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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,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,钢结构,辅导,复习要点,例题详解,第1页,第1页,第,1,、,2,章 材料与设计原理,第一节 钢材力学性能,一、强度,屈服强度,fy,设计原则值（设计时可达最大应力）；,抗拉强度,fu,钢材最大应力强度，,fu/fy,为钢材强度,安全储备系数。,抱负弹塑性工程设计时将钢材力学性能，假定为,一抱负弹塑性体,二、塑性材料发生塑性变形而不断裂性质,主要指标好坏决定结构安全可靠度，内力重分布，确保塑性破坏，避免脆性破坏。,用伸长率衡量,第2页,第2页,三、韧性钢材在断裂或塑变时吸取能量能力，用于表,征钢材抗冲击荷载及动力荷载能力，动力指,标，是强度与塑性综合表现。,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抵抗能力。,是判别钢材塑性及冶金质量综合指标。,五、可焊性钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生断裂,抵抗能力，以及焊接后具备良好性能指,标。通过焊接工艺试验进行评估,第二节 钢结构破坏形式,塑性破坏与脆性破坏,影响原因化学成份、冶金质量、温度、冷作硬化、时效、应力集中、复杂应力。,第3页,第3页,第,3,节 钢材性能影响原因,一、化学成份,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概念以及它影响。,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,以概率论为基础极限状态设计办法；分项系数表示式。,两种极限状态正常使用与承载能力极限状态。,可靠性安全性、合用性、耐久性通称,失效概率结构不能完毕预定功效概率。,第4页,第4页,可靠度可靠性概率度量，在要求时间内（设计基,如期分5、25、50以及1），要求条,件（正常设计、施工、使用、维护）完毕预定,功效概率。,可靠度控制控制失效概率小到一定水平。,第五节 钢材品种、牌号与选择,品种炭素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420,牌号表示办法Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢AD，低合金钢AE）,冶金脱氧办法（F、b、Z、TZ）,影响选择原因,结构主要性（结构安全等级分一级（主要），二级（普通），三级（次要）、荷载情况（动、静荷载）、连接办法（Q235A不能用于焊接结构）、环境温度。,第5页,第5页,第,3,章 钢结构连接,第,1,节 钢结构连接办法与特点,焊接连接对接焊缝，角焊缝,螺栓连接普通螺栓，高强螺栓,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,、焊接办法电弧焊（手工，自动埋弧以及气体保护焊）、电阻焊和气焊。,2,、特点省材、以便、合用强；热影响区变脆，残余应力与变形，质量变动大。,3,、焊缝缺点裂纹、气孔、未焊透、夹渣、烧穿等。,第6页,第6页,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。,按截面结构对接焊缝及角焊缝,第,3,节 对接焊缝结构与计算,一、结构,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,变厚度与变宽度连接,1,：,4,斜面。,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7页,第7页,第,4,节 角焊缝结构与计算,一、结构,第8页,第8页,角焊缝分直角与斜角（锐角与钝角）两种截面。,直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）；,板件厚度悬殊时角焊缝设计及边沿焊缝,（,P56,，图,3.21,）,二、受力特性,正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载力高；,侧面焊缝应力状态简朴，但内力分布不均，承载力低。,破坏为,45,o,喉部截面，设计时忽略余高。,三、角焊缝计算,第9页,第9页,第,5,节 普通螺栓连接,一、连接性能与结构,受剪连接破坏形式板端冲剪、螺杆受弯、螺杆剪切、孔壁挤压、板件净截面（直线、折线）。结构满足前两种，（,e2d,o,；,t5d,）。,受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减。,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）,二、计算,1,、单个连接承载力,、受剪连接,抗剪与承压：,第10页,第10页,、受拉连接,、拉剪共同作用,2,、螺栓群连接计算,、轴力或剪力作用,、弯矩轴力共同作用,、扭矩、轴力、剪力共同作用,其中：,第11页,第11页,第,6,节 高强度螺栓连接,一、高强螺栓受力性能与结构,按计算原则分摩擦型与承压型两种。,摩擦型抗剪连接最大承载力为最大摩擦力。,承压型抗剪连接对答承载力同普通螺栓（,N,b,min,）。,注意当连接板件较小时承压型承载力小于摩擦型。,受拉连接时两者无区别，都以,0.8P,为承载力。,板件净截面强度计算与普螺区别为,50,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,。,由于承压型设计变形较大，直接承受动荷不易采用。,设计认为摩擦力主要分布在螺栓周围,3d,0,范围内,。,第12页,第12页,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,计算办法同普通螺栓连接，应注意,抗拉承载力,拉剪共同作用,抗弯时旋转中心在中排,第13页,第13页,第,7,节 例题详解,例题,1,某,T,型牛腿，角焊缝连接，,F=250kN,，,Q235,钢，,E43,型,焊条，静荷载，拟定焊脚尺寸。,解：,1,、拟定焊缝计算长度（两条,L,型焊缝,),竖焊缝：,lw1,200,5,195mm,，,水平焊缝：,lw2,（,200,16,）,/2-5,87mm,取,lw2,85mm,第14页,第14页,2,、,求焊缝形心及惯性矩：,3,、力向形心转移,4,、受力控制点分项应力（下点）,第15页,第15页,5,、焊缝强度结算：,6,、焊脚尺寸拟定：,取：,第16页,第16页,例题,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。,已知：,M=106k.m,；,N=384kN,；,V=450kN,。,解：,1,、查取相关参数,预拉力：,P=155kN;,摩擦系数：,=0.45,2,、拟定控制点,经受力分析控制点为最,上排螺栓,。,第17页,第17页,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,第18页,第18页,第,4,章 轴心受力构件,第,1,节 概述,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要求。,正常使用极限状态：刚度要求控制长细比,承载能力极限状态：受拉强度；,受压强度、整体稳定、局部稳定。,截面形式：分实腹式与格构式,第,2,节 强度与刚度,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。,刚度注意计算长度。,第19页,第19页,第,3,节 轴压构件整体稳定,典型失稳形式弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳；,抱负构件弹性弯曲稳定欧拉公式；,弹塑性弯曲失稳切线模量理论；,实际构件初始缺点初弯曲、初偏心、残余应力；,初始缺点影响；,肢宽壁薄概念；,格构式截面缀条式与缀板式；,格构式轴压构件换算长细比概念与计算；,格构轴压构件两轴等稳概念（实腹式同）；,单肢稳定性概念。,掌握整体稳定计算公式与办法；,第20页,第20页,第,4,节 实腹式截面局部稳定,局部稳定概念板件屈曲，局部失稳并不意味构件失效，但是局部失稳会造成整体失稳提前发生；局部稳定承载力与支承条件、受力形式与状态及板件尺寸相关。,局部稳定确保原则确保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强度值。,局部稳定控制办法限制板件宽（高）厚比。,掌握工字形截面局部稳定计算公式与办法。,第21页,第21页,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,，,翼缘为轧制边。,问：,1,、此柱最大承载力设计值,N,？,2,、,此柱绕,y,轴失稳形式,？,3,、局部稳定是否满足要求？,第22页,第22页,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,x,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,最大承载力为：,2,、绕,y,轴为弯扭失稳,第23页,第23页,3,、局部稳定验算,、较大翼缘局部稳定,结论：满足要求,、腹板局部稳定,结论：满足要求,第24页,第24页,第,5,章 受弯构件（梁）,第,1,节 概述,正常使用极限状态：控制梁变形,承载能力极限状态：强度、整体稳定、局部稳定,梁截面：型钢梁与组合梁,梁格布置：简朴梁格、普通梁格、复杂梁格。,第二节 梁强度与刚度,梁工作状态,弹性阶段边沿屈服,塑性铰全截面屈服,考虑部分发展塑性，塑性发展系数,不考虑塑性发展情况,p142,（动力荷载、翼缘宽厚比）,掌握工字型截面塑性发展系数,梁强度抗弯、抗剪、局部承压及折算应力（掌握计算办法系数取用、验算部位）,第25页,第25页,梁刚度控制挠跨比,第,3,节 梁整体稳定,失稳机理重点掌握,梁失稳形式弯扭失稳（侧向弯扭失稳）,提升梁整体稳定办法,梁支座问题,梁侧向支承受力,第,4,节 梁截面设计,梁高度确实定最小高度、最大高度及经济高度。,第五节 梁局部稳定与加劲肋,一、翼缘局部稳定,确保原则等强原则,第26页,第26页,二、腹板加劲肋,腹板局部稳定设计原则,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升局稳承载力（普钢）,加劲肋种类横向、纵向及短加劲肋。,加劲肋布置,p169,表,5.10,加劲肋结构,p169,表,5.10,注及,p172,支承加劲肋加强横向肋，除满足横向肋结构要求外，还应满足受力要求。,支承肋分平板式与凸缘式凸缘式应控制凸缘长度,2t,第27页,第27页,第,6,章 拉弯与压弯构件,第,1,节 概述,拉弯、压弯构件实际为轴力构件与受弯组合,三种典型拉、压弯构件,正常使用极限状态控制构件长细比,承载能力极限状态强度、整体稳定及局部稳定,截面形式实腹式、格构式（普通选取缀条式）,第,2,节 拉、压弯构件强度与刚度,理解公式中,号意义与应用（单对称截面，弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压）。,注意塑性发展系数取用（同梁）,刚度控制构件长细比,第28页,第28页,第,3,节 压弯构件整体稳定,整体稳定包括两方面弯矩作用平面内,弯曲失稳,及弯矩,作用平面外,弯扭失稳,。,整体稳定计算,第,4,节 实腹式压弯构件局部稳定,应力梯度概念,梁：轴力构件：,拉、压弯构件：,第29页,第29页,翼缘局部稳定受力简朴，同梁按等强原则,腹板局部稳定受力复杂，影响原因多，等强原则。,腹板局部稳定主要影响原因,:,剪、正应力比：,正应力梯度：,塑性区发展深度,第,5,节 格构式截面压弯构件,普通宜采用缀条式，当弯矩较小时也能够采用缀板式。,普通弯矩绕虚轴作用，特殊情况弯矩也可绕实轴作用。,弯矩绕实轴作用时，整体稳定计算同实腹式截面，但平面外稳定计算时，稳定系数
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