专利名称：箱形截面钢构件局部几何初始缺陷测量方法
技术领域：
本发明属于结构工程钢结构技术领域，特别涉及一种箱形截面钢构件局部几何初始缺陷测量方法。
背景技术：
结构工程的施工质量验收规范对出厂钢板的局部平面度做了具体的要求，但对钢板焊接成的结构构件(如柱、梁)的钢板平面度并无具体的要求，因此对于箱形截面构件钢板的几何初始缺陷的取值，没有可参考的规范取值。然而在钢结构研究领域，稳定问题的研究是最重要的课题之一，而局部几何初始缺陷恰恰是影响构件局部稳定性能最重要的因素，因此在相关的试验研究中必须要有局部几何缺陷数值的精确的测量数据。在现有的研究中，一般认为箱形截面构件钢板的几何初始缺陷数值为各钢板外表面的中心到四个顶点所构成的平面的垂直距离。但目前已有的适合构件整体几何初始缺陷测量的方法(拉线法等)由于可操作性不大，并不适合于结构构件局部几何初始缺陷的现场测量，较先进的三维成像扫描技术设备复杂、费用昂贵，更不适用于施工现场的量测。因此，如何更加准确有效、同时方便快捷、价钱低廉地测量箱形截面构件的局部几何初始缺陷是科学研究及工程实践中亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决背景技术所述的如何更加准确有效、同时方便快捷、价钱低廉地测量箱形截面构件的局部几何初始缺陷问题，提供一种箱形截面钢构件局部几何初始缺陷测量方法，测量步骤为步骤一测量被测箱形截面钢构件的第一块钢板外表面上两条相对的棱边的中点相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂直距离C1和C2，测量钢板外表面上的中心相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂直距离C3 ;I)设被测钢板外表面中，宽度为W，高度为H，4个顶点分别为A、B、C和D，两条相对的棱边分别为棱边AB和棱边CD，棱边AB的中点为E，棱边CD的中点为F，被测钢板外表面上的中心为G ；2)从顶点B向顶点A方向作与棱边AB相切的参考直线BL，测量顶点A与直线BL 的垂直距离B1和中点E与直线BL的垂直距离Id1 ；3)按公式I)计算棱边AB的中点E相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂
直距离C1,C1 = a1/2~b1 I)若(^为正值，表明棱边AB的中点E为凸起，若为C1为负值，表明棱边AB的中点E 为凹陷；4)从顶点D向顶点C方向作与棱边CD相切的参考直线DM，测量顶点C与直线DM 的垂直距离a2和中点F与直线DM的垂直距离b2 ；
5)按公式2)计算棱边⑶的中点F相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂
直距离c2，
权利要求
1.一种箱形截面钢构件局部几何初始缺陷的测量方法，其特征在于，测量步骤为 步骤一测量被测箱形截面钢构件的第一块钢板外表面上两条相对的棱边的中点相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂直距离C1和C2，测量钢板外表面上的中心相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂直距离C3 ;1)设被测钢板外表面中，宽度为W，高度为H，4个顶点分别为A、B、C和D，两条相对的棱边分别为棱边AB和棱边CD，棱边AB的中点为E，棱边CD的中点为F，被测钢板外表面上的中心为G ；2)从顶点B向顶点A方向作与棱边AB相切的参考直线BL，测量顶点A与直线BL的垂直距离B1和中点E与直线BL的垂直距离Id1 ；3)按公式I)计算棱边AB的中点E相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂直距离C1,C1 =I)若C1为正值，表明棱边AB的中点E为凸起，若为C1为负值，表明棱边AB的中点E为凹陷；4)从顶点D向顶点C方向作与棱边CD相切的参考直线DM，测量顶点C与直线DM的垂直距离a2和中点F与直线DM的垂直距离b2 ；5)按公式2)计算棱边CD的中点F相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂直距1 C2,C2 = a2/2_b2 2)若C2为正值，表明棱边CD的中点F为凸起，若为C2为负值，表明棱边CD的中点F为凹陷；6)从中点E向中点F方向作与钢板外表面中线EF相切的参考直线EN，测量中点F与直线EN的垂直距离a3和钢板外表面上的中心G与直线EN的垂直距离b3 ；7)按公式3)计算钢板外表面上的中心G相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂直距离c3， 若C3为正值,表明钢板外表面上的中心G为凸起,若为C3为负值,表明钢板外表面上的中心G为凹陷；步骤二 将在步骤一中测量得到的数据C1、C2、C3，按公式4)计算，得到构件的第一块钢板外表面的局部几何初始缺陷值A1, a + C1若局部几何初始缺陷值A1为正值，第一块钢板的局部几何初始缺陷为凸起的缺陷，若局部几何初始缺陷值A1为负值，第一块钢板的局部几何初始缺陷为凹陷的缺陷；步骤三重复步骤一和步骤二，分别对被测箱形截面钢构件的第二块、第三块和第四块钢板外表面上的局部几何初始缺陷的测量和计算，得到第二块、第三块和第四块钢板外表面上的局部几何初始缺陷值分别为八2、八3和A4 ;步骤四根据从步骤一、步骤二和步骤三所得的八1、八2、八3和A4数据，对照箱形截面钢构件技术标准，判定被测箱形截面钢构件的质量。
2.根据权利要求I所述的箱形截面钢构件局部几何初始缺陷的测量方法，其特征在于，所述被测箱形截面钢构件为平躺或竖直固定在地面上。
3.根据权利要求I所述的箱形截面钢构件局部几何初始缺陷的测量方法，其特征在于，所述从顶点B向顶点A方向作与棱边AB相切的参考直线BL，从顶点D向顶点C方向作与棱边CD相切的参考直线DM，从中点E向中点F方向作与钢板外表面中线EF相切的参考直线EN，所用测量工具为长度不小于被测钢板外表面的宽度W和高度H的钢尺。
4.根据权利要求I所述的箱形截面钢构件局部几何初始缺陷的测量方法，其特征在于，所述测量apbp a2、b2、a3和b3,所用的测量工具是规格为O. Imm的塞尺。
全文摘要
本发明属于结构工程钢结构技术领域，特别涉及一种箱形截面钢构件局部几何初始缺陷测量方法。分别测量被测箱形截面钢构件的四块钢板外表面上两条相对的棱边的中点相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂直距离c1和c2，测量钢板外表面上的中心相对于钢板外表面四个顶点所构成的平面的垂直距离c3，再分别计算四块钢板外表面上的局部几何初始缺陷值Δ1、Δ2、Δ3和Δ4，对照箱形截面钢构件技术标准，判定被测箱形截面钢构件的质量。本发明采用钢尺和塞尺常用测量工具，进行箱形截面钢构件钢板局部几何初始缺陷测量，对场地和构件辅助固定装置无特殊要求，适用于箱形截面钢构件局部几何初始缺陷的测量和钢构件的稳定性能试验研究。
文档编号G01B5/00GK102607386SQ20121009055
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者施刚, 林错错, 王元清, 石永久 申请人:清华大学