钢结构基础知识.ppt

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1、钢结构的分类2前言1钢结构构件3钢结构的主要连接形式4钢结构的材料5钢结构的防火和防腐6目录常见钢结构节点示例7第1章前言§1-1什么是钢结构§1-2钢结构的特点§1-1什么是钢结构钢结构是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，在全球范围内，特别是发达国家和地区，钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构和桥梁钢

2、结构5大子类。§1-2钢结构的特点钢结构自重较轻钢结构工作的可靠性较高钢结构的抗震性、抗冲击性好钢结构制造的工业化程度较高钢结构可以准确快速地装配钢结构室内空间大容易做成密封结构钢结构易腐蚀钢结构耐火性差钢结构可回收利用钢结构施工工期较短第2章钢结构的分类§2-1钢结构建筑的分类§2-2钢结构的主要结构类型§2-1钢结构建筑的分类钢结构依其建筑性质的不同，主要分为以下几类：单层钢结构（重型钢结构）工业厂房大型空间（大跨度）钢结构高层钢结构高耸结构桥梁钢结构轻钢结构住宅钢结构容器和其它构筑物§2-2钢结构的主要结构类型钢结构依其结构布置及受力特点的不同，主要分为以下几类：框架结构轻型门

3、式刚架结构排架结构网架结构钢桁架结构索膜结构塔架结构桅杆结构其中普通多层住宅、办公楼多以框架结构为主第3章钢结构构件§3-2钢结构构件的截面表示方法§3-1钢结构构件的截面类型§3-1钢结构构件的截面类型钢结构构件分为钢板、角钢、槽钢、工字钢、H型钢、T型钢、圆钢、方管、圆管、十字型、箱形等多种截面类型。§3-2钢结构构件的截面表示方法焊接H型钢截面表示方法第4章钢结构的主要连接形式§4-2螺栓连接§4-1焊缝连接§4-3铆钉连接钢结构的主要连接形式钢结构的连接方法钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。铆钉连接螺栓连接焊缝连接§4-1焊缝连接焊缝连接是通过电弧产生的热量

4、使焊条和焊件局部熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成为一体。优点：不削弱构件截面，节约钢材，构造简单，制造方便，连接刚度大，密封性能好，在一定条件下易于采用自动化作业，生产效率高。缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响；焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。（一）焊接方法钢结构常用的焊接方法是电弧焊，包括手工电弧焊、自动或半自动电弧

5、焊以及气体保护焊等。手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法，其设备简单，操作灵活方便。但劳动条件差，生产效率比自动或半自动焊低，焊缝质量的变异性大，在一定程度上取决于焊工的技术水平。导线自动焊的焊缝质量稳定，焊缝内部缺陷较少，塑性好，冲击韧性好，适合于焊接较长的直接焊缝。半自动焊因人工操作，适用于焊曲线或任意形状的焊缝。自动和半自动焊应采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂，焊丝应符合国家标准的规定，焊剂应根据焊接工艺要求确定。气体保护焊是用惰性气体（或CO2）气体作为电弧的保护介质，使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定。气体保护焊电弧加热集中，焊接速度快，熔深大，故焊缝强度比手工焊的高

6、。且塑性和抗腐蚀性好，适合于厚钢板的焊接。焊丝（二）焊缝形式焊缝连接形式根据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和角接等四种形式。这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式。在具体应用时，应根据连接的受力情况，结合制造、安装和焊接条件进行选择。（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）（a）对接连接；（b）用拼接盖板的对接连接；（c）搭接连接；（d）、（e）T形连接；（f）、（g）角部连接焊缝按其工作性质来分有强度焊缝和密强焊缝两种。强度焊缝只作为传递内力之用，密强焊缝除传递内力外，还必须保证不使气体或液体渗漏。焊缝按施焊位置分，有平焊、立焊、横焊和仰焊四种。平焊的

7、施焊工作方便，质量好，效率高；立焊和横焊是在立面上施焊的竖向和水平焊缝，生产效率和焊接质量比俯焊的差一些；仰焊是仰面向上施焊，操作条件最差，焊缝质量不易保证，因此应尽量避免采用。俯焊横焊立焊仰焊根据焊缝截面、构造可分为对接焊缝和角焊缝两种基本形式。（三）焊缝构造1.对接焊缝对接焊缝传力直接、平顺、没有显著的应力集中现象，因而受力性能良好，对于承受静、动荷载的构件连接都适用。但由于对接焊缝的质量要求较高，焊件之间施焊间隙要求较严，一般多用于工厂制造的连接中。