鋼結(jié)構(gòu)基本知識ppt課件

1、 江蘇科技大學(xué)鋼結(jié)構(gòu) 2017年2月第一章 概述一、鋼結(jié)構(gòu)的特點1、強度高，塑性和韌性好2、材質(zhì)均勻，符合力學(xué)假定3、鋼結(jié)構(gòu)制造簡便，施工周期短4、鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕 強度與密度之比遠大于混凝土5、耐腐蝕性差6、耐熱不耐火 250，500600 強度為零防火處理：蛭石板、蛭石噴涂、石膏板等 7、鋼結(jié)構(gòu)的密封性好 容器等8、低溫冷脆第一章 概述二、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍1、重型廠房結(jié)構(gòu)2、大跨結(jié)構(gòu)3、高層建筑4、塔桅結(jié)構(gòu)5、板殼結(jié)構(gòu) 容器、儲液庫、煤氣庫、管道等6、可移動式結(jié)構(gòu) 活動房屋、水工閘門、起重運輸機等7、橋梁結(jié)構(gòu)8、輕型鋼結(jié)構(gòu)9、承受振動荷載和地震作用的結(jié)構(gòu)第一章 概述三、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求1

2、、安全可靠。在運輸、安裝和使用中，具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性2、合理選用材料、結(jié)構(gòu)方案和構(gòu)造措施，滿足使用要求3、節(jié)約鋼材，減輕自重4、鋼結(jié)構(gòu)要便于運輸和維護5、盡量注意美觀第一章 概述四、現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展1、高強度鋼材的應(yīng)用 Q235、Q345、Q420、45號鋼等2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論的研究與改進3、新型結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用4、鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用5、鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化原理及其應(yīng)用6、生產(chǎn)制造工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料一、鋼的種類碳素鋼和合金鋼1、碳素鋼 分結(jié)構(gòu)鋼（低碳鋼）和工具鋼（高碳鋼）； 碳素結(jié)構(gòu)鋼GB70088質(zhì)量等級：A、B、C、D四級； A只保證抗拉強度、屈服點和伸長率； B、C

3、、D保證抗拉強度、屈服點和伸長率、冷彎性能和沖擊韌性（分別為20、 0 和20），同時嚴格控制C、S、P的極限含量； 鋼號：Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料2、合金鋼 分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼 結(jié)構(gòu)鋼（低合金鋼）GB/159194質(zhì)量等級： A、B、C、D、E五級； A、 B、C、D的規(guī)定同碳素結(jié)構(gòu)鋼，E級要求40 的沖擊韌性； 鋼號：Q345-A、Q390-B、Q420-C、Q235-D等第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料二、煉鋼的種類 轉(zhuǎn)爐鋼質(zhì)量較差，雜質(zhì)含量較多。 空氣底吹轉(zhuǎn)爐鋼質(zhì)量甚差，國內(nèi)已不生產(chǎn)。 空氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐鋼質(zhì)量略差，各項性能不如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼。

4、 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼有害元素少、雜質(zhì)少、純潔度高；質(zhì)量和加工性能都接近平爐鋼；生產(chǎn)效率高，成本低，投資省，建廠快。 平爐鋼原料廣泛，容積大，廣量高，冶煉工藝較簡單，鋼材質(zhì)量優(yōu)良，化學(xué)成分穩(wěn)定（偏析度小），機械性能可靠，能冶煉各種用途的鋼。缺點為生產(chǎn)成本高，建廠規(guī)模大，工期長，投資大。 電爐鋼質(zhì)量最好，成本最高，土建少用。三、煉鋼的脫氧方法 脫氧劑Mn、Si等 沸騰鋼用Mn脫氧，不充分，質(zhì)量不好，成本低。 鎮(zhèn)靜鋼除錳外，還用硅和鋁為脫氧劑，脫氧完全，質(zhì)量好，成本高。 半鎮(zhèn)靜鋼介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間。第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料四、鋼材的力學(xué)性能1、鋼材均勻受拉時的力學(xué)性能 曲線五個階段：彈性階段；彈塑性階段

5、；屈服階段；強化階段；頸縮階段。 強度指標(biāo)： 屈服強度fy；抗拉強度fu 理想的彈塑性體 塑性性能： 伸長率10和5； 斷面收縮率第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料ld0l1l0靜力拉伸試驗構(gòu)件理想彈塑性體模型fufpfy0 0.1 0.15 2.522Cfe低碳鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線應(yīng)力理想彈塑性體完全彈性體 鋼材的物理性能指標(biāo)：彈性模量E20610（N/mm）剪切模量G79 10（N/mm） ；線膨脹系數(shù)12 10-6 ；質(zhì)量密度7850kg/m3 。2、冷彎性能不分層、不裂紋3、沖擊韌性k 斷裂工程中吸收能量 的能力k A k /A（J/cm2）第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料R = 2 .54 05 5R =

6、13 1 PR = 2 .5沖 擊 試 驗 示 意 圖 ad+2.1aL=5a+150pd冷 彎 實 驗 示 意 圖PP五、鋼結(jié)構(gòu)對材料的要求 較高的抗拉強度fu和屈服點fy 較高的塑性和韌性 良好的工藝性能（冷、熱加工性能和可焊性）六、鋼材的破壞形式 塑性破壞和脆性破壞 塑性破壞：fu發(fā)生，變形超過材料的變形能力。破壞前發(fā)生較大的塑性變形，斷口呈纖維狀,色澤發(fā)暗。 脆性破壞： fu 甚至fy，沒有明顯的塑性變形，破壞突然，沒有預(yù)兆。斷口平直呈晶粒狀,色澤發(fā)亮。 在設(shè)計、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)注意防止出現(xiàn)脆性破壞第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料七、影響鋼材力學(xué)性能的因素 化學(xué)成分的影響：含C量增加，強度

7、增高，塑性降低；S、P、O、N為有害元素，必須嚴格控制；Mn和Si為有益元素，要適量。 冶金缺陷的影響：鎮(zhèn)靜鋼的屈服點高于沸騰鋼（約40N/mm2 ）；非金屬夾雜、裂紋、分層等。 時效的影響：鋼材隨時間的增長，強度增加、塑性降低而脆性增加。 冷作硬化的影響：鋼材在冷加工（拉、剪、沖、壓、拔等）的條件下，強度增加、塑性降低而脆性增加。 第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料 溫度的影響：低溫冷脆；冷脆轉(zhuǎn)變溫度（冷脆臨界溫度) 應(yīng)力集中的影響：在空洞、槽口、凹角、裂縫、截面變化處，產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力應(yīng)力集中現(xiàn)象。應(yīng)力集中：產(chǎn)生同號平面或立體應(yīng)力場，鋼材變脆。 時效的影響：鋼材隨時間的增長，強度增加、塑性降低而脆性增加

8、。 疲勞的影響：鋼材在連續(xù)反復(fù)或循環(huán)荷載作用下，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n達到某個大數(shù)時，發(fā)生突然的脆斷。此時，應(yīng)力fu 甚至fy 疲勞破壞。 第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料八、鋼材的規(guī)格和選用 1、鋼材的規(guī)格 熱軋鋼板：厚鋼板（厚4.560mm）；薄鋼板（厚0.354mm）；扁鋼（厚460mm，寬30200mm）。 普通熱軋型鋼：角鋼：等邊和不等邊；槽鋼：熱軋普通槽鋼和低合金熱軋輕型槽鋼；工字鋼：同槽鋼；鋼管：有無縫和焊接兩種；H型鋼：寬翼緣工字鋼。 薄壁型鋼：用薄鋼板（1.55.0mm)經(jīng)模壓和冷彎而成，一般為Q235或Q345鋼。 各種彩鋼板和壓型鋼板。第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料)g()f()e()d()c()b

9、()a( 型鋼)g()f()e()d()c()b()a( 薄壁型鋼（a)方鋼管；（b)等肢角鋼；（C）槽鋼；（d)卷邊槽鋼（e)卷邊Z型鋼；（f)卷邊等直角鋼；（g)焊接薄壁鋼管 2、鋼材的選用 結(jié)構(gòu)的重要性：一級（重要的）、二級（一般的）和三級（次要的）。 荷載情況：分靜態(tài)荷載和動態(tài)荷載。直接承受動力荷載和強烈地震區(qū)的結(jié)構(gòu)，選用性能好的鋼材。 連接方法：焊接結(jié)構(gòu)和非焊接結(jié)構(gòu)。焊接結(jié)構(gòu)由于受焊接應(yīng)力和焊接變形等的影響，選用Q235-B等可焊性好的鋼材。 結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境：例低溫冷脆、露天時效、腐蝕、疲勞斷裂等。 鋼材厚度。厚度大的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)好的鋼材。第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料第三章 鋼結(jié)

10、構(gòu)的連接一、鋼結(jié)構(gòu)的連接方法 焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接 接連栓螺接連釘鉚接連縫焊法方接連(a)(b)(c)(a)(b)(c)1、焊縫連接的特點 構(gòu)造簡單，連接方便； 用料經(jīng)濟，不削弱截面； 加工方便，可實現(xiàn)自動化操作； 密閉性好，結(jié)構(gòu)剛度大； 缺點：焊接應(yīng)力和焊接變形；熱影響區(qū)材質(zhì)變脆；對裂紋比較敏感；低溫冷脆；對動力荷載比較敏感，等。第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 2、鉚釘連接的特點 塑性和韌性較好； 連接緊密，傳力方便； 用于直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中（如橋梁）； 缺點：構(gòu)造復(fù)雜，費工費料。很少使用。 3、螺栓連接的特點 分普通螺栓連接和高強螺栓連接（1）普通螺栓連接 A、B、C三級：A和B為精制

11、螺栓，C級為粗制螺栓； 材料等級： A和B為8.8級，C級為4.6級或4.8； 加工：A、B級由毛坯在車床上精確加工而成精制；C級為由未經(jīng)加工的圓鋼壓制而成粗制；第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 螺孔：A、B級需要鉆模鉆成（類孔），孔徑比螺桿大0.3mm左右；C級為一次沖成或不用鉆模鉆成（類孔）孔徑比螺桿大1.53.0mm。 受力：A、B級受力性能好，連接變形小，可以既受拉又受剪，用于重要的連接；C級螺栓連接性能不如A、B級好，主要受拉，用于承受靜力荷載和間接承受動力荷載的次要連接。 費用： A、B級成本昂貴，C級螺栓價格便宜，能用C級螺栓的地方不用A、B級螺栓。 （2）高強螺栓連接 高強螺栓分為摩擦型高

12、強螺栓和承壓型高強螺栓 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 摩擦型高強螺栓：只依靠構(gòu)件接觸面之間的摩擦力來傳遞剪力，以剪力等于接觸面摩擦力為設(shè)計極限狀態(tài)。 承壓型高強螺栓：允許接觸面滑移（剪力超過摩擦力），以螺桿與構(gòu)件之間的擠壓而發(fā)生的連接破壞作為承載力極限狀態(tài)。 受力： 摩擦型高強螺栓剪切變形小，彈性性能好，耐疲勞，特別適用動力荷載；承壓型高強螺栓的承載力高于摩擦型，剪切變形大，不得用于承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。 材料等級：采用45號鋼、40B和20MnTiB鋼（熱處理），材料等級為 8.8級或10.9級。 孔徑：摩擦型高強螺栓孔徑比螺栓大1.52.0mm；承壓型高強螺栓孔徑比螺栓大1.01.5mm。第三章 鋼

13、結(jié)構(gòu)的連接 二、焊接方法和焊縫連接形式 1、鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法介紹 手工電弧焊。 焊條選擇：Q235選擇E43型；Q345采用E50型焊條；Q390和Q420采用E55型焊條；不同鋼種之間（例Q235與Q345)宜選用低組配方案（E43型） 自動或半自動埋弧焊。 氣體保護焊。 2、焊縫缺陷及焊接質(zhì)量檢驗 焊縫缺陷：裂紋、焊瘤、燒穿、氣孔、未焊透、夾渣、咬邊、未熔合等第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接1234567 手工電弧焊1-電源 2-導(dǎo)線 3-夾具 4-焊條 5-電弧 6-焊件 7-焊逢123849101265711 自 動 埋 弧 電 弧 焊1 電 源 2 導(dǎo) 線 3 夾 具 4 焊 絲 5 電 弧

14、 6 焊 件7 焊 逢 8 轉(zhuǎn) 盤 9 漏 斗 10 溶 劑 11 熔 化 的 溶 劑 12 移 動 方 向123456 電 阻 焊1 電 源 2 導(dǎo) 線 3 夾 頭 4 焊 件 5 壓 力 6 焊 逢 焊縫質(zhì)量檢驗：外部檢驗外部（外部尺寸和缺陷）和內(nèi)部檢驗（內(nèi)部缺陷）。 內(nèi)部檢驗方法：超聲波（主要)；磁粉（輔助）； 熒光檢驗（輔助）；x射線、射線等（x射線應(yīng)用廣）。 焊縫質(zhì)量等級：鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范對焊縫分為一級、二級和三級。 三級焊縫只要求進行外觀檢驗并符合標(biāo)準(zhǔn)；一級、二級除了外觀檢查外，還必須進行一定量的超聲波檢驗并符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 焊縫等級的選用： 疲勞驗算的構(gòu)件：垂至于作用力

15、方向的橫向?qū)雍缚p受拉時為一級，受壓時為二級；第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 不進行疲勞計算的構(gòu)件：對接焊縫要求等強時受拉焊縫不低于二級，受壓時宜為二級； 重級工作制吊車和Q50T的中級工作制的吊車，吊車梁腹板與上翼緣之間的T形焊透的對接與角接組合焊縫，不低于二級； 角焊縫一般為三級，只有直接承受動力荷載的焊縫應(yīng)為二級。 3、焊縫連接形式和焊縫形式 焊縫連接形式：按照被連接構(gòu)件的相對位置來分為對接（直接對接和蓋板對接）、搭接、T形連接和角部連接等第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 焊 逢 的 連 接 形 式接頂接搭接平(a )(b )(c )(a )(b )(c ) 頂 接 中 的 焊 逢 形 式對 接 焊 逢 角

16、焊 逢( a )( b )( a )( b ) 焊縫形式：對接焊縫和角焊縫 對接焊縫：正對接焊縫和斜對接焊縫 角焊縫：正面角焊縫（端縫）、側(cè)面角焊縫（側(cè)縫）和斜角焊縫（斜縫） 連續(xù)角焊縫（重要構(gòu)件）和間斷角焊（次要構(gòu)件）：間斷角焊縫間斷距離l15t（受壓）和l30t（受拉），t為較薄件的厚度 按照施焊位置分：平焊（俯焊）、橫焊、立焊和仰焊四種。焊接質(zhì)量影響較大。4、焊縫代號、螺栓及其孔眼圖例 焊縫代號： 螺栓及其孔眼：第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 焊 逢 的 形 式對 接 焊 逢 （ 直 縫 ） 對 接 焊 逢 （ 斜 縫 ）角 焊 逢 （ 端 縫 ） 角 焊 逢 （ 惻 縫 ）( a )( b )(

17、 c )( d )( a )( b )( c )( d )逢焊斷間和逢焊續(xù)連逢焊續(xù)連逢焊斷間(a)(a)(b)(b) 焊逢的施焊位置俯焊 立焊 橫焊 仰焊(a)(b)(c)(d)(a)(b)(c)(d) 三、角焊縫 1、角焊縫的形式 正面角焊縫、側(cè)面角焊縫、斜焊縫； 直角角焊縫和斜角角焊縫。 2、角焊縫的構(gòu)造要求 最大焊角尺寸：hf1.2 tmin ；對于構(gòu)件邊緣焊縫，當(dāng)板件厚度h6mm時，一般取 hf t-(12)mm；當(dāng)h6mm時，取hf t； 最小焊角尺寸：hf1.5 mm；對于T形拉緊的單面角焊縫，應(yīng)增加1mm；當(dāng)板件厚度t 4mm時，取 hf t； 側(cè)面焊縫的最大計算長度：lw 60

18、 hf，當(dāng)實際長度對于上述數(shù)值時，其超過部分在計算中不予考慮； 角焊縫的最小計算長度： lw 8 hf，而且不得小于40mm。maxt第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接fhfh1.5fh 直 角 角 焊 逢 的 截 面 形 式 普 通 焊 逢 平 坡 焊 逢 深 熔 焊 逢(a)(b)(c)(a)(b)(c) 頂 接 連 接 中 的 斜 角 角 焊 逢( b )( a )(b)(a) 端縫與側(cè)縫(a)fhfhehfhfhehfhfhehfhfhehfh5.0fhehfhfheh 角焊逢的有效厚度 3、搭接連接的構(gòu)造要求 當(dāng)搭接僅有兩條側(cè)面角焊縫時，連接的承載力與b/lw有關(guān)，當(dāng)b/lw 1時，連接的承載力隨

19、b/lw比值的增大而明顯降低。因此，一般使b/lw 1 ，而且b不宜大于12t（t 12mm）或200mm（t 12mm），t為較薄構(gòu)件。 當(dāng)搭接僅有正面角焊縫時，搭接長度不得小于焊件較小厚度的5倍，而且不得小于25mm。 當(dāng)搭接采用三面圍焊時，在轉(zhuǎn)角處截面突變，會產(chǎn)生應(yīng)力集中，如在此處起滅弧，可能出現(xiàn)弧坑或咬肉等缺陷，從而加大應(yīng)力集中的影響。故所有圍焊的轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。對于非圍焊情況，當(dāng)腳焊縫的端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時，可連續(xù)地作長度為2hf的繞角焊。第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接fh2fh2 焊 件 與 節(jié) 點 板 的 角 焊 逢 兩 面 側(cè) 焊 三 面 面 焊 L型 面 焊(a)(b)(c)(a)(

20、b)(c)Lw2Lw1N 角 鋼 的 側(cè) 縫 連 接 4、角鋼與節(jié)點板的側(cè)焊縫連接 角鋼焊縫內(nèi)力分配系數(shù)：k1（肢背）、k2（肢尖） 等肢角鋼：0.7，0.3；不等肢角鋼短肢相并：0.75，0.25； 不等肢角鋼長肢相并：0.65，0.35； 5、角焊縫的計算（略） 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 四、對接焊縫 1、對接焊縫的形式 對接焊縫又叫坡口焊縫：直邊縫（t10mm）；單邊V形、雙邊V形：t1020mm；U形、K形、X形：t20mm。 2、對接焊縫的構(gòu)造要求 當(dāng)拼接處的寬度不同或厚度相差4mm以上時，應(yīng)做成不大于1：2.5的斜角過渡區(qū)。 引弧板。當(dāng)不采用引弧板時，焊縫的計算長度等于實際長度減去2t

21、（t為較薄構(gòu)件厚度）。 當(dāng)采用不焊透的對接焊縫時，應(yīng)在設(shè)計圖中注明坡口的形式和尺寸，其有效厚度he不得小于1.5 ,t為坡口所在焊件的較大厚度。在承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中，垂至于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對接焊縫。t第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接mm35.0mm43mm32mm32mm43mm43 對接焊逢的構(gòu)造直邊縫 單邊V型縫 雙邊V型縫 U型縫 K型縫 X型縫 (a)(b)(c)(d)(e)(f)(a)(b)(c)(d)(e)(f) 不同厚度或?qū)挾蠕摪宓钠唇痈淖兒穸?改變寬度(a)(b)(a)(b) 五、焊接應(yīng)力和焊接變形 1、焊接應(yīng)力 焊接應(yīng)力產(chǎn)生的原因。 焊接應(yīng)力的類型：縱向焊接應(yīng)力；橫向焊接

22、應(yīng)力；厚度方向的焊接應(yīng)力。 焊接應(yīng)力對結(jié)構(gòu)性能的影響：不影響結(jié)構(gòu)的靜力強度；降低結(jié)構(gòu)的剛度；降低結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定承載力；增加了結(jié)構(gòu)在低溫下的脆斷傾向；對結(jié)構(gòu)的疲勞強度有明顯的不利影響。 2、焊接變形 焊接變形：局部鼓曲、彎曲、歪曲和扭轉(zhuǎn)等，影響構(gòu)件在正常使用條件下的承載能力。t第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 3、減少焊接應(yīng)力和焊接變形的措施 設(shè)計上： 焊件位置的安排要合理。盡量使焊縫對稱于構(gòu)件截面的中心軸。 焊縫尺寸要適當(dāng)。不得隨意增大焊縫的厚度。 焊縫的數(shù)量宜少，且不宜過分集中。 應(yīng)盡量避免兩條或三條焊縫垂直交叉。 盡量避免在母材厚度方向的收縮應(yīng)力。第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接工藝上： 采取合理的施焊次序。例如分段

23、退焊、分層焊和工字形截面的對角跳焊等。 采用反變形法。 對于小尺寸焊件，采取焊前預(yù)熱，焊后回火加熱至600度左右，然后慢慢冷卻，可以消除焊接應(yīng)力和焊接變形。 采取剛性固定法來控制焊接變形，但增加了焊接應(yīng)力。 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 六、普通螺栓連接與構(gòu)造 1、螺栓的排列 螺栓排列要求：受力要求；構(gòu)造要求；施工要求。 螺栓排列方式：并列和錯列兩種。 螺栓排列的最大和最小容許距離。 2、螺栓的構(gòu)造要求 每一構(gòu)件在節(jié)點上以及拼接接頭的一端，永久螺栓的數(shù)目不少于2個。 對直接承受動力荷載的普通螺栓連接，應(yīng)當(dāng)采用雙螺帽或其它防止螺帽松動的有效措施。 由于C級螺栓與孔壁有較大間隙，一般只受拉力，不宜受剪，承

24、受靜力荷載結(jié)構(gòu)的次要連接、可拆卸結(jié)構(gòu)和臨時結(jié)構(gòu)，可采用C級螺栓受剪。重要結(jié)構(gòu)中，優(yōu)先采用高強螺栓。第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接3 d03 d03 d02 d02 d04 d08 d08 d08 d08 d08 t1 2 t1 2 t1 2 t1 2 t1 6 d o 或2 4 t （受拉）1 2 d o 或1 8 t （受壓） 鋼板上的螺栓排列 螺栓排列的最小距離 螺栓排列的最大距離( b )( c )( a ) ( b )( c )3、普通螺栓的受力 螺栓受剪 螺栓受拉 螺栓既受剪有受拉III-I剖面 受剪螺栓連接的破壞形式螺栓桿剪斷 孔壁擠壓 鋼板被拉斷 鋼板剪斷 螺栓彎曲(a)(b)(c)(d)

25、(e)(a)(b)(c)(d)(e)第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接PfPf2 N1鋼 度 很 大 時PfPf2 N1鋼 度 很 小 時QQ( a )( b ) 受 拉 螺 栓 連 接 的 杠 桿 力 Qe1e2vN支 托21角 鋼柱NNF3(c)(a)(b) 受 剪 螺 栓 ， 受 拉 螺 栓 和 受 拉 兼 受 剪 螺 栓受 剪 螺 栓受 拉 螺 栓受 拉 兼 受 剪 螺 栓(b)(a)(c) 七、高強螺栓連接與構(gòu)造 當(dāng)型鋼構(gòu)件的拼接采用高強度螺栓連接時，由于型鋼的抗彎剛度較大，不能保證摩擦面緊密貼和，故不能用型鋼作為拼接件，而應(yīng)采用鋼板。 在高強度螺栓連接范圍內(nèi)，構(gòu)件接觸面的處理方法應(yīng)在施工圖中說明

26、。 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 高強度螺栓連接NNpp1、高強螺栓的預(yù)拉力 預(yù)拉力的控制方法：力矩法；轉(zhuǎn)角法。 預(yù)拉力的確定 P0.6Aefu (KN)第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接2、高強螺栓摩擦面的抗滑移系數(shù) 接觸面的處理方法：噴砂、噴砂后涂無機富鋅漆、噴砂后生赤銹、鋼絲刷除銹或未經(jīng)處理的干凈軋制面 抗滑移系數(shù) 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 八、混合連接 1、栓焊混合力矩 摩擦型高強螺栓與側(cè)面角焊縫的混合連接。 普通螺栓、承壓型高強螺栓一般不能 2、高強螺栓與鉚釘?shù)幕旌线B接 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件 一、受彎構(gòu)件梁 1、鋼梁地類型 實腹梁和格構(gòu)式梁（桁架）。 型鋼梁（普通型鋼和冷彎型鋼）和組合梁。

27、 蜂窩梁。 )b()a( 蜂窩型梁第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件 鋼混凝土組合梁。 受力特點：單向彎曲梁和雙向彎曲梁；簡支梁和連續(xù)梁；等 2、梁格的布置 簡式梁格。 平臺式梁格。 復(fù)式梁格。 主梁(a)主梁次梁(c)主梁橫次梁縱次梁(b) 梁格的形式第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件 3、梁的設(shè)計步驟（1） 確定結(jié)構(gòu)方案。（2） 確定梁的高度：梁的最大高度hmax、最小高度hmin、經(jīng)濟高度he （3） 梁的截面選擇。 （4） 驗算梁的強度。最大彎矩處、截面削弱處、截面改變處、有集中荷載處（無橫向加勁肋）、剪力最大處、剪力合彎矩都較大處：正應(yīng)力強度、剪應(yīng)力強度、折算應(yīng)力強度、局部壓應(yīng)力強度和接頭處的焊縫或高強螺栓強度

28、等。 （5） 驗算梁的整體穩(wěn)定性。 梁的整體失穩(wěn)：發(fā)生側(cè)向的彎曲和扭轉(zhuǎn)。影響因素：側(cè)向剛度、抗扭剛度、受壓翼緣的自由長度（側(cè)向支承點之間的距離）、荷載位置等。M 梁 整 體 失 穩(wěn) 現(xiàn) 象第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件（6） 驗算梁的剛度（撓度）。（7） 驗算梁的局部穩(wěn)定。 局部失穩(wěn)：腹板或翼緣在整體失穩(wěn)之前發(fā)生的局部屈曲。 （8） 構(gòu)造設(shè)計。 第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件 4、焊接組合梁的截面選擇（1） 梁的最大高度hmax 。由建筑上的工藝設(shè)計和使用要求決定。（2） 梁的經(jīng)濟高度he 。梁截面的用鋼量最省，即梁截面的面積最小。 ,單位為cm （3） 梁的最小高度hmin 。由剛度條件決定。 具體見下表 30

29、73xewhoGGGGehtp 梁的經(jīng)濟高度h受均布荷載的簡支梁的hmin/l值lw 5001 4001 3601 3001 2501 2001 1501 Q235鋼 材 121 151 6 .161 201 241 301 401 Q345鋼 材 3 . 71 2 . 91 2 .101 2 .121 7 .141 4 .181 5 .241 （4）梁截面高度的選擇。hmaxhhmin,同時hhe； 梁腹板的高度hwh2t ，一般取腹板為10mm的倍數(shù)。（5） 腹板厚度的選擇。 腹板厚度滿足抗剪、局部穩(wěn)定和構(gòu)造的要求。第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件 經(jīng)驗公式： ，單位為cm. 一般不小于6mm，為2m

30、m的倍數(shù)。（6） 翼緣尺寸選擇。 先計算翼緣的面積。 確定翼緣的寬度：b=(1/21/5)h ,取10mm的倍數(shù)。 確定翼緣的厚度。t=Af/b，取2mm的倍數(shù)。 局部穩(wěn)定要求。受壓翼緣的的外伸寬度與厚度之比必須符合： （彈性）11/wwht wwwxfhthwA61yftb23515/1btw 焊接梁的截面尺寸第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件 5、梁的截面驗算（1） 強度驗算 。 正壓力強度 單向受彎梁 ；雙向受彎梁 剪應(yīng)力強度 局部壓應(yīng)力強度 局部壓應(yīng)力強度 fWMxxxfWMWMyyyxxxvwfItVSfltFzwcfcc12223（2） 剛度驗算（3） 整體穩(wěn)定驗算 當(dāng)有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼

31、緣上并與其牢固連接，能夠阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時，不必進行計算。 工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度l1與其寬度b1之比，不超過下表所規(guī)定的數(shù)值時，不必進行計算。 ww fWMxbx第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件 工字形截面簡支梁不需進行整體穩(wěn)定性 計算的最大l1/b1值yf/23513yf/23520yf/23516第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件 6、梁腹板的加勁肋布置（1） 加勁肋的類型 橫向加勁肋； 縱向加勁肋； 短加勁肋；（2） 加勁肋的布置 當(dāng) 時，應(yīng)按構(gòu)造配置橫向加勁肋； （a7.0h0) 當(dāng) 時，應(yīng)按計算配置橫向加勁肋； 當(dāng) （受壓翼緣受到約束）或 ywfth/23580/0ywfth/23580

32、/0ywfth/235170/0第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件amax=2h0a0h)4/1-5/1(=1h縱向加勁肋橫向加勁肋 梁腹板加勁肋布置(a)(b)(c) 當(dāng) 時（其它情況），應(yīng)在彎矩較大區(qū)格的受壓區(qū)增加配置縱向加勁肋；有較大局部壓應(yīng)力時，必要時尚宜在受壓區(qū)配置短加勁肋。 任何情況下， 均不應(yīng)超過 梁的支座處和上翼緣有較大固定集中荷載處，宜設(shè)支承加勁肋。 焊接吊車梁宜盡量避免設(shè)置縱向加勁肋，尤其是短加勁肋（當(dāng)?shù)踯噳簯?yīng)力很大時，要設(shè)置）。ywfth/235150/0wth /0yf/235250第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件(a)(b) 吊車梁中設(shè)置的短加勁肋 二、拉桿、壓桿和柱 1、軸心拉桿 截面形式。具有對稱性的實腹式截面和格構(gòu)式截面。 強度計算。 fANn第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件yyxxxyyxxyxyxyyxxxyy第四章 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件 剛度計算。NNyf(a)(b) 拉桿開