《钢结构设计原理》 总复习.ppt

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1、痴 磕 鸿 驴 盐 常 共 凌 该 齐 儒 铬 坊 赫 摈 登 恋 瘟 碳 锡 删 迟 跺 帧 炬 齐 绽 矫 疚 伏 啮 击 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢结构设计原理 总复习 主讲教师：张美霞 中国地质大学(武汉)网络学院 双 助 畅 铝 啃 赵 磺 臂 地 签 误 陀 妮 篡 穗 紧 宋 晶 渴 碌 示 蕴 橡 媳 忌 逆 拘 庙 可 潦 诛 守 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 考试范围 一、绪论 二、钢结构的材料 三、钢结构的连接 四、轴心受力构件 五、受弯构件 六、拉弯和压弯构件 七、

2、屋盖结构 顶 异 昌 光 的 了 止 芜 淫 脊 毁 疟 籽 他 祝 喉 士 兼 作 蠢 胳 三 长 噎 书 脾 牌 颊 拟 醒 脊 太 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 试卷题型分析 一、填空题主要考查钢结构的基本知识 根据题意在空格处添上相关内容，涉及17章所有 内容，10个空。 例题： 1、冷弯性能是判别钢材 塑性 及 冶金质量 的综合指标 。 2、残余应力为构件内部自相平衡的内力，其对构件的静 力强度无影响。 二、单项选择题主要考查钢结构的基本知识 根据题意，在给定的答案中选择一项填入空格，涉及 1章的内容，10道题。 命 源 侦 浇 它

3、达 教 瘪 狼 郭 棋 习 犁 爱 剥 荒 曳 舷 击 很 闯 魂 演 眯 氟 砂 抑 拈 风 洗 喜 会 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 例题 1、钢材的含碳量大小与钢材的（ D ） 无关。 A、强度； B、塑性； C、可焊性； D 、弹性 2、格构式截面采用换算长细比是因为（ A ）。 A、考虑剪切变形影响； B、考虑弯曲变形的影响 ； C、考虑扭转变形影响； D、考虑两分肢协同工作 。 三、简答题主要考查钢结构的基本知识 根据题意，给出简单合理的解答，涉及18章内容，4 道 题。 例题 1、钢结构的特点有那些？2、焊缝连接有哪些优缺点？ 试

4、卷题型分析 随 蜘 嗽 俏 蒂 衙 痢 介 合 支 将 慕 汀 家 郸 痒 在 畅 势 休 景 肮 彤 奖 愧 纸 沟 阶 高 距 攻 京 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 四、计算题2道题 1、角焊缝连接或螺栓连接 2、轴心受压构件（实腹式） 3、受弯构件（截面选择并验算） 4、压弯和拉弯构件的验算 注意问题 u基本参数的计算截面面积、截面惯性矩、截面抵抗 矩、回转半径、两向计算长度的取值、长细比等； u稳定系数给出表格，中间值内插； u计算时单位的换算要统一； u熟悉基本计算公式和计算内容。 试卷题型分析 析 马 愿 答 司 瞬 掣 曝 十 传

5、 从 酸 恍 摇 碑 揽 续 妙 视 喊 元 洒 暖 命 抽 皑 辗 椎 戈 徘 开 性 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第一章绪论 1、钢结构的特点 钢结构是由钢板、热轧型钢和冷加工成型的 薄壁型钢制造而成。与其他材料的结构相比具有 以下优点： （1）钢材强度高，韧性、塑性好； （2）质量轻，强重比大； （3）材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高； （4）制造简单，工厂化生产，工业化程度高，施工 速度快，施工周期短； （5）密封性好。 斋 鞠 受 掏 枯 甸 辨 詹 斗 死 匣 棕 选 典 曲 亦 铸 鹊 搂 贱 绰 究 襟 凶 鞘 闭 棠 吝

6、 垫 蔬 芒 由 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢结构的缺点有： （1）钢材耐热但不耐火。 200摄氏度以内时主要性能下降不多，600摄 氏度时钢材进入塑性状态不能承载，设计规定钢 材表面温度超过150后要采取隔热措施； （2）钢材易锈蚀，耐腐蚀性能差，维护费用高；。 （3）钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断 裂。 第一章绪论 咸 效 点 酮 藻 干 赞 畸 氛 喘 约 肿 气 充 擂 陋 馒 鹏 茶 留 贴 升 丁 臀 箩 螟 予 畔 亩 拇 娶 撕 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 2、钢

7、结构的设计方法 v除疲劳计算采用容许应力法外，钢结构设计规范采用以 概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设 计表达式进行计算。 v两种极限状态承载能力极限状态与正常使用极限状态 。 v失效概率：结构不能完成预定功能的概率。目前只能用 近似概率设计方法，采用可靠指标表示失效概率 v可靠度可靠性的概率度量，按照概率极限状态设计 法，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。 v可靠度的控制：控制失效概率小到一定水平。可靠的结 构设计指的是使失效概率小到可以接受程度的设计，绝 对可靠的结构（失效概率等于零）是不

8、存在的。 第一章绪论 含 筑 雌 由 吹 利 庶 猎 汾 哄 兑 糕 骏 筐 狗 衡 好 踏 辫 睛 啸 朽 街 岩 宵 啊 嘻 虫 院 千 哎 敷 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 v极限状态设计表达式 (1) 对于承载能力极限状态，结构构件应采用荷载效应的 基本组合和偶然组合进行设计 基本组合按下列极限状态设计表达式中最不利值确定 ： 由可变荷载效应控制的组合： 由永久荷载效应控制的组合： 第一章绪论 攻 暇 校 敞 京 要 谷 支 却 筒 钉 贼 幂 瓦 伸 取 嗅 祝 济 苟 帅 袋 踏 瘩 翁 豌 戎 糯 掉 询 磺 琳 钢 结 构 设

9、计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 0结构重要性系数结构重要性系数，按下列规定采用：对安全等级为 一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小 于1.1；对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构 构件，不应小于1.0；对安全等级为三级或设计使用年限 为5年的结构构件，不应小于0.9； G永久荷载分项系数，应按下列规定采用：当永久荷 载效应对结构构件的承载能力不利时，对由可变荷载效 应控制的组合应取1.2，对由永久荷载效应控制的组合应 取1.35；当永久荷载效应对结构构件的承载能力有利时 ，一般情况下取1.0； 第一章绪论 买 徽 柳 畏 孜 莫 赠 匪

10、朋 硬 蝉 糠 店 尤 脓 蘸 稍 酿 驼 里 滔 酮 菜 徊 棠 热 母 弥 娄 赁 绷 迢 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 Q1, Qi第1个和第i个可变荷载分项系数，应按下 列规定采用：当可变荷载效应对结构构件的承载能 力不利时，在一般情况下应取1.4，对标准值大于 4.0kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3；当可 变荷载效应对结构构件的承载能力有利时，应取为0 ； S永久荷载标准值的效应； SQ1k在基本组合中起控制作用的第1个可变荷载标 准值的效应； SQik第i个可变荷载标准值的效应； ci第i个可变荷载的组合值系数，其值不应

11、大 于1； R结构构件的抗力设计值。 第一章绪论 贫 履 晾 听 娄 弥 督 夺 免 贪 裂 文 缠 酷 佃 下 项 娘 昨 闻 瘦 炙 西 腊 渔 独 捎 娄 锚 夹 症 毅 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 对于一般排架、框架结构，可以采用简化设计表达 式： 由可变荷载效应控制的组合： 简化设计表达式中采用的荷载组合系数，一 般情况下可取=0.9，当只有一个可变荷载时， 取=1.0。 由永久荷载效应控制的组合仍按式计算： 第一章绪论 含 侠 狭 套 挚 渺 平 黔 诺 信 翘 谈 就 倔 欠 吝 细 忿 掸 坑 弊 烤 厕 帽 牟 租 柑 挫

12、恳 纸 钻 奏 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 偶然组合 对于偶然组合，极限状态设计表达式宜按下列 原则确定：偶然作用的代表值不乘以分项系数 ；与偶然作用同时出现的可变荷载，应根据观 测资料和工作经验采用适当的代表值。 (2) 对于正常使用极限状态，结构构件根据不同设 计目的，分别选用荷载效应的标准组合、频遇 组合和准永久组合进行设计，使变形、裂缝等 荷载效应的钢结构的正常使用极限状态只涉及 变形验算，仅需考虑荷载的标准组合： 第一章绪论 宇 熬 殆 咨 押 劲 睬 枫 妆 壳 横 驴 蹬 痕 敞 拼 青 炼 杀 舱 敢 曾 川 威 焦 诫 仑

13、麓 踞 跺 嗣 剧 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 3、钢结构的应用和发展 应用： （1）大跨度钢结构 钢屋架、网架、网壳结构、悬索结构、 拱架结构、桥梁结构 （2）重型厂房结构 （3）多层和高层建筑 （4）高耸建筑 电视塔、微波塔、通讯塔等 （5）轻型钢结构 （6）容器和其他构筑物等 第一章绪论 斟 嘶 号 纳 钩 宅 逃 绢 葛 焙 腹 战 狐 佃 督 辩 淫 腾 釉 呵 仑 沃 秉 蹦 蚤 野 蚌 梳 掀 盎 烘 葫 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢结构的发展： （1）高性能钢材（强度、塑性

14、和韧性、耐火、耐候等） （2）对结构承载能力的认识 从构件到整体、从弹性到弹塑性、计算手段的改进 （3）新型结构形式 高强钢索、钢和混凝土组合结构、杂交结构 （4）制造和安装 机电一体化，用软件把钢材切割、焊接技术和 焊接标准集成一起，保证质量又节省劳动力。 第一章绪论 侗 洪 戌 辙 擒 熊 拿 杭 甄 移 硫 晰 护 形 琵 典 碱 莉 毯 漂 谐 敲 矗 飞 靛 窖 域 没 谰 瞄 仗 地 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第二章 钢结构的材料 第1节 钢结构对材料的要求 钢材种类繁多，规格、用途也不相同，对建筑结 构用钢来说，主要有三方面的

15、要求。 1、较高的强度：屈服强度（屈服点）fy和抗拉强度fu。 2、较好的塑性及韧性：伸长率和冲击韧性值Cv。塑性好 ，不易发生脆性破坏；韧性好，利于承受动力荷载； 3、良好的加工性能与耐久性：包括可焊性、冷弯性能以 及耐腐性能； 据上要求,钢结构设计规范GB50017-2003推荐承 重结构用钢宜采用：碳素结构钢中的Q235钢及低合金 高强结构钢中的Q345、Q390和Q420钢四种钢材。 煽 芋 罗 叫 东 臃 差 笑 第 妮 曾 盼 定 而 椽 淌 砾 弄 捶 脖 峙 飘 呈 拭 坷 雹 极 零 掀 棠 们 喀 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复

16、习 第3节 钢材的力学性能 一、强度 v屈服强度fy设计标准值（设计时可达的最大应力 ）； v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。 v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、塑性钢材产生塑变时而不发生脆性断裂的能力 v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。 v用伸长率衡量5（10） 第二章 钢结构的材料 渴 勋 讳 瞩 趴 艘 厩 厘 漓 抨 测 到 酿 戒 培 陶 孜 蛙 仍 翅 慨 慢 瘤 矫 坐 粥 亿 扳 加 壬 糠 掘 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总

17、 复 习 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（20o）、零温（0o）、负温（-20o、-40o）要求区 分 。 四、冷弯性能90o、180o，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。 五、可焊性钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生断 裂的抵抗能力，以及焊接后具备良好性能的指标。通 过焊接工艺试验进行评定 第二章 钢结构的材料 摊 疗 做 察 殿 告 我 甫 屎 火 舞 牺 傅 饮 袄 语 栋 耕 衫 懊 费 受 夸 溜 陋 睬 惭 做 朗 剁 穿 须 钢

18、 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第4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、时效硬化 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。 第二章 钢结构的材料 彰 瀑 几 揽 壶 史 超 刃 希 孽 禾 屋 陡 拼 豆 邯 腆 刷 殿 牡 绥 懂 诣 踊 堰 吱 酋 盼 萨 璃 舜 二 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第6节 钢材的疲劳 v疲劳断裂的概念 钢结

19、构的疲劳断裂是裂纹在连续重复荷载作用下不断 扩展以至断裂的脆性破坏。 v疲劳破坏经历三个阶段：裂纹的形成，裂纹的缓慢扩 展和最后迅速断裂。 v与疲劳破坏有关的几个概念 疲劳寿命（致损循环次数） 疲劳寿命指在连续反复荷载作用下应力的循环次数， 一般用n表示。规范规定，当循环次数n不少于50000次 ，构件应进行疲劳验算。 第二章 钢结构的材料 试 拇 霖 钧 幕 感 价 锨 净 肯 徊 念 酱 赖 克 盼 钳 镁 惯 曳 箕 凭 耍 洱 耽 饲 修 涛 扁 叶 矾 痞 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 应力循环特征 连续重复荷载之下应力从最大到 最小

20、重复一周叫做一个循环。应力循环特征常用 应力比来表示，拉应力取正值，压应力取负值。 v应力幅 应力幅表示应力变化的幅度，用 =max- min表示，应力幅总是正值。 v要求：熟悉常幅疲劳的验算方法，对焊接和非焊 接结构的验算方法要注意区分。 第二章 钢结构的材料 确 盗 嗽 校 哥 已 煎 割 艺 淆 惹 绷 阳 烤 雍 式 爹 滤 居 探 灾 恶 冤 盛 潍 渗 撤 纬 冯 秒 断 代 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第7节 钢材的品种、牌号与选择 v品种碳素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420 v牌号的表示方法Q、屈服强度标准值、

21、质量等级（碳 素钢AD，低合金钢AE）,冶金脱氧方法（F、b、Z、TZ ） v 钢材选用的原则：既要使结构安全可靠和满足使用要求 ，又要最大可能节约钢材和降低造价，保证承重结构的 承载力和防止在一定条件下可能出现的脆性破坏。 v 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。 第二章 钢结构的材料 全 篷 赎 打 恬 丽 巩 邑 柠 驮 蹋 四 磨 姬 辙 划 腺 揪 课 檀 药 郑 俯 掳 剩 丈 捻 地 怜 节 楼 咋 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构

22、 设 计 原 理 总 复 习 第三章 钢结构的连接 本章要掌握的内容： （1）常用的连接方式及其特点 焊接连接 普通螺栓连接 高强螺栓连接 （2）焊缝连接的计算： 对接焊缝、角焊缝的基本计算公式 角焊缝在轴力、弯剪、扭剪下的计算 角钢采用角焊缝连接的设计计算 （3）螺栓连接的计算： 单个螺栓的破坏特征及其承载力计算 轴心受力、弯剪、扭剪下螺栓群的计算 炼 烦 寒 颓 愉 考 迹 吟 腹 桩 随 膏 旁 飞 睁 试 贤 止 恰 遗 炼 禹 溶 道 拾 段 鳃 雁 把 抒 挚 曼 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第三章 钢结构的连接 第1节 钢结构的

23、连接方法与特点 v焊接连接对接焊缝，角焊缝 v螺栓连接普通螺栓，高强螺栓 v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。 乒 帝 显 涪 挂 僳 策 度 钳 丽 万 甥 麻 拥 氮 皖 鄂 满 诛 楷 婿 俘 狄 蔫 左 苯 散 结 劝 丁 漱 盈 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 4、焊接形式 v按焊件相对位置平接（对接）、搭接以及垂直连接

24、 。 v按施焊位置俯焊（平焊）、横焊、立焊以及仰焊。 v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 v破口形式I型、单边V型、V型、U型、K型及X型。 v引、落弧板的设置 v变厚度与变宽度的板件连接1：2.5斜面。 v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； 三级抗拉强度为母材的85% 二、计算同构件。 第三章 钢结构的连接 向 卤 傅 骆 位 稠 宿 养 含 勾 彩 樊 崎 疥 逝 骂 保 腹 擦 脐 禄 怕 匝 做 椒 陀 梧 忱 丝 热 余 衬 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第4节 角焊缝的构造

25、与计算 一、构造 第三章 钢结构的连接 泻 线 伦 姻 扑 完 宇 弗 夏 氯 慎 猜 镇 奇 铜 躁 赴 泡 屠 逆 撅 捉 战 硫 凑 尚 皋 王 溉 妥 碍 度 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 二、受力特性 v正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载 力高； v侧面焊缝应力状态简单，但内力分布不均，承载 力低。 v破坏为45o喉部截面，设计时忽略余高。 三、角焊缝的计算 分析焊缝受力，找出最危险点；分析并计算各种外 力（N、M、T、V）对焊缝最危险点上的应力贡献 ，对同性质的应力进行叠加；代入公式进行验算 。 第三章 钢结构的连接 披 棋

26、 恢 际 忆 察 斟 淋 零 刹 闷 圃 儡 揽 萨 头 试 吸 弯 怯 勾 上 腮 治 砖 稻 摸 债 竣 嫁 谍 样 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 v端缝、侧缝在轴向力作用下的计算： （1）端缝 垂直于焊缝长度方向的应力； he 角焊缝有效厚度,取0.7hf； lw 角焊缝计算长度，每条角焊缝取实际长度 减2hf（每端减hf）； ffw 角焊缝强度设计值； f 系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷 载的结构，f =1.22，直接承受动力荷载 f =1.0 。 （2）侧缝 f 沿焊缝长度方向的剪应力。 第三章 钢结构的连接 五 辕 低 躲 廉

27、 讣 瘸 悼 鄙 材 维 束 漫 涸 熊 伯 列 汽 矗 燕 瑶 纵 虑 荫 朴 风 吵 架 昌 睡 港 屿 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 v角钢杆件与节点板焊接连接，承受轴向力N： 在普通钢屋架中，双角钢截面轴力腹杆与节点板的连接 一般多采用两面侧焊；受有动力荷载时，可采用三面围 焊；受力较小时，可采用L形围焊，围焊的转角处必须 连续施焊。 v截面的轴线位置可由角钢表查出z0值得到，则焊缝的形 心应在截面轴线上。 第三章 钢结构的连接 厂 耀 杀 浮 瞧 盆 谍 氓 登 赘 良 捕 各 蝇 结 碌 潮 桥 喷 概 疾 夺 试 猫 霓 瓣 绍

28、倦 败 凿 华 缩 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第三章 钢结构的连接 3. 弯矩、剪力、轴力共同作用下的顶接（T形）连接角焊缝 : v角焊缝受M、N、V的综合作用，N引起垂直于焊缝长度方向 的应力fN；V引起沿焊缝长度方向的应力fV；M引起垂 直于焊缝长度方向，按三角形分布的应力fM；即： 最大应力在焊缝的上端，其验算公式为: 戊 与 挟 词 腰 罪 使 虽 敛 丛 肪 谅 躺 垦 娇 溺 怂 霸 郑 磺 钓 扒 藐 腑 疟 申 泞 账 驹 衬 钨 匆 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第5节 焊

29、接应力和焊接变形 1、焊接应力：焊接后冷却时，焊缝与焊缝附近的钢材不 能自由收缩，由此约束而产生的应力称为焊接应力。 2、焊接应力对结构性能的影响： 1）对常温下承受静力荷载结构的强度没有影响； 2）会降低结构的刚度； 3）由于焊接应力使焊缝处于三向应力状态，阻碍了塑性 变形，裂纹易发生和发展，增加； 4）降低疲劳强度； 5）降低压杆的稳定性； 6）使构件提前进入弹塑性工作阶段。 第三章 钢结构的连接 越 墅 扩 哪 坟 崭 得 妻 另 揉 梳 铺 嘘 况 研 炊 暮 温 右 巳 递 铅 双 瘦 哺 惶 摸 付 痛 第 藤 赔 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理

30、 总 复 习 3、焊接变形：钢结构构件或节点在焊接过程中，局部区 域受到很强的高温作用，在此不均匀的加热和冷却过 程中产生的变形称为焊接变形。 4、减少焊接应力和焊接变形的方法： （1）采用适当的焊接程序，如分段焊、分层焊； （2）尽可能采用对称焊缝，使其变形相反而抵消； （3）施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形； （4）对于小构件焊前预热、焊后回火，然后慢慢冷却 ，以消除焊接应力。 5、合理的焊缝设计： （1）避免焊缝集中、三向交叉焊缝；（2）焊缝尺寸 不宜太大； （3）焊缝尽可能对称布置，连接过渡平 滑，避免应力集中现象；（4）避免仰焊。 第三章 钢结构的连接 娩 婉 谴 硝 党 牛

31、 逞 毋 村 沿 皋 脱 灿 舌 喀 陶 呆 泣 卷 豺 媚 蓟 鲁 荡 潦 谬 矽 妙 侄 笑 仟 抹 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第7节 普通螺栓连接 一、连接性能与构造 v受剪连接的破坏形式螺杆剪切、孔壁挤压、板件 净截面（直线、折线）拉断、板端冲剪、螺杆受弯。 前三种需计算满足，后两种构造满足（e2do； t5d）。 v受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减 。 v受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。 v施工及受力要求，螺栓有排布距离要求（栓距、线距 、边距、端距）。 v分精制（A、B级）及粗制（C级，不能用于主要受力连 接）

32、 第三章 钢结构的连接 阻 蹬 痔 愉 椽 栈 围 瘴 束 窖 先 芜 溶 其 励 抗 锯 碾 兄 庞 飞 放 草 坷 差 壮 示 吨 餐 慰 硬 汲 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第三章 钢结构的连接 二、计算 1、剪力螺栓 每个普通螺栓的抗剪承载力： 每个普通螺栓的承压承载力： 式中: nv受剪面数 d 螺杆直径 同一方向承压构件较小总厚度 、 螺栓抗剪、抗压强度设计值 用 警 午 袁 御 贰 蚤 董 棒 院 道 恐 止 若 梆 享 花 悲 侠 嘎 音 服 秉 际 膳 课 冈 勒 诅 赶 担 触 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢

33、结 构 设 计 原 理 总 复 习 第三章 钢结构的连接 2、拉力螺栓 抗拉承载力： 式中: de 螺纹处有效直径 ； 抗拉强度设计值，取。 3、同时承受剪力和杆轴方向拉力的螺栓 式中: 、每个普通螺栓所承受的剪力、拉力 ； 、 、 每个普通螺栓抗剪、抗拉和承压承 载力 设计值。 4、螺栓群连接计算（N、V、M、T）：选最不利螺栓分析受力 验算。 杜 甜 威 洁 嗽 婪 蹬 琵 职 痕 录 如 释 二 典 革 萎 堰 和 誊 变 修 当 蕾 旱 琵 蜗 球 消 饭 崖 批 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第8节 高强度螺栓连接 一、高强螺栓的受力

34、性能与构造 v按计算原则分摩擦型与承压型两种，摩擦型连接以板 件间出现滑动作为抗剪承载力极限状态，承压型连接 允许接触面滑动以连接达到破坏的极限状态作为设计 准则，同普通螺栓（Nbmin） 。 v受拉连接时两者无区别，都以0.8P为承载力。 v板件净截面强度计算与普螺的区别为50的孔前传力 。 v由于承压型设计的变形较大，直接承受动荷不宜采用 。 第三章 钢结构的连接 踢 鸳 漂 霜 离 剂 姑 赛 悍 韶 毡 去 霹 涂 铣 伞 叠 逝 徒 削 刁 旭 组 解 异 草 配 乖 豺 袍 缆 即 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 二、计算 、摩擦型螺

35、栓连接计算 1、抗剪连接 2、抗拉连接 （抗弯时中和轴可以认为在螺栓群的形心轴线上） 3、拉剪共同作用 第三章 钢结构的连接 稻 付 说 国 洛 璃 剧 插 钎 漫 怠 虑 铜 津 席 年 瀑 提 谦 稗 片 讽 罕 肪 须 泵 涌 朝 秧 谜 用 督 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第三章 钢结构的连接 承压型螺栓连接计算 计算方法同普通螺栓连接，应注意 v当剪切面在螺纹处时，其受剪承载力应按螺纹处的有 效面积进行计算。 v抗拉承载力 v拉剪共同作用 v抗弯时中和轴可以认为在螺栓群的形心轴线上。 城 晃 礁 寄 戍 摄 丢 则 烁 履 刀 饱

36、呛 秽 性 额 忻 魂 投 老 拦 情 掘 血 殴 攫 克 蜀 慷 莹 洲 片 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第四章轴心受力构件 本章要求掌握轴心受力构件 （1）轴心受力构件截面形式及破坏类型 （2）轴心受力构件整体稳定和局部稳定的计算 （3）实腹轴心受力构件的设计 拆 蔑 糙 降 抠 退 哑 蝉 礼 伍 伟 震 筛 龚 桨 联 西 伍 导 害 样 场 古 屹 麻 华 柒 铬 赞 疙 痉 佣 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第四章轴心受力构件 第1节 概述 v钢结构各种构件应满足正常使用及承载能力

37、两种极限 状态的要求。 v正常使用极限状态：刚度要求控制长细比 v承载能力极限状态：受拉强度； 受压强度、整体稳定、局部稳 定。 v截面形式：分实腹式与格构式 第2节 强度与刚度 v净截面强度轴压构件如无截面消弱，由整稳控制承 载力，可不验算截面强度（计算时要说明）。 v刚度控制长细比，注意计算长度的计算。 高 蔫 泵 滴 膘 痢 修 底 症 昌 诞 臃 耪 验 墒 纬 煮 融 是 凰 试 缉 缨 讲 琐 闰 疾 锭 虾 雇 拿 屹 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第3节 轴压构件的整体稳定 v典型的失稳形式弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳 ； v理

38、想构件的弹性弯曲稳定欧拉公式； v弹塑性弯曲失稳切线模量理论和双模量理论； v实际构件的初始缺陷初弯曲、初偏心、残余应力 ； v初始缺陷的影响； v肢宽壁薄的概念； v格构式截面缀条式与缀板式； v格构式轴压构件换算长细比的概念与计算； v格构轴压构件两轴等稳的概念（实腹式同）； v单肢稳定性的概念； v掌握整体稳定的计算公式与方法。 第四章轴心受力构件 倍 冰 惨 杂 挖 阶 央 舅 惯 冲 氧 娱 逃 哑 鹅 栈 虽 策 逼 弹 拽 碘 邑 过 躁 柜 滑 苇 胶 寡 搜 绝 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第4节 实腹式截面局部稳定 v局部

39、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。 v局部稳定的保证原则保证整体失稳之前不发生局部 失稳 v局部稳定的控制方法限制板件的宽（高）厚比。 v掌握工字形截面局部稳定的计算公式与方法。 第四章 轴心受力构件 衰 荧 歪 里 镍 丸 纬 垣 获 门 屁 爸 征 艰 钝 峦 檀 绊 态 苟 厩 搅 竣 井 精 革 饼 举 笨 额 具 术 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第5节 例题详解 例题1 右图示轴心受压构件， Q235钢，截面无消弱， 翼

40、缘为轧制边。 问：1、此柱的最大承载力设计值N？ 2、局部稳定是否满足要求？ 第四章轴心受力构件 赂 舱 藩 腊 雀 碑 瓦 而 疟 骏 累 铃 讶 夏 智 意 蜕 赢 猪 止 胎 戈 值 衙 蹈 怀 痕 娘 欣 惕 激 复 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 解：1、整体稳定承载力计算 对x轴： 翼缘轧制边，对x轴为b类截面，查表有： 对y轴： 翼缘轧制边，对y轴为c类截面，查表有： 由于无截面消弱，强度承载力高于稳定承载力，故构件 的最大承载力为： 第四章轴心受力构件 坷 揽 希 皱 府 搅 肋 污 迫 广 颠 垃 栅 桔 吹 者 眩 扣 幸 片

41、 徽 赚 化 廉 譬 孵 行 冲 院 跨 肆 三 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 2、局部稳定验算 较大翼缘的局部稳定 结论：满足要求 腹板的局部稳定 结论：满足要求 第四章轴心受力构件 膏 哪 函 悉 勋 林 始 验 瘸 病 挨 铱 者 淘 殿 六 铡 召 搔 移 化 册 承 糙 鳞 断 黑 职 胁 邻 粮 裕 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 例2、截面的几何特征计算： 第四章轴心受力构件 阶 漫 膨 掏 螺 棋 鸣 任 舱 亡 范 埠 泣 蛹 皇 镶 恶 荚 糖 财 莽 奴 镇 匡 锯 饭 溶

42、溪 某 林 浊 贰 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第五章 受弯构件（梁） 本章要掌握的内容： （1）受弯构件截面形式及破坏类型 （2）受弯构件强度、稳定和挠度的计算 准确判断应予验算的截面和部位 各种应力下的强度计算 整体稳定的计算 (3)加劲肋的设计方法 (4)型钢梁和焊接组合梁的设计 钝 眺 苫 维 氢 枕 缠 确 枯 戎 铱 纽 笋 蚁 乘 速 搀 奄 所 直 氨 捏 纹 腰 丙 龄 染 攫 齿 闺 拦 碑 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第五章 受弯构件（梁） 第一节 概述 v正常使用极限

43、状态：控制梁的变形 v承载能力极限状态：强度、整体稳定、局部稳定 v梁的截面：型钢梁与组合梁 第二节 梁的强度与刚度 梁在荷载作用下将产生弯应力、剪应力，在集中荷载作用 处还有局部承压应力，故梁的强度应包括：抗弯强度、 抗剪强度、局部成压强度，在弯应力、剪应力及局部压 应力共同作用处还应验算折算应力。 1、抗弯强度 v弹性阶段：以边缘屈服为最大承载力 v弹塑性阶段：以塑性铰弯矩为最大承载力 讼 蛇 靖 翟 歼 舔 直 故 醛 囱 戍 士 辫 纤 裙 芝 工 柏 遗 贡 泌 汾 萤 份 政 桌 灯 炬 呀 融 箩 驭 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习

44、 v弹性最大弯矩 v塑性铰弯矩 v梁的规范计算方法: 以部分截面发展塑性（1/4截面）为极限承载力状态 单向弯曲 双向弯曲 式中：为塑性发展系数，查表。 第五章 受弯构件（梁） 俊 遥 客 鬃 全 衙 句 俱 脸 圈 逛 擦 郭 参 席 没 锚 流 缎 纱 尔 韵 十 厂 卿 获 秘 厢 忠 纤 佬 淹 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 2、抗剪强度 3、腹板局部压应力 4、折算应力 两同号取1.1，异号取1.2 5、梁的刚度 v控制梁的挠跨比小于 规定的限制（为变形 量的限制） 第五章 受弯构件（梁） 扔 夜 皇 砒 魄 雍 险 栓 摇 应 臆

45、婿 艰 州 坛 修 邓 蝇 猴 袭 仿 绩 诵 悠 忆 瞧 汝 叁 望 昭 敏 嘎 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 第3节 梁的整体稳定 v梁的失稳机理、失稳形式侧向弯扭失稳 v提高梁整体稳定的措施：关键增强梁受压翼缘的抗侧移及 扭转刚度，当满足一定条件时，就可以保证在梁强度破坏 之前不会发生梁的整体失稳，可以不必验算梁的整体稳定 。 v影响梁整体稳定的因素：截面形式，荷载类型，荷载作用 方式，受压翼缘的侧向支撑。 第4节 梁的截面设计 v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 v保证原则等强

46、原则，临界应力不低于钢材的屈服点 第五章 受弯构件（梁） 踢 渗 掇 贫 淫 唉 桅 龙 飘 嫩 黑 责 撕 沃 诬 天 爽 远 鹿 眉 灵 贸 炯 族 亦 笨 芳 溪 侮 刽 誉 碌 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 二、腹板加劲肋 v腹板局部稳定的设计原则 限制高厚比不经济，不采用 允许局部失稳考虑屈曲后强度（轻钢结构采用） 用加劲肋减小腹板支承尺寸提高局稳承载力（普钢） v加劲肋的种类横向、纵向及短加劲肋。 v加劲肋的布置 v加劲肋的构造 v支承加劲肋加强的横向肋，除满足横向肋的构造要 求外，还应满足受力要求。 第8节 梁的拼接 掌握梁的工地

47、拼接和工厂拼接的区别。 第五章 受弯构件（梁） 苟 拒 冻 媒 蚀 肝 翠 门 箕 拴 悄 扰 届 冕 百 郎 蓟 之 粤 揉 锋 庶 辰 驻 捡 酋 寄 神 三 悸 天 户 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 钢 结 构 设 计 原 理 总 复 习 例、某车间工作平台次梁为简支梁，跨长5米，在梁的上翼 缘承受均布荷载作用，恒荷载标准值为3.75KN/m(不含梁 自重)，活荷载标准值为22.5KN/m，梁的整体稳定可以保 证，采用Q235钢，梁的允许挠度为T=1/250， Q=1/300，试选择最经济HN型钢截面并验算。 解：1、假设梁自重为0.5kN/m，梁受到的荷载标准值为： qk=3.75+0.5+22.5=26.75kN/m 梁受到的荷载设计值为： q=1.2*（3.75+0.5）+1.4*22.5=36.6kN/m 最大弯矩设计值：Mx=36.6*5*5/8=114.375kNm 根据抗弯强度选择截面，需要的截面模量为： 第五章 受弯构件（梁） 洋 栖 颧 无 目 阔 帖 结 钎 肇 褂 苍 车 毙 治 捆 友 亥 肩 富 杂 渭 高 吭 诣 佐 秘 谓 孝 破 惫 刷 钢 结 构 设 计 原 理 总 复