钢结构材料 强度 钢结构知识课件

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1、第三篇第三篇 钢结构钢结构第第1 1章章 概述概述（1学时）第第2 2章章 钢结构的材料钢结构的材料（1学时）第第3 3章章 构件的截面承载能力构件的截面承载能力强度强度（1学时）第第4 4章章 单个构件的承载能力单个构件的承载能力稳定性稳定性（1学时）第第7 7章章 钢结构的连接和节点构造钢结构的连接和节点构造（4学时）钢结构识图钢结构识图（1学时）复习复习（1学时）优点优点建筑钢材强度高，塑性韧性好 强度高大跨、高层、高负荷结构 塑性好防止超载引起的脆性破坏 韧性好承受动力荷载，抗震性能好钢结构的重量轻，质强比小 质强比：材料的质量密度与强度的比值 建筑钢材质强比：1.73.7104 木材

2、质强比：5.4104 钢筋混凝土质强比：181041.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.1 钢结构的特点钢结构的特点钢结构的特点钢结构的特点1.1 1.1 1.1 1.1 钢结构的特点和应用钢结构的特点和应用钢结构的特点和应用钢结构的特点和应用第第1 1章章 概述概述材质均匀、性能好，结构可靠性高 钢材接近于各向同性的理想弹塑性体，实际受力同工程力学计算理论比较符合，因此钢结构的可靠性高钢结构施工简便，工期短，易于改造和加固 钢材可加工性能好，工业化机械化程度高，构件轻，连接简单，安装方便钢结构钢结构钢混结构钢混结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构自重自重11.221.72结构自身面积结构自

3、身面积0.280.371施工周期施工周期11.331.6用钢量用钢量1.451.231平均施工进度平均施工进度4.5天天/层层7天天/层层几种类型结构比较几种类型结构比较缺点缺点耐腐蚀性差 使用环境，钢材极易锈蚀，需注意保护，特殊环境下不易使用钢结构耐火性差 耐热性较好（200以下钢材性质变化很小），高于200 后钢材强度下降很快，600 时钢材进入塑性状态，强度几乎降为零丧失承载力，需采取隔热防火措施钢材价格相对较高1.1.2 钢结构的应用范围钢结构的应用范围 大跨结构大跨结构大跨结构大跨结构结构跨度越大，自重在荷载中所占的比例就越大。因此钢结构在大跨结构中得到了广泛的应用。有空间桁架、网架

4、、网壳、悬索（包括斜拉体系）、实腹或格构式拱架和框架等。 南通体育会展中心南通体育会展中心南通体育会展中心南通体育会展中心- - - -开合结构（网架体系）开合结构（网架体系）开合结构（网架体系）开合结构（网架体系）北京奥运会主会场北京奥运会主会场北京奥运会主会场北京奥运会主会场- - - -鸟巢（门式钢架组合体系）鸟巢（门式钢架组合体系）鸟巢（门式钢架组合体系）鸟巢（门式钢架组合体系）南京火车站南京火车站南京火车站南京火车站 重型工业厂房重型工业厂房重型工业厂房重型工业厂房 吊车起重量较大或者其工作较繁重的车间的主要承重骨架多采用钢结构。 随着门式刚架或排架、网架屋盖，压型钢板屋面板的应用，

5、轻钢结构厂房得到了迅速的发展。 受动力荷载影响的结构受动力荷载影响的结构受动力荷载影响的结构受动力荷载影响的结构 由于钢材韧性良好，有动力作用的厂房、对抗震要求高的结构，采用钢结构也是比较适宜的。东方明珠电视塔东方明珠电视塔巴黎铁塔巴黎铁塔l 高耸结构高耸结构大连西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62钢球罐钢球罐海上石油平台海上石油平台 容器和其他特种结构容器和其他特种结构 由于密封性好、耐高由于密封性好、耐高压，用于油罐、煤气罐、压，用于油罐、煤气罐、高炉、热风炉等。此外，高炉、热风炉等。此外，支架等构筑物和海上采油支架等构筑物和海上采油平台也大都采用钢结构。平台也大都采用钢结构。可拆

6、卸、活动结构可拆卸、活动结构活动车库活动车库活动桥活动桥 多高层建筑多高层建筑多高层建筑多高层建筑钢结构的综合效益指标优良，在多、高层民用建筑中也得到了广泛的应用。其结构形式主要有多层框架、框架支撑结构、框筒、悬挂、巨型框架等上上海海环环球球金金融融大大厦厦4 49 92 2米米香港汇丰银行（框支悬挂体系）香港汇丰银行（框支悬挂体系）香港汇丰银行（框支悬挂体系）香港汇丰银行（框支悬挂体系） 轻钢结构轻钢结构轻钢结构轻钢结构当屋面活荷载特别轻时，小跨结构的自重也成为一个重要因素。轻钢结构有实腹变截面门式刚架、冷弯薄壁型钢结构（包括金属拱形波纹屋盖）以及钢管结构等。冷弯薄壁型钢屋架在一定条件下的用

7、钢量可比钢筋混凝土屋架的用钢量还少。门式刚架门式刚架结构结构轻钢结构住宅轻钢结构住宅轻钢结构住宅轻钢结构住宅 组合结构组合结构组合结构组合结构主要构件形式有钢与混凝土组合梁和钢管混凝土柱等。 常用钢混凝土组合截面常用钢混凝土组合截面常用钢混凝土组合截面常用钢混凝土组合截面同混凝土结构设计第三章同混凝土结构设计第三章同混凝土结构设计第三章同混凝土结构设计第三章1.2 1.2 1.2 1.2 钢结构的极限状态和概率极限状态法钢结构的极限状态和概率极限状态法钢结构的极限状态和概率极限状态法钢结构的极限状态和概率极限状态法区别：区别：钢结构的钢结构的材料分项系数材料分项系数 取值：取值： Q235钢：

8、钢：s1.087 Q345、Q390、Q420钢：钢： s1.1112.1 2.1 钢结构对材料的要求钢结构对材料的要求较高的抗拉强度fu和屈服点fy较高的塑性和韧性良好的加工性能在一定特殊情况下，适应低温、高温和腐蚀行环境的能力涉及：强度、塑性、韧性、可焊性、冷弯性、耐久性等。第第2 2章章 钢结构材料钢结构材料2.2.1 2.2.1 2.2.1 2.2.1 单向拉伸时的工作性能单向拉伸时的工作性能单向拉伸时的工作性能单向拉伸时的工作性能试验条件试验条件常温、静载、标准试件、一次拉伸 钢材的主要强度指标和变形性能都是根据标准试件一次拉伸试验确定的。2.2 2.2 钢材的主要性能及其鉴定钢材的

9、主要性能及其鉴定单向均匀拉伸试验单向均匀拉伸试验单向均匀拉伸试验单向均匀拉伸试验比例极限比例极限 应力应力- -应变图中直线段的最大应力值。应变图中直线段的最大应力值。屈服点屈服点 应力不变而应变持续发展。应力不变而应变持续发展。抗拉强度抗拉强度 最高点应力为抗拉强度最高点应力为抗拉强度 。伸长率伸长率 代表代表材料断裂前具有的材料断裂前具有的塑性变形塑性变形的能力。的能力。屈服点、抗拉强度和伸长率屈服点、抗拉强度和伸长率屈服点、抗拉强度和伸长率屈服点、抗拉强度和伸长率，是钢材的三个重要力学性能指标。，是钢材的三个重要力学性能指标。，是钢材的三个重要力学性能指标。，是钢材的三个重要力学性能指标

10、。 指钢材在冷弯产生塑性变形时，对产生裂纹和分层的抵抗能力。是判定钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。 2.2.2 2.2.2 冷弯性能冷弯性能冲击韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，是衡量钢材抗脆断的性能指标。 钢材强度与塑性的综合表现。 2.2.3 2.2.3 冲击韧性冲击韧性小结 钢材的五项主要机械性能指标抗拉强度抗拉强度 fu衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的指标衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的指标钢材的强度极限，仅作为安全储备。钢材的强度极限，仅作为安全储备。伸长率伸长率5冷弯冷弯性能性能 冲击韧性冲击韧性 衡量钢材塑性变形能力的重要指标。衡量钢材塑性变形

11、能力的重要指标。 衡量钢材塑性性能和冶金质量的综合指标衡量钢材塑性性能和冶金质量的综合指标。 衡量钢材衡量钢材在动荷载作用下抵抗脆性破坏能力的指标在动荷载作用下抵抗脆性破坏能力的指标屈服点屈服点 fy 2.2.4 2.2.4 可焊性可焊性可可焊焊性性 指采用一般焊接工艺就可完成合格的（无裂纹的）焊缝的性能。 钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。 碳含量在0.120.20%范围内的碳素钢，可焊性最好。碳含量再高可使焊缝和热影响区变脆。如：Q235B Q235A的碳含量略高于B级，通常不能用于焊接构件。2.2.5 2.2.5 钢材性能的鉴定钢材性能的鉴定 对下列情况的钢材，应根据国家标准进行

12、抽样复检。对下列情况的钢材，应根据国家标准进行抽样复检。1 1）国家进口钢材；）国家进口钢材；2 2）钢材混批；）钢材混批；3 3）厚度）厚度4040，且有，且有Z向性能要求的厚板；向性能要求的厚板；4 4）一级建筑，大跨度建筑中的主要受力构件；）一级建筑，大跨度建筑中的主要受力构件；5 5）设计由复检要求；）设计由复检要求；6 6）对钢材质量有异议。）对钢材质量有异议。 钢材质量的抽样检验，应由相应资质的单位进行。钢材质量的抽样检验，应由相应资质的单位进行。2.3.1 2.3.1 2.3.1 2.3.1 化学成分的影响化学成分的影响化学成分的影响化学成分的影响2.3 2.3 影响钢材性能的因

13、素影响钢材性能的因素铁：钢的基本元素 ，普通碳素钢中占99%碳：碳含量增加，钢材强度提高，降低塑性、韧性、耐腐蚀性、疲劳强度、冷弯性能、可焊性硅、锰：脱氧剂，提高钢材强度钒、钛：提高钢的强度和抗腐蚀性 硫、磷：降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度，分别加剧热脆和冷脆，磷能提高强度和抗锈性氧、氮：分别加剧热脆和冷脆铜：降低可焊性，提高钢的强度和抗腐蚀性2.3.22.3.22.3.22.3.2成材过程的影响成材过程的影响成材过程的影响成材过程的影响（了解）（了解）（了解）（了解）1 1、冶炼、冶炼 平炉炼钢质量好，但效率低（已停产）； 氧气顶吹转炉炼钢质量好，效率高（主要的炼钢方法） 碱性侧吹转

14、炉炼钢质量差（禁用）； 电炉炼钢质量好，但成本高（不用）； 冶冶金金过过程程形形成成不不同同化化学学成成分分、含含量量、组组织织结结构构、质质量量，从从而而确定不同的钢种、钢号及其相应的力学性能。确定不同的钢种、钢号及其相应的力学性能。2 2、浇铸、浇铸方法：方法：、浇入铸模做成钢锭；（传统）、浇入铸模做成钢锭；（传统） 、浇入连续浇铸机做成钢坯；、浇入连续浇铸机做成钢坯；（现代）（现代）沸沸腾腾钢钢加加弱弱脱脱氧氧剂剂（锰锰），脱脱氧氧不不充充分分，浇浇铸铸时时有有大大量量气气体逸出，引起钢液剧烈沸腾，冷却快，晶粒粗，缺陷较严重；体逸出，引起钢液剧烈沸腾，冷却快，晶粒粗，缺陷较严重；镇镇静静

15、钢钢加加强强脱脱氧氧剂剂（硅硅、铝铝或或钛钛），保保温温时时间间长长，氧氧气气杂杂质少且晶粒较细，偏析等缺陷不严重，所以钢材性能比较好。质少且晶粒较细，偏析等缺陷不严重，所以钢材性能比较好。冶金缺陷：冶金缺陷：偏析偏析指金属结晶后化学成分分布不匀；指金属结晶后化学成分分布不匀；非金属夹杂非金属夹杂指钢中含有如硫化物等杂质；指钢中含有如硫化物等杂质；气泡气泡指浇铸时由指浇铸时由FeO与与C作用所生成的作用所生成的CO气不能充分逸出气不能充分逸出 而留在钢锭内形成的微小空洞。而留在钢锭内形成的微小空洞。3 3、轧制、轧制 钢钢材材的的轧轧制制能能使使金金属属的的晶晶粒粒变变细细，也也能能使使气气泡

16、泡、裂裂纹纹等等焊焊合合，因因而而改改善善了了钢钢材材的的力力学学性性能能。薄薄板板因因辊辊轧轧次次数数多多，其其强度比厚板略高。强度比厚板略高。4 4、热处理、热处理 目的：取得高强度的同时，保持良好的塑性好韧性。目的：取得高强度的同时，保持良好的塑性好韧性。 正火正火 回火回火 淬火加回火淬火加回火2.3.3 2.3.3 2.3.3 2.3.3 影响钢材性能的其他因素影响钢材性能的其他因素影响钢材性能的其他因素影响钢材性能的其他因素（了解）（了解）（了解）（了解）1 1 1 1、冷加工硬化、冷加工硬化、冷加工硬化、冷加工硬化 ( ( ( (应变硬化应变硬化应变硬化应变硬化) ) ) )2

17、2 2 2、温度影响、温度影响、温度影响、温度影响3 3 3 3、应力集中、应力集中、应力集中、应力集中2.4 2.4 2.4 2.4 钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载的效应钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载的效应钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载的效应钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载的效应 （不要求）（不要求）（不要求）（不要求）2.5 2.5 2.5 2.5 建筑钢材的类别和钢材的选用建筑钢材的类别和钢材的选用建筑钢材的类别和钢材的选用建筑钢材的类别和钢材的选用2.5.12.5.12.5.12.5.1建筑钢材的类别建筑钢材的类别建筑钢材的类别建筑钢材的类别 钢钢结结构构用用的的

18、钢钢材材主主要要有有两两个个种种类类，即即碳碳素素结结构钢构钢和和低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢。1 1 1 1、碳素结构钢、碳素结构钢、碳素结构钢、碳素结构钢 碳碳素素结结构构钢钢的的牌牌号号 (简简称称钢钢号号)有有Q195、Q215A及及B，Q235A、B、C及及D，Q255A及及B以及以及Q275。A、B、C或或D表示按质量划分的级别。表示按质量划分的级别。脱脱氧氧方方法法的的符符号号如如“F”、 “Z” 、“TZ”、 “b” 等等。镇镇静钢和特殊镇静钢的符号可省略。静钢和特殊镇静钢的符号可省略。建筑结构在碳素结构钢这一钢种中主要应用建筑结构在碳素结构钢这一钢种中主要应用Q235

19、235这一钢号。这一钢号。 钢号中质量分级钢号中质量分级由由A到到D，表示质量的表示质量的由低到高由低到高。A级钢级钢冲击韧性不作为要求条件，冷弯试验只在需方要求时进行；冲击韧性不作为要求条件，冷弯试验只在需方要求时进行；B级钢级钢要求常温（要求常温（205 ）冲击值）冲击值AKV 27J、冷弯合格；冷弯合格；C级钢级钢要求常温（要求常温（0 ）冲击值）冲击值AKV 27J、冷弯合格；冷弯合格；D级钢级钢要求常温（要求常温（20 ）冲击值）冲击值AKV 27J、冷弯合格；冷弯合格； 对对Q235钢来说，钢来说，A、B两级的脱氧方法可以是两级的脱氧方法可以是Z、b或或F，C级只能是级只能是Z，D

20、级只能是级只能是TZ。 2 2 2 2、低合金高强度结构钢、低合金高强度结构钢、低合金高强度结构钢、低合金高强度结构钢 低低合合金金高高强强度度结结构构钢钢是是在在冶冶炼炼过过程程中中添添加加少少量量合合金金元元素素（总总量量低低于于5），使使钢钢的的强强度度明明显显提提高高。Q345、Q390和和Q420是钢结构设计规范规定采用的钢种。是钢结构设计规范规定采用的钢种。抗震结构只能用抗震结构只能用Q345。质量等级：质量等级：A级钢级钢冲击韧性不是要求条件，冷弯试验在需方要求时进行；冲击韧性不是要求条件，冷弯试验在需方要求时进行；B级钢级钢要求常温（要求常温（205 ）冲击值）冲击值AKV 3

21、4J、冷弯合格；冷弯合格；C级钢级钢要求要求0 冲击值冲击值AKV 34J、冷弯合格；冷弯合格；D级钢级钢要求负温（要求负温（20 ）冲击值）冲击值AKV 34J、冷弯合格；冷弯合格；E级钢级钢要求负温（要求负温（40 ）冲击值）冲击值AKV 27J、冷弯合格。冷弯合格。 其中其中A、B级属于镇静钢，级属于镇静钢，C、D、E级属于特殊镇静钢。级属于特殊镇静钢。2.5.2 2.5.2 钢材的选择钢材的选择总的原则：总的原则：安全可靠、经济合理安全可靠、经济合理需考虑因素：需考虑因素：结构的重要性结构的重要性荷载情况荷载情况连接方法连接方法结构所处的温度和环境结构所处的温度和环境钢材厚度钢材厚度1

22、 1 1 1、选用原则、选用原则、选用原则、选用原则承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证焊接结构应保证碳的极限含量焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试验的合格保证需要验算疲劳以及主要的受拉或受弯的焊接结构的钢材应具有的冲击韧性合格保证2 2 2 2、选用建议、选用建议、选用建议、选用建议钢结构所用钢材主要有：热轧钢板、热轧型钢、冷轧薄钢板、冷弯薄壁型钢热轧钢板 符号“”“宽度厚度”厚钢板：厚度4.560mm，宽度6003000mm，长度412m 用做大型实腹式梁柱翼缘、腹板薄钢板：厚度0.354mm，宽度5001500mm，长度0.54

23、m 用于制作冷弯薄壁型钢扁钢：厚度460mm，宽度12200mm，长度39m 焊接组合梁柱翼缘板，各种连接板、加劲肋等2.5.3 2.5.3 钢材的规格钢材的规格热轧型钢角钢： 等边角钢 不等边角钢等边（等肢）符号“L”“边长厚度”不等边（不等肢）符号“L”“长边宽短边宽厚度”主要用来制作桁架等格构式结构的杆件和支撑等连接杆件工字钢：工字钢工字钢 H型钢及剖分型钢及剖分T型钢型钢工字钢工字钢符号符号“I”号数（截面高号数（截面高cm）类别（）类别（a、b、c腹板厚度）腹板厚度）H型钢型钢符号符号“HW、HM、HN”“高高H宽宽B腹板厚腹板厚t1翼翼缘缘t2”T型钢型钢符号符号“TW、TM、TN

24、”“高高H宽宽B腹板厚腹板厚t1翼缘翼缘t2”槽钢：普通槽钢普通槽钢 轻型槽钢轻型槽钢表示方法表示方法符号符号“”号数（截面高号数（截面高cm）类别（）类别（a、b、c腹板厚度）腹板厚度）适于作檩条等双向受弯的构件，也可用其组成组合或格构适于作檩条等双向受弯的构件，也可用其组成组合或格构式构件式构件钢管 无缝钢管无缝钢管 焊接钢管焊接钢管表示方法表示方法符号符号“”“外径外径厚度厚度”常用作桁架、网架、网壳等平面和空间格构式结构的杆件；常用作桁架、网架、网壳等平面和空间格构式结构的杆件；在钢管混凝土柱中也有广泛的应用在钢管混凝土柱中也有广泛的应用 冷扎薄钢板冷弯薄壁型钢：采用采用0.41.6m

25、m的薄钢板经辊压成型的压型钢板和采用的薄钢板经辊压成型的压型钢板和采用1.56mm厚的钢板经冷弯和辊压成型的型材，厚的钢板经冷弯和辊压成型的型材，广泛地应用广泛地应用于国内外轻钢建筑结构中或用作轻型屋面及墙面等构件于国内外轻钢建筑结构中或用作轻型屋面及墙面等构件钢压型钢板钢压型钢板 冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢3.1 3.1 轴心受力构件的强度及截面选择轴心受力构件的强度及截面选择钢结构的承载能力钢结构的承载能力分为分为：截面截面承载能力承载能力取决于材料强度、应力性质及其在截面上的取决于材料强度、应力性质及其在截面上的 分布；分布；构件构件承载能力承载能力稳定承载能力，和构件的整体刚度有关；稳定

26、承载能力，和构件的整体刚度有关；结构结构承载能力承载能力也由结构的稳定承载力决定。也由结构的稳定承载力决定。 第第3 3章章 构件的截面承载力构件的截面承载力强度强度 1 1 1 1、轴心受力构件的应用、轴心受力构件的应用、轴心受力构件的应用、轴心受力构件的应用定义定义指力的作用线和杆的形心轴线相互重合的一类受力构件。指力的作用线和杆的形心轴线相互重合的一类受力构件。应应用用轴轴心心受受力力构构件件在在实实际际工工程程中中的的应应用用非非常常普普遍遍，例例如如各各种种支支撑撑、桁桁架架、塔塔架架、网网架架和和网网壳壳中中的的杆杆件件基基本本都都是是轴轴心心受受力力构件。构件。 柱通常由柱头、柱

27、身和柱脚三部分组成2 2、轴心受力构件的截面形式、轴心受力构件的截面形式截面形式可分为：截面形式可分为：实腹式实腹式 和和 格构式格构式 两大类。两大类。1）实腹式截面）实腹式截面2）格构式截面）格构式截面截面由两个或多个型钢肢件通过缀材连接而成。截面由两个或多个型钢肢件通过缀材连接而成。3 3、轴心受力构件的设计内容、轴心受力构件的设计内容 轴轴心心受受力力构构件件轴心受拉构件轴心受拉构件轴心受压构件轴心受压构件强度强度 （承载能力极限状态承载能力极限状态）刚度刚度 （正常使用极限状态正常使用极限状态）强度强度刚度刚度 （正常使用极限状态正常使用极限状态）稳定稳定（承载能力极限状态承载能力极

28、限状态）保证构件刚度保证构件刚度通过限制其长细比，通过限制其长细比，保证构件在运输、安保证构件在运输、安 装、使用时不会产生过大变形。装、使用时不会产生过大变形。轴心受力构件强度承载力以截面轴心受力构件强度承载力以截面平均应力平均应力达到钢达到钢材材屈服应力屈服应力为极限为极限对有削弱的截面，虽然存在对有削弱的截面，虽然存在应力集中应力集中现象，但应现象，但应力高峰区会率先屈服使力高峰区会率先屈服使应力塑性重分布应力塑性重分布，最终达，最终达到到均匀分布均匀分布应力塑性重分布塔塔架架桁架桁架网架网架 梁主要是用作承受横向荷载的构件，主要内力为梁主要是用作承受横向荷载的构件，主要内力为弯矩与剪力

29、。弯矩与剪力。一、梁的类型一、梁的类型 楼盖梁楼盖梁 平台梁平台梁按功能分按功能分 吊车梁吊车梁 檩条檩条 墙架梁等墙架梁等3.2 3.2 梁的类型和强度梁的类型和强度3.2.1 3.2.1 梁的类型梁的类型按受力不同分为按受力不同分为：单向弯曲梁和双向弯曲梁单向弯曲梁和双向弯曲梁按制作方法分：按制作方法分：型钢梁型钢梁 和和 组合梁组合梁热轧型钢梁热轧型钢梁焊接组合梁焊接组合梁冷弯薄壁型钢梁冷弯薄壁型钢梁蜂窝梁蜂窝梁钢钢砼组合梁砼组合梁二、梁的计算内容二、梁的计算内容正常使用极限状态正常使用极限状态刚度刚度承载能力极限状态承载能力极限状态强度强度 抗弯强度抗弯强度 抗剪强度抗剪强度 局部压应

30、力局部压应力 折算应力折算应力整体稳定整体稳定局部稳定局部稳定3.2.2 3.2.2 3.2.2 3.2.2 梁的弯曲、剪切强度梁的弯曲、剪切强度梁的弯曲、剪切强度梁的弯曲、剪切强度1 1 1 1、梁的正应力（抗弯强度）、梁的正应力（抗弯强度）、梁的正应力（抗弯强度）、梁的正应力（抗弯强度）弹性阶段：弹性阶段：正应力为直线分布，梁最外缘正应力不超过屈服点弹塑性阶段：弹塑性阶段：梁边缘区域应力屈服，而中和轴附近仍处于弹性塑性阶段：塑性阶段：梁全截面应力等于屈服点，形成塑性铰达到承载极限2 2、梁的剪应力、梁的剪应力1 1 1 1、拉弯、压弯构件的应用、拉弯、压弯构件的应用、拉弯、压弯构件的应用、

31、拉弯、压弯构件的应用拉弯构件同时承受轴线拉力和弯矩的构件；压弯构件同时承受轴线压力和弯矩的构件；应用框架柱、刚架柱、海洋平台的立柱、有非节间荷载下的桁架弦杆等。3.6 3.6 拉弯和压弯构件拉弯和压弯构件 一般工业厂房和多层房屋的框架柱均为一般工业厂房和多层房屋的框架柱均为拉弯和压弯拉弯和压弯构件。构件。NMNe2 2、截面形式、截面形式多为单轴对称的实腹式截面或格构式截面。3、计算内容、计算内容l拉弯构件：拉弯构件： 承载能力极限状态：承载能力极限状态：强度强度 正常使用极限状态：正常使用极限状态：刚度刚度l压弯构件压弯构件（见下页）（见下页）强度强度稳定稳定实腹式实腹式*格构式格构式弯矩作

32、用在实轴上弯矩作用在实轴上 弯矩作用在虚轴上弯矩作用在虚轴上 (分肢稳定分肢稳定)整体稳定整体稳定局部稳定局部稳定承承载载能能力力极极限限状状态态正正常常使使用用极极限限状状态态刚度刚度 平面内稳定平面内稳定* 平面外稳定平面外稳定*拉弯构件的容许长细比和轴心拉杆相同；拉弯构件的容许长细比和轴心拉杆相同；压弯构件的容许长细比和轴心压杆相同。压弯构件的容许长细比和轴心压杆相同。一、失稳的类别一、失稳的类别一、失稳的类别一、失稳的类别（了解）（了解）（了解）（了解）1 1 1 1、分支点失稳（分岔屈曲）、分支点失稳（分岔屈曲）、分支点失稳（分岔屈曲）、分支点失稳（分岔屈曲）亦称为第一类稳定问题第一

33、类稳定问题。在临界状态时，结构（构件）从初始的平衡状态突变到与其临近的另一平衡状态。又分为： 稳定分岔屈曲分岔屈曲后，结构还可承受荷载增量。 不稳定分岔屈曲分岔屈曲后，结构只能在比临界荷载低 的荷载下才能保持平衡状态。第第4 4章章 单个构件的承载能力单个构件的承载能力稳定性稳定性 例如：有初弯曲的轴压杆。随荷载增加到一定程度时，截面的塑性区域不断发展，内外力不能继续保持稳定的平衡。2 2、极值点失稳、极值点失稳、极值点失稳、极值点失稳结构（构件）从受力开始到破坏没有平衡状态分岔，临界状态表现为不能再承受荷载增量，杆件只能在卸杆件只能在卸载下才能保持平衡，这类稳定问题也称为载下才能保持平衡，这

34、类稳定问题也称为第二类稳定问题第二类稳定问题。跃越屈曲跃越屈曲跃越屈曲跃越屈曲结构（构件）以大幅度的变形从一个平衡状态跳到另一个平衡状态。二、轴心受压构件的整体稳定计算二、轴心受压构件的整体稳定计算（了解）（了解）-整体稳定系数，根据构件截面类型和长细比查表确定。选择原则选择原则选择原则选择原则面积的分布应适当远离轴线，以增加截面的惯性矩和回转半径。在保证局部稳定的条件下，提高柱的整体稳定性和刚度两个主轴方向的长细比应尽量接近，即，比较经济；便于与其他构件连接构造简便，制造省工选用能够供应的钢材规格等1 1 1 1、实腹柱的截面形式、实腹柱的截面形式、实腹柱的截面形式、实腹柱的截面形式三、实腹

35、式柱和格构式柱三、实腹式柱和格构式柱 截面图形、名称优点缺点省工、价廉ix，iy相差很大，当l0x，l0y接近时很不经济省工，双向ix，iy接近，经济性好规格有限制实腹式轴压杆常用截面形式及其优缺点实腹式轴压杆常用截面形式及其优缺点 双向双向 ix ， iy 接近，接近，经济性好，截面组经济性好，截面组合灵活，便于自动合灵活，便于自动焊焊 增加加工焊接工增加加工焊接工作量作量 加工量较少，材料加工量较少，材料单价较低单价较低 用材增多，截面用材增多，截面形式、尺寸均受形式、尺寸均受限制，连接复杂限制，连接复杂 ix 和和 iy 相同或接近相同或接近（矩形管），回转（矩形管），回转半径大，抗压稳

36、定半径大，抗压稳定性好，用材省，抗性好，用材省，抗扭刚度大扭刚度大 圆管单价较高，圆管单价较高，与其它构件连接与其它构件连接时相对较繁时相对较繁 实腹式轴压杆常用截面形式及其优缺点实腹式轴压杆常用截面形式及其优缺点 一般采用双轴对称截面，分肢通常采用槽钢和工字钢， 有时也采用四个角钢或三个圆管作为肢件。 2 2、格构柱的截面形式、格构柱的截面形式a、b、c截面：截面：x为虚轴为虚轴y为实轴为实轴d、e截面：截面：x、 y 均为虚轴均为虚轴缀条式格构柱常采用角钢作为缀条缀条式格构柱常采用角钢作为缀条 缀条可布置成不带横杆或带横杆的三角形体系缀条可布置成不带横杆或带横杆的三角形体系缀板式格构柱常采

37、用钢板作为缀板缀板式格构柱常采用钢板作为缀板第第7 7章章 钢结构的连接和节点构造钢结构的连接和节点构造钢结构连接原则：钢结构连接原则：安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便、节约钢材安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便、节约钢材连接方法连接方法焊接连接、铆钉连接、螺栓连接焊接连接、铆钉连接、螺栓连接a-焊缝连接；焊缝连接； b-铆钉连接；铆钉连接； c-螺栓连接螺栓连接;7.1 7.1 7.1 7.1 钢结构的连接方法钢结构的连接方法钢结构的连接方法钢结构的连接方法7.1.1 7.1.1 焊缝连接焊缝连接（最主要的连接方法）（最主要的连接方法）优点：优点：构造简单，任何形式的构件都可直接相

38、连；构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大连接的密闭性好，结构刚度大 缺点：缺点：在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出低温冷脆问题较为突出 7.1.2 7.1.2

39、 铆钉连接铆钉连接（很少采用）很少采用）缺点：缺点：构造复杂，费钢费工；构造复杂，费钢费工；优点：优点：塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查。塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查。 在重型和直接承受动载的结构中，有时采用。在重型和直接承受动载的结构中，有时采用。7.1.3 7.1.3 螺栓连接螺栓连接普通螺栓连接；高强螺栓连接普通螺栓连接；高强螺栓连接1、普通螺栓连接、普通螺栓连接分为分为A、B、C三个等级三个等级类别类别加工精度加工精度抗剪抗剪 性能性能成本成本特点特点精制精制 (A、B)级级 高，栓径与孔高，栓径与孔径之差为径之差为0.50.8mm，I I类孔类孔 高高 高高 抗剪性能

40、好，变形小；抗剪性能好，变形小；制造安装复杂；制造安装复杂；用于构件精度很高的结构；用于构件精度很高的结构；粗制粗制 (C级级)较低，栓径与较低，栓径与孔径之差为孔径之差为11.5mm, 1.5mm, 类孔类孔较低较低 低低 传递剪力有滑移；传递剪力有滑移；抗拉性较好；抗拉性较好；广泛应用承受拉力的连接。广泛应用承受拉力的连接。A级、级、B级螺栓材料性能为级螺栓材料性能为8.8级级表示螺栓的抗拉强度下限值为表示螺栓的抗拉强度下限值为800N/mm2，屈强比为，屈强比为0.8C级螺栓材料性能为级螺栓材料性能为4.6级或级或4.8级级表示螺栓的抗拉强度下限值为表示螺栓的抗拉强度下限值为400N/m

41、m2，屈强比为，屈强比为0.6或或0.82、高强螺栓连接、高强螺栓连接l 高强度螺栓分为大六角头型和扭剪型两种高强度螺栓分为大六角头型和扭剪型两种摩擦型高强螺栓摩擦型高强螺栓靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过接触面摩擦力作为设计准靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过接触面摩擦力作为设计准则则螺杆与螺孔之差螺杆与螺孔之差1.52.0mm剪切变形小，弹性性能好，施工较简单，剪切变形小，弹性性能好，施工较简单，可拆卸，可拆卸，耐疲劳、耐疲劳、抗动力荷载性能好，承载力较承压型低抗动力荷载性能好，承载力较承压型低特别适用于承受动力荷载的结构特别适用于承受动力荷载的结构承压型高强螺栓承压型高强螺栓允许接触面滑移，以

42、连接达到破坏极限承载力为设计准则。允许接触面滑移，以连接达到破坏极限承载力为设计准则。螺杆与螺孔之差螺杆与螺孔之差1.01.5mm承载力高，连接紧凑，但抗剪变形大，承载力高，连接紧凑，但抗剪变形大，不能重复使用不能重复使用一般仅用于承受静载和间接承受动载结构中的连接一般仅用于承受静载和间接承受动载结构中的连接按传力机理分两种：按传力机理分两种：7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 常用焊接方法常用焊接方法常用焊接方法常用焊接方法( ( ( (了解）了解）了解）了解）电弧焊电弧焊（最常用）（最常用）手工电弧焊：手工电弧焊：工地焊接时使用。优点

43、：设备简单，使用方便；缺工地焊接时使用。优点：设备简单，使用方便；缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。埋弧焊：埋弧焊：分自动或半自动埋弧焊，在工厂加工时使用。优点：自分自动或半自动埋弧焊，在工厂加工时使用。优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质量好。缺点：设动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质量好。缺点：设备投资大，施工位置受限等。备投资大，施工位置受限等。 电阻焊：电阻焊：点焊，多用于模压和冷弯薄壁型钢等薄板焊接。点焊，多用于模压和冷弯薄壁型钢等薄板焊接。电渣焊：电渣焊：一般在立焊位置进行。一般在立焊位置

44、进行。气体保护焊：气体保护焊：在工厂加工时使用，多用于厚钢板的焊接。优在工厂加工时使用，多用于厚钢板的焊接。优点：焊接速度快，焊接质量好。缺点：施工条件受限制等。点：焊接速度快，焊接质量好。缺点：施工条件受限制等。 优点优点构造简单，节约钢材、加工方便，便于采用构造简单，节约钢材、加工方便，便于采用 自动化操作，连接的密闭性好，结构的刚自动化操作，连接的密闭性好，结构的刚 度大。度大。 缺点缺点在焊缝以及焊缝附近的热影响区材质变脆，焊接会在焊缝以及焊缝附近的热影响区材质变脆，焊接会产生残余应力，导致受压构件的承载力减低，裂纹产生残余应力，导致受压构件的承载力减低，裂纹的扩展会发展到整体。的扩展

45、会发展到整体。 焊缝连接的优缺点焊缝连接的优缺点（同前）l焊条与焊件强度相适应；不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。焊条的型号有：焊条的型号有：E43E43型、型、 E50E50型、型、 E55E55型型7.2.2 7.2.2 7.2.2 7.2.2 焊缝连接形式和焊缝形式焊缝连接形式和焊缝形式焊缝连接形式和焊缝形式焊缝连接形式和焊缝形式1 1、焊缝的连接形式、焊缝的连接形式对对 接接搭接搭接T T型连接型连接角接角接2 2、焊缝的形式、焊缝的形式l 按构件相对位置按构件相对位置对接焊缝对接焊缝对接焊缝对接焊缝角焊缝角焊缝角焊缝角焊缝正正对接焊缝对接焊缝斜对接焊缝斜对接焊缝l

46、按施焊的相对位置按施焊的相对位置7.2.3 7.2.3 7.2.3 7.2.3 焊缝缺陷及焊缝焊缝质量检查焊缝缺陷及焊缝焊缝质量检查焊缝缺陷及焊缝焊缝质量检查焊缝缺陷及焊缝焊缝质量检查( ( ( (一一一一) ) ) ) 焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷（二）焊缝质量检查（二）焊缝质量检查（二）焊缝质量检查（二）焊缝质量检查7.2.4 7.2.4 焊缝代号焊缝代号b.b指引线指引线基准线基准线基本符号基本符号7.3 7.3 对接焊缝连接的构造与计算对接焊缝连接的构造与计算一、对接焊缝的构造要求一、对接焊缝的构造要求一、对接焊缝的构造要求一、对接焊缝的构造要求1 1 1 1、坡口：、坡口：、坡口

47、：、坡口：为使焊件能焊透，根据板厚采用不同的坡口形式。为使焊件能焊透，根据板厚采用不同的坡口形式。b=0.52mm（a）b=23mm（b）b=23mm（C）p p（d）b=34mmp pb=34mmp p（e）b=34mmp p（f）2 2、引弧板、引弧板、引弧板、引弧板为了消除起弧、落弧点不能焊透引起的焊口，可加引弧板。为了消除起弧、落弧点不能焊透引起的焊口，可加引弧板。l 焊缝的计算长度取值：焊缝的计算长度取值：无引弧板时：无引弧板时：每条焊缝的计算长度等于实际长度减去每条焊缝的计算长度等于实际长度减去2t2t1， t t1较薄焊件厚度较薄焊件厚度采用引弧板时：采用引弧板时：每条焊缝的计算

48、长度等于实际长度每条焊缝的计算长度等于实际长度 3 3、当板件厚度或宽度在一侧相差大于、当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm4mm时，应做坡度不大于时，应做坡度不大于 1:2.5(1:2.5(静载静载) )或或1:4(1:4(动载动载) )的斜角，以减小应力集中。的斜角，以减小应力集中。1:2.51:2.5二、对接焊缝的计算二、对接焊缝的计算（不要求）（不要求）对接焊缝的应力分布基本与焊件相同，对一二级焊缝不对接焊缝的应力分布基本与焊件相同，对一二级焊缝不必计算。只有三级焊缝受拉力作用才需进行计算！必计算。只有三级焊缝受拉力作用才需进行计算！7.4 7.4 角焊缝的构造与计算角焊缝的构造与计算

49、一、角焊缝的形式和强度一、角焊缝的形式和强度直角角焊缝直角角焊缝斜角角焊缝斜角角焊缝焊脚尺寸焊脚尺寸hf角焊缝按其与作用力的关系可分为：角焊缝按其与作用力的关系可分为：焊缝长度方向与作用力平行焊缝长度方向与作用力平行正面角焊缝正面角焊缝侧面角焊缝侧面角焊缝焊缝长度方向与作用力垂直焊缝长度方向与作用力垂直Ny 正面焊缝正面焊缝N N侧面焊缝侧面焊缝侧面角焊缝：侧面角焊缝： 应力分布不均匀。弹模低强应力分布不均匀。弹模低强度低，但塑性较好。度低，但塑性较好。正面角焊缝：正面角焊缝：应力集中严应力集中严重，易于开裂。破坏强度要重，易于开裂。破坏强度要高一些，但塑性差。高一些，但塑性差。 二、角焊缝的

50、构造要求二、角焊缝的构造要求1、焊脚尺寸、焊脚尺寸hf不应过小。保证焊缝最小承载力，并防止焊缝冷却过快而产生裂纹；不应太大。防止焊缝收缩产生较大的焊接变形，防止热影响区扩大，而产生裂缝和烧穿。2、焊缝长度、焊缝长度lw焊缝长度过小，焊局部加热严重，起落弧坑相距太近，是焊缝不可靠；焊缝长度太大，焊缝应力不均匀，可能焊缝端部道道极值破坏，中部应力还为发挥承载力。此现象对承受动载尤为不利。3、转角处：、转角处：围焊需连续施焊；焊缝端部做绕角焊，避免起落弧焊缺陷发生在应力集中的转角处。4、板件仅用两侧焊缝连接时：、板件仅用两侧焊缝连接时：为避免应力传递过于弯折或应力过分不均，焊缝长度和侧焊缝距离应满足

51、一定的要求。5、搭接连接：、搭接连接：不能只用1条正面焊缝穿力，且长度满足要求。l产生的原因：不均匀的加热和冷却产生的原因：不均匀的加热和冷却二、焊接残余应力的分类二、焊接残余应力的分类 纵向焊接残余应力纵向焊接残余应力沿焊缝长度方向沿焊缝长度方向; ; 横向焊接残余应力横向焊接残余应力垂直于焊缝长度方向垂直于焊缝长度方向; ; 沿厚度方向的焊接残余应力沿厚度方向的焊接残余应力l焊接残余应力是内应力，在焊件内自相平衡。焊接残余应力是内应力，在焊件内自相平衡。l焊缝附近为拉应力，焊缝稍远区产生压应力。焊缝附近为拉应力，焊缝稍远区产生压应力。7.5 7.5 焊接热效应焊接热效应一、焊接残余应力产生

52、的原因一、焊接残余应力产生的原因三、焊接残余应力对结构性能的影响三、焊接残余应力对结构性能的影响1 1、对结构静力强度的影响、对结构静力强度的影响因焊接残余应力自相平衡，故：因焊接残余应力自相平衡，故：焊接残余应力焊接残余应力对结构的静力强度没有影响。对结构的静力强度没有影响。2 2、对结构刚度的影响、对结构刚度的影响焊接残余应力的存在降低结构的刚度。焊接残余应力的存在降低结构的刚度。3 3、焊接残余应力会降低压杆的稳定承载力、焊接残余应力会降低压杆的稳定承载力 对于厚板或交叉焊缝，将产生三向焊接残余拉应对于厚板或交叉焊缝，将产生三向焊接残余拉应力，增加了钢材低温脆断倾向。力，增加了钢材低温脆

53、断倾向。4 4、对低温冷脆的影响、对低温冷脆的影响5 5、对疲劳强度的影响、对疲劳强度的影响 三向焊接残余拉应力降低材料的塑性，从而疲三向焊接残余拉应力降低材料的塑性，从而疲劳强度降低！劳强度降低！四、焊接残余变形四、焊接残余变形五、减小焊接残余应力和残余变形的措施五、减小焊接残余应力和残余变形的措施1 1、设计上的措施；、设计上的措施；（1 1）焊接位置的合理安排）焊接位置的合理安排（2 2）焊缝尺寸要适当）焊缝尺寸要适当（3 3）焊缝数量要少，且不宜过分集中）焊缝数量要少，且不宜过分集中（4 4）应尽量避免两条以上的焊缝垂直交叉）应尽量避免两条以上的焊缝垂直交叉（5 5）应尽量避免母材在厚

54、度方向的收缩应力）应尽量避免母材在厚度方向的收缩应力2 2、加工工艺上的措施、加工工艺上的措施（1 1）采用合理的施焊顺序）采用合理的施焊顺序（2 2）采用反变形处理）采用反变形处理（3 3）小尺寸焊件，应焊前预热或焊后回火处理）小尺寸焊件，应焊前预热或焊后回火处理原则原则：简单、统一、整齐而紧凑。：简单、统一、整齐而紧凑。并列和错列两种并列和错列两种形式：形式：并列：并列：比较简单整齐，连接板尺寸比较简单整齐，连接板尺寸小，但对构件截面削弱较大小，但对构件截面削弱较大 。错列：错列：可以减小螺栓孔对截面的削可以减小螺栓孔对截面的削弱，但螺栓孔排列不紧凑，连接板弱，但螺栓孔排列不紧凑，连接板尺

55、寸较大。尺寸较大。 7.5 螺栓连接的构造螺栓连接的构造一、一、 螺栓的排列螺栓的排列A A 并列并列中距中距中距中距 边距边距边距边距端距端距B B 错列错列螺栓的排列要求螺栓的排列要求受力要求：受力要求：垂直于受力方向：螺孔中距和边距限制垂直于受力方向：螺孔中距和边距限制顺力作用方向：端距限制顺力作用方向：端距限制防止孔端钢板剪断，防止孔端钢板剪断，2d0 ；构造要求：构造要求：防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中矩防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中矩最大值；最大值；施工要求：施工要求：为便于拧紧螺栓，留适当间距（不同的工具有为便于拧紧螺栓，留适当间距（不同的工具有不同要求），最小中

56、距为不同要求），最小中距为3d0； 螺栓或铆钉的最大、最小容许长度螺栓或铆钉的最大、最小容许长度二、普通螺栓的种类二、普通螺栓的种类A A、B B级级 - - 精制螺栓精制螺栓- - 粗制螺栓粗制螺栓C C级级类孔，孔径类孔，孔径(d(do o) )比栓杆比栓杆直径直径(d)(d)大大0.30.30.5mm0.5mm；性能等级为性能等级为8.88.8级。级。类孔，孔径类孔，孔径(do)(do)比栓杆直比栓杆直径径(d)(d)大大1.51.53mm3mm；性能等级为性能等级为4.64.6或或4.84.8级。级。钢结构一般选用钢结构一般选用C C级（粗制）级（粗制）六角螺母螺栓，用六角螺母螺栓，用

57、M M表示，例如表示，例如 M16M16、M20 M20 等。等。每一杆件在节点及拼接接头一端，每一杆件在节点及拼接接头一端，不宜不宜少于两个永久螺栓；少于两个永久螺栓；对直接承受动载的普通螺栓连接应采取防止螺帽松动措施；对直接承受动载的普通螺栓连接应采取防止螺帽松动措施；C级螺栓只宜用于级螺栓只宜用于杆轴方向受拉杆轴方向受拉，或承受，或承受静载静载结构的结构的次要次要连接、连接、可拆卸结构可拆卸结构的连接和的连接和临时固定构件临时固定构件的受剪连接；对重要的或受的受剪连接；对重要的或受反复动载作用的连接不得采用反复动载作用的连接不得采用C级螺栓。级螺栓。型钢拼接采用高强度螺栓连接时，应采用钢

58、板作为拼接件；型钢拼接采用高强度螺栓连接时，应采用钢板作为拼接件；在高强度螺栓连接范围内，应说明构件接触面的处理方法；在高强度螺栓连接范围内，应说明构件接触面的处理方法；沿杆轴方向受拉的螺栓连接中，应适当加强端板刚度（如加设沿杆轴方向受拉的螺栓连接中，应适当加强端板刚度（如加设加劲肋），以减少撬力对螺栓抗拉承载力的不利影响。加劲肋），以减少撬力对螺栓抗拉承载力的不利影响。三、三、 螺栓连接的构造螺栓连接的构造（了解）（了解）按受力情况分按受力情况分：螺栓只承受剪力螺栓只承受剪力螺栓只承受拉力螺栓只承受拉力螺栓承受拉力和剪力共同作用螺栓承受拉力和剪力共同作用7.6 普通螺栓连接的工作性能普通螺栓

59、连接的工作性能（了解）（了解）一、一、 普通螺栓的普通螺栓的抗剪抗剪连接连接1、 抗剪连接的工作性能抗剪连接的工作性能抗剪螺栓的破坏形式：抗剪螺栓的破坏形式：1、螺栓杆被剪断、螺栓杆被剪断2、板件被挤坏（孔壁承压破坏）、板件被挤坏（孔壁承压破坏）3、板件被拉断、板件被拉断4、板件冲剪破坏、板件冲剪破坏5、螺栓杆弯剪破坏、螺栓杆弯剪破坏6、螺栓双剪破坏、螺栓双剪破坏板件被拉断板件被拉断破坏形式属于构件的强度计算；破坏形式属于构件的强度计算；只考虑只考虑螺栓杆被剪断螺栓杆被剪断和和孔壁承压破坏孔壁承压破坏两种破坏。两种破坏。端矩不应小于端矩不应小于2d2dO O栓杆长度不应大于栓杆长度不应大于5d

60、5d以上以上1、2、3三种破坏形式通过强度计算避免。三种破坏形式通过强度计算避免。4 4、5 5、6 6破坏由构造解决。破坏由构造解决。普通螺栓受剪承载力主要由普通螺栓受剪承载力主要由栓杆受剪栓杆受剪和和孔壁承压孔壁承压两种两种破坏模式控制，分别计算，取其小值进行设计破坏模式控制，分别计算，取其小值进行设计 2、单个普通螺栓的抗剪承载力、单个普通螺栓的抗剪承载力3、普通螺栓群抗剪连接计算、普通螺栓群抗剪连接计算a）普通螺栓群）普通螺栓群轴心受剪轴心受剪b）普通螺栓群）普通螺栓群偏心受剪偏心受剪抗拉螺栓连接破坏形式为抗拉螺栓连接破坏形式为螺栓杆被拉断螺栓杆被拉断。螺栓有效直径：螺栓有效直径：抗拉

61、计算采用抗拉计算采用有效直径有效直径de和和有效面积有效面积Ae计算。计算。二、二、 普通螺栓的普通螺栓的抗拉抗拉连接连接1、单个普通螺栓的抗拉承载力、单个普通螺栓的抗拉承载力连接件刚度对螺栓抗拉承载力的影响：连接件刚度对螺栓抗拉承载力的影响：翼缘板刚度不是很大，由于翼缘弯曲，翼缘板刚度不是很大，由于翼缘弯曲，螺栓受到撬力的附加作用，杆力增加。螺栓受到撬力的附加作用，杆力增加。我国规范将螺栓的抗拉强度设计值我国规范将螺栓的抗拉强度设计值降低降低20%来简化考虑撬力影响。来简化考虑撬力影响。 由于垂直于连接板的肋板刚度很大，由于垂直于连接板的肋板刚度很大，通常假定各个螺栓平均受拉。通常假定各个螺

62、栓平均受拉。 2、 普通螺栓群轴心受拉普通螺栓群轴心受拉3、 普通螺栓群弯距受拉普通螺栓群弯距受拉剪力剪力V通过承托板传递通过承托板传递弯矩作用下，离中和轴弯矩作用下，离中和轴越远的螺栓所受拉力越越远的螺栓所受拉力越大，而压力则由部分受大，而压力则由部分受压的端板承受。压的端板承受。4、 普通螺栓群偏心受拉普通螺栓群偏心受拉三、普通螺栓受剪力和拉力的联合作用三、普通螺栓受剪力和拉力的联合作用有两种可能破坏形式：有两种可能破坏形式： 螺栓杆受剪受拉破坏；螺栓杆受剪受拉破坏； 孔壁承压破坏；孔壁承压破坏；Y高强度螺栓高强度螺栓摩擦型摩擦型连接抗剪连接抗剪不容许接触面出现滑移，以出现滑动为抗剪承载力

63、极限状态不容许接触面出现滑移，以出现滑动为抗剪承载力极限状态1、高强度螺栓、高强度螺栓抗剪抗剪连接的工作性能连接的工作性能Y高强度螺栓高强度螺栓承压型承压型连接抗剪连接抗剪容许接触面出现滑移，以连接达到破坏为承载力极限状态容许接触面出现滑移，以连接达到破坏为承载力极限状态达到极限承载力时预拉力几乎完全消失。达到极限承载力时预拉力几乎完全消失。7.7 高强度螺栓连接的工作性能高强度螺栓连接的工作性能（了解）（了解）螺杆中预拉力螺杆中预拉力P与板层间则存在预压力与板层间则存在预压力C维持平衡维持平衡外界外界Nt作用下螺杆中拉力增加作用下螺杆中拉力增加，板件中压力减少，板件中压力减少2、 高强度螺栓

64、高强度螺栓抗拉抗拉连接的工作性能连接的工作性能3、高强度螺栓、高强度螺栓抗拉剪抗拉剪的工作性能的工作性能钢结构识图钢结构识图一、常用型钢表示方法一、常用型钢表示方法二、螺栓、孔、电焊铆钉的表示方法二、螺栓、孔、电焊铆钉的表示方法三、焊缝的表示方法三、焊缝的表示方法1、单面焊缝、单面焊缝1）当箭头指向焊缝所在的一面时，应将图形符号和尺寸标注在横线的上方当箭头指向焊缝所在的一面时，应将图形符号和尺寸标注在横线的上方(图图a)；当；当箭头指向焊缝所在另一面时，应将图形符号和尺寸标注在横线的下方箭头指向焊缝所在另一面时，应将图形符号和尺寸标注在横线的下方(图图b)。2）表示环绕工作件周围的焊缝时，其围

65、焊焊缝符号为圆圈，绘在引出线的转折处，表示环绕工作件周围的焊缝时，其围焊焊缝符号为圆圈，绘在引出线的转折处，并标注焊角尺寸并标注焊角尺寸K(图图c)。2、双面焊缝、双面焊缝1）双面焊缝的标注，应双面焊缝的标注，应在横线的上、下都标注符在横线的上、下都标注符号和尺寸。上方表示箭头号和尺寸。上方表示箭头一面的符号和尺寸，下方一面的符号和尺寸，下方表示另一面的符号和尺寸表示另一面的符号和尺寸(图图a)；2）当两面的焊缝尺寸相当两面的焊缝尺寸相同时，只需在横线上方标同时，只需在横线上方标注焊缝的符号和尺寸注焊缝的符号和尺寸(图图b、c、d)。3个和个和3个以上的焊件相互焊接的焊缝，不得作为双面焊缝标注

66、。其个以上的焊件相互焊接的焊缝，不得作为双面焊缝标注。其焊缝符号和尺寸应分别标注。焊缝符号和尺寸应分别标注。3、三个以上焊件的焊缝、三个以上焊件的焊缝4、相同焊缝的表示、相同焊缝的表示1）在同一图形上，当焊缝型式、断面尺寸和辅助要求均相同时，可只选择一处在同一图形上，当焊缝型式、断面尺寸和辅助要求均相同时，可只选择一处标注焊缝的符号和尺寸，并加注标注焊缝的符号和尺寸，并加注“相同焊缝符号相同焊缝符号”，相同焊缝符号为，相同焊缝符号为3/4圆弧，圆弧，绘在引出线的转折处绘在引出线的转折处(图图a)。2）在同一图形上，当有数种相同的焊缝时，可将焊缝分类编号标注。在同一类在同一图形上，当有数种相同的

67、焊缝时，可将焊缝分类编号标注。在同一类焊缝中可选择一处标注焊缝符号和尺寸。分类编号采用大写的拉丁字母焊缝中可选择一处标注焊缝符号和尺寸。分类编号采用大写的拉丁字母A、B、C(图图b)。5、现场焊缝的表示、现场焊缝的表示6、熔透角焊缝的表示、熔透角焊缝的表示现场焊缝符号为涂黑的三角形旗号，绘在引出线的转折处。熔透角焊缝的符号为涂黑的圆圈，绘在引出线的转折处。熔透角焊缝的符号为涂黑的圆圈，绘在引出线的转折处。四、尺寸标注四、尺寸标注不等边角钢的构件，必须标注出角钢一肢的尺寸。不等边角钢的构件，必须标注出角钢一肢的尺寸。1、不等边角钢的标注、不等边角钢的标注节点尺寸，应注明节点板的尺寸和各杆件螺栓孔

68、中心或中心距，节点尺寸，应注明节点板的尺寸和各杆件螺栓孔中心或中心距，以及杆件端部至几何中心线交点的距离。以及杆件端部至几何中心线交点的距离。2、节点尺寸的标注、节点尺寸的标注3、缀板的标注、缀板的标注双型钢组合截面的构件双型钢组合截面的构件,应注明缀板的数量及尺寸。引出横线上方标注缀应注明缀板的数量及尺寸。引出横线上方标注缀板的数量及缀板的宽度、厚度，引出横线下方标注缀板的长度尺寸。板的数量及缀板的宽度、厚度，引出横线下方标注缀板的长度尺寸。非焊接的节点板，应注明节点板的尺寸和螺栓孔中心与非焊接的节点板，应注明节点板的尺寸和螺栓孔中心与几何中心线交点的距离。几何中心线交点的距离。4、非焊接节点板的尺寸标注、非焊接节点板的尺寸标注