大學(xué)土木工程鋼結(jié)構(gòu)考前輔導(dǎo)

1、第第1、2章章 材料與設(shè)計(jì)原理材料與設(shè)計(jì)原理第一節(jié)第一節(jié) 鋼材的力學(xué)性能鋼材的力學(xué)性能一、強(qiáng)度一、強(qiáng)度n屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度fy設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)時(shí)可達(dá)的最大應(yīng)力）；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)時(shí)可達(dá)的最大應(yīng)力）；n抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度fu鋼材的最大應(yīng)力強(qiáng)度，鋼材的最大應(yīng)力強(qiáng)度，fu/fy為鋼材的強(qiáng)度為鋼材的強(qiáng)度 安全儲(chǔ)備系數(shù)。安全儲(chǔ)備系數(shù)。n理想彈塑性工程設(shè)計(jì)時(shí)將鋼材的力學(xué)性能，假定為理想彈塑性工程設(shè)計(jì)時(shí)將鋼材的力學(xué)性能，假定為 一理想彈塑性體一理想彈塑性體二、塑性材料發(fā)生塑性變形而不斷裂的性質(zhì)二、塑性材料發(fā)生塑性變形而不斷裂的性質(zhì)n重要指標(biāo)好壞決定結(jié)構(gòu)安全可靠度，內(nèi)力重分布，保重要指標(biāo)好壞決定結(jié)構(gòu)安全可靠度，內(nèi)

2、力重分布，保證塑性破壞，避免脆性破壞。證塑性破壞，避免脆性破壞。n用伸長(zhǎng)率衡量用伸長(zhǎng)率衡量三、韌性鋼材在斷裂或塑變時(shí)吸收能量的能力，用于表三、韌性鋼材在斷裂或塑變時(shí)吸收能量的能力，用于表 征鋼材抗沖擊荷載及動(dòng)力荷載的能力，動(dòng)力指征鋼材抗沖擊荷載及動(dòng)力荷載的能力，動(dòng)力指 標(biāo)，是強(qiáng)度與塑性的綜合表現(xiàn)。標(biāo)，是強(qiáng)度與塑性的綜合表現(xiàn)。 用沖擊韌性衡量，分常溫與負(fù)溫要求。用沖擊韌性衡量，分常溫與負(fù)溫要求。四、冷彎性能鋼材發(fā)生塑變時(shí)對(duì)產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。四、冷彎性能鋼材發(fā)生塑變時(shí)對(duì)產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。 是判別鋼材塑性及冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。是判別鋼材塑性及冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。五、可焊性鋼材在焊接過程中對(duì)產(chǎn)生裂

3、紋或發(fā)生斷裂的五、可焊性鋼材在焊接過程中對(duì)產(chǎn)生裂紋或發(fā)生斷裂的 抵抗能力，以及焊接后具備良好性能的指抵抗能力，以及焊接后具備良好性能的指 標(biāo)。通過焊接工藝試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)定標(biāo)。通過焊接工藝試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)定第二節(jié)第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式n塑性破壞與脆性破壞塑性破壞與脆性破壞n影響因素化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、溫度、冷作硬化、影響因素化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、溫度、冷作硬化、時(shí)效、應(yīng)力集中、復(fù)雜應(yīng)力。時(shí)效、應(yīng)力集中、復(fù)雜應(yīng)力。第第3節(jié)節(jié) 鋼材性能的影響因素鋼材性能的影響因素一、化學(xué)成分一、化學(xué)成分C C、S S、P P、MnMn、SiSi二、冶金與軋制二、冶金與軋制三、時(shí)效三、時(shí)效四、溫度正溫與負(fù)溫，熱

4、塑現(xiàn)象、冷脆現(xiàn)象四、溫度正溫與負(fù)溫，熱塑現(xiàn)象、冷脆現(xiàn)象五、冷作硬化五、冷作硬化六、應(yīng)力集中與殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力的概念以及它的影響。六、應(yīng)力集中與殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力的概念以及它的影響。七、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度理論，同號(hào)應(yīng)力，異號(hào)應(yīng)力。七、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度理論，同號(hào)應(yīng)力，異號(hào)應(yīng)力。第第4節(jié)節(jié) 設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)原理n以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法；分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式。以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法；分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式。n兩種極限狀態(tài)正常使用與承載能力極限狀態(tài)。兩種極限狀態(tài)正常使用與承載能力極限狀態(tài)。n可靠性安全性、適用性、耐久性的通稱可靠性安全性、適用性、耐久性的通稱n失效概率結(jié)構(gòu)不能完成預(yù)定功能的概率。失效概率結(jié)

5、構(gòu)不能完成預(yù)定功能的概率。n可靠度可靠性的概率度量，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（設(shè)計(jì)基可靠度可靠性的概率度量，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)期分準(zhǔn)期分5 5、2525、5050以及以及100100年年），規(guī)定的條），規(guī)定的條 件（正常設(shè)計(jì)、施工、使用、維護(hù)）完成預(yù)定件（正常設(shè)計(jì)、施工、使用、維護(hù)）完成預(yù)定 功能的概率。功能的概率。n可靠度的控制控制失效概率小到一定水平。可靠度的控制控制失效概率小到一定水平。第五節(jié)第五節(jié) 鋼材的品種、牌號(hào)與選擇鋼材的品種、牌號(hào)與選擇n品種炭素鋼品種炭素鋼Q235Q235；低合金鋼；低合金鋼Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420n牌號(hào)的表示方法牌號(hào)的表示方法Q Q、

6、屈服強(qiáng)度值、質(zhì)量等級(jí)（碳素鋼、屈服強(qiáng)度值、質(zhì)量等級(jí)（碳素鋼ADAD，低合金鋼低合金鋼AEAE）, ,冶金脫氧方法（冶金脫氧方法（F F、b b、Z Z、TZTZ）n影響選擇的因素影響選擇的因素 結(jié)構(gòu)的重要性（結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)分一級(jí)（重要），二級(jí)結(jié)構(gòu)的重要性（結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)分一級(jí)（重要），二級(jí)（一般），三級(jí)（次要）、荷載情況（動(dòng)、靜荷載）、（一般），三級(jí)（次要）、荷載情況（動(dòng)、靜荷載）、連接方法（連接方法（Q235AQ235A不能用于焊接結(jié)構(gòu)）、環(huán)境溫度。不能用于焊接結(jié)構(gòu)）、環(huán)境溫度。第第3章章 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接第第1節(jié)節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法與特點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)的連接方法與特點(diǎn)n焊接連接對(duì)接焊縫，角

7、焊縫焊接連接對(duì)接焊縫，角焊縫n螺栓連接普通螺栓，高強(qiáng)螺栓螺栓連接普通螺栓，高強(qiáng)螺栓n鉚釘連接已基本被高強(qiáng)螺栓代替。鉚釘連接已基本被高強(qiáng)螺栓代替。第第2節(jié)節(jié) 焊縫連接焊縫連接一、焊接特性一、焊接特性1、焊接方法電弧焊（手工，自動(dòng)埋弧以及氣體保護(hù)焊）、焊接方法電弧焊（手工，自動(dòng)埋弧以及氣體保護(hù)焊）、電阻焊和氣焊。電阻焊和氣焊。2、特點(diǎn)省材、方便、適用強(qiáng)；熱影響區(qū)變脆，殘余應(yīng)力、特點(diǎn)省材、方便、適用強(qiáng)；熱影響區(qū)變脆，殘余應(yīng)力與變形，質(zhì)量變動(dòng)大。與變形，質(zhì)量變動(dòng)大。3、焊縫缺陷裂紋、氣孔、未焊透、夾渣、燒穿等。、焊縫缺陷裂紋、氣孔、未焊透、夾渣、燒穿等。4、焊接形式、焊接形式n按焊件相對(duì)位置平接（對(duì)接

8、）、搭接以及垂直連接。按焊件相對(duì)位置平接（對(duì)接）、搭接以及垂直連接。n按施焊位置俯焊（平焊）、橫焊、立焊以及仰焊。按施焊位置俯焊（平焊）、橫焊、立焊以及仰焊。n按截面構(gòu)造對(duì)接焊縫及角焊縫按截面構(gòu)造對(duì)接焊縫及角焊縫第第3節(jié)節(jié) 對(duì)接焊縫的構(gòu)造與計(jì)算對(duì)接焊縫的構(gòu)造與計(jì)算一、構(gòu)造一、構(gòu)造n破口形式破口形式I I型、單邊型、單邊V V型、雙邊型、雙邊V V型、型、U U型、型、K K型及型及X X型。型。n引、落弧板引、落弧板n變厚度與變寬度的連接變厚度與變寬度的連接11：4 4斜面。斜面。n質(zhì)量等級(jí)與強(qiáng)度一級(jí)綜合性能與母材相同；質(zhì)量等級(jí)與強(qiáng)度一級(jí)綜合性能與母材相同； 二級(jí)強(qiáng)度與母材相同；二級(jí)強(qiáng)度與母材

9、相同； 三級(jí)折減強(qiáng)度三級(jí)折減強(qiáng)度二、計(jì)算同構(gòu)件。二、計(jì)算同構(gòu)件。第第4節(jié)節(jié) 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算一、構(gòu)造一、構(gòu)造n角焊縫分直角與斜角（銳角與鈍角）兩種截面。角焊縫分直角與斜角（銳角與鈍角）兩種截面。n直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）；直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）；n板件厚度懸殊時(shí)角焊縫設(shè)計(jì)及邊緣焊縫板件厚度懸殊時(shí)角焊縫設(shè)計(jì)及邊緣焊縫（P56P56，圖，圖3.213.21）二、受力特性二、受力特性n正面焊縫應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，但內(nèi)力分布均勻，承載力高；正面焊縫應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，但內(nèi)力分布均勻，承載力高；n側(cè)面焊縫應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)單，但內(nèi)力分布不均，承載力低。側(cè)面焊縫應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)單，

10、但內(nèi)力分布不均，承載力低。n破壞為破壞為4545o o喉部截面，設(shè)計(jì)時(shí)忽略余高。喉部截面，設(shè)計(jì)時(shí)忽略余高。三、角焊縫的計(jì)算三、角焊縫的計(jì)算wfffff2226weMflmhMyxPTfIIrTIrTwffwefflhN2wfwefflhN2第第5節(jié)節(jié) 普通螺栓連接普通螺栓連接一、連接性能與構(gòu)造一、連接性能與構(gòu)造n受剪連接的破壞形式板端沖剪、螺桿受彎、螺桿剪切、受剪連接的破壞形式板端沖剪、螺桿受彎、螺桿剪切、孔壁擠壓、板件凈截面（直線、折線）。構(gòu)造滿足前兩種，孔壁擠壓、板件凈截面（直線、折線）。構(gòu)造滿足前兩種，（e2de2do o；t5dt5d）。）。n受剪連接受力方向螺栓受力不均，一定長(zhǎng)度時(shí)需

11、折減。受剪連接受力方向螺栓受力不均，一定長(zhǎng)度時(shí)需折減。n受拉連接以螺桿抗拉強(qiáng)度為承載力極限。受拉連接以螺桿抗拉強(qiáng)度為承載力極限。n施工及受力要求，螺栓有排布距離要求（栓距、線距、邊距、施工及受力要求，螺栓有排布距離要求（栓距、線距、邊距、端距）。端距）。n分精制（分精制（A A、B B級(jí)）及粗制（級(jí)）及粗制（C C級(jí)，不能用于主要受力連接）級(jí)，不能用于主要受力連接）二、計(jì)算二、計(jì)算1 1、單個(gè)連接承載力、單個(gè)連接承載力、受剪連接、受剪連接n抗剪與承壓：抗剪與承壓：bVVbVfdnN42bcbcf tdNbcbVbNNN,minmin、受拉連接、受拉連接、拉剪共同作用、拉剪共同作用2、螺栓群連接

12、計(jì)算、螺栓群連接計(jì)算、軸力或剪力作用、軸力或剪力作用、彎矩軸力共同作用、彎矩軸力共同作用、扭矩、軸力、剪力共同作用、扭矩、軸力、剪力共同作用 其中：其中：btebVfdN42122bttbVVNNNNbcVNN bbNVnNNnminmin;21miniyMynNNbtiNyMynNN21maxbVvyTYNxTxNNNNNN21121112211221111;iiTyiiTxVyNxyxTxNyxTyNnVNnNN第第6節(jié)節(jié) 高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接一、高強(qiáng)螺栓的受力性能與構(gòu)造一、高強(qiáng)螺栓的受力性能與構(gòu)造n按計(jì)算原則分摩擦型與承壓型兩種。按計(jì)算原則分摩擦型與承壓型兩種。n摩擦型抗剪連接的

13、最大承載力為最大摩擦力。摩擦型抗剪連接的最大承載力為最大摩擦力。n承壓型抗剪連接的對(duì)答承載力同普通螺栓（承壓型抗剪連接的對(duì)答承載力同普通螺栓（N Nb bminmin）。）。n注意當(dāng)連接板件較小時(shí)承壓型的承載力小于摩擦型。注意當(dāng)連接板件較小時(shí)承壓型的承載力小于摩擦型。n受拉連接時(shí)兩者無區(qū)別，都以受拉連接時(shí)兩者無區(qū)別，都以0.8P0.8P為承載力。為承載力。n板件凈截面強(qiáng)度計(jì)算與普螺的區(qū)別為板件凈截面強(qiáng)度計(jì)算與普螺的區(qū)別為5050的孔前傳力。的孔前傳力。n受剪連接時(shí)，螺栓受力不均，同普螺應(yīng)考慮折減系數(shù)受剪連接時(shí)，螺栓受力不均，同普螺應(yīng)考慮折減系數(shù)。n由于承壓型設(shè)計(jì)的變形較大，直接承受動(dòng)荷不易采用

14、。由于承壓型設(shè)計(jì)的變形較大，直接承受動(dòng)荷不易采用。n設(shè)計(jì)認(rèn)為摩擦力主要分布在螺栓周圍設(shè)計(jì)認(rèn)為摩擦力主要分布在螺栓周圍3d3d0 0范圍內(nèi)范圍內(nèi)。二、計(jì)算二、計(jì)算、摩擦型螺栓連接計(jì)算、摩擦型螺栓連接計(jì)算1、抗剪連接、抗剪連接2、抗拉連接、抗拉連接 （抗彎時(shí)旋轉(zhuǎn)中心在中排）（抗彎時(shí)旋轉(zhuǎn)中心在中排）3、拉剪共同作用、拉剪共同作用、承壓型螺栓連接計(jì)算、承壓型螺栓連接計(jì)算計(jì)算方法同普通螺栓連接，應(yīng)注意計(jì)算方法同普通螺栓連接，應(yīng)注意n抗拉承載力抗拉承載力n拉剪共同作用拉剪共同作用n抗彎時(shí)旋轉(zhuǎn)中心在中排抗彎時(shí)旋轉(zhuǎn)中心在中排PnNNfbvv9 . 0PNNbtt8 . 0PNNPNnNNbtttfbvv8 .

15、 0;)25. 1(9 . 0PNNbtt8 . 0122bttbVVNNNN2 . 1bcVNN PNNbtt8 . 0第第7節(jié)節(jié) 例題詳解例題詳解例題例題1、某某T T型牛腿，角焊縫連接，型牛腿，角焊縫連接，F(xiàn)=250kNF=250kN，Q235Q235鋼，鋼，E43E43型型 焊條，靜荷載，確定焊腳尺寸。焊條，靜荷載，確定焊腳尺寸。解：解：1 1、確定焊縫計(jì)算長(zhǎng)度（兩條、確定焊縫計(jì)算長(zhǎng)度（兩條L L型焊縫型焊縫) ) 豎焊縫：豎焊縫：lw12005195mm， 水平焊縫： lw2（20016）/2-587mm,取lw285mm2、求焊縫形心及慣性矩：求焊縫形心及慣性矩：3、力向形心轉(zhuǎn)移、

16、力向形心轉(zhuǎn)移4、受力控制點(diǎn)分項(xiàng)應(yīng)力（下點(diǎn)）、受力控制點(diǎn)分項(xiàng)應(yīng)力（下點(diǎn)）mm9 .6785219522/1951952eeehhhy2239 .67852)9 .672195(1952121952eeeyhhhImmN1025.166510002506eFMN105 . 25 FV23622N/mm7 .874102361)5 .67195(1025.16eexMfhhIMy252N/mm1 .64390105 . 21952eeeVfhhhV43mm102361eh5、焊縫強(qiáng)度結(jié)算：、焊縫強(qiáng)度結(jié)算：6、焊腳尺寸確定：、焊腳尺寸確定： ?。?wfffff22mm616064122. 17 .87

17、4122eehhmm6 . 87 . 067 . 0efhhmm10fhmm6165 . 15 . 1maxminthhffmm2 .19162 . 12 . 1minmaxthhff例題例題2、 圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，圖示摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，M20M20，10.910.9級(jí)，噴砂生赤銹，級(jí)，噴砂生赤銹，驗(yàn)算連接強(qiáng)度。驗(yàn)算連接強(qiáng)度。 已知：已知：M=106k.mM=106k.m； N=384kNN=384kN； V=450kNV=450kN。解：解：1 1、查取有關(guān)參數(shù)、查取有關(guān)參數(shù) 預(yù)拉力：預(yù)拉力： P=155kN;P=155kN; 摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)：=0.45=0.45 2、確定控制點(diǎn)

18、、確定控制點(diǎn) 經(jīng)受力分析控制點(diǎn)為最經(jīng)受力分析控制點(diǎn)為最 上排螺栓上排螺栓。3、最上排螺栓分項(xiàng)受力、最上排螺栓分項(xiàng)受力n 軸力軸力N N：各螺栓均勻受拉：各螺栓均勻受拉n 彎矩彎矩M M作用：最上排受最大拉力作用：最上排受最大拉力 其中其中n總拉力：總拉力：n剪力剪力V V：各螺栓均勻受剪：各螺栓均勻受剪4 4、承載力驗(yàn)算、承載力驗(yàn)算5 5、結(jié)論：連接承載力滿足要求、結(jié)論：連接承載力滿足要求 N104 . 2161038443nNNNtN4416721iMtymMyNmm3502/10071y222222mm410000)35025010050(2iy2m)6816725. 1155000(45

19、. 019 . 0)25. 1(9 . 0tfbVNPnNN681674416724000MtNttNNNN1081. 2161045043nVNvN101 .28N102 .2833vNN1240001550008 . 00.8PN68167bttNN第第4章章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述n鋼結(jié)構(gòu)各種構(gòu)件應(yīng)滿足正常使用及承載能力兩種極限狀態(tài)鋼結(jié)構(gòu)各種構(gòu)件應(yīng)滿足正常使用及承載能力兩種極限狀態(tài)的要求。的要求。n正常使用極限狀態(tài)：剛度要求控制長(zhǎng)細(xì)比正常使用極限狀態(tài)：剛度要求控制長(zhǎng)細(xì)比n承載能力極限狀態(tài)：受拉強(qiáng)度；承載能力極限狀態(tài)：受拉強(qiáng)度； 受壓強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定。受壓

20、強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定。n截面形式：分實(shí)腹式與格構(gòu)式截面形式：分實(shí)腹式與格構(gòu)式第第2 2節(jié)節(jié) 強(qiáng)度與剛度強(qiáng)度與剛度n凈截面強(qiáng)度軸壓構(gòu)件如無截面消弱，整穩(wěn)控制可不驗(yàn)算凈截面強(qiáng)度軸壓構(gòu)件如無截面消弱，整穩(wěn)控制可不驗(yàn)算強(qiáng)度。強(qiáng)度。n剛度注意計(jì)算長(zhǎng)度。剛度注意計(jì)算長(zhǎng)度。第第3節(jié)節(jié) 軸壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定軸壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定n典型的失穩(wěn)形式彎曲失穩(wěn)、扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)及彎扭失穩(wěn)；典型的失穩(wěn)形式彎曲失穩(wěn)、扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)及彎扭失穩(wěn)；n理想構(gòu)件的彈性彎曲穩(wěn)定歐拉公式；理想構(gòu)件的彈性彎曲穩(wěn)定歐拉公式；n彈塑性彎曲失穩(wěn)切線模量理論；彈塑性彎曲失穩(wěn)切線模量理論；n實(shí)際構(gòu)件的初始缺陷初彎曲、初偏心、殘余應(yīng)力；實(shí)際構(gòu)件的初始缺陷初彎曲、初

21、偏心、殘余應(yīng)力；n初始缺陷的影響；初始缺陷的影響；n肢寬壁薄的概念；肢寬壁薄的概念；n格構(gòu)式截面綴條式與綴板式；格構(gòu)式截面綴條式與綴板式；n格構(gòu)式軸壓構(gòu)件換算長(zhǎng)細(xì)比的概念與計(jì)算；格構(gòu)式軸壓構(gòu)件換算長(zhǎng)細(xì)比的概念與計(jì)算；n格構(gòu)軸壓構(gòu)件兩軸等穩(wěn)的概念（實(shí)腹式同）；格構(gòu)軸壓構(gòu)件兩軸等穩(wěn)的概念（實(shí)腹式同）；n單肢穩(wěn)定性的概念。單肢穩(wěn)定性的概念。n掌握整體穩(wěn)定的計(jì)算公式與方法；掌握整體穩(wěn)定的計(jì)算公式與方法；第第4 4節(jié)節(jié) 實(shí)腹式截面局部穩(wěn)定實(shí)腹式截面局部穩(wěn)定n局部穩(wěn)定的概念板件的屈曲，局部失穩(wěn)并不意味構(gòu)件失局部穩(wěn)定的概念板件的屈曲，局部失穩(wěn)并不意味構(gòu)件失效，但是局部的失穩(wěn)會(huì)導(dǎo)致整體失穩(wěn)提前發(fā)生；局部穩(wěn)定效

22、，但是局部的失穩(wěn)會(huì)導(dǎo)致整體失穩(wěn)提前發(fā)生；局部穩(wěn)定承載力與支承條件、受力形式與狀態(tài)及板件尺寸有關(guān)。承載力與支承條件、受力形式與狀態(tài)及板件尺寸有關(guān)。n局部穩(wěn)定的保證原則保證整體失穩(wěn)之前不發(fā)生局部失穩(wěn)局部穩(wěn)定的保證原則保證整體失穩(wěn)之前不發(fā)生局部失穩(wěn)等穩(wěn)原則局部穩(wěn)定承載力等于整體穩(wěn)定承載力。等穩(wěn)原則局部穩(wěn)定承載力等于整體穩(wěn)定承載力。等強(qiáng)原則局部穩(wěn)定承載力等于某一整體穩(wěn)定達(dá)不到的強(qiáng)等強(qiáng)原則局部穩(wěn)定承載力等于某一整體穩(wěn)定達(dá)不到的強(qiáng)度值。度值。n局部穩(wěn)定的控制方法限制板件的寬（高）厚比。局部穩(wěn)定的控制方法限制板件的寬（高）厚比。n掌握工字形截面局部穩(wěn)定的計(jì)算公式與方法。掌握工字形截面局部穩(wěn)定的計(jì)算公式與方法

23、。第第5 5節(jié)節(jié) 例題詳解例題詳解例題例題1右圖示軸心受壓構(gòu)件，右圖示軸心受壓構(gòu)件，Q235Q235鋼，截面無消弱鋼，截面無消弱，翼緣為軋制邊。翼緣為軋制邊。問：?jiǎn)枺?、此柱的最大承載力設(shè)計(jì)值、此柱的最大承載力設(shè)計(jì)值N？ 2、此柱繞此柱繞y y軸失穩(wěn)的形式軸失穩(wěn)的形式？ 3、局部穩(wěn)定是否滿足要求？、局部穩(wěn)定是否滿足要求？44cm1054. 2xI43cm1025. 1yIm2 . 5;cm87602lA解：解：1 1、整體穩(wěn)定承載力計(jì)算、整體穩(wěn)定承載力計(jì)算 對(duì)對(duì)x x軸：軸： 翼緣軋制邊，對(duì)翼緣軋制邊，對(duì)x x軸為軸為b b類截面，查表有：類截面，查表有： 對(duì)對(duì)x x軸：軸： 翼緣軋制邊，對(duì)翼

24、緣軋制邊，對(duì)y y軸為軸為c c類截面，查表有：類截面，查表有： 由于無截面消弱，強(qiáng)度承載力高于穩(wěn)定承載力，故構(gòu)件的由于無截面消弱，強(qiáng)度承載力高于穩(wěn)定承載力，故構(gòu)件的 最大承載力為：最大承載力為：2 2、繞、繞y y軸為彎扭失穩(wěn)軸為彎扭失穩(wěn)m2 . 50llxcm176 .871054. 24AIixx1506 .30175200 xxxil934. 0 xkN1759102158760934. 03AfNxxm6 . 22/0llycm78. 36 .871025. 13AIiyy1508 .6878. 35200yyyil650. 0ykN122410215876065. 03AfNyyk

25、N1224maxyNN3 3、局部穩(wěn)定驗(yàn)算、局部穩(wěn)定驗(yàn)算 、較大翼緣的局部穩(wěn)定、較大翼緣的局部穩(wěn)定 結(jié)論：滿足要求結(jié)論：滿足要求 、腹板的局部穩(wěn)定、腹板的局部穩(wěn)定 結(jié)論：滿足要求結(jié)論：滿足要求8 .68,maxmaxyx10030maxyftb235)1 . 010(79. 614/95/max188.16235235) 8 .681 . 010(ywfth235)5 . 025(4010/400/max04 .59235235) 8 .685 . 025(第第5 5章章 受彎構(gòu)件（梁）受彎構(gòu)件（梁）第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述n正常使用極限狀態(tài)：控制梁的變形正常使用極限狀態(tài)：控制梁的變形n承載能

26、力極限狀態(tài)：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài)：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定n梁的截面：型鋼梁與組合梁梁的截面：型鋼梁與組合梁n梁格布置：簡(jiǎn)單梁格、普通梁格、復(fù)雜梁格。梁格布置：簡(jiǎn)單梁格、普通梁格、復(fù)雜梁格。第二節(jié)第二節(jié) 梁的強(qiáng)度與剛度梁的強(qiáng)度與剛度n梁的工作狀態(tài)梁的工作狀態(tài)彈性階段邊緣屈服彈性階段邊緣屈服塑性鉸全截面屈服塑性鉸全截面屈服考慮部分發(fā)展塑性，塑性發(fā)展系數(shù)考慮部分發(fā)展塑性，塑性發(fā)展系數(shù)n不考慮塑性發(fā)展的情況不考慮塑性發(fā)展的情況p142p142（動(dòng)力荷載、翼緣寬厚比）（動(dòng)力荷載、翼緣寬厚比）n掌握工字型截面的塑性發(fā)展系數(shù)掌握工字型截面的塑性發(fā)展系數(shù)n梁的強(qiáng)度抗彎、抗剪、局部承壓及折

27、算應(yīng)力（掌握計(jì)算梁的強(qiáng)度抗彎、抗剪、局部承壓及折算應(yīng)力（掌握計(jì)算方法系數(shù)的取用、驗(yàn)算部位）方法系數(shù)的取用、驗(yàn)算部位）n梁的剛度控制撓跨比梁的剛度控制撓跨比第第3 3節(jié)節(jié) 梁的整體穩(wěn)定梁的整體穩(wěn)定n失穩(wěn)機(jī)理重點(diǎn)掌握失穩(wěn)機(jī)理重點(diǎn)掌握n梁的失穩(wěn)形式彎扭失穩(wěn)（側(cè)向彎扭失穩(wěn)）梁的失穩(wěn)形式彎扭失穩(wěn)（側(cè)向彎扭失穩(wěn)）n提高梁整體穩(wěn)定的措施提高梁整體穩(wěn)定的措施n梁的支座問題梁的支座問題n梁的側(cè)向支承的受力梁的側(cè)向支承的受力第第4 4節(jié)節(jié) 梁的截面設(shè)計(jì)梁的截面設(shè)計(jì)n梁高度的確定最小高度、最大高度及經(jīng)濟(jì)高度。梁高度的確定最小高度、最大高度及經(jīng)濟(jì)高度。第五節(jié)第五節(jié) 梁的局部穩(wěn)定與加勁肋梁的局部穩(wěn)定與加勁肋一、翼緣的局

28、部穩(wěn)定一、翼緣的局部穩(wěn)定n保證原則等強(qiáng)原則保證原則等強(qiáng)原則yfAfV23585yftb235151yftb235131二、腹板加勁肋二、腹板加勁肋n腹板局部穩(wěn)定的設(shè)計(jì)原則腹板局部穩(wěn)定的設(shè)計(jì)原則限制高厚比不經(jīng)濟(jì)，不采用限制高厚比不經(jīng)濟(jì)，不采用允許局部失穩(wěn)考慮屈曲后強(qiáng)度（輕鋼結(jié)構(gòu)采用）允許局部失穩(wěn)考慮屈曲后強(qiáng)度（輕鋼結(jié)構(gòu)采用）用加勁肋減小腹板支承尺寸提高局穩(wěn)承載力（普鋼）用加勁肋減小腹板支承尺寸提高局穩(wěn)承載力（普鋼）n加勁肋的種類橫向、縱向及短加勁肋。加勁肋的種類橫向、縱向及短加勁肋。n加勁肋的布置加勁肋的布置p169p169表表5.105.10n加勁肋的構(gòu)造加勁肋的構(gòu)造p169p169表表5.1

29、05.10注及注及p172p172n支承加勁肋加強(qiáng)的橫向肋，除滿足橫向肋的構(gòu)造要求外，支承加勁肋加強(qiáng)的橫向肋，除滿足橫向肋的構(gòu)造要求外，還應(yīng)滿足受力要求。還應(yīng)滿足受力要求。n支承肋分平板式與凸緣式凸緣式應(yīng)控制凸緣長(zhǎng)度支承肋分平板式與凸緣式凸緣式應(yīng)控制凸緣長(zhǎng)度2t2t第第6 6章章 拉彎與壓彎構(gòu)件拉彎與壓彎構(gòu)件第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述n拉彎、壓彎構(gòu)件實(shí)際為軸力構(gòu)件與受彎的組合拉彎、壓彎構(gòu)件實(shí)際為軸力構(gòu)件與受彎的組合n三種典型的拉、壓彎構(gòu)件三種典型的拉、壓彎構(gòu)件n正常使用極限狀態(tài)控制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比正常使用極限狀態(tài)控制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比n承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度、整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度、整體穩(wěn)定

30、及局部穩(wěn)定n截面形式實(shí)腹式、格構(gòu)式（一般選用綴條式）截面形式實(shí)腹式、格構(gòu)式（一般選用綴條式）第第2 2節(jié)節(jié) 拉、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度拉、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度n理解公式中的理解公式中的號(hào)意義與應(yīng)用（單對(duì)稱截面，彎矩作用在號(hào)意義與應(yīng)用（單對(duì)稱截面，彎矩作用在對(duì)稱軸平面內(nèi)，且使較大翼緣受壓）。對(duì)稱軸平面內(nèi)，且使較大翼緣受壓）。n注意塑性發(fā)展系數(shù)的取用（同梁）注意塑性發(fā)展系數(shù)的取用（同梁）n剛度控制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比剛度控制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比第第3 3節(jié)節(jié) 壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定n整體穩(wěn)定包括兩方面彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定包括兩方面彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)彎曲失穩(wěn)及彎矩及彎矩 作用平面外的作用平面外

31、的彎扭失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)。n整體穩(wěn)定的計(jì)算整體穩(wěn)定的計(jì)算第第4 4節(jié)節(jié) 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定n應(yīng)力梯度的概念應(yīng)力梯度的概念 梁：梁： 軸力構(gòu)件：軸力構(gòu)件： 拉、壓彎構(gòu)件：拉、壓彎構(gòu)件：fNNWMANExxxxmxx)8 . 01(1fNNWMANExxxxmx)25. 11 (22fWMANxbxtxy11 .1ExExNNAElEINxxxEx22202maxminmax2020n翼緣的局部穩(wěn)定受力簡(jiǎn)單，同梁按等強(qiáng)原則翼緣的局部穩(wěn)定受力簡(jiǎn)單，同梁按等強(qiáng)原則n腹板的局部穩(wěn)定受力復(fù)雜，影響因素多，等強(qiáng)原則。腹板的局部穩(wěn)定受力復(fù)雜，影響因素多，等強(qiáng)原則。n腹板局部穩(wěn)定的主要影

32、響因素腹板局部穩(wěn)定的主要影響因素: :剪、正應(yīng)力比：剪、正應(yīng)力比：正應(yīng)力梯度：正應(yīng)力梯度： 塑性區(qū)發(fā)展深度塑性區(qū)發(fā)展深度第第5 5節(jié)節(jié) 格構(gòu)式截面壓彎構(gòu)件格構(gòu)式截面壓彎構(gòu)件n一般宜采用綴條式，當(dāng)彎矩較小時(shí)也可以采用綴板式。一般宜采用綴條式，當(dāng)彎矩較小時(shí)也可以采用綴板式。n一般彎矩繞虛軸作用，特殊情況彎矩也可繞實(shí)軸作用。一般彎矩繞虛軸作用，特殊情況彎矩也可繞實(shí)軸作用。n彎矩繞實(shí)軸作用時(shí)，整體穩(wěn)定計(jì)算同實(shí)腹式截面，但平彎矩繞實(shí)軸作用時(shí)，整體穩(wěn)定計(jì)算同實(shí)腹式截面，但平面外穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)按換算長(zhǎng)細(xì)比面外穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)按換算長(zhǎng)細(xì)比0 x0 x計(jì)算，計(jì)算，梁彎穩(wěn)定系數(shù)梁彎穩(wěn)定系數(shù)b b1.

33、01.0。maxminmax)(1n彎矩繞實(shí)軸作用時(shí)：彎矩繞實(shí)軸作用時(shí)：彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定不考慮塑性發(fā)展不考慮塑性發(fā)展彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定不需驗(yàn)算不需驗(yàn)算，但需保證單肢，但需保證單肢 的兩向穩(wěn)定性。的兩向穩(wěn)定性。單肢穩(wěn)定分肢相同時(shí)驗(yàn)算較大分肢；分肢不同時(shí)應(yīng)分單肢穩(wěn)定分肢相同時(shí)驗(yàn)算較大分肢；分肢不同時(shí)應(yīng)分 別驗(yàn)算兩單肢。別驗(yàn)算兩單肢。n綴材設(shè)計(jì)按實(shí)際剪力及綴材設(shè)計(jì)按實(shí)際剪力及 中較大值。中較大值。n局部穩(wěn)定：兩肢件應(yīng)按局部穩(wěn)定：兩肢件應(yīng)按軸壓構(gòu)件軸壓構(gòu)件控制局部穩(wěn)定。控制局部穩(wěn)定。fNNWMANExxxxmxx)1 (101yIWxxyf

34、AfV23585第第6 6節(jié)節(jié) 例題例題驗(yàn)算下圖示壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度及平面內(nèi)、外的整體穩(wěn)定性。驗(yàn)算下圖示壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度及平面內(nèi)、外的整體穩(wěn)定性。已知：已知：Q235Q235鋼，鋼，A=20cmA=20cm2 2，I Ix x346.8cm346.8cm4 4， I Iy y43.6cm43.6cm4 4， y y1 14.4cm4.4cm， 翼緣側(cè)向翼緣側(cè)向1/31/3跨處設(shè)置兩個(gè)側(cè)向支承?？缣幵O(shè)置兩個(gè)側(cè)向支承。解：解：1 1、參數(shù)計(jì)算、參數(shù)計(jì)算cm;48. 1cm;16. 4AIiAIiyyxxcmyIWcmyIWxxxx3 .40;82.782211)(329. 0;14417. 46000類

35、bilxxxx2、強(qiáng)度計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算結(jié)論：強(qiáng)度滿足要求。結(jié)論：強(qiáng)度滿足要求。3、彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性、彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性mkN98/628/22 qlMxkN1 .196144/102020600014. 322222EANEx)(89. 0; 2 . 1;05. 1; 0 . 121計(jì)算略bxxtxmx)(325. 0;13548. 12000類cilxyyy2362311N/mm21575.1281082.7805. 110910201040fWMANxxxn2362322N/mm2151 .166103 .402 . 110910201040fWMANxxxn)8 . 01 (1E

36、xxxxmxxNNWMANkN27.1781 . 1/1 .1961 . 1ExExNN結(jié)論：平面內(nèi)整穩(wěn)不滿足。結(jié)論：平面內(nèi)整穩(wěn)不滿足。4、平面外的整體穩(wěn)定性、平面外的整體穩(wěn)定性結(jié)論：平面外整穩(wěn)滿足。結(jié)論：平面外整穩(wěn)滿足。)27.178/408 . 01 (1082.7805. 110911020329. 01040362322N/mm215N/mm3 .1935 .1328 .60f)25. 11 (22ExxxxmxNNWMAN)27.178/4025. 11 (103 .402 . 1109110201040362322N/mm215N/mm65.23865.25820f362311082.7889. 0109111040325. 01040 xbxtxyWMAN22N/mm215N/mm8 .1893 .1285 .61f 試卷題型分析試卷題型分析一、填空題主要考查一些基本概念一