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摘要：本文通过生产实践，总结轻型H型钢腹板波浪变形控制措施及校正方法，介绍了H型钢腹板变形的的控制要点，同时也总结出H型钢腹板波浪变形的校正方法，对轻型钢结构生产解决该问题提供了可靠的参考。
关键词：波浪边形控制校正
前言
轻型钢结构因其建设周期短、造价低、可拆卸等优点得到广泛应用。其中焊接H型钢可满足结构设计各种截面规格，成为轻钢工程生产的主要构件类型。在轻型钢结构屋面梁中，H型钢腹板较薄。当H型钢腹板小于或等于6mm时，在H型钢组焊过程中，腹板产生波浪变形的可能性较大。本文就轻型钢结构中常见的H型钢腹板波浪变形问题的控制措施及H型钢腹板出现变形情况下的校正技术进行总结。
1问题描述
某物流仓库工程屋面梁规格如图一所示，钢梁腹板厚度5mm，腹板宽度638mm。该腹板采用开平板加工，因设备限制，腹板下料后未采用校平机进行校平处理，H型钢组立完成后腹板波浪变形达5mm，H型钢主焊缝采用埋弧焊焊接完成后，腹板波浪变形达15mm。
该变形已经严重超出《规范》中腹板局部平面度允许偏差的5mm。
2变形分析及控制措施
波浪边形常发生于板厚小于6mm的薄板焊接过程中，又称为失稳变形。板件失稳的临界应力：
σcr=kδ?/b
δ-板厚；
b-板宽；
k-与约束有关的系数，一般情况下k紧固＞k简固＞k自由。
板厚与板宽的比值越小，临界应力值则越小，板件越容易产生波浪变形。约束度越大，临界应力值越大，焊件的失稳的可能性将减小。
减小波浪变形应从以下几个方面着手：
1）把好原材料关，钢板进场时应检查是否开平板，开平板在切割完后不能直接组装，必须先消除应力（采用校平机，宜为13~15辊）；
2）组装前，检查腹板波浪边形量是否在组装允许偏差范围，对焊缝区域必须打磨外，还应降腹板放在厚钢板上用铁锤敲击放边。H型钢组装间隙应严格控制在0.5mm范围内；
3）降低焊接残余压应力，如采用热输入小的焊接方法等；
4）提高焊件失稳临界应力，如给焊件增加肋板，适当增加焊件厚度等。
5）严禁采用大丸粒抛丸机喷射，建议采用喷砂处理。
3H型钢腹板变形校正
3.1点状火校法
腹板凹凸不平,当凸出高度小于板厚,可在凸面顶点向外进行点状加热,加热点直径约为40~50mm（视变形大小而定）;当凸出高度等于大于板厚时,可在凸面顶点处先钻一个φ30~φ50mm（视变形大小而定）的孔,从孔处向外作多角星形加热，矫平后用与母材相匹配的焊接材料将孔焊补,并修磨平整；上述两种加热方法，均可辅之以小锤轻击，不应击打加热处，不得击伤母材，必要时可加锤垫。如下图。
图二点状火校法示意图
该方法适用于腹板小范围凹凸不平的校正，校正需要经验丰富的校正工操作，校正效率低。H型钢因腹板较薄、焊接应力引起的波浪变形往往是大面积波浪变形，不宜采用该方法进行校正。
3.2直线火校法
将腹板波浪变形的H型钢腹板平放在底部垫钢上，腹板上部对应底部垫钢位置采用千斤顶将变形腹板压平，配合火校将腹板校平。如图三所示。
图三直线火校法胎架示意图
火校具体操作如下:
1）将上部压型钢放置于变形腹板上，延着上侧工字钢翼缘板边两侧将H型钢腹板凸起处画线标示；
2）将千斤顶顶紧，使H型钢腹板与上、下型材间紧密贴紧。如图四所示；
3）使用手工割炬进行烤火校正（不开高压氧），使用两把割炬两侧同时进行烤火，沿着上侧工字钢翼缘板边所画出的标示进行烤火，当腹板上表面有画出的标示时则在腹板上表面进行烤火，上表面无画线标示时则在腹板反面进行烤火（火工加热H型钢凸起侧），两把割炬同时进行，烤火时行走速度应保持一致。如图五所示；
4）加热宽度10mm，加热温度500℃~550℃（烤火时不得将钢板烤至通红，只需将钢板面烤到有受热变色的痕迹时即可）；
5）待火校位置温度冷却至常温时松开千斤顶。
图四胎架实物图图五直线火工加热
该方法适用于H型钢因腹板较薄、焊接应力引起的波浪波浪变形，校正操作简单，效率相对较高，效果明显。
4结论
在轻型钢结构加工过程中，一般钢结构加工企业因材料、设备限制，经常会面临腹板薄、截面大的焊接H型钢腹板变形的问题。通过工程实例，我们总结轻型H型钢腹板波浪变形控制措施及校正方法，该方法贴切现阶段钢结构加工企业现状，实施性强。
参考文献
[1]侯兆欣,何奋韬.钢结构工程施工质量验收规范.中国计划出版社，2002.