钢结构教学课件-基础知识.ppt

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1、钢结构第一章概述第二章建筑钢材第三章钢结构的连接第四章轴心受力构件第五章梁（受弯构件）第六章拉弯与压弯构件第一章概述第一节钢结构的特点及应用第二节钢结构的设计方法第三节钢结构的设计要求第四节钢结构的发展方向第五节本课程的主要内容、特点和学习方法第一节钢结构的特点及应用一、钢结构的特点1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。二、钢结构的应用1、重型结构及大跨度建筑结构。二、钢结构的应用2

2、、多层、高层及超高层建筑结构。二、钢结构的应用3、塔桅等高耸结构。二、钢结构的应用4、钢－混凝土组合结构。第二节钢结构的设计方法极限状态设计法承载能力极限状态正常使用极限状态经济、安全、适用、耐久颠覆强度破坏疲劳破坏丧失稳定变为可变体系第二章钢结构的材料第一节钢结构对钢材性能的要求第二节结构钢材的主要力学性能第三节影响结构钢材力学性能的主要因素第四节复杂应力作用下结构钢材的屈服条件第五节钢材的破坏形式第六节结构钢材的种类、规格及其应用第七节钢结构的连接材料第一节钢结构对钢材性能的要求钢材性能要求较高的强度足

3、够的变形能力（较好的塑性和韧性）良好的加工性能钢材的主要力学性能强度塑性冲击韧性冷弯性能可焊性Z向收缩率屈服强度fy为设计依据抗拉强度fu为安全储备伸长率δ、断面收缩率Ψ衡量钢材承受动力荷载的能力是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标第三节钢材的主要力学性能一、钢结构的特点1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。三、钢结构的设计方法（极限状态设计法）1、承载能力极限状态设计法2、正常使用极

4、限状态设计法四、钢材的主要力学性能强度、塑性、冲击韧性、冷弯性能、可焊性、Z向性能二、钢结构的应用重型工业厂房、大跨度建筑的屋盖、多层及超高层建筑、高耸结构、组合结构第五节复杂应力作用下结构钢材的屈服条件只有正应力只有剪应力既有正应力又有剪应力第六节钢材的破坏形式塑性破坏脆性破坏疲劳破坏破坏时有很大的塑性变形破坏突然、几乎不出现塑性变形没有明显变形的突然破坏原因：1、钢材质量差2、结构、构件的构造不当3、制造安装质量差4、结构受较大动力荷载一、二、钢材的破坏形式塑性破坏脆性破坏三、发生脆性破坏的原因1、钢材

5、质量差2、结构、构件的构造不当3、制造安装质量差4、结构受较大动力荷载钢材疲劳破坏的影响因素应力循环形式应力循环次数应力集中程度及残余应力反复荷载引起的应力种类（拉、压应力、剪应力等）应力幅（即最大应力和最小应力的差值）疲劳计算的条件直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，且当应力变化循环次数超过5万次。疲劳计算1、常幅疲劳计算例题：某承受轴心拉力的钢板（两侧为半自动切割）钢板承受重复荷载作用，预期循环次数n=5×105，其容许应力幅为多少？2、变幅疲劳计算第七节结构钢材的种类、规格及其选用一、结构钢

6、材的种类Q235A.b1、Q：表示“屈”字拼音首位字母，意为“屈服强度”；2、质量等级：分A~E五级（字序越高质量越好）；3、脱氧方法：F－沸腾钢；b－半镇静钢；Z－镇静钢（一般省略）；TZ－特殊镇静钢。注：1、炭素结构钢（Q235)分：A、B、C、D四级，含所有脱氧方法；2、低合金结构钢(Q345Q390Q420)分：A、B、C、D、E五级，只有镇静钢和特殊镇静钢。二、结构钢材选材原则2、荷载性质1、结构或构件的重要性4、应力特征3、连接方法5、结构的工作温度6、钢材厚度1、为什么要求结构用钢有较高的

7、屈服强度和抗拉强度？2、结构用钢的力学性能有哪些？3、什么是承载能力极限状态？什么是正常使用极限状态？4、塑性破坏和脆性破坏的特点是什么？什么时候容易发生脆性破坏？5、导致构件发生脆性破坏的原因有哪些？6、影响疲劳破坏的因素有哪些？7、什么情况下构件需要验算其疲劳强度？8、钢材中碳的含量与钢材的各项力学性能之间有什么关系？9、什么情况下会发生应力集中现象？它对构件有什么影响？第三章钢结构的连接第一节连接分类及特点第二节对接焊缝连接设计第三节角焊缝连接设计第四节焊接残余应力和焊接残余应变第五节普通螺栓连接设计

8、第六节高强度螺栓连接设计第一节连接分类及特点一、连接概述连接焊缝连接紧固件连接二、焊缝连接焊接优点用料经济不削弱截面连接密封性好、整体性好焊接缺点焊接部位附近材质变脆产生残余应力及残余应变焊缝连接形式和种类按被连接钢材的相对位置分按施焊的方位分按受力特点分角焊缝对接焊缝三、铆钉、螺栓连接铆钉连接普通螺栓连接高强度螺栓连接承压型摩擦型通过摩擦力抗剪通过孔壁与螺栓杆相互挤压抗剪第二节对接焊缝连接设计一、对接焊缝的构造