上海理工大学-环境与建筑学院-土木工程-钢结构基本原理-总复习.ppt

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1、钢结构基本原理第一章绪论第二章钢结构的材料第三章钢结构的可能破坏形式第四章钢结构的连接第五章轴心受力构件第六章受弯构件第七章拉弯和压弯构件第一章绪论第一节钢结构的特点及应用第二节我国钢结构的发展现状及趋势第三节钢结构的主要结构形式及组成杆件分类第四节钢结构的连接方法及分类9/18/20212Dept.ofCivilEngineering,USST1、优点材料力学性能好，重量轻强度高如：C20,fc=10N/mm2;钢Q235f=215N/mm2塑性好韧性好30m钢屋架重4t~5t，30mR.C屋架重14t~

2、17t材质均匀，可靠性高工业化程度高，施工周期短密封性好抗震性能好具有一定的耐热性一、钢结构的特点9/18/20213Dept.ofCivilEngineering,USST2、缺点钢材价格相对较贵综合考虑时，对于高层建筑，钢结构的造价与混凝土基本持平。耐火性差当钢表面的温度达300℃~400℃以后，其强度，弹性模量显著下降，600℃时几乎为0。耐锈蚀性差需定期维护，增加了维护费用。9/18/20214Dept.ofCivilEngineering,USST铆接连接焊接连接普通螺栓连接高强螺栓连接熔嘴电渣焊

3、（高层建筑箱形柱内横隔板焊接）电阻点焊自攻螺钉和射钉焊钉一般钢结构用轻型钢结构（冷弯薄壁钢结构）用二、钢结构的连接方法及分类9/18/20215Dept.ofCivilEngineering,USST三、钢结构计算方法以概率论为基础的极限状态设计法四、钢结构的设计指标钢材和连接的强度设计值等于材料的标准值除以抗力分项系数，不同钢材厚度或直径取值不同。9/18/20216Dept.ofCivilEngineering,USST第二章钢结构的材料一、钢材的牌号表示方法及结构用钢的种类*钢材牌号由：“Q、屈服点值

4、、质量等级、脱氧方法”四部分组成。Q：表示“屈”字拼音首位字母，意为“屈服强度”；质量等级：分A~E五级（次序越高质量越好）；脱氧方法：F－沸腾钢；Z－镇静钢；b－半镇静钢；TZ－特殊镇静钢。Z和TZ一般可以省略。注：结构用钢主要有：普通碳素钢（低碳C≤0.25﹪）低合金钢（低合金，合金元素<5﹪）9/18/20217Dept.ofCivilEngineering,USST二、钢材机械性能以强度（屈服点、抗拉强度）、塑性（伸长率）、冷弯性能、冲击韧性衡量。三、钢材的选择承重结构的钢材，宜选用Q235、Q34

5、5，Q390等不宜使用Q235-AF的结构：焊接结构中重级工作制结构，冬季温度低于-20℃的轻、中级工作制结构；非焊接结构中冬季温度低于-20℃的重级工作制结构9/18/20218Dept.ofCivilEngineering,USST四、影响钢材力学性能的因素*1、化学成分的影响；2、冶金和轧制过程的影响；3、时效硬化的影响；4、冷作硬化的影响；5、温度的影响；6、应力集中和残余应力的影响；7、复杂应力状态的影响。9/18/20219Dept.ofCivilEngineering,USST1)、疲劳破坏的

6、特点：a)呈现脆性破坏特征b)破坏时，截面的应力低于钢材的抗拉强度，甚至低于fy，破坏断口整齐。2)、疲劳破坏：钢材在循环应力多次反复作用下裂纹生成、扩展以致断裂的破坏现象。疲劳破坏经历三个阶段：裂纹的形成，裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂。3)、疲劳强度：构件在反复荷载作用下，经过一定次数的循环后出现疲劳破坏时的最大应力σ。4)、应力循环特征：连续重复荷载之下应力从最大到最小重复一周叫做一个循环。应力循环特征常用应力比来表示，拉应力取正值，压应力取负值。5)、应力幅：应力幅表示应力变化的幅度，用△=max

7、-min表示，应力幅总是正值。五、钢材的疲劳和疲劳强度9/18/202110Dept.ofCivilEngineering,USST4、疲劳计算应注意的问题1)当应力变化的循环次数≥次时才进行疲劳计算。2)由于疲劳计算采用的是容许应力幅法，计算时应取活载的标准值按弹性状态计算，吊车荷载不计动力系数。3)在应力循环中不出现拉应力的部位可不作疲劳计算。4)钢材的静力强度对大多数焊接连接类别的疲劳强度无显著影响。9/18/202111Dept.ofCivilEngineering,USST§3.1钢结构的设计方

8、法3.1.1钢结构设计方法的变迁3.1.2结构概率极限状态设计法3.1.3钢结构设计的基本规定§3.2钢结构的可能破坏形式3.2.1结构的整体失稳破坏3.2.2结构和构件的局部失稳与截面分类3.2.3结构的塑性破坏及应（内）力重分布3.2.4结构的疲劳破坏3.2.5结构的损伤累积破坏3.2.6结构的脆性断裂破坏3.2.7防止钢结构各种破坏的思路第三章钢结构的可能破坏形式9/18/202112Dept.ofCivi