鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

第一章鋼構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕而強(qiáng)度高，塑性和韌性好，材質(zhì)均勻，工業(yè)化程度高工期短，密閉性好，綠色環(huán)保，抗震性好鋼構(gòu)造缺點(diǎn)：耐熱性好，防火性能差；耐腐蝕性差，造價(jià)相對較高其次章鋼筋的力學(xué)性能：鋼材的強(qiáng)度，鋼材的塑性〔伸長率截面收縮率材的抗沖擊韌性伸長率：指鋼材受外力作用斷裂時(shí)，試件拉斷后的原標(biāo)距長度得伸長量與原標(biāo)距比值的百分率。截面收縮率：指試件在拉斷后，頸縮區(qū)的斷面面積縮小值與原斷面面積比值的百分率，它是衡量鋼材塑性變形的一個(gè)比較真實(shí)和穩(wěn)定的力學(xué)指標(biāo)。鋼材的破壞形態(tài)：塑性破壞，脆性破壞脆性破壞影響因素：裂紋尺寸，作用應(yīng)力和材料韌性，鋼材的化學(xué)成分，鋼板厚度，加載速度，應(yīng)力性質(zhì)和大小，最低使用溫度，連接方法和應(yīng)力集中提高鋼材抗脆性斷裂性能的主要措施：合理設(shè)計(jì)選擇正確的材料和連接方式力求構(gòu)造合理，例如構(gòu)件截面突然轉(zhuǎn)變削減構(gòu)件和截面的應(yīng)力集中校長發(fā)生避開焊縫的密集和穿插選擇合理的鋼材質(zhì)量等級；合理制作嚴(yán)格按圖紙施工例如不得隨便變更鋼材型號和等級透和咬邊等質(zhì)量問題；合理使用構(gòu)造在使用過程中不得隨便轉(zhuǎn)變其設(shè)計(jì)使用功能不得在疲乏破壞：鋼材或構(gòu)件在連續(xù)反復(fù)荷載作用下，在應(yīng)力遠(yuǎn)低于極限強(qiáng)度，甚至還低于屈服強(qiáng)度的狀況下也會發(fā)生破壞，這種破壞稱為疲乏破壞疲乏強(qiáng)度：疲乏破壞時(shí)，鋼材到達(dá)的最大應(yīng)力稱為疲乏強(qiáng)度影響疲乏強(qiáng)度因素：應(yīng)力種類〔拉應(yīng)力壓應(yīng)力剪應(yīng)力復(fù)合應(yīng)力力循環(huán)次數(shù)，應(yīng)力集中程度和剩余應(yīng)力等改善構(gòu)造疲乏的措施：對低溫地區(qū)的焊接構(gòu)造，要留意選用鋼材的白紙和鋼材厚度，如荷載沖擊和降低應(yīng)力水平影響鋼材性能的因素：化學(xué)元素的影響，生產(chǎn)工藝影響，鋼材的硬化，溫度的影響，應(yīng)力集中影響化學(xué)成分影響：碳元素增加，強(qiáng)度提高，耐腐蝕性疲乏強(qiáng)度冷彎性能顯著下降，含量要求在0.220.055％。磷元其低溫時(shí)發(fā)生冷脆，磷含量嚴(yán)格掌握，不超過0.050％。氧和氮屬于有害元素，氧和硫類似，會使鋼材熱脆，氮和磷類似，會使鋼材冷脆。銅元素提高抗銹性，提高強(qiáng)度，對可焊性有不利影響鋼材的冶煉有三種：電爐鋼平爐鋼氧氣轉(zhuǎn)爐鋼,依據(jù)鋼的脫氧程度不同，有沸騰鋼，冷靜鋼，半冷靜鋼，特別冷靜鋼鋼材的硬化包括時(shí)效硬化，應(yīng)變硬化和應(yīng)變時(shí)效硬化，時(shí)效硬化：鋼材緊緊隨時(shí)間增長服點(diǎn)得到提高，但鋼材塑性和韌性明顯降低的現(xiàn)象；應(yīng)變時(shí)效硬化：鋼材經(jīng)過應(yīng)變硬化后，其時(shí)效硬化屈服將加快，從而在較短時(shí)間內(nèi)鋼材又產(chǎn)生顯著的時(shí)效硬化的現(xiàn)象藍(lán)脆現(xiàn)象：在250℃可能產(chǎn)生裂縫，因鋼材外表氧化膜呈藍(lán)色，此現(xiàn)象稱為藍(lán)脆現(xiàn)象冷脆現(xiàn)象：溫度從常溫下降到肯定值時(shí)，鋼材的沖擊韌性突然急劇下降，試件斷口呈脆脆轉(zhuǎn)變溫度越低的鋼材，它韌性越好。應(yīng)力集中現(xiàn)象：當(dāng)構(gòu)件截面發(fā)生急劇變化，消滅幾何不連續(xù)現(xiàn)象，使構(gòu)件截面上的一些區(qū)域產(chǎn)生局部頂峰應(yīng)力，這就是應(yīng)力集中現(xiàn)象，應(yīng)力集中越嚴(yán)峻，鋼材塑性越差。鋼材分類碳素構(gòu)造鋼，低合金鋼，優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼，優(yōu)質(zhì)鋼絲繩，建筑構(gòu)造用鋼板碳素構(gòu)造鋼分為Q195,215,235,275,Q是屈服強(qiáng)度中的屈，后接的數(shù)字表述屈服強(qiáng)度的大小，數(shù)字越大，表示含碳量越大，強(qiáng)度和硬度越大，塑性越低。質(zhì)量等級分為ABCD四級，AD表示質(zhì)量由低到高，A級無沖擊功規(guī)定，對冷彎試驗(yàn)只在需方有要求時(shí)才進(jìn)展；B20℃27焦耳；C級要0℃27焦耳，D20℃27焦耳。依據(jù)脫氧程度不同鋼材分為沸騰鋼，冷靜鋼，特別冷靜鋼B級的脫氧方FZ,CZ,DTZZ，TZ表示牌號時(shí)也可以省略21Q345,390,420,460,500,550,620,690八種，345,390,420按質(zhì)量等級分ABCDE五級。低合金鋼的脫氧方法為冷靜鋼和特別冷靜鋼鋼材選用標(biāo)準(zhǔn)：即可以使構(gòu)造安全牢靠滿足使用要求，又可以最大限度得節(jié)約鋼材，以降低造價(jià)。鋼材選用考慮：構(gòu)造的類型和重要性，荷載的性質(zhì)，連接方法，構(gòu)造的工作溫度，構(gòu)造的受力性質(zhì)，構(gòu)造形式和鋼材厚度。第三章鋼構(gòu)造的連接方法：焊縫連接，螺栓連接和鉚釘連接三種。焊縫連接優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡潔，各種樣式的構(gòu)件都可以直接相連，用料經(jīng)濟(jì)，不減弱截面，制造加工便利，可實(shí)現(xiàn)自動化操作，連接的密閉性好，構(gòu)造剛度大。缺點(diǎn)：在焊縫鍍金的熱受壓構(gòu)件的承載力降低，焊縫構(gòu)造對裂紋很敏感，局部裂紋一旦發(fā)生，就簡潔擴(kuò)展到整體，低溫冷脆問題較為突出螺栓連接分為一般螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接ABC三級，AB5.68.8級。C級為粗制螺4.64.84.6C級螺栓為例：小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字表示螺栓成品的抗拉強(qiáng)度不小于400〔屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之比〕0.6。高強(qiáng)度螺栓抗拉強(qiáng)度應(yīng)分別不低于80010008.8級后10.9級。高強(qiáng)度螺栓分為大六角頭型和扭剪型二種高強(qiáng)度螺栓連接有二個(gè)類型：一種是只依靠板層間的摩擦阻力傳力，并以剪力不超過接于承受靜力荷載或間接承受動力荷載的構(gòu)造中。鉚釘連接的制造有熱鉚和冷鉚二種方法，熱鉚是由燒紅的鉚坯插入構(gòu)件的釘孔中，用鉚釘槍或壓鉚機(jī)鉚合而成。冷鉚是在常溫下鉚合而成，在建筑構(gòu)造中一般承受熱鉚。傳力牢靠，質(zhì)量易于檢查，在一些重型和直接承受動力荷載的構(gòu)造中，有時(shí)仍舊承受。焊接方法通常承受電弧焊，電弧焊有手工電弧焊，埋弧焊，氣體保護(hù)焊，電阻焊。手工電弧焊所用焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)，一般承受等強(qiáng)度原則，對Q235E43型焊條〔E4300~E4328〕,Q345E50型焊條〔E5001~E5048〕,Q390Q420鋼承受5型焊條EQ235345鋼相焊接，宜承受低組配方案，即承受與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條，E43。氣體保護(hù)焊：是利用二氧化碳?xì)怏w或其他惰性氣體作為保護(hù)介質(zhì)的一種電弧熔焊方法焊合焊縫連接，按被連接鋼材的相互位置可分為對接，搭接T形連接和角部連接，這些連接所承受的焊縫主要有對接焊縫、角焊縫以及對接與角接組合焊縫。對接連接主要用于厚度一樣或相近的二構(gòu)件的相互連接；T形連接常用于制作組合截面，角部連接主要用于制作箱形截面，有連續(xù)角焊縫和斷續(xù)角焊縫。焊縫按施焊位置可分為平焊，橫焊，立焊，仰焊。仰焊操作條件最差，質(zhì)量不易保證，因此盡量避開承受。焊縫缺陷是指焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或四周熱影響區(qū)鋼材外表或內(nèi)部的缺陷。常見的缺陷有裂紋，焊瘤，燒穿，弧坑，氣孔，夾渣，咬邊，未融合，未焊透等，以及焊縫尺寸不符合要求，焊縫成型不良。焊縫缺陷的存在將減弱焊縫的受力面積，并在缺陷處引起應(yīng)力集中，對連接的強(qiáng)度，沖外表和近外表缺陷。內(nèi)部缺陷的檢查主要承受射線探傷和超聲波探傷〔更好。1級，23級。三級焊縫只要求對全部焊縫做外觀檢相應(yīng)級別的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。最大焊腳尺寸：為了避開燒穿較薄構(gòu)件，削減焊接應(yīng)力和焊接變形，角焊縫的尺寸不宜太大，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，除了直接焊接鋼管構(gòu)造的焊角腳尺寸Hf2倍之外，Hf1.2倍。最小焊腳尺寸：焊腳尺寸不宜太小，以保證焊縫的最小承載力量，并防止焊縫因冷卻過快產(chǎn)生裂紋，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，角焊縫的焊腳尺寸Hf1.5√t,t為較厚焊件厚度。角焊縫的最小計(jì)算長度，側(cè)面角焊縫或正面角焊縫的計(jì)算長度都不得小于8Hf40毫米。焊接應(yīng)力的分類：有沿焊縫長度方向的縱向焊接應(yīng)力，垂直于焊縫長度方向的橫向焊接應(yīng)力和沿厚度方向的焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力對構(gòu)造性能的影響：1影響構(gòu)造強(qiáng)度的。2對構(gòu)造剛度的影響，剩余應(yīng)力會降低構(gòu)造的剛度，對于有剩余應(yīng)力的軸變形增大，剛度降低。3對低溫工作的影響，增加鋼材在低溫下的脆斷傾向，使裂紋簡潔發(fā)生和進(jìn)展。4對疲乏強(qiáng)度的影響，焊接剩余應(yīng)力對構(gòu)造的疲乏強(qiáng)度有明顯不利影響。焊接變形是焊接構(gòu)件經(jīng)過局部加熱冷卻后產(chǎn)生的不行恢復(fù)變形，包括縱向收縮，橫向收縮，角變形，彎曲變形，扭曲變形。螺栓的排列在構(gòu)件上排列應(yīng)當(dāng)簡潔統(tǒng)一整齊緊湊，通常分為并列和錯(cuò)列二種形式。螺栓在構(gòu)件上的排列應(yīng)滿足以下要求：1受力要求，在受力方向螺栓的端距過小時(shí)，鋼材構(gòu)件，當(dāng)沿作用方向螺栓距過大時(shí)，被連接的板件間簡潔發(fā)生鼓曲和張口現(xiàn)象2構(gòu)造要求，螺栓的中距和邊距不宜過大，否則鋼板間不能嚴(yán)密粘合，潮氣簡潔侵入縫隙使鋼材銹蝕。3施工要求，要保證肯定的空間，便于轉(zhuǎn)動螺栓板手?jǐn)Q緊螺冒。一般螺栓的受剪到破壞過程四個(gè)階段：123栓件傳力的4彈塑性階段受剪螺栓破壞形式：1當(dāng)栓件直徑較大，板件較薄時(shí)，板件可能先被擠壞，也把此破壞叫螺栓承壓破壞，端距太小，端距范圍內(nèi)45螺桿的彎曲變形。高強(qiáng)度螺栓有摩擦型連接和承壓型連接〔丸〔丸后涂無機(jī)富鋅漆,〔丸〕后生赤銹和鋼絲刷消退浮銹或?qū)ξ唇?jīng)處理的干凈軋制外表不做處理等第四章軸心受力構(gòu)件的界面形式可分為：熱扎型鋼截面，冷彎薄壁型鋼截面，用型鋼和鋼板連接而成的組合截面，格構(gòu)式組合截面軸心受拉構(gòu)件截面形式的要求：符合強(qiáng)度剛度的要求，制作簡便便于和相鄰的構(gòu)件連接，符合經(jīng)濟(jì)要求，符合穩(wěn)定性要求軸心受力構(gòu)件的剛度是以限制其長細(xì)比來保證的影響軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)的因素有長細(xì)比，截面，材質(zhì)截面選擇和驗(yàn)算的步驟：1先假定長細(xì)比計(jì)算所需的回轉(zhuǎn)半徑2計(jì)算所需的截面面積選擇型鋼號3計(jì)算幾何特征驗(yàn)算最大長細(xì)比和構(gòu)件的整體穩(wěn)定性4當(dāng)壓桿截面孔洞減弱較大時(shí)應(yīng)5對于內(nèi)力較小的壓桿應(yīng)掌握長細(xì)比整體穩(wěn)定，分肢穩(wěn)定以及輟材的設(shè)計(jì)方法面有所不同第五章受彎構(gòu)件的截面形式有實(shí)腹式和空腹式兩大類實(shí)腹式受彎構(gòu)件按制作方法可以分為型鋼梁和組合梁兩大類影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素：1梁側(cè)向無支承長度或受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)的間距2梁截345沿梁截面高度方向的荷載6鋼梁的初始缺陷影響不需要驗(yàn)算整體穩(wěn)定性的情形：1梁受壓翼緣的側(cè)向位移時(shí)2工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度與其寬度之比不超過所規(guī)定的數(shù)值時(shí)梁的平面內(nèi)計(jì)算長度：支座之間的距離梁的平面外計(jì)算長度：梁側(cè)面支撐點(diǎn)的距離熱扎型鋼由于扎制條件，其板件寬厚比較小，都能滿足局部穩(wěn)定要求，不需要計(jì)算提高腹板穩(wěn)定性的有效措施有增加腹板厚度或是設(shè)計(jì)腹板加勁肋，常用的加勁肋形式有橫向加勁肋，縱向加勁肋和短加勁肋三種梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處宜設(shè)置支承加勁肋加勁肋必需具有足夠的抗彎剛度，以保證腹板屈曲時(shí)在該處根本無出平面的位移單向彎曲型鋼梁的設(shè)計(jì)截面選擇步驟1計(jì)算梁的最大彎矩和剪力2求所需的凈截面模量，3驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度剛度和整體穩(wěn)定性由于型鋼截面的翼緣和腹板厚度較大，不必驗(yàn)算局部穩(wěn)定；端部無大的減弱時(shí)，也不必驗(yàn)算剪應(yīng)力。而局部應(yīng)力也只在有較大集中荷載或支座反力處才驗(yàn)算組合梁的截面設(shè)計(jì)包括兩局部內(nèi)容1如何初選截面尺寸2對初選的截面進(jìn)展各種驗(yàn)〔度，整體穩(wěn)定性和撓度〕梁的拼接有工廠拼接和工地拼接兩種第六章與軸心受拉構(gòu)件相比，拉彎構(gòu)件的計(jì)算一般只需