钢结构原理知识点归纳总结

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钢结构设计原理总复习

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
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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
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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
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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
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N 1Ty N 1F


2
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(3 45)
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4

钢结构设计原理重点

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。

钢结构设计原理知识点

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。

完整版)钢结构知识点总结

完整版)钢结构知识点总结

完整版)钢结构知识点总结第一章:钢结构的特点和应用范围钢结构具有自重较轻、可靠性高、抗震抗冲击性好、制造工业化程度高、塑性和韧性好、密闭性好、强度高等特点。

因此,它适用于大跨度结构、高层建筑、工业建筑、轻质结构、高耸结构、活动式结构、可拆卸或移动的结构、和大直径管道等领域。

结构设计的目的是确保安全性、耐久性和适用性。

荷载效应S和结构抗力R是影响结构可靠性的重要因素,而功能函数Z=R-S则用于描述结构完成预定功能状态。

极限状态设计方法包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。

第二章:钢结构的材料钢材按照脱氧方法分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、脱氧剂硅和锰。

热轧型钢是通过加热钢锭至1200-1300度,然后通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸的钢材。

钢材的热处理方法包括淬火、正火和回火。

钢材疲劳是指在反复荷载下,在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂,属于脆性破坏。

焊接结构的应力幅和非焊接结构的应力幅和应力比是导致钢材疲劳的主要原因。

钢材的强度设计值按厚度划分是因为随着厚度或直径的减小,钢材的致密性较好,强素提高,塑性也提高,存在大缺陷的几率较小。

碳、硫和磷对钢材的性能有不同的影响。

钢结构的连接方法及其特点钢结构常用的连接方法包括焊缝连接、螺栓连接和铆接。

其中,焊缝连接适用于刚接和除直接承受动力荷载的结构外的大多数情况,具有构造简单、节约钢材、加工方便等优点,但也存在脆性增大、产生残余应力及残余变形等缺点。

螺栓连接适用于铰接,可以使用普通螺栓连接和高强度螺栓连接,具有现场作业快、容易拆除、维修方便等优点,但会增加制造工作量,削弱构件截面,比焊接多费钢材。

铆接适用于受力较小的情况下,具有塑性和韧性好、传力可靠、易于检查和保证等优点,但工艺复杂,用钢量多。

4.钢材牌号的表示方法国际上钢号的表示方法一般包括三个部分,即字首符号、钢材的强度值和钢材的质量等级。

以Q235-E43、Q345-E50、Q390、Q420-E55为例,43代表焊缝熔敷金属或对接焊缝的抗拉强度。

钢结构原理知识点总结(总结范文)

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。

(完整版)钢结构设计原理复习总结

(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。

钢结构基本原理总结

钢结构基本原理总结

钢结构基本原理总结钢结构是指由钢材构成的建筑结构。

其基本原理是通过将不同形状、尺寸和材质的钢构件通过连接件连接在一起,形成一个稳定的结构体系,用以承载和传递荷载。

钢结构具有强度高、刚度好、抗震性能好等优点,因此在建筑领域得到广泛应用。

1.荷载传递原理:钢结构的荷载可以分为静载和动载。

静载是指施加在结构上的固定的荷载,如自重、活载和附加荷载等。

动载是指施加在结构上的可变荷载,如风荷载和地震荷载等。

钢结构通过其成员和节点之间的连接来传递这些荷载。

荷载传递的路径应当尽量直接,以确保荷载能够有效地传递到基础上。

2.梁的受力原理:钢梁是钢结构的主要受力构件之一,其受力原理是通过梁上的截面形状、尺寸和材质来承担荷载。

梁在受到荷载作用时,产生弯曲变形,其中上部受压,下部受拉。

为了提高梁的承载能力,可以在梁的形状上进行优化设计,如增加剪力板、加强型钢等。

3.柱的受力原理:钢柱是钢结构的主要受力构件之一,其受力原理是通过柱的截面形状、尺寸和材质来承担荷载。

柱在受到荷载作用时,产生压力和弯矩,其中上部受压,下部受拉。

为了提高柱的承载能力,可以在柱的形状上进行优化设计,如增加加强筋、加强型钢组合等。

4.连接的设计原理:钢结构的连接件起着连接和传递力的作用。

连接是钢结构设计中的一个重要环节,直接关系到结构的安全性和稳定性。

连接的设计原则是保证连接的强度、刚度和稳定性。

常见的连接方式有焊接、螺栓连接和铆接等。

连接的设计应根据受力特点和要求,选择合适的连接方式和连接尺寸。

5.抗震设计原理:钢结构由于其材料的高强度和刚度,具有良好的抗震性能。

抗震设计原理是通过在结构中设置剪力墙、抗侧撑、斜撑等抗震构件,提高结构的抗震能力。

此外,抗震设计还包括结构的形式选择、受力构件的尺寸和材质选取、节点的设计等。

总之,钢结构的基本原理包括荷载传递、梁的受力原理、柱的受力原理、连接的设计原理和抗震设计原理等。

这些原理相互关联,共同保证了钢结构的安全性和稳定性。

钢结构原理(绝密)

钢结构原理(绝密)

钢结构原理(绝密)1、集中应力:实际上钢结构构件中存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷,此时构件中的应力分布将不再保持均匀,而是在某些区域产生局部高峰应力,在另外一些区域则应力降低,形成所谓的应力集中。

4、结构可靠度:结构在规定时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。

5、疲劳或疲劳破坏:钢材在连续反复荷载作用下,当应力还低于钢材的抗拉强度,甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏。

6、结构极限状态:承载能力极限状态和正常使用极限状态7、冷弯性能:指钢材在冷加工时产生塑性变形时,对产生裂纹的抵抗能力。

是衡量钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。

8、冲击性能:是衡量钢材在冲击荷载作用下抗脆性破坏能力指标,用断裂时吸收总能量来表示。

9、三个重要力学性能指标:抗拉强度、伸长率、屈服点。

10、三种硬化情况:时效硬化、冷作硬化、应变时效硬化。

11、建筑用钢总类:碳素结构钢、低合金高强度结构钢、建筑结构用钢板12、焊缝可能存在的缺陷有裂纹、气孔、夹碴、烧穿、咬边、未焊透、弧坑和焊瘤。

13、角焊缝的计算假定是:1破坏沿有效载面;2破坏面上应力均匀分布。

简答题:板的局部稳定?答:在钢梁中,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。

5、焊接组合工字梁,翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比的方法来保证,而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。

6、什么是钢材的疲劳?影响钢材疲劳的主要因素有哪些?答:钢材在连续反复荷载作用下,当应力还低于钢材的抗拉强度,甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏,这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。

影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅(对焊接结构)或应力比(对非焊接结构)以及应力循环次数。

7、焊接连接的优缺点:其优点是:构造简单,任何形式的构件都可直接相连;用料经济,不削弱截面;制作加工方便,既可手工施焊也可实现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大,整体性较好。

钢结构基本原理知识点

钢结构基本原理知识点

钢结构基本原理知识点钢结构是现代建筑中广泛应用的一种结构形式,具有轻、强、耐久、可塑性好、施工周期短等优点。

为了让大家更深入了解钢结构,本文将介绍钢结构的基本原理知识点。

一、钢结构的基本概念钢结构是以钢材为主要构件的一种结构形式。

通常情况下,包括钢柱、钢梁、钢框架、钢板等构件。

在钢结构中,构件之间以焊接或螺栓连接的方式进行连接,并整体构成一个紧凑、稳定的整体结构。

二、钢材特性钢材的特性是钢结构设计的基础。

它的力学性能包括强度、刚度、韧性和稳定性,其中强度和刚度是决定钢结构承载力的重要因素。

1.强度强度是钢材的抗拉、抗压和抗弯曲等能力。

一般情况下,钢结构的强度要求更高,所以高强度的钢材成为建筑中普遍的选择。

常用的高强度钢材有Q235B、Q345B、Q420B、Q460C等。

2.刚度刚度指钢材的抗变形能力,它在钢结构设计中具有很大的影响。

通常情况下,刚度越大,结构的变形越小。

在钢结构中,一般使用槽钢、工字钢等截面较大的钢材进行梁柱的构造。

3.韧性韧性是指钢材在受到载荷作用时,发生塑性变形的程度。

钢结构的韧性越高,其抗震和抗风能力也就越强。

当结构发生破坏的时候,韧性高的钢材会发生很大的位移和变形,避免了机械破坏的危险。

4.稳定性稳定性是指当钢结构受到外力作用时,其构件不发生屈曲或破坏的能力。

在设计钢结构时,需要等效地计算其抗侧扭、抗扭转和抗压弯曲等能力。

这有利于确保整个结构在受到扭矩等外力作用时,不会发生屈曲。

三、钢结构的设计原则钢结构的设计应当遵循以下原则:1.安全原则钢结构的承载能力必须满足国家标准和设计要求,以保证其安全可靠性。

2.经济原则钢材的价格较高,因此钢结构的设计必须在保证安全的同时尽可能节约材料,使设计尽可能经济化。

3.适用原则钢结构的设计应根据其使用环境、功能目的、建筑风格和材料特性等因素进行选择,以满足使用要求和装饰效果。

4.普及性原则钢结构应具有良好的普及性,具有制作简单、施工方便、可重复使用等特点,以便大规模生产和施工。

(完整版)钢结构设计原理复习

(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。

(完整)钢结构基本原理复习

(完整)钢结构基本原理复习

(完整)钢结构基本原理复习钢结构基本原理第一章绪论1、钢结构的优点:(1)强度高、重量轻;(2)材性好,可靠度高;(3)工业化程度高,工期短;(4)密封性好;(5)抗震性能好;(6)耐热性较好;2、钢结构的缺点:(1)钢材价格相对较贵;(2)耐锈蚀性差;(3)耐火性差;第二章钢结构材料1、钢结构对钢材的要求:(1)有较高的强度;(2)塑性好;(3)冲击韧性好;(4)冷加工性能好;(5)可焊性好;(6)耐久性好;2、屈服点和流幅是钢材的很重要的两个力学性能指标,前者是表示钢材强度指标,后者表示钢材塑性变形指标。

3、钢材的工作性能:(1)在设计时取屈服点为钢材可以达到的最大应力;(2)钢材符合理想的弹塑性本构;(3)钢材破坏前的塑性变形很大,差不多等于弹性变形的200倍;(4)屈强比可以看做衡量钢材强度储备的一个系数,屈强比越低钢材的安全储备越大.4、伸长率不能代表钢材的最大塑性变形能力,但测量断面收缩率时容易产生较大的误差。

5、钢材的塑性指标比强度指标更为重要,塑性可以调节初始缺陷.6、时效现象:在间歇反复荷载下,钢材屈服点提高,韧性降低,并且极限强度也稍微提高。

7、疲劳:多次反复加荷后,钢材的强度下降.8、第四强度理论(折算应力):σ=zs9、钢材的抗剪屈服点为抗拉屈服点的0.58倍。

10、韧性:钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,是衡量钢材抗冲击性能的指标.11、冷弯性能:钢材在冷加工产生塑性变形时,对发生裂缝的抵抗能力,是衡量钢材力学性能的综合性指标。

12、可焊性好是指焊缝安全、可靠、不发生焊接裂缝,焊接接头和焊缝的冲击韧性以及热影响区的延伸性(塑性)和力学性能都不低于母材.(完整)钢结构基本原理复习16、剪应力先超过晶粒的抗剪能力,将发生塑性破坏;拉应力先超过晶粒的抗拉能力,将发生脆性破坏。

17、影响钢材脆断的直接因素是裂纹尺寸、作用力和材料的韧性。

18、提高钢材抗脆断性能的主要措施:(1)加强施焊工艺管理;(2)焊缝不宜过分集中,施焊时不宜过强约束,避免产生过大残余应力;(3)进行合理细部构造设计,避免产生应力集中;(4)选择合理的钢材;19、疲劳破坏:钢材在连续反复荷载作用下,应力虽然还低于极限强度,甚至还低于屈服点,也会发生破坏.属于反复荷载作用下的脆性破坏。

《钢结构基本原理》知识点总结

《钢结构基本原理》知识点总结

《钢结构基本原理》知识点总结一、填空题1.在确定实际轴心压杆的稳定承载力,应考虑构件的初始缺陷。

初始缺陷是指初弯曲、荷载偏心、残余应力。

2.钢结构中采用的各种板材和型钢,都是经过多次辊扎形成的,薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点高。

3.受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为弯曲屈曲、侧扭屈曲。

4.钢梁进行刚度检算时,按结构的正常使用极限状态计算,荷载应按标准值计算;进行强度、稳定检算时,按结构承载能力极限状态计算,荷载应按设计值计算。

5.双轴对称截面理想轴心压杆失稳主要有两种形式弯曲屈曲和扭转屈曲;单轴对称截面的实腹式轴心压绕其非对称轴失稳是弯曲屈曲,而绕其对称轴失稳是弯扭屈曲。

6.对焊接板梁强度计算,除进行抗弯强度、抗剪强度计算外,还应检算局部稳定和整体稳定。

7.焊接组合梁截面高度h根据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。

8.螺栓连接中,沿受力方向规定螺栓端距大于2d,是为了防止构件受剪破坏;要求螺栓夹紧长度不超过螺栓杆的5倍,为了防止板材弯曲变形。

9.受静力荷载作用的受弯杆件强度计算中采用了截面塑性发展系数,目的是考虑部分截面塑性。

10.某钢种牌号为Q235-A,其中A的含义是质量较差,某型钢符号为∠110*10,其表示的含义为边长*厚度。

12.钢梁在承受固定位置集中荷载或支座反力处设置支撑加筋肋,支撑加筋肋的端部承压及其与腹板的连接计算等需要单独计算。

13.建筑用钢材应具有良好的机械性能和加工性能,目前我国和世界上大多数国家,在钢材中主要采用碳素结构钢和低合金结构钢中少数几种钢材。

14.钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。

15.使钢材在高温下变脆的化学元素是O、S,使钢材在低温下变脆的化学元素是N、P。

16为化简计算,规范对重级工作制吊车梁和重级、中级制吊车衍架的变幅疲劳折算为等效常幅疲劳计和设计应力谱中的最大应力幅(⊿σ)max的乘积来算,等效应力幅σc采用潜在效应的等效系数αf表示。

钢结构基本原理知识点

钢结构基本原理知识点

钢结构基本原理知识点一、知识概述《钢结构基本原理》①基本定义:简单说,钢结构就是用钢材做成建筑结构的那些部分,像梁啊、柱啊这些,就跟我们搭积木似的,一块块钢材组合起来,能承受住上面的重量,构成房子或者其他建筑物的骨架。

②重要程度:在建筑学科里相当重要。

现在很多大高楼、大跨度的桥梁好多都用钢结构。

就好比人的骨头要是不强壮,那整个人就垮了,钢结构对建筑而言就是那强壮的骨头,没有它大楼就立不起来,桥也过不去车人。

③前置知识:你得先了解一些材料力学的知识,要是不知道材料受力的时候会怎么变形,钢材能承受多大的力这些,钢结构原理就不好理解。

还得有点工程力学基础,知道力怎么传,建筑物怎么平衡的。

我当初学的时候,先学这种基础知识的时候就挺难,感觉云里雾里,但是后来学钢结构就发现这些基础有用极了。

④应用价值:实际应用可太多了。

比如那些超高层的写字楼,用钢结构可以让建造速度更快,还能节省很多空间呢,因为钢结构可以做得比较纤细又很结实。

再比如大型的体育场,那个大屋顶往往是钢结构的,能覆盖很大的空间又不会塌下来。

二、知识体系①知识图谱:钢结构基本原理在建筑结构这个大范畴里属于骨架部分相关知识。

就像一个家族里关键的那几只顶梁柱的知识。

②关联知识:和混凝土结构知识有很大联系,很多时候建筑里既有钢结构的部分又有混凝土结构部分,它们之间怎么配合很重要。

还有结构力学知识,钢结构的受力分析离不开结构力学原理,就好像做菜离不开调料一样。

③重难点分析:- 掌握难度:有一定难度。

像钢结构的连接部分,螺栓连接、焊接不是那么简单就能全搞明白的。

钢材材料特性也复杂,不同型号的钢材性能不一样,就像不同的人力量大小不同一样。

- 关键点:我觉得理解钢材在不同受力状态下怎么工作是关键,且钢结构稳定理论也比较难,比如一根细长的钢柱怎么才能稳稳地立着,受到压力不那么容易弯掉之类的。

④考点分析:- 在考试中的重要性:超级重要。

无论是建筑专业的课程考试还是职业资格考试都会考到。

《钢结构基本原理》

《钢结构基本原理》

《钢结构基本原理》名称解释1、塑性:塑性是一种在某种给定载荷下,材料产生永久变形的材料特性。

2、强度:强度是材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。

3、应力集中:应力集中是指受力构件由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。

4、梁:承受横向荷载的实腹式受弯构件称为梁。

5、压弯构件弯矩作用平面内的失稳:压弯构件弯矩作用在构件截面的弱轴平面内,使构件绕强轴受弯,构件失稳时只发生在弯矩作用平面内的弯曲变形,称为弯矩作用平面内丧失稳定性。

6、韧性:材料变形时吸收变形力的能力称为韧性。

7、冷弯性能:金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能称称为冷弯性能。

8、残余应力:构件在制造过程中,将受到来自各种工艺等因素的作用与影响;当这些因素消失之后,若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失,仍有部分作用与影响残留在构件内,则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。

9、桁架:承受横向荷载的格构式受弯构件称为桁架。

10、压弯构件弯矩作用平面外的失稳:压弯构件弯矩作用在构件截面的弱轴平面内,使构件绕强轴受弯当荷载增加到一定大小时,若构件突然发生弯矩作用平面外的弯曲和扭转变形而丧失了承载能力,这种现象称为构件在弯矩作用平面外失稳。

11、钢结构:由钢板、热轧型钢、冷加工成型的薄壁型钢以及钢索制成的工程结构称为钢结构。

12、支承加劲肋:承受固定集中荷载或者支座反力的横向加劲肋,称为支承加劲肋。

13、时效:在一定时期内能够发生的效用;金属或合金在大气温度下经过一段时间后,由于过饱和固溶体脱溶和晶格沉淀而使强度逐渐升高的现象称为时效。

14、冷作硬化:钢材在常温或再结晶温度以下的加工,能显著提高强度和硬度,降低塑性和冲击韧性,称为冷作硬化。

15、蓝脆现象:对于钢筋混凝土结构常用的普通低碳钢,随着温度的升高,屈服台阶逐渐减小,到300℃时屈服台阶消失。

400℃以下时,随温度升高,钢筋的抗拉强度和硬度均比常温略高,但是塑性降低。

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钢结构的特点
1.钢材材料强度高、重量轻
2.钢材的塑性好、韧度高
3.钢材更接近于各向同性,计算可靠
4.钢结构生产、安装工业化程度高,施工周期短
5.钢结构密闭性能好
6.焊接性能良好
7.钢结构易腐蚀
8.钢结构的耐热性好,防火性差
选择轴心受压实腹柱截面原则
1.面积的分布应尽量展开,以增加截面的惯性矩和回转半径,提高柱的整体稳定性和刚度
2.使两个主轴方向等稳定性,以达到经济的效果
3.便于与其他构件进行连接
4.尽可能使构造简单,制造省工,取材方便
5.进行截面选择时一般应根据内力大小,两方向的计算长度值以及制造加工量,材料供应等情况综合考虑
不应采用Q235沸腾钢
1.直接承受动力荷载或振动荷载,且需验算疲劳强度的结构
2.工作环境温度低于-20℃时的直接承受动力荷载或振动荷载但可不验算疲劳强度的结构,以及承受静荷载的受弯及受拉的重要承重结构
3.工作温度等于或低于-30℃的所有承重结构
钢材的种类和规格
一、热轧成型的钢板,钢板表示方法为—(截面代号)宽度×厚度×长度,单位为㎜,如钢板”—360×12×3600”
二、热轧型钢
1.角钢分为等边和不等边角钢两种,角钢标注符号是“∟边宽×厚度”或“∟长边宽×短边宽×厚度”
2.槽钢有热轧普通槽钢和轻型槽钢两种
3.工字钢分为普通和轻型工字钢两种
4.H型钢与T型钢
5.钢管:钢结构中常用热轧无缝钢管和焊接钢管。

疲劳计算应注意的问题
1.直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件和连接,当应力循环次数n≥5×10⁴时,应进行疲劳计算,应力幅按弹性工作计算
2.疲劳计算时,作用于结构的荷载取标准值
3.在全压应力循环中,裂缝不会扩展,故可不作疲劳验算
4.试验证明,钢材静力强度的不同,对大多数焊接类别的疲劳强度无明显影响,为简化表达方式,认为所有类别的容许应力幅均与钢材静力强度无关
高强度螺栓连接
1.摩擦型:性能等级8.8,承压型:性能等级10.9,小数点前的数字表示螺栓成品的抗拉强度不小于800和1000N/㎜²,小数点及小数点之后数字表示其屈强比为0.8和0.9
角焊缝的构造要求
1.最大焊脚尺寸hf≤1.2tmin,对板件厚度为t1的板边焊缝,当t1≤6㎜时,hf ≤t1,当t1>6㎜时,hf≤t1-(1~2)㎜,原因若焊缝过大,易使母材形成“过烧”现象同时也会产生过大的焊接应力,使焊件翘曲变形
2.最小焊脚尺寸hf≥1.5√t max,对自动焊hf可减去1㎜,对T形连接单面焊hf 应增加1㎜,当tmax≤4㎜时,用hf=tmax 原因是若焊缝过小,而焊件过厚时,则焊缝冷却过快,焊缝金属易产生淬硬组织,降低塑性
1.最小焊缝计算长度lw≥40㎜及8hf,为了避免起落弧的弧坑先相距太近,而造成集中力过大,当板边仅有两条侧焊缝时,则每条侧焊缝长度lw不小于侧缝间距b,同时要求:当tmin>12㎜时,b≤16tmin,当tmin≤12㎜时,b≤190㎜,tmin为搭接板较薄的厚度,这是为了避免焊缝横向收缩时,引起板件拱曲太大。

2.最大侧焊缝计算长度lw≤60hf,原因是由外力在侧焊缝内引起的剪应力在弹性阶段分布不均,两端大而中部小,焊缝愈长,两端与中部的应力差值愈大,为避免端部首先破坏,对焊缝长度应加以限制,若lw超出上述规定,超长部分计算时不予考虑,但当作用力沿侧焊缝全长均布作用时,则计算长度不受限制。

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