钢结构设计原理总复习

第3章
知识点3:角焊缝连接计算
1、轴心力作用下（参考例3.3）
N 3 bhe 3 f f
N1
w f
连 接
lw1
( 3 N3 ) 19
N2
e1
e2 lw2
N
b
N3 N 1 k1 N 2 N3 N 2 k2 N 2
( 3 20) ( 3 21) x
x
钢结构设计原理
N2
N2
w2
f fw
x
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第3章
知识点3:角焊缝连接计算
2、N、M、V共同作用
e
θ M A Nx
lw 2
连 接
lw
2
N
Ny
het h e
τNy σNx σM
f ,A
6M 2 l w he he l w
变形能力小，破坏突然，断口平直、发亮呈晶粒状，无机会补 救。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第2章
知识点3:钢材的主要性能
1、强度：屈服强度、极和质量的综合指标 4、冲击韧性：判定钢材强度和塑性的综合指标
Design Principles of Steel Structure
第3章
知识点6:普通螺栓抗剪连接计算
普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算
连 接
N
b v
2 1Tx
N 1Ty N 1F


2
b N min
(3 45)
N nv
d
4
2
f vb
( 3 32)
( 3 33)
N cb d t f cb
i 1
y1 r1 x1 r1
T y1 x i2 y i2
i 1 i 1 n n
( 3 43)
N 1Ty
T r1 x i2 y i2
i 1 i 1
钢结构设计原理
T x1 x i2 y i2
i 1 i 1 n n
n
n
( 3 44)
Pl 3 M xl 2 48 EI x 12 EI x
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钢结构设计原理
第5章
3.整体稳定验算：
受 弯
(1) 判断梁是否需要进行整体稳定验算。 (2) 如需要则按照梁的截面类型选择适当的计算公式计 算整体稳定系数。 (3) 不论哪种情况算得的稳定系数大于0.6，都应采用修 正公式进行修正。
（1）强度验算
轴 压
参见例题4.2
N σ f An
（2）刚度验算
max
l0 i max
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第4章
知识点2:实腹式轴压构件验算步骤
（3）整体稳定验算
轴 压
参见例题4.2
N f A
(1) 正应力 (2) 剪应力 (3) 局部压应力 (4) 折算应力
fy Mx f xWx R Vy S x fv I xt
c
F
t w lz
f
2 2
c c 3 2 1 f
Design Principles of Steel Structure
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第2章
知识点5:钢的种类和规格
1、碳素结构钢：代表Q235
材 料
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
钢结构设计原理
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Nx
f ,A
Ny
l
f ,A 2 , A f fw f f
2
w
he
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钢结构设计原理
第3章
知识点4:焊接应力和焊接变形
连 接
1、焊接应力产生原因：不均匀加热与冷却
2、对结构性能的影响：
静力强度：无影响 稳定承载力：降低 疲劳强度：降低 结构刚度：降低 低温工作：变脆
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第3章
知识点5:螺栓连接的构造要求
1、螺栓排列：并列、错列
连 接
2、螺栓排列：需要考虑受力、构造和施工要求
3、端距要求：不应小于2d0 4、中距要求：最小中距3d0 5、排列要求：参见教材52页
第3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
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理
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第5章
受 弯
知识点2:影响受弯构件整体稳定性的因素
1．侧向抗弯刚度、抗扭刚度； 2．受压翼缘的自由长度(受压翼缘侧向支承点间距); 3．荷载作用种类； 4．荷载作用位置；
5．梁的支座情况。
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连 接
摩擦型连接：
N
2 1Tx
N 1Ty N 1F


2
N vb
(3 80)
N vb 0.9n f P
承压型连接： N
2 1Tx
( 3 63)
2 b N min
N 1Ty N 1F


(3 81)
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理
第5章
2.刚度验算：
≤[]
受 弯
——标准荷载下梁的最大挠度 []——受弯构件的挠度限值，按表规定采用
梁的最大挠度可用材料力学、结构力学方法计算。
均布荷载下等 截面简支梁 集中荷载下等 截面简支梁
5ql 4 5 M xl 2 M xl 2 384 EI x 48 EI x 10 EI x
第4章
轴 压
知识点1:轴压构件的屈曲形式及其它
1、弯曲屈曲：双轴对称工字型截面 2、扭转屈曲：双轴对称十字型截面 3、弯扭屈曲：单轴对称T型截面 4、格构式柱：换算长细比 5、柱横隔：设置原因
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第4章
知识点2:实腹式轴压构件验算步骤
钢结构基本原理复习
Design Principles of Steel Structure
1
第1章
知识点1:钢结构的特点
1、强度高、塑性、韧性好
绪 论
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
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第3章
知识点7:高强螺栓抗剪连接计算
高强螺栓群偏心力作用下抗剪计算
连 接
N 1F
F n
n
( 3 37)
T r1
n i 1
N 1Tx
x i2 y i2
i 1
y1 r1 x1 r1
T y1 x i2 y i2
i 1 i 1 n n
( 3 43)
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第3章
知识点3:角焊缝连接计算
1、轴心力作用下（参考例3.2）
N1 lw1
连 接
对于校核问题:
f f
e1 e2 lw2 b
N
N3
l l
N1
w1
he1 he 2
f
w f
( 3 14) ( 3 15)
x
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第3章
连 接
知识点5:普通螺栓抗剪连接破坏形式
（1）螺栓杆被剪断 （2）孔壁的挤压破坏 （3）板件被拉断
以上破坏形式予以计算解决
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理
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第2章
知识点4:影响钢材性能的因素
1、化学成分：硫（热脆）、磷（热脆）
材 料
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 4、应力集中：钢材变脆 5、反复荷载：疲劳破坏（脆性断裂）
钢结构设计原理
b N min min N vb，N cb
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( 3 34)
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第3章
知识点7:高强螺栓连接计算
高强螺栓群偏心力作用下抗剪计算
连 接
e
F
F
1 N1F
y
1 N 1Tx r1 N1T
x
N1Ty
T
钢结构设计原理
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实腹式压弯构件验算总结1实腹式压弯构件的整体稳定平面内稳定弯曲失稳3实腹式压弯构件的整体稳定钢结构设计原理designprinciplesofsteelstructure2实腹式压弯构件的整体稳定平面外稳定弯扭失稳??mxxxx1ex?108?xmnfawnn?????txxybx1mnfaw??????第6章压弯知识点
3.良好的工艺性能 4.对环境良好的适应能力
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第2章
知识点2:钢材的破坏形式
1、塑性破坏
材 料
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
y
1 N 1Tx r1 N1T
x
N1Ty
T
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第3章
知识点6:普通螺栓抗剪连接计算
普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算
连 接
N 1F
F n
n
( 3 37)
T r1
n i 1
N 1Tx
x i2 y i2
第5章
受 弯
知识点3:受弯构件腹板加劲肋布置原则
第3章
知识点2:角焊缝的构造
连 接
1、最大焊脚尺寸：减小残余应力和残余变形
2、最小焊脚尺寸：避免产生淬硬组织导致母材开裂
3、侧面角焊缝最大计算长度：60hf(静）、40hf(动） 4、侧面角焊缝最大计算长度： 不小于8hf和40mm 5、搭接连接要求：参见教材
钢结构设计原理
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N 1Ty
T r1 x i2 y i2
i 1 i 1
钢结构设计原理
T x1 x i2 y i2
i 1 i 1 n n
n
n
( 3 44)
Design Principles of Steel Structure
第3章
知识点7:高强螺栓抗剪连接计算
高强螺栓群偏心力作用下抗剪计算
（4）局部稳定验算 翼缘 腹板
钢结构设计原理
b (10 0.1 ) 235 / f y t
h0 (25 0.5 ) 235 / f y tw
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第5章
知识点1:受弯构件的验算步骤总结
受 弯
1.强度验算： 包括正应力、剪应力、局部压应力验算，对组合梁还要验 算翼缘与腹板交界处的折算应力。
1.07
' b
0.282
b
1.0
(4) 采用公式验算整体稳定承载力是否满足要求。
Mx f bWx
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第5章
4.局部稳定验算：
受 弯
１) 对于焊接组合梁，翼缘可以通过限制板件宽厚比保 证其不发生局部失稳。 ２) 腹板则较为复杂，一种方法是通过设置加劲肋的方 法保证其不发生局部失稳；另一种方法是允许腹板 发生局部失稳，利用其屈曲后承载力。
第3章
连 接
知识点5:普通螺栓抗剪连接破坏形式
（4）板件端部被剪断（拉豁)
这 两 种 破 坏 构 造 解 决
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（5）栓杆弯曲破坏
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第3章
知识点6:普通螺栓抗剪连接计算
普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算
连 接
e
F
F
1 N1F
第1章
知识点2:钢结构的设计方法
1.概率极限状态设计法 2.结构的极限状态 3.承载能力极限状态 4.正常使用极限状态
绪 论
5.设计表达式
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第2章
知识点1:建筑用钢的要求
1.较高的抗拉强度和屈服点
材 料
2.较高的塑性和韧性