钢网架设计规范的强制性条文规定:杆件必须采用Q235B或Q235B以上的钢管,并且在采用Q235B材质时,其强度设计的计算依据不能大于215MPa;
Q235B材料的屈服极限为σs =235 MPa,而Q215B材料的屈服极限为σs =215 MPa,网架杆件的受力不能超过其所用材料的屈服极限;
采用SFCAD设计软件设计时,一般是按照215 MPa的强度设计值进行计算的,设计的安全系数为235÷215=1.093023256,仅留有9.3023255%的安全裕量,而这个裕量包含材料缺陷等因素。
制造公司在材质符合Q235B的前提下,将采购钢管的壁厚负偏差控制在10%以内是有依据的;
如果选用Q215B材料钢管,应保证钢管料的壁厚满足设计图纸规定,当工程的设计参数按200MPa选定时,则Q215B钢管的壁厚负偏差不得大于7%;
以上两个条件必须完全遵守,不允许出现“材质、壁厚”的双低现象。
2003年12月14日采购部购进的φ60×3.5钢管,经检测实际尺寸为φ60×3.0,材质分析为Q215,明显属于双低现象,从结构安全的角度来看不能满足使用要求,论证计算如下:
1.因材质不符合标准所导致的强度下降为:n₁=215÷235=0.914893617;
2.因钢管壁厚不符合设计要求所导致的强度下降为:n₂=(602-542)÷(602-532)=0.864728192;
综合以上两个因素影响后的强度降低为:n=n₁·n₂=0.914893617×0.864728192=0.791134303;
这样,在不考虑钢管的任何缺陷情况下,φ60×3.0 Q215钢管的实际承载内力为:215·n=215×0.791134303=170.093875145 MPa,远小于设计计算时采用215 MPa的设计值;
强行使用会造成严重的结构安全隐患,必须做退货处理。