钢结构复习资料
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钢结构复习资料钢结构复习资料1.残余应力和残余应变是焊接的一大(缺点)。
2.钢结构施工前的准备工作包括(审查图纸、详图设计、材料准备)。
3.钢梁按截面形式可分为(型钢梁)和(组合梁)两大类。
4.计算屋架杆件内力时,假定各节点(均为铰接),轴向力可根据计算简图采用图解法和数解法(节点法或截面法)5.焊接过程是一个不均匀加热和(冷却)的过程。
5.(钢屋盖)通常由屋面板、屋架和支撑三部分组成。
6.钢屋架杆件的设计内容主要有:选择杆件(截面形式);计算杆件内力;根据强度、刚度、稳定性和构造要求确定杆件截面尺寸。
7.钢结构工程施工质量验收应在施工单位(自检合格)的基础上,按分部工程(子分部)、分项工程、检验批三个层次进行。
8.钢结构安装准备工作是(技术)准备和(施工现场各项)准备两大内容。
9.钢构件制作工厂实现高效、正确加工的同时得出必要信息的准备工作是(放样)。
10.钢结构加工的特点是(标准严、要求精度高、效率高)、可实现机械化、自动化。
11.使用高强螺栓作连接节点处的钢材表面加工叫(摩擦面处理)。
12.空间网架结构安装有(六)种安装方法。
13.钢结构分项工程按照主要工种、材料、施工工艺等共划分为(10)个分项。
14.钢结构的优点是:自重轻,(塑性、韧性)好,工作可靠,工业化生产程度高,环保性能好,可重复使用,可节约能源,能制成不渗漏的密闭结构,耐热性能好。
15.国家规定厚度小于16mm的Q235、Q345、Q390钢的屈服强度的最低限值分别为fy=(235、345、390)MPa。
16.钢材有两种破坏形式:塑性破坏和(脆性)破坏17.在放样时,直接在钢材上计入加工、拼装、焊接等工作中必需信息的工序叫(划线)。
18.钢结构涂装有(九)条注意事项。
19.连接设计应符合(安全)可靠、节约材料、构造简单、施工方便等原则。
20.轴力受力构件的截面形式一般分为(实腹式型钢)截面和(格构式组合)截面两类。
21.在钢结构施工质量验收过程中,施工单位对(施工质量)负责,监理工程师或建设单位项目负责人对(检查验收结果)负责。
钢结构复习资料总章:先懂得各种构件和连接的可能破坏方式和工作性能,然后掌握设计规范规定的计算方法。
第一章1、钢结构的特点:①强度高,重量轻。
②质地均匀,各向同性,抗震能力好。
③施工质量好,且工期短。
④密封性好。
⑤用螺栓连接的钢结构,可装拆,适于移动性结构⑥抗震性好⑤用螺栓连接的钢结构,可拆装,适用于移动性结构。
钢结构的缺点:①耐腐蚀性差②耐热但不耐火③存在稳定性问题④会产生脆性破坏3、钢结构的应用:①重型工业厂房②高层房屋钢结构③大跨度结构④高耸结构⑤因运输条件不利或施工期要求尽量缩短或施工现场场地受到限制等原因采用钢结构⑥密封性要求较高的板壳结构⑦需经常拆装和移动的各类起重运输设备和钻探设备第二章钢材的力学性能指标:屈服强度f y,抗拉强度f u,伸长率δ,冷弯性能,冲击韧性1、结构钢的主要机械性能①强度:fy 强度设计标准值,设计依据;fu钢材的最大承载强度。
②塑性:钢材产生塑性变形而不发生脆性断裂的能力,便于内力重分布,吸收能量。
③冷弯性能:在冷加工过程中产生塑性变形时,对产生裂纹的敏感性,是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。
④韧性-冲击韧性:钢材在一定温度下塑变及断裂过程中吸收能量的能力,用于表征钢材承受动力荷载的能力(动力指标),按常温(20°)、零温(0°)、负温(-20°、-40°)区分。
⑤可焊性:表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能力-不产生裂纹,焊缝影响区材性满足有关要求。
2、试验(1)拉伸试验:①弹性变形阶段σ与ε成正比,符合胡克定律,为一条直线,为比例极限。
②弹塑性变形阶段曲线开始偏离直线,到达屈服点后荷载不增加而变形持续加大,发生了塑性流动,曲线接近一水平线,屈服点fy。
③塑性变形阶段曲线接近一水平线④应变硬化阶段曲线继续上升,即在增加应力情况下应变持续加大,但斜率逐渐减小。
⑤颈缩阶段试件发生颈缩,曲线开始下降,直到试件被拉断,最高点抗拉强度fu。
钢结构复习资料1. 基础知识钢结构是一种主要使用钢材构成的建筑结构,具有高强度、高刚度、重量轻、工期短、可再利用等优点。
常用的钢材包括低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢等。
钢结构建筑的设计、施工、验收、维护需符合国家标准和规范的要求。
2. 材料特性低碳钢:塑性变形能力好,易于焊接和成型,但强度较低,适用于一些轻负荷的结构。
中碳钢:强度和硬度较高,但塑性差,易开裂,适用于一些负荷稍重的结构。
高碳钢:强度和硬度都非常高,但塑性差,易疲劳开裂,主要用于工具和刃具等。
合金钢:添加了一些合金元素,如铬、钼、镍等,提高了钢的性能,适用于高温、高压、高强度的工程。
3. 钢结构的形式常见的钢结构形式包括框架结构、筒体结构、网壳结构、悬索结构等。
框架结构是最常见的一种钢结构,通常应用于建筑物的柱、梁、框架和屋面等。
筒体结构则通常应用于高层建筑、厂房和水利工程等。
网壳结构则是一种轻质、高刚度、空间形态多样的新型结构。
悬索结构则常用于大跨度桥梁和建筑物的顶部等。
4. 钢结构的设计和施工钢结构的设计通常要考虑结构的承载能力、刚度、稳定性以及抗震、防火等特性。
施工时应注意施工安全、钢材加工应符合要求、焊接质量要可靠,防止钢结构受到过度的变形和损伤。
5. 钢结构的结构计算钢结构的结构计算通常会考虑荷载、支座、连接和材料等因素。
计算时应先确定结构的节点位置和节点数目,然后进行构件选型和设计,并进行静力计算、动力计算、疲劳寿命计算等。
6. 钢结构的检测和维护钢结构建筑经过一定时间的使用后,可能会出现一些问题,如腐蚀、疲劳、变形等。
因此,钢结构的检测和维护非常重要,可采用无损检测、结构健康监测等技术手段,及时发现和解决问题,保证结构的正常使用和寿命。
7. 钢结构的应用领域钢结构应用于各行各业,在建筑、电力、交通、石油、化工、航天等领域均有广泛应用。
常见的应用包括建筑物、大跨度桥梁、高速公路、立交桥、航空场、船舶等。
以上是钢结构复习资料的基本内容,希望能对学习和应用钢结构的人员有所帮助。
钢结构复习题期末复习题及答案【一】钢结构复习题及答案1. 以下哪个材料通常用作钢结构中的主要构件?答案:钢材2. 钢结构中常用的两种建筑形式是什么?答案:框架结构和桁架结构3. 钢结构中的什么构件可以用来承受屋面和地板的荷载?答案:梁4. 钢结构中的什么构件可以用来承受侧向荷载和地震力?答案:柱5. 钢结构中的什么构件可以用来承受风荷载?答案:框架结构的框架柱和桁架结构的斜杆6. 钢结构中通常通过什么方式连接构件?答案:焊接或螺栓连接7. 钢结构的主要优点有哪些?答案:具有较高的强度和刚度、重量轻、施工速度快、可重复利用8. 钢结构的主要缺点有哪些?答案:易受腐蚀、保温性能较差9. 钢结构在哪些领域应用广泛?答案:工业厂房、商业建筑、高层建筑、体育场馆、桥梁等10. 钢结构的设计、制造和施工需要符合哪些标准和规范?答案:国家钢结构设计规范、国家钢结构构件制造和施工质量验收规范等相关标准和规范。
【二】钢结构复习题答案解析1. 钢材通常用作钢结构中的主要构件,因为钢材具有较高的强度和刚度,能够承受较大的荷载。
2. 框架结构是由柱、梁和节点组成的,节点通常由焊接、螺栓连接等方式连接构件。
框架结构适用于建筑物的框架、屋面和地板的结构。
桁架结构由斜杆和节点组成,斜杆通常由焊接连接构件。
桁架结构适用于需要大空间覆盖且对重量要求较轻的建筑物。
3. 梁是钢结构中的主要构件之一,可以用来承受屋面和地板的荷载。
梁通常横跨在柱子之间,将屋面和地板的荷载传递给柱子。
4. 柱是钢结构中的主要构件之一,可以用来承受侧向荷载和地震力。
柱子通常直立于地面,将侧向荷载和地震力传递到地基。
5. 框架结构的框架柱和桁架结构的斜杆可以用来承受风荷载。
这些构件通常由焊接或螺栓连接到梁和柱上,形成一个稳定的结构来抵御风力。
6. 钢结构中通常通过焊接或螺栓连接构件。
焊接是将金属材料加热到熔化状态,并用熔化的材料连接两个或多个构件的方法。
螺栓连接是通过螺栓和螺母将构件连接在一起的方式。
1:【钢结构的特点是什么,主要体系有哪些?】答:优点:1,强度高,塑性好和韧性好;2,材质均匀,工作可靠性高;3,制造简便,施工周期短,具有良好的装配性;4,有可焊性;5,具有不渗漏性,便于做成密闭结构;6,是绿色建筑,具备可持续发展的特性;6,抗震性好,耐热性好。
不足:耐腐蚀性差,耐热但不耐火,且价格较贵。
2:【目前我国钢结构主要应用在哪些方面?】答:1,单层厂房结构;2,大跨度结构;3,多层,高层结构;4,塔桅结构;5,桥梁结构;6,移动结构;7,轻型刚结构。
3:【比较钢结构的计算方法与其他结构计算方法的相同点与不同点】.答:以概率理论为基础、用分项系数表达的极限状态设计。
4:名词解释:【结构极限状态】:当结构或其组成超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。
【结构可靠度Pr】:结构在规定的时间内,在规定的条件下完成预定功能的概率。
【结构的失效率Pf】:Pr=1-Pf。
【可靠性指标】:荷载标准值、强度标准值、荷载设计值、强度设计值:6:【当前我国发展钢结构的技术政策是什么?】答:明确提出了要研究解决钢结构制造和现场施工中的电脑放样、切割、焊接、除锈。
涂漆等先进工艺和设备;发展药芯焊丝自动保护焊、自动半自动焊接设备、高强度螺栓电动扳手和先进的检测装置;间就开发张力结构和预应力等新型钢结构。
第二章1,【为什么说钢材的屈服点,抗拉强度和伸长率是建筑工程用刚的重要技术性能指标?】答:刚结构对材料性能的要求是多方面的,所用钢材不仅要求钢材强度高、弹性好、而且还要有一定的塑性、韧性、可焊性、冷弯性等。
钢材的屈服强度是衡量结构的承载能力和确定强度设计值的重要指标,抗拉强度是衡量钢材抵抗拉断的性能指标,且其不仅是一般强度指标,而且直接反应钢材内部组织的优劣,伸长率是衡量钢材塑性性能指标,钢材的塑性是在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力,伸长率愈大,塑性性能愈好。
钢结构复习资料钢结构是现代建筑中广泛应用的一种结构形式,具有强度高、自重轻、施工速度快等诸多优点。
为了更好地掌握钢结构的相关知识,以下是对钢结构的全面复习资料。
一、钢结构的特点和应用钢结构的特点十分显著。
首先,它的强度高,能够承受较大的荷载,适用于大跨度和高层建筑。
其次,钢结构的自重相对较轻,这意味着在基础设计和运输安装方面可以节省成本和降低难度。
再者,钢结构的塑性和韧性良好,在受到外力作用时能够有较好的变形能力,从而提高结构的抗震性能。
钢结构在许多领域都有广泛的应用。
在工业建筑中,如厂房、仓库等,钢结构因其大跨度和灵活的空间布局而备受青睐。
在民用建筑领域,高层建筑和大型公共建筑如体育馆、展览馆等也常采用钢结构。
此外,桥梁工程中钢结构的应用也越来越多,如斜拉桥、悬索桥等。
二、钢结构的材料钢结构所使用的材料主要是钢材。
钢材的种类繁多,常见的有碳素结构钢、低合金高强度结构钢等。
碳素结构钢根据屈服强度的不同分为几个等级,如 Q235 钢等。
低合金高强度结构钢则通过添加少量的合金元素,提高了钢材的强度和综合性能。
钢材的性能指标包括强度、塑性、韧性、冷弯性能和可焊性等。
强度是钢材最重要的性能指标之一,通常用屈服强度和抗拉强度来表示。
塑性通过伸长率和断面收缩率来衡量,反映了钢材在破坏前的变形能力。
韧性则表示钢材抵抗冲击荷载的能力。
冷弯性能可以检验钢材在常温下的弯曲变形能力,也是衡量钢材质量的一个重要指标。
可焊性则关系到钢结构的连接质量。
三、钢结构的连接钢结构的连接方式主要有焊接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接连接是钢结构中最常用的连接方式之一。
它具有不削弱构件截面、构造简单、节省钢材等优点。
但焊接过程中容易产生焊接残余应力和焊接变形,需要采取相应的措施进行控制。
螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓连接施工简单,但连接强度相对较低。
高强度螺栓连接具有强度高、连接可靠等优点,但施工要求较为严格。
铆钉连接在钢结构中的应用相对较少,因为其施工复杂、劳动强度大。
钢结构期末复习资料整理第一章绪论1.钢结构和其他材料的结构相比,钢结构具有哪些特点?答:钢材的强度高,塑性和韧性好;钢结构的质量轻;钢材材质均匀,接近各向同性;钢结构制作简便,施工工期短;钢结构的密闭性好;钢结构的耐腐蚀性差,耐火性差;在低温和其他条件下可能发生脆性断裂。
2.钢结构在工程中的应用:工业厂房;大跨度结构;高耸结构;多层和高层建筑;承受荷载影响及地震作用的结构;板壳结构;其他特种结构;可拆卸或移动的结构;轻型钢结构;和混凝土组合成的组合结构。
3.结构的极限状态:当结构或其组成超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。
4.承载能力极限状态:指结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形时的极限状态;正常使用极限状态:指结构或构架达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的极限状态)。
5.结构可靠度Ps:结构在规定的时间内,在规定的条件下完成预定功能的概率。
第二章钢结构的材料1.钢结构中所用钢材应具有哪些性能?①钢材应具有较高的屈服强度ƒy和抗拉强度ƒu:ƒy是衡量结构承载能力的指标,ƒy高则可减轻结构自重,节约钢材和降低造价。
ƒu是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力,它直接反映钢材内部组织的优劣,同时ƒu高可以增加结构的安全储备。
②较高的塑性和韧性:塑性和韧性好,结构在静载和动载作用下有足够的应变能力,既可减轻结构脆性破坏的倾向,又能通过较大的塑性变形调整局部应力,同时又具有较好的抵抗重复荷载作用的能力。
③良好的工艺性能(包括冷加工、热加工和焊接性):良好的工艺性能不但要易于加工成各种形式的结构,而且不致因加工而对结构的强度、塑性、韧性等造成较大的不利影响。
此外,根据结构的具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。
2.塑性破坏:钢材在超过屈服点即有明显的塑性变形产生,超过抗拉强度时将在很大变形的情况下断裂。
后果:塑性变形的断口平直,并因晶体在剪切之下相互滑移的结果而呈纤维状,塑性破坏之前,结构有明显的塑性变形产生,且有较长的持续时间,可便于发现和补救。
钢结构复习要点
钢结构的设计方法
钢结构的特点
机械性能指标 如冲击韧性表征钢材的何种性能
焊条的选择原则
理解各种焊脚尺寸的意义
钢材牌号表示方法
缀条式格构柱的缀条设计方法
格构柱设置横隔的目的
设计强度的折减
轴压柱脚设计中采用锚栓的目的
从受力机理理解各种加劲肋的设置
实腹式压弯构件的屈曲形式
局部稳定的验算
梁整体稳定承载力的理解
理解轴心受力构件和受弯构件的正常使用极限状态计算
掌握从强度和稳定两个方面来计算轴心受力的承载力,公式4.1及4.24
掌握压弯构件平面内稳定承载力的计算 公式6.7,
1、钢结构用钢材机械性能指标有哪些?承重结构钢材应保证哪些指标合要求?
2、格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比?写出换算长细比的公式。
3、为什么要规定螺栓排列的最大和最小间距?
4、影响梁的整体稳定的主要因素有哪些?
1、试验算如图所示一受斜拉力kN F 80=(设计值)作用的普通C 级螺栓的强度。
螺栓M20,钢材Q235,22/305,/130mm N f mm N f b c b v ==。
3
2、试验算图示简支梁的整体稳定性。
已知作用在梁跨中的荷载设计值F=500kN ,
忽略梁自重产生的内力,采用Q235钢材,f y =235N/mm 2,。
钢结构的特点:建筑钢材强度高,塑性,韧性好;(2)钢结构的质量轻;(3)材料均匀,其实际受力情况和力学计算假定比较符合;(4)钢结构制作简单,施工工期短;(5)钢结构密闭性较好;(6)钢结构耐腐蚀性差;(7)刚材耐热但不耐火;(8)钢结构在低温和其他条件下可能发生脆性断裂。
钢结构的应用:工业厂房;大跨建筑结构;大跨度桥梁结构;多层和高层建筑;高耸结构;承受振动荷载影响及地震作用的结构;板壳结构;其他特种结构;可拆卸或移动的结构;轻型钢结构;和混凝土组合成的组合结构。
高强度螺栓抗剪连接工作性能及承压性连接于区别: .抗剪螺栓连接达到极限承载力时,可能的破坏形式有:当栓杆直径较小,板件较厚时,栓杆可能先被剪断;(2)当栓杆直径较大,板件较薄时,板件可能先被挤坏,由于栓杆和板件的挤压是相对的,故也可把这种破坏叫做螺栓承压破坏;(3)当板件净截面面积因螺栓孔削弱太多时,板件可能被拉断;(4)端距太小,端距范围内板件有可能被栓杆冲剪破坏。
(1)设计准则不同。
摩擦型连接以板间出现滑动为抗剪承载力极限状态,最大承载力取板间相对滑动起点对应的承载力;承压性连接以连接达到破坏的极限状态作为设计准则,最大承载力取极限荷载。
(2)计算方法不同。
摩擦型连接的计算有自己特有的公式;承压性连接的计算方法与普通螺栓连接类似,只是采用的强度设计值与普通螺栓连接不同。
(3)摩擦性连接的承载力取决于构件接触面的摩擦力;承压性连接接触面的摩擦力只是起到延缓滑动的作用。
故承压型连接对构件接触面要求较低,除应清除油污和污锈外,不再要求做其他处理。
实腹式柱的设计原则:面积的分布应尽量开展,以增加截面的惯性矩和回转半径,提高柱的整体稳定性和刚度;使两个主轴方向等稳定性,即使φx=φy,以达到经济的效果;便于与其他构件进行连接;尽可能构造简单,制造省工,取材方便。
进行截面选择时一般应该根据内力大小、两方向的计算长度值以及制造加工量、材料供应等情况综合进行考虑。
加劲肋的作用:横向加劲肋主要防止由剪应力和局部压应力可能引起的腹板失稳;纵向加劲肋主要防止由弯曲正应力可能引起的腹板失稳;短加劲肋主要防止由局部压应力可能引起的腹板失稳。
影响梁的整体稳定的因素:荷载增大到某一数值后,梁在向下弯曲的同时,将突然发生侧向弯曲或者扭转变形而破坏,这种现象称之为梁的侧向弯曲或者整体失稳。
(1)侧向支撑的间距;(2)侧向抗弯刚度,抗扭刚度;(3)荷载沿梁跨分布情况(荷载类型)及其在截面上的作用点位置;(4)粱端部的约束。
以下各符号的意义:①Fy是衡量结构承载力的指标,fy高则可减轻结构自重;②Fu是衡量钢材经过较大变形的抗拉能力,它直接反映钢材内部组织的优劣;③δ伸长率代表材料在单向拉伸时的塑性应变能力;④冷弯180°鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质量的综合指标;⑤Cv表示钢材的冲击韧性。
钢结构对材料的要求(用作钢结构的钢必须符合以下要求):较高的抗拉强度fu和屈服点fy。
fy是衡量结构承载力的指标,fy高则可减轻结构自重,节约钢材和降低造价。
Fu是衡量钢材经过较大变形的抗拉能力,它直接反映钢材内部组织的优劣,同时fu高可以增加结构的安全保障;较高的塑性和韧性。
塑性和韧性好,结构的静荷载和动荷载作用下有足够的应变能力,既可减轻结构脆性破坏的倾向,又能通过较大的塑性变形调整局部应力,同时又具有较好的抵抗重复荷载作用的能力;良好的工艺性能(包括冷加工、热加工和焊接性能)。
良好的工艺性能不但要易于将结构钢材加工成各种形式的结构,而且不至于因加工而对结构的强度、塑性、韧性等造成较大的不利影响。
减小焊接应力和焊接变形的措施:一设计上的措施:(1)避免焊缝集中,三向交叉(2)焊缝尺寸不宜太大(3)焊缝尽可能对称,连接过度平滑(4)避免仰焊(二)工艺上的措施(1)采用适当的焊接程序(2)采用对称焊缝(3)施焊前使结构有一个和焊接相反的变形(4)焊前预热,焊后回火长细比太大产生的不利影响:(1)在运输和安装过程中产生屈曲或过大的变形(2)使用期间因其自重而明显下挠(3)在动力荷载作用下发生较大的震动(4)使构件的极限承载力显著减低,同时,初弯曲和自重产生的挠度对构件的整体稳定带来不利影响。
不必计算梁整体稳定的情况:(1)有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其连接牢固,能能阻止梁受压翼缘的侧向位移时(2)工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度中的次梁等于其跨度,对主梁,则自由长度等于次梁间距。
格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比:格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时,剪力主要由缀材分担,柱的剪切变形较大,剪力造成的附加挠曲影响不能忽略,故对虚轴的失稳计算,常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响,加大后的长细比称为换算长细比。
梁整体是问的保证条件有哪些:有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时;工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度lt与其宽度bt之比不超过规定的数值时;箱型截面简支梁,其截面尺寸满足h/b0≤6,且lt/b0≤95(235/fy)时。
什么叫做组合梁丧失局部失稳?如何避免局部失稳?组合梁一般由翼缘和腹板等板件组成,如果将这些板件不适当地减薄加宽,板中压应力或剪应力达到某一数值后,腹板或受压翼缘有可能偏离其平面位置,出现波形鼓曲,这种现象称为梁局部失稳。
采用限制宽厚比的办法来保证梁受压翼缘板的稳定性,采用设置加劲肋的办法来保证腹板的局部稳定性。
钢材防护:钢材脆性断裂的预防、钢结构的防火保护、钢结构防腐蚀措施钢材性质破坏形式:塑性破坏、脆性破坏。
冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
确定轴心压杆整体稳定临界应力的方法:屈曲准则、边缘屈服~、最大的强度~经验公式受力特征高强度螺栓连接分为摩擦性连接、承压性连接。
实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于弯扭屈曲。
组合梁腹板不满足局部稳定需求时,通常采用设置加劲肋。
当梁的整体稳定承载力不足时,加大梁的截面尺寸或增加侧向支撑。
①承载力极限状态:使用设计值②正常使用极限状态:使用标准值刚的弹性模量取值:E=2.06×510MPa 条件屈服点是以卸载后试件中残余应变为0.2%所对应的应力定义(有时用f0.2表示)。
塑性性能:试件被拉断时的绝对变形值与试件原标距之比的百分数,称为伸长率。
伸长率代表材料在单向拉伸时的塑性应变能力。
钢材设计值根据屈服点下限确定。
钢的化学成分及其对钢的性能的影响?铁是钢材的基本元素纯铁质软,在碳素钢中约占99%。
碳和其他元素仅占1%,但对钢材的力学性能有着决定性影响。
(2)碳是仅次于纯铁的主要元素,它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。
碳含量增加钢的强度提高,而塑性、韧性和疲劳强度下降,同时恶化钢的焊接性能和抗腐性。
(3)硫和磷它们是钢中的有害成分,它们降低钢材的塑性、韧性、焊接性能和疲劳强度。
在高温时,硫使钢变脆,谓之热脆;在低温时,磷使钢变脆,谓之冷脆。
但是磷可以提高钢材的强度和抗锈蚀性(4)氧和氮都是钢中的有害杂质。
氧的作用和硫相似,使纲热脆;氮的作用与磷相似,使钢冷脆。
(5)硅和锰是钢中的有益元素,它们都是炼钢的脱氧剂。
它们使钢材的强度提高,含量不过高时,对塑性和韧性无显著的不良影响。
(6)钒和钛是钢中的合金元素,能提高钢的强度和抗腐蚀性能,又不显著降低钢的塑性。
(7)铜在碳素结构钢中属于杂质成分。
它可以显著提高钢的抗腐蚀性能,也可以提高钢的强度,但对焊接性能有不利影响。
硬化现象:由于某种因素的影响而使钢材的强度提高,塑性、韧性下降,增加脆性的现象。
冷作硬化:冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工使钢材产生很大的塑性变形,从而提高了钢的屈服点,同时降低了钢的塑性和韧性,这种现象称为冷作硬化。
时效硬化:高温时熔化于铁中的少量氮和氧,随着时间的增长逐渐从纯铁中析出,形成自由碳化物和氮化物,对基本的塑性变形起到遏制作用,从而使钢材的强度提高,塑性、韧性下降。
这种现象称为时效硬化,俗称老化。
人工时效:时效硬化的过程一般很长,但如果在材料塑性变形后加热,可使时效硬化发展特别迅速。
应变时效:应变硬化后又加时效硬化。
焊接应力对结构静力强度的影响:焊接应力不影响结构的静力强度。
对结构的静力强度不影响,降低结构的刚度,增加钢材在低温下的脆断倾向,对结构的疲劳强度有明显的不利影响。
轴心受压构件失稳形式失稳形式即屈曲形式:弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲。
格构柱保证两轴稳定性相等应使两方向的长细比相等,即λ0x=λy,防止剪切变形的影响。
对钢结构主要性能的影响因素:(1)化学成分(2)冶金缺陷(3)钢材硬化(4)温度影响(5)应力集中(6)反复荷载作用轴心受拉杆设计一般只需要计算强度和刚度;轴心受压杆还需计算整体稳定和局部稳定。
梁的强度计算包括:抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度、在复杂应力作用下的强度等。
实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于弯扭屈曲。
梁的抗剪强度不足时,加大腹板厚度。
梁局部承压不足,固定集中荷载处,设置加劲肋;移动集中荷载处,修改梁截面或者加大腹板厚度。
当梁的整体稳定承载力不足时,加大梁的截面尺寸或增加侧向支撑。
组合梁受压翼缘的稳定性,限制宽口比。
组合梁腹板不满足局部稳定需求时,通常采用设置加劲肋。
为了防止梁整体失稳,梁的受压翼缘密铺铺设。
缀条的单肢长细比λ1≤0.7λmax,防止单肢先于整体失稳。
钢梁腹板加劲肋,防止腹板先于整体失稳。
组合梁截面选择时,腹板厚度根据抗剪强度和经验公式确定。
影响轴心受压构件整体稳定承载力初始缺陷:除弯曲、初偏心、残余应力。
轴心受压构件的整体稳定系数φ与什么因素有关:构件截面类别、钢材钢号、长细比。
钢材的选用原则:(1)结构的重要性(2)和荷载情况(3)连接方法(4)结构所处的温度和环境(5)钢材厚度工字钢有普通工字钢,轻型工字钢,H型钢。
普通和轻型工字钢用号数表示,号数即为其截面高度的厘米数。
20号以上,同一号数有三种腹板厚度为abc三类。
普通螺栓分为ABC三级,AB为精致螺栓,性能等级为5.6和8.8,C为粗制螺栓,性能等级有4.6和4.8。
4.6表示:螺栓成品的抗拉强度不小于400N/mm2,屈强比为0.6.高强螺栓摩擦型连接,抗剪承载力设计值与(1)螺栓的传力摩擦面数(2)摩擦面的抗滑移系数(3)高强螺栓的预拉力有关。
柱子曲线:压杆失稳时临界应力与长细比之间的关系曲线。
在选用钢材时应考虑哪些因素:结构的重要性、荷载情况、连接方法、结构所处的温度和环境、钢材厚度。
轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关:构件的几何形状与尺寸;杆端约束程度;钢材的强度;焊接残余应力;初弯;曲;初偏心。