钢结构知识点总结VIP

第一章简介钢结构的特点1、钢铁本身的重量和重量轻2、钢铁工作的高可靠性3、钢铁振动(地震)性、良好的抗冲击性4、钢结构的高产业化、施工期短5、钢铁塑料、良好的韧性6、钢铁密封7、钢铁强度8、普通钢铁耐腐蚀性差异9、普通钢铁耐热耐火10钢结构的适用范围：大跨度结构：钢结构，重量轻。高层建筑：钢结构，轻便，抗震性能好。由于强度高，截面尺寸小，有效使用面积增加。工业建筑：钢结构，施工周期短，能承受动力荷载。轻质结构：冷弯薄壁型钢，轻钢。高耸的结构：轻便，截面尺寸小。地震抗风。作用中的结构：光源。可拆卸或移动的结构：轻便，运输方便，易于拆卸。容器和大直径管道：密封性好。抗震要求高的结构，迫在眉睫的结构工程，特殊结构。结构设计的目的：安全、耐久性、适用性。影响结构可靠性的因素：荷载效应s和结构阻力rZ=R-S Z表示结构完成预定功能状态的函数，简单地说是功能函数。Z=0极限状态。极限状态设计方法简介：承载能力极限状态：1.整个结构或结构的一部分失去平衡，如颠复。2.由于超出材料的强度(包括疲劳破坏或过度变形)，结构构件或链接断开或不适合继续搬运。将结构转换为机动系统结构或结构构件会失去整体稳定性。低水平承载能力的丧失破坏了。正常使用限制状态：1.影响正常使用或外观的变形2。影响正常使用或耐久性的部分破坏(包括裂纹)影响正常使用的振动。影响其他正常使用的特定状态。可靠性：结构在规定的设计寿命内，在规定的条件下完成预定功能的概率。钢结构连接是极限状态，使用破坏强度代替屈服作为承载能力。第二章钢结构材料钢根据脱酸方法分为沸腾的钢、半真钢、镇静钢、脱酸剂硅、锰。热轧钢材：钢锭加热到1200-1300度，通过轧机滚动到所需的形状和大小。热处理：淬火、标准化、回火。钢疲劳：在重复负载下，当应力低于钢的抗拉强度或低于降伏点时，突然中断，易破碎的破坏原因：焊接结构：应力幅度成本折叠结构：应力振幅应力比1.为什么钢的强度设计值除以厚度？同类钢随着厚度或直径的减少，钢的轧制力和轧制次数增加，钢的密度好，存在大缺陷的可能性小，因此增强材料增加，钢的塑性增加。碳、硫、磷对钢的性能有什么影响？随着碳含量的增加，强度的提高，塑性、韧性和疲劳强度的降低，焊缝性和耐腐蚀性的恶化。硫使钢变得又热又脆。也就是说，在高温下使钢铁容易破碎。钢的塑性韧性下降，焊接性疲劳电阻，有害成分。0.045%磷是钢铁冰冷易碎的。就是在低温下使钢铁变脆。含量必须为0.05%，但磷也可以提高钢的强度和防锈性。0.12%氧气使钢铁变得又热又脆。促进钢脆性的主要因素是什么？(1)钢质量下降，厚度：钢碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高，粗颗粒、夹杂物和其他冶金缺陷严重，韧性差异等；厚钢轧辊轧制次数少，材质差，韧性低，冶金上可能有更多的缺陷。(2)结构或元件规划不适当：孔、槽口或剖面变更急剧或错误放置等会导致应力集中严重。(3)制造安装质量差：焊接、安装工艺不合理、焊接缺陷交错、焊接缺陷大、残余应力严重；冷加工引起的变形硬化和随后出现的变形时效使钢变脆。(4)结构受大功率载荷或重复载荷作用。但是，如果载荷在结构中快速工作(例如，起重机移动期间，轨道接头的高度差异对起重机梁的影响和地震作用等)，材料的应力应变特性将发生重大变化。随着载荷速度的增加，屈服点增加，韧性减少。特别是与缺陷、应力集中、低温等一起作用时，材料的脆性大大增加。(5)在低环境温度下工作：温度开始在室温下下降到肘部，材料的槽口韧性下降，材料开始逐渐破碎。这个特性称为低温脆性。随钢转换成脆性的温度不一样。相同的材料在不同的温度下也会发生脆性断裂，这取决于槽口形式的尖锐程度。4.应力集中如何影响钢的机械性能，如何减少设计中的应力集中？材料横截面急剧变化，结构形状急剧变化，材料内部有气孔或残渣等缺陷，横截面打开等应力比正常值高得多的现象称为应力集中。应力集中是因为零件的结构设计不适当，或加工的制造未按设计倒角或倒圆角。主要在零件的面交集处产生。结果是零件材料应力集中系数的大小，仅与元件的造型和大小相关，与材料无关。冷弯试验主要测试钢材的性能吗？冷弯特性是钢在室温下承受弯曲变形的能力，是钢的重要工艺性能。冷弯试验反映了试件弯曲部分的塑性变形，可以揭示钢是否有不均匀的内部组织、内部应力和夹杂等缺陷。冷弯试验还可以严格检查钢材的焊接质量，揭示焊接零件的弯曲表面是否有熔合、裂纹和杂物。冷弯特性也是表示钢机性能的指标，这是一种比单向拉伸试验更严格的测试方法。这不仅能承受钢定的弯曲变形能量局，还能反映出结晶情况、非金属夹杂物分布等钢内部冶金上的缺陷。因此，在确定钢-塑料怀孕性能及质量后，经常用作综合指标，作为静态拉伸试验及冲击试验等补充测试。用于一般结构构件的钢不需要通过冷弯试验。只有需要一些重要结构和冷加工的零部件，伸长率和冷弯曲试验也必须通过。在多轴应力状态下，钢如何确定屈服条件？使用转换应力冲击韧性是在冲击载荷下钢断裂时吸收机械能的能力，测量了钢电阻因低温、应力集中、冲击载荷作用等而易碎破坏的机械特性，脆性破坏总是发生在最大应力的位置。冲击韧性值(AK)和冲击操作(Ak)分别以J/cm2和J(行)为单位表示。根据钢结构设计代码检查疲劳强度时，为什么将零部件、结构和连接分为8组？对于特定疲劳寿命n，不同元件和接头发生疲劳破坏时，应力振幅的大小主要取决于营造类型。应力集中是一种较大的构造形式，应力振幅在破坏时较小。取决于构造形式产生的应力集中程度。钢材的破坏形式分为塑料破坏和脆性破坏两类。塑性破坏是钢被破坏和破坏时产生的大塑性变形，也称为延性破坏。断裂细腻，颜色暗，有时能看到滑动的痕迹。钢的塑料损坏可能超过一种或多种使用。标准圆棒试件通过拉伸断裂试验验证。小型钢：发生塑料损坏时，变形特性很明显。可能被发现：及时采取措施，不会造成严重后果。和适当的塑料性关系通过调整结构的内力分布，可以均匀地提高原始结构中应力不均匀的部分结构的承载能力。脆性破坏的特点是，当钢条断裂时没有明显的变形迹象，其破坏是平坦的，存在的光泽颗粒。钢的脆损可以测试为比标准圆棒更粗糙。车削小凹槽(凹槽的净截面与标准淮圆棒相同)的试件以进行拉伸破坏试验以验证。易碎的破坏是突然的，无法预测的，因此比可塑性破坏危险得多，在钢铁上在工程设计、施工和安装中，必须采取必要的措施，尽量避免。钢结构对钢的要求是什么？材料强度高，塑性和韧性好。材料均匀，与机械计算的假设比较；生产容易，建设周期短；质量轻。钢的耐蚀性下降；钢很热，但没有耐火性。选择钢时要考虑什么因素？考虑：结构的重要性、载荷特征、连接方法、工作环境、应力状态和钢材厚度、结构力特性等因素，选择合适等级和质量等级的钢。要保证结构的安全和可靠性，必须经济合理。国际上铁号的显示方法一般包括哪些部分？三部分。前缀符号、钢的强度值、钢的质量等级。第三章钢结构连接1.钢结构常用的连接方法是什么？各种特征是什么？钢结构常用的连接方法有焊接连接、螺栓连接、铆钉。焊接连接：刚性连接(可以承受弯矩)，允许使用焊接连接，但直接承受动态载荷的结构的低温状态除外。结构简单，节省钢，加工方便，在一定条件下也可以采用自动化工作，生产效率高，焊接接头刚度大，密封性能好。缺点是脆性增加，产生残余应力和残余变形。螺栓联接：在联接(弯矩为零)的典型情况下可用。分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。优点是现场工作快，拆卸容易，维护容易。浪费钢材。缺点是增加了制造工作量，削弱了零部件截面，钢比焊接使用得更多。铆接：在结构的力小时使用。优点是具有良好的塑性和韧性、稳定的力量、方便的检查和保证，能够承受移动载荷的重型机械结构。缺点是工艺复杂，钢铁多。电极的选择必须适合焊接钢的性能。Q235-e43 Q345-e50 q390，q420-e 55.43表示熔接熔胶金属或对接熔接的抗拉强度。弧焊：产生弧热，加热和熔化金属。电阻焊：使用电流的电阻产生的热量。焊接缺陷：焊接尺寸偏差；咬边；咬边。弧形坑；未融合；未融合。母材烧焦了。气孔；气孔。非金属矿渣；裂了。上述缺陷通常导致应力集中，削弱焊接有效截面，降低支撑力。尤其是裂纹对焊接力的危害最大，这是不允许的。需要对接熔接的强度检查时：仅需要对抗拉应力元件中的三阶段对接熔接进行特殊计算角焊缝正面填角熔接：平行于熔接。(结束焊接)侧角焊缝：垂直于焊缝。填角熔接设计中对接熔接的大小和计算长度的规划需求是什么？怎么了？最大焊脚大小：防止焊接记录；最小焊脚大小：防止焊接冷裂纹；最大计算长度：防止应力沿焊缝长度不均匀地分布。最小计算长度：避免沿长度增加焊缝缺陷的可能性。计算正面角焊缝时，何时需要考虑强度设计值增加系数f？怎么了？正面填角熔接在受到侧填角熔接和直接动力负载时不需要考虑。残余应力和残余变形的原因是什么？如何减少焊接残余应力和焊接残余变形？焊接应力和变形的主要原因是焊缝中对接焊缝的加热和冷却不均匀。1、合理安排焊接位置；2、焊接尺寸必须适当；3、焊缝数应少；必须避免4、2或3个焊缝垂直相交。5、尽量避免母料厚度方向的收缩应力。焊接残余应力对零部件的影响是什么？1不影响静态强度。刚度降低；降低元件稳定性疲劳强度降低，低温脆性更容易。10.螺栓排列在钢板上的允许距离是什么规定？他们根据什么要求决定？力要求：终点距离：防止终点被修剪。螺栓和直线距离：3d。否则，螺纹孔周围的应力会集中在一起，对彼此产生更大的影响，减少钢板的剖面太多，从而减少支撑力。配置要求：螺栓间隙不能太大。特别是压板零件，如果螺栓太大，容易发生凸形现象，如果连接板和钢构件，螺栓距离太远，不会紧贴，湿气很容易穿过缝隙腐蚀。施工要求：螺栓易于转动扳手并拧紧螺母。一般螺栓连接取决于剪切时螺栓螺栓螺栓螺栓螺栓压力和剪切转移剪切力，并且拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力非常小，因此影响可以忽略。高强度螺栓除了材料强度外，拧紧螺栓还会在连接板的接触面之间产生压缩力，因此要求板零件具有很大的摩擦力。在扭矩作用下，弹性力阶段最大螺栓的内力值是由什么得出的？1、连接板零件绝对刚度。2、螺栓弹性体。3.每个螺栓沿垂直于旋转半径r的方向剪切，每个螺栓接收的剪切大小围绕螺栓组的中心旋转，以与r成比例。15.抗拉剪切普通螺栓和抗拉剪切高强度螺栓摩擦型连接的计算方法不同，抗拉剪切高强度螺栓压力型连接的计算方法不同吗？高强度螺栓实际上有摩擦和压力类型。摩擦型高强度螺栓承受剪切力的标准是设计载荷产生的剪切力不超过摩擦力。压力型高强度螺栓是杆体未切割或平板零件未挤压的设计标准。摩擦型高强度螺栓和压力型高强度螺栓实际上是相同的螺栓，只是设计是否考虑过滑动。摩擦高强度螺栓绝对不能滑动，螺栓不能承受剪切力，滑动会认为设计达到破坏状态，在技术上更成熟。压力型高强度螺栓能滑动，螺栓也能承受剪切力，最终的断裂相当于普通螺栓断裂(螺栓剪切或钢板断裂)建筑结构主要构件的螺栓连接，通常使用高强度螺栓连接。普通螺栓可以重复使用，高强度螺栓不能重复使用。高强度螺栓通常用于永久连接。高强度螺栓是预应力螺栓，摩擦类型应用扭矩扳手规定的预应力，压力型扭出梅花头。普通螺栓的剪切性能不好，可以用于二级结构部分。普通螺栓只需拧紧。一般螺栓通常为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。高强度螺栓一般为8.8级和10.9级，其中大部分为10.9级。8.8等级等于8.8S。普通螺栓和高强度螺栓的机械性质不同于计算方法。高强度螺栓的力首先在内部应用预拉伸p，然后在连接器之间的接触面上产生摩擦阻力，从而承受外部载荷，而普通螺栓直接承受外部载荷。剪切螺栓实现轴承容量的5种破坏形式。螺栓切割：螺栓直径较小的钢板更厚。孔壁挤压不良：螺栓直径过大的钢板更薄。钢板拉伸：螺纹孔减弱了太多切割端板：短距离太小螺栓的弯曲破坏：螺栓太细。压力型高强度螺栓具有相同的剪切连接和普通螺栓，相同的拉伸连接和摩擦类型，拉伸剪切连接公式具有根编号。第四章轴向力构件木材将各支连接在一起，起到承受构件围绕虚拟轴弯曲时的剪切力的作用，接材分为后尾和后尾板。轴向应力分量的剖面选取要求如下：材料经济；形状简单，容易制作。可以轻松地与其他零部件连接。伴随平衡：外部扰动消除后，不能恢复到初始平衡位置，可以保持新的平衡位置临界状态。轴向受压构件的承载力通常由整体稳定性条件决定，但由于长塞比和孔等原因，削弱构件可以由强度控制。轴向力构件整体不稳定性的屈曲形式：弯曲、扭转、弯曲扭转双轴对称截面轴向压缩构件的屈曲形式通常是弯曲屈曲，截面扭转刚度小可能导致扭转屈曲。单轴对称截面轴向压缩构件绕非对称轴弯曲时，弯曲屈曲的情况下，绕对称轴弯曲时，由轴向压力通过的截面中心和截面的扭转中心不一致导致的弯曲变形始终伴随扭转变形，属于弯曲扭转屈曲。没有对称轴的截面的轴向压缩构件都是弯曲和扭转屈曲。适用于上述三种不稳定性的条件：理想弹塑性曲线