习题课2-钢结构课件.pdf

1 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 钢结构设计原理 Theory of steel structures design 李 波 北京交通大学土建学院 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第一章 绪论 1 1钢结构的特点 钢结构有何特点 优点 缺点 塑性 韧性是衡量那方面的性能 1 2钢结构的设计方法 承载能力极限状态 正常使用极限状态 1 3钢结构的应用与发展 钢材的重量与强度值比小于混凝土等其他材料 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第二章 钢结构的材料 2 1钢结构对材料的要求 结构钢所应具备的条件 规范推荐采用的钢号 2 2钢材的破坏形式 塑性破坏 脆性破坏的特点 2 3钢材的主要性能 结构工程师检验钢材的性能指标有哪些 屈服强度 抗拉强度 伸长率 屈服强度 抗拉强度 伸长率 冷弯性能 冲击韧性 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第二章 钢结构的材料 2 4钢材性能影响因素 化学成分对钢材性能的影响 碳 硫 磷碳 硫 磷 氧 氮 硅 锰 冷脆 热脆 钢材变脆的因素有哪些 2 5复杂应力作用下钢材的屈服 折算应力 抗剪设计强度与抗拉设计强度的关系 2 6钢材的疲劳 应力幅 应力循环特征 2 7钢材的种类与规格 角钢 L125X100X8 H型钢 H300X150X6X10 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第三章 钢结构的连接 3 1钢结构的连接方法 连接的种类 焊缝连接的种类 对接焊缝的种类 螺 栓连接的种类 高强螺栓连接的种类 3 2焊接方法和焊缝连接形式 焊条的选用 焊缝的质量检验方法有哪些 3 3角焊缝的构造与计算 规定最大 最小焊缝高度的原因 侧面角焊缝最大计算长度是多少 为什么 端面角焊缝与侧面角焊缝的特点 角焊缝的计算角焊缝的计算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第三章 钢结构的连接 3 4对接焊缝的构造与计算 对接焊缝的计算对接焊缝的计算 3 5焊接应力与焊接变形 焊接残余应力对结构静力强度的影响 3 6螺栓连接的构造 2 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第三章 钢结构的连接 3 7普通螺栓连接的工作性能和计算 普通螺栓的计算 3 8高强螺栓连接的工作性能与计算 摩擦性高强螺栓与承压性高强螺栓 高强螺栓的计算高强螺栓的计算 3 9混合连接 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 焊缝连接验算 3 1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接 钢材为试设计双角钢与节点板的角焊缝连接 钢材为Q235 B 焊条为 焊条为E43型 手工焊 作用着轴心力型 手工焊 作用着轴心力N 1000kN 设计值 分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计 设计值 分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 焊缝连接验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 焊缝连接验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 焊缝连接验算 3 5 焊接工字型梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝 拼接处作用 弯矩 焊接工字型梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝 拼接处作用 弯矩M 1122KN m 剪力 剪力V 374KN 钢材为 钢材为Q235钢 焊条用钢 焊条用 E43型 半自动焊 三级检验标准 试检验该焊缝的强度 型 半自动焊 三级检验标准 试检验该焊缝的强度 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 焊缝连接验算 3 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 焊缝连接验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 螺栓连接验算 mmdd170 21 mmdmmd190 150 21 3 8 按摩擦型连接高强度螺栓设计问题按摩擦型连接高强度螺栓设计问题3 7中所要求的连接 并分 别考虑 中所要求的连接 并分 别考虑 cos247 5NFkN sin247 5VFkN 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 螺栓连接验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 螺栓连接验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 螺栓连接验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 螺栓连接验算 3 10 图图3 85的牛腿用的牛腿用2L100 20 由大角钢截得 及 由大角钢截得 及M22摩擦型连 接高强度螺栓 摩擦型连 接高强度螺栓 10 9级 和柱相连 构件钢材级 和柱相连 构件钢材Q235 B 接触面作 喷砂处理 要求确定连接角钢两个肢上的螺栓数目 接触面作 喷砂处理 要求确定连接角钢两个肢上的螺栓数目 4 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 焊缝连接验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 焊缝连接验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第五章 轴心受力构件 5 1概述 轴心受拉构件验算 强度 刚度 轴心受压构件验算 强度 仅截面有削弱时 刚度 整体稳定 局部稳定 5 2轴心受压构件的强度和刚度 为什么要规定轴心受拉构件的长细比限值 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第五章 轴心受力构件 5 3轴心受压构件的稳定 什么是理想压杆 理想压杆的屈曲形式 局部屈曲 翼缘板 三边简支 一边自由 腹板 四边简支 轴心受压柱的稳定验算轴心受压柱的稳定验算 5 4轴心受压柱的设计 实腹柱 格构柱 格构柱设置横隔的作用 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第六章 受弯构件 6 2梁的强度和刚度 梁的强度验算梁的强度验算 抗弯强度 抗剪强度 局部承压强度 折算强度 6 3梁的整体稳定和支撑 提高梁整体稳定性的措施 设置受压翼缘的侧向支撑 梁的整体稳定验算 梁的整体稳定验算梁的整体稳定验算 6 4梁的局部稳定性和腹板加劲肋 提高梁腹板局部稳定性的措施 设置加劲肋 梁腹板加劲肋 横向加劲肋 纵向加劲肋 短加劲肋 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 第七章 拉弯 压弯构件 7 1概述 拉弯构件验算 强度和刚度 压弯构件验算 强度 整体稳定 局部稳定 刚度 7 2拉弯和压弯构件的强度 轴心压力和弯距作用下 工字型截面应力发展过程 7 3压弯构件的稳定 压弯构件要分别计算弯距作用平面内 弯距作用平面 外的整体稳定性 5 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 轴心受力构件验算 5 1 验算由2L63 5 组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细 比 轴心拉力的设计值为270KN 只承受静力作用 计算长 度为3m 杆端有一排直径为20mm 的孔眼 钢材为Q235钢 如截面尺寸不够 应改用什么角钢 注 计算时忽略连接 偏心和杆件自重的影响 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 轴心受力构件验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 轴心受力构件验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 轴心受力构件验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 轴心受力构件验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 轴心受力构件验算 6 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 轴心受力构件验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 轴心受力构件验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 受弯构件验算 北京交通大学本科生课程 钢结构设计原理 受弯构件验算 北京交通大学本