同济大学钢结构课程设计
同济大学《钢结构基本原理》课程教学大纲2
２：《电工与电子技术Ａ（上）》课程教学大纲大纲执笔人:郭湘德大纲审核人：李泽文课程编号:080８０000５5英文名称：Elｅｃtrｉｃ &Elecｔroｎic Technｉｑue A(１）学分：２。
5总学时:4０。
其中，讲授32学时，实验８学时。
适用专业：工一类各非电专业。
先修课程：高等数学和普通物理学。
一、课程性质与教学目的本课程适用于工一类各非电专业本科学生学习，属于专业基础课、必修课程.通过本大纲所规定的全部内容的学习，使学生获得应获得电工电子技术的基本理论和基本技能，了解电工电子事业的概况，为学习后续课程和专业知识打下基础。
学生在学习完本课程后，初步具有读懂电子设备的电气原理图，并对主要环节进行定性和定量的分析和估算的能力。
同时也了解一些常用的电工电子设备。
二、基本要求(1)理解电路模型和理想电路元件的概念，理解电压、电流参考方向的意义和,理解电位概念和计算。
（２)掌握欧姆定律和基尔霍夫定律的应用.（3)掌握电阻的等效变换,掌握实际电源的两种模型及其等效变换。
（4）掌握支路电流法和结点电压法。
（５）掌握用叠加原理和戴维宁定理分析电路的方法.(6）理解电路的暂态和稳态，掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的分析方法，理解时间常数的物理意义。
（7）理解正弦交流电的三要素以及对应的相量形式．（８)理解电路基本定律的相量形式、复阻抗概念和相量图，掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法。
(9）理解正弦交流电路瞬时功率的概念,理解有功功率、无功功率和功率因数的概念,并掌握其计算。
了解视在功率的概念以及提高功率因数的方法及其经济意义.（10)了解正弦交流电路中串、并联谐振的条件和特征。
(1１）掌握三相四线制电路中单相及三相负载的正确连接，掌握对称三相交流电路电压、电流和功率的计算，了解中线的作用和不对称三相交流电路电压和电流的计算.（１２)理解安全用电的常用措施。
(１３)了解单相变压器的基本结构、工作原理、额定值的意义，了解三相电压的变换．(14）理解异步电动机的基本结构、工作原理、机械特性和经济运行,了解铭牌和技术数据的意义,了解起动和反转的方法。
同济大学钢结构课程设计
单层单跨门式刚架设计计算一、设计资料（1）设计参数单层房屋为单跨门式刚架，刚架跨度30m ，长度90m ，柱距6m ，檐口标高8m ，屋面坡度1：10。
屋面材料采用压型钢板，墙面材料采用彩钢板，天沟为彩板天沟。
基础混凝土标号为C30，214.3/c f N mm =，钢材材质为Q345，22y 310k /,180/c f N mm f N mm ==。
（2）设计荷载屋面恒荷载为0.52/kN m ，活荷载为0.52/kN m ；雪荷载为 0.22/kN m ，基本风压为0.552/kN m ，地面粗糙度为B 类，风荷载体型系数如图1所示。
图1 计算模型机风荷载体型系数二、荷载组合1、 1.20 恒载 + 1.40 活载2、 1.00 恒载 + 1.40 风载3、 1.00 恒载 + 1.40 x 0.90 活载 + 1.40 x 0.90 风载4、 1.35 恒载三、内力计算1、计算模型（如图2）图2 节点及单元编号图2、荷载工况 荷载工况如图3恒载活载左风右风图3 荷载工况图3、各工况内力恒载、活载、作风和右风作用下的钢架内力如图4—图7。
轴力图（KN）剪力图（KN）弯距图(kN.m)图4 恒载作用下钢架内力图轴力图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图5 活载作用下钢架内力图轴力N图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图6 左风作用下钢架内力图轴力图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图7 右风作用下钢架内力图4、组合内力选取荷载组合1（1.20 恒载+ 1.40 活载）对构件内力值进行验算。
该组合下的构件内力值见表1。
表1 工况1下组合内力表5、构件尺寸和截面特性表2 构件尺寸和截面特性表中：面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值四、构件截面验算1、宽厚比验算 翼缘板自由外伸宽厚比()2008/29.612.410-=<=，满足规程限值要求。
腹板高厚比80021097.52068-⨯=<=（），满足规程限值要求。
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
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概况二
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概况三
同济大学钢结构实验报告——T型柱受压
《钢结构实验原理实验报告》 —— T 型柱受压构件试验1551924张舒翔一、 实验目的1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。
2. 通过试验观察T 形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。
3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。
二、 实验原理1. 可能发生的失稳形式（1） 绕x 轴弯曲失稳（2） 绕y 轴弯曲同时绕杆轴扭转的弯扭失稳2. 基本微分方程而对于T 型截面，X 0=0,Y 0≠0,得到()00x EI v v Nv ''''-+= ()000y EI u u Nu Ny θ''''-++= ()()20t 00000EI GI Nx v Ny u r N ωθθθθθ''''----++= 3. 长细比计算()000x EI v v Nv Nx θ''''-+-=()000y EI u u Nu Ny θ''''-++=()()20t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-=4.T型截面的欧拉荷载5.T型截面压杆的极限承载力三、实验设计1.T型截面加工示意图2.支座设计形成约束：双向可转动端部不可翘曲端部不可扭转3.应变片及位移计布置4. 承载力估算(1) 规范公式(2) 欧拉公式所测得的承载力应介于两者之间()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-++==222322322ycr421λλλααλλααλσϕf 2/1λϕ=四、实验前准备1.构件数据测量2.承载力估算将截面特性带入公式得即发生弯扭失稳(1)欧拉公式计算的承载力21/0.6586ϕλ== 95.33E y N Af KN ϕ==(2)规范公式计算的荷载ϕ查表为0.466167.47cr y N Af KN ϕ==则最终承载力应为67.47-95.33KN3. 正式加载前准备检查应变片及位移计工作良好并进行预加载，预加载荷载一般为极限承载力的30%，可实现检测设备是否正常工作、检测应变片和位移计、压紧试件，消除空隙。
同济大学课件钢结构设计原理
稳定类别
分支点失稳 极值点失稳
钢结构基本原理及设计
分支点失稳特征是：临界状态时，结构从初始的平衡 位形突变到与其临近的另一平衡位形，表现出平衡位形的分 岔现象。在轴心压力作用下的完善直杆以及在中面受压的完 善平板的失稳都属于这一类型。
极值点失稳特征是：没有平衡位形分岔，临界状态表 现为结构不能再承受荷载增量，由建筑钢材做成的偏心受压 构件，在经历足够的塑性发展过程后常呈极值点失稳。
忽略残余应力
钢结构基本原理及设计
残余应力对轴心受压短柱平均应力～应变曲线的影响
2）残余应力影响的切线模量Et
Et
d d
dN A
dN AeE Ae E E
A
钢结构基本原理及设计
钢结构基本原理及设计
3）降低构件的稳定承载力
构件的应力～应变曲线变成非线性关系，
减小截面的
有效面积 有效惯性矩 降低稳定承载力
钢结构基本原理及设计
3. 残余应力对构件稳定承载力影响
1）平均压应力σ小于fp时 构件处在弹性工作阶段，屈曲时的临界应力仍与无残 余应力时一样，对无初始几何缺陷的轴心受压构件 可取: σcr＝π2E/λ2
2）σ大于fp时 平均应力—应变关系不再是直线关系，其临界应力应 予修改。
P
1． 弹性弯曲屈曲
1）由稳定直线平衡状态过渡到不
稳定的弯曲平衡状态，
临界状态的轴心压力为临界力Ncr， 轴心压应力称为临界应力σcr，其值低于 钢材的屈服强度。
临界力的大小取决于轴压构件的截
面刚度、长度及两端约束条件等。
v
轴心受压构件的弯曲屈曲
钢结构基本原理及设计
欧拉公式
2EI 2EI 2EA
同济大学《钢结构基本原理》课程教学大纲
《钢结构基本原理》课程教学大纲课程编号：031126 学分：2.5 总学时：43大纲执笔人：罗烈大纲审核人：陈以一一、课程性质与目的《钢结构基本原理》是土木工程、港口航道与海岸工程专业的专业基础课程，属必修课。
钢结构是现代土木工程的基本结构形式之一。
设置本课程的目的，是使学生全面掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识，理解钢结构分析的基本原理，为进一步学习各类钢结构与金属结构的设计、制作和建造提供基础。
本课程开设双语教学班。
二、课程基本要求1．了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；2．掌握钢结构材料的基本性能；3．了解钢结构的典型破坏模式、破坏原因和力学分析的基本方法；4．掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算；5．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、课程基本内容1．绪论钢结构的特点及应用；钢结构发展的历史、现状和趋势；钢结构的构件组成和主要结构形式。
2．钢结构材料钢材在单向均匀受拉时的工作性能；钢材在单轴反复应力作用下的工作性能；钢材在复杂应力作用下的工作性能；钢材抗冲击性能及冷弯性能；影响钢材性能的一般因素；钢材的脆性破坏和延性破坏、疲劳破坏和损伤累积破坏；钢结构防护；钢结构用钢材的分类。
3．钢结构的主要破坏形式整体失稳破坏；板件局部失稳与屈曲后强度；强度破坏与塑性重分布；疲劳；脆性断裂及其机理。
4．钢结构的连接连接的主要类型；对接焊缝构造和计算；角焊缝构造和计算；普通螺栓连接构造和计算；高强螺栓连接构造和计算。
5．受拉构件及索受拉构件的强度，净截面概念；截面效率；拉弯构件的截面强度及强度计算准则；轴力和弯矩的相关关系；索的基本力学性质。
6. 轴心受压构件轴心受压构件的强度；轴心受压构件整体稳定的平衡方程及其理论解，长细比概念；影响整体稳定承载力的因素，整体稳定的工程计算方法；实腹式构件与格构式构件；轴心受压构件的局部稳定；防止局部失稳的设计原则和利用屈曲后强度的设计原则；宽厚比概念。
同济大学钢结构基本原理完整ppt课件
GB系列
• 建筑结构设计统一标准 • 建筑结构荷载规范 • 建筑抗震设计规范 • 钢结构设计规范GB50017 • 冷弯薄壁型钢结构技术规范
GB50018 • 高耸结构设计规范
JGJ系列
• 高层民用建筑钢结构技术规程 • 网架结构设计与施工规程 • 网壳结构技术规程 • 玻璃幕墙工程设.计规范
CECS系列
钢结构基本原理
张其林 同济大学建筑工程系
2012年9月
.
1、结构体系——钢结构 2、钢结构课程——基本原理、设计 3、钢结构的组成——构件+连接 4、钢结构特点 5、钢结构应用 6、钢结构的设计要求 7、钢结构的发展 8、钢结构的设计依据
.
1、结构体系——钢结构
结构体系
建筑材料
混凝土结构 钢Leabharlann 构预制、 工业化程度高预制、 工业化程度高 预制、工业化
程度一般
密封 性能
耐火/ 耐腐蚀
一般
好
耐热好耐火
好
差
耐腐蚀差
耐火差 好 耐腐蚀一般
一般 耐火差 耐腐蚀差
好
耐火差
耐腐蚀好
耐火差 耐腐蚀较差
2、钢结构课程——基本原理、设计
钢 —— 绪论
结 构 基 本 原
—— 钢结构材料 —— 受拉构件和索 —— 轴心受压构件 —— 受弯构件
.
材料
混凝 土
钢 材
玻 璃
膜 材
铝合 金
木 材
力学性能
抗压性能好、 抗拉性能差
均匀、各向 同性
缺陷对抗拉强 度影响拉、抗
压性能好 各向异性、 只拉柔性材
料
均匀、各向同 性
纤维纵向受 拉强度大
、纤维横向 受拉强度低
钢结构专业课程设计完整版
土建专业钢结构课程设计钢构造课程设计一、课程设计性质和任务《钢构造》是土木工程专业重要专业课，为了加强学生对基本理论理解和《钢构造》设计规范条文应用，培养学生独立分析问题和解决问题能力，必要在讲完关于课程内容后，安排2周课程设计，以提高学生综合运用能力。
课程设计又是知识深化、拓宽重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力全面锻炼，是实现本科培养目的重要阶段。
通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题能力以及严谨、夯实工作作风。
为学生将来走上工作岗位，顺利完毕设计任务奠定基本。
课程设计任务是，通过进一步设计训练，使学生熟悉钢构造基本构件设计和构造设计基本原理和办法，具备普通钢构造设计基本技能；可以依照不同状况，合理地选取构造、构造方案，纯熟地进行构造设计计算，并学会运用各种设计资料。
二、课程设计基本规定课程设计是综合性很强专业训练过程，对学生综合素质提高起着重要作用。
基本规定如下：1、时间规定。
普通不少于2周；2、任务规定。
在教师指引下，独立完毕一项给定设计任务，编写出符合规定设计阐明（计算）书，并绘制必要施工图。
3、知识和能力规定。
在课程设计工作中，能综合应用各学科理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。
通过毕业设计，使学生学会根据设计任务进行资料收集、和整顿，能对的运用工具书，掌握钢构造设计程序、办法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文献编写能力，提高计算机应用能力。
三、课程设计内容《钢构造》课程设计选题要符合教学基本规定，设计内容要有足够深度，使学生达到本专业基本能力训练。
对学习好、能力强学生，可恰当加深加宽。
题目：钢屋架设计采用平面钢屋架作为设计题目。
设计内容涉及：屋架内力计算、屋架杆件设计；节点设计；施工图绘制以及材料用量计算等。
完毕设计成果涉及：构造设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。
普通钢屋架设计案例及设计指引参照题目：一、题目：普通梯形钢屋架设计（一）设计资料郑州某工业厂房，长度102m，屋架间距6m，车间内设有两台20/5t中级工作工作制桥式吊车，屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。
同济大学《建筑钢结构设计》教学大纲
《建筑钢结构设计》课程教学大纲（课程类别：F2）（学时：26，学分：1.5，课号：031152）一、课程性质与目的《建筑钢结构设计》是土木工程专业建筑工程课群组学生的限选课，属专业特色课。
学生通过本课程的学习，了解建筑钢结构的各种形式，全面掌握建筑钢结构工程设计的基本原理。
本课程有双语教学班。
二、课程基本要求1．熟悉平台钢结构、屋盖钢结构、框架钢结构、单层厂房钢结构等各种钢结构的形式与特点，了解钢结构施工与防腐的基本方法；2．掌握上述各种钢结构建筑的设计原理与方法。
三、课程教学基本内容(一)绪论1．钢结构应用范围2．钢结构发展3．钢结构设计基本要求4．钢结构设计原则(二)平台钢结构设计1．平台钢结构布置2．平台铺板设计3．平台梁设计4．平台柱和柱间支撑设计5．柱头、柱脚设计(三)屋盖钢结构设计1．屋盖结构布置2．屋盖支撑体系3．檩条设计4．普通钢屋架设计5．轻型钢屋架设计6．钢管钢屋架设计7．空腹梁和框架梁屋架8．空间桁架屋盖体系(四)框架钢结构设计1．框架钢结构体系2．框架钢支撑布置3．单层实腹钢框架设计4．格构钢框架设计5．多层多跨框架设计6．框架刚接柱脚设计7．压弯实腹、格构构件设计8．多层框架柱的计算长度(五) 单层厂房钢结构1．单层厂房钢结构体系、传力路线及柱网布置2．吊车梁设计3．制动结构、支撑梁柱连接(六)钢结构施工与防腐蚀1．钢结构的制作与防腐蚀2．钢结构的安装与验收四、实验（实践或上机）内容无五、前修课程要求结构力学，钢结构基本原理六、建议教材与参考书建议教材：《建筑钢结构设计》王肇民同济大学出版社200l 参考教材：无七、课内学时分配建议八、课外要求：复习课程内容九、本教学大纲执笔人：马人乐十、本教学大纲审核人：罗烈。
同济钢屋架课程设计计算书
钢屋架设计计算书(B组甲)一、题目：设计某车间（无吊车、无天窗、无振动设备）二、设计资料1.车间柱网布置图（30m×240m ）2.屋架支撑与钢筋混凝土柱顶3.屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板。
（屋面板不考虑作为支撑用）4.柱距6m，厂房跨度L=24m。
5.柱网布置6.选用钢材Q235B，焊条E43型，手工焊。
图1 柱网布置图图2 屋架几何尺寸屋架计算跨度=30000-300=29700mm。
屋架在30m轴线处的端部高度取H0=1990mm。
跨中高度H= 3490mm。
四、支撑布置屋架支撑布置见图3所示。
图3 屋架支撑布置图说明：图3中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GWJ-3，其他屋架编号均为GWJ-1。
五、荷载计算及内力计算1、荷载计算汇总表注：非轻型屋盖不考虑风荷载的作用。
永久荷载和可变荷载引起的屋架上弦节点荷载设计值：a)使用阶段P(恒)=3.264×1.5×6=29.376 kNP(活)=0.98×1.5×6=8.82 kNb)施工阶段P’(恒)=0.624×1.5×6=5.616 kNP’(活)=(1.68+0.98)×1.5×6=23.94 kN2、荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载（3）全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载以上1），2）为使用阶段荷载组合;3）为施工阶段荷载组合。
3、内力计算该设计采用内力系数法计算了屋架在左半跨单位集中荷载作用下的杆力系数(如图4所示)，并列于表1。
根据算得的节点荷载和杆力系数，利用表1进行杆件的内力计算组合并求出各杆的最不利内力，计算过程和结果如表1。
表1 杆力组合表图4 上弦左半跨单位集中荷载作用下的杆力系数六、杆件截面设计 1、 上弦杆截面计算整个上弦杆不改变截面，取上弦最大设计杆力（IK 杆）计算。
同济大学《钢结构基本原理》课程教学大纲
《电机及拖动基础》课程教学大纲大纲执笔人：蒋铁铮大纲审核人：课程编号： 0808000135英文名称：Fundamental of Electric Machinery and Drives学分： 4总学时： 64 。
其中，讲授 56学时，实验 8学时，上机 0学时，实训 0学时。
适用专业: 自动化、电气工程先修课程：大学数学、普通物理、电路、电磁场一、课程性质与教学目的《电机及拖动基础》是自动化类各专业的主要专业基础必修课程，既带有基础性又带有专业性。
本课程将系统地阐述各类电机的基本理论、分析方法和运行特性，同时要求通过实验掌握基本实验技能。
通过本课程的学习，了解直流电机、变压器、异步电机和同步电机的基本结构和工作原理，掌握各种电机内部电磁关系的分析方法，为进一步学习专业课打下坚实基础。
二、基本要求通过本门课程的学习，要求学生了解直流电机、交流电机和变压器的基本结构和工作原理；熟悉其基本电磁关系，掌握其机电气特性和基本拖动方法，重点掌握异步电动机的基本电磁关系、机电特性及拖动控制方法。
三、重点与难点重点内容：直流电机、变压器、异步电机、同步电机的基本结构、工作原理、等值电路和运行特性，基本实验技能。
难点内容：直流电机、变压器、异步电机、同步电机的基本电磁关系、交流绕组的基本理论及交流电机的拖动方法四、教学方法理论与实验并重，采用课堂讲授与实验教学相结合形式。
五、课程知识单元、知识点及学时分配见表1。
表1 课程的知识单元、知识点及学时分配六、实验、上机与实训教学条件及内容电机实验室，共8学时。
实验内容如下：1．直流他励电动机运行实验（启动、调速）， 2学时；实验内容（1）掌握用实验方法测取直流电动机的工作特性和机械特性（2 ）掌握直流电动机的启动、调速方法实验要求必做，2~3人一小组主要仪器长沙理工大学直流电机实验台及相关仪表2．变压器空载、短路实验及负载实验， 2学时；实验内容（1）通过空载和短路实验,测定三相变压器的变比和参数.（2）通过负载实验,测取三相变压器的运行特性.实验要求必做，2~3人一小组主要仪器长沙理工大学变压器实验台及相关仪表3．三相异步电动机的起动与调速， 2学时；实验内容通过实验掌握异步电动机的起动和调速方法.实验要求必做，2~3人一小组主要仪器长沙理工大学交流电机实验台及相关仪表4．三相异步电动机工作特性实验， 2学时。
同济大学钢结构
同济大学钢结构第一章绪论1钢结构特点主要有哪些？p4-5答：1强度高、重量轻。
2材质均匀3塑性、韧性好4工业化成都高5拆迁方便6密闭性好7耐腐蚀性差8耐火性差第二章钢结构材料1钢材的机械性能有哪些，衡量指标各是什么？p10-13答：1）包括强度、塑性，冷弯性能和韧性等发面。
2）强度指标，屈服点，抗拉强度。
塑性指标：伸长率和截面收缩率来衡量。
冷弯性能：外形韧性指标：冲击荷载2低碳钢单向拉伸时的荷载——位移曲线有哪几个阶段？答：弹性阶段，弹塑性阶段，塑性流动阶段，受力的强化阶段。
P11图2-23影响钢材机械力学性能的因素有哪些，分别有何影响？p13答：1化学成分的影响2冶炼和轧制的影响。
3钢材的硬化4温度的影响5复杂应力作用的影响。
6应力集中的影响7残余应力的影响8重复荷载作用的影响4刚的牌号如何表示，钢材有哪些规格？p19p24答：1是采用国家标准《碳素结构钢》和《低合金高强度结构钢》的表示方法。
它由代表屈服点的字母、屈服点的数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。
Q235——屈服点位235N/mm的A 级沸腾钢2沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢第三章钢结构的设计方法1结构功能的极限状态的概念？p29答：承载能力极限状态：当结构或结构构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限。
正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的极限状态2何为钢材的疲劳现象？钢材的疲劳强度是什么？疲劳破坏时对应的应力与哪些因素有关？p33-35答：1钢材在连续重复荷载的作用下，虽然应力低于抗拉强度，甚至低于屈服点，也有可能发生破坏，这种现象称为钢材的疲劳。
2刚才疲劳时对应的应力称疲劳强度。
31）集中应力的影响2）应力幅的影响3）应力比的影响4）应力循环次数的影响。
3规范规定的常幅疲劳设计公式是什么？p37（3-13）——计算部位的应力幅第四章钢结构的连接1.焊接如何分类？焊缝如何表示？答：P45图4-1平焊、立焊、横焊、仰焊。
同济大学土木工程施工_钢结构工程PPT教案
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➢
6．运条方法
（1）焊条沿中心线向下送进，防止断弧。 （2）焊条要沿焊缝方向移动：形成线形焊缝。 （3）焊条横向摆动：形成焊缝的一定宽度。一般焊缝的宽度是焊条直径的
1.5倍左右。 ➢ 采用合适的运条方式可以在各种焊接位置得到优质的焊缝。
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➢ 7．焊接完工后的处理
✓ 折边用于薄板构件，有较长的弯曲线和很小的弯曲半径。薄板经折 边后可以大大提高结构的强度和刚度。
14
2．模具压制
➢ 在压力设备上 利用模具 使钢材成形。 ——模具的形状尺寸与制造质量，决定成形质量
➢ 按加工工序，模具分：冲裁模、弯曲模、拉伸模、压延模，4种。
3．制孔
➢ 在钢结构制孔中包括：铆钉孔、普通螺栓连接孔、 高强度螺栓孔、地脚螺栓孔等，
普通螺栓的种类和用途普通螺栓是钢结构常用的紧固件之一用作钢结构中构件间的连接固定普通螺栓是钢结构常用的紧固件之一用作钢结构中构件间的连接固定或将钢结构固定到基础上使之成为一个整体
同济大学土木工程施工_钢结构工程
会计学
1
2
第一节 钢结构加工工艺
一、钢结构加工前的准备
✓ 材料准备； ✓ 技术准备： 施工详图设计、工艺规程设计。
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➢（3）卷曲 ✓ 采用多次进给法卷曲。利用上辊筒(三辊机)或侧辊筒(四辊机) 位置的调节 使板料发生初步的弯曲，然后来回滚动而卷曲。当板料移至边缘时，根据 板边和准线检查板料位置是否正确。逐步压下上辊并来回滚动，使板料的 曲率半径逐渐减小，直至达到规定的要求。
2．管材弯曲
✓ 根据被弯管材的 界面尺寸和弯曲半径，分为： 形弯——在形弯设备上、通过成形模具，连续弯曲管材； 压弯——截面尺寸较大的管材，油压机与成形模具，逐步压弯成形； 中频弯——截面尺寸较大、弯曲曲率较小的管材，采用中频电流瞬间加热 需弯曲段、并在外力作用下按要求弯曲。
同济钢结构课程课件PPT之第七章 门式刚架结构设计_OK
（a）
（b）
屋面水平支撑布置
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（3）柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内，形成抵抗 纵向荷载的支撑桁架；
（4）屋面交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉支撑中 的受压杆件及刚性系杆应按压杆设计；
（5）刚性系杆可由檩条兼作，此时檩条应满足对压弯构件的 刚度和承载力要求；
跨中受压翼缘设置一道拉条；当跨度大于6m时，宜在檩条 三分点处各设一道拉条（图3-13）；
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（3）当屋盖有天窗时，应在天窗两侧檩条之间设置 斜拉条和直撑杆；撑杆处应同时设置斜拉条，将檩条 沿屋面坡度方向的分力传到钢梁或钢柱上。
（4）拉条一般设置在离檩条上翼缘1/3高度处，当檩条
（a）单跨刚架 （b）双跨刚架 （c）多跨刚架
（d）带挑檐刚架 （e）带毗屋刚架 （f）单坡刚架
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2．门式刚架的尺寸
跨度：横向刚架柱轴线间的距离；
高度：地坪至柱轴线与横梁轴线交点的高度，根据使用要 求的室内净高确定。无吊车时，高度一般为4.5～9m；有吊车 时应根据轨顶标高和吊车净空要求确定，一般为9～12m。
托梁的形式和尺寸
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三、支撑体系布置
1．柱间支撑 （1）无吊车时柱间支撑的间距宜取30～45m；当有吊车时宜 设设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处， 且间距不宜大于60m； （2）当建筑物宽度大于60m时，内柱列宜适当增加柱间支撑； （3）支撑与构件的夹角应在30°～60°范围内，宜接近45°； （4）柱间支撑可采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑，当桥 式吊车起重量大于5ｔ时，宜采用型钢支撑； （5）柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向荷载（如风、 吊车制动力）按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算；
门式刚架课程设计1,同济大学
钢结构课程设计——门式刚架设计刘沈如钢结构课程设计——门式刚架设计刘沈如钢结构基本原理钢结构基本原理平台钢结构轻型钢结构重型钢结构多高层钢结构大跨度钢结构特殊钢结构平台钢结构轻型钢结构重型钢结构多高层钢结构大跨度钢结构特殊钢结构钢结构钢结构钢结构课程设计钢结构课程设计建筑钢结构设计建筑钢结构设计一般概念设计规定结构体系内力计算构件设计节点设计施工图一般概念设计规定结构体系内力计算构件设计节点设计施工图3D3S 软件应用3D3S 软件应用网架空间桁架：钢结构设计理论钢结构设计理论采用弹性理论和容许应力设计法采用弹性理论和容许应力设计法弹塑性理论和极限状态方法弹塑性理论和极限状态方法考虑板件局部屈曲后极限强度的设计方法考虑板件局部屈曲后极限强度的设计方法轻钢结构结构迅速发展轻钢结构结构迅速发展Light weighteffective cross section Light weight Thin wallThin wall bucklingbuckling effective cross section受压翼缘屈曲受压翼缘屈曲腹板屈曲腹板屈曲能继续承载吗？局部失稳局部失稳§1.1 轻型钢结构的特点§1.2 轻型钢结构的应用范围§1.3 轻型钢结构的结构体系1、主结构2、围护结构3、连接型式第一章轻型钢结构的一般概念第一章轻型钢结构的一般概念§1.1 轻型钢结构的特点§1.1 轻型钢结构的特点1、轻型钢结构的特点1、轻型钢结构的特点钢结构划分为普通钢结构和轻型钢结构两大类轻型钢结构的特征就是薄而轻。
轻型钢结构体系是指“结构构件采用较薄板件设计时考虑板件局部屈曲后的后继强度的钢结构体系§1.2 轻型钢结构应用范围§1.2 轻型钢结构应用范围、应用范围厂房、车间、仓库、超市、汽车展厅或维修站、暖棚、水产养殖场、加固加层工程、轻便简易房、可移动房屋及一些较大跨度的建筑等。
建筑钢结构设计(第二版)同济大学马人乐详解
建筑钢结构设计
6、节点设计
➢ 单元的划分与结合 ➢ 节点的分类
（1）刚接
（2）半刚接
（3）铰接
刚接节点应满足如下要
半刚性节点的两面性：
A）铰接对变形不敏感
求：
A）在整体计算中可按
B）铰接的实现；
A）能传递内力；
铰接计算；
C）固定铰与滑动铰。
B）具有连续的刚度；
B）局部计算时可按实
C）具有变形可容性及 际刚度。
建筑钢结构设计
2010年9月
同济大学土木工程学院
课程介绍
内容 重点
➢ 概念设计 ➢ 平台钢结构设计 ➢ 轻型门式刚架钢结构设计 ➢ 多层框架钢结构设计 ➢ 单层（重型）钢结构厂房设计
（2节） （6节） （8节） （10节） （10节）
➢ 结构体系设计（布置和计算） ➢ 节点设计（计算及与主体结构协调） ➢ 构造设计（综合满足全寿命各种要求）
选择因 子数值
1
2
3
选择因子
之积µ
2
材料等级
A
3～16 18～24 24～54
>54
B
C
D
E
同济大学土木工程学院
第一章 概念设计
建筑钢结构设计
3、建筑钢结构荷载与作用的特点
➢ 风荷载 ➢ 冰雪荷载 ➢ 温度作用 ➢ 地震作用及抗震 ➢ 荷载与结构的变异
同济大学土木工程学院
第一章 概念设计
建筑钢结构设计
建筑钢结构设计
地震作用及抗震
➢尽可能减小配套结构的重量 ➢提高钢结构的延性变形能力 ➢利用一切附加因素提高阻尼比
荷载与结构的变异
在钢结构的建造及使用过程中，结构本身以 及荷载的状态都在不断变化。
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单层单跨门式刚架设计计算一、设计资料（1）设计参数单层房屋为单跨门式刚架，刚架跨度30m ，长度90m ，柱距6m ，檐口标高8m ，屋面坡度1：10。
屋面材料采用压型钢板，墙面材料采用彩钢板，天沟为彩板天沟。
基础混凝土标号为C30，214.3/c f N mm =，钢材材质为Q345，22y 310k /,180/c f N mm f N mm ==。
（2）设计荷载屋面恒荷载为0.52/kN m ，活荷载为0.52/kN m ；雪荷载为 0.22/kN m ，基本风压为0.552/kN m ，地面粗糙度为B 类，风荷载体型系数如图1所示。
图1 计算模型机风荷载体型系数二、荷载组合1、 1.20 恒载 + 1.40 活载2、 1.00 恒载 + 1.40 风载3、1.00 恒载+ 1.40 x 0.90 活载+ 1.40 x 0.90 风载4、1.35 恒载三、内力计算1、计算模型（如图2）图2 节点及单元编号图2、荷载工况荷载工况如图3恒载活载左风右风图3 荷载工况图3、各工况内力恒载、活载、作风和右风作用下的钢架内力如图4—图7。
轴力图（KN）剪力图（KN）弯距图(kN.m)图4 恒载作用下钢架内力图轴力图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图5 活载作用下钢架内力图轴力N图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图6 左风作用下钢架内力图轴力图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图7 右风作用下钢架内力图4、组合内力选取荷载组合1（1.20 恒载+ 1.40 活载）对构件内力值进行验算。
该组合下的构件内力值见表1。
表1 工况1下组合内力表5、构件尺寸和截面特性表2 构件尺寸和截面特性表中：面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值四、构件截面验算1、宽厚比验算 翼缘板自由外伸宽厚比()2008/29.612.410-=<=，满足规程限值要求。
腹板高厚比80021097.52068-⨯=<=（），满足规程限值要求。
柱腹板高度变化率800-400/850/60/mm m mm m =<（）,故腹板抗剪可以考虑屈曲后强度。
柱腹板不设加劲肋，k 5.34,w τλ===，w 1.3820.8λ=>，所以[]'10.64(0.8)0.628v w v v f f f λ=--=，0.628d w w v V h t f =。
由于梁截面尺寸同柱，故计算同柱。
2、①号（柱）单元截面验算①号节点端：121212076.0,163.5M V kN N kN ===-， ②号节点端：121212-270,76.0,-163.5M kN m V kN N kN =•== （1） 强度验算① 号节点端有效宽度计算：柱下端弯矩为零， 1.0β=，321/163.510/704023.22/N A N mm σ==⨯=，4K σ==因1f σ<，21· 1.123.2225.54/mm R N γσ=⨯= p λ0.2790.8=<，故有效宽度系数1ρ=，1σ=N/A<2310/f N mm =。
31276.60.6280.628(400210)818010343d w w v V V h t f kN -=<==⨯-⨯⨯⨯⨯=①号节点端截面强度满足要求。
② 号节点端：36421e /+/129.610/10240584.910400/9405010261.4/N A M W N mm σ==⨯+⨯⨯⨯=36421e //129.610/10240584.910400/9405010236.1/N A M W N mm σ=-=⨯-⨯⨯⨯=-21/236.1/261.40.9βσσ==-=-21.5 Kσ===因1fσ<，21· 1.1261.4287.6/mmRNγσ=⨯=，则0.8<pλ0.828 1.2=<10.9(0.8)10.9(0.8280.8)0.975pρλ=--=--=，故②号节点端截面全部有效。
312760.50.5(800210)818010561.6dV V kN-=<=⨯-⨯⨯⨯⨯=e e346/(/)(310129.610/10240)9405010/400699.110mmNe e e eM M NW A f N A WN=-=-=-⨯⨯⨯=⨯•21e584.9699.1NM kN M M kN M=•<=•故②号节点截面强度满足要求。
(2) 稳定验算444401440431112120020.188721094050101887210/9405010/8000117562.5800800111,111,0.3,0.34400400/(2)18C C C C b s A I mm I mm I mm K I h mm d d d d K I γγβψψ=⨯=⨯=⨯==⨯==-=-==-=-=====钢架柱平面内整体稳定：柱小头惯性矩，大头惯性矩，梁最小截面为。
柱的线刚度。
插值得。
柱的线刚度432101225'022587210/(20.3415074)18411/18411/117562.50.157,/0.201, 1.5463.14 2.0610704072.7,(1.1) 1.172.724.5910C C r x Ex x mm K K I I EA N N μπλλ⨯⨯⨯=====⨯⨯⨯=====⨯=⨯。
查得。
长细比换算为0'01363432288,0.568[1(/)]163.510 1.0584.910400163.5100.56870409405010(10.568)245910299.8/310/xr mxx xr e xr Ex eN M A N N W N mm f N mm ϕβϕϕ==+-⨯⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=≤=查表得。
楔形柱平面内稳定验算： 满足要求。
y 10''235352t x0x0.300069,84,0.661800111,4001/0.75(/)1163.510/24.59100.75(163.510/24.5910)0.91210.02yy E Es B l mmL d dN N N N λϕγβμ======-=-==-+=-⨯⨯+⨯⨯==+钢架柱平面外整体稳定：长细比换算为查得柱楔率310.02311.56310.0038510.003851 1.033w γμ=+⨯==+=+⨯ 00002200'/ 1.5633000/40.5116h 432023543207040400()1169436002350.282() 2.010.6, 1.070.93345y s y by y x y by byl i A W f λμϕλϕϕ==⨯=⨯=⨯=⨯=>=-=36201401163.5100.912584.910400268.1310/0.661102400.939405010t y e br e N M N mm A W βϕϕ⨯⨯⨯⨯+=+=<⨯⨯⨯ 满足要求。
（3）②号单元截面验算②号节点端：121212592.5119.3,91.8M kN M V kN N kN =-•=-=-，③ 号节点端：121212190.429.1,-82.8M kN m V kN N kN =•=-=，A.强度验算②号节点端：36421e /+/91.810/10240592.510400/9405010261.0/N A M W N mm σ==⨯+⨯⨯⨯=36421e //91.810/10240592.510400/9405010243.0/N A M W N mm σ=-=⨯-⨯⨯⨯=-21/243.0/261.00.931βσσ==-=-22.3K σ=== 因1f σ<，21·1.1260.0287.1/mm R N γσ=⨯=，则 0.8<p λ0.81 1.2=< 10.9(0.8)10.9(0.810.8)0.9911p ρλ=--=--=≈，故可认为②号节点端截面全部有效，截面仍采用全截面。
323119.30.50.5(800210)818010561.6d V V kN -=<=⨯-⨯⨯⨯⨯=e e 346/(/)(31091.810/10240)9405010/400707.810mmN e e e eM M NW A f N A W N =-=-=-⨯⨯⨯=⨯•21e 584.9707.6N M kN M M kN M =•<=• 故②号节点截面强度满足要求。
B.平面外验算120169,84,0.6613000800190.4111,0.60.40.60.40.471400592.510.02310.0231 1.563y y y t s L l mmd M d M λϕγβμγ=======-=-==+=-⨯==+=+⨯=长细比换算为查得柱楔率0000200210.0038510.003851 1.033/ 1.5633000/40.5116h 4320235()43207040400235()1169436003452.010.6w y s y by y x y l i A W f μγλμϕλϕ=+=+⨯===⨯==⨯⨯=⨯=>'362014010.2821.070.9391.8100.417592.510400127310/0.661102400.939405010by byt y e br e N M N mm A W ϕβϕϕ=-=⨯⨯⨯⨯+=+=<⨯⨯⨯ 满足要求。
（4）②号单元截面验算②号节点端：121212190.434.3,82.8M kN M V kN N kN =•==-，④ 号节点端：121212258 4.4,78.9M kN m V kN N kN =•=-=-，A.强度验算②号节点端：36421e /+/78.910/1024025810400/9405010117.4/N A M W N mm σ==⨯+⨯⨯⨯=36421e //78.910/1024025810400/9405010102.0/N A M W N mm σ=-=⨯-⨯⨯⨯=-21/243.0/261.00.869βσσ==-=-26.4K σ===因1f σ<，21·1.1117.4129.1/mm R N γσ=⨯=，则 p λ0.500.8=< 1ρ=，故②号节点端截面全部有效。
323 4.40.50.5(800210)818010561.6d V V kN -=<=⨯-⨯⨯⨯⨯=e e 346/(/)(31078.910/10240)9405010/400710.810mm N e e e eM M NW A f N A W N =-=-=-⨯⨯⨯=⨯•21e 258710.8N M kN M M kN M =•<=• 故②号节点截面强度满足要求。