钢结构基础第七章

钢结构设计规范第一章总结第二章材料第三章基本设计规定第四章受弯构件的计算第五章轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算第六章疲劳计算第七章连接计算第八章构造要求第九章塑性设计第十章钢管结构章第十一章圆钢、小角钢的轻型钢结构第十二章钢与混凝土组合梁附录一梁的整体稳定系数附录二梁腹板局部稳定的计算附录三轴心受压构件的稳定系数附录四柱的计算长度系数附录五疲劳计算的构件和连接分类附录六螺栓的有效面积附录七非法定计量单位与法定计量单位的换算关系第一章总则第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。

第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。

第 1.0.3条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84)）制订的。

第1.0.4条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。

第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。

此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。

第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。

第二章材料第2.0.1条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。

承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。

钢结构设计规范第一章总结第二章材料第三章基本设计规定第四章受弯构件的计算第五章轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算第六章疲劳计算第七章连接计算第八章构造要求第九章塑性设计第十章钢管结构章第十一章圆钢、小角钢的轻型钢结构第十二章钢与混凝土组合梁附录一梁的整体稳定系数附录二梁腹板局部稳定的计算附录三轴心受压构件的稳定系数附录四柱的计算长度系数附录五疲劳计算的构件和连接分类附录六螺栓的有效面积附录七非法定计量单位与法定计量单位的换算关系第一章总则第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。

第1.0.2条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。

第1.0.3条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84)）制订的。

第1.0.4条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。

第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。

此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。

第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。

第二章材料第2.0.1条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。

承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn 钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。

第二章2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。

图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变：0c ε=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E σf yCσF卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。

答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。

钢结构辅导资料十八主题：第七章屋盖结构第五节桁架的计算长度和容许长细比第六节桁架杆件的截面设计第七节桁架的节点设计第八节钢屋架施工图学习时间： 2013年7月29日－8月4日内容：一、学习要求1、掌握桁架的计算长度和容许长细比；2、掌握桁架杆件的截面设计；3、熟悉桁架的节点设计；4、了解钢屋架施工图。

基本概念：各种杆件的受力及截面，各类节点构造与设计，钢屋架施工图。

知识点：杆件的计算长度；各类节点设计与焊缝计算；施工图绘制。

二、主要内容桁架的计算长度和容许长细比桁架的计算长度1、弦杆和单斜腹杆的计算长度计算长度的概念来源于理想轴心压杆的弹性分析。

在桁架中，根据杆件两端的嵌固程度来确定压杆的计算长度，也近似地用这一概念来确定拉杆的计算长度。

在理想铰接的屋架中，压杆屈曲变形如图b所示，压杆弯曲变形的同时，杆端将绕节点中心转动。

由于节点被假设为理想的铰，杆端的转动不受约束，拉杆仍为直线形式其端部也不转动。

但实际桁架的节点接近于刚接，杆件受压失稳将受到相邻杆件的影响和制约。

如相邻杆件中有较多拉杆尤其是截面粗大的拉杆时，将约束该杆失稳时的端部转动（称为嵌固作用），从而提高其整体稳定性，可将其计算长度折减。

2、变内力杆件的计算长度受压弦杆的侧向支承点间距时常为弦杆节间长度的两倍，而弦杆两节间的轴线压力可能不相等（设N1>N2）。

3、交叉腹杆的计算长度斜杆的几何长度为l，在交叉点处无论是否有斜杆断开，两斜杆总是用螺栓连接的。

在桁架平面内，无论杆件为拉杆或压杆，认为两杆可互为支承点，其计算长度都取节点与交叉点之间的距离，即0.5 xl l。

在桁架平面外，拉杆可作为压杆平面外支承点，故杆件的计算长度与受拉或受压有关，也与其断开情况有关。

对于压杆：与它相交的另一斜杆受拉且二杆皆不中断时，取为0.5l；与它相交的另一斜杆受拉，两杆中有一杆中断并以节点板相搭接时取为0.7l；其它情况取为l。

对于拉杆，因压杆不作为它在平面外的支承点，故取为l。

钢结构基本原理第一章概述1、钢结构设计是怎样确保结构安全、可靠、经济的？钢结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用，能够在设计使用年限内满足各项功能要求并且经济合理。

我国《建筑结构设计统一标准》规定，建筑结构必须满足安全性、适用性和耐久性的要求。

为使建筑物设计符合技术先进、经济合理、安全适用，确保质量的要求，建筑结构方案设计，包括结构选型设计占有重要的地位。

建筑结构方案设计和选型的构思是一项很细致的工作，其有充分考虑各种影响因素并进行全面综合分析，才能做出优化的方案选择。

结构选型应综合考虑建筑对使用空间的要求、结构的合理几何体型、建筑结构材料的种类、结构设计理论的差异、经挤因素等多种影响因素。

4、钢材脆性破坏和塑性破坏的原因、现象及后果是什么?原因：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始。

现象：塑性破坏加载后有较大变形，因此破坏前有预兆，断裂时断口呈纤维状，色泽发暗。

脆性破坏加载后，无明显变形，因此破坏前无预兆，断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。

后果：脆性破坏危险性大。

塑性破坏可以及时采取措施予以补救，危险性相对于脆性破坏稍小。

7、钢材为什么会发生疲劳破坏？如何验算疲劳强度？钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续重复荷载循环下不断扩展至断裂的脆性破坏。

第二章钢结构的连接1、钢结构有哪些连接方法？各有什么特点？答：钢结构常用的连接方法有：焊缝连接、螺栓连接、铆接；焊缝连接：属刚接（可以承受弯矩），除了直接承受动力荷载的结构中、超低温状态下，均可采用焊缝连接。

螺栓连接：属铰接（弯矩为零）一般情况下均可使用；特点是现场作业快，容易拆除，维修方便；铆接：当结构受力较小的情况下使用；2、焊缝的连接形式有哪些？简述各种连接形式的适用范围。

最新资料，word文档，可以自由编辑！！精品文档下载1【本页是封面，下载后可以删除!】第七章钢结构专项施工方案第一节钢结构工程概况一、钢结构基本概况（1）体育馆支承大跨屋盖的36根柱采用型钢混凝土柱，局部大跨梁采用型钢混凝土梁，钢构件截面为H型。

屋盖平面形状为圆角矩形（接近椭圆形），短跨方向跨度109.2m，长跨方向126m，采用双向交叉平面钢桁架结构。

屋盖支承于下部型钢混凝土柱顶，桁架结构高度(上、下弦杆轴线间距离)5.77~8.717m。

桁架上弦采用方钢管，下弦和腹杆采用H型钢。

（2）热身馆北侧入口前厅采用钢框架结构体系，局部楼板采用压型钢板组合楼板。

屋盖为平面形状为直角矩形，短跨方向跨度40.5m，长跨方向50.4m，采用双向交叉平面钢桁架结构。

屋盖支承于下部钢筋混凝土柱顶，桁架结构高度(上、下弦杆轴线间距离)2.2~3.0m。

桁架杆件采用方钢管，节点采用相贯节点。

2二、钢结构主要构件及节点概况1、钢结构主要构件类型构件类型图例规格（mm）HN250×125×6×9、HM390×300×10×16、H400×200×10×20、HM482×300×11×15、H型H600×250×12×25、H600×300×16×30、H600×300×20×30、H700×300×24×40、H800×500×14×14、H800×500×16×20B60x4、B80x4、B120x6、B100x5、B150x6、箱型B200x8、B250x150x8、B250x8、B300x8、B300x10、B400x12圆型P245×1232、主要节点桁架相贯节点H型钢柱柱脚节点H型钢柱对接节点第二节钢结构深化设计一、深化准备工作深化设计前，应对原设计图纸、资料和相应规范进行全面深入了解，将一些特殊的设计内容进行探讨，并且对结构进行有效分析，将原设计图纸中存在的问题进行归纳和总结，并及时向原设计方提出，并与之配合及时解决问题。

钢结构样板资料.doc 范本一：钢结构样板资料第一章：引言1.1 本的目的1.2 钢结构的定义和应用领域1.3 的范围和结构第二章：钢结构的基本概念2.1 钢结构的基本组成2.2 钢结构的基本特性2.3 钢结构的分类第三章：设计原则和要求3.1 钢结构设计的基本原则3.2 钢结构设计的基本要求3.3 钢结构设计的规范和标准第四章：钢结构的材料选择4.1 钢材的分类和特性4.2 钢材的选择原则4.3 钢材的标志和规格第五章：钢结构的设计流程5.1 钢结构的前期准备工作5.2 钢结构的总体设计5.3 钢结构的局部设计5.4 钢结构的详图设计5.5 钢结构的验收和评估第六章：钢结构施工与安装6.1 钢结构施工的准备工作6.2 钢结构施工的基本步骤6.3 钢结构施工的质量控制6.4 钢结构安装的注意事项第七章：钢结构的检测与维护7.1 钢结构的检测方法和要求7.2 钢结构的维护措施和周期7.3 钢结构的常见问题及处理方法第八章：钢结构的应用案例8.1 钢结构的工业建造案例8.2 钢结构的公共建造案例8.3 钢结构的桥梁建造案例第九章：附件罗列出本所涉及的附件如下：附件1：钢结构设计规范GB 50017-2022附件2：钢材标志和规格表格第十章：法律名词及注释罗列出本所涉及的法律名词及注释如下：1. 法律名词1：解释2. 法律名词2：解释范本二：钢结构样板资料第一章：引言1.1 本的目的和背景1.2 的编写目标和适合范围1.3 钢结构的定义和应用领域第二章：钢结构的基本概念2.1 钢结构的定义和特点2.2 钢结构的组成部份2.3 钢材的种类和特性第三章：钢结构设计原则和要求3.1 钢结构设计的基本原则3.2 钢结构设计的基本要求3.3 钢结构设计的规范和标准第四章：钢结构的材料选择和性能要求4.1 钢结构材料的选择依据4.2 钢结构材料的性能要求4.3 钢结构材料的质量控制第五章：钢结构的设计流程5.1 钢结构的总体设计5.2 钢结构的详细设计5.3 钢结构的图纸设计5.4 钢结构的验收和评估第六章：钢结构的施工与安装6.1 钢结构施工的准备工作6.2 钢结构施工的工序和方法6.3 钢结构安装的要点和注意事项6.4 钢结构施工的质量控制第七章：钢结构的检测与维护7.1 钢结构的检测方法和要求7.2 钢结构的维护周期和方法7.3 钢结构的常见问题及处理方法第八章：钢结构的应用案例8.1 工业建造中的钢结构应用案例8.2 公共建造中的钢结构应用案例8.3 桥梁工程中的钢结构应用案例第九章：附件罗列出本所涉及的附件如下：附件1：钢结构设计规范GB 50017-2022附件2：钢结构施工图样例第十章：法律名词及注释罗列出本所涉及的法律名词及注释如下：1. 法律名词1：解释2. 法律名词2：解释。

第七章屋盖钢结构第⼋章屋盖钢结构⼀、选择题8.1.1(Ⅰ)如轻型钢屋架上弦杆的节间距为，其平⾯外长细⽐应取。

(A)(B) 0.8(C) 0.9(D)侧向⽀撑点间距8.1.2(Ⅰ)⼗字交叉形柱间⽀撑，采⽤单⾓钢且两杆在交叉点不中断，⽀撑两端节点中⼼间距(交叉点不作为节点)为，按拉杆设计时，⽀撑平⾯外的计算长度应为下列何项所⽰?。

(A) 0.5(B) 0.7(C) 0.9(D) 1.08.1.3(Ⅰ)梯形钢屋架受压杆件，其合理截⾯形式，应使所选截⾯尽量满⾜。

(A)等稳定(B)等刚度(C)等强度(D)计算长度相等8.1.4(Ⅰ)为了保证两个⾓钢组成的T形截⾯共同⼯作，在两个⾓钢肢间应设置垫板，压杆垫板间距应满⾜≤40，式中，为图中单⾓钢对1—1轴的回转半径。

8.1.5(Ⅰ)普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间。

(A)垫板数不宜少于两个(B)垫板数不宜少于⼀个(C)垫板数不宜多于两个(D)可不设垫板8.1.6(Ⅰ)梯形钢屋架节点板的厚度，可根据来选定的。

(A)⽀座竖杆中的内⼒(B)下弦杆中的最⼤内⼒(C)上弦杆中的最⼤内⼒(D)腹杆中的最⼤内⼒8.1.7(Ⅰ)槽钢檩条的每⼀端⼀般⽤下列哪⼀项连于预先焊在屋架上弦的短⾓钢上?。

(A)⼀个普通螺栓(B)两个普通螺栓(C)安装焊缝(D)⼀个⾼强螺栓8.1.8(Ⅰ)屋架下弦纵向⽔平⽀撑⼀般布置在屋架的。

(A)端竖杆处(B)下弦中间(C)下弦端节间(D)斜腹杆处8.1.9(Ⅰ)屋架中杆⼒较⼩的腹杆，其截⾯通常按。

(A)容许长细⽐选择(B)构造要求决定(C)变形要求决定(D)局部稳定决定8.1.10(Ⅰ)屋盖中设置的刚性系杆。

(A)可以受压(B)只能受拉(C)可以受弯(D)可以受压和受弯8.1.11(Ⅰ)桁架弦杆在桁架平⾯外的计算长度应取。

(A)杆件的⼏何长度(B)弦杆节间长度(C)弦杆侧向⽀撑点之间的距离(D)檩条之间的距离8.1.12(Ⅱ)梯形屋架的端斜杆和受较⼤节间荷载作⽤的屋架上弦杆的合理截⾯形式是两个。

第二章2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶图（a）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1（22.2如图2-35A 、B、C 卸载至零，则在三种情况下，图2-35解：（1）A 点：（2）B点：（3）C点：2.3作用时间之间的关系。

点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）也会更高而更短。

钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。

一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。

2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。

答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。

2.5 解释下列名词：（1）延性破坏延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy、并达到抗拉极限强度fu的破坏。

（2）损伤累积破坏指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。

（3）脆性破坏脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。

（4）疲劳破坏指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。

（5）应力腐蚀破坏应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。

（6）疲劳寿命指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。

《建筑钢结构防火技术规范》gb51249-2024该规范共分为7章，分别是：范围、规范性引用文件、术语和定义、
基本要求、设计、材料与施工要求、验收与检测。

第一章为范围部分，规定了该规范适用的范围与建筑物的分类。

第二章规定了该规范中所引用的其他相关标准和文件。

第三章为术语和定义部分，对规范中涉及到的专用术语进行了定义，
确保规范中的理解和使用一致。

第四章为基本要求部分，规定了针对建筑钢结构防火的基本要求，包
括结构防火性能等级、设计要求、施工要求和监督检验等。

第五章为设计部分，从结构设计、材料选择和构件布置等方面，对建
筑钢结构的防火设计进行了详细规定。

第六章为材料与施工要求部分，对涉及到的材料、施工工艺等方面的
要求进行了规定，确保建筑钢结构防火工程的质量和安全。

第七章为验收与检测部分，规定了对建筑钢结构防火工程的验收要求，包括施工质量验收、防火性能测试和检测等。

第七章 稳定性验算整体稳定问题的实质：由稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。

注意：截面中存在压应力，就有稳定问题存在！如：轴心受压构件（全截面压应力）、梁（部分压应力）、偏心受压构件（部分压应力）。

局部稳定问题的实质：组成截面的板件尺寸很大，厚度又相对很薄，可能在构件发生整体失稳前，各自先发生屈曲，即板件偏离原来的平衡位置发生波状鼓曲，部分板件因局部屈曲退出受力，使其他板件受力增加，截面可能变为不对称，导致构件较早地丧失承载力。

注意：热轧型钢不必验算局部稳定！第一节 轴心受压构件的整体稳定和局部稳定一、轴心受压构件的整体稳定注意：轴心受拉构件不用计算整体稳定和局部稳定！轴心受压构件往往发生整体失稳现象，而且是突然地发生，危害较大。

构件由直杆的稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的弯曲变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。

这种现象就叫做构件的弯曲失稳或弯曲屈曲。

不同的截面形式，会发生不同的屈曲形式：工字形、箱形可能发生弯曲屈曲，十字形可能发生扭转屈曲；单轴对称的截面如T 形、Π形、角钢可能发生弯曲扭转屈曲；工程上认为构件的截面尺寸较厚，主要发生弯曲屈曲。

弹性理想轴心受压构件两端铰接的临界力叫做欧拉临界力：2222//λππEA l EI N cr == (7-1)推导如下：临界状态下：微弯时截面C 处的内外力矩平衡方程为：/22=+Ny dz y EId(7-2) 令EI N k/2=，则： 0/222=+y k dz y d (7-3)解得：kz B kz A y cos sin += (7-4)边界条件为：z=0和l 处y=0；则B=0，Asinkl=0，微弯时πn kl kl A ==∴≠,0sin 0 最小临界力时取n=1，l k /π=,故 2222//λππEA l EI N cr == (7-5)其它支承情况时欧拉临界力为：2222/)/(λπμπEA l EI N cr ==(7-6)欧拉临界应力为： 22/λπσE cr =(7-7)实际上轴心受压杆件存在着各种缺陷：残余应力、初始弯曲、初始偏心等。

【例题１】某两端铰接压弯杆，如图所示，选用型钢2∠100×70×6，钢材Q235，m 2.4=l ，受轴向压力kN 42=N （设计值）和横向均布荷载m /kN 63.3=q （设计值），试验算截面是否满足要求。

【解答】m 2.4===l l l oy ox查表得，2∠110×70×6的截面数据：[]322.015014688.2/420/442.011954.3/420/cm 88.2cm 54.3cm 267cm 27.2142==<===========y y oy y x x ox x y x x i l i l i i I A ϕλλϕλ，，，，，（1）验算弯矩作用平面内的稳定32312322222cm 7.3547.7/cm 6.7553.3/N 277636.4119/212710206/mkN 82.463.38181=====×××==⋅=××==x x x x x Ex x I W I W EA N'ql M πλπ 查表得，20.105.121==x x γγ，按无端弯矩但有均布横向荷载作用时，取0.1=mx β，1.1/1.1（ｂ　类截面）（ｂ　类截面）)6.277/428.01106.7505.110812127442.01042)8.01(36311×−××××+××=−+（Exx x xmx x N'N W M ANγβϕ 215N/mm 159.4114.77.442=<=+=f (满足))6.277/4225.11107.352.1108121271042)25.11(36322×−××××−×=−−（Exxx x mx N'N W M A N γβ 215N/mm 210.3230.3202=<=−=f (满足)（2）验算弯矩作用平面外的稳定7518.01460017.01235/0017.01=×−=−=y y b f λϕ3631106.757518.010*********.01042××××+××=+x b x tx y W M A N ϕβϕ 215N/mm 202141612=<=+=f (满足)实腹式截面无削弱，强度无需计算；因截面是角钢（型钢），局部稳定不用验算。

《钢结构设计》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握钢结构设计的基本原理，理解钢结构在建筑中的应用优势。

2. 使学生了解并掌握钢结构材料的力学性能、连接方式及构造要求。

3. 帮助学生了解钢结构设计的相关规范和标准，熟悉设计流程。

技能目标：1. 培养学生运用专业知识进行钢结构设计计算和分析的能力。

2. 提高学生运用CAD等软件绘制钢结构施工图的能力。

3. 培养学生解决实际工程中钢结构问题的能力，提高创新意识和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构设计学科的兴趣，激发学习热情。

2. 引导学生关注钢结构在建筑行业中的发展，提高环保意识和责任感。

3. 培养学生严谨、认真、负责的工作态度，树立正确的价值观。

课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的钢结构设计能力，提高学生在实际工程中的应用水平。

学生特点：学生具备一定的力学基础和建筑结构知识，对钢结构设计有一定了解，但缺乏实际操作经验。

教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。

通过课程学习，使学生能够独立完成钢结构设计任务，具备一定的创新意识和团队协作能力。

教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。

二、教学内容1. 钢结构基本概念：包括钢结构的特点、分类及在建筑中的应用。

教材章节：第一章 钢结构概述2. 钢结构材料：介绍常用钢材的力学性能、化学成分及加工工艺。

教材章节：第二章 钢结构材料3. 钢结构连接：讲解钢结构连接方式、构造要求及计算方法。

教材章节：第三章 钢结构连接4. 钢结构设计原理：阐述钢结构设计的基本原则、设计流程及规范要求。

教材章节：第四章 钢结构设计原理5. 钢结构构件计算：分析梁、柱、桁架等常见钢结构构件的计算方法。

教材章节：第五章 钢结构构件计算6. 钢结构施工图绘制：教授CAD等软件在钢结构施工图绘制中的应用。

教材章节：第六章 钢结构施工图7. 钢结构工程实例分析：通过实际工程案例，培养学生解决实际问题的能力。

《钢结构》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：钢结构课程代码：56030120课程类别：专业课学时： 64学时学分：4学分理论教学：56学时实践教学：8学时二、教学目的及要求课程性质与任务1、课程性质《钢结构》是土木工程专业学生的一门必修的主要专业基础课。

课程教学的目的是使学生掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识，熟悉一些常用钢结构构件的计算原理；了解民用和工业建筑中常用钢结构房屋的特点，基本设计方法，计算简图与内力分析，并能按有关专业规范或规程进行钢结构的整体设计、截面计算和构造处理。

通过本课程的学习，使学生能解决钢结构设计施工中的一些技术问题，为以后从事施工管理、设计工作打下基础。

2、课程任务⑴ 了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；⑵ 掌握钢结构材料的工作性能；⑶ 掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算；⑷ 了解钢结构体系的组成原理和典型结构形式的设计要点。

三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并注明重点、难点）大纲正文第一章绪论（2学时）本章讲授要点：1、了解钢结构的特点和应用；2、钢结构的设计原则；3、了解钢结构的发展方向。

重点：无。

难点：无。

第二章钢结构的材料（4学时）本章讲授要点：1、了解钢结构所使用钢材的要求；2、掌握钢材的主要性能和影响钢材性能的因素；3、了解钢材破坏形式和不同情况下的荷载效应；4、熟悉钢材类别和钢材选用的原则。

重点：钢材的主要性能和影响钢材性能的因素、钢材类别和钢材选用的原则。

难点：钢材的主要性能和影响钢材性能的因素。

第一节钢材的主要性能一、钢材的破坏形式二、单向受拉时的性能三、冷弯性能四、冲击韧度第二节影响钢材性能的主要因素一、化学成分的影响二、成材过程的影响三、影响钢材性能的其他因素第三节钢材的疲劳一、常幅疲劳二、变幅疲劳第四节建筑钢材的规格和选用一、钢结构对材料的要求二、钢的种类三、钢材的选择四、钢材的规格第三章钢结构的连接（8学时）本章讲授要点：了解钢结构的连接方法及各自的特点；掌握焊接和普通螺栓、高强度螺栓连接的计算。

钢结构设计规范2003钢结构设计规范是针对钢结构建筑的设计和施工提出的一系列规范和标准，以保证钢结构的安全性、可靠性和经济性。

以下是一个涵盖了钢结构设计规范的约2003500字的范围。

第一章：总则1.1 目的和适用范围1.2 规范的引用文献1.3 术语和定义1.4 基础理论第二章：材料2.1 钢材的选择和分类2.2 钢材的机械性能和物理性能2.3 钢材的质量和标志2.4 钢材的保护措施第三章：构件3.1 框架结构的设计和计算3.2 柱和梁的设计和计算3.3 连接件的设计和计算3.4 钢板和钢板连接的设计和计算第四章：荷载和荷载组合4.1 建筑物荷载的分类和计算4.2 风荷载的计算4.3 地震荷载的计算4.4 温度荷载的计算第五章：结构设计5.1 结构的整体设计方法5.2 桁架结构的设计和计算5.3 钢筋混凝土结构的设计和计算5.4 复合结构的设计和计算第六章：施工工艺6.1 钢结构制作工艺6.2 钢结构安装工艺6.3 钢结构腐蚀防护工艺6.4 钢结构验收和检测工艺第七章：质量控制和检验7.1 钢结构质量控制体系7.2 钢结构制造和安装质量检验方法7.3 钢结构焊缝质量检验方法7.4 钢结构防腐检验方法第八章：安全技术要求8.1 钢结构施工安全技术要求8.2 钢结构使用安全技术要求8.3 钢结构维护安全技术要求第九章：工程应用案例9.1 高层钢结构建筑设计与施工案例9.2 钢结构桥梁设计与施工案例9.3 钢结构厂房设计与施工案例9.4 钢结构体育场馆设计与施工案例以上是钢结构设计规范中的一些主要内容和章节，详细规范内容请参阅相关颁布的国家标准和行业标准。

美国钢结构设计⼿册第七章⼗三⼗四节7.13 LRFD FOR COMPOSITE BEAM WITH UNIFORM LOADSThe typical floor construction of a multistory building is to have composite framing. The floor consists of 31?4-in-thick lightweight concrete over a 2-in-deep steel deck. The concrete weighs 115 lb/ft3and has a compressive strength of 3.0 ksi. An additional 30% of the dead load is assumed for equipment load during construction. The deck is to be supported onsteel beams with stud shear connectors on the top flange for composite action (Art. 7.12).Unshored construction is assumed. Therefore, the beams must be capable of carrying their own weight, the weight of the concrete before it hardens, deck weight, and construction loads. Shear connectors will be3?4 in in diameter and 31?2 in long. The floor system should be investigated for vibration, assuming a damping ratio of 5%.FIGURE 7.6 Seven locations of the plastic neutral axis used for determining the strength of a composite beam.(a) For cases 6 and 7, the PNA lies in the web. (b) For cases 1 through 5, the PNA lies in the steel flange.A typical beam supporting the deck is 30 ft long. The distance to adjacent beams is 10 ft. Ribs of the deck are perpendicular to the beam. Uniform dead loads on the beam are construction, 0.50 kips per ft, plus 30% for equipment loads, and superimposed load, 0.25 kips per ft. Uniform live load is 0.50 kipsper ft.Q for Partial Composite Design(kips)TABLE 7.3nLocation of PNA n Q and concrete compression（1）y x F A （2）to （5）*2y f y s F A F A ?- （6） 0.5[C(5)+C(7)] ?（7）0.25y s F A* A ? area of the segment of the steel flange above the plastic neutral axis (PNA). ?C (n ) compressive force at location (n ). Beam Selection. Initially, a beam of A36 steel that can support the construction loads is selected. It is assumed to weigh 26 lb /ft. Thus the beam is to be designed for a service dead load of 0.5×1.3+0.026=0.676 kips per ft.Factored load=0.676*1.4=0.946 kips per ftFactored moment = u M =0.946×302/8=106.5 kip-ftThe plastic section modulus required therefore isZ=369.0125.106??=y u F M φ=39.43in Use a W16 ×26 (Z =44.2 3in and moment of inertia I =301 4in ).The beam should be cambered to offset the deflection due to a dead load of 0.50 ＋0.026 =0.526 kips per ft.Camber =1.1301000,293841230526.0534=in Camber can be specified on the drawings as 1 in.Strength of Fully Composite Section.Next, the composite steel section is designed to support the total loads. The live load may be reduced in accordance with area supported (Art. 7.9). The reduction factor is R = 0.0008(300－150) =0.12. Hence the reduced live load is 0.5(1 － 0.12) =0.44 kips per ft. The factored load is the larger of the following:1.2(0.50 + 0.25 + 0.026) × 1.6 ＋0.44= 1.635 kips per ft1.4(0.5 + 0.25 + 0.026) =1.086 kips per ftHence the factored moment is9.1838/30635.12=?=u M kip-ftThe concrete-flange width is the smaller of b = 10 ×12 = 120 in or b = 2(30 ×12?8) =90 in (governs).The compressive force in the concrete C is the smaller of the values computed from Eqs. (7.24) and (7.25).===25.390385.085.0'c c c A f C 745.9kips==y s t F A C 7.68×36=276.5 kips (governs)The depth of the concrete compressive-stress block (Fig. 7.5) isa==??=900.385.02760585.0'b f C c 1.205in Since t c C C >,the plastic neutral axis will line in the concrete slab (case 3, Art.7.12). The distance between the compression and tension forces on the W16 ×26 (Fig.7.5d) ise =0.5d + 5.25 － 0.5a= 0.5 × 15.69 ＋ 5.25－ 0.5 ×1.205 =12.493 inThe design strength of the W16 × 26 is==e C M t n 85.0φ0.85×276.5×12.493/12=244.7 kip-ft >183.9 kip-ft —OKPartial Composite Design. Since the capacity of the full composite section is more than required, a partial composite section may be satisfactory. Seven values of the composite section (Fig. 7.6) are calculated as follows, with the flange area f A = 5.5×0.345 = 1.8982in .1.Full composite:y s n F A Q =∑= 276.5 kips=n M φ 276.5 kips2.Plastic neutral axis f f A A =?/4 = 0.4745 in below the top of the top flange. From Table7.3,y f y s n F A F A Q ?-=∑2∑n Q =276.5 －2 × 0.4745 ×36 = 242.3a =242.3/(0.85 × 3.0 × 90) = 1.0558 ine = 15.69/2 × 5.25 － 1.0558/2 = 12.567 inn M =242.3 × 12.567 ＋0.5(276.5－242.3)×(15.69 － 0.34536898.123.2425.276??-)= 3,312 kip-in =n M φ 0.85 × 3312/12 ? 234.6 kip-ft3.PNA 2/f A Af =?=0.949 in below the top of the top flange:=∑n Q 208.2 kips=n M φ 224.0 kip-ft4. PN f f A A 3=?/4 =1.4235 in below the top of the top flange:=∑n Q 174.0 kips=n M φ 212.8 kip-ft5. PNA at the bottom of the top flange (f f A A =?):=∑n Q 139.9 kips=n M φ201.0 kip-ft6. Plastic neutral axis within the web.∑n Q is the average of items 5 and 7. (See Table 7.3.) =∑n Q (139.9 ? 69.1)/2 ? 104.5 kips=n M φ186.4 kip-ft7. =∑n Q 0.25 ? 276.5 ? 69.1 kips=n M φ166.7 kip-ftFrom the partial composite values 2 to 7, value 6 is just greater than =u M 183.9 kip-ft. The AISC ‘‘Manual of Steel Construction ’’ includes design tables for composite beams that greatly simplify the calculations. For example, the table for the W16 × 26, grade 36, composite beam gives n M φfor the seven positions of the PNA and for several values of the distance 2Y (in) from the concrete compressive force C to the top of the steel beam. For the preceding example,con Y Y =2－a/2 (7.31)where con Y = total thickness of floor slab, ina=depth of the concrete compressive-stress block, inFrom the table for case 6,∑n Q =104 kips. a=900.385.0104??=0.453 in Substitution of a and =con Y 5.25 in in Eq. (7.31) gives=2Y 5.25－0.453/2 =5.02 inThe manual table gives the corresponding moment capacity for case 6 and =2Y 5.02 in as =n M φ186 kip-ft > 183.9 kip-ft —OKThe number of shear studs is based on C=104.5 kips. The nominal strength n Q of one stud is given by Eq. (7.28). For a 3?4-in stud, with shearing area sc A = 0.442 2in and tensile strength u F =60 ksi, the limiting strength is u sc F A = 0.442× 60 = 26.5 kips. With concrete unit weight w=115 lb/3ft and compressive strength 'c f =3.0 ksi, and modulus of elasticity c E = 2136 ksi, the nominal strength given by Eq. (7.28) isn Q =0.5 ×0.442 21360.3?= 17.7 kips < 26.5 kipsThe number of shear studs required is 2 × 104.5/17.7 =11.8. Use 12. The total number of metal deck ribs supported on the steel beam is 30. Therefore, only one row of shear studs is required, and no reduction factor is needed.Deflection Calculations. Deflections are calculated based on the partial composite properties of the beam. First, the properties of the transformed full composite section (Fig. 7.7) are determined. The modular ratio n s E E is n = 29,000/2136 = 13.6. This is used to determine the transformed concrete area 1A = 3.25 × 90/13.6 = 21.52 in2. The area of the W16 × 26 is 7.68 2in , and its moment of inertia s I = 301 4in . The location of the elastic neutral axis is determined by taking moments of the transformed concrete area and the steel area about the top of the concrete slab: X=68.752.21)25.569.155.0(68.72/25.352.21++?+?=4.64 in The elastic transformed moment of inertia for full composite action is 1065301)64.425.5269.15(68.7)225.364.4(52.21126.1325.390223=+-++-+??=tr I 4in Since partial composite construction is used, the effective moment of inertia is determined from 47.7705.276/5.104)3011065(301in I eff =-+=eff I is used to calculate the immediate deflection under service loads (without long-term effects). For long-term effect on deflections due to creep of the concrete, the moment of inertia is reduced to correspond to a 50% reduction in c E . Accordingly, the transformed moment of inertia with full composite action and 50% reduction in c E is tr I = 900.34in and is based on a modular ratio 2n =27.2. The corresponding transformed concrete area is 1A =10.76 2in .FIGURE 7.7 Transformed section of a composite beam.The reduced effective moment of inertia for partial composite construction with long- term effect is determined from Eq. (7.32):。

钢结构基础施工方案钢结构独立基础施工方案第一章、编制说明一、编制依据1、国家现行建筑安装工程施工质量验收规范2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202——20XX3、《砌体工程施工质量验收规范》GB50203——20XX4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204——20XX5、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242—20XX6、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303——20XX7、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205——20XX8、《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T——20XX9、《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50201-20XX10、南湖大酒店宿舍楼工程建施、结施、水电安装工程设计施工图编制其次章、工程概况建筑概况本工程为南湖大酒店宿舍楼工程，总建筑面积约为3176.08平方米，主体结构为四层钢框架结构，檐口总高度为15.450米。

耐火等级为二级，使用年限为50年，抗震烈度为8度。

基础为杯形独立（双杯）基础，梁柱均为Q235BH型钢，楼面、屋面均为压型钢板混凝土非组合楼面，维护结构为200mm厚加气混凝土块,内墙为150mm厚ALC加劲混凝土板。

第三章、施工前期预备工作第一节、现场预备1、重点是由业主移交的平面掌握点、水准掌握点等进行引测、复核及办理相关移交手续。

2、临时设施预备：主要包括办公室、值班室、配电房、水泥库、围墙、道路、工具房、大门、钢筋加工棚、模板加工棚、厕所等。

生活区内主要包括办公场所、职工宿舍、食堂、浴室、等。

3、场地预备：设置好场内排水系统，现场全部雨污水的排放均按唐山市相关规定有组织地通过排水管道排入路雨污水管网。

4、施工用水、电预备：建设单位已供应400KVA变压器和DN50的水源，主要工作包括施工区、生活区水电线路的布置及进水、排水管道的铺设。

其次节、技术预备1、施工前均要将平安文明施工方案、现场总平面图等相关资料准时上报市建管局、平安站以及建设、监理审批，并根据审批看法予以实施。