中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會
建筑鋼結(jié)構(gòu)分會主辦
摘要：在鋼結(jié)構(gòu)施工中，材料的選擇使用是一項(xiàng)極為關(guān)鍵重要的工作。但是，我們發(fā)現(xiàn)，在鋼板厚度允許偏差上，由于國家標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一、不具體、不明確、不銜接，使得在監(jiān)理及施工單位的理解執(zhí)行中，由于不同的選擇誤差很大，可以選擇的選項(xiàng)多，因此，無法做出唯一性選擇，也就無法判定那個(gè)選擇是正確的。
鋼板的厚度尺寸是影響承載力的主要因素，如果板厚尺寸偏差不明確，不是造成安全隱患，就是造成不必要的浪費(fèi)。因此，明確和理順各標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，確定標(biāo)準(zhǔn)的具體執(zhí)行指標(biāo)，對于提高材料利用率，確保結(jié)構(gòu)安全具有重要意義。
關(guān)鍵詞：鋼板厚度 允許偏差
1、造成鋼板厚度偏差尺寸無法具體界定的原因分析
在鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗(yàn)收、設(shè)計(jì)、原材產(chǎn)品等國家標(biāo)準(zhǔn)中，《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205—2001，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017—2003，以及《熱軋鋼板和帶鋼的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T709—2006等三個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)是執(zhí)行判定鋼板厚度允許偏差的主要國家標(biāo)準(zhǔn)。
1．1上述三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)內(nèi)容
（1）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205—2001的相關(guān)要求
在規(guī)范中第6頁第4部分原材料及成品進(jìn)場中4.2關(guān)于鋼材的規(guī)定如下：
Ⅰ 主控項(xiàng)目4.2.1規(guī)定，“鋼材、鑄鋼件的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求”。
在這里關(guān)于規(guī)格要求一是符合國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，二是符合設(shè)計(jì)要求。
Ⅱ 一般項(xiàng)目4.2.3規(guī)定，“鋼板厚度及允許偏差應(yīng)符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求”。
在這里關(guān)于鋼板厚度及允許偏差要求符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。
（2）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017—2003的相關(guān)要求
在規(guī)范中第14頁3.3關(guān)于材料選用規(guī)定如下：
在規(guī)范中“3.3.1 為保證承重結(jié)構(gòu)的承載能力和防止在一定條件下出現(xiàn)脆性破壞，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法、鋼材厚度和工作環(huán)境等因素綜合考慮，選用合適的鋼材牌號和材性。”
“承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼，其質(zhì)量應(yīng)分別符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591的規(guī)定。當(dāng)采用其它牌號的鋼材時(shí)，尚應(yīng)符合相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。”
其中，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范涉及的國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700第4款中和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591第5款中關(guān)于尺寸、外形、重量及允許偏差規(guī)定分別為：
“鋼板、帶鋼、型鋼和鋼棒的尺寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)分別符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。”和“尺寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)分別符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。”
在設(shè)計(jì)規(guī)范中，關(guān)于尺寸、外形、重量及允許偏差同樣要求分別應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。其最終指向仍為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《熱軋鋼板和帶鋼的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T709—2006
（3）《熱軋鋼板和帶鋼的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T709—2006的相關(guān)要求
關(guān)于板厚允偏差的有關(guān)規(guī)定如下：
在規(guī)范中4.2 按厚度偏差種類分為
N類偏差：正偏差和負(fù)偏差相等；
A類偏差：按公稱厚度規(guī)定負(fù)偏差；
B類偏差：固定負(fù)偏差為0.3mm；
C類偏差：固定負(fù)偏差為零，按公稱厚度規(guī)定正偏差。
在規(guī)范中5.2 鋼板和帶鋼推薦的公稱尺寸
在規(guī)范 5.2.1單扎鋼板的公稱厚度在3-30 mm范圍內(nèi)的鋼板按0.5 mm倍數(shù)的任何尺寸；厚度在30-400 mm范圍內(nèi)的鋼板按1 mm倍數(shù)的任何尺寸。
在規(guī)范中5.2.3帶鋼（包括連軋鋼板）的公稱厚度在0.8-25.4mm范圍內(nèi)，按0.1mm倍數(shù)的任何尺寸。
在規(guī)范中5.2.6 根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)議，可以供應(yīng)推薦公稱尺寸
以外的其它尺寸的鋼板和鋼帶。
從上述條文可以看出，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，其公稱尺寸分別為0.1mm、0.5 mm和1 mm的倍數(shù)等三個(gè)級別，而設(shè)計(jì)規(guī)范的公稱尺寸只是按1 mm倍數(shù)計(jì)算標(biāo)注的。
在規(guī)范中 6.1厚度允許偏差
在規(guī)范中6.1.1單扎鋼板厚度允許偏差應(yīng)符合表1（N類）的規(guī)定。
規(guī)范6.1.3帶鋼（包括連軋鋼板）的厚度偏差應(yīng)符合表5的規(guī)定。
1．2標(biāo)準(zhǔn)之間的差距
從上述三個(gè)國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中不難看出，《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205—2001和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017—2003關(guān)于厚度尺寸的標(biāo)準(zhǔn)最終均指向?yàn)椤稛彳堜摪搴蛶т摰某叽纭⑼庑巍⒅亓考霸试S偏差》GB/T709—2006這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。但《熱軋鋼板和帶鋼的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T709—2006作為鋼材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，其厚度允許偏差并非單一指向一個(gè)特定情況，而其它標(biāo)準(zhǔn)要求采用該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由于要求不具體、不明確，使得執(zhí)行起來偏差很大。
（1）首先，鋼材標(biāo)準(zhǔn)按種類和精度分為不同的六種情況，而驗(yàn)收和設(shè)計(jì)規(guī)范并未具體指明執(zhí)行哪種情況。
（2）設(shè)計(jì)規(guī)范中的公稱尺寸是以毫米為單位標(biāo)注的，而鋼材標(biāo)準(zhǔn)的公稱尺寸包括0.1和0.5毫米倍數(shù)。公稱尺寸相差巨大，材料使用、驗(yàn)收及資料填寫，無法確認(rèn)應(yīng)采用那個(gè)尺寸。
（3）從鋼材標(biāo)準(zhǔn)表1中可以看出，板寬不同，則厚度允許的偏差不同，但在組成構(gòu)件的零件中，由于采用不同板寬的原材下料，生產(chǎn)出的零件厚度偏差就不同，因此，同樣的公稱厚度板材，采用不同板寬生產(chǎn)的零件將產(chǎn)生近一倍的厚度偏差誤差。
（4）由于設(shè)計(jì)規(guī)范并未明確其設(shè)計(jì)計(jì)算允許的厚度偏差是按什么確定的，偏差多少為合理或安全值，因此，在引用鋼材標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也無法準(zhǔn)確套用那種種類或精度。
（5）由于單扎和連軋、中厚板和厚板的公稱尺寸分別是以0.1，0.5，1.0毫米為單位的，如何采用就沒有了唯一性，使得引用標(biāo)準(zhǔn)者茫然。
1．3標(biāo)準(zhǔn)不確定造成的誤區(qū)及后果
由于執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容不確定，從而使得采用具體材料不一致，導(dǎo)致不是浪費(fèi)就是安全隱患，具體舉例如下：
（1）相對于某一個(gè)構(gòu)件中的一個(gè)設(shè)計(jì)8毫米厚的零件A，如果同樣按照公稱尺寸為厚度8毫米的標(biāo)準(zhǔn)，分別采購單扎鋼板寬度4000毫米（表1）和帶鋼（包括連軋鋼板）寬度1200毫米（表5）的兩塊鋼板原材下料制造零件。從表中可以看出，由于單扎版N類厚度允許偏差為±0.9，而連扎版厚度允許偏差為±0.32，二者相差0.58，前者為后者的2.8倍多。差距部分占板厚的7.25?。也就是說，偏差值相同，但材料相差7.25?，這已經(jīng)相當(dāng)于企業(yè)的生產(chǎn)利潤。
（2）按設(shè)計(jì)要求，某一構(gòu)件中的零件B，其板厚公稱尺寸為25毫米。如果設(shè)計(jì)按照表1（N類）允許偏差的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算零件B是安全的，我們可以查出，在采購4000板寬的情況下，其實(shí)測厚度為25±1.2均屬安全，也就是說厚度只要不低于23.8毫米就符合設(shè)計(jì)要求。那么我們再看能滿足這一要求的帶鋼（包括連軋鋼板）是什么規(guī)格。由于帶鋼和連軋鋼板是以0.1毫米為公稱單位出廠的，從表5可以看出，采購一批厚度23.4±0.40最低仍不小于23.8毫米的鋼板就可滿足設(shè)計(jì)要求。不難看出，采購23.4毫米的鋼板比25毫米的鋼板從經(jīng)濟(jì)上好很多，但1.6毫米的偏差是否影響結(jié)構(gòu)安全就不得而知。如果不影響安全相對于這么大的材料節(jié)約，是否可以采用也沒有確切說明。
（3）同樣是單扎鋼板，同樣是厚度公稱尺寸8mm，如果采用1500mm以下的鋼板其厚度偏差最大為±0.55mm，而采用4000mm-4800mm板寬的鋼板，則厚度允許偏差可達(dá)±0.90mm，相差0.45mm，接近絕對允許偏差差了一倍。超出的偏差值也占原材本身的5.635%，如果以科學(xué)的、負(fù)責(zé)任的態(tài)度衡量，這么大的誤差會造成巨大的浪費(fèi)。
（4）在實(shí)際工程應(yīng)用中，部分企業(yè)及供貨商正是利用了這一缺陷，張冠李戴，拿著25毫米的材質(zhì)單，供應(yīng)著23.4毫米的鋼板。
2、對于上述問題的解決方案
鋼板的厚度尺寸是影響承載力的主要因素，關(guān)乎材料的浪費(fèi)節(jié)約及結(jié)構(gòu)的安全，對于上述存在的問題，解決的具體方案如下：
2．1鋼材厚度允許偏差應(yīng)列入各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的主控項(xiàng)目和強(qiáng)制性條文。
2．2設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)明確，以鋼材產(chǎn)品關(guān)于尺寸偏差的規(guī)范《熱軋鋼板和帶鋼的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T709為依據(jù)，在設(shè)計(jì)公稱尺寸條件下：
（1）按照N類允許偏差的表1中1500-2500mm板寬計(jì)算允許偏差值，并規(guī)定偏差最大尺寸按照板寬1500-2500mm規(guī)定的偏差值執(zhí)行。（避免板寬不同產(chǎn)生的厚度偏差）
（2）以設(shè)計(jì)公稱尺寸為依據(jù)，明確可采用板厚允許偏差的最大值（絕對值或百分比均可）。
（3）明確允許使用連軋鋼板或帶鋼時(shí)，采用的鋼板只要實(shí)際厚度不低于允許偏差最大值即可。（避免了公稱尺寸的不同而產(chǎn)生的誤差）
2．3驗(yàn)收規(guī)范應(yīng)以材料及上述設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定為依據(jù)，以理論尺寸為準(zhǔn)繩，重點(diǎn)驗(yàn)收實(shí)際尺寸是否滿足厚度偏差最大值的要求。（確保鋼板實(shí)際厚度滿足）
2．4驗(yàn)收規(guī)范亦應(yīng)明確材料尺寸驗(yàn)收應(yīng)以《熱軋鋼板和帶鋼的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T709為依據(jù)。（應(yīng)有具體的國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)文號）
2．5資料管理規(guī)程應(yīng)設(shè)置設(shè)計(jì)公稱尺寸，設(shè)計(jì)允許偏差，材料公稱厚度和材料實(shí)際測量厚度等內(nèi)容。（既保證實(shí)際厚度尺寸滿足，又可以使用不同公稱尺寸的鋼板以免浪費(fèi)）
2．6對使用單扎或連軋及帶鋼的不同軋制鋼板做出明確要求。
2．7在規(guī)范未明確之前，考慮到設(shè)計(jì)應(yīng)以最大允許偏差計(jì)算安全貯備，則可以允許用連軋或帶鋼的同類鋼板代替單扎鋼板，只要實(shí)際厚度負(fù)偏差不大于單扎鋼板最大值即可。（以節(jié)約用鋼）
3、 結(jié) 語
規(guī)范是指導(dǎo)施工的強(qiáng)制性、法規(guī)性、綱領(lǐng)性、可操作性的指導(dǎo)文件，明確和統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，確保國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之間的有效銜接，合理采用最佳的板材，是效益和安全的必然要求。我們將持續(xù)關(guān)注類似問題，以確保規(guī)范的權(quán)威性，可行性，合理性和可操作性。
作者簡介：陳會榮 中國新興鋼結(jié)構(gòu)公司
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