钢结构第七章作业
第七章钢结构的连接和节点构造(四)
取格板弯矩最大值的M 取格板弯矩最大值的 m ax来计算板的厚度
6Mmax t≥ f
应注意将靴梁和隔板布置的使各区格板的弯矩 接 近 。 底 板 的 厚 度 一 般 取 20 ～ 40mm ， 最 小 厚 度 40mm ≥14mm,以保证底板有足够的刚度。 14mm,以保证底板有足够的刚度。 mm,以保证底板有足够的刚度
3）靴梁的计算 ） 柱的内力一部分是柱与靴梁连接的竖直焊缝； 柱的内力一部分是柱与靴梁连接的竖直焊缝；另一 部分是靴梁与底板连接的水平焊缝。 部分是靴梁与底板连接的水平焊缝。偏安全地不考虑柱 与底板直接连接的焊缝受力。 与底板直接连接的焊缝受力。靴梁的高度由靴梁与柱的 连接焊缝决定(不应大于 连接焊缝决定 不应大于60hf) 。 不应大于 靴梁承受基础底面传来的均匀反力， 靴梁承受基础底面传来的均匀反力，按支承于柱边 的双悬臂简支梁计算其最大弯矩和最大剪力. 的双悬臂简支梁计算其最大弯矩和最大剪力 两块靴梁板 M=qBl2/2 , V=qBl l—靴梁板外挑长度 靴梁板外挑长度 4）隔板与肋板的计算 ） 隔板厚度不得小于其宽度的1/50，一般可取比靴梁的 ， 隔板厚度不得小于其宽度的 厚度小些。 厚度小些。隔板可视为支承在靴梁上的简支梁计算其强 度及连接焊缝。 度及连接焊缝。
七、单层框架的刚性连接
单层单跨钢框架横梁与柱的连接都 是刚性连接， 、 和 属于加腋节点 属于加腋节点。 是刚性连接，b、d和e属于加腋节点。 加腋的目的是梁端增加抗弯能力。 加腋的目的是梁端增加抗弯能力。
第十一节 柱脚设计 柱脚的作用是把柱固定于基础，并把柱所受的力 柱脚的作用是把柱固定于基础， 传给基础。由于柱下基础是钢筋混凝土结构， 传给基础。由于柱下基础是钢筋混凝土结构，其强度 比钢材低，所以必须把柱的底部放大。 比钢材低，所以必须把柱的底部放大。 柱与基础的连接方式有刚接和铰接两种形式。 柱与基础的连接方式有刚接和铰接两种形式。刚 接柱脚与混凝土基础的连接方式有支承式(也称外露 接柱脚与混凝土基础的连接方式有支承式 也称外露 式)、埋入式(也称插入式 、外包式三种。铰接柱脚均 、埋入式 也称插入式)、外包式三种。 也称插入式 为支承式。 为支承式。
钢结构施工方法及技术措施
第七章主要施工方法及技术措施1钢结构安装2.1吊装顺序：柱→柱间支撑（墙梁）、行车梁→屋架→屋架支撑(檩条)2.2吊装前准备：为了确保构件吊装前的顺利进行，并达到要求的质量、工期、和效益。
按照选定的吊装方案充分做好吊装前的准备工作。
2。
2。
1技术准备1）全面熟悉掌握有关施工图纸、设计要求、施工规范、吊装方案等有关技术资料，核对构件的空间、就位尺寸和相互间和关系，掌握结构的高度、重量、外形尺寸、数量、型号及构件间连接方式等。
2）掌握吊装场地范围内的地面、地下、高空的环境情况。
3）了解已选定的起重机械设备的情况和使用要求。
4）编制吊装工程作业指导书。
5）进行认真细致全面的方案和作业指导书的技术交底.2.2。
2施工准备1）钢构件和验收钢构件制作完成后，应按国家GB50205—95的规范进行检查验收.外形几何尺寸的允许偏差应符合GBJ205—83表3.9、3。
1的规定。
钢构件成品出厂时，制造单位应提交产品证明书和下列技术文件;A）设计更改文件，钢结构施工图并在图中注明修改部位。
B）制作中对问题处理的协议文件。
C）所作钢材和其它材料的质量证明书和试验报告。
D）高弗螺栓磨擦系数物实测材料。
钢构件进入施工现场后,除了检查构件规格、型号、数量外，还需对运输过程中易产生变形的部位进行专门检查，发现问题应及时通知有关单位做好签证手续以便备案,对已变形的构件应矫正，并重新检验。
2）测量仪器及使用应按规范要求,统一它的标准。
A）经纬仪：采用精度2S的光学经纬仪。
B)水准仪：按国家三、四等水准仪测量及工程水准测量要求，其精度为±3MM/KM。
C)钢尺:参与同一单位工程施工的各个单位，须使用同一牌号、同一规格的钢尺,应通过标准计量校准钢尺。
3）基础复核A）基础施工单位至少在吊装前七天提供基础验收的资料.B）基础施工单位应提供轴线标高的轴线基准点和标高水准点.C）基础施工单位在基础上应刬有关轴线和记号。
D）支座和地脚螺栓的允许偏差应按GBJ205—83规范中表4.2.2要求，支座和地脚螺栓的检查应分二次进行,即首次在基础砼浇灌前与基础施工单位一起对地脚螺栓位置和固定措施进行检查,第二次在钢结构安装前作最终验收.E）提供基础复测报告，对复测中出现的问题应通知有关单位，提出修改措施。
钢结构基本原理(第二版)习题参考解答第七章
7.1 一压弯构件长15m ，两端在截面两主轴方向均为铰接，承受轴心压力1000N kN =，中央截面有集中力150F kN =。
构件三分点处有两个平面外支承点（图7-21）。
钢材强度设计值为2310/N mm 。
按所给荷载，试设计截面尺寸（按工字形截面考虑）。
解：选定截面如下图示：图1 工字形截面尺寸下面进行截面验算：（1）截面特性计算()23002026502021420540A mm =⨯⨯+-⨯⨯=339411300650286610 1.45101212x I mm =⨯⨯-⨯⨯=⨯ 63/325 4.4810x x W I mm ==⨯337411220300610149.01101212y I mm =⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯ 53/150 6.0110y y W I mm ==⨯266.2x i mm ==66.2y i m m = （2）截面强度验算36226100010562.510172.3/310/20540 4.4810x M N N mm f N mm A W σ⨯⨯=+=+=<=⨯ 满足。
（3）弯矩作用平面内稳定验算 长细比1500056.3266.2x λ== 按b 类构件查附表4-4，56.368.2，查得0.761x ϕ=。
2257222.061020540' 1.20101.1 1.156.3EX x EA N N ππλ⨯⨯⨯===⨯⋅⨯ 弯矩作用平面内无端弯矩但有一个跨中集中荷载作用：371000101.00.2 1.00.20.981.2010 1.1mx EX N N β⨯=-⨯=-⨯=⨯⨯， 取截面塑性发展系数 1.05x γ= 363611000100.98562.5100.7612054010001010.8 1.05 4.481010.8' 1.2010mx x x x x EX M N A N W N βϕγ⨯⨯⨯+=+⨯⎛⎫⎛⎫⨯-⨯⨯⨯-⨯ ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 22189.54/310/N mm f N mm =<= ，满足。
建筑结构与选型(何培玲)第7章 钢结构
按脱氧的方法和程度的不同，碳素结构钢可分为 沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢4类。 沸腾钢采用脱氧能力较弱锰作脱氧剂，脱氧不完 全。钢中留有较多氧化铁夹杂和气孔。质量较差。 镇静钢采用锰加硅作脱氧剂，脱氧较完全，硅在 还原氧化铁过程中还会产生热量，使钢液冷却缓慢， 使气体充分逸出，浇注时不出现沸腾现象。质量好， 成本高。 半镇静钢的脱氧程度介于上述二者之间。 特殊镇静钢是在锰硅脱氧后，再用铝补充脱氧， 脱氧程度高于镇静钢。 低合金高强度结构钢一般都是镇静钢。
广泛地应用于屋架、托架、塔架、网架和网壳等各种 类型的平面或空间格构式体系以及支撑系统中。
轴心受力构件（包括轴心受压柱），按其截面组成形式， 可分为型钢截面和组合截面，其中组合截面又分为实腹 式和格构式两种。
7.3.2 轴心受拉构件承载力计算
轴心受力构件的设计：
承载能力的极限状态： 轴心受拉构件—强度控制 轴心受压构件—强度和稳定控制 正常使用的极限状态： 通过保证构件的刚度——限制其长细比
4
Wy cm3 9.6 12.7 16.1 21.1 26.2 31.6 33.1 41.1 42.9
Iy cm 1.51 1.61 1.73 1.89 2.00 2.11 2.07 2.32 2.27
10 12.6 14 16 18 20
33 47 64 93 123 158 169 226 240
4.轻型房屋钢结构 。 5.受动力荷载影响的结构 。 6.可拆卸的结构 。 7.容器和其它构筑物 。
7.2 钢结构材料的力学性能 1.强度
1）弹性阶段： 应力由 0 ~比例极）塑性阶段： 应力保持 fy 不变，应变由
fu
fy
fp
(0.1~0.2)% ~ (2~3)%; 4）强化阶段： 应力由 fy ~抗拉强度 fu
第七章钢结构的连接和节点构造(下)(1)分析
肋提供约束的有利影响，也没有考虑柱腹板轴压力的不
利影响。
第七章钢结构的连接和节点构造
②当柱腹板节点域不满足时，则需要局部加厚腹板或采 用另外的措施来加强它。图7-109给出了两种可行的方 案，其一是加设斜向加劲肋，其二是在腹板两侧或一侧 焊上补强板来加厚。 2、腹板厚度（局部稳定）
tw
hc hb 90
避免焊缝集中在同一截面，但运输有一定困难。
3）对于铆接梁和较重要的或受动力荷载作用的焊接大
型梁，其工地拼接常采用高强螺栓连接。
第七章钢结构的连接和节点构造
计算：
翼缘板：翼缘拼接以及每侧的
高强度螺栓，通常由等强度条
件决定，拼接板的净截面积应
不小于翼缘的净截面积，高强度螺栓能承受按翼缘净截
面面积N=Anf计算的轴向力。 腹板：腹板的拼接通常先进行螺栓布置，然后验算。
肋时，翼缘焊缝还受到由局部压力产生的竖向剪力Tv的 作用，沿梁单位长度的竖向剪力为：
σf
ψF 2he l z
ψF 1.4hf lz
在Th和Tv共同作用下，应满足：
σ f β f
2
τ
2 f
f
w f
把σf,τf代入得：
F 1.4h f l z f
2
VS1 1.4h f I
x
2
f
第七章钢结构的连接和节点构造
2、工地拼接 构造： 1）工地拼接一般应使翼缘和腹 板在同一截面处断开，以便于分
~500~500
3 55 1
44 2
段运输（图a）。为了使翼缘板 在焊接过程中有一定地伸缩余地， 以减少焊接残余应力，可在工厂 预留约500mm长度不焊。
3
5
5
1
《建筑结构》第七章 钢结构的强度和稳定性
N
A
f
轴心受压构件整 系体 数稳定
❖ 轴心受力构件广泛用于桁架结构和支承体系中。
1、截面形式：见下图。
2、轴心受拉构件
❖ 受拉承载力计算
❖ 考虑正常使用极限状态的长细比验算（控制变形）
❖3、轴心受压构件
❖ 受压承载力计算（整体稳定计算）。
❖
N≤Af
❖ 局部失稳： 限制构件的宽厚比。
例题
验算钢屋架的受压腹杆见图。N=148.5kN,计算长度
❖ 钢管以外径和壁厚表示，Ø300×8 （单位毫米） 。 （二）连接材料：焊条和焊丝，普通螺栓和高强螺栓，铆
钉。
二、钢结构的特点
（1）材质均匀。 （2）强度高。 （3）塑性好、抗冲击性强。 （4）加工简便，施工周期短。 （5）耐腐蚀性差，耐火性差，造价昂贵。
7.2、受弯构件计算
A. 抗弯强度 M x f xWnx
7.1 钢结构概述
一、钢结构的材料
（一）钢材
1. 种类：碳素结构钢中的低碳钢（Q235）和低合金高强度结 构钢中的 Q345、Q390等。
2. 规格：工字钢、槽钢、角钢、钢管、H型钢等。 3. 表示方法
❖ 槽钢和工字钢以形状为首位，后跟截面高度（单位厘米）
角钢以边长和厚度表示，L100×8（等边角钢） 、 L100×80×8（不等边角钢） 。
式，梁格可分成哪三种典型的形式？ 7-5. 梁的截面验算包括哪些方面的内容？ 7-6. 轴心受力构件包括哪两种？其常用截面形式有哪两大类？ 7-7. 轴心受拉构件的计算包括哪些方面的内容？ 7-8. 实腹式轴心受压构件的计算包括包括哪些方面的内容？ 7-9. 拉弯构件和压弯构件的概念？其计算通常包括哪些方面的内容？
上海环球金融中心
钢结构安装安全操作规程
钢结构安装安全操作规程钢结构安装安全操作规程第一章总则第一条为了保证钢结构安装作业的安全和顺利进行，制定本安全操作规程。
本规程适用于钢结构安装作业中的安全工作。
第二条钢结构安装工作应严格按照相关规范和标准进行，并配备专业技术人员进行操作。
第三条钢结构安装作业前，必须对施工现场进行安全检查，确保施工环境的安全。
第四条管理人员应对作业人员进行培训，提高其安全意识和技能水平。
第二章安全生产责任第五条施工单位应明确项目相关人员的安全负责人，并制定详细的安全责任制度。
第六条安全负责人应具备相应的安全管理知识和经验，并时刻关注施工现场的安全状况。
第七条安全负责人应对安全管理人员进行指导和监督，并及时发现和解决安全问题。
第八条安全负责人应组织安全例会，定期汇报施工现场的安全工作，并提出改进建议。
第三章施工现场安全管理第九条施工单位应严格按照相关规定组织和管理施工现场。
第十条施工现场应明确划定安全防护区域，禁止无关人员进入。
第十一条施工现场应设立明显的安全警戒标志，警示施工区域的特殊风险。
第十二条施工现场应保持清洁整齐，禁止乱堆材料和杂物。
第十三条施工现场应定期进行消防设备的维护和检修，并配备足够数量的消防器材。
第四章安全操作规范第十四条钢结构安装作业必须由具备相关证书的钢结构安装作业人员进行。
第十五条钢结构安装作业前，应进行详细的安全方案编制，并包括风险评估和控制措施。
第十六条钢结构安装作业前，必须进行现场的安全交底，明确工作任务和安全要求。
第十七条钢结构安装作业时，必须佩戴符合规定的个人防护装备。
第十八条钢结构安装作业时，必须严格按照相关规范和标准进行操作，不得违规操作。
第十九条钢结构安装作业时，必须严禁吸烟、使用明火和各种易燃易爆物品。
第二十条钢结构安装作业时，必须遵守安全操作规程，不得随意更改工艺和施工程序。
第五章突发事件应急处理第二十一条施工单位应制定应急预案，明确突发事件的应对措施和责任分工。
第二十二条施工现场应配备应急救援设备和人员，并定期进行应急演练。
第七章平台钢结构设计
件(栏杆、楼梯等）组成，形成一个空 间不变体系。 二、用途 操作平台、检修平台、走道平台等 主要用于工业建筑
面 板
次梁 主梁
柱
支撑
上海东卫消防钢结构平台
上海奉贤电厂钢结构平台
上海贝莎时装钢结构平台
第7－1节 平台钢结构布置
qb/s 22.013 1.2 0.435 22.535 kN / m
M
/
x ,max
1 8
qb/s
l2
1 22.535 62 8
101.41kN.m
V 22.5356/ 2 67.61kN.m max
第7-3节 平台梁设计
2.截面验算：
M x,max
f
101 .41106 1.05 508 .2103
M x,max
f
99.056 106 1.05 215
438 .8mm3
查型钢表试选I28a
Wx 508.2mm3, 43.47kg / m, Ix 7115cm4
Sx 292.7cm3,tw 8.5mm
第7-3节 平台梁设计
2.截面验算：
qbsk 6.338 1.5 / 0.6 0.435 16.28kN / m
一）确定截面尺寸 1.截面高度 容许最大高度hmax 容许最小高度hmin 经济高度he
he 7 3 Wx 30 (cm)
hmin≤h≤hmax, h≈he
焊接梁截面
第7-3节 平台梁设计
7.3.2（2） 焊接组合梁设计步骤总结
均布荷载作用下简支梁的最小高度hmin
第7-3节 平台梁设计
第7－2节 平台铺板设计
钢结构基本原理课后习题答案完全版
2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的-关系式。
tgα'=E'f 0f 0tgα=E 图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f 0σF图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变：0c ε=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（2）B 点：卸载前应变：0.025F εε==卸载后残余应变：0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。
钢结构第七章第三节
6)变截面柱柱端抗剪承载力验算 变截面柱柱端抗剪承载力验算 变截面柱下端铰接时，应验算柱端的抗剪强度。 变截面柱下端铰接时，应验算柱端的抗剪强度。 7)横梁设计 横梁设计 ①实腹式横梁在平面内和平面外均应按压弯构 件计算强度和稳定。当屋面坡度α≤100时，在刚架 件计算强度和稳定。当屋面坡度 时 平面内可仅按压弯构件计算其强度。 平面内可仅按压弯构件计算其强度。 ②实腹式刚架横梁的平面内和平面外的计算长 度可分别取竖向支承点间的距离和侧向支承点间的 距离；当横梁侧向支承点间的距离不等时， 距离；当横梁侧向支承点间的距离不等时，应取最 大受压翼缘侧向支承点间的距离。 大受压翼缘侧向支承点间的距离。
河海大学钢结构课件
第七章
Steel Structure
二．构件截面设计
1、变截面刚架构件计算 、 1)工字形截面板件最大宽厚比 工字形截面板件最大宽厚比 受压翼缘 腹板
b / t ≤ 15
235 / f y
h0 / t w ≤ 250 235 / f y
Vd = hw t w f V'
河海大学钢结构课件
2) 屈曲后强度利用 工字形截面受弯构件中腹板以受剪为主， 工字形截面受弯构件中腹板以受剪为主，翼缘 以抗弯为主。增大腹板的高度， 以抗弯为主。增大腹板的高度，可更好地发挥 翼缘的抗弯能力， 翼缘的抗弯能力，但若因局部稳定要求需增大 腹板厚度，通常并不经济，利用腹板的屈曲后 腹板厚度，通常并不经济， 强度是比较合理的。 强度是比较合理的。当腹板的受剪板幅高度变 化不超过60mm/m时，可利用屈曲后强度，抗 化不超过 时 可利用屈曲后强度， 剪承载力设计值V 剪承载力设计值 d为
u = H /∑ Ki
K
Ki为各单跨刚架的侧向刚度。 为各单跨刚架的侧向刚度。 各参数计算公式见教材。 各参数计算公式见教材。 3．等截面门式刚架 ．
钢结构设计原理第七章(屋架)
7.5.1 结构形式和布置
（1）结构形式 单跨、双跨、多跨等
要求：构造简单、施工方便、易于连接， 具有一定的侧向刚度，取材方便，宜使杆 件对两个主轴有相近的稳定性 （1）单壁式屋架杆件的截面形式
双壁式屋架杆件的截面形式
双角钢杆件的填板
7.3.3.4 杆件的截面选择
（1）一般原则
①优先选用肢宽而薄的板件或肢件组成的截面， 但受压构件应满足局部稳定的要求，最小厚度为 4mm ②最小角钢∟45×4，当开有螺栓孔时，肢宽应 满足相应要求 ③屋架节点版（或T型钢弦杆的腹板）厚度，据 表7.4采用
（3）内力计算与荷载组合
内力组合：①解析法 ②图解法 荷载组合：①全跨永久荷载+全跨屋面活载（雪 载）+全跨积灰荷载+悬挂吊车荷载 ②全跨永久荷载+半跨屋面活载（雪 载）+半跨积灰荷载+悬挂吊车荷载 （少数腹杆可能内力变号） 采用大型屋面板的屋架，应考虑安装 时可能的半跨荷载： 屋架及天窗架自重+半跨屋面板重+半跨 施工荷载
2
(7.20)
(7.21)
（3）T型钢作弦杆的屋架节点
7.3.3.6 连接节点处板件的计算
（1）连接节点处的板件在拉、剪作用下的强度 必要时按下式计算：
N / i A1 f (7.24) (7.25)
i 1/ 1 2 cos2 i
（2）为保证桁架节点板在斜腹杆压力作用 下的稳定性，受压腹杆连接肢断面中点沿 腹杆轴线方向至弦杆边缘的净距离c应满足 下列条件：
↙
→底板→支承柱顶
计算： 支座底板毛面积： A ab
R fc
A0
2 M q a1
6M 支座底板厚度： t f 且t 16mm 加劲肋与节点板连接焊 缝：
水工钢结构第七章平面钢闸门PPT课件
闸门底部边缘的布置要求
28
双主梁式闸门的主梁位置应对称于静水压力合力P的作用线， 在满足上述底缘布置要求的前提下，两主梁的间距b宜尽量大 些，并注意上主梁到门顶的距离C不宜太大，一般不超过 0.45H，且不宜大于3.6米。
19
2、行走支承（又称支承移动部件）
应保证既能将闸门所受的全部水平荷
载安全地传递给闸墩，又应保证闸门能
沿门槽上下顺利移动，并减小闸门移动
时的摩擦阻力。
行走支承包括主行走支承（主轮或主
滑块）、侧向支承（侧轮）及反向支承 （反轮）装置三部分。
行走支承的类型 (a)滑道式 (b)滚轮式
3、止水 为了防止闸门漏水而固定在门叶周边的橡胶止水。
1 按闸门的工作性质可分为：
工作闸门：正常运行时使用的闸门，一般在动水条
件下操作。
事故闸门：在发生事故时，能够在动水中关闭，事
故消除后在静水中开启。
检修闸门：用于检修期间挡水的闸门，在静水中启闭。
施工期导流闸门：用于封闭施工导流孔的闸门，一般
在动水中关闭。
3
2、按闸门设置的部位可分为： ⑴ 露顶式闸门：设置在开敞式泄水孔口，当闸门关闭孔口挡水时，
主梁
边梁 主轮（或主滑块） 主轨道 混凝土闸墩 闸门的传力路径
23
（三）闸门的启闭机械
常用的闸门启闭机有卷扬式、螺杆式和液压式三种。它们又 可分为固定式和移动式两类。启闭机的型号和选用详见《水电 站机电设计手册》（金属结构●二）的介绍。
24
二、平面钢闸门的结构布置
第七章拉弯和压弯构件典型例题_钢结构精选全文
【例题１】某两端铰接压弯杆，如图所示，选用型钢2∠100×70×6，钢材Q235，m 2.4=l ，受轴向压力kN 42=N （设计值）和横向均布荷载m /kN 63.3=q （设计值），试验算截面是否满足要求。
【解答】m 2.4===l l l oy ox查表得，2∠110×70×6的截面数据：[]322.015014688.2/420/442.011954.3/420/cm 88.2cm 54.3cm 267cm 27.2142==<===========y y oy y x x ox x y x x i l i l i i I A ϕλλϕλ，，，，，（1）验算弯矩作用平面内的稳定32312322222cm 7.3547.7/cm 6.7553.3/N 277636.4119/212710206/mkN 82.463.38181=====×××==⋅=××==x x x x x Ex x I W I W EA N'ql M πλπ 查表得，20.105.121==x x γγ，按无端弯矩但有均布横向荷载作用时，取0.1=mx β，1.1/1.1（ｂ 类截面）（ｂ 类截面）)6.277/428.01106.7505.110812127442.01042)8.01(36311×−××××+××=−+（Exx x xmx x N'N W M ANγβϕ 215N/mm 159.4114.77.442=<=+=f (满足))6.277/4225.11107.352.1108121271042)25.11(36322×−××××−×=−−（Exxx x mx N'N W M A N γβ 215N/mm 210.3230.3202=<=−=f (满足)（2）验算弯矩作用平面外的稳定7518.01460017.01235/0017.01=×−=−=y y b f λϕ3631106.757518.010*********.01042××××+××=+x b x tx y W M A N ϕβϕ 215N/mm 202141612=<=+=f (满足)实腹式截面无削弱，强度无需计算；因截面是角钢（型钢），局部稳定不用验算。
钢结构的稳定性验算
第七章 稳定性验算整体稳定问题的实质：由稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。
注意：截面中存在压应力，就有稳定问题存在！如：轴心受压构件（全截面压应力）、梁（部分压应力）、偏心受压构件（部分压应力）。
局部稳定问题的实质：组成截面的板件尺寸很大，厚度又相对很薄，可能在构件发生整体失稳前，各自先发生屈曲，即板件偏离原来的平衡位置发生波状鼓曲，部分板件因局部屈曲退出受力，使其他板件受力增加，截面可能变为不对称，导致构件较早地丧失承载力。
注意：热轧型钢不必验算局部稳定！第一节 轴心受压构件的整体稳定和局部稳定一、轴心受压构件的整体稳定注意：轴心受拉构件不用计算整体稳定和局部稳定！轴心受压构件往往发生整体失稳现象，而且是突然地发生，危害较大。
构件由直杆的稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的弯曲变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。
这种现象就叫做构件的弯曲失稳或弯曲屈曲。
不同的截面形式，会发生不同的屈曲形式：工字形、箱形可能发生弯曲屈曲，十字形可能发生扭转屈曲；单轴对称的截面如T 形、Π形、角钢可能发生弯曲扭转屈曲；工程上认为构件的截面尺寸较厚，主要发生弯曲屈曲。
弹性理想轴心受压构件两端铰接的临界力叫做欧拉临界力：2222//λππEA l EI N cr == (7-1)推导如下：临界状态下：微弯时截面C 处的内外力矩平衡方程为：/22=+Ny dz y EId(7-2) 令EI N k/2=，则： 0/222=+y k dz y d (7-3)解得：kz B kz A y cos sin += (7-4)边界条件为：z=0和l 处y=0；则B=0，Asinkl=0，微弯时πn kl kl A ==∴≠,0sin 0 最小临界力时取n=1，l k /π=,故 2222//λππEA l EI N cr == (7-5)其它支承情况时欧拉临界力为：2222/)/(λπμπEA l EI N cr ==(7-6)欧拉临界应力为： 22/λπσE cr =(7-7)实际上轴心受压杆件存在着各种缺陷：残余应力、初始弯曲、初始偏心等。
第七章钢结构工程-建筑施工技术
3．扭剪型高强度螺栓施工 扭剪型高强度螺栓连接副紧固施工比大六角 头高强度螺栓连接副紧固施工要简便得多，正常的情况采用专用的电动 扳手进行终拧，梅花头拧掉标志着螺栓终拧的结束。
1
4、施工安全培训 （1）进行螺栓楔负载试验时，必须正确操作万能试验机， 避免夹具掉落造成安全事故。 （2）螺栓楔负载试验过程中必须严格控制拉伸试验机的速 率，防止螺栓拉断飞出，造成他人伤害。 （3）螺母、垫圈硬度试验，螺母、垫圈表面需要磨光，使 用磨样机时，应小心操作，防止试样飞出。
6
5、钢结构高强螺栓连接质量控制
（1）高强螺栓的型式、规格和 技术条件必须符合设计要求和 有关标准规定。高强螺栓必须经试验确定扭矩系数或复验螺栓预拉 力。当结果符合钢结构用高强螺栓的专门规定时，方准使用。 （2）构件的高强螺栓连接面的摩擦系数必须符合设计要求。 表面严禁有氧化铁皮、毛刺、焊疤和油污。 （3）高强螺栓必须分两次拧紧、初拧、终拧质量必须符合施工 规范和钢结构用高强螺栓的专门规定。 （4）高强螺栓接头外观要求：正面螺栓穿入方向一致，外露长 度不少于2扣。
逐个 替换 临时 螺栓
欠拧, 补拧 到位
高强度扭剪型螺栓
高强度大六角头螺栓
4
高强度大六角头螺栓检测GB/T1231-2006
一.检测内容：连接副扭矩系数、螺栓实物楔负载、螺母保证荷载、 螺母垫圈硬度 二.连接副扭矩系数 要保证适宜的环境温度，检测所用夹具放置该环境至少2h 扭矩系数试验时一定要保证螺母、垫圈的装入位置，还需保证螺栓 的相对长度。
规格 型号 最短 长度 计算 最短 长度 结果 M12 45+7.6 +12 65 M16 45+9.6 +17 70 M20 45+9.6 +20 75 M22 45+11.6 +23 80 M24 45+11.6 +24 80 M27 55+11.6 +27 95 M30 55+11.6 +30 100
《钢结构》第七章 屋盖结构概述
第七章
屋盖结构
7.1.2 柱网和温度伸缩缝的布置
一、柱网布置
7.2
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第七章
屋盖结构
进行柱网布置时，应注意以下几方面的问题： (1) 应满足生产工艺要求。厂房是直接为工业生 产服务的，不同性质的厂房具有不同的生产工艺流程， 各种工艺流程所需主要设备、产品尺寸和生产空间都 是决定跨度和柱距的主要因素。柱的位置（包括柱下 基础的位置）应和地上（地下）设备、机械及起重运 输设备等相协调。此外，柱网布置尚应考虑未来生产 发展和生产工艺的可能变动。
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第七章
屋盖结构
7.1
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第七章
屋盖结构
温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。即在缝的两旁 布置两个无任何纵向构件联系的横向框架，使温度伸缩 缝的中线和定位轴线重合(图7. 2,a)；在设备布置条件 不允许时，可采用插入距的方式(图7. 2,b)，将缝两旁 的柱放在同一基础上，其轴线间距一般可采用 1m，对于 重型厂房由于柱的截面较大，可能要放大到 1.5m或2m， 有时甚至到3m，方能满足温度伸缩缝的构造要求。
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第七章
屋盖结构
(5)、墙架 承受墙体的自重和风荷载。 此外，还有一些次要的构件如梯子、走 道、门窗等。在某些单层厂房钢结构中，由于 工艺操作上的要求，还设有工作平台。
钢结构设计原理
第七章-钢结构的连接和节点构造
直角角焊缝 （a）普通焊缝 （b）平坡焊缝 （c）深熔焊缝
斜角角焊缝 （e）锐角角焊缝 （f、g）钝角角焊缝
2、应力状态
正面角焊缝：力作用 方向焊缝长度方向
侧面角焊缝：力作用 方向焊缝长度方向
图2－24侧面角焊缝应力分布
正面角焊缝比侧面角焊缝强度高，但塑性差。
3、角焊缝的尺寸限制
(1)、承受动力荷载结构中正面角焊缝采用 平坡焊缝或深熔焊缝，侧焊缝可采用普通 焊缝。
（三）焊缝质量检验 三级焊缝：外观检验
二级焊缝：外观检验＋20％长度超声波检验 一级焊缝：外观检验＋全部超声波检验，
必要时：＋射线探伤
高空施焊质量不可靠，强度×0.9
四 焊缝连接型式及焊缝型式
连接型式
按被连构件间相对位置分： 平接、搭接、T形连接和角接
焊缝型式 焊缝沿长度方向分布
按施焊位置分
五 焊缝代号
f
w f
(7 7)
2。fx或fy＝0且fz＝0，正面角焊缝
f N (he
lw
)
1.22
f
w f
(7 8)
3。fx＝0或fy＝0，//、焊缝长度力共同作用
f
1.22
2
2 f
f
w f
(7 9)
用f代替1.22, 则(7-8)式和(7-9)式为
f N (he
lw)
f
f
w f
(7 10)
N2 e1N (e1 e2 ) N3 2 K2N N3 2
(7 15a) (7 15b)
对于L形的角焊缝，同理求得N3后，可得
N1 N N3
(7 16)
求得N1、N2后，再按(7-7)式计算侧面角焊缝
钢结构安装安全操作规程（三篇）
钢结构安装安全操作规程第一章总则第一条根据相关法律法规和国家标准，为确保钢结构安装过程中的安全，保证人员的生命财产安全，特制定本安全操作规程。
第二条本规程适用于钢结构的安装作业过程中，涉及的相关人员和机构应严格遵守本规程。
第三条钢结构安装过程中，必须严格按照国家建筑标准图集、设计和施工方案的要求进行操作，确保安全、质量，同时要注意文明施工。
第四条施工单位应对所有参与安装作业的人员进行安全教育培训，并配备足够数量的防护设备，确保施工安全。
第二章安全管理第五条安全管理的责任属于施工单位，施工单位应按照相关法律法规和标准，制定钢结构安装的安全管理规定。
第六条施工单位应设置专职安全管理人员，负责钢结构安装的安全管理工作，要做好日常安全巡查、安全教育培训、隐患排查治理等工作。
第七条施工单位要建立健全安全档案，详细记录钢结构安装的工程情况和相关人员信息，及时汇报工程安全情况，为施工安全管理提供数据支持。
第八条施工单位要与监理单位进行密切合作，及时汇报施工进展情况和存在的安全问题，共同解决施工中的安全隐患。
第三章安全防护第九条钢结构安装作业前，必须对施工现场进行全面的安全防护措施，施工单位负责购买和使用符合国家标准的个人防护装备。
第十条施工现场应明确划定危险区域，设置警示标志，并建立挡板、护栏等物理隔离措施，确保施工区域安全有序。
第十一条在高空作业时，必须使用安全带、安全网等安全防护设备，防止发生坠落事故。
第十二条钢结构安装作业现场应有明确的安全通道，不得堆放障碍物，保证人员疏散畅通。
第四章设备管理第十三条施工单位应严格按照相关标准和规定，购买符合质量要求的设备和工具，确保施工安全和施工质量。
第十四条设备使用前，应检查设备的完好程度，禁止使用有明显缺陷或损坏的设备。
第十五条设备维护保养的任务由设备管理人员负责，定期检查设备的安全性能，及时处理设备故障，确保设备的正常使用。
第十六条使用起重设备作业时，应严格按照安全操作规程进行操作，防止设备过载、倾斜等危险情况的发生。
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7.9. 两面侧焊的角钢连接，受沿形心线的静力荷载作用，设计值 N ＝600KN,角钢为2L100×63×10，连接板厚 10mm ,钢材为Q235,焊条为 E43型，手工焊，根据构造要求和受力要求设计角焊缝.解：2/160mm N f w f = 据题设焊脚高度为 mm h f 81=，mm h f 62=(1) 采用两边侧焊，肢背、肢尖的受力为（图中为长肢相连）kN N K N 39060065.011=⨯=⋅=kN N K N 21060035.022=⨯=⋅=（2）计算肢背、肢尖所需焊缝长度为mm h f h N L f w f f w 226816087.02103907.0231111=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= mm h f h N L f w f f w 162616067.02102107.0232222=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= 构件端部按要求做成2f h 绕角焊，故不再加h f 。
分别取230mm 和170mm ，满足构造要求。
若端部不做2f h 绕角焊，则mm h f h N L f w f f w 2341616087.02103907.0231111=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= mm h f h N L f w f f w 1681216067.02102107.0232222=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= 分别取240mm 和170mm ，满足构造要求。
7.10 图示三面围焊，焊脚尺寸为6mm ，钢材为Q235BF ，计算此连接能承受的最大拉力。
解：2/160mm N f w f =端焊缝受力kN f h b N w f f e 32816022.167.0200223=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=β侧焊缝受力kN f h l N N w f e 28816067.0)6220(2221=⨯⨯⨯-⨯=⨯⨯==kN N N N N 904288288328123=++=++=总连接板只需验算中间20厚的kN kN 90498420524020>=⨯⨯=连接板抗拉故该连接能承受的最大拉力为904kN7.11图示牛腿板承受扭矩设计值T=60kNm ，钢材为Q235BF ，焊条为E43系列。
（1）采用三面围焊角焊缝，试设计此角焊缝，即确定焊脚高度h f 。
（2）四面围焊，焊脚高度可以改为多少。
（3）方案二的焊条是否少于方案一。
解：要点：画对焊缝截面图mm h t h t f f 11~106)2~1(5.121<<⇒-<<取hf=8mm ，则焊缝有效截面如下图所示求形心位置mm x 6.54)26.5300(6.51926.52)26.5192(1926.52=⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯= 4432106427300126.58.152)1926.5(6.52mm I wx ⨯=⨯+⨯+⨯⨯= 4423231023096.546.53006.512300)]2)6.548.2(6.197[6.1976.56.197126.5(2mm I wy ⨯=⨯⨯+⨯++-⨯⨯+⨯= 4873623096427cm I I J wy wx =+=+=可以222222246246/160/4.1309.104)22.14.94()()(/4.94108736)6.54192(1060/9.1041087368.1521060mm N mm N mm N J Tr mm N J Tr T A f T A x T A y T A <=+=+=⨯-⨯⨯===⨯⨯⨯==τβσστ假设hf=7mm ，计算结果与焊脚高度近似成线性比例关系 则可以222222/160/149784.130789.104)22.14.94()()(mm N mm N T A f T A <=⨯=⨯+=+τβσ只是7mm 的焊缝很少用，一般为2mm 的模数假设hf=6mm ，则不满足强度要求如果采用近似计算，查339页附表14，有mmb i mmh i y x 5820029.029.011730039.039.0=⨯===⨯== 形心位置mm h h h x e e e 5730020021002002=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯= ee wy wx e y wx e x wx h h I I J h A i I h A i I ⨯⨯=+⨯⨯=+=⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯=4222222101194)58117(70070058700117(*))754()22.1719()()(/719101194)57200(1060/75410119415010602222246246e e T A f T A e e x T A e e yT A h h mm N h h J Tr mm N h h J Tr +=+=⨯-⨯⨯===⨯⨯⨯==τβσστ取hf=8mm ，则（*）为171N/mm2>160，不满足而相对精确的计算结果仅为130.4，可见两者相差较大。
此时焊缝需要取为10mm 。
方案二：取hf=6mm ，则焊缝有效截面如下图所示444433443310906932615808103261200123004.20812)22.4300(105808300122004.30812)22.4200(mm J mm I mm I wx wx ⨯=+=⨯=⨯-⨯⨯+=⨯=⨯-⨯⨯+= 可以222222246246/160/8.1146.100)22.15.67()()(/5.671090691.1021060/6.1001090691.1521060mm N mm N mm N J Tr mm N J Tr T A f T A x T A y T A <=+=+=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯==τβσστ取hf=5mm ，则也可以2222/160/8.1375/68.114)()(mm N mm N TA fTA <=⨯≈+τβσ用钢量比较以8与6比较，用钢量与焊脚高度平方关系成正比。
62*（200*2+300*2）=3600082*（200*2+300）=44800可见四周围焊用钢量小很多。
7.12 图示连接中，2L100x80x10(长肢相并)通过14厚连接板和20厚的端板连接于柱的翼缘，钢材用Q235BF ，焊条为E43系列，采用手工焊，所承受的静力荷载设计值为540kN 。
（1）要求确定角钢和连接板之间的焊缝尺寸。
（2）取d1=d2=170mm ，确定连接板和端板之间的焊缝尺寸。
（3）改取d1=150mm ，d2=190mm ，验算上面确定的hf 是否满足要求。
解：（1）mm h t h t f f 9~86)2~1(5.121<<⇒-<<取hf=8mm采用两边侧焊，肢背、肢尖的受力为（图中为长肢相连）kN N K N kNN K N 18954035.035154065.02211=⨯=⋅==⨯=⋅=计算肢背、肢尖所需焊缝长度为mm h f h N L mm h f h N L f w f f w f w f f w 1211616087.021018927.022*******87.021035127.023222231111=+⨯⨯⨯⨯=+⨯==+⨯⨯⨯⨯=+⨯=分别取220mm 和130mm ，满足构造要求。
（2）取d1=d2=170mm ，则连接板和端板之间的焊缝受拉剪作用 kN V kN 3005.1115404495.115.1540N 2222=+⨯===+⨯=剪力拉力可以，则取2222222323/160/1317.82)22.1124()()(/7.82)16340(26.510300/124)16340(26.5104498mm N mm N mm N mm N mm h V f NV N f <=+=+=-⨯⨯⨯==-⨯⨯⨯==τβστσ（3）若取d1=150mm ，d2=190mm ，则连接板和端板之间的焊缝受拉剪弯共同作用 kNm M kN V kN 98.8204493005.1115404495.115.1540N 2222=⨯==+⨯===+⨯=弯矩剪力拉力 也认为可以满足要求2222222362323/160/9.1617.82)22.18.45124()()(/8.45123246.52)8170(1098.8/7.82)16340(26.510300/124)16340(26.510449mm N mm N mm N W M mm N mm N V f MN M VN <=++=++=⨯⨯-⨯⨯===-⨯⨯⨯==-⨯⨯⨯=τβσσστσ7.13 如图所示的螺栓双盖板连接，钢材为Q235，承受轴心拉力，螺栓为8.8级高强度螺栓摩擦型连接，接触面喷砂处理，螺栓直径20，孔径21.5，试计算此连接的最大承载力。
解：M20 8.8级 喷砂则P=125kN45.0=μ螺栓抗剪承载力15.101225.1011025.10112545.029.09.0N kN nN kNP n N bV f b V ==⨯==⨯⨯⨯==μ 最危险截面处承载力按构件截面强度算得的kN N kN f A n n N N n 670)1025.01/(7.6027.602205)5.2120220190()5.01(212'=⨯-=⇒=⨯⨯⨯-⨯==-= 故该连接的承载力为670kN思考：10颗螺栓变成8颗，承载力有何变化？按说好像承载力应该降低，实际情况呢？螺栓抗剪承载栓N 810kN 101.258nN 1bV ==⨯=承载力按构件截面强度算得的kN N kN f A n n N N n 8.688)825.01/(7.6027.602205)5.2120220190()5.01(212'=⨯-=⇒=⨯⨯⨯-⨯==-= 最后该连接的承载力为688.8kN ，反而有所放大，原因就是因为孔前传力吃掉了更多，而剩下的都是净截面能承受的602.7kN7.14 图示C 级螺栓的连接，钢材为Q235，已知d=20mm ，de=17.65mm ,d0=21.5mm ，承受设计荷载P=150kN 。
（1）假定支托承力，验算此连接是否安全？（2）假定支托不承力，验算此连接是否安全？解：书242页例题7-11知kN65.41N kN 122N kN98.43N bt b c bV ===（1）支托承力，则螺栓群受弯，螺栓绕最下排转，则kN 65.411.32)3.02.01.0(23.030/N 22221t1<=++⨯⨯=∑=kN y m My i 所以满足要求如果螺栓绕支托最下部转，则kN 65.4125)35.025.015.005.0(235.030/N 222221t1<=+++⨯⨯=∑=kN y m My i 结果更小，同样满足要求（2）支托不承力，则螺栓群受弯剪作用，螺栓绕最下排转，则kN 65.411.32)3.02.01.0(23.030/N 22221t1<=++⨯⨯=∑=kN y m My i kN 75.188/150N V ==188.0594.01816.0)65.411.32()98.4318.75()()N N (2222V V <=+=+=+b t t b N N 所以安全7.15 如图所示的连接，牛腿用连接角钢2L100X20及M22高强螺栓（10.9级）摩擦型连接和柱相连。