钢结构设计原理重点修改版
钢结构设计原理》
鼓曲现象。
构造要求
中距及边距不宜过大,否则连接板件间不能紧密贴合, 潮气侵入缝隙使钢材锈蚀。
施工要求
保证一定空间,便于打锚和采用扳手拧紧螺帽。根据 扳手尺寸和工人的施工经验、规定最小中距为3d0。 根据以上要求规范规定了螺栓和铆钉的容许距离。
3.8 普通螺栓连接的工作性能和计算
②转角法 先普通扳手进行初拧,被连接板件相互紧密贴
合,再以初拧位置为起点,按终拧角度,用长扳手或风 动扳手旋转螺母。
扭剪型高强度螺栓具有强度高、安装简便和质量易于保 证、可以单面拧紧、对操作人员没有特殊要求等优点。 与普通大六角型高强度螺栓不同。螺栓头为盘头,螺纹 段端部有一个承受拧紧反力矩的十二角体和一个能在规 定力矩下剪断的断颈槽。
轴心力N由每个螺栓平均分担,螺栓数n
n
N Nmb in
N
b m
in
—一个螺栓抗剪承载力设计值与承压承载力设计值的
较小值
当l1>l5d0时,连接工作进入弹塑性阶段后,各螺杆所
受内力不易均匀,端部螺栓首先达到极限强度而破坏,
随后由外向里依次破坏。为防止端部螺栓提前破坏,因
此,当l1>l5d0 时,螺栓的抗剪和承压承载力设计值应 乘以折减系数η予以降低:
Nmin≥0时的偏心距
e yi2 /(ny1)
(2)大偏心受拉
e
y2 i
/(ny1
)时,端板底部将出现受压区。偏安全取中和
轴位于最下排螺栓O′处,e′和各y′自O′点算起,最上排螺
栓1的拉力最大:
N1
Ne'
y' 1
y'2 i
N
b t
钢结构设计原理重点
1.刚结构的特点:材料的强度高,塑性和韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;钢结构制造简便,施工周期短;钢结构的质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火(钢结构对缺陷较为敏感;钢结构的变形有时会控制设计;钢结构对生态环境的影响小)2. 钢结构应用范围:(技术角度)大跨度结构;重型厂房结构;受动力荷载影响的结构;可拆卸的结构;高耸结构和高层建筑;容器和其他构筑物;轻型钢结构3.钢结构的极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态4.压应力是使构件失稳的原因5.超静定梁或跨框架可以允出现许在受力最大的截面全面塑性,形成所谓塑性铰6.索和拱配合使用,常称为杂交结构7. 钢材的基本的性能:①较高的强度:屈服点fy抗拉强度fu 级较高②足够的变形能力:塑性和韧性性能好③良好的加工性能:具有良好的可焊性8. 钢材三个重要的力学性能指标(1)屈服点(2)抗拉强度(3)伸长率9.冷弯性能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10.与抵抗冲击作用有关的钢材的性能是韧性11.碳含量在0.12%~0.20%范围内的碳素钢,可焊性最好(钢:C<2%;铸铁:C>2%)12.反映钢材质量的主要力学指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能13.有益元素:Mn、Si;有害元素:S、P、O、P14.250︒C附近有兰脆现象,260~320︒C时有徐变现象15.钢材的主要破坏形式:塑性破坏(延性破坏)脆性破坏(脆性断裂)损伤累积破坏疲劳破坏16.A级钢不提供冲击韧性保证,B、C、D、E分别提供20︒/0︒、-20︒、-40︒的冲击韧性17.选材考虑因素:荷载性质、应力状态、连接方法、工作环境、供货价格18.热轧H型钢:宽翼缘H型钢(HW)、中翼缘H型钢(HM)窄翼缘H型钢(HN)19.钢梁:型钢梁、组合梁20.荷载较大高度受限的梁,可考虑采用双腹板的箱型梁,有较大的抗扭刚度21.承载能力极限状态计算内容:截面强度、构件的整体稳定、局部稳定22.吊车梁应力循环次数n>50000时要进行疲劳验算23.单跨简支梁中截面出现塑性铰,即发生强度破坏;超静定梁出现塑性铰后,仍能继续承载24.单轴对称截面有实腹式和格构式25.塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁26.计算拉弯(压弯)时3种强度计算准则:边缘纤维屈服准则、全截面屈服准则、部分发展塑性准则27.横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0,即K0=I0H/IL28.超出正常使用极限状态:影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部破坏、影响正常使用或耐久性能的震动、影响正常使用或耐久性能的其他特定状态29.连接的要求:足够的强度、刚度和延性30.连接方法:焊接、铆接和普通螺栓连接、高强度螺栓连接31. 常用焊接方法:电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等32. 焊缝连接的优缺点:优点:省工省材、任何形状的构件均可直接连接、密封性好,刚度大缺点:材质劣化、残余应力、残余变形、一裂即坏、低温冷脆33. 焊缝等级分三级:三级焊缝:外观检查;二级焊缝:在外观检查的基础上再做无损检验,;一级焊缝:在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度,以便揭示焊缝内部缺陷34. 焊缝型式:对接焊缝和角焊缝35. 施焊分类(位置):俯焊(最好)、立焊、横焊和仰焊(最差)36.角焊缝的焊脚尺寸h f应不小于1.5t^0.5,t为较厚焊件的厚度(mm);hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍37. 残余应力对结构性能的影响:对结构静力强度的影响、对结构刚度的影响、对压杆稳定的影响4、对低温冷脆的影响、对疲劳强度的影响38.高强度螺栓连接的性能等级:10.9级、8.8级。
钢结构设计原理重点
钢结构设计原理重点第四章稳定1、什么是柱子曲线?现行规范采用几条?为什么采用此数目?(1)根据设计中经常采用的住的不同截面形式并考虑初弯矩和残余应力影响的稳定系数ψ-正则化-广义长细比曲线(2)4条(3)初弯矩和残余应力不同2、轴心构件的屈曲形式,什么截面发生此种屈曲?弯曲屈曲单轴对称截面绕非对称轴失稳扭转屈曲双轴对称屈曲(十字形)弯扭屈曲单轴对称截面绕对称轴失稳3、影响轴压构件初始缺陷的因素有哪些?残余应力、初弯曲、初弯矩、初偏心4、构件翼缘腹板局部稳定各简化为什么条件上的板?其计算原则是什么?(1)构件翼缘-三边简支,腹板-四边简支(2)局部不失于整体失稳5、格构式受压构件需要对那些进行验算?(1)构件在弯矩作用平面内失稳(2)构件在弯矩作用平面外失稳(3)单肢验算(4)缀材验算6、格构式受压构件对虚轴为何采用换算长细比?它的缀件有什么作用?计算模型?(1)两分肢向缀材抗剪强度比实腹式构件弱得多,绕虚轴稳定承载力有所降低,故采用加大的长细比(2)缀材承受剪力,而且能接受分肢计算长度(3)缀条为腹板,缀板为梁7、轴压设计原则(1)等稳定性:使构件两个主轴方向的稳定承载力相同,以达到经济的效果,长细比应尽量接近,λx=λy(等稳定性原则)。
(2)宽肢薄壁(3)连接方便,便于施工(4)制造省工8.轴心受压正常使用极限状态如何保证?控制长细比9.梁强度需验算哪些方面?弯曲正应力,剪应力,局部压应力,折算应力。
10.抗弯强度验算塑性发展系数的要求?陈绍蕃、顾强钢结构设计原理第二版p79页,对直接承受动力荷载的梁,不考虑塑性发展,11.梁翼缘局部设计稳定的保证措施:限制宽厚比a弹性设计<根号下235/fy;b 塑性设计<9倍的;c 部分塑性<13倍的。
12.梁腹板加劲肋作用横向:承受剪力&局部压应力纵向:承受弯矩。
短加劲肋:承受局部压应力。
13.支撑加劲肋作用及如何计算? 承受集中力和支座反力14.影响梁整体稳定性的因素有哪些?a抗弯刚度,抗扭刚度,翘曲刚度,提高M cr,稳定性增加,b受压区侧向支撑长度增加,临界弯矩M cr增加,c荷载性质(纯弯曲时最低,其次是均布荷载,再次是集中力)d荷载作用位置,作用于翼缘M cr降低,作用于下翼缘M cr增加f支座多余约束条件越强;M cr增加e加强受压翼缘比加强受拉翼缘有效,M cr增加。
钢结构设计原理知识点
钢结构设计原理知识点钢结构是现代建筑领域广泛应用的一种结构形式,具有强度高、刚度好、可塑性强等优点。
在钢结构设计中,掌握一些基本的设计原理是非常重要的。
本文将介绍钢结构设计中的一些知识点,帮助读者更好地理解和应用钢结构设计原理。
一、材料力学知识在钢结构设计中,材料力学是基础。
首先,我们需要了解钢材的强度和刚度特性,包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量等。
这些参数将直接影响到钢材的使用性能和结构的承载能力。
二、结构力学知识在钢结构设计中,结构力学是必须掌握的知识。
了解结构受力原理、受力形式以及受力计算方法对于设计出安全可靠的钢结构非常重要。
1. 静力学静力学是钢结构设计中最基本的力学原理。
它研究物体处于静止或匀速直线运动时的受力平衡条件。
在钢结构设计中,我们需要应用静力学原理来确定杆件的受力状态,包括梁的弯矩、剪力和轴力等。
2. 动力学动力学是钢结构设计中考虑结构在振动或冲击力作用下的响应。
钢结构在地震、车辆行驶和风荷载等外部力的作用下会发生振动,因此需要考虑结构的自振频率、振型和阻尼等参数。
三、结构稳定性知识钢结构在受到外力作用下,需要保持稳定。
在钢结构设计中,我们需要考虑结构的屈曲和稳定性,以确保结构在使用寿命内不会发生失稳。
了解结构的稳定性条件和计算方法对于设计具有稳定性的钢结构至关重要。
四、连接方式与设计钢结构中的连接方式对结构的安全性和可靠性有着重要影响。
了解各种连接方式的特点和设计原理,选择适当的连接方式,能够确保结构连接的强度和刚度满足设计要求。
五、局部稳定与极限设计在钢结构设计中,局部稳定和极限设计是非常关键的。
了解杆件的局部稳定问题和极限状态下的设计要求,能够合理选择截面尺寸和设计参数,保证结构的安全可靠。
六、施工与监控最后,钢结构设计在施工和监控阶段也需要考虑。
通过合理的施工工艺和监控手段,可以确保钢结构的正确安装和使用。
因此,熟悉施工和监控方面的知识也是设计者需要具备的能力。
总结:钢结构设计原理的知识点非常广泛,本文仅涵盖了一些基本的知识点。
钢结构原理知识点总结(总结范文)
钢结构原理知识点总结引言:钢结构是一种常用于建筑和桥梁等工程项目的结构形式,具有高强度、刚度和耐久性等优点。
了解钢结构原理的知识点对于工程师、建筑师和设计师等相关专业人员至关重要。
本文将对钢结构原理的关键知识点进行详细总结,为读者提供基本的理论基础。
概述:钢结构是由钢材构成的工程结构,通过将不同形状的钢材组装在一起,形成一个整体结构,以支撑和承载负荷。
在设计和建造过程中,需要考虑到结构的荷载、材料的选择、连接方式等多个因素。
正文:一、钢材的性质1.钢材的强度与刚度:钢材的强度指钢材承受外部荷载时的抗力程度,刚度指钢材受力后的形变程度。
了解钢材的强度和刚度是设计钢结构的关键。
a.强度的分类:钢材的强度可分为屈服强度、抗拉强度和抗压强度等。
b.刚度的影响因素:刚度与截面形状、钢材的弹性模量和截面尺寸等因素密切相关。
二、钢结构设计的基本原则1.强度设计原则:钢结构的设计应满足预定的安全强度水平,以最大程度地保证结构的承载能力。
a.极限状态设计:根据结构的极限状态进行设计,包括极限承载力设计和极限位移设计。
b.可靠性设计:考虑结构材料、荷载和其他不确定因素的不同,引入设计系数来提高结构的可靠性。
三、钢结构的连接形式1.熔焊连接:是将两个或多个钢材通过加热至熔点并在熔化状态下连接在一起的方法。
a.焊缝类型:包括角焊缝、对接焊缝和搭接焊缝等。
b.焊接质量:焊接质量的好坏对连接的强度和承载能力有着重要影响。
四、钢结构设计的荷载考虑1.永久荷载:代表了结构自身的重量,包括结构的质量、装饰材料的重量等。
a.配重计算:通过确定永久荷载的大小和分布,计算结构的配重需求,以使结构保持稳定。
b.空气负荷:考虑到气流对结构的影响,如风荷载和气动力。
五、钢结构设计中的稳定性分析1.屈曲分析:考虑到结构在受压状态下可能发生的屈曲失稳问题,以保证结构的整体稳定性。
a.稳定性设计:结构设计中应满足屈曲承载力的要求,以防止结构失稳。
钢结构设计原理重点知识
钢结构设计原理目录第一章:概述 (3)1、简述钢结构的特点? (3)2、钢结构设计的基本要求 (3)3、钢结构的发展趋势 (3)第二章:钢结构的材料 (3)1、钢结构对钢材性能的要求 (3)2、简述Q235钢的破坏过程,并在应力-应变曲线中标明主要参数? (3)3、钢材的力学指标包括哪几项? (3)4、解释概念:强度,塑性,韧性,冷弯性能,冲击韧性、可焊性 (3)5、低合金高强度结构钢的屈服强度是如何确定的? (3)6、说明设计时静力承载力的指标依据,为什么这样规定? (3)7、钢板中为什么薄板性能优于厚板,钢材屈服强度与厚度有关系吗? (3)8、钢材抗剪屈服强度和抗拉屈服强度的关系? (3)9、解释概念:应力集中,残余应力,冷加工硬化和时效硬化,蓝脆,冷脆,热脆 (4)10、三向或者双向拉应力场为什么容易引起脆性断裂? (4)11、钢结构材料的破坏形式有哪几种?各具有怎样的破坏特点? (4)12、简述钢材脆性断裂的主要因素?如何避免出现脆性断裂? (4)13、应力集中容易引起脆性断裂的原因? (4)14、什么是疲劳破坏?简述疲劳破坏的发展活成以及影响疲劳强度的主要因素? (4)15、解释钢材牌号的含义:Q235BF,Q235-D,ZG230-450,20MnTiB (4)16、钢结构设计规范推荐钢材是哪几种? (4)17、钢材的质量等级是根据哪一项要求划分的? (4)18、选择钢材时需要考虑哪些因素? (4)第三章:钢结构设计方法 (4)1、简要说明结构设计所采用过的方法。
《钢结构设计规范》主要采用何种设计方法?其中的疲劳设计采用何种方法? (4)2、结构可靠性的含义是什么?它包含哪些功能要求?什么是结构的可靠度?可靠指标的含义?如何确定结构的可靠指标? (5)3、“作用”和“荷载”有什么区别?影响结构可靠性的因素有哪些? (5)4、什么是结构的极限状态?结构的极限状态是如何分类的? (5)5、荷载标准值,荷载设计值有何区别?如何应用? (5)6、试述疲劳强度,应力幅,应力比的含义,并绘图说明各种类型的应力循环。
钢结构设计原理重点(老师给的哦)
《钢结构设计原理》概念复习重点提纲第一章绪论1、钢结构的特点,应用范围。
第二章钢结构的材料1、钢结构对材料性能的基本要求是什么?GB50017—2003推荐承重结构宜采用哪四种钢材(或哪四种钢材符合钢结构对材料性能的基本要求)?2、简述钢材的主要机械性能(物理力学性能)指标。
检验这些力学性能的试验主要有哪些?3、影响钢材力学性能的主要因素有哪些?4、各种钢号的表示法及代表的意义。
5、选择钢材时应考虑的主要因素是什么。
第三章钢结构的连接和节点构造1、目前我国常用的连接方法有哪些?各有什么特点?2、焊缝缺陷有哪些?焊缝三级质量检验标准?3、角焊缝的尺寸限制:写出h fmin,h fmax,L w min,L wmax的值,为什么要有这些限制?4、简述残余应力的影响。
5、对于抗剪螺栓连接,何谓“解钮扣相象”?计算中如何考虑?6、绘图说明抗剪螺栓连接的三个工作阶段,并说明普通螺栓连接、承压型高强螺栓连接、摩擦型高强螺栓连接的承载能力极限状态(设计准则)。
7、普通螺栓抗剪连接可能的破坏形式、设计中如何考虑?8、螺栓连接(普通螺栓、承压型高强螺栓、摩擦型高强螺栓)传递各种内力的计算(计算假定、计算方法等)。
第四、五章受弯构件1、以双轴对称工字形梁为例,画出梁四个工作阶段的正应力分布并加以说明;我国规范设计分别是以何阶段为依据的?2、写出GB50017—2003规定的梁正应力、剪应力、复合应力计算公式。
3、梁正应力验算,考虑梁截面有一定程度的塑性变形的计算有哪些条件?4、梁的局部压应力验算条件、验算部位、假定、计算公式及其各符号的含义。
若σc > f,你如何处理?5、简述梁整体稳定的概念(现象及原因),并分析影响梁整体稳定性的主要因素,提高梁整体稳定性的途径和不要验算梁整体稳定的条件。
6、为什么当钢梁整体稳定系数Ψb > 0.6时,要用Ψb′来代替Ψb?7、组合梁翼缘采用限制宽厚比的办法来保证其板件的局部稳定,写出对于截面不同的强度计算方法,翼缘宽厚比的限值。
钢结构设计原理-第六章
第六章 轴心受力构件
轴心受压构件的三种整体失稳状态
无缺陷的轴心受压构件(双轴对称的工型截面)通常发生弯曲失稳, 构件的变形发生了性质上的变化,即构件由直线形式改变为弯曲形式 且这种变化带有突然性。
实腹式构件和格构式构件 实腹式构件具有整体连通的截面。 格构式构件一般由两个或多个分肢 用缀件联系组成。采用较多的是两 分肢格构式构件。
钢结构设计原理
图6.1.2 柱的形式
Design P r i n c i p l e s of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
格构式构件 实轴和虚轴
钢结构设计原理 Design P r i n c i p l e s of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
§ 6 . 2 轴心受力构件的强度和刚度
6.2.1 轴心受力构件的强度计算
轴心受力构件以截面上的平均应力达到钢材的屈服强度作为强 度计算准则。 1. 截面无削弱
构件以全截面平均应力达到屈服强度为强度极限状态。 设计时,作用在轴心受力构件中的外力N应满足:
钢结构设计原理 Design P r i n c i p l e s of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
6.3.2 无缺陷轴心受压构件的屈曲
理想轴心受压构件 1 杆件为等截面理想直杆; 2 压力作用线与杆件形心轴重合; 3 材料为匀质,各项同性且无限弹性,符合虎克定律; 4 构件无初应力,节点铰支。
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。
(完整版)钢结构设计原理复习总结
钢结构的特点:1.钢材强度高、塑性和韧性好2.钢结构的重量轻3.材质均匀,和力学计算的假定比较符合4.钢结构制作简便,施工工期短5.钢结构密闭性好6.钢结构耐腐蚀性差7.钢材耐热但不耐火8.钢结构可能发生脆性断裂钢结构的破坏形式钢材有两种性质完全不同的破坏形式,即塑性破坏和脆性破坏。
钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性,但一般也存在发生塑性破坏的可能,在一定条件下,也具有脆性破坏的可能。
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了钢材的抗拉强度fu 后才发生。
破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的断口呈纤维状,色泽发暗。
在塑性破坏前,构件发生较大的塑性变形,且变形持续的时间较长,容易及时被发现而采取补救措施,不致引起严重后果。
另外,塑性变形后出现内里重分布,使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀,因而提高了结构的承载能力。
构件应力超过屈服点,并且达到抗拉极限强度后,构件产生明显的变形并断裂。
常温及静态荷载作用下,一般为塑性破坏。
破坏时构件有明显的颈缩现象。
常为杯形,呈纤维状,色泽发暗。
在破坏前有很明显的变形,并有较长的变形持续时间,便于发现和补救。
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fy ,断裂从应力集中处开始。
冶金和机械加工过程中产生的缺陷,特别是缺口和裂缝,常是断裂的发源地。
破坏前没有任 何预兆,破坏时突然发生的,断口平直并呈有光泽的晶粒状。
由于脆性破坏前没有明显的预兆,无法及时察觉和采取补救措施,而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁,后果严重,损失较大,因此,在设计,施工和使用过程中,应特别注意防止钢结构的脆性破坏。
在破坏前无明显变形,平均应力也小(一般都小于屈服点),没有任何预兆。
局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹;冲击振动荷载;低温状态等可导致脆性破坏。
平直和呈有光泽的晶粒。
突然发生的,危险性大,应尽量避免。
钢结构设计原理考试重点
1、钢筋和混凝土两种力学性能不同的材料,能结合在一起有效地共同工作的理由(1)混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠的结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。
(2)钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,钢筋与混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。
(3)质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土的共同作用。
2、钢筋和混凝土之间的粘结力是怎样产生的为保证钢筋与混凝土之间的粘结力要采取哪些措施(1)光圆钢筋与混凝土之间的粘结力主要有摩擦力和咬合力提供;带肋钢筋与混凝土之间的粘结力主要是钢筋表面凸起的肋纹与混凝土的机械咬合作用。
(2)提高混凝土强度或使用高强混凝土;使用钢纤维混凝土。
3、什么叫混凝土的徐变影响混凝土徐变的有哪些因素在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。
影响因素:(1)混凝土在长期荷载作用下产生应力的大小(2)加载时混凝土的龄期(3)混凝土的组成成分和配合比(4)养生及使用条件下的温度与湿度4、什么是承载能力极限状态哪些状态认为是超过了承载能力极限状态承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。
超过了承载能力极限状态:(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的变形而不能继续承载(3)结构转变成机动结构(4)结构或结构构件丧失稳定(5)结构因局部破坏而发生连续倒塌(6)结构或构件的疲劳破坏(7)地基丧失承载力而破坏5、什么是正常使用极限状态哪些状态认为是超过了正常使用极限状态正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项限制的状态。
超过了正常使用极限状态:(1)影响正常使用或外观的变形(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(3)影响正常使用的震动(4)影响正常使用的其他特定状态6、钢筋混凝土梁和板内配置哪些钢筋,其作用是什么梁内钢筋的配置通常有下列几种:1)纵向受拉钢筋(主钢筋)纵向受力钢筋的主要作用是承受外力作用下梁内产生的拉力。
钢结构设计原理名词解释[重点]
钢结构设计原理名词解释[重点]1. 弹性极限(Elastic Limit):钢材在受到外力作用下,仍能回复形变前的状态的最大应力。
超过弹性极限,钢材会进入塑性变形阶段。
2. 屈服点(Yield Point):钢材在受到外力作用下,开始出现持久性形变的应力值。
屈服点是表征钢材开始进入塑性变形的一个标志。
3. 抗拉强度(Tensile Strength):钢材在拉伸过程中所能承受的最大应力。
抗拉强度是评价钢材的耐拉性能的指标之一。
4. 延伸率(___):钢材在拉伸过程中发生塑性变形前的长度与发生破断前的长度之比。
延伸率可以反映钢材的延展性能。
5. 断面收缩率(n of Area):钢材在拉伸过程中破断前的横截面积与原始横截面积之比。
断面收缩率可以反映钢材的塑性变形能力。
6. 弯曲强度(Bending Strength):钢材在受到弯曲外力作用下的最大抵抗弯曲应力。
弯曲强度是评价钢材的耐弯性能的指标之一。
7. 焊接性(Weldability):钢材能否很好地进行焊接连接的能力。
焊接性是评价钢结构材料在施工过程中的可操作性的重要因素。
8. 疲劳寿命(Fatigue Life):钢材在周向应力或反复加载下发生疲劳破坏之前的使用寿命。
疲劳寿命是评价钢结构在长时间的循环荷载下的耐久性能的指标之一。
9. 塑性设计(Plastic Design):钢结构设计中使用钢材的塑性变形能力来进行结构计算和设计的方法。
10. 构造强度(Structural Strength):钢结构在承受荷载作用下不发生破坏的能力。
构造强度是评价钢结构的抗力性能的指标之一。
以上是钢结构设计原理中的一些重要名词解释,对于理解和应用钢结构设计具有重要意义。
(完整版)钢结构设计原理复习总结
钢结构的特点:1.钢材强度高、塑性和韧性好2.钢结构的重量轻3.材质均匀,和力学计算的假定比较符合4.钢结构制作简便,施工工期短5.钢结构密闭性好6.钢结构耐腐蚀性差7.钢材耐热但不耐火8.钢结构可能发生脆性断裂钢结构的破坏形式钢材有两种性质完全不同的破坏形式,即塑性破坏和脆性破坏。
钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性,但一般也存在发生塑性破坏的可能,在一定条件下,也具有脆性破坏的可能。
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了钢材的抗拉强度fu 后才发生。
破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的断口呈纤维状,色泽发暗。
在塑性破坏前,构件发生较大的塑性变形,且变形持续的时间较长,容易及时被发现而采取补救措施,不致引起严重后果。
另外,塑性变形后出现内里重分布,使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀,因而提高了结构的承载能力。
构件应力超过屈服点,并且达到抗拉极限强度后,构件产生明显的变形并断裂。
常温及静态荷载作用下,一般为塑性破坏。
破坏时构件有明显的颈缩现象。
常为杯形,呈纤维状,色泽发暗。
在破坏前有很明显的变形,并有较长的变形持续时间,便于发现和补救。
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fy ,断裂从应力集中处开始。
冶金和机械加工过程中产生的缺陷,特别是缺口和裂缝,常是断裂的发源地。
破坏前没有任 何预兆,破坏时突然发生的,断口平直并呈有光泽的晶粒状。
由于脆性破坏前没有明显的预兆,无法及时察觉和采取补救措施,而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁,后果严重,损失较大,因此,在设计,施工和使用过程中,应特别注意防止钢结构的脆性破坏。
在破坏前无明显变形,平均应力也小(一般都小于屈服点),没有任何预兆。
局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹;冲击振动荷载;低温状态等可导致脆性破坏。
平直和呈有光泽的晶粒。
突然发生的,危险性大,应尽量避免。
钢结构设计原理
钢结构设计原理钢结构设计原理一、引言钢结构是一种广泛应用于建造和桥梁等工程领域的结构形式。
它具有分量轻、强度高、刚度大等优点,被广泛认可为一种安全可靠的结构形式。
本文将详细介绍钢结构设计的原理,包括材料力学、结构分析等内容。
二、材料力学1. 钢材的性质和分类:钢材的力学性能包括强度、刚度和塑性等指标,而钢材的分类主要根据化学成份和力学性能进行区分。
a. 化学成份:低碳钢、中碳钢、高碳钢等;b. 力学性能:低合金钢、高强度钢、耐候钢等。
2. 钢材的力学性能:钢材在承受力学载荷时的性能可通过拉伸试验、冲击试验、硬度试验等进行评估。
三、结构分析1. 钢结构的受力原理:钢结构在受到外部载荷作用时,通过内力的传递和平衡来实现结构的稳定。
2. 钢结构的形式:钢结构的形式包括框架结构、悬挑结构、悬索结构等,每种形式都有其特点和合用范围。
3. 结构构件的计算:钢结构的计算主要涉及结构构件的强度、刚度和稳定性等方面。
常用的计算方法有弹性计算、极限状态设计等。
4. 钢结构的稳定性:钢结构在使用中要保证其稳定性,避免产生屈曲、侧扭等失稳形态。
四、设计流程1. 钢结构的设计步骤:钢结构的设计流程包括结构布置、荷载计算、构件设计、连接设计等多个阶段。
2. 结构施工和验收:钢结构的施工过程中需要注意连接的可靠性、焊接质量等细节问题。
验收时要检查构件的准确性和连接的坚固性。
五、附件本文档所涉及附件如下:1. 钢结构设计图纸;2. 结构计算报告;3. 相关标准规范。
六、法律名词及注释本文档所涉及的法律名词及注释如下:1. 建造法:是指国家针对建造活动制定的法律法规,用于规范建造行业的发展和管理。
2. 结构设计规范:是指国家制定的建造结构设计的相关标准,用于指导和规范结构设计工作。
6钢结构设计原理总复习解析
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第5章 受 弯
3.整体稳定验算:
(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。
知识点2:钢材的破坏形式
第2章 材 料
1、塑性破坏 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 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
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
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。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第3章 连 接
普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算
知识点6:普通螺栓抗剪连接计算
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
知识点6:普通螺栓抗剪连接计算
第3章 连 接
普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
(完整版)钢结构设计原理复习
钢结构设计原理复习第一章绪论1、钢结构的特点(前5为优点,后三为缺点)1)强度高、重量轻2)材质均匀,塑性、韧性好3)良好的加工性能和焊接性能(易于工厂化生产,施工周期短,效率高、质量好)4)密封性能好 5 )可重复性使用性 6 ) 耐热性较好,耐火性差7)耐腐蚀性差8)低温冷脆倾向2、钢结构的应用1)大跨结构【钢材强度高、结构重量轻】(体育馆、会展、机场、厂房)2)工业厂房【具有耐热性】3)受动力荷载影响的结构【钢材具有良好的韧性】4)多层与高层建筑【钢结构的综合效益指标优良】(宾馆、办公楼、住宅等)3、结构的可靠度:结构在规定的时间(50年),规定的条件(正常设计、正常施工、正常使用、正常维护)下,完成预定功能的概率。
4、结构的极限状态:承载能力极限状态(计算时使用荷载设计值)、正常使用极限状态(荷载取标准值)5、涉及标准值转化为设计值的分项系数:恒荷载取1.2 活荷载取1.4第二章钢结构的材料1、钢材的加工①热加工:指将钢坯加热至塑性状态,依靠外力改变其形状,生产出各种厚度的钢板和型钢。
(热加工的开轧和锻压温度控制在1150-1300℃)②冷加工:指在常温下对钢材进行加工。
(冷作硬化现象:钢材经冷加工后,会产生局部或整体硬化,即在局部或整体上提高了钢材的强度和硬度,降低了塑性和韧性的现象)③热处理:指通过加热、保温、冷却的操作方法,使钢材的组织结构发生变化,以获得所需性能的加工工艺。
(退火、正火、淬火和回火)3、钢材的六大机械性能指标屈服点f y:它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。
(作为钢结构设计可以达到的最大应力)抗拉强度f u:它是钢材破坏前所能承受的最大应力。
(强度的安全储备)伸长率δ:代表材料断裂前具有的塑性变形能力。
断面收缩率ψ:断面收缩率ψ越大,钢材的塑性越好。
冷弯性能(塑性):钢材在冷加工(常温下加工)产生塑性变形时,对发生裂缝的抵抗能力。
冲击韧性:【韧性:反映钢材抵抗冲击荷载、动力荷载的能力,是钢材在变形和断裂中吸收能量的度量。
钢结构设计原理(张耀春所著书籍)
钢结构设计原理(张耀春所著书籍)范本一:1. 引言1.1 背景介绍1.2 目的与范围2. 钢结构概述2.1 钢结构的定义2.2 钢结构的特点2.3 钢结构的应用领域3. 钢结构设计原理3.1 荷载分析3.1.1 自重荷载3.1.2 活载荷载3.1.3 风荷载3.1.4 地震荷载3.2 结构选择与布局3.2.1 结构形式选择3.2.2 框架结构的布局原则3.2.3 梁柱系统的布局原则3.3 材料选择与规格确定3.3.1 钢材种类选择3.3.2 钢材规格确定3.4 结构计算与分析3.4.1 试算法3.4.2 系数法3.5 断面设计3.5.1 普通钢材的断面设计3.5.2 带肋钢材的断面设计3.6 节点设计3.6.1 节点分类3.6.2 节点的力学模型3.6.3 节点的设计原则3.7 连接设计3.7.1 强度计算3.7.2 刚度计算3.7.3 选择合适的连接形式4. 钢结构施工与质量控制4.1 施工准备4.2 吊装与安装4.3 焊接与热处理4.4 表面防腐与涂装4.5 质量控制与检验5. 经济性与可持续性5.1 钢结构的经济性5.2 钢结构的可持续性6. 结论附件:附件一:钢结构设计实例分析附件二:设计计算工具软件法律名词及注释:1. 承重结构:指承担重要荷载的结构,如建筑物的主体结构。
2. 断面:指钢材截面形状,在钢结构中起到承载作用。
3. 节点:指连接钢构件的部位,承载力和刚度的影响较大。
4. 连接形式:指连接两个或多个钢构件的方式,如焊接、螺栓连接等。
5. 活载:指在使用过程中变动的荷载,如人员、家具等。
6. 地震荷载:指地震引起的荷载,钢结构需要考虑地震力的作用。
7. 质量控制:指对钢结构施工过程中的质量进行控制和检验。
范本二:1. 简介1.1 文档目的1.2 读者对象1.3 使用注意事项2. 钢结构基本概念2.1 钢结构定义2.2 钢的特性与优势2.3 钢结构应用领域3. 钢结构设计原理3.1 荷载分析3.1.1 自重荷载3.1.2 活载荷载3.1.3 风荷载3.1.4 地震荷载3.2 结构选型3.2.1 钢结构形式选择3.2.2 结构布局原则3.3 材料选择与规格确定3.3.1 钢材种类选择3.3.2 钢材规格确定3.4 结构计算与分析3.4.1 荷载计算3.4.2 结构分析3.4.3 断面计算与验证3.5 节点与连接设计3.5.1 节点分类与分析3.5.2 节点设计原则3.5.3 连接设计与优化4. 钢结构施工与质量控制4.1 施工准备4.1.1 施工方案制定4.1.2 材料采购与加工4.2 钢结构安装4.2.1 吊装操作流程4.2.2 焊接与螺栓连接4.2.3 涂装与防腐处理4.3 质量控制与检测4.3.1 施工质量控制4.3.2 钢结构检测方法5. 钢结构的经济性与可持续性5.1 钢结构的经济性分析5.2 钢结构的可持续性考虑结尾内容:1. 本文档涉及附件:附件一:钢结构设计案例附件二:钢结构施工图纸2. 本文所涉及的法律名词及注释:1) 承重结构:指主要承担建筑物荷载的结构体系。
钢结构设计原理 第四章
y a) σ<fy b) c) a σ=fy σ=fy
塑性 弹性
全部塑性
d)
σ=fy
x
εy a My<M<Mp
Mx Wn x
塑性
M<My
弹性阶段构件边缘纤 维最大应力为:
M=My
M=Mp
图4.2.1 各荷载阶段梁截面上的的正应力分布
(4.2.1)
Wnx —截面绕 x 轴的净截面模量
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第四章 受弯构件的计算原理
当最大应力达到屈服点fy时,是梁弹性工作的极限状态, 其弹性极限弯矩(屈服弯矩)My
M y Wx f y
截面全部进入塑性状态,应力分布呈矩形。弯矩达到最大 极限称为塑性弯矩Mp
Mp Wp f y
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure来自第四章 受弯构件的计算原理
4.2.3 局部承压强度
当梁上有集中荷载(如吊车轮压、次梁传来的集中力、支座反 力等)作用时,且该荷载处又未设置支承加劲肋时,集中荷载由翼 缘传至腹板,腹板边缘存在沿高度方向的局部压应力。为保证这部 分腹板不致受压破坏,应计算腹板上边缘处的局部承压强度。
图4.2.4 腹板边缘局部压应力分布
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第四章 受弯构件的计算原理 腹板边缘处的局部承强度的计算公式为:
要保证局部承压处的局 部承压应力不超过材料 的抗压强度设计值。
c
F
tw lz
f
(4.2.7)
北京交通大学钢结构设计原理复习重点
2022-2023学年广东省佛山市顺德区人教版四年级上册期中考试数学试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、口算和估算1.直接写出得数。
97-80=0÷99=102×5=25×9×4=12+308=25×40=15×40=49×51≈二、填空题7.9点整时针与分针形成的角是12345679×()=888888888三、选择题12.在计算(12+23)-12÷4中,最后一步求得的是()。
A.和B.差C.积D.商13.用一副三角板可以拼成的锐角是()°。
A.60B.75C.105D.135 14.把一个平角分成两个角,所成的角是()。
A.两个锐角B.两个钝角C.两个直角D.不能确定15.算式25×4÷25×4的结果是()。
A.1B.25C.16D.416.下面的算式的积与180×60的积不同的是()。
A.360×30B.90×120C.720×20D.540×20 17.102×47=(100+2)×47=100×47+2×47运用了()。
A.乘法交换律B.乘法分配律C.乘法结合律D.加法结合律18.下列()组的两个算式得数不相等。
A.35×(200+4)和35×200+35×4B.26×201和26×200+26C.265×103-265×3和265×103-3D.25×124×4和25×4×12419.笑笑用计算器计算789×36时,发现数字“6”的按键坏了,她可以用()。
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填空
1.极限状态的分类:承载能力极限状态,正常使用极限状态。
2.普通碳素钢的等级:A,B,C,D
3.钢材是根据什么命名的:质量等级,脱氧方法,屈服点数值,代表屈服点的字母Q。
4.有害元素有哪些:O,S,N,P,H
5.焊缝按连接计算分哪几类:对接焊缝,角焊缝。
或者承受轴心力作用时角焊缝连接计算,复杂受力时角焊缝连接计算。
6.角焊缝的分类:正面角焊缝,斜焊缝,侧面角焊缝,直角角焊缝,斜角角焊缝。
7.角钢肢背和肢尖的内力分配:等肢K1=0.7 K2=0.3不等肢(长肢水平)K1=0.75 K2=0.25不等肢(长肢垂直)K1=0.65 K2=0.35
8.螺栓的排列分类:并列,错列。
9.高强度螺栓8.8级10.9级的含义:螺栓性能等级。
10.轴心受力构件常用的截面形式:按其截面组成形式(实腹式构件,格构式构件)按常见的有(热轧型钢截面,冷弯型钢截面,轻型刚或钢板连接而成的组合截面)。
11.轴心受力构件校核的内容:刚度验算,整体稳定验算,局部稳定验算,强度验算。
12.压弯构件整体破坏形式有哪些:弯曲屈曲,弯扭屈曲,弯扭失稳。
13.节点厚度根据什么确定:梯形(最大腹杆内力),三角形(弦杆最大内力)。
14.上弦横向水平支撑间距:不大于60m。
15.拉杆压杆按什么设计:拉:强度,压:稳定性。
16.刚性杆能受什么:受拉,受压。
17.平面外的计算长度怎么取:有支撑就取支撑间距,没有就取实长。
选择
1.标准值和设计值的转换分项系数不一致
标准值X分项系数=设计值
2.低温下的钢材强度塑性会怎样?
强度提高,塑性韧性降低
3.钢材符号含义Q235AF
代表屈服点为235的A级沸腾钢
4.塑性韧性好的钢材要用到什么结构上?
多用于焊接结构
5.衡量冲击荷载能力的指标是什么?
韧性(也叫冲击韧性)
6.焊脚尺寸用什么表示?
指焊缝根角至焊缝外边的尺寸,表示为hf
7.单个普通螺栓受剪承载力的取值
140fv
8.残余应力对静力强度刚度疲劳强度的影响
9.组合梁翼缘部稳定通过什么控制?
通过宽厚比控制
10.弹性受压杆件的界性,临界力
临界力随抗弯刚度的增加和构件长度的减小而增大
11.绕虚轴受弯时设计准则是什么?
以截面边缘纤维屈服为设计准则
12.当稳定系数φb>0.6时要用什么代替,为什么?
应用φb'来代替φb,因为0.6以前是弹性范围内,0.6以后是弹塑性范围。
13.轴心受压构件丧失稳定性是怎么回事?
荷载太大使材料应力超过屈曲极限;构件的长细比太大。
14.拉弯构件刚度校核内容
验算长细比
15.压弯构件平面外稳定计算式字母含义
φb 为均匀弯曲的受弯构件的整体稳定系数,βtx为计算弯矩作用平面外稳定时的
等效值,Mx为计算范围内的最大弯矩,n为截面影响系数。
16.部分发展塑性准则与哪个参数有关?
Yx(截面塑性发展系数)
17.梯形屋架考虑了横跨计算还要考虑半跨计算?
要考虑
名词解释
1.结构可靠度:结构在规定的时间内和条件下完成预定功能的能力,称为结构的可靠度。
2.可靠指标:度量结构可靠性的一种数量指标,它是标准正态分布反函数在可靠概率处的函数值。
3.失效概率:结构或构件不能完成预定功能的概率。
4.退火:在炉中将钢材加热至850°~900°,保温一段时间后随炉温冷却至500°以下,再放至空气中冷却的工艺称为完全退火。
5回火:将淬火后的钢材加热至500°~650°,保温后在空气中冷却称为高温回火。
6.热铆:通过提高温度将两种金属的连接部位变型乃至融化在一起。
7.受弯构件:指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力忽略不计的构件。
8.双向受弯构件:当轴心压力和绕截面形心主轴的弯矩同时作用在两个主轴平面内时称为双向受弯构件。
9.钢梁丧失局部稳定:当腹板或翼缘的高厚比或宽厚比过大时,就有可能在梁发生强度破坏或丧失整体稳定之前,组成梁的腹板或翼缘出现偏离其原来平面位置的波状屈曲,这种现象称为钢梁的局部失稳。
10.格构式构件:格构式构件也称为格构式柱,其分肢通常采用槽钢和工字钢,构件截面具有对称轴,且为实轴虚轴。
11.换算长细比:在格构式轴心受压构件整体稳定性计算中绕虚轴弯曲屈曲时考虑剪切变形的影响,按临界力相等的原则,用不考虑剪切变形的欧拉临界公式来表示将组合截面换算为实腹截面进行计算时所对应的长细比叫换算长细比。
12.拉弯构件,压弯构件:构件同时承受轴心(拉)压力和绕截面形心主轴的弯矩作用,称为压弯(或拉弯)构件。
简答
1.普通螺栓的破坏形式
1.螺栓杆剪断。
2.板件被挤坏。
3.端距太小,端距范围内的板件被栓杆冲剪破坏。
4.板件因为螺栓孔削弱太多而被拉断。
5.螺栓杆发生弯曲破坏。
2.残余应力,残余变形对结构性能的影响及减小影响的措施对结构性能的影响
1.对结构静力强度的影响。
2.对结构刚度的影响。
3.对低温冷脆的影响。
4.对疲劳强度的影响。
减小影响措施
1.合理的焊缝设计。
2.合理的工艺措施。
3.加强梁整体稳定的措施。
1.增大梁截面尺寸。
2.当梁跨内无法增设侧向支承时,宜采用闭合箱型截面。
3.增加侧向支撑系统,减小构件侧向支撑点间的距离L1。
4.增加梁两端的约束提高其稳定承载力。
4.单向压弯构件达到承载能力极限状态要计算哪些内容?
1.强度。
2.弯矩作用平面内的稳定。
3.弯矩作用平面外的稳定。
4.组成板件的局部稳定。
5.钢屋盖的支撑类型
1.上弦横向水平支撑。
2.下弦横向水平支撑。
3.下弦纵向水平支撑。
4.垂直支撑。
5.系杆。
计算题
1.节点板与角钢连接焊缝的计算
2.高强度摩擦形螺栓受扭作用的计算
3.轴心受压构件的稳定性计算
4.压弯构件平面内的稳定计算。