钢结构网上辅导材料一.doc

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1、《钢结构》网上辅导材料一冈结构的特点、设计方法和材料钢结构的特点(1)强度高，塑性和韧性好强度高，适用于建造跨度大、承载重的结构。塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然破坏=韧性好，适宜在动力荷载下工作。(2)重量轻(3)材质均匀，和力学计算的假定比较符合钢材内部组织比较均匀，接近乞向同性，实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。(4)钢结构制作简便，施工工期短钢结构加工制作简便，连接简单，安装方便，施工周期短。(5)钢结构密闭性较好水密性和气密性较好，适宜建造密闭的板壳结构。(6)钢结构耐腐蚀性差容易腐蚀，处于校强腐蚀性介质内的

2、建筑物不宜采用钢结构。(7)钢材耐热但不耐火温度在2CXTC以内时，钢材主要力学性能降低不多。温度超过20CTC后，不仅强度逐步降低，还会发生兰脆和徐变现象。温度达600°C时，钢材进入塑性状态不能继续承载。(8)在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂。二、钢结构的设计方法和设计表达式《钢结构设计规范》除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。1.极限状态当结构或其组成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吋，此特定状态就称为该功能的极限状态°(1)承载能力极限状态包括构件和连

3、接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。(2)正常使用极限状态包括彩响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使川的振动，影响正常使丿IJ或耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。以结构构件的荷载效应S和抗力R这两个随机变量來表达结构的功能函数，则Z=g(R,S)=R~S(1)在实际工程屮，可能出现下列三种情况：Z>0结构处于可靠状态；z=o结构达到临界状态，即极限状态；Z<0结构处于失效状态。按照概率极限状态设计方法，结构的可靠度定义为：结构在规定的吋I'可内

4、，在规定的条件下，完成预定功能的概率。这里所说“完成预定功能”就是对于规定的某种功能來说结构不失效(Z30)。这样结构的失效概率P/表示为pf=P(Z<0)(2)可靠指标0与”/一存在对应的关系，0增人，p『减小;0减小，卩)增丿2。1.分项系数的设计表达式对于承载能力极限状态荷载效应的基本纽合按卜•列设计表达式屮最不利值确定可变荷载效应控制的组合：/0+人0和+乂>00卫脑5/(3)/=2丿永久荷载效应控制的组合：人丫•久％*5/⑷k/=i丿式中/0-结构重要性系数，对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应

5、小于1.1；对安全等级为二级或设计使用年限为50年及结构构件，不应小于1.0；对安全等级为三级或设计使用年限为5年结构构件，不应小于0.9；%——永久荷载标准值在结构构件截面或连接屮产生的应力;%——起控制作用的第一•个可变荷载标准值在结构构件截面或连接屮产生的应力(该值使计算结果为最大)；%—其他第7个可变荷载标准值在结构构件截而或连接中产生的应力；yG——永久荷载分项系数，当永久荷载效应对结构构件的承载力不利时取1.2,但对式(4)则取1.35。当永久荷载效应对结构构件的承载力有利吋取1.0；验算结构倾覆、滑移或漂浮时取0.9；

6、仏、yQi——第1个和其他第，个可变荷载分项系数，当可变荷载效应对结构构件的承载力不利时収1.4（当楼面活荷载人于4.0kN/m2吋，取1.3）；有利吋，取为0；（pci——第i个可变荷载组合值系数，可按荷载规范的规定采収。对于一般排架、框架结构，可采用简化式计算。.由可变荷载效应控制的组合：由永久荷载效应控制的组合，仍按式（4）进行计算。式屮（P——简化式屮采用的荷载纽合值系数，一般情况卜•可采用0.9；当只有1个可变荷载时,取为l.Oo对于正常使用极限状态，采用荷载的标准组合进行设计，并使变形等设计不超过相应的规定限值。设计式为

7、：°GK+5L（PciQiK—Q]«）z=2式屮Ugk——永久荷载的标准值在结构或结构构件屮产生的变形值；U/——起控制作用的第一个可变荷载的标准值在结构或结构构件屮产生的变形值（该值使计算结果为最大）；%k——其他第i个可变荷载标准值在结构或结构构件中产生的变形值；[u]——结构或结构构件的容许变形值。三、钢结构的材料1.对钢结构用钢的基本要求（1）较高的抗拉强度九和屈服点人；（2）较高的塑性和韧性；（3）良好的工艺性能；（4）根据具体工作条件，有时还耍求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。1.钢材的主要性能图2.1段董结构

8、制材的应力•应变冊线（1）强度性能比例极限：0P段为直线，表示钢材具有完全弹性性质，P点应力九称为比例极限。屈服点：随着荷载的增加，曲线出现ES段，S点的应力人称为屈服点。抗拉强度或极限强度：超过屈服台阶，材料出现应变硬化，曲线上升，