钢结构基本原理-课件(PPT·精选)
钢结构基本原理ppt课件
N1Vy V/n
N1Tx
N1T
y1 r1
T1y xi2yi2
N1Ty
N1T
x1 r1
T1x xi2yi2
验算公式:
N 1N 1 T x2N 1 T yN 1 T y2N m b in
注意: y1≤3x时,N1T=N1XT=Ty1/Σyi2
x1≤3y时,N1T=N1yT=T. x1/Σxi2
应力集中:应力集中越严重,出现同号三相应力场的应力水平越接近,
钢材越趋于脆性。
温度:高温热塑性变形,低温冷脆(脆性温度转变区)
荷载类型:加载速度:低温脆性破坏
循环荷载 高周疲劳—— n514 0 fy
低周疲劳—— n= 120 ~ 5140 fy
疲劳:钢材在连续交变荷载作用下,会逐渐累积损伤、产生裂纹及裂纹
30
受拉螺栓连接:
1、受力:沿杆轴方向受拉。 破坏:栓杆被拉断。
2、单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb Ae ftb
de2 4
ftb
f tb 值的由来:考虑橇杠作用,并对其进行简化,从 而采如用 ftb 0.8f 来考虑。
3、螺栓群受拉连拉计算。
1>轴心力:
n
N
N
b t
.
31
2>偏心力作用下
a.小偏心情况:螺栓群全部受拉。
逐渐扩展,直到最后破坏,这种现象称为疲劳。
疲劳破坏具有突然性,破坏前没有明显的宏观塑性变形,属于脆性断裂。 其破坏过程经历裂纹的产生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段, 是延时断裂。
.
9
钢 柱 上 焊 接 牛 腿 ( 腹 板 和 翼 缘 )
.
10
梁柱节点:梁分别连接在柱的腹板和翼缘(连接角钢与
同济大学钢结构基本原理PPT课件
应力幅:由于存在残余应力,r不能代表实际应力变化情况
Dmaxmin
最大拉应力
疲劳强度曲线:
最小拉应力或压应力 拉(+)压(-)
42
匀质材料疲劳强度与应力比的关系:
K 0 1 , 1
0 max K , 0 max K ,
min
r max
应力幅与应力循环次数关系:
max
断裂韧性KIC: KIC a0
KI<KIC 稳定,裂纹不扩散 KI=KIc 临界 KI>KIC 失稳,裂纹扩展
弹性断裂力学公式(张开位移理论):
dI
2a
Ef y
d IC
稳定
d I d IC
不稳定
位移临界值 KIC EfydIC
40
影响脆性断裂的因素:裂纹尺寸、作用应力、材料韧性
提高抗脆断措施: 焊接施工管理,避免焊接裂纹、杂质 避免焊缝集中、采取措施避免或消除焊接残余应力 优化细部构造措施、避免应力集中 选择合理钢材,低温动力下工作时选用高等级钢
脆性破坏: 脆性断裂,应力<fy,无明显变形、无预兆,端口平直 拉应力超过晶粒抗拉能力。 强度理论 应力>fy破坏 ?不适用于脆性断裂 断裂力学理论 ! I型裂纹:张开型 II型裂纹:滑移型 III型裂纹:撕开型
39
弹性断裂力学公式:
系数 裂纹宽度一半 应力
应力强度因子:KI a
临界应力0:裂纹失稳扩展时应力
涂料 底层处理(抛丸除锈等) + 底漆 + 面漆 耐侯钢材 Cu-P-Ti-Re: 09CuPCrNi,16CuCr, 12MnCuCr
Cu-P-Ni-Cr: SMA400AW, AP, SMA490AW
38
2024版钢结构ppt课件
01钢结构定义02发展历程由钢材制成的工程结构,具有轻质、高强、施工速度快等特点。
从工业革命时期的初步应用到现代建筑业的广泛应用,钢结构经历了不断的技术创新和发展。
钢结构定义及发展历程钢材性能与分类钢材性能包括力学性能、工艺性能和耐久性等方面,如抗拉强度、屈服点、延伸率、冷弯性能等。
钢材分类根据化学成分、冶炼方法、用途等不同,钢材可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等多种类型。
0102强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保等。
耐火性差、易腐蚀、隔音效果一般、设计要求高等。
优势局限性钢结构优势与局限性应用领域及发展趋势应用领域广泛应用于工业厂房、高层建筑、桥梁、海洋平台等领域。
发展趋势随着新材料、新技术的不断涌现,钢结构将朝着更加轻质、高强、耐久、环保的方向发展,同时智能化、模块化等新型建造方式也将得到更广泛的应用。
03通过电弧或火焰将焊条和焊件局部加热到熔化状态,形成永久性的连接。
焊接连接原理包括焊接前准备(如坡口加工、清理焊件等)、装配与定位、焊接工艺参数选择、焊接操作以及焊后检验等步骤。
工艺流程常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等,设备包括焊机、焊枪、焊条等。
焊接方法与设备焊接连接原理及工艺流程01螺栓连接类型包括普通螺栓连接和高强度螺栓连接,其中高强度螺栓连接又分为摩擦型连接和承压型连接。
02选用原则根据连接件的受力情况、工作环境、安装条件等因素选择合适的螺栓类型和规格。
03安装与紧固螺栓连接安装时应保证螺栓与孔洞的配合精度,采用正确的紧固方法和力矩,避免过紧或过松。
螺栓连接类型与选用原则铆接技术简介及实例分析铆接技术简介铆接是一种通过铆钉将两个或多个构件连接在一起的方法,具有连接可靠、承受载荷大等优点。
实例分析以某钢结构桥梁为例,介绍铆接技术在桥梁建设中的应用,包括铆钉的选用、铆接工艺以及铆接质量的检验等。
优缺点及适用范围分析铆接技术的优缺点,如连接强度高、密封性好但拆卸困难等,并指出其适用于承受较大载荷和需要密封的场合。
钢结构基本原理(戴国欣版)课件
铆钉连接
铆钉连接的优点
铆钉连接具有结构简单、承载能力高 、耐久性好等优点,适用于承受较大 载荷的结构。
铆钉连接的缺点
铆钉连接的分类
根据铆钉的类型和用途的不同,铆钉 连接可以分为实心铆钉连接、空心铆 钉连接等。
铆钉连接施工难度较大,可能对结构 造成损伤,且成本较高。
复合连接方式
复合连接方式的优点
复合连接方式结合了焊接、螺栓连接和铆钉连接的优点,具有更 高的承载能力和稳定性。
应用领域
桥梁、建筑、船舶、车辆等。
钢材的强度等级
Q235、Q345、Q390等。
钢材的力学性能
01
弹性模量
钢材在弹性阶段的应 力与应变之比。
02
屈服点
钢材在屈服阶段的最 小应力值。
03
抗拉强度
钢材在拉伸断裂时的 最大应力值。
04
冲击韧性
钢材抵抗冲击载荷的 能力。
钢材的加工性能
可塑性
钢材在塑性变形过程中 ,抵抗断裂的能力。
造成破坏。
结构失稳和倒塌
02
地震作用下,结构的支撑和连接部位可能发生失稳或断裂,导
致结构整体倒塌。
构件和连接的破坏
03
地震中,钢结构的梁、柱、节点和连接部位可能发生断裂、扭
曲或变形,导致结构失效。
钢结构的抗震设计
结构选型和布置
选择合适的结构形式和布置方式,使其具有较好 的抗震性能。
抗震承载力计算
根据地震烈度和结构重要性,计算结构的抗震承 载力,确保结构在地震中不发生严重破坏。
抗震构造措施
采取有效的抗震构造措施,如加强支撑、增加节 点连接等,提高结构的抗震能力。
抗震构造措施
加强梁柱节点、主次梁节点等关 键部位的连接,确保节点在地震 中不发生断裂或失效。
同济大学钢结构基本原理PPT课件
、纤维横向 受拉强度低
强度(MPa)/ 弹性模量 (MPa)/6000/
25
拉力下脆性
234-420)/ 206000/
78.5
理想弹塑性材 料,好
拉45、压800/ /70000/ 25
拉力下脆性
60-200 (1mm 厚)/
13
大跨度结构
——飞机库、候机楼、体育场馆、会展中心等公共建筑 结构体系:网架网壳(螺栓球节点、焊接球节点)
14
结构体系:钢管桁架(直接汇交焊接节点、铸钢件节点)
组焊完成的构件
15
结构体系:预张力结构
16
高耸塔桅 ——电视、无线发射、观光等
17
其他结构
幕墙支承、压力容器、折板结构、桥塔、桥面梁板、水箱、船舶、 车厢、基坑维护、地下管线、脚手架
铆接连接 普通螺栓连接 高强螺栓连接
焊接连接
轴心受力柱 受弯梁 压弯构件
钢结构基本原理
多高层框架结构 大跨度空间结构 厂房刚架排架结构
高耸结构 桥梁结构 特种结构
……
8
建筑钢结构设计
9
4、钢结构特点
1) 预制拼装——产品化、工业化、干作业 施工速度快 2) 材质均匀理想稳定——计算模型确定、精度高 安全性好 3) 材料强度高——板件薄、构件细长 轻型、稳定性问题 4) 塑性韧性好——抗震性能好、动力承载性能好 5) 耐腐蚀性能差——防腐措施 6) 耐热性能好、耐火性能差——防火措施
钢结构基本原理
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况三
钢结构教学课件PPT轴心受力构件
§6.1 轴心受力构件的应用及截面形式
6.1.1 轴心受力构件的应用
a)
轴心受力构件是指承受通过截面形 心轴线的轴向力作用的构件。包括 轴心受拉构件(轴心拉杆)和轴心 受压构件(轴心压杆)。
在钢结构中应用广泛,如桁架、网 架中的杆件,工业厂房及高层钢结 构的支撑,操作平台和其它结构的 支柱等。
1、弹性弯曲屈曲
欧拉(Euler)早在1744年通过对理想轴心压杆的整体稳定问题进 行的研究,当轴心力达到临界值时,压杆处于屈曲的微弯状态。 在弹性微弯状态下,根据外力矩平衡条件,可建立平衡微分方程, 求解后得到了著名的欧拉临界力和欧拉临界应力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
其临界力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
2、弹塑性弯曲屈曲
1889年恩格塞尔,用应力-应变曲线的切线模量代替欧拉公式中 的弹性模量E,将欧拉公式推广应用于非弹性范围,即:
Ncr
2Et I
l02
2 Et
2
A
(6.3.5)
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
对于高强螺栓的摩擦型连接,可以认为连接传力所依靠的摩擦力 均匀分布于螺孔四周,故在孔前接触面已传递一半的力,因此最 外列螺栓处危险截面的净截面强度应按下式计算:
N f
An,1
其中:An,1 b n1 d0 t;
+
+
+
+
b)
++
钢结构全套PPT教学课件
防腐防火处理效果评价
厚度检测
使用涂层测厚仪检测防腐防火 涂层的厚度,确保满足设计要 求。
耐腐蚀性测试
通过盐雾试验、湿热试验等模 拟环境测试方法,评估防腐处 理效果。
外观检查
观察防腐防火处理后的钢结构 表面是否平整、无气泡、无裂 纹等缺陷。
附着力测试
采用划格法或拉开法等测试方 法,检测防腐防火涂层与钢结 构基材的附着力。
结构分析与计算方法
结构分析方法
弹性力学方法、塑性力学方法、有限 元方法等。
计算内容
计算软件
SAP2000、ANSYS、ABAQUS等通 用有限元软件,以及专用钢结构分析 软件如Midas/Gen、3D3S等。
内力分析、变形计算、稳定性验算、 疲劳分析等。
构造措施与节点设计
01
02
03
构造措施
保证结构整体性和稳定性 的措施,如设置支撑、加 强刚度等。
认真阅读图纸,了解钢结构的构 造、节点形式和安装要求,掌握 相关技术标准和验收规范。
制定施工方案
根据工程特点和现场条件,制定 切实可行的施工方案,包括安装 顺序、吊装方法、安全措施等。
材料和设备准备
按照图纸要求,准备好所需的钢 材、连接件、紧固件等材料,以 及吊装设备、焊接设备、测量工 具等。
现场拼装和吊装技术
前景展望
随着城市化进程的加快和建筑业的持续发展,钢结构将在未来建筑领域中发挥更 加重要的作用。同时,随着新材料和新技术的不断涌现,钢结构的应用范围将进 一步扩大,市场前景广阔。
02 钢结构设计原理 与方法
设计基本原则与规范要求
设计基本原则
确保结构安全、适用、经济、美观;符合现行国家规范和行 业标准;考虑施工便利性和可持续性。
《钢结构基本原理》PPT课件
编辑ppt
25
第三节 钢结构课程的学习方法
根据教学大纲要求,课程只讲钢结构的基本构件、基 本原理部分,即前面六章内容;
本课程的特点是:大家对钢结构的感性认识少,结构 构造复杂,理论性强(特别是稳定理论);
受课时限制,不能过多的详解例题,一定要记好笔记, 从机理理解一些理论问题,加强课前预习与课后复习;
第一章第一章绪论绪论第二章第二章钢结构材料钢结构材料第三章第三章钢结构连接钢结构连接第四章第四章轴心受力构件轴心受力构件第五章第五章受弯构件受弯构件第六章第六章拉弯与压弯构件拉弯与压弯构件22第一章第一章第一节第一节钢结构的特点与应用范围钢结构的特点与应用范围第二节第二节钢结构的设计计算方法钢结构的设计计算方法第三节第三节钢结构课程的学习方法钢结构课程的学习方法33第一节第一节钢结构的特点及应用范围钢结构的特点及应用范围一钢结构的特点一钢结构的特点11强度高强重比大强度高强重比大重量轻基础费用减少抗震性重量轻基础费用减少抗震性能好
编辑ppt
17
编辑ppt
18
索穹顶结构
汉城奥运会体操馆
亚特兰大佐治亚穹顶 用编辑钢ppt量不到30 kg /m2
19
编辑ppt
20
重型厂房结构
西安变压器厂(400t吊车)
编辑ppt
21
容器和其他构筑物
大连西太平洋石化有限公司 1500立方米CF-62钢球罐
编辑ppt
陕西铜川天然气公司 1000立方米天然气球罐
东方明珠电视塔
编辑ppt
12
鸟巢
编辑ppt
13
鸟巢
容纳8万人,平面 为椭圆形,长轴 340m,短轴292m。 屋盖中间有一个 146m×76m的开口
钢结构基本原理课件:第六章课件
网络资源
相关网站、论坛和微信公众号 等。
工程案例
实际钢结构工程案例及相关资 料。
02
钢结构的连接方式
焊接连接
焊接连接是一种常见的钢结构连接方式,通过熔融金属将两个钢构件连接在一起。
焊接连接具有施工方便、连接强度高、密封性好等优点,但焊接过程中易产生焊接 变形和焊接缺陷,需要采取相应的措施进行控制。
稳定性设计原则
合理选择材料和截面尺寸
根据结构的使用要求和载荷情况,选 择合适的材料和截面尺寸,以满足稳 定性要求。
优化结构形式
控制载荷和温度影响
在设计时考虑载荷和温度变化对结构 稳定性的影响,采取相应的措施进行 控制。
通过合理的结构形式设计,提高结构 的稳定性。
稳定性问题案例分析
高层建筑失稳案例
在满足功能和安全的前提下,尽可能地减少材料用量和降低制造成 本。
结构设计优化的步骤
明确优化目标、建立优化模型、选择优化方法、进行优化计算和结 果分析。
结构优化方法
数学规划法
遗传算法
通过建立数学模型,将结构设计问题转化 为数学规划问题,利用数学方法进行求解 。
模拟生物进化过程的自然选择和遗传机制 ,通过迭代搜索最优解。
焊接连接适用于各种形状和尺寸的钢构件,尤其适用于大型钢结构、厚板和异形构 件的连接。
螺栓连接
螺栓连接是通过螺栓杆穿过两个 钢构件的通孔,并拧紧螺母,使 螺栓杆挤压钢构件,从而实现连
接。
螺栓连接具有施工简单、可靠性 高、耐久性好等优点,适用于需 要拆卸的连接和承受剪切力的连
接。
螺栓连接需要注意螺栓的规格、 材质和预紧力等参数的选择和控 制,以确保连接的可靠性和安全
性。
铆钉连接
钢结构ppt课件.ppt
二、钢结构的应用
1、重型结构及大跨度建筑结构。
二、钢结构的应用
2、多层、高层及超高层建筑结构。
二、钢结构的应用
3、塔桅等高耸结构。
二、钢结构的应用
4、钢-混凝土组合结构。
第二节 钢结构的设计方法
经济、安全、适用、耐久
颠覆 强度破坏
承载能力极 限状态 疲劳破坏
丧失稳定
极限状态设计法
变为可变体系
n
5、普通螺栓群偏心受剪承载力计算
Ni
N iF
F n
(NiTx )2
(NiF
NiTy )2
Nb v,min
NiT
T ri ri2
NiTx
T yi xi2 yi2
NiTy
T xi xi2 yi2
例题3、一厚度为12mm的钢板与H型钢柱的翼缘板(厚14mm) 通过8个C级普通螺栓连接,钢板均为Q345,螺栓直径为20mm, 孔径为21.5mm,F=200KN,e=100mm,螺栓水平间距为 120mm,竖向间距为80mm,验算螺栓强度。
3、按受力特点分:对接焊缝、角焊缝
三、高强度螺栓连接(摩擦型、承压型)
四、对接焊缝的计算
1、轴向受力的对接焊缝
N lwt
f
t
w或f
w c
2、对接焊缝承受弯矩和剪力共同作用
1、 max
Mymax Ix
ft
w或f
w c
2、
max
VSx I xt
f
w v
3、 2 3 2 1.1 ftw
第三节 角焊缝连接设计
一、角焊缝形式
侧面角焊缝 斜角焊缝
正面角焊缝
直角角焊缝
二、角焊缝截面形状
钢结构ppt课件
通过合理的建筑设计,控制室内湿度和腐蚀性介质的含量 ,如设置除湿设备、避免潮湿环境等,以降低钢结构腐蚀 的风险。
定期检查和修复
建立定期检查制度,对钢结构进行定期的外观检查和涂层 厚度测量,及时发现并修复腐蚀问题,确保钢结构的安全 性和稳定性。
防火设计和实施建议
01
选用不燃或难燃材料
100%
螺栓连接
利用螺栓将钢构件紧固在一起, 分为普通螺栓连接和高强度螺栓 连接,适用于承受动力荷载的结 构。
80%
铆钉连接
通过铆钉将钢构件铆接在一起, 适用于承受较大剪力或拉力的结 构。
构造要求及规范
01
02
03
04
连接设计
连接应具有足够的强度、刚度 和稳定性,满足结构整体性能
要求。
焊缝质量
焊缝应符合相关标准规范,无 裂纹、夹渣、未焊透等缺陷。
测、预警和维护,保障结构安全。
THANK YOU
感谢聆听
钢结构ppt课件
目
CONTENCT
录
• 钢结构基本概念与特点 • 钢材性能与选用原则 • 连接方法与构造要求 • 稳定性分析与设计原理 • 制作、安装与验收规范 • 防腐、防火与维护保养措施 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
钢结构基本概念与特点
钢结构定义及分类
定义
钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑 结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的 钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化 、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。
设计方法
包括整体稳定设计、局部稳定设计和连接设计。整体稳定设计需考虑结构整体刚 度、稳定性验算和抗震设计等;局部稳定设计需关注板件宽厚比、加劲肋设置等 细节;连接设计则涉及节点类型选择、焊缝质量和紧固件要求等。