b 钢结构的设计方法

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1、钢结构的设计方法一极限状态方法：是将影响结构可靠性的各种参数作为随机变量，用概率论和数理统计方法进行分析，采用可靠度理论，求出结构在使用期间满足要求的概率。二结构的极限状态：是指整个结构或结构的某一部分达到某一特定状态，超过此特定状态就不能满足设计规定的某一功能的要求。结构的极限状态可以分为以下两类：（1）承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或出现不适于继续承载的变形，包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形。由于钢结构构件的材料强度高而截面面积小，稳定的问题非常突出。压杆的截面尺寸一般

2、由稳定的要求而非强度来确定，不仅构件可能失稳，而且整体结构和组成构件的板件也可能失稳，不过板件的局部失稳并不总是达到承载力的极限状态。（2）正常使用的极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定的限值，包括出现影响正常使用或影响外观的变形，出现影响正常使用的振动以及影响正常使用或耐久性的局部破坏。三概率极限状态设计法当结构或组成结构的某一部分超过某一特定状态，就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。结构的极限状态可分为下列两类。1承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大能力，或是出现不适

3、于继续承载的变形，包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度塑性变形。2正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用，或耐久性能的某项规定限值，包括出现影响正常使用或影响外观的变形，出现影响正常使用或耐久性能的局部损坏以及影响正常使用的振动。钢结构的连接一钢结构的连接方法1焊接焊接的优点较多，如焊件一般均不设连接板而直接连接，且不削弱焊件截面，构造简单，节省材料，操作简便省工，生产效率高，在一定条件下还可采用自动化作业。另外，焊接的刚度大，密闭性能好。但是，焊接也有一定缺点，如焊缝附近热影响区的材质变脆；

4、焊接产生的残余应力和残余变形对结构有不利影响；另外，焊接结构因刚度大，故对裂纹很敏感，当一旦产生局部裂纹时便易于扩展，尤其在低温下更易产生脆断2栓接（1）普通螺栓连接普通螺栓通常用Q235钢制造。由于强度较低，故对其栓杆施加的紧固预拉力不能太大，这样在被连接件间所施加的压紧力不大，因此其间的摩擦力也不大。C级螺栓由于与螺孔间的空隙较大，故用于受剪连接时，在连接件间的摩擦力克服后将出现较大的滑移变形，所以其性能较差。但是，C级螺栓在用于沿其杆轴方向受拉的连接时，其性能尚好。对于受剪连接，只宜用在承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次

5、要连接（如次梁和主梁、檩条与屋架的连接，或临时固定构件用的安装连接（螺栓仅作定位或夹紧，以便于施焊），以及不承受动力荷载的可拆卸结构（活动房屋、流动式展览馆等）的连接等。（2）高强度螺栓连接高强度螺栓采用的是高强度钢材，其强度约为普通螺栓的2至3倍，故对其栓杆可施加强大的紧固预拉力，使被连接的板叠压得很紧。因此，利用板叠间的摩擦力即可有效地传递剪力，这种连接类型称为摩擦型高强度螺栓连接，其特点是变形小、不松动、耐疲劳。若允许板叠间的摩擦力被克服并产生滑移，然后利用栓杆和螺栓孔壁靠紧传递剪力，这种连接类型称为承压型高强度螺栓连接，因其

6、后期特点和普通螺栓类似，也是由栓杆受剪和孔壁承压方式继续传力。不过由于其强度高，故承载力要比普通螺栓的高，但剪切变形比摩擦型的大。根据摩擦型和承压型的不同特点，其应用还应有所区别。摩擦型以用于直接承受动力荷载的结构最佳，如吊车梁的工地拼接、重级工作制的吊车梁与柱以及吊车梁上翼缘与制动结构的连接等。承压型则以用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构，且能发挥其高承载力的优点为宜。（3）铆接铆接是铆钉连接的简称。其操作方法是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉，经将钉杆烧红后迅速插入被连接件的钉孔中，然后用铆钉枪将另一端也打铆成钉头，以使连接

7、达到紧固。铆接传力可靠，塑性、韧性均较好，在本世纪上半叶以前曾经是钢结构的主要连接方法，但其制造费工费料，且劳动强度高，故目前已基本被焊接和高强度螺栓连接所取代。二焊接计算1焊缝符号当焊缝分布不规则时，在标注焊缝符号的同时，宜在焊缝处加粗线以表示可见焊缝，加栅线以表示不可见焊缝，加×符号以表示工地安装焊缝。（a）可见焊缝；（b）不可见焊缝；（c）安装焊缝当焊缝中存在气孔、夹渣、咬边等缺陷时，它们不但使焊缝的受力面积削弱，而且还在缺陷处引起应力集中，易于形成裂纹。在受拉连接中，裂纹更易扩展延伸，从而使焊缝在低于母材强度的情况下破坏。同

8、样，缺陷也降低连接的疲劳强度。因此，对焊缝质量应按其受力性质和所处部位进行分级。《钢结构工程施工质量验收规范》将焊缝质量分为三个等级。三级焊缝规定只对全部焊缝作外观缺陷检查，即检查焊缝的外观缺陷（表面气孔、咬边等）和几何尺寸是否符合焊