钢结构总结 (2).docx

第1、2、3章 材料与设计原理绪论：钢结构的特点和主要应用范围第一节 钢材的力学性能一、强度n 屈服强度fy设计标准值（设计时可达的最大应力）；n 抗拉强度fu钢材的最大应力强度，fu/fy为钢材的强度 安全储备系数。n 理想弹塑性工程设计时将钢材的力学性能，假定为 一理想弹塑性体二、塑性材料发生塑性变形而不断裂的性质n 重要指标好坏决定结构安全可靠度，内力重分布，保证塑性破坏，避免脆性破坏。n 用伸长率衡量三、韧性钢材在断裂或塑变时吸收能量的能力，用于表 征钢材抗冲击荷载及动力荷载的能力，动力指 标，是强度与塑性的综合表现。 用冲击韧性衡量，分常温与负温要求。四、冷弯性能钢材发生塑变时对产生裂纹的抵抗能力。 是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。第二节 钢结构的破坏形式n 塑性破坏与脆性破坏，疲劳破坏n 影响因素化学成分、冶金质量、温度、冷作硬化、时效、应力集中、复杂应力。第3节 钢材性能的影响因素一、化学成分C、S、P、Mn、Si二、冶金与轧制三、时效四、温度正温与负温，热塑现象、冷脆现象五、冷作硬化六、应力集中与残余应力残余应力的概念以及它的影响。七、复杂应力状态强度理论，同号应力，异号应力。第4节 设计原理n 以概率论为基础的极限状态设计方法；分项系数表达式。n 两种极限状态正常使用与承载能力极限状态。n 可靠性安全性、适用性、耐久性的通称n 失效概率结构不能完成预定功能的概率。n 可靠度可靠性的概率度量，在规定的时间内（设计基 准期分5、25、50以及100年），规定的条 件（正常设计、施工、使用、维护）完成预定 功能的概率。n 可靠度的控制控制失效概率小到一定水平。第五节 钢材的品种、牌号与选择n 品种炭素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420n 牌号的表示方法Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢AD，低合金钢AE）,冶金脱氧方法（F、b、Z、TZ）n 影响选择的因素 结构的重要性（结构的安全等级分一级（重要），二级（一般），三级（次要）、荷载情况（动、静荷载）、连接方法（Q235A不能用于焊接结构）、环境温度。第4、5章 钢结构的连接第1节 钢结构的连接方法与特点n 焊接连接对接焊缝，角焊缝n 螺栓连接普通螺栓，高强螺栓n 铆钉连接已基本被高强螺栓代替。第2节 焊缝连接一、焊接特性1、焊接方法电弧焊（手工，自动埋弧以及气体保护焊）、电阻焊和气焊。2、特点省材、方便、适用强；热影响区变脆，残余应力与变形，质量变动大。3、焊缝缺陷裂纹、气孔、未焊透、夹渣、烧穿等。4、焊接形式n 按焊件相对位置平接（对接）、搭接以及垂直连接。n 按施焊位置俯焊（平焊）、横焊、立焊以及仰焊。n 按截面构造对接焊缝及角焊缝第3节 对接焊缝的构造与计算一、构造n 破口形式I型、单边V型、双边V型、U型、K型及X型。n 引、落弧板n 变厚度与变宽度的连接1：4斜面。n 质量等级与强度一级综合性能与母材相同； 二级强度与母材相同； 三级折减强度二、计算同构件。第4节 角焊缝的构造与计算一、构造n 角焊缝分直角与斜角（锐角与钝角）两种截面。n 直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）；n 板件厚度悬殊时角焊缝设计及边缘焊缝 二、受力特性n 正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载力高；n 侧面焊缝应力状态简单，但内力分布不均，承载力低。n 破坏为45o喉部截面，设计时忽略余高。三、角焊缝的计算第5节 普通螺栓连接一、连接性能与构造n 受剪连接的破坏形式板端冲剪、螺杆受弯、螺杆剪切、孔壁挤压、板件净截面（直线、折线）。构造满足前两种，（e2do；t5d）。n 受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减。n 受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。n 施工及受力要求，螺栓有排布距离要求（栓距、线距、边距、端距）。n 分精制（A、B级）及粗制（C级，不能用于主要受力连接）二、计算1、单个连接承载力、受剪连接n 抗剪与承压：nn 、受拉连接nn 、拉剪共同作用nn 2、螺栓群连接计算n 、轴力或剪力作用nn 、弯矩轴力共同作用nn 、扭矩、轴力、剪力共同作用n n 其中：nn 3、连接板强度计算n 第6节 高强度螺栓连接n 一、高强螺栓的受力性能与构造n 按计算原则分摩擦型与承压型两种，两者的异同点。n 摩擦型抗剪连接的最大承载力为最大摩擦力。n 承压型抗剪连接的对答承载力同普通螺栓（Nbmin）。n 注意当连接板件较小时承压型的承载力小于摩擦型。n 受拉连接时两者无区别，都以0.8P为承载力。n 板件净截面强度计算与普螺的区别为50的孔前传力。n 受剪连接时，螺栓受力不均，同普螺应考虑折减系数。n 由于承压型设计的变形较大，直接承受动荷不易采用。n 设计认为摩擦力主要分布在螺栓周围3d0范围内。n二、计算、摩擦型螺栓连接计算1、抗剪连接2、抗拉连接 （抗弯时旋转中心在中排）3、拉剪共同作用、承压型螺栓连接计算计算方法同普通螺栓连接，应注意n 抗拉承载力nn 拉剪共同作用n 抗弯时旋转中心在中排第6章 轴心受力构件第1节 概述n 钢结构各种构件应满足正常使用及承载能力两种极限状态的要求。n 正常使用极限状态：刚度要求控制长细比n 承载能力极限状态：受拉强度； 受压强度、整体稳定、局部稳定。n 截面形式：分实腹式与格构式第2节 强度与刚度n 净截面强度轴压构件如无截面消弱，整稳控制可不验算强度。n 刚度注意计算长度。n 有截面削弱的轴心拉杆承载力的验算第3节残余应力对受压构件变形、静力强度、疲劳强度、稳定的影响第4节 轴压构件的整体稳定n 典型的失稳形式弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳；n 理想构件的弹性弯曲稳定欧拉公式；n 弹塑性弯曲失稳切线模量理论；n 实际构件的初始缺陷初弯曲、初偏心、残余应力；n 初始缺陷的影响；n 肢宽壁薄的概念；n 格构式截面缀条式与缀板式；n 格构式轴压构件换算长细比的概念与计算；n 格构轴压构件两轴等稳的概念（实腹式同）；n 单肢稳定性的概念。n 掌握整体稳定的计算公式与方法（稳定系数4类截面，柱子曲线）；第5节 实腹式截面局部稳定n 局部稳定的概念板件的屈曲，局部失稳并不意味构件失效，但是局部的失稳会导致整体失稳提前发生；局部稳定承载力与支承条件、受力形式与状态及板件尺寸有关。n 局部稳定的保证原则保证整体失稳之前不发生局部失稳 等稳原则局部稳定承载力等于整体稳定承载力。 等强原则局部稳定承载力等于某一整体稳定达不到的强度值。n 局部稳定的控制方法限制板件的宽（高）厚比。n 掌握工字形截面局部稳定的计算公式与方法（长细比的取值问题）。n 轴心受压柱脚与基础的连接方式第6节 格构式轴心受压构件的计算n 格构式轴心受压构件的稳定计算方法n 格构式柱分肢的稳定性第7章 受弯构件（梁）第1节 概述n 正常使用极限状态：控制梁的变形n 承载能力极限状态：强度、整体稳定、局部稳定n 梁的截面：型钢梁与组合梁n 梁格布置：简单梁格、普通梁格、复杂梁格。第2节 梁的强度与刚度n 梁的工作状态 弹性阶段边缘屈服 塑性铰全截面屈服 考虑部分发展塑性，塑性发展系数n 不考虑塑性发展的情况（动力荷载、翼缘宽厚比）n 掌握工字型截面的塑性发展系数n 梁的强度抗弯、抗剪、局部承压及折算应力（掌握计算方法系数的取用、验算部位）n 梁的刚度控制挠跨比 第3节 梁的整体稳定n 失稳机理、影响因素重点掌握n 梁的失稳形式弯扭失稳（侧向弯扭失稳）n 提高梁整体稳定的措施n 由临界弯矩公式和规范提供的梁整体稳定性系数对于0.6需调整。第4节 梁的截面设计n 型钢梁设计檩条设计方法及内容n 焊接板梁设计梁高度的确定最小高度、最大高度及经济高度。第5节 梁的局部稳定与加劲肋一、翼缘的局部稳定n 保证原则等强原则二、腹板加劲肋n 腹