负偏差对焊接H型截面受弯钢构件承载力影响研究★

苗莉娟 吴沙沙

(1.浙江建设职业技术学院，浙江 杭州 311231； 2.杭州恒达钢构股份有限公司，浙江 杭州 311223)

负偏差对焊接H型截面受弯钢构件承载力影响研究★

苗莉娟1吴沙沙2

(1.浙江建设职业技术学院，浙江 杭州 311231； 2.杭州恒达钢构股份有限公司，浙江 杭州 311223)

采用数据分析的方法，研究了当钢板供货宽度、钢板厚度、截面高度这三个因素发生变化时，负偏差对焊接H型截面受弯钢构件承载力的影响规律，结果表明：钢板厚度导致负偏差对承载力下降的影响最大，钢板供货宽度次之，截面高度影响最小。

负偏差，焊接H型截面，承载力

0 引言

钢梁是钢结构中常见的受弯构件，通常为焊接H型截面。结构设计时，截面参数取理论值。然而由于钢板的生产工艺和钢构件组装精度等原因，其实际截面尺寸存在负偏差。负偏差会使截面有效面积减小，钢梁的承载力降低。本文拟对板厚负偏差和组装负偏差对焊接H型截面受弯钢构件承载力影响进行研究。研究分两步进行：

首先在板厚负偏差和组装负偏差存在的前提下，确定影响钢构件承载力的主要因素；其次研究当影响因素发生变化时，板厚负偏差和组装负偏差对承载力的影响规律。

1 确定负偏差存在时影响承载力的主要因素

在规范《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》[1]中，钢板厚度偏差分为四类，其中N类允许负偏差最大，施工单位最常使用，因此本研究的钢板厚度负偏差采用N类。焊接H型截面的高度和宽度组装负偏差采用规范《钢结构施工质量验收规范》[2]附录C中的允许负偏差值。

本研究以焊接H型截面钢梁作为研究对象，并假定钢梁强轴单向受弯，钢梁稳定由构造保证。令AA为考虑负偏差后钢梁承载力的降低百分比，W为净截面模量，则AA=(1-W理论状态/W负偏差状态)×100%[3]。从规范[1，2]可知，钢板供货宽度、钢板厚度、截面高度、截面宽度会影响W值，但工程中钢梁的截面宽度较为固定，因此把钢板供货宽度、钢板厚度、截面高度作为影响钢梁承载力的主要因素，并根据市场供应的钢板宽度和工程中钢梁的常用截面尺寸，确定三个因素的取值范围如下：

钢板供货宽度：≤1 500 mm，>1 500 mm～2 500 mm，>2 500 mm～4 000 mm，>4 000 mm～4 800 mm四类；

钢板厚度：>8 mm～15 mm，>15 mm～25 mm，>25 mm～40 mm，>40 mm～60 mm四类；

钢梁截面高度：300 mm～900 mm，以50 mm作为级差。

2 板厚负偏差和组装负偏差对焊接H型截面受弯钢构件承载力影响规律

本节研究当钢板供货宽度、钢板厚度、截面高度这三个因素发生变化时，钢板厚度负偏差和组装偏差对焊接H型截面受弯钢构件承载力的影响。在研究过程中，假定只有一个因素发生变化，另外两个因素不变(图1～图3中的纵坐标值即为AA)。

从图1看出：钢板供货宽度和厚度不变，仅截面高度变化时，曲线几乎与水平坐标轴平行。这说明仅截面高度变化时，负偏差对钢梁承载力影响极小(<0.3%)。

从图2看出：钢板供货宽度和截面高度不变，仅板厚变化时，随着板厚逐渐增加，曲线在逐渐下降。这说明仅板厚变化时，负偏差导致钢梁承载力降低。钢板越厚，承载力降低越少(3.6%～5.8%)。

从图3看出：板厚和截面高度不变，仅供货宽度变化时，随着供货宽度逐渐增加，曲线在逐渐上升。这说明仅供货宽度变化时，负偏差导致钢梁承载力降低。供货宽度越宽，承载力降低越多(0.8%～3.0%)。

当钢板供货宽度、板厚、截面高度同时变化时，若板厚在25 mm以下，承载力下降值为5%～10.4%；板厚超过25 mm时，承载力下降小于5%。

3 结语

1)板厚负偏差和组装负偏差会使焊接H型截面受弯钢构件的承载力降低。钢板供货宽度越宽、板厚越小，承载力降低越多。

2)在钢板供货宽度、钢板厚度、截面高度这三个影响因素中，板厚对承载力降低最大(3%～6%)，钢板供货宽度次之(降低1%～3%)；截面高度对承载力影响最小(降低<0.3%)。

3)当板厚小于25 mm时，钢梁承载力降低在5%以上，设计和施工可适当考虑负偏差对焊接H型截面受弯构件承载力的影响。

[1] GB/T 709—2006，热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差.

[2] GB 50205—2001，钢结构施工质量验收规范.

[3] GB/T 50017—2003，钢结构设计规范.

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，硕士，高级工程师

1009-6825(2015)33-0040-03

TU312

A