钢结构原理复习知识点及计算题培训资料

钢结构具有的特点：1强度高，质量轻2质地均匀，各项同性，有良好的塑性和韧性3施工质量好，工期短4密闭性好5钢结构可拆卸，适用于移动性结构6钢结构耐热，但不耐火7耐腐蚀性、耐锈蚀性差

钢结构的合理应用范围：1重型厂房结构2大跨度房屋的屋盖结构3高层及多层建筑4轻型钢结构5塔桅结构6板壳结构7桥梁结构8移动式结构钢材的主要化学成分对钢材的影响

（1）碳。含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低，建造钢结构材料只能是低碳钢，要求C<=0.22%。

（2）锰。锰对钢是有益元素，是钢液的弱脱氧剂。能消除钢液中所含的氧，又能与硫化合，消除硫对钢的热脆影响。含适量的锰，可提高钢的强度同时又不影响钢的塑性和冲击韧性。但含量过高，则又颗降低钢的可焊性。（3）硅。有益元素，是钢液的强脱氧剂。钢中含适量的硅，可提高钢的强度而不影响其塑性、韧性和可焊性。但含量过高，对钢的塑性、韧性、可焊性和抗锈性也将有影响。

（4）硫、磷。钢中的有害杂质。硫与铁能生成易于融化的硫化铁。含硫量增大，故降低钢的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。硫化铁即行熔化使钢内形成微小裂纹，称为“热脆”。磷可提高钢的强度和抗锈性，但会降低钢的塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性。磷能是钢材在低温时变脆，称为“冷脆”。

钢材拉伸时应力应变曲线分几个阶段

1弹性变形2弹塑性变形3塑性变形4应变硬化5颈缩阶段

结构用钢材力学性能指标：强度性能（屈服点、抗拉强度）、塑性性能（伸长率）、冲击韧性、冷弯性能

钢材硬化

冷作硬化/应变硬化：钢材经冷拉、冷弯等冷加工而产生塑性变形，卸荷后重新加荷，可使钢材的屈服点得到提高。但钢材的塑性和韧性却大大降低。时效硬化：加荷应变硬化阶段卸载后隔一定时间，再重新加载，钢材的强度将继续有所提高。

应力集中：当构件的截面发生急剧改变，则该处将产生应力高峰，此现象称为应力集中。

承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变形的极限状态。

正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。

钢结构和焊脚型号匹配关系

Q235钢的焊条为E43XX；Q345钢的焊条为E50XX；Q390钢的焊条为E55XX 型钢表示方法

我国生产的热轧型钢有等边角钢、不等边角钢、普通槽钢、普通工字钢、H 型钢和部分T型钢。

角钢的表示符号为“∠边长X 厚度”（等边角钢）或“∠长边X短边X厚度”槽钢的符号位“[型号”

普通工字钢型号为“I型号”

H 型钢（分三种类型：HW 宽翼缘H 型钢，HM 中翼缘H 型钢，HN 窄翼缘H 型钢）H 型钢=h×b×t1×t2h 为截面高度，b 为截面宽度，t 1为腹板厚度，t2 为翼缘厚度

钢结构主要焊接方法：手工电弧焊、自动（半自动）埋弧焊、气体保护焊焊缝构造要求

焊接残余应力的影响：1对塑性较好的材料，对静力强度无影响；2降低构件的刚度；3降低构件的稳定承载力；4降低结构的疲劳强度；5在低温条件下承载，加速构件的脆性破坏。

抗剪螺栓的5种破坏形式，采取什么措施阻止破坏？

螺栓杆剪断、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部冲剪破坏、螺栓杆弯曲破坏。前三种，可通过相应的强度计算来防止，后两种，可采取相应的构件措施来保证。一般当构件上螺孔的端距大于2d0时，可以避免端部冲剪破坏；当螺栓夹紧长度不超过其直径的5倍，则可防止螺杆产生过大的弯曲变形。在计算格构式轴压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？格构式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳，截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。但因缀材本身比较柔细，传递剪力时所产生的变形较大，从而使构件产生较大的附加变形，并降低稳定临界力。所以在计算整体稳定时，对虚轴要采用换算长细比（通过加大长细比的方法来考虑缀材变形对降低稳定临界力的影响）

4.什么是梁的整体失稳，有哪些影响因素，如何影响？

钢梁在弯矩较小时，梁的侧向保持平直而无侧向变形；即使受到偶然的侧向干扰力，其侧向变形也只是在一定的限度内，并随着干扰力的除去而消失。但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时，钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲，并同时伴随着扭转。这时即使除去侧向干扰力，侧向弯扭变形也不再消失，如弯矩再稍

许增大，则侧向弯扭变形迅速增大，产生弯扭屈曲，梁失去继续承受荷载

的能力，这种现象称为钢梁丧失整体稳定。

影响钢梁整体稳定的主要因素有：荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面

形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。

提高钢梁整体稳定性的有效措施是加强受压翼缘、增加腹板厚度、增加侧

向支承点。

加劲肋分类，什么情况下要设置加劲肋？如何设置？

横向加劲肋，纵向加筋肋，短加劲肋，支承加劲肋

在集中荷载较大处设置加劲肋,可将集中荷载逐步均匀地传递到腹板上。受

弯构件(如梁)可以通过加设横向加劲肋来满足高厚比的要求,但如果是压弯

构件(如柱)需加设纵向加劲肋。

横向加劲肋的主要作用是抵抗因剪切应力引起的腹板局部失稳;横向加劲

肋不应设置在腹板屈曲的两波峰或波谷之间。

纵向加劲肋的主要作用是抵抗因弯曲正应力导致的腹板局部失稳。

短加劲肋可提高纵向、横向加劲肋的作用,当有较大移动集中荷载时具有减

小因局部轮压导致的腹板局部失稳的作用。

1.螺栓抗剪

孔壁承压

螺栓抗拉

2.上取n=

3.中剪力

扭矩

修正取n=

合力,可

4.左

单位（cm）

修正取n=

弯矩作用下，受力最大为最上排螺栓

单位（cm）

,可

,可

1.计算长度

2.轴心压力计算

3.试选截面

1)设长细比回转半径

b类截面时，

2)截面宽度采用b=

3)截面面积

4)初选截面尺寸

翼缘板

腹板

4.所选截面几何特性

截面积A=

惯性矩

回转半径,

长细比,

5.截面验算

1)稳定验算查表得

,可

2)强度验算截面无削弱

已由稳定条件控制无需验算

3)局部稳定验算

翼缘板外伸肢宽厚比

仅供学习与参考