正则化宽厚比与板件截面关系Urbanism and Architecture
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浅析钢构件截面尺寸检测的判定规则
孟宪超
(河北麒麟建筑科技发展有限公司,河北石家庄 050091)
摘要:建筑钢结构工程中,构件截面尺寸是影响其承载力的主要因素之一。本文对相关标准规范中关于钢构件截面尺寸的规定进行了梳理,厘清了判定规则,对标准规范尚无明确规定的项目提出了个人观点,供工程技术人员参考。关键词:钢构件截面尺寸;型钢;钢管;钢板厚度;允许偏差[中图分类号]TU984
[文献标识码]A
Analysis on the Judging Rules of Section Size Detection of Steel Members
Meng Xianchao
(Hebei Kirin Construction Technology Development Co., Ltd., Shijiazhuang Hebei 050091, China)
Abstract: In construction steel structure engineering, the cross-section size of steel members is one of the main factors affecting its bearing capacity. This paper sorts out the requirements on the cross-section dimensions of steel members in relevant standards and specifications, clarifies the judgment rules, and puts forward personal views on items that have not yet been clearly specified in the standards and specifications for reference by engineering and technical personnel.
Key words: section size of steel member; section steel; steel tube; steel plate thickness; allowable deviation
建筑钢结构构件大量采用型钢或钢管,构件截面尺
寸是影响其承载力的关键因素,对其着重检查是非常必要的。现行的相关规范对钢构件截面尺寸的规定存在不衔接、不一致或不明确的问题,使得工程技术人员在执行标准时存在疑惑或争议。
本文对设计、施工、检测、验收和产品标准等方面,以及钢构件截面尺寸的规定进行了梳理,厘清了判定规则。在学习标准条款的过程中,笔者也发现了一些尚无明确规定的项目,提出了个人观点,供工程技术人员参考。
1设计、施工和检测标准的规定《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)第4.1.1条:钢材宜采用Q235、
Q345、Q390、Q420、Q460和Q345GJ 钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/ T 700)、《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591)和《建筑结构用钢板》(GB/T 19879)的规定。结构用钢板、热轧工字钢、槽钢、角钢、H 型钢和钢管等型材产品的规格、外形、重量及允许偏差应符合国家现行相关标准的规定。《钢结构工程施工规范》(GB 50755-2012)第5.2.1和5.2.2条:钢材订货时,其品种、规格、性能等均应符合设计文件和国家现行有关钢材标准的规定;钢材订货合同应对规格尺寸、检验要求、尺寸偏差等有明确的规定。《钢结构现场检测技术标准》(GB/T 50621-2010)第10.4.1条:钢材的厚度偏差应以设计图纸规定的尺寸为基准进行计算,并应符合相应产品标准的规定。可以看出,设计、施工和检测标准均有原则性的基本要求,型钢和钢板的规格应符合设计要求,尺寸偏差应符合国家现行相关产品标准的规定。2验收规范的规定
《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001)第4.2.3和4.2.4条:钢板厚度和型钢的规格尺寸及允许偏差应符合其产品标准的要求;第8章及附录C 规定了钢构件组装的尺寸偏差。
比较附录C 各表格中的构件截面尺寸允许偏差,笔者发现存在重复规定、不一致的情况。表C.0.1中焊接H 型钢截面高度的允许偏差,与表C.0.2不同;表C.0.3和表C.0.4中钢柱、表C.0.5中钢梁的截面几何尺寸允许偏差,与表C.0.1中焊接H 型钢和表C.0.2中箱型构件的规定不同。
表C.0.1和表C.0.2是对焊接H 型钢、焊接十字型构件、
箱型构件的要求,表C.0.3、表C.0.4和表C.0.5是对钢柱、钢梁的要求。在实际工程中,钢柱和钢梁一般采用H 型钢或箱型构件,如何选用存在疑惑。焊接H 型钢有产品标准《焊接H 型钢》(GB/T 33814-2017),对其高度、宽度、板材厚度的允许偏差均有详细规定。表C.0.7规定了钢管直径的允许偏差值。钢管有无缝钢管和焊接钢管两种,对应的产品标准有《建筑结构
用冷成型焊接圆钢管》(JG/T 381-2012)、《结构用直缝埋弧焊接钢管》(GB/T 30063-2013)、《结构用无缝钢管》(GB/ T 8162-2018)。这三本标准均对钢管外径和壁厚的允许偏差做出了详细的规定,本文仅列出标准以便选用,不
再赘述。表C.0.8规定了墙架、檩条、支撑系统钢构件截面尺寸的允许偏差值。实际工程中,此类构件大都采用热轧型钢,
《热轧型钢》(GB/T 706-2016)对工字钢、槽钢、角钢的尺寸允许偏差有着明确规定。笔者认为,GB 50205-2001附录C 是十几年前制定的
指标,且存在控制指标不统一的问题。焊接H 型钢、钢管和热轧工字钢、槽钢、角钢,应当执行已发布的相关产品作者简介:孟宪超(1981-),男,本科,高级工程师。研究方
向:建筑结构检测。
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标准,这也与GB 50205-2001第4.2.4条和GB 50017-2017第4.1.1条的原则一致。
3相关产品标准的规定
建筑钢结构中,Q235、Q355(Q345)和Q345GJ 钢应用较广,GB 50017-2017明确了应当执行的产品标准:GB/ T 700、GB/T 1591和GB/T 19879。
现行GB/T 700-2006第4章规定,钢板、钢带、型钢和钢棒的尺寸及允许偏差应分别符合相应标准的规定。
现行GB/T 1591-2018第6章规定,热轧型钢的尺寸及偏差应符合GB/T 706的规定,具体组别应在合同注明;热轧H 型钢的尺寸及偏差应符合GB/T 11263的规定;热轧钢板和钢带的尺寸及偏差应符合GB/T 709的规定,具体精度类别应在合同中注明。GB/T 706-2016、GB/T 11263- 2017、GB/T 33814-2017均对型钢各部位尺寸及钢板厚度的允许偏差做出了详细的规定,本文不再赘述。
现行GB/T 19879-2015第5.1条:钢板的厚度允许偏差应符合GB/T 709-2006中表3(B 类)的规定;经供需双方协议,可供应表4(C 类)的钢板。
GB/T 700-2006、GB/T 1591-2018和GB/T 19879-2015对钢板厚度的要求均指向《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T 709)。最新版标准GB/T 709- 2019对单轧钢板给出了四类厚度偏差:N 类、A 类、B 类、C 类。GB/T 700-2006没有明确应执行的厚度偏差类别,GB/ T 1591-2018要求由合同约定厚度偏差类别,标准执行的可操作性较差。
GB/T 709-2019中四类厚度偏差的公差值相等,N 类偏差的下偏差绝对值最大,B 类偏差固定下偏差为-0.30 mm,C 类偏差固定下偏差为0.00 mm。钢材供货合同是施工方或建设方与钢材生产厂家之间的购销协议,合同约定的厚度偏差类别一般不会征求工程设计单位的意见,若双方约定采用下偏差比较宽松的N 类,那么能否满足工程的安全使用要求?若合同没有约定,又该如何判定?
考虑到建筑钢结构中使用钢板主要是焊接制作各类构件,为解答上述疑虑,笔者对GB/T 709-2019中的N 类、B 类偏差与GB/T 33814-2017、JG/T 381-2012和GB/ T 30063-2013中钢板厚度允许偏差进行了比较,作为
参照。经对比发现,满足N 类偏差要求的钢板,下偏差均能满足焊接H 型钢或外径大于400 mm 的焊接钢管中钢板厚度下偏差的要求;满足B 类偏差要求的钢板,下偏差均能满足外径小于等于400 mm 的焊接钢管中钢板厚度下偏差的要求。GB/T 709-2019第6.1.1条也有原则性规定:单轧钢板厚度允许偏差应符合N 类的规定;供需双方合同有约定时,可以选用其他偏差类别。
笔者认为,建筑钢结构用碳素结构钢和低合金高强度结构钢的厚度偏差,应由检测委托方按照钢材购货合同的约定提出判定规则;合同没有约定的,经相关责任方协商一致,一般情况宜选用N 类偏差,有严格质量要求时,可选用B 类偏差。
4结语
现行《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205- 2001)
已经实施多年,存在与相关现行规范不衔接、不一致的问题。期待GB 50205在修订中全面考虑与其他现行标准的协调,尽快发布实施,保证钢结构工程质量,便于工程技术人员使用。
参考文献
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结构分公司,河北津西钢铁集团股份有限公司,等.焊接H 型钢(GB/T 33814-2017)[M].北京:中国标准出版社,2017.
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华菱湘潭钢铁有限公司,等.热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差(GB/T 709-2019)[M].北京:中国标准出版社,2019.
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