钢结构课程复习.ppt

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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——钢材的强度决定着材料的承载能力，结构用钢的主要指标有屈服点fy和抗拉强度fu。fu/fy可视为钢材强度储备系数。②塑性——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时的最大相对塑性变形伸长率δ和断面收缩率ψ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——钢材的韧性是钢材在塑性变形和断裂的过程中

2、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——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、裂断和分层来判断。（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应力集中和残余应力；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、冷作硬化、时效硬化

3、、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环荷载作用下，当循环次数达到一定值时，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。承重结构应按承载能力极限状

4、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+0.0015λ，不大于1.0；短肢

5、相连的不等边角钢，折减系数取0.5+0.0025λ，不大于1.0；长肢相连的不等边角钢，折减系数取0.7。λ为长细比。②施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接时，折减系数取0.9③沉头和半沉头铆钉连接，折减系数取0.8当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。二、受弯构件受弯构件的计算内容受弯构件设计，分为强度、整体稳定、局部稳定和刚度几个方面。①强度梁截面中一般有正应力、剪应力存在，有时还有局部压应力。常以最大边缘应力达到屈服点作为强度极限状态，在一定条件下，允许考虑截面的部分塑性发展。计算时，梁内的正应力、剪应力和局部压应力

6、均不应超过规定的相应的强度设计值。如果说在梁的某些部位，上述三种应力或两种应力都较大时，还应验算折算应力。组合梁尚需计算焊缝连接、铆钉连接或螺栓连接的强度。弯曲正应力计算剪应力计算局部承压应力计算折算应力计算②整体稳定受弯构件在荷载作用于下，当其变形突然偏离原来的弯曲变形平面，同时发生侧向弯曲和扭转，这种现象称为受弯构件的整体失稳。受弯构件产生整体失稳的主要原因，是侧向刚度太小、抗扭刚度太小、侧向支承间距太大等，因此应对受弯构件的整体稳定性进行验算，或在构造上保证其整体稳定性。受弯构件的整体稳定计算③局部稳定受弯构件在荷载作

7、用下，其受压翼缘和腹板受压区出现波状的局部屈曲，这种现象称为局部失稳。为了保证受压翼缘不会局部失稳，按局部失稳不能先于整体失稳的设计原则，应使其宽度和厚度之比符合一定的要求。对于腹板，常用加劲肋将其分隔成尺寸较小的区格来提高其抵抗局部屈曲的能力。翼缘的局部稳定工字形截面考虑部分塑性发展箱形截面保证梁腹板的局部稳定的规定有局部压应力的梁宜按构造配置横向加劲肋，无局部压应力时，可不配置。应配置横向加劲肋，并应计算横向加劲肋的间距。应配置横向加劲肋和在受压区配置纵向加劲肋，必要时尚应在受压区配置短横加劲肋，并应计算加劲肋间距在梁的

8、支座处和上翼缘受有较大因定集中荷载处，宜设置支承加劲肋。④刚度受弯构件的刚度计算，是保证其在使用过程中不会因挠度太大而不能满足正常使用的要求。三、轴拉构件轴拉构件应满足强度和刚度的要求。①强度计算当轴拉构件采用摩擦型高强度螺栓时，应同时净截面和毛截面的强度计算②刚度计算四、轴压构件轴心受压