GB/T 25020.4-2016 电气化铁路接触网钢支柱 第4部分：H形支柱

　　ICS 29.280 S 82

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 25020.4—2016代替 GB/T 25020. 4—2010

　　电气化铁路接触网钢支柱

　　第 4 部分 :H 形支柱

　　Steelpole foroverhead contactsystem ofelectrified railways—

　　Part4:H section pole

　　2016-12-13发布 2017-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 25020.4—2016

　　前 言

　　GB/T 25020《电气化铁路接触网钢支柱》分为以下四个部分 :

　　— 第 1部分 :格构式支柱 ;

　　— 第 2部分 :方形钢管支柱 ;

　　— 第 3部分 :环形钢管支柱

　　— 第 4部分 : H 形支柱 。

　　本部分为 GB/T 25020的第 4部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分代替 GB/T 25020. 4—2010《电气化铁路接触网钢支柱 第 4部分 : H 形支柱》。

　　本部分与 GB/T 25020. 4—2010相比主要技术变化如下 :

　　— 修改了部分规范性引用文件(见第 2 章 ,2010年版的第 2 章) ;

　　— 修改了支柱的标准检验弯矩(见 4. 1,2010年版的 4. 1) ;

　　— 增加了导高处挠度不大于 25 mm 的技术要求(见 5. 5) ;

　　— 修改了支柱立式试验方法(见附录 B,2010年版的附录 B) 。

　　本部分由国家铁路局提出并归 口 。

　　本部分起草单位 : 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 、中铁电气化局集团有限公司 、中铁电气化勘测设计研究院有限公司 、中铁电气化局集团保定制品有限公司 、铁道部产品质量监督检验中心 、中铁电气化局集团德阳制品有限公司 、中铁工程设计咨询集团有限公司 、宝鸡接触网器材检测中心 。

　　本部分主要起草人 :魏齐威 、安湘英 、刘峰涛 、仲新华 、戴贤兴 、张宏武 、朱长华 、高耀宗 。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为 :

　　—GB/T 25020. 4—2010。

　　电气化铁路接触网钢支柱

　　第 4 部分 :H 形支柱

　　1 范围

　　GB/T 25020的本部分规定了电气化铁路接触网 H 形钢支柱的产品分类 、技术要求 、检验方法 、检验规则 、标志和出厂证明书 、贮存及运输等 。

　　本部分适用于电气化铁路接触网 H 形钢支柱(以下简称 H 形钢柱) ,城市轨道交通采用的同类接触网 H 形钢柱可参照本部分执行 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 470 锌锭

　　GB/T 700 碳素结构钢

　　GB/T 11263 热轧 H 型钢和剖分 T 型钢

　　GB/T 11374 热喷涂涂层厚度的无损测量方法

　　GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂

　　GB/T 13452. 2 色漆和清漆 漆膜厚度的测定

　　GB/T 13912 金属覆盖层 钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法

　　GB 50017 钢结构设计规范

　　GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　GB/T 25020.4—2016

　　3. 1

　　标准检验弯矩 standard testbending moment

　　H 形钢柱在基础顶面处(钢 柱 法 兰 盘 底 面) 悬 挂 方 向 的 弯 矩 标 准 值 , 即 H 形 钢 柱 的 标 称 容 量 , 用“Mk”表示 ,此时风速对应结构设计风速 。

　　3.2

　　柱顶挠度检验弯矩 testbending momentformasttop deflection

　　正常使用极限状态下悬挂方向柱顶挠度的检验弯矩(在基础顶面处) ,包括悬挂荷载与风荷载 , 用“Ms”表示 ,此时风速对应设计运行风速(或风偏设计风速) 。

　　3.3

　　导高处挠度检验弯矩 testbending momentforcontactwireheightdeflection

　　正常使用极限状态下悬挂方向接触线高度(导高)处支柱挠度的检验弯矩(在基础顶面处) ,仅包括风荷载作用 ,用“Mw1”和“Mw2”表示 ,此时风速对应设计运行风速(或风偏设计风速) 。

　　3.4

　　扭矩标准值 standard torsion moment

　　作用在 H 形钢柱柱顶处的扭矩标准值 。

　　3.5

　　局部厚度 partialthickness

　　在基准表面上进行规定次数测量所得涂层厚度的平均值 。

　　3.6

　　干膜厚度 dry-film thickness

　　涂料硬化后存留在表面上的涂层的厚度 。

　　4 分类与命名

　　4. 1 分类

　　产品横截面为 H 形 , H 形钢柱外形见图 1。 产品分为两个系列 : 系列 1 和系列 2。 H 形钢柱的规格 、高度及检验弯矩等见表 1 和表 2。

　　说明 :

　　L — 柱高 ; L1 — 荷载点高度(L1 =L-0. 1 m) ;

　　t1 — 腹板厚度 ; t2 — 翼缘厚度 。

　　图 1 H 形钢柱外形示意图

　　表 1 H形钢柱的规格、高度及检验弯矩(系列 1)

　　表 1 (续)

　　表 2 H形钢柱的规格、高度及检验弯矩(系列 2)

　　表 2 (续)

　　4.2 H 形钢柱规格表示方法

　　4.2. 1 规格结构

　　4.2.2 符号含义

　　H 形钢柱代号 :GH 和 GH T表示符合系列 1 的 H 形钢柱;GHd表示符合系列 2 的单 H 形钢柱 ; GHs表示符合系列 2 的双 H 形钢柱 。

　　截 面 高 度 :表示 H 形钢柱截面高度 ,单位为毫米(mm) 。

　　柱底法兰盘代号 :表示 H 形钢柱柱底法兰盘代号 。

　　钢柱高度 :表示 H 形钢柱高度 ,单位为米(m) 。

　　4.2.3 规格示例

　　示例 : GH 240X/9. 5

　　表示符合标准系列 1 的 H 形钢柱 ,其截面高度为 240 mm ,X为法兰盘型号 ,柱高为 9. 5 m。

　　4.3 锚柱

　　H 形钢柱用于打拉线下锚柱使用时 ,应考虑由于下锚所产生的附加弯矩和垂直力的影响 。

　　5 技术要求

　　5. 1 一般要求

　　H 形钢柱应符合本部分 要 求 , 并 按 技 术 文 件 制 造 , 但 经 供 需 双 方 协 议 , 也 可 设 计 生 产 其 他 规 格 的H 形钢柱 。

　　5.2 原材料要求

　　5.2. 1 钢材

　　5.2. 1. 1 钢材宜采用 Q235B或 Q345B钢 ,并应具有质量证明书 ,其质量应符合 GB/T 700、GB/T 1591和 GB 50017的规定 。

　　5.2. 1.2 所有 H 形钢柱 ,不准许采用沸腾钢 。

　　5.2. 1.3 H 型钢表面质量应符合 GB/T 11263的规定 ,其他钢材表面质量应符合 GB 50205的规定 。

　　5.2.2 焊接材料

　　H形钢柱所用焊接材料应具有质量证明书 ,并应符合下列要求 :

　　a) 二氧化碳气体保护焊和手工电弧焊接采用的焊丝 、焊条应与主体金属力学性能相适应 ,并应符合 GB/T 5117和 GB/T 5118的规定 ;

　　b) 自动焊接和半自 动 焊 接 采 用 的 焊 丝 和 相 应 的 焊 剂 应 与 主 体 金 属 力 学 性 能 相 适 应 , 并 应 符 合GB/T 5293、GB/T 8110和 GB/T 12470的规定 。

　　5.2.3 锌锭

　　H 形钢柱所用锌锭应具有出厂质量证明书 ,其质量应符合 GB/T 470的规定 。

　　5.3 制造要求

　　5.3. 1 制作要求

　　柱高小于或等于 11m 时 , H 形钢柱应整根制作 ,不准许拼接 。

　　5.3.2 下料

　　5.3.2. 1 H 型钢定长下料宜采用氧-乙炔或等离子切割 。

　　5.3.2.2 钢板下料宜采用数控氧-乙炔切割或机械剪切,热切割时应采取相应的冷却措施 。

　　5.3.2.3 碳素结构钢在环境温 度 低 于 - 20 ℃时 , 低 合 金 结 构 钢 在 环 境 温 度 低 于 - 15 ℃时 , 不 应 进 行剪切 。

　　5.3.2.4 气割前应将钢材切割区域表面的铁锈 、污物等清除干净 ,气割后应清除熔渣和飞溅物 。

　　5.3.3 焊接

　　5.3.3. 1 纵向焊缝应采用气体保护焊打底 , 自动埋弧焊焊接 。其他焊缝可采用二氧化碳气体保护焊或手工电弧焊 。

　　5.3.3.2 焊缝应达到 :外形均匀 、成型良好 ,焊道与焊道 、焊道与基本金属间过渡平滑 ,焊渣和飞溅物基本清除干净 。

　　5.3.3.3 焊缝缺陷应进行修磨或补焊 ,且补焊的焊缝应与原焊缝间保持圆滑过渡 。

　　5.3.3.4 未注明焊 缝 质 量 等 级 的 焊 缝 , 按 三 级 焊 缝 质 量 检 验 , 焊 缝 外 观 质 量 及 焊 缝 高 度 应 符 合

　　GB 50205 的规定 。

　　5.3.4 矫正及制孔

　　5.3.4. 1 碳素结构钢在环境温度低于 -16℃时 ,低合金结构钢在环境温度低于 -12℃时 ,不应进行冷矫正 。

　　5.3.4.2 焊接后的 H 形钢柱弯曲应采用机械矫正方法进行矫正 ,矫正后的 H 形钢柱弯曲度允许偏差应符合表 3 的规定 。

　　表 3 各部尺寸允许偏差

　　5.3.4.3 孔边缘不应有裂纹 、飞刺和大于 1. 0 mm 的缺棱 。

　　5.3.4.4 制孔的允许偏差应符合 GB 50205的规定 。

　　5.4 锌层及涂层技术要求

　　5.4. 1 热浸镀锌

　　5.4. 1. 1 H 形 钢 柱 宜 采 用 整 体 热 浸 镀 锌 防 腐 , 并 应 在 制 作 质 量 检 验 合 格 后 进 行 。 热 浸 镀 锌 应 符 合GB/T 13912 和 GB/T 2694的规定 。

　　5.4. 1.2 H 形钢柱不得扭曲 ,其外观质量应符合表 4 和 GB/T 13912的规定 。

　　表 4 外观质量

　　5.4. 1.3 热浸镀锌后应对 H 形钢柱进行矫正 ,矫正后其外形尺寸应符合表 3 的规定 。

　　5.4. 1. 4 热 浸 镀 锌 漏 镀 面 应 用 罐 装 冷 喷 锌 或 富 锌 底 漆 、面 漆 各 一 道 进 行 修 复 , 干 膜 锌 含 量 不 应 小于 92% 。

　　5.4. 1.5 H 形钢柱的锌附着量不应小于 610g/m2 , 即任何局部锌层厚度不应小于 86μm。

　　5.4. 1.6 锌层应与金属基体结合牢固 ,应保证没有剥落或起皮现象 ,按 GB/T 2694 规定的试验方法进行锤击试验后 ,锌层不凸起 、不剥离 。

　　5.4. 1.7 锌层应均匀 ,用硫酸铜溶液浸蚀 4次后不应露铁 。

　　5.4.2 涂料涂装

　　5.4.2. 1 热浸镀锌钢柱有涂装要求时 ,可采用氟树脂涂料(简称氟碳涂料)双重防腐涂装体系 ,其技术指标参见附录 A。 当采用其他涂料涂装体系时 ,应满足本标准相关技术要求 。

　　5.4.2.2 表面涂层颜色应具有景观效果 ,且不应与铁路信号 :红 、绿 、黄色相干扰 ,并应符合 GB/T 3181的规定 。

　　5.4.2.3 涂装样板制作参照 HG/T 3792的规定 ,并按指定的颜色制作热浸镀锌钢板涂装样板 ,样板颜色的目视比色按 GB/T 9761的规定进行 。

　　5.4.2.4 涂装应在 H 形钢柱热浸镀锌检验合格后进行 ,并在 H 形钢柱出厂前完成 。 不需喷涂的预留孔部位 ,应采取适当的喷涂屏蔽措施 。

　　5.4.2.5 涂装工艺要求如下 :

　　a) 热浸镀锌后应及时进行喷涂作业 , 间隔时间不应超过 7 d;

　　b) 热浸镀锌层表面的污渍 、锌灰 、锌瘤及毛刺等 ,应清除干净 ;

　　c) 对于在涂装之前已经破坏的锌层需要用环氧富锌底漆进行修补后方可进行涂装 ;

　　d) 氟碳涂料涂装施工时 ,环境温度不应低于 5 ℃ ,相对湿度不应大于 80% 。雨天 、雾天及风沙场合不准许施工 。

　　5.4.2.6 涂层质量要求如下 :

　　a) 涂料涂层表面应平整均匀 ,不准许有剥落 、起泡 、裂纹 、气孔 ,允许有不影响防护性的轻微橘皮 、流挂 、刷痕和少量杂质 ;

　　b) 涂层的色差与样板比较 ,色差目测不明显 ,色差 ΔE≤2;

　　c) 涂层干燥后的干膜总厚度不应小于 80 μm;

　　d) 涂层的附着力 可 采 用 拉 开 试 验 法 或 划 格 试 验 法 试 验 。采 用 拉 开 试 验 法 时 , 附 着 力 不 应 小 于

　　5. 9 MPa;采用划格试验法试验时 , 附着力等级应小于 2 级 。

　　5.5 结构性能

　　5.5. 1 纯弯检验

　　5.5. 1. 1 H 形钢柱加荷至标准检验弯矩(见表 1 和表 2)时 ,锌层 、涂层不剥离 ,不凸起 。

　　5.5. 1.2 H 形钢柱加荷至导高处支柱挠度检验弯矩 Mw1 时 ,导高处支柱挠度不应大于 25 mm; H 形钢柱加荷至导高处支柱挠度检验弯矩 Mw2时 ,导高处支柱挠度不应大于 50 mm。

　　5.5. 1.3 H 形钢柱加荷至柱顶挠度检验弯矩(见表 1 和表 2)时 ,其柱顶挠度不应大于L 为柱高) 。 5.5. 1.4 H 形钢柱加荷至承载力检验弯矩(为标准检验弯矩的 150%) 时 ,焊缝不开裂 ,锌层 、涂层不剥离 ,柱体不产生鼓曲塑性变形(表面凹或凸) 。

　　5.5.2 弯扭检验

　　5.5.2. 1 H 形钢柱同时加荷至标准检验弯矩和扭矩标准值(见表 1 和表 2) 时 ,其导高处度处扭转角不应大于 6° ,且锌层 、涂层不剥离 ,不凸起 。

　　5.5.2.2 H 形钢柱加荷至承载力检验弯矩(为标准检验弯矩的 150% ,扭矩同时 也 达 到 扭 矩 标 准 值 的150%)时 ,焊缝不开裂 ,锌层 、涂层不剥离 ,柱体不产生鼓曲塑性变形(表面凹或凸) 。

　　6 检验方法

　　6. 1 检验用仪器设备

　　检验用仪器设备及尺寸测量量具的技术要求见表 5。

　　表 5 检验用仪器设备及尺寸测量量具的技术要求

　　6.2 外观及尺寸

　　6.2. 1 H 形钢柱的外观质量检查主要以 目测为主 。

　　6.2.2 H 形钢柱的外形尺寸用钢卷尺 、钢直尺和游标卡尺测量 。

　　6.3 锌层及涂层质量检验

　　6.3. 1 锌层质量检验

　　6.3. 1. 1 锌层厚度测量

　　取两端和中部 3处外观质量合格 、面积为 1 cm2 的矩形表面为基本测量面 , 每个基本测量面测量5个点 , 取其算术平均值作为局部厚度 。

　　6.3. 1.2 锌层附着性

　　按 GB/T 2694的规定进行检验 。

　　6.3. 1.3 锌层均匀性

　　按 GB/T 2694的规定进行检验 ,试样由企业提供相同 工 艺 条 件 下 的 测 试 面 积 不 小 于 100 cm2 的试板 。

　　6.3.2 锌层和涂层总厚度的测定

　　按 GB/T 4956 的规定用磁性测厚仪测定 ,测点位置按 GB/T 11374的规定进行 。

　　6.3.3 涂层质量检验

　　6.3.3. 1 涂层厚度

　　涂层干燥后的干膜厚度用涡流测厚仪测定 ,并符合 GB/T 13452. 2 的规定 。

　　6.3.3.2 涂层附着力检验

　　按 GB/T 5210做拉开试验或按 GB/T 9286做划格试验 。

　　6.4 结构性能检验

　　6.4. 1 结构性能检验应在锌层及涂层质量检验合格后进行 。

　　6.4.2 结构性能检验方法见附录 B。

　　7 检验规则

　　7. 1 出厂检验

　　7. 1. 1 检查项目

　　包括外观质量 、尺寸偏差 、锌层厚度及标准检验弯矩和挠度检验 。 如有涂装要求的 H 形钢柱尚需进行涂层厚度检验 。

　　7. 1.2 批量

　　同一规格的 H 形钢柱 ,每 2 500根 为 一 批 ; 如 在 一 年 内 生 产 总 数 不 足 2 500根 , 也 应 作 为 一 个 验收批 。

　　7. 1.3 抽样

　　7. 1.3. 1 外观质量、尺寸偏差、锌层和涂层厚度

　　所有 H 形钢柱均进行外观质量 、尺寸偏差 、锌层和涂层厚度检验 。

　　7. 1.3.2 结构性能

　　从外观质量 、尺寸偏差及锌层和涂层厚度检验合格的产品中 ,每批随机抽取 1 根进行标准检验弯矩和挠度检验 。

　　7. 1.4 判定

　　7. 1.4. 1 外观质量和尺寸偏差

　　每根 H 形钢柱 :A类项点应全部合格;B类项点的不合格判定数等于 3(Re= 3) 。不合格 H 形钢柱

　　7. 1.4.2 锌层、涂层厚度

　　每根 H 形钢柱锌层厚度 、涂层厚度分别符合 5. 4. 1. 5 和 5. 4. 2. 6 的规定 ,则判定该产品锌层厚度 、涂层厚度合格 ,如有不合格产品应剔除 ,并重新进行防腐处理 。

　　7. 1.4.3 结构性能

　　H 形钢柱进行标准检验弯矩和挠度检验时 ,均符合 5. 5 的规定 ,则判定该产品的结构性能合格 。如其中有一项不合格时 ,允许从同批产品中再抽取 2 根进行复验 ,其中仍有 1 项不合格时 ,则判定该批产品结构性能不合格 。

　　7. 1.4.4 修复

　　外观缺陷允许修补的产品应修补完好 ,经检验合格后 ,可按合格品验收 。

　　7. 1.4.5 总判定

　　外观质量 、尺寸偏差 、锌层厚度 、涂层厚度及结构性能均合格 ,则判定该批产品为合格 。

　　7.2 型式检验

　　7.2. 1 检验条件

　　有下列情况之一时 ,应进行型式检验 :

　　a) 当首次投产或结构 、材料 、工艺有较大改变时 ;

　　b) 停产 1 年或异地生产时 ;

　　c) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 ;

　　d) 当同一规格的 H 形钢柱累计生产 5 000根或生产满 3 年但总数不足 5 000根时 。批量少于20根时 , 检验仅对样品负责 。

　　7.2.2 检验项目

　　包括外观质量 、尺寸偏差 、锌层质量及标准检验弯矩 、挠度和承载力检验弯矩检验 ,有抗扭要求的尚需进行弯扭检验 。如有涂装要求的 H 形钢柱尚需进行涂层质量检验 。

　　7.2.3 抽样

　　7.2.3. 1 外观质量、尺寸偏差、锌层和涂层厚度

　　每批随机抽取 5 根进行外观质量 、尺寸偏差 、锌层和涂层厚度检验 。

　　7.2.3.2 锌层均匀性能

　　试样由企业提供相同工艺条件下的测试面积不小于 100 cm2 的试板 。

　　7.2.3.3 锌层附着性及涂层附着力

　　从外观质量 、尺寸偏差 、锌层厚度 、涂层厚度均合格的产品中随机抽取 2 根 。

　　7.2.3.4 结构性能

　　从外观质量 、尺寸偏差 、锌层厚度 、涂层厚度均合格的产品中随机抽取 2 根 。

　　7.2.4 判定

　　7.2.4. 1 外观质量和尺寸偏差

　　受检 H 形钢柱 :A类项点应全部合格 ;每根钢柱的 B类项点的不合格判定数等于 3(Re= 3) 。受检

　　7.2.4.2 锌层及涂层质量

　　锌层厚度 、附着性 、均匀性及涂层质量判定如下 :

　　a) 锌层厚度均符合 5. 4. 1. 5 的规定 ,则判定锌层厚度合格 ;

　　b) 锌层附着性符合 5. 4. 1. 6 的规定 ,则判定锌层附着性合格 ;

　　c) 锌层均匀性能符合 5. 4. 1. 7 的规定 ,则判定锌层均匀性能合格 ;

　　d) 涂层质量符合 5. 4. 2. 6 的规定 ,则判定涂层质量合格 。

　　7.2.4.3 结构性能

　　受检 H 形钢柱进行标准检验弯矩 、挠度和承载力检验弯矩检验时 ,均符合 5. 5 的规定 ,则判定结构性能合格 。其中有一项不合格时 ,则判定结构性能不合格 。

　　7.2.4.4 总判定

　　外观质量 、尺寸偏差 、锌层及涂层质量和结构性能均合格 ,则判定型式检验为合格 。

　　8 标志与产品合格证

　　8. 1 H 形钢柱在距柱底 1. 5 m 处田野侧设置铭牌 ,其内容应包括 :商标 、制造厂名 、产品名称 、规格型号和生产日期 。

　　8.2 H 形钢柱包装应按协议要求的包装方法和包装限重等规定进行 。如协议无规定时 ,一般不包装 。

　　8.3 产品出厂时 ,应随带企业统一编号的产品合格证 ,其内容应包括 :

　　a) 制造企业名称 、地址 ;

　　b) 生产日期 、出厂日期 ;

　　c) 执行标准 ;

　　d) 产品规格 ;

　　e) 质量检验结果 ;

　　f) 制造企业检验部门签章 。

　　9 贮存及运输

　　9. 1 H 形钢柱贮存场地应平整坚实 ,无积水 。 H 形钢柱应按种类 、型号分区存放 , H 形钢柱底层木垫枕应有足够的支撑面 , 以防止支点下沉 。相同型号的 H 形钢柱叠放时 ,各层 H 形钢柱的支点应在同 一垂直线上 ,堆放不应超过 5层 ,层间应设垫层 , 以防止 H 形钢柱被压坏或变形 。

　　9.2 吊装 H 形钢柱每次不应超过 2 根 ,且宜采用两点吊装 。

　　9.3 H 形钢柱在装车 、运输和卸车时 ,应妥善固定 ,保证不发生变形 ,不损伤涂层 。 H 形钢柱发运应按交通运输部门的规章办理 。

　　9.4 不准许用人工从车上推下 H 形钢柱的方式卸车 。

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　氟碳涂料涂装体系的技术要求

　　A. 1 涂料涂装体系

　　涂料涂装体系见表 A. 1。

　　表 A. 1 涂装体系

　　A.2 底漆技术要求

　　底漆技术要求应符合表 A. 2 的要求 。

　　表 A.2 底漆技术要求

　　A.3 氟碳面漆技术要求

　　面层涂料要具有超高的耐候性 ,具有优异耐酸 、耐碱 、耐盐及其他化学物质腐蚀的化学性能及优异的力学性能 ,并符合表 A. 3 和 HG/T 3792的规定 。

　　表 A.3 氟碳面漆技术要求

　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　H 形钢柱结构性能检验方法

　　B. 1 检验布置

　　B. 1. 1 H 形钢柱的结构性能检验分为纯弯检验和弯扭检验 。

　　B. 1.2 H 形钢柱结构性能检验采用立式试验方法 ,受力方向为水平 。

　　B. 1.3 H 形钢柱立式试验基础应稳定可靠 ,基础不应有转动变形 。

　　B. 1.4 H 形钢柱纯弯检验的立式试验布置如图 B. 1所示 。

　　B. 1.5 H 形钢柱弯扭检验的立式试验布置如图 B. 2、图 B. 3及图 B. 4所示 。

　　说明 :

　　P — 检验荷载 ,单位为千牛(kN) ;

　　L1 — 荷载点高度 ,单位为米(m) ;

　　L4 — 导高处支柱高度 ,单位为米(m) ;

　　L — 支柱高度 ,单位为米(m) 。

　　图 B. 1 纯弯检验的立式试验布置图

　　说明 :

　　P — 检验荷载 ,单位为千牛(kN) ;

　　L1 — 荷载点高度 ,单位为米(m) ;

　　L4 — 导高处支柱高度 ,单位为米(m) 。

　　图 B.2 弯扭检验的立式试验布置图

　　说明 :

　　S— 扭矩力臂 ,加荷点至 H 形钢柱腹板中心线的距离 ,单位为毫米(mm) 。

　　图 B.3 弯扭检验加荷点布置图

　　图 B.4 导高处测点布置图

　　B.2 H 形钢柱的纯弯检验

　　B.2. 1 H 形钢柱的加荷程序

　　正式测试前应对支柱预加 50%的标准检验弯矩值以消除安装间隙 ,并重新紧固螺栓 ,卸荷后测量挠度初始值 。

　　第一步 : 由零按导高处挠度检验弯矩 Mw1 的 25%级差加荷至导高处挠度检验弯矩 Mw1 ,每次静停时间不少于 1 min,测量并记录钢柱的挠度值 ;再按导高处挠度检验弯矩 Mw2 的 25%级差加荷至导高处挠度检验弯矩 Mw2 ,每次静停时间不少于 1 min,测量并记录钢柱的挠度值 。

　　第二步 : 由导高处挠度检验弯矩 Mw2卸荷至零 ,静停时间不少于 3 min,测量并记录其挠度值 。

　　第三步 : 由零按柱顶挠度检验弯矩 20%的级差加荷至柱顶挠度检验弯矩的 80% ,每次静停时间不少于 1 min;再按柱顶挠度检验弯矩 10%的级差继续加荷至柱顶挠度检验弯矩值 ,每次静停时间不少于3 min,测量并记录支柱的挠度值 。

　　第四步 : 由柱顶挠度检验弯矩卸荷至零 ,静停时间不少于 3 min,测量并记录其挠度值 。

　　第五步 : 由零按标准检验弯矩 20%的级差加荷至标准检验弯矩 ,测量并记录其挠度值 ,递增至标准检验弯矩的 120% ,每次静停时间不少于 1 min,再按标准检验弯矩 10%的级差继续加荷 ,递增至标准检验弯矩的 150%(即承载力检验弯矩) ,每次静停时间不少于 3 min,观察支柱的变形情况及锌层涂层是否剥离 ,焊缝是否开裂 ,柱体是否产生塑性变形(表面凹或凸) ,测量并记录支柱的挠度值 。

　　第六步 :按标准检验弯矩 50%的级差卸荷至零 ,每次静停时间不少于 3 min,测量并记录其挠度值 。

　　B.2.2 挠度测量

　　检验时 ,将经纬仪放置于垂直悬挂方向 ,任一级荷载下的挠度 ,可用经纬仪直接测量 。

　　B.2.3 弯矩计算[见式(B. 1)]

　　Mμi = PμiL1 …………………………( B. 1 )

　　式中 :

　　Mμi— 任一级荷载作用下的弯矩值 ,单位为千牛米(kN · m) ;

　　Pμi — 任一级荷载加荷值 ,单位为千牛(kN) ;

　　L1 — 荷载点高度 ,单位为米(m) 。

　　B.2.4 检验结果评定

　　B.2.4. 1 承载力检验弯矩

　　实测承载力检验弯矩应符合式(B. 2)要求 :

　　M > [βμ] Mk …………………………( B. 2 )

　　式中 :

　　M — H 形钢柱达到承载力检验标志时的实测弯矩值 ,单位为千牛米(kN · m) ;

　　[βμ] — H 形钢柱承载力综合检验系数允许值为 1. 5;

　　Mk — 标准检验弯矩 ,单位为千牛米(kN · m) 。

　　B.2.4.2 挠度检验

　　H 形钢柱挠度检验结果应符合式(B. 3)要求 :

　　f ≤ [fj] …………………………( B. 3 )

　　式中 :

　　f — 支柱挠度的实测值 ,单位为毫米(mm) ;

　　[fj] — 5. 5 中规定的挠度允许值 ,单位为毫米(mm) 。

　　B.3 H 形钢柱的弯扭检验

　　B.3. 1 H 形钢柱弯扭检验的加荷程序

　　H 形钢柱弯扭检验的加荷方式按图 B. 3。

　　正式测试前应对支柱预加 50%的标准检验弯矩值以消除安装间隙 ,按标准重新紧固螺栓 ,卸荷后测量支柱的测点位移 。

　　第一步 : 由零按标 准 检 验 弯 矩 20%的 级 差 加 荷 至 标 准 检 验 弯 矩 的 80% , 每 次 静 停 时 间 不 少 于1 min; 然后按标准检验弯矩 10%的级差继续加荷至标准检验弯矩 ,每次静停时间不少于 3 min,测量并记录支柱的测点位移 。

　　第二步 : 由标准检验弯矩按 50%的级差卸荷至零 ,每次静停时间不少于 3 min,测量并记录其测点位移。

　　第三步 : 由零按标准检验弯矩 20%的级差加荷至标准检验弯矩 ,测量并记录其测点位移 ,递增至标准检验弯矩的 120% ,每次静停时间不少于 1 min,再按标准检验弯矩 10%的级差继续加荷 ,递增至标准检验弯矩的 150% ,每次静停时间不少于 3 min,观察支柱的变形情况及锌层涂层是否剥离 ,焊缝是否开裂 ,柱体是否产生塑性变形(表面凹或凸) ,测量并记录支柱的测点位移 。

　　第四步 :按 50%的级差卸荷至零 ,每次静停时间不少于 3 min,测量并记录其测点位移 。

　　B.3.2 测点位移测量

　　检验时 ,将两台经纬仪放置于垂直悬挂方向(钢柱的一侧一台) ,任一级荷载下的测点位移 ,可用经纬仪直接测量 。

　　B.3.3 检验结果计算

　　B.3.3. 1 弯矩计算[见式(B.4)]

　　Mμi = PμiL1 …………………………( B. 4 )

　　式中 :

　　Mμi— 任一级荷载作用下的弯矩值 ,单位为千牛米(kN · m) ;

　　Pμi — 任一级荷载加荷值 ,单位为千牛(kN) ;

　　L1 — 荷载点高度 ,单位为米(m) 。

　　B.3.3.2 扭矩计算[见式(B.5)]

　　Mni = PμiS × 10-3 …………………………( B. 5 )式中 :

　　Mni— 任一级荷载作用下的扭矩值 ,单位为千牛米(kN · m) ;

　　Pμi — 任一级荷载加荷值 ,单位为千牛(kN) ;

　　S — 荷载点至支柱截面中心线的距离 ,单位为毫米(mm) 。

　　B.3.3.3 扭转角计算

　　H 形钢柱导高处扭转角按式(B. 6)计算 :

　　α= tan-1 [(d3 -d4 ) ÷b] …………………………( B. 6 )

　　式中 :

　　α — 钢柱导高处扭转角的计算值 ,单位为度(°) ;

　　d3 、d4 — H 形钢柱导高处测点位移实测值 ,取绝对值 ,单位为毫米(mm) ;

　　(d3 -d4 )取绝对值 ;

　　b — 钢柱截面宽度 ,单位为毫米(mm) 。

　　B.3.4 检验结果评定

　　B.3.4. 1 扭转角检验

　　H 形钢柱导高处扭转角检验结果应符合式(B. 7)要求 :

　　α ≤ [αj] …………………………( B. 7 )

　　式中 :

　　[αj] — 5. 5 中规定钢柱导高处扭转角的允许值 ,单位为度(°) ;

　　α — 钢柱导高处扭转角的计算值 ,单位为度(°) 。

　　B.3.4.2 承载力检验弯矩

　　实测承载力检验弯矩应符合式(B. 8)要求 :

　　M > [βμ] Mk …………………………( B. 8 )

　　式中 :

　　M — H 形钢柱达到承载力检验标志时的实测弯矩值 ,单位为千牛米(kN · m) ;

　　[βμ] — H 形钢柱承载力综合检验系数允许值为 1. 5;

　　Mk — 标准检验弯矩 ,单位为千牛米(kN · m) 。

　　参 考 文 献

　　[1] HG/T 3792 交联型氟树脂涂料

　　[2] DIN 1025-2—1995 热轧工字钢 第 2部分 :宽工字钢 IPB系列 、尺寸 、质量 、断面性能

　　[3] DIN 1025-4—1994 热轧工字钢 重型宽缘工字钢 IPBV 系列 、尺寸 、质量 、截面特征

　　[4] DIN EN 10034 工字钢及 H 形钢截面 形状及尺寸公差