钢结构知识培训课件

C20 砼
f c = 10 N / mm 2
砌体（Mu100砖，M5混合砂浆）
应用范围
（1）荷载大的结构 （2）跨度大的结构
f c = 1. 5 N / mm 2
2、钢材变形性能好
材料
两方面反映
塑性变形能力 韧性变形能力
抗震性能好 承受动载能力强
应用范围
（3）抗震结构 （4）受动荷载作用结构
组合截面
热轧型钢
格构式截面
三、基本构件验算内容
验算目的
防止破坏发生
1、强度
目的
防止构件被压屈服
2、刚度
目的
防止构件在安装、运输和使用过程中 变形太大而影响使用
3、局部稳定
目的
防止组成构件的板件失稳
4、整体稳定
目的
防止构件整体失稳
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.9. 2020.9. 20Sunday, September 20, 2020
材料
3、材料材质均匀,基本各向同性
计算结果精确、可靠
应用范围
（5）重要的结构
材料
4、材料不耐火、不耐腐蚀
钢结构致命的弱点
应用范围 （6）不能用于易失火或易腐蚀的结构
做法
1、构件制作方便，安装连接简单
施工周期短，适合工厂化
应用范围
（7）高层建筑 （8）可拆结构 （9）轻型结构 （10）高耸结构
1、钢结构的特点与应用范围 2、钢材 3、钢结构连接方法 4、钢结构基本构件 5、钢结构住宅 6、拱型波纹钢屋盖
第一部分 钢结构的特点与应用范围
相辅相成
特点
决定
应用范围
两个内容一起介绍
两方面反映
钢结构的特点
材料 做法
材料
1、与其它建筑材料相比，钢材强度高
举例 建筑材料的抗拉强度
Q235 钢材
f = 215 N / mm 2
一、基本构件概念
轴心受力构件 （轴心柱）
偏心受力构件 （偏心柱）
受弯构件 （梁）
轴心力 N 偏心力 N 横向力 P
轴心受力构件 （轴心柱）
N
偏心受力构件 （偏心柱） N
e
受弯构件 （梁）
P
N
N
二、基本构件截面
截面
实腹式
组合截面 型钢截面
热轧型钢 冷弯型钢
格构式
实腹式截面 + 缀材（缀条或缀板）
P
（4）传递剪力方式不同
F
F
普通螺栓 高强螺栓
F
V
F
f
2、高强螺栓分类
（1）按最终破坏方式 受剪时，摩擦力被克服 否则
常用
摩擦型高强螺栓 承压型高强螺栓
（2）形状、材料、预拉 力获得方式
大六角头 高强度螺栓 扭剪型高强度螺栓
大六角头 高强度螺栓
扭剪型高强度螺栓
扭剪型高强度螺栓
施工前
施工中
施工后
台北101大厦
2003年10月17日竣工，508m， 101层，高度世界第一
正方形平面
佩特纳斯大厦
马来西亚，吉隆坡 452m, 95层， 1996年竣工
做法
2、连接后强度高，密封性能好
应用范围
（11）大型容器
钢结构应用少的原因
（a）历史原因 以前钢产量低，限制发展钢结构，且延续至今
一般用于次要的连接
三、高强度螺栓连接
1、与普通螺栓区别 （1）材料不同
普通螺栓
Q235，材料性能等级4.6
高强螺栓
性能等级
8. 8 级 45号钢、35号钢 10. 9 级 20 Mn Ti B
ห้องสมุดไป่ตู้
（2）高强螺栓受力前，内有很大的预拉力 P 特制的扳手
（3）高强螺栓受力前，接触面经过特殊处理
P
P
F
F
P
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。02:0 7:4102: 07:4102 :079/2 0/2020 2:07:41 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.9.20 02:07:4 102:07 Sep-202 0-Sep-2 0
（b）钢结构造价高 原因
材料价格高 防火、防腐处理 安装费用高
第二部分 钢结构的材料
中国有钢材型号400多种
应用目的各不相同
建筑行业
同时满足 上述要求
Q235 Q345
较高的强度 良好的变形能力 良好的加工能力
围绕 Q235、Q345
学习内容
性能（力学） 影响性能的因素 材料的分类和表示方法
一、材料的力学性能
A、B、C、 D级
例如
Q 235 — A • F
沸腾钢（F） 镇静钢 半镇静钢（b)
特种镇静钢
屈服点为235 N / mm 2 ，质量级别为A，脱氧方式为沸腾钢
第三部分 钢结构的连接
学习内容
焊接 普通螺栓 高强度螺栓 鉚接
一、焊接
1、特点
F
焊接
F
F
螺栓连接 F
优点 （1）不需要打孔 （2）不需要中间辅助连接件 （3）连接处强度高，密封性好
微量元素 （<5%）
2、物理
温度
一般趋势 温度升高时
生产工艺
塑性 强度
其它
二、钢材的分类和表示方法
Q235
分类
碳素钢 合金钢
化学成分
碳素结构钢 低合金结构钢
应用于建筑钢结构
Q345
表示方法
[ Q ] [ 屈服点 ] [ — ] [ 质量级别 ] [ • ] [ 脱氧方式 ]
屈服点符号
N / mm 2
缺点
（1）连接处变脆，易产生裂纹 （2）连接件易发生变形
2、焊接方法
电弧焊
手工电弧焊 自动埋弧焊 半自动埋弧焊
焊条 焊丝、焊剂
焊条的型号 匹配于
钢材的型号
E43系列 E50系列
Q235钢材 Q345钢材
二、普通螺栓连接
一般用Q235钢材做成
F
材料性能等级4.6
F
（1）施工简单，拆装方便 （2）承载力较低 （3）费工
3、预拉力获得方法
大六角头 高强度螺栓 扭剪型高强度螺栓
扭矩法 转角法
直接拧断卡头
予置式扭矩扳手 指示表式扭矩扳手
指示表式扭矩扳手
予置式扭矩扳手
4、应用
由于承载力大，连接性能好，应用非常普遍
四、铆接
工序多，复杂，费工，被淘汰
F
F
第四部分 基本构件
学习内容
轴心受力构件（轴心柱） 受弯构件（梁） 偏心受力构件（偏心柱）
钢结构 知识培训
(一)
钢结构
建筑结构类型 钢筋混凝土结构
砌体结构 木结构 钢结构 组合结构
主要受力构件材料类型
钢筋混凝土 砌体 木材 钢材
两种材料
学习内容
简单的制造过程
钢材
简单加工 连接
基本构件
安装 连接
整个结构
内容 (4)
钢材 连接 基本构件 整个结构
各类钢结构
基本知识
做法 设计 构造要求
讲授内容 ( 5 )
1、强度
通过拉伸实验
Q235、Q345
屈服强度 fy
设计依据
抗拉强度fu
安全储备
拉伸实验图
2、塑性
通过两个实验
拉伸实验
冷弯实验
伸长率 δ=（L-L0）/ L0 冷弯机上冷弯
观察弯处 的裂纹和分层
3、韧性
通过冲击实验
冲击功
二、影响钢材性能的因素
1、化学
化学元素
Fe
C Mn S O P Si
主要元素 （>95%）