚變化時(shí)，隨著板厚逐漸增加，曲線在逐漸下降。這說明僅板厚變化時(shí)，負(fù)偏差導(dǎo)致鋼梁承載力降低。鋼板越厚，承載力降低越少(3.6%～5.8%)。

從圖3看出：板厚和截面高度不變，僅供貨寬度變化時(shí)，隨著供貨寬度逐漸增加，曲線在逐漸上升。這說明僅供貨寬度變化時(shí)，負(fù)偏差導(dǎo)致鋼梁承載力降低。供貨寬度越寬，承載力降低越多(0.8%～3.0%)。

當(dāng)鋼板供貨寬度、板厚、截面高度同時(shí)變化時(shí)，若板厚在25 mm以下，承載力下降值為5%～10.4%；板厚超過25 mm時(shí)，承載力下降小于5%。

3 結(jié)語

1)板厚負(fù)偏差和組裝負(fù)偏差會(huì)使焊接H型截面受彎鋼構(gòu)件的承載力降低。鋼板供貨寬度越寬、板厚越小，承載力降低越多。

2)在鋼板供貨寬度、鋼板厚度、截面高度這三個(gè)影響因素中，板厚對(duì)承載力降低最大(3%～6%)，鋼板供貨寬度次之(降低1%～3%)；截面高度對(duì)承載力影響最小(降低<0.3%)。

3)當(dāng)板厚小于25 mm時(shí)，鋼梁承載力降低在5%以上，設(shè)計(jì)和施工可適當(dāng)考慮負(fù)偏差對(duì)焊接H型截面受彎構(gòu)件承載力的影響。

[1] GB/T 709—2006，熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差.

[2] GB 50205—2001，鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范.

[3] GB/T 50017—2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.

Study of negative variations on carrying capacity of H-shape weldable bending steel structure★

Miao Lijuan1Wu Shasha2

(1.ZhejiangCollegeofConstruction,Hangzhou311231,China;2.HangzhouHengdaSteelStructureCo.,Ltd,Hangzhou311223,China)

Making use of the method of data analysis, the paper researches the influential law of the negative deviation on loading capacity of bended steel components of welding H-type section, when the steel plate supply width, steel plate thickness, and section height change. Study shows that thickness is the one making negative variations reduce carrying capacity the most, width is moderate, section height is the least.

negative variations, H-shape weldable section， carrying capacity

苗莉娟(1971- )，女，碩士，高級(jí)工程師

1009-6825(2015)33-0040-03

TU312

A