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*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第1、2章 材料与设计原理,一、钢材的力学性能,1、强度,屈服强度fy设计标准值设计时可达的最大应力；,抗拉强度fu钢材的最大应力强度，fu/fy为钢材的强度安全贮存系数。,抱负弹塑性工程设计时将钢材的力学性能，假定为一抱负弹塑性体,2、塑性材料发生塑性变形而不断裂的性质,重要指标好坏预备构造安全牢靠度，内力重分布，保证塑性破坏，避开脆性破坏。,用伸长率衡量,3、韧性钢材在断裂或塑变时吸取能量的力气，用于表,征钢材抗冲击荷载及动力荷载的力气，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。,4、冷弯性能钢材发生塑变时对产生裂纹的反抗力气。,是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。,5、可焊性钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生断裂的,反抗力气，以及焊接后具备良好性能的指,标。通过焊接工艺试验进展评定,二、钢构造的破坏形式,塑性破坏与脆性破坏,影响因素化学成分、冶金质量、温度、冷作硬化、时效、应力集中、简洁应力。,三、钢材性能的影响因素,化学成分C、S、P、Mn、Si,冶金与轧制,时效,温度正温与负温，热塑现象、冷脆现象,冷作硬化,应力集中与剩余应力剩余应力的概念以及它的影响。,简洁应力状态强度理论，同号应力，异号应力。,四、钢材的品种、牌号与选择,品种炭素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420,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,影响选择的因素,构造的重要性构造的安全等级分一级重要，二级一般，三级次要、荷载状况动、静荷载、连接方法Q235A不能用于焊接构造、环境温度。,五、设计原理,以概率论为根底的极限状态设计方法；分项系数表达式。,两种极限状态正常使用与承载力气极限状态。,牢靠性安全性、适用性、耐久性的通称,失效概率构造不能完成预定功能的概率。,牢靠度牢靠性的概率度量，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。,牢靠度的把握把握失效概率小到确定水平。,第3章 钢构造的连接,一、钢构造的连接方法与特点,焊接连接对接焊缝，角焊缝,螺栓连接一般螺栓，高强螺栓,二、焊接特性,1、焊接方法电弧焊手工，自动埋弧以及气体疼惜焊、电阻焊和气焊。,2、特点省材、便利、适用强；热影响区变脆，剩余应力与变形，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,按焊件相对位置平接对接、搭接以及垂直连接。,按施焊位置俯焊平焊、横焊、立焊以及仰焊。,按截面构造对接焊缝及角焊缝,三、对接焊缝的构造与计算,坡口形式I型、单边V型、双边V型、U型、K型及X型。,引、落弧板,变厚度与变宽度的连接1：4斜面。,质量等级与强度一级综合性能与母材一样；,二级强度与母材一样；,三级折减强度,四、角焊缝的构造与计算,角焊缝的受力特性,正面焊缝应力状态简洁，但内力分布均匀，承载力高；,侧面焊缝应力状态简洁，但内力分布不均，承载力低。,破坏为45o喉部截面，设计时无视余高。,五、一般螺栓连接性能与构造,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。,受剪连承受力方向螺栓受力不均，确定长度时需折减。,受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。,施工及受力要求，螺栓有排布距离要求栓距、线距、边距、端距。,分精制A、B级及粗制C级，不能用于主要受力连接,六、高强度螺栓连接的受力性能与构造,按计算原则分摩擦型与承压型两种。,摩擦型抗剪连接的最大承载力为最大摩擦力。,承压型抗剪连接的对答承载力同一般螺栓Nbmin。,留意当连接板件较小时承压型的承载力小于摩擦型。,受拉连接时两者无区分，都以0.8P为承载力。,板件净截面强度计算与普螺的区分为50的孔前传力。,受剪连接时，螺栓受力不均，同普螺应考虑折减系数。,由于承压型设计的变形较大，直接承受动荷不易承受。,设计认为摩擦力主要分布在螺栓四周3d0范围内。,试卷题型分析,一、填空题主要考察一些根本概念,依据题意在空格处添上相关内容，涉及所讲章节全部内容。,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、钢材强度设计值f与强度标准值fy的关系为ffy/。,3、剩余应力为构件内部自相平衡的内力，其对构件的强度无影响。,四、计算题3道题,1、对接焊缝连接,2、角焊缝连接,3、高强螺栓连接,二、单项选择题主要考察根本概念,依据题意，在给定的答案中选择一项填入空格，涉及所讲章内容。,三、简答题主要考察根本概念,例 试设计如图a所示牛腿和柱连接的角焊缝。F=420kN(静力荷载，钢材为Q235B，焊条为E43，手工焊。,(a),F,力,F,在角焊缝形心处引起的,剪力：,V,=420kN,弯矩：,M,=,Fe,=4200.3=126kN.m，,角焊缝强度验算内容,1点：翼缘最外侧的角焊缝强度验算公式,2点：翼缘焊缝与腹板焊缝相交点的角焊缝强度验算公式,由于牛腿翼缘竖向刚度低，故一般考虑,剪力由腹板上两条竖向焊缝承受，,弯矩由全部焊缝承受。,【解】,承受如图b所示沿牛腿周边围焊的角焊缝，且再转角处连续施焊。可取焊缝的有效截面如图c所示。,(b),(c),1.焊缝有效截面的几何性质,两条竖向焊缝的有效截面面积：,全部焊缝有效截面对x轴的惯性矩：,全部焊缝有效截面模量：,2.焊缝强度验算,A点承受由弯矩产生的垂直于焊缝长度方向的应力,满足,fB,fA,fB,(a),(b),(c),B点，承受由弯矩和剪力共同作用,满足,fB,fA,fB,(a),(b),(c),例2、,图示摩擦型高强螺栓连接，M20，10.9级，喷砂生赤锈，验算连接强度。,：M=106k.m；,N=384kN；,V=450kN。,解：1、查取有关参数,预拉力：P=155kN;,摩擦系数：=0.45,2、确定把握点,经受力分析把握点为最,上排螺栓。,3、最上排螺栓分项受力,轴力N：各螺栓均匀受拉,弯矩M作用：最上排受最大拉力,其中,总拉力：,剪力V：各螺栓均匀受剪,4、承载力验算,5、结论：连接承载力满足要求,
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