钢结构课程复习

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1、钢结构课程复习一、钢结构材料与计算原理（1）钢材的力学性能钢材的力学性能主要有：强度、塑性、韧性和冷弯性能等。①强度一一钢材的强度决定着材料的承载能力，结构用钢的主耍指标有屈服点fy和抗拉强度fuofu/fy可视为钢材强度储备系数。②塑性一一钢材的塑性为应力超过屈服点后，试件产生明显的残余塑性变形而不断裂的性质。塑性好坏可用拉伸断裂吋的最大相对塑性变形伸长率§和断血收缩率W表示。结构或构件在受力时，材料的塑性好坏往往决定了结构是否安全可靠，因此钢材塑性指标比强度指标更为重要。③韧性一一钢材的韧性是钢材在塑性变形和断裂的

2、过程屮吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷载的能力，它是强度与塑性的综合表现。④冷弯性能一一冷弯性能是指钢材在冷加工产生塑性变形时，对产生裂缝的抗抗的抵抗能力。冷弯性能的好坏，能过使钢材承受规定弯曲变形后，检查试件弯曲部分的外面、里面和侧面是否有裂纹、裂断和分层來判断。（2）影响钢材力学性能的因素①化学成分；②冶金和轧件过程；③时效；④冷作硬化；⑤温度；⑥应力集屮和残余应力；⑦复杂应力状态（三向拉应力）。（3）钢材的破坏1、钢材的破坏形式钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种。2、影响脆性的因素化学成份、冶金缺陷、冷作硬

3、化、时效硬化、应力集中以及同号三向主拉应力状态等都会增加钢材的脆性。（4）钢结构的疲劳强度钢材在连续常变幅循坏荷载作用下，当循坏次数达到一定值时，钢材发生破坏的现象,称为钢材的疲劳破坏。疲劳破坏属于脆性破坏。疲劳计算采用容许应力幅法。疲劳强度与构造状况、作用的应力幅及循环荷载重复次数等有关。（5）钢结构计算原则钢结构设计除疲劳计算外，均采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数表达式进行计算。结构的极限状态系指结构或构件能满足设计规定的某一功能要求的临界状态，超过这一状态，结构或构件不再能满足设计要求。承重结构

4、应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值；计算疲劳和正常使用极限状态时，应采用荷载标准值。对于直接承受动力荷载的结构：在计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘以动力系数；在计算疲劳和变形时动力荷载标准值不乘以动力系数。材料的强度设计值为材料强度标准值除以抗力分项系数。计算下列情况的结构构件或连接时，强度设计值应乘以相应的折减系数。①单面连接的角钢按轴心受力计算强度和连接时，折减系数取0.85按轴心受压计算稳定时，等边角钢，折减系数取0.6+0.001

5、5入，不大于1.0；短肢相连的不等边角钢，折减系数取0.5+0.0025入，不大于1.0；长肢相连的不等边角钢，折减系数取0.7o入为长细比。②施工条件较差的高空安装焊缝和钏钉连接时，折减系数取0.9③沉头和半沉头钏钉连接，折减系数収0.8当儿种情况同时存在时，其折减系数应连乘。二、焊缝连接（1）对接焊缝的构造和计算对接焊缝常采用坡口形式，女UV形、U形、K形和X形等，该焊缝用料经济、传力均匀、无明显的应力集中，利于承受动力荷载，起落弧的缺陷可采用引弧板來解决，不采用引弧板车，在计算时须将焊缝长度减去2to有引弧板的对

6、接焊缝在受压时与母材等强，但受接时焊缝强度与焊缝质量等级有关。一般认为，对接焊缝的应力分布与焊件原来的应力分布相同。计算时，焊缝中最大应力（或折算应力）不能大于焊缝的强度设计值。（1）角焊缝的构造和计算角焊缝的构造角焊缝有直角角焊缝和斜角角焊缝，其计算破坏面为焊缝最小截面，称有效截面。其有效厚度为。工程中以直角角焊缝居多，其焊脚尺寸的构造要求为：^/min力启T2min对板边:t.t<6mmh=J"/max》一（1〜2）,t>6mm根据焊缝长度方向与受力方向的关系，角焊缝分为端缝和侧缝。端缝的应力状态较复杂,应力集中较

7、为严重，塑性较差，但破坏强度要高一些；侧缝的应力较简单，塑性较好，但应力分布沿长度方向不均匀，两端大，中间小，且强度低。焊缝长度的构造要求为：动力荷载静力荷载Uin=(8^,40rnrn)max角焊缝强度验算的基本公式：注意在弯矩和扭矩作用下，焊缝最大应力的计算旺=M/Ww沪Tr/Jw弯矩作用下扭矩作用下三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓和高强度螺栓两种(1)普通螺栓连接的构造和计算螺栓破坏形式有：栓杆剪断、构件孔壁挤压失效、构件净截面拉断、构件端部剪开、栓杆明明显弯曲失效和栓杆拉断。构件端部剪开和栓杆明明显弯曲失效由螺

8、栓排列和构造要求来保证，而其余破坏由计算来保证。螺栓排列考虑三方面要求：受力要求、构造要求和施工要求。单个螺栓的承载力[N牛仇鈕側4,d工八h剪力螺栓N：=兀疋£]4拉力螺栓同时受拉、剪螺栓的强度验算Nv<［疋NfN：受剪螺栓强度验算受接螺栓强度验算<1注意：受剪螺栓可能是构件在轴力、剪力和扭矩的组合受力;受拉螺栓可能是构件在轴力