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.杭州恒達鋼構(gòu)股份有限公司，浙江 杭州 311223)

負偏差對焊接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，研究了當鋼板供貨寬度、鋼板厚度、截面高度這三個因素發(fā)生變化時，負偏差對焊接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)致負偏差對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)計時，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，其實際截面尺寸存在負偏差。負偏差會使截面有效面積減小，鋼梁的承載力降低。本文擬對板厚負偏差和組裝負偏差對焊接H型截面受彎鋼構(gòu)件承載力影響進行研究。研究分兩步進行：

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

1 確定負偏差存在時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類允許負偏差最大，施工單位最常使用，因此本研究的鋼板厚度負偏差采用N類。焊接H型截面的高度和寬度組裝負偏差采用規(guī)范《鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》[2]附錄C中的允許負偏差值。

本研究以焊接H型截面鋼梁作為研究對象，并假定鋼梁強軸單向受彎，鋼梁穩(wěn)定由構(gòu)造保證。令A(yù)A為考慮負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作為級差。

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

本節(jié)研究當鋼板供貨寬度、鋼板厚度、截面高度這三個因素發(fā)生變化時，鋼板厚度負偏差和組裝偏差對焊接H型截面受彎鋼構(gòu)件承載力的影響。在研究過程中，假定只有一個因素發(fā)生變化，另外兩個因素不變(圖1～圖3中的縱坐標值即為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，曲線幾乎與水平坐標軸平行。這說明僅截面高度變化時，負偏差對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，隨著板厚逐漸增加，曲線在逐漸下降。這說明僅板厚變化時，負偏差導(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，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，負偏差導(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%)。

當鋼板供貨寬度、板厚、截面高度同時變化時，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，承載力下降小于5%。

3 結(jié)語

1)板厚負偏差和組裝負偏差會使焊接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、截面高度這三個影響因素中，板厚對承載力降低最大(3%～6%)，鋼板供貨寬度次之(降低1%～3%)；截面高度對承載力影響最小(降低<0.3%)。

3)當板厚小于25 mm時，鋼梁承載力降低在5%以上，設(shè)計和施工可適當考慮負偏差對焊接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)量驗收規(guī)范.

[3] GB/T 50017—2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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，高級工程師

1009-6825(2015)33-0040-03

TU312

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