钢结构设计原理

第一章——绪论

1、钢材优点：质量轻强度高；塑性韧性好；材质均匀；工业化程度高工期短；抗震性能好；密闭性好；绿色环保。缺点：防火性耐腐蚀性差；稳定问题突出；造价高

2、钢结构的工程应用：大跨度结构；高层建筑钢结构；工业厂房钢结构；高耸钢结构；桥梁钢结构；板壳钢结构；索膜结构；移动钢结构；钢砼组合结构

第二章——钢结构材料

1、力学性能：强度、塑性（破坏前产生塑性变形，伸长率和截面收缩率）冷弯性能（塑性变形时抵抗产生裂纹。是判断钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标）抗冲击韧性（冲击荷载下抵抗脆性断裂）

2、钢材强度：弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；颈缩阶段。屈服阶段波动曲线的下限为屈服荷载相应的应力为屈服点或流限，反映强度；应变幅度为流幅，越大塑性越好。

3、破坏状态：塑性破坏（构件应力超过屈服点并达到抗拉极限强度产生明显塑性变形断裂）；脆性破坏（破坏前无明显变形，平均应力低于抗拉极限强度甚至低于屈服点。产生原因：裂纹材料韧性钢材化学成分冶金缺陷钢板厚度加载速度应力性质大小最低使用温度连接方法应力集中等。）疲劳破坏（连续反复荷载作用下，应力远低于极限强度甚至低于屈服强度）

4、影响钢材性能因素：化学成分（C主要来源，随其含量增加强度增加塑性可焊性抗腐蚀性降低S O有害热脆性P N有害元素杂质 冷脆性，抗腐蚀能力提高可焊性降低Mn合金元素弱脱氧剂Si合金元素强脱氧剂 ）生产工艺（因脱氧程度不同分为沸腾、镇静、半镇静和特殊镇静钢）；钢材硬化（时效、应变和应变时效硬化）温度影响（温度不超过200℃性能变化不大；达250℃抗拉强度提高塑性韧性下降产生裂缝，蓝脆现象；超300℃屈服点极限强度明显下降；达600℃强度几乎为零，冷脆现象）应力集中

5、钢材分类：碳素结构钢、低合金钢、优质碳素结构钢、优质钢丝绳和建筑结构用钢板

6、Q235AF：屈服强度为235N|mm2 A级沸腾钢（AB级为F或Z，C级只为Z，D级只为TZ，E级为TZ）

《钢结构设计原理》概念复习重点提纲

第一章 绪论

1、钢结构的特点，应用范围。

第二章 钢结构的材料

1、钢结构对材料性能的基本要求是什么？ GB50017—2003推荐承重结构宜采用哪四种钢材（或哪四种钢材符合钢结构对材料性能的基本要求）？

2、简述钢材的主要机械性能（物理力学性能）指标。检验这些力学性能的试验主要有哪些？

3、影响钢材力学性能的主要因素有哪些？

4、各种钢号的表示法及代表的意义。

5、选择钢材时应考虑的主要因素是什么。

第三章 钢结构的连接和节点构造

1、目前我国常用的连接方法有哪些？各有什么特点？

2、焊缝缺陷有哪些？焊缝三级质量检验标准？

3、角焊缝的尺寸限制：写出hfmin，hfmax，Lwmin，Lwmax的值，为什么要有这些限制？

4、简述残余应力的影响。

5、对于抗剪螺栓连接，何谓“解钮扣相象”？计算中如何考虑？

6、绘图说明抗剪螺栓连接的三个工作阶段，并说明普通螺栓连接、承压型高强螺栓连接、摩擦型高强螺栓连接的承载能力极限状态（设计准则）。

7、普通螺栓抗剪连接可能的破坏形式、设计中如何考虑？

8、螺栓连接（普通螺栓、承压型高强螺栓、摩擦型高强螺栓）传递各种内力的计算（计算假定、计算方法等）。

第四、五章 受弯构件

1、以双轴对称工字形梁为例，画出梁四个工作阶段的正应力分布并加以说明；我国规范设计分别是以何阶段为依据的？

2、写出GB50017—2003规定的梁正应力、剪应力、复合应力计算公式。

3、梁正应力验算，考虑梁截面有一定程度的塑性变形的计算有哪些条件？

4、梁的局部压应力验算条件、验算部位、假定、计算公式及其各符号的含义。若σc > f，你如何处理？ 5、简述梁整体稳定的概念（现象及原因），并分析影响梁整体稳定性的主要因素，提高梁整体稳定性的途径和不要验算梁整体稳定的条件。

6、为什么当钢梁整体稳定系数Ψb > 0.6时，要用Ψb′来代替Ψb？

钢结构设计原理报告

众所周知，整个混凝土结构工程包括了钢筋工程、模板工程、混凝土工程。其大致流程为钢筋下料、制作→焊接柱筋→绑扎柱箍筋→支模板架体→安装梁、板、柱模板→焊接梁钢筋→安装梁、板筋→浇筑柱、梁、板砼→砼的养护→拆柱模→拆梁、板模。

钢筋结构的连接方式主要有：焊接连接、绑扎连接、机械连接

1、绑扎连接：绑扎是目前仍为钢筋连接的主要手段之一。采用绑扎连接时其位置和搭接长度必须满足《混凝土结构设计规范》（GB50204－2002）中的规定，轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎接头。钢筋的绑扎接头是采用20~22号火烧丝或镀锌丝，按规范规定的最小搭接钢筋长度，绑扎在一起而成的钢筋接头。本工程中在梁、板钢筋的连接上通常使用绑扎，但当钢筋的直径过大时则不能绑扎连接，因为这样会产生偏心作用的不良效果。

2、焊接连接：混凝土结构设计规范规定，钢筋的接头宜优先采用焊接接头。焊接接头的焊接质量与钢材的焊接性、焊接工艺有关。焊接又分为闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊。其中闪光对焊以及电渣压力焊在工程上使用较为频繁。本工程中柱筋的连接通常采用电渣压力焊，而梁筋中直接较大的钢筋则采

用闪光对焊。

3、机械连接：钢筋机械连接是通过机械手段将两钢筋端头连接连接在一起。本工程中地下室的梁筋连接全部采用直螺纹套筒连接，机械连接质量上会优于焊接，但是在造价上处于劣势，成本较高。

安装完钢筋后便是混凝土结构的模板工程，是混凝土成型施工中的一个十分重要的组成部分。我们所说的模板其实包含了两部分，其一是形成混凝土构件形状和设计尺寸的模板：其二是保证模板形状，尺寸及其空间位置的支撑系统。模板应具有一定的强度和刚度，以保证混凝土自重、施工荷载及混凝土的侧压力作用下不破坏，不变形。支撑系统既要保证模板的空间位置的准确性，又要承受模板、混凝土的自重及施工荷载，因此也应具有足够的强度、刚度和稳定性，以保证在上荷花载的作用下不沉陷，不变形，不破坏。

1 钢结构设计原理复习纲要

知识点1:钢结构的特点

第1章 绪 论

钢结构的特点

1、强度高、塑性、韧性好

2、材质均匀其实际受力和力学计算假定较符合

3、重量轻

4、密闭性能好

5、钢结构制作简便，施工周期短

6、耐热但不耐火

7、耐腐蚀性差

8、低温冷脆倾向

知识点2:钢结构的设计方法

钢结构的设计方法

1.概率极限状态设计法

结构的极限状态

1.承载能力极限状态

2.正常使用极限状态

第二章 钢结构的材料

知识点1:建筑用钢的要求

1.较高的抗拉强度和屈服点

2.较高的塑性和韧性

3.良好的工艺性能

4.对环境良好的适应能力

知识点2:钢材的破坏形式

1、塑性破坏

破坏前有明显的塑性变形，破坏过程长，断口发暗，可以采取

补救措施。

2、脆性破坏

破坏前没有明显的变形和征兆，破坏时的变形远比材料应有的

变形能力小，破坏突然，断口平直、发亮呈晶粒状，无机会补

救。

知识点3:钢材的主要性能

1、强度：屈服强度、极限抗拉强度

2、塑性：伸长率

3、冷弯性能：判定钢材塑性和质量的综合指标

4、冲击韧性：判定钢材强度和塑性的综合指标

知识点4:影响钢材性能的因素

1、化学成分：硫（热脆）、磷（热脆）

2、钢材硬化：强度提高、塑性降低

3、温度影响：正温和负温影响趋势 2 4、应力集中：钢材变脆

5、反复荷载：疲劳破坏（脆性断裂）

知识点5:钢的种类和规格

1、碳素结构钢：代表Q235

2、低合金高强度钢：代表Q345、Q390和Q420

3、钢材的牌号：例如：Q235-A、Q235-B和Q235-C

有何区别

第三章 连接

知识点1:钢结构连接方法和焊缝形式

1、焊接连接：手工电弧焊、焊条与钢材适应

2、普通螺栓连接：精制螺栓、粗制螺栓

3、高强螺栓连接：摩擦型、承压型

4、焊缝形式：对接焊缝、角焊缝

5、焊缝等级：一级、二级和三级焊缝

知识点2:角焊缝的构造