钢结构原理知识学习课件三

钢结构第一章概述第二章建筑钢材第三章钢结构的连接第四章轴心受力构件第五章梁（受弯构件）第六章拉弯与压弯构件第一章绪论第一节钢结构的特点与应用第二节钢结构的设计原理与方法第三节钢结构的发展第四节钢结构课程的学习方法第一节钢结构的特点及应用一、钢结构的特点1、强度高、强重比大；塑性、韧性好；2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高；3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快；4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。二、钢结构的应用1、重型结构及大跨度建筑结构；2、多层、高层及超高层建筑结构；3、轻钢结构；4、塔桅等高耸结构；5、钢－混凝土组合结构。第二节钢结构的设计原理与方法结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表达的极限状态设j计方法。极限状态设计方法，在前序课程（如钢混结构、地基与基础等），对此以作详细介绍，此课就不再讲述，认真进行复习。通过复习应掌握以下概念：结构的极限状态；结构的基本功能要求；结构的可靠度；失效概率；荷载及强度的标准值与设计值。第三节钢结构的发展我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求扩大钢结构住宅的市场占有率。96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用”变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业的发展，已成为建筑业发展的重要任务。第四节钢结构课程的学习方法根据教学大纲要求，课程只讲钢结构的基本构件部分；本课程的特点是：大家对钢结构的感性认识少，结构构造复杂，理论性强（特别是稳定理论）；受课时限制，不能过多的详解例题，一定要记好笔记，从机理理解一些理论问题，加强课前预习与课后复习；多作习题与思考题，避免眼高手低。第二离章丢建筑失钢材第一计节高建消筑结部构用祸钢的犬基本惯要求第二至节际钢获材的晋主要素机械猫性能第三片节牌影串响钢齐材性洪能的闪主要巾因素第四哨节晴建吃筑结酬构用异钢的男种类绑及选监择第一斯节足建六筑结辅构用羽钢的缘瑞基本投要求●钢材貌种类搁繁多框，规成格、爽用途期也不详相同士，对盆建筑意结构材用钢戚来说仍，主确要有蝇三方据面的王要求涛。1、较专高的皇强度核：结倘构的肢承载惯力大科，所竭需的脱截面毒小，主结构皇的自监重轻修；2、较庭好的吩塑性呼及韧腥性：跑塑性俱好，稿不易百发生侨脆性慰破坏扮；韧晴性好剃，利吹于承染受动烟力荷尾载；3、良饼好的擦加工唤性能读与耐旗久性揪：包梳括可料焊性敲、冷纷弯性征能以茶及耐记腐性朗能；●据上椅要求,《钢结清构设梳计规墙范》G户B5惩00柜17错-2购00驾3推荐拴承重小结构层用钢傅宜采叮用：翠炭素比结构生钢中咽的Q2钻35钢及碧低合盟金高喜强结外构钢导中的Q3挂45、Q3菌90和Q4包20钢四物种钢皆材。第二大节欢钢联材的役主要低机械肥性能一、怕单向宁拉伸到试验葬曲线根据勤钢材亿单向挤拉伸规性能橡曲线沟，工鱼程应刘用中船，钢况材的乞性能逢按理秆想弹决塑性倘体考裤虑，fy定为棉钢材应拉、管压强凡度标撇准值趟。二、赤钢材介的主明要机泛械性肥能强度欣：fy强度柏设计崖标准窗值，酒设计阁依据壮；fu钢材揪的最葬大承姜载强阶度，乳安全秤储备。塑性难－δ5（δ10），钢材思产生蓬塑变产时而席不发斧生脆席性断港裂的撑能力腾，便踢于内赖力重慕分布则，吸泊收能衫量，减重要菌指标档。冷弯如性能第－90o、18留0o，在冷此加工帜过程鹊中产略生塑血性变和形时锡，对粘产生雾裂纹根的敏倡感性被，是怠判别龄钢材阳塑性班及冶右金质袍量的吸综合钟指标我。韧性奋－冲吓击韧宽性αk，钢材锦在一忙定温充度下纷塑变槐及断营裂过爪程中凶吸收众能量票的能市力，断用于妹表征羽钢材沈承受罚动力香荷载爱的能功力（熟动力索指标熟），躲按常把温（20o）、零温瓶（0o）卸、负温父（-2齿0o、-4墙0o）区分甘。可焊植性－水表征得钢材容焊接善后具烟备良参好焊漫接接陆头性多能的速能力西－不拉产生常裂纹盏，焊驼缝影鸟响区的材性骂满足狭有关计要求绣。第三馒节歼影它响钢凝材性别能的特主要肿因素1、化薯学成呢份2、冶娃金及泳轧制3、冷叨作硬脚化与离时效稠硬化4、复布杂应锡力与项应力敌集中5、残价余应善力6、温熟度1、化停学成铅份的先影响基本筹成份补为Fe，炭钢见中含酬量占99％，C、Si、Mn为杂光质元决素，S、P、N、O为冶页炼过偿程中电不易老除尽深的有绒害元危素。C：含C↑使强虎度↑塑性萌、韧你性、亦可焊磁性↓，应何控制祝在≤0.庭22粱%，焊禾接结贩构应忌控制狐在≤0.利20万%。Si：含Si适量伍使强馆度↑其它蒙影响殃不大稠，有杨益，湾应控左制≤0.谱1~逃0.脸3%Mn：含Si适量哨使强搂度↑降低S、O的热慕脆影长响，功改善农热加款工性侵能，坏对其祸它性恢能影存响不引大，有益。S：含量↑使强基度↑塑性护、韧杂性、包性能撞冷弯史、可借焊性↓；高温唤时使洒钢材鱼变脆埋－热脆落现象。P：低温种时使们钢材胞变脆塌－冷脆绩现象；其劣它同SO、N：O同S；N同P，控制屡含量≤0.孕00厨8%2、冶金继与轧之制的悟影响冶金孙的影瞒响主优要为荒脱氧亏方法降：沸塞腾钢赖用Mn为脱窗氧剂计，时断间快娃，价帖格低道，质档量差扁；镇拥静钢搁用Si为脱兆氧剂右，时骨间慢核，价咬格高踢，质艺量好悠。反复熄的轧浴制可决以改舒善钢珠材的驴塑性旧，同吓时可伪以使邪钢材壤中的懂气孔桶、裂挨纹、误疏松声等缺厅陷焊恨合，硬使金恒属晶粉体组厨织密崭实，喷晶粒尤细化暑，消碰除纤垦维组狂织缺数陷，询使钢臣材的矩力学骆性能袄提高陆。3、冷作歪硬化兰与时终效硬利化由于榆某种这因素妨的影纸响而件使钢含材强萌度提摩高，姓塑性微、韧赵性下狡降，腾增加荐脆性槽的现病象称辞之为硬化渣现象。冷加授工时摆（常划温进长行弯离折、骑冲孔设剪切疏等）剃，钢筋材发结生塑争性变激形从闲而使仓钢材退变硬滑的现债象称迅之为冷作糊硬化。钢材膏中的C、N，随着吨时间捕的增露长和燥温度渣的变淹化，庙而形脸成碳里化物芬和氮鞭化物食，使丽钢材叫变脆龄的“剃老化选”现桥象称逝之为时效鱼硬化。4、复论杂应喜力与递应力拒集中章的影准响钢材茄在多栽向同诞号应康力场辅作用肆下，照一向换的变睬形受幻玉到另滨一向勇的限循制，奸而使欧钢材恭强度花增加驼，塑坚性、刑韧性削下降灶，异膀号应抚力场犯时则舞相反核。钢构基件由户于截乖面的监改变喊以及卧孔洞劣、凹转槽、惜裂纹废等原柄因而替使构败件内竟产生狂应力辞集中威，应尤力集蹈中实骗际为逮：局陈部应浮力增植大并钓多为威同号毯应力素场。5、残箩余应届力的僚影响钢材饶在轧还制、乳焊接扫、切盼割等级过程版中会铺产生骑在构猎件内剂部自库相平坟衡的牌内力固（P2雪6,图2.锣10）,残余袭应力王虽对涉构件熟的强迅度无涨影响耗，但可对构扎件的否变形寒（刚贞度）浩、疲姥劳以票及稳央定承你载力集产生额不利案影响微（后箭续章跳节中拉将详些细介膜绍）。6、温饮度的压影响温度掏的影绘响，拍一般韵可分侍正温孟与负阔温影旁响两简部分危。正温哄影响袋（P2慎7，图2.浑11）总体拥影响孩规律受为温闯度上肾升，伸钢材傅的强隔度降达低，盛塑性成、韧厉性提滥高，须这一匪现象畅称之密为热塑库现象，温躲度达60会0o左右读时，期钢材但的强楼度几悄乎降袋至为膀零，千而塑涌性、恳韧性法极大和，易案于进君行热灶加工丽，此钻温度棚称之躺为热煅段温度。需要浊说明效：钢板材在30唉0o左右浙时，盲强度帮提高像，塑柏性、吼韧性趋下降讲，钢困材表纷面呈需蓝色校，这板一反欠覆现黑象称笼之为蓝脆弦现象。钢舱材在30引0o以上求时应般采取隔热表措施。负温善影响栗（P2缝7，图2.性12）随着坚温度陕的降免低钢垄材的海强度专提高律，塑降性、判韧性检降低拾，脆尸性增净大，恋称之龄为低温希冷脆，当恋温度陪降至那某一贫特定芦温度么时钢践材的加脆性骂急剧原增大坐，称雾此温史度点肯为转脆蛙温度。第四氧节去建示筑结库构用摔钢的商种类怨与选策择一、益钢材白的牌睁号表址示方鲁法及阵结构赴用钢债的种量类钢材再牌号倒由：蔬“Q、屈服勒点值停、质怎量等茎级、抗脱氧齿方法菠”四疼部分辰组成姨。Q：表示欣“屈蜜”字抱拼音粘首位赌字母欢，意狭为“进屈服婶强度她”；质量鉴等级立：分A~断E五级舍（字舍序越荣高质倦量越榜好）恋；脱氧胡方法龄：F－沸腾彼钢；Z－镇静蠢钢（造一般朋省略融）；b－半镇郊静钢宋；TZ－特殊第镇静灯钢。注：肤炭素脏结构心钢分亭：A、B、C、D四级猎，含非所有属脱氧奔方法谷；低雕合金呼结构湾钢分船：A、B、C、D、E五级防，只遵有镇归静钢柿和特撒殊镇仅静钢捧。如前屿所述泪建筑泊结构画用钢呈，宜矛选炭叮素结