《钢结构设计规范》理解与应用课件

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1、《钢结构设计规范》理解与应用重庆大学土木工程学院崔佳第1章概述1.1《钢结构设计规范》的历史解放初期：НИТУ1-461955年：НИТУ121-551974年：TJ17-741988年：GBJ17-882003年:GB500171.2设计文件中对材料质量的要求规范规定：设计文件中应注明“采用的钢材牌号，连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的力学性能、化学成分及其它的附加保证项目。此外，还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨平顶紧部位及对施工的其它要求。”钢结构设计文件中应注明的这些内容与保证工程质量密切相关，因此将本条确定为强制性条文。第2章材

2、料2.1钢结构对材料的要求1.较高的抗拉强度及屈服点；2.较高的塑性和韧性；3.良好的工艺性能（冷加工、热加工、可焊性）。2.2钢材的种类和牌号1.规范推荐的钢材牌号普通碳素钢：Q235(相当于旧标准的3号钢)普通低合金钢：Q345(相当于旧标准的16Mn、12MnV、14MnNb16MnRE、18Nb)Q390(相当于旧标准的15MnV、15MnTi、16MnNb)Q420(旧标准的15MnVN、14MnVTiRE)钢材的质量等级分A、B、C、D、E级（E级仅用于Q345、Q390、Q420等低合金钢）。钢材的基本保证项目：（1）抗拉强度、屈服点、伸长率；

3、（2）化学成分：硫、磷、锰、碳（Q235-A不作交货条件）；（3）冷弯试验、冲击韧性（+20、0、-20）。第（3）项A级钢不保证，必要时可附加冷弯试验的要求。规范对用于承重结构的钢材应具有的强度、塑性、韧性等力学性能和化学成分等合格保证项目作出了规定。“承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。”2.其他可选用或代用的钢材（1）“高层建筑结构用钢板”YB4104特点：a.降低硫、磷含量和焊接碳当量；b.提高屈服

4、点、缩小其波动范围；c.提高冲击功、增加弯曲试验；d.保证厚度方向性能到Z35（数字为厚度方向截面收缩率%）。（2）“Z向钢”GB/T5313厚板容易出现层状撕裂，这对沿厚度方向受拉的接头来说是很不利的，因而需要采用厚度方向性能钢材。特点：a.降低含硫量（仅为一般钢材的1/5或以下）；b.提高截面收缩率（Z15、Z25、Z35）我国建筑抗震设计规范和建筑钢结构焊接技术规程中均规定厚度大于40mm时应采用厚度方向性能钢材。（3）“优质碳素结构钢”GB699（4）“桥梁用结构钢”GB/T714（5）“锅炉用碳素钢和低合金钢”GB713（6）”船体用结构钢”GB7

5、12（7）“压力容器用钢板”GB6654（8）“耐侯钢”—〈高耐侯性结构钢〉GB/T4171〈焊接结构用耐侯钢〉GB/T4171（9）“钢铸件用钢”GB11352符号：ZG-200-400、ZG-270-570屈服点抗拉强度2.4钢结构的连接材料1.手工焊焊条E43××——适用于Q235；E50××——适用于Q345；E55××——适用于Q390、Q420。××表示焊接电源种类及药皮类型，见表2.11、2.12。2.自动（半自动）埋弧焊的焊丝与焊剂焊丝：H08AQ235H08MnAH08MnAQ345焊剂：431型H10MnSiH10MnSiQ390、Q42

6、0H08Mn2Si选用原则：焊缝金属的力学性能不低于母材。3.普通螺栓精制螺栓——A、B级普通螺栓的A、B级，根据现行国家标准GB5782-86，其材料不是3号钢，而是5.6级、8.8级和10.9级等。A、B级螺栓都是以前的“精制螺栓”，质量标准要求相同。A级螺栓用于d24mm和L（螺栓公称长度）10d或L150mm（按较小值）；d或L较大者为B级螺栓。粗制螺栓——C级分4.6级和4.8级。4.高强度螺栓高强度螺栓的性能等级：8.8级、10.9级。大六角头螺栓扭剪型高强度螺栓（10.9级）第3章基本设计规定3.1设计原则1.设计方法承载能力极限状态和正

7、常使用极限状态是结构或构件设计及计算的依据，钢结构设计一般采用概率极限状态设计方法。但由于现阶段对疲劳计算的可靠度理论问题尚未解决，所以钢结构的疲劳强度计算只能沿用传统的按弹性状态计算的“容许应力幅”的设计方法，容许应力幅是根据试验结果得到，故应采用荷载标准值进行计算。另外，疲劳计算中采用的计算数据大部分是根据实测应力或疲劳试验所得，已包含了荷载的动力影响，亦不再乘动力系数。钢结构设计规范对结构或构件承载能力的计算一般采用应力表达式。根据《建筑结构荷载规范》，当按承载能力极限状态设计钢结构时，对于基本组合，内力设计值应从由可变荷载效应控制的组合和由永

8、久荷载效应控制的组合中取最不利值考虑。钢结构自重较小