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1、钢结构考前辅导钢结构考前辅导本文由 zxzbrave 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。钢结构考前辅导 钢结构复习要点 例题详解第 1、2 章 材料与设计原理 、 章第 1 节 钢材的力学性能 一、强度 屈服强度 fy设计标准值 fy设计标准值（ 屈服强度 fy设计标准值（设计时可达的最大应 力） ； 抗拉强度 fu钢材的最大应力强度 fu/fy 为钢材 fu钢材的最大应力强度， 抗拉强度 fu钢材的最大应力强度，fu/fy 为钢材 的强度安全储备系数。 的强度安全储备系数。理想弹塑性工程设计时将钢材的力学性能， 工程设计时将钢材的
2、力学性能 理想弹塑性工程设计时将钢材的力学性能，假 定为一理想弹塑性体 塑性 材料发生塑性变形而不断裂的性质 二、塑性材料发生塑性变形而不断裂的性质 重要指标好坏决定结构安全可靠度，内力重分 重要指标好坏决定结构安全可靠度， 好坏决定结构安全可靠度 布，保证塑性破坏，避免脆性破坏。 保证塑性破坏，避免脆性破坏。 用伸长率衡量韧性钢材在断裂或塑变时吸收能量的能力， 钢材在断裂或塑变时吸收能量的能力 三、韧性钢材在断裂或塑变时吸收能量的能力， 用于表征钢材抗冲击荷载及动力荷载的 能力，动力指标， 能力，动力指标，是强度与塑性的综合 表现。 表现。 用冲击韧性衡量，分常温与负温要求。 用冲击韧性衡量
3、，分常温与负温要求。 冷弯性能 钢材发生塑变时对产生裂纹的抵抗 四、冷弯性能钢材发生塑变时对产生裂纹的抵抗 能力。 能力。是判别钢材塑性及冶金质量 的综合指标。 的综合指标。 可焊性 钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生 五、可焊性钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生 断裂的抵抗能力， 断裂的抵抗能力，以及焊接后具备 良好性能的指标。 良好性能的指标。通过焊接工艺试验 进行评定。 进行评定。第 2 节 钢结构的破坏形式 塑性破坏与脆性破坏 影响因素化学成分、冶金质量、温度、 化学成分 影响因素化学成分、冶金质量、温度、冷作 硬化、时效、应力集中、复杂应力。 硬化、时效、应力集中、复杂应力。第 3 节钢
4、材性能的影响因素一、化学成分C、S、P、Mn、Si 化学成分 Mn、 二、冶金与轧制 三、时效 温度正温与负温，热塑现象、 四、温度正温与负温，热塑现象、冷脆现象 五、冷作硬化 应力集中与残余应力残余应力的概念以及它的影响。 六、应力集中与残余应力残余应力的概念以及它的影响。 复杂应力状态强度理论，同号应力，异号应力。 七、复杂应力状态强度理论，同号应力，异号应力。第 4 节设计原理以概率论为基础的极限状态设计方法；分项系数表达式。 以概率论为基础的极限状态设计方法；分项系数表达式。 两种极限状态正常使用与承载能力极限状态。 两种极限状态正常使用与承载能力极限状态。 可靠性安全性、适用性、 安
5、全性 可靠性安全性、适用性、耐久性的通称 失效概率结构不能完成预定功能的概率。 结构不能完成预定功能的概率 失效概率结构不能完成预定功能的概率。可靠度可靠性的概率度量，在规定的时间内（ 可靠度可靠性的概率度量，在规定的时间内（设计基 可靠性的概率度量 准期 25、50 以及 100 年） ，规定的条 以及 100 准期分5、25、50 以及 100 年） ，规定的条 正常设计、施工、使用、维护）件（正常设计、施工、使用、维护）完成预定 功能的概率。 功能的概率。 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。 控制失效概率小到一定水平钢材的品种、 第五节 钢材的
6、品种、牌号与选择品种炭素钢 Q235；低合金钢 Q345、Q390、Q420 品种炭素钢 Q235；低合金钢 Q345、Q390、 Q235 Q345 牌号的表示方法 屈服强度值、质量等级（碳素钢 AD AD， 牌号的表示方法Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢 AD， 低合金钢 AE AE） 冶金脱氧方法（ TZ） 低合金钢 AE）,冶金脱氧方法（F、b、Z、TZ） 影响选择的因素 结构的重要性（结构的安全等级分一级（重要） ， ） ，二级 结构的重要性（结构的安全等级分一级（重要） ，二级 一般） ，三级（次要） ） 、荷载情况（ ） ，三级 ） ） 、荷载情况 静荷载） 、 （一般） ，三级
7、（次要） ） 、荷载情况（动、静荷载） 、 连接方法（Q235A 不能用于焊接结构） 、环境温度 不能用于焊接结构） 、环境温度。 连接方法（Q235A 不能用于焊接结构） 、环境温度。第 3 章 钢结构的连接 章第 1 节 钢结构的连接方法与特点焊接连接对接焊缝， 焊接连接对接焊缝，角焊缝 螺栓连接普通螺栓， 螺栓连接普通螺栓，高强螺栓 铆钉连接已基本被高强螺栓代替。 铆钉连接已基本被高强螺栓代替。第 2 节 焊缝连接一、焊接特性 1、焊接方法电弧焊（手工，自动埋弧以及气体保护焊） 、 、焊接方法电弧焊（手工，自动埋弧以及气体保护焊） 、 电阻焊和气焊。 电阻焊和气焊。 2、特点省材、方便、
8、适用强；热影响区变脆，残余应力 、特点省材、方便、适用强；热影响区变脆， 与变形，质量变动大。 与变形，质量变动大。 3、焊缝缺陷裂纹、气孔、未焊透、夹渣、烧穿等。 、焊缝缺陷裂纹、气孔、未焊透、夹渣、烧穿等。4、焊接形式 、 按焊件相对位置平接（对接） 、搭接以及垂直连接。 ） 、搭接以及垂直连接 按焊件相对位置平接（对接） 、搭接以及垂直连接。 按施焊位置俯焊（平焊） 、横焊、立焊以及仰焊。 ） 、横焊 按施焊位置俯焊（平焊） 、横焊、立焊以及仰焊。按截面构造 按截面构造对接焊缝及角焊缝第 3 节 对接焊缝的构造与计算一、构造 破口形式 单边 V 双边 V 型及 X 破口形式I 型、单边
9、V 型、双边 V 型、U 型、K 型及 X 型。 引、落弧板 变厚度与变宽度的连接 斜面。 变厚度与变宽度的连接1：4 斜面。 质量等级与强度一级综合性能与母材相同； 质量等级与强度一级综合性能与母材相同； 二级强度与母材相同； 二级强度与母材相同； 三级折减强度 计算同构件。 同构件 二、计算同构件。第 4 节 角焊缝的构造与计算一、构造角焊缝分直角与斜角（锐角与钝角）两种截面。 角焊缝分直角与斜角（锐角与钝角）两种截面。 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） ； 板件厚度悬殊时角焊缝设计及边缘焊缝（P56， 3.21） 板件厚度悬殊时角焊缝设计
10、及边缘焊缝（P56，图 3.21） 二、受力特性 正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载力高； 正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载力高； 侧面焊缝应力状态简单，但内力分布不均，承载力低。 侧面焊缝应力状态简单，但内力分布不均，承载力低。 破坏为 45 喉部截面，设计时忽略余高。 破坏为 45o 喉部截面，设计时忽略余高。 三、角焊缝的计算 f ? ? f ? ? ? + ( f )2 f fw ? ?2M = f6M 2 mhelwN f fw 2 helwT = fT ?r T ?r = IP Ix +I yf =N f f fw 2 helwf =第 5 节 普通螺栓连接一、连
11、接性能与构造 受剪连接的破坏形式板端冲剪、螺杆受弯、螺杆剪切、 板端冲剪 受剪连接的破坏形式板端冲剪、螺杆受弯、螺杆剪切、 孔壁挤压、板件净截面（直线、折线） 。构造满足前两种， 孔壁挤压、板件净截面（直线、折线） 。构造满足前两种， ） 。构造满足前两种 t5d） 。 （e2do；t5d） 。 受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减。 受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减。 受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。 受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。 施工及受力要求，螺栓有排布距离要求（栓距、线距、边距、 施工及受力要求，螺栓有排布距离要求（栓距、线距、边距、 端距） 。 端
12、距）。 分精制（ 及粗制（ 不能用于主要受力连接） 分精制（A、B 级）及粗制（C 级，不能用于主要受力连接） 二、计算 1、单个连接承载力 、受剪连接 d 2 b b b b N min = min(NV , N cb ) N cb = d t f cb 抗剪与承压： NV = nV 抗剪与承压： fV 4、受拉连接N =b Vd e24ftb2 2、拉剪共同作用 2、螺栓群连接计算 、 、轴力或剪力作用NV ? ? N t ? ? b ? +? b ? 1 ?N ? ?N ? ? V? ? t ?n= N V ;n = b b N min N minNV N cb、弯矩轴力共同作用N mi
13、n = N My1 ? n yi2 N max = N My1 + N tb n yi2、扭矩、轴力、剪力共同作用 扭矩、轴力、N1 =(NT 1xb + N1N ) + (N1TY + N1vy ) NV x 2 2其中： 其中：N1N = xN V V ; N1 y = ; N1Tx = n nTy1 ; N1Ty = 2 2 (xi + yi )Tx1 (xi2 + yi2 )第 6 节 高强度螺栓连接一、高强螺栓的受力性能与构造 按计算原则分摩擦型与承压型两种。 按计算原则分摩擦型与承压型两种。 摩擦型抗剪连接的最大承载力为最大摩擦力。 摩擦型抗剪连接的最大承载力为最大摩擦力。 承压型
14、抗剪连接的对答承载力同普通螺栓（Nbmin） 。 承压型抗剪连接的对答承载力同普通螺栓（ 注意当连接板件较小时承压型的承载力小于摩擦型。 注意当连接板件较小时承压型的承载力小于摩擦型。 受拉连接时两者无区别，都以 0.8P 为承载力。 0.8P 为承载力 受拉连接时两者无区别，都以 0.8P 为承载力。 板件净截面强度计算与普螺的区别为 50 的孔前传力。 50 板件净截面强度计算与普螺的区别为 50的孔前传力。 受剪连接时，螺栓受力不均，同普螺应考虑折减系数 受剪连接时，螺栓受力不均，同普螺应考虑折减系数 。 由于承压型设计的变形较大，直接承受动荷不易采用。 由于承压型设计的变形较大，直接承
15、受动荷不易采用。设计认为摩擦力主要分布在螺栓周围 3d 范围内。 设计认为摩擦力主要分布在螺栓周围 3d0 范围内。二、计算 、摩擦型螺栓连接计算 、摩擦型螺栓连接计算 1、抗剪连接 、 2、抗拉连接 、N v N vb = 0.9n f PN t N tb = 0.8P（抗弯时旋转中心在中排） 抗弯时旋转中心在中排）3、拉剪共同作用 、N v N vb = 0.9n f ( N t ? 1.25) P; N t N tb = 0.8P、承压型螺栓连接计算 、承压型螺栓连接计算 计算方法同普通螺栓连接， 计算方法同普通螺栓连接，应注意 抗拉承载力N t N tb = 0.8 P拉剪共同作用NV ? ? N t ? ? b ? +? b ? 1 ?N ? ?N ? ? V? ? t ?22N cb NV 1.2N t N tb = 0.8 P抗弯时旋转中心在中排第 7 节 例题详解例题 1、 例题 、某 T 型牛腿，角焊缝连接，F=250kN，Q235 钢，E43 型 型牛腿，角焊缝连接，F=250kN，Q235 钢 E43 型 焊条，静荷载，确定焊脚尺寸。 焊条，静荷载，确定焊脚尺寸。 确定焊缝计算长度（两条 L 型焊缝) 解：1、确定焊缝计算长度（两条 L 型焊缝) 竖焊缝： 竖焊缝：lw12005195mm， 水平焊缝： lw2（2
