钢结构课件 复习资料 重难点ppt课件

钢结构原理 Principles of Steel Structure 1 钢结构基本原理复习 Design Principles of Steel Structure 钢结构原理 Principles of Steel Structure钢结构原理 Principles of Steel Structure 第1章 绪 论 知识点1:钢结构的特点 1、强度高、塑性、韧性好 2、材质均匀其实际受力和力学计算假定较符合 3、重量轻 4、密闭性能好 5、钢结构制作简便，施工周期短 6、耐热但不耐火 7、耐腐蚀性差 8、低温冷脆倾向 钢结构原理 Principles of Steel Structure 容许应力设计法（单一系数法） 半概率设计法（多系数法） 近似概率设计法（现行规范设计法） 全概率设计法（将来规范设计法） 1、钢结构设计方法的发展： 知识点2:钢结构的设计方法 第1章 绪 论 钢结构原理 Principles of Steel Structure 2.概率极限状态设计法 知识点2:钢结构的设计方法 3.结构的极限状态 4.承载能力极限状态 5.正常使用极限状态 6.设计表达式 第1章 绪 论 钢结构原理 Principles of Steel Structure 1.较高的抗拉强度和屈服点 知识点1:建筑用钢的要求 2.较高的塑性和韧性 3.良好的工艺性能 4.对环境良好的适应能力 第2章 材 料 钢结构原理 Principles of Steel Structure 钢结构原理 Principles of Steel Structure 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第2章 材 料 知识点4:影响钢材性能的因素 1、化学成分：硫（热脆）、磷（热脆） 2、钢材硬化：强度提高、塑性降低 冷作硬化、时效硬化、应变时效（概念） 3、温度影响：正温和负温影响趋势 4、应力集中：钢材变脆 5、反复荷载：疲劳破坏（脆性断裂） 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第2章 材 料 知识点5:钢的种类和规格 1、碳素结构钢：代表Q235 2、低合金高强度钢：代表Q345、Q390和Q420 3、钢材的牌号：例如：Q235-A、Q235-B和Q235-C 有何区别 4、钢材的规格：例如：L100808、 HM340250914、30a表示什么规格 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 知识点1:钢结构连接方法和焊缝形式 1、焊接连接：手工电弧焊、焊条与钢材适应 2、普通螺栓连接：精制螺栓、粗制螺栓 3、高强螺栓连接：摩擦型、承压型 4、焊缝形式：对接焊缝、角焊缝 5、焊缝等级：一级、二级和三级焊缝 有何区别 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 知识点2:角焊缝的构造（参见教案） 1、最大焊脚尺寸：减小残余应力和残余变形 2、最小焊脚尺寸：避免产生淬硬组织导致母材开裂 3、侧面角焊缝最大计算长度：60hf(静）、40hf(动） 4、侧面角焊缝最大计算长度： 不小于8hf和40mm 5、搭接连接要求：参见教材32页3.3.2.6 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 知识点3:角焊缝连接计算 1、角焊缝计算公式 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 知识点3:角焊缝连接计算 2、轴心力作用下（参考例3.3 ） N e1 e2 b N1 N2 xx N3 lw1 lw2 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 知识点3:角焊缝连接计算 N e1 e2 b N1 N2 xx N3 lw1 lw2 对于校核问题: 2、轴心力作用下（参考例3.3 ） 钢结构原理 Principles of Steel Structure 知识点3:角焊缝连接计算 3、斜向轴心力作用下（参考例3.1 ）斜角焊缝 Nx=Ncos, Ny=Nsin Nx= Ncos Ny=Nsin N 第3章 连 接 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 知识点3:角焊缝连接计算 4、N、M、V共同作用 N e Nx Ny M A NxM Ny hehe t 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 知识点4:焊透对接焊缝连接计算 与构件母材强度计算方法相同，采用材 料力学的计算公式。 加引弧板（引出板）施焊的情况下，一 、二级对接焊缝不需计算。 三级焊缝受拉时，或无引弧板（引出板 ）时才验算。 钢结构原理 Principles of Steel Structure 知识点5:焊接应力和焊接变形 1、焊接应力产生原因：不均匀加热与冷却 2、对结构性能的影响： 静力强度：无影响 结构刚度：降低 稳定承载力：降低 低温工作：变脆 疲劳强度：降低 第3章 连 接 钢结构原理 Principles of Steel Structure 知识点6:螺栓连接的构造要求 第3章 连 接 1、螺栓排列：并列、错列 2、螺栓排列：需要考虑受力（规定最小端距、 中距的原因）、构造和施工要求 3、端距要求：不应小于2d0 4、中距要求：最小中距3d0 5、排列要求：参见教材52页 钢结构原理 Principles of Steel Structure 知识点7:普通螺栓抗剪连接破坏形式 第3章 连 接 (a)螺杆被剪断； a) A B 栓杆较细而板件较厚时 b ) B A 栓杆较粗而板件较薄时 c) A 截面削弱过多时 d) 35 35 a1 A 端矩过小时；端矩2d0 e) A 板过厚螺栓杆过长；栓杆长度5d a)、b)、c)通过计算解决 d)、e) 通过构造解决 (b) 连接件孔壁挤压破坏； (c) 钢板拉断； (d) 钢板冲剪破坏； (e) 螺杆弯曲破坏 。 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算 F e T x y N1T N1Tx N1Ty r1 1 F 1N1F 知识点8:普通螺栓抗剪连接计算 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算（教案例3.12） 知识点8:普通螺栓抗剪连接计算 钢结构原理 Principles of Steel Structure 知识点8:普通螺栓抗剪连接计算 第3章 连 接 普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算 承载力取决于单个普通螺 栓的抗剪承载力设计值和 承压承载力设计值 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 高强螺栓群偏心力作用下抗剪计算 T x y N1T N1Tx N1Ty r1 1 F 1N1F F e 知识点9:高强螺栓抗剪连接计算 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 高强螺栓群偏心力作用下抗剪计算（教案例3.17） 知识点9:高强螺栓抗剪连接计算 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第3章 连 接 高强螺栓群偏心力作用下抗剪计算 知识点9:高强螺栓抗剪连接计算 承载力取决于构件 接触面的摩擦力 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第4章 轴 压 知识点1:轴压构件的屈曲形式及其它 1、弯曲屈曲：双轴对称工字型截面 2、扭转屈曲：双轴对称十字型截面 3、弯扭屈曲：单轴对称T型截面 4、格构式柱：换算长细比 5、柱横隔：设置原因 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第4章 轴 压 知识点2:实腹式轴压构件验算步骤 （1）强度验算 （2）刚度验算（正常使用极限状态）： 参见例题4.2 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第4章 轴 压 知识点2:实腹式轴压构件验算步骤 （3）整体稳定验算 （4）局部稳定验算 翼缘 腹板 参考例4.2 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第5章 受 弯 知识点1:受弯构件的验算步骤总结 1.强度验算： 包括正应力、剪应力、局部压应力验算，对组合梁还要验 算翼缘与腹板交界处的折算应力。 (1) 正应力 (2) 剪应力 (3) 局部压应力 (4) 折算应力 参考例5.1及教案 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第5章 受 弯 2.刚度验算（正常使用极限状态）： 均布荷载下等 截面简支梁 集中荷载下等 截面简支梁 标准荷载下梁的最大挠度 受弯构件的挠度限值，按表规定采用 梁的最大挠度可用材料力学、结构力学方法计算。 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第5章 受 弯 3.整体稳定验算： (1) 判断梁是否需要进行整体稳定验算。 (2) 如需要则按照梁的截面类型选择适当的计算公式计算 整体稳定系数。 (3) 不论哪种情况算得的稳定系数大于0.6，都应采用修 正公式进行修正。 (4) 采用公式验算整体稳定承载力是否满足要求。 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第5章 受 弯 4.局部稳定验算： ) 对于焊接组合梁，翼缘可以通过限制板件宽厚比保 证其不发生局部失稳。 ) 腹板则较为复杂，一种方法是通过设置加劲肋的方 法保证其不发生局部失稳；另一种方法是允许腹板 发生局部失稳，利用其屈曲后承载力。 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第5章 受 弯 知识点2:不需验算梁的整体稳定的情况 参见教材113页5.3.2 （2） H型钢或工字形截面简支梁受压翼缘自由长度l1与其宽度b1 之比不超过下表所列数值时。 （1）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接，能阻 止梁受压翼缘侧向位移（截面扭转）时。 表5.2 工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大l1/b1值 跨中无侧向支承，荷载作用在跨中有侧向支承，不论荷 载作用于何处 上 翼 缘下 翼 缘 （3）对箱形截面：简支梁 h/b0 6，且 l1/b095（ 235/fy）。 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第5章 受 弯 知识点3:受弯构件腹板加劲肋布置原则 参见教材117页共计4点 钢结构原理 Principles of Steel Structure 知识点4:受弯构件腹板支承加劲肋的计算 第5章 受 弯 （1）腹板平面外的稳定性(绕z轴): 按轴心压杆计算 （2）端面承压强度 （5.43） （3）支承加劲肋与腹板的连接焊缝 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第6章 压 弯 知识点1:实腹式压弯构件验算总结 N M N M + 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第6章 压 弯 知识点1:实腹式压弯构件验算总结 1、压弯构件的强度 2、压弯构件的刚度 （6.6） 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第6章 压 弯 知识点1:实腹式压弯构件验算总结 3、实腹式压弯构件的整体稳定 （6.13） （单轴对称截面) （6.14） 平面内稳定=弯曲失稳 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第6章 压 弯 知识点1:实腹式压弯构件验算总结 平面外稳定=弯扭失稳 （6.16） 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第6章 压 弯 知识点1:实腹式压弯构件验算总结 当0o1.6时: 当1.6o2.0时: 4、实腹式压弯构件的局部稳定 翼缘稳定 腹板稳定 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第6章 压 弯 知识点2:格构式压弯构件验算总结 1、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件 （1）弯矩平面内的整体稳定计算 （6.27） 钢结构原理 Principles of Steel Structure 第6章 压