钢结构及讲义建筑地基基础
钢结构学习讲义范文
钢结构学习讲义范文第一章：引言1.1钢结构的定义：钢结构是运用高强度钢材作为主要构件的建筑结构。
1.2钢结构的优势：高强度、轻量、刚性好、施工速度快、可重复使用等。
1.3钢结构的应用范围：工业厂房、大型商业建筑、桥梁、塔楼等。
第二章：钢材及其性能2.1钢材常用分类：碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢等。
2.2钢材的力学性能：抗拉强度、屈服强度、冲击韧性、屈服疲劳等。
2.3钢材的腐蚀性能：热浸镀锌、喷涂防腐、不锈钢材料等。
第三章：钢结构的设计原则3.1载荷分析：常见的载荷有自重、活载、风载、地震等。
3.2构件设计：根据受力原理和材料力学性能进行梁、柱、梁柱节点的设计。
3.3连接方式：焊接、螺栓连接、铆接等。
3.4构件稳定性设计：屈曲稳定、侧向稳定等。
第四章：钢结构施工工艺4.1施工准备：施工方案制定、材料准备、施工人员组织等。
4.2钢结构的安装方法：吊装、支撑、调整等。
4.3焊接工艺：焊接方法、焊缝准备、操作规范等。
4.4钢结构的质量控制：焊缝质量、尺寸偏差、表面质量等。
第五章：钢结构的检测与评估5.1钢结构的非破坏性检测方法：超声波检测、磁粉检测、涡流检测等。
5.2结构安全评估：静力计算、动力计算、局部破坏性评估等。
5.3结构健康监测：应力监测、振动监测、温度监测等。
第六章：钢结构的维护与修复6.1钢结构的日常维护：表面清洁、涂层保护、防腐处理等。
6.2钢结构的修复方法：局部补强、环氧树脂修补、防护层更换等。
6.3钢结构的寿命周期：设计寿命、使用期限、报废处理等。
第七章：钢结构的案例分析7.1国内外著名钢结构案例介绍：上海中心、西雅图空中庭院等。
7.2钢结构案例的设计与施工要点：跨度选取、材料选择、施工难点等。
7.3钢结构案例的经济与环境效益分析：资金投入、施工周期、可持续发展等。
结语钢结构作为一种高效的建筑结构形式，逐渐在世界范围内得到广泛应用。
本讲义介绍了钢材及其性能，钢结构的设计原则，施工工艺，检测与评估，维护与修复，以及一些著名的钢结构案例。
钢结构及建筑地基基础ppt课件
建筑结构
西南科技大学
第十二章 钢结构简介
(2)整体稳定的计算
N Af
:轴心受压构件的稳定性系数.
3.受压构件局部稳定性 (1)局部失稳:轴心受压构件,有 可能在丧失整体稳定或达到受压承载 力之前,薄板先发生屈曲(板件偏离原 来的平面位置而发生波状鼓曲). (2)措施: 限制翼缘宽厚比和腹板高厚比
3.局部受压:钢梁承受局部集中荷载时,需进行局部受 压计算.
建筑结构
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第十二章 钢结构简介
(二)钢梁的整体稳定性的计算 1.梁丧失整体稳定性:当荷载达到某一数值后,梁在扰 力作用下可能突然发生侧向弯曲和扭转,由于变形很快增 加,导致梁不能继续承载.
建筑结构
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第十二章 钢结构简介
西南科技大学
第十二章 钢结构简介
2.计算内容: (1)拉弯构件:强度,刚度(长细比) (2)压弯构件:强度,刚度,整体稳定性(平面内整体稳 定性和平面外整体稳定性),局部稳定性 (3)压弯构件应力状态
建筑结构
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第十二章 钢结构简介
12.3钢结构的连接 一、焊缝连接
优点:灵活方便,构造简单,易于采用自动化操作,焊接 不削弱截面,节省钢材,密封性好,刚度大.
(二)螺栓的传力
按传力方式抗 抗拉 剪螺 螺栓 栓连 连接 接
1.抗剪螺栓连接 连接受力后,被连接的接触面产生相对滑动的趋势,依 靠螺栓杆的承压和抗剪传递垂直于螺栓杆方向的外力.
建筑结构
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第十二章 钢结构简介
破坏形式:(1)栓杆直径较小时,螺杆剪切破坏;(2) 当 栓杆直径较大,板件较薄时,板件可能先被挤坏,由于栓杆 和板件的挤压是相对的,故也把这种破坏叫做螺栓承压破 坏,(3)板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉断;(4)端距太小, 端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏.
钢结构工程基础知识-PPT
为600～8000C。
共63页 第16页
1.3 构件加工
⑵ 机械矫正
是通过专用矫正机使用权弯曲的钢材在外力作用下产生过量的 塑性变形，以达到平直的目的。
拉伸机矫正：用于薄板扭曲、型钢扭曲、钢管、带钢、线材等 的矫正。
压力机矫正：用于板材、钢管和型钢的矫正。 多辊矫正机：用于型材、板材等的矫正。
液压矫正机
1.3 构件加工
液压板料折弯机
数控三维钻孔机
共63页 第14页
1.3 构件加工
1.3.3 构件矫正
钢材在存放、运输、吊运和加工成型过程中会变形,必须对不符 合技术标准的钢材、构件进行矫正。钢结构的矫正，是通过外力或 加热作用迫使钢材反变形，使钢材或构件达到技术标准要求的平直 或几何形状。
矫正的方法：火焰矫正(亦称热矫正)、机械矫正和手 工矫正(亦称冷矫正) 。
焊条直径——根据焊件厚度、接头形式、焊缝位置 和焊接层次来选择。
焊接电流——根据焊条的类型、直径、焊件的厚度、 接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑。其中焊条直径和 焊缝空间位置最为关键。
电弧电压——根据电源特性，由焊接电流决定相应 的电弧电压。此外电弧电压还与电弧长有关。
共63页 第25页
2.1 钢结构构件焊接
钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚 度允许偏差值的1/2，且锈蚀等级应在C级及C级以上。
⑶ 允许偏差抽查：钢板抽查厚度，型钢抽查规格尺寸，每
一品种、规格各抽查5处。
⑷ 抽样复验：国外进口钢材、钢材混批、板厚≥40mm且有
Z向性能要求的厚板、结构安全等级为一级大跨度结构中主要受力 构件采用的钢材、设计有复验要求的钢材、对质量有疑义的钢材应 进行抽样复验。
钢结构基础知识教程PPT课件
1、重型结构及大跨度建筑结构； 2、多层、高层及超高层建筑结构； 3、轻钢结构； 4、塔桅等高耸结构； 5、钢－混凝土组合结构。
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第二节 钢结构的设计原理与方法
结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》 （GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为 基础的极限状态设计方法分析确定。
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第三节 钢结构的发展
我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使 现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有 相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发 展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求 扩大钢结构住宅的市场占有率。
96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结 构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用” 变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合，使金属晶体组织密 实，晶粒细化，消除纤维组织缺陷，使钢材的力学性 能提高。
3、冷作硬化与时效硬化
• 由于某种因素的影响而使钢材强度提高，塑性、韧性 下降，增加脆性的现象称之为硬化现象。
• 冷加工时（常温进行弯折、冲孔剪切等），钢材发生 塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化。
当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人 才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业 的发展，已成为建筑业发展的重要任务。
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第二章 建筑钢材
第一节 建筑结构用钢的基本要求 第二节 钢材的主要机械性能 第三节 影响钢材性能的主要因素 第四节 建筑结构用钢的种类及选择
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第一节 建筑结构用钢的基本要求
• 钢材中的C、N，随着时间的增长和温度的变化，而形 成碳化物和氮化物，使钢材变脆的“老化”现象称之 为时效硬化。
钢结构基本知识讲授培训(83页)
（2）高强螺栓连接 高强螺栓分为摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓
第三章 钢结构的连接
● 摩擦型高强螺栓：只依靠构件接触面之间的摩擦力来传 递剪力，以剪力等于接触面摩擦力为设计极限状态。
● 承压型高强螺栓：允许接触面滑移（剪力超过摩擦 力），以螺杆与构件之间的挤压而发生的连接破坏作为 承载力极限状态。
第二章 钢结构的材料
一、钢的种类 碳素钢和合金钢
1、碳素钢 ● 分结构钢（低碳钢）和工具钢（高碳钢）； ● 碳素结构钢—《GB700－88》质量等级：A、B、C、
D四级； ● A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率；
B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能 和冲击韧性（分别为＋20℃、 0℃ 和－20℃），同时 严格控制C、S、P的极限含量； ● 钢号：Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等
第二章 钢结构的材料
● 钢材的物理性能指标：①弹性模量E＝206×10³ （N/mm²）②剪切模量G＝79 ×10³（N/mm²） ；③线 膨胀系数α＝12 ×10-6 ；④质量密度ρ＝7850kg/m3 。
2、冷弯性能 不分层、不裂纹
3、冲击韧性αk
断裂工程中吸收能量
的能力αk ＝A k /A（J/cm2）
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)
型钢 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)
薄壁型钢
（a)方钢管；（b)等肢角钢；（C）槽钢；（d)卷边槽钢 （e)卷边Z型钢；（f)卷边等直角钢；（g)焊接薄壁钢管
第二章 钢结构的材料
2、钢材的选用
●结构的重要性：一级（重要的）、二级（一般的）和三 级（次要的）。
钢结构建筑的地基与基础工程
钢结构建筑的地基与基础工程地基与基础工程是钢结构建筑中至关重要的一环。
它们为整个结构提供了稳定的支撑和坚实的基础，起着确保建筑物安全和稳定运行的关键作用。
下文将从地基的选择、地基类型以及基础工程的设计和施工等几个方面进行详细探讨。
一、地基的选择钢结构建筑的地基选择应充分考虑土壤的承载能力、变形特性以及地下水位等因素。
通常情况下，适合钢结构建筑的地基类型包括砂土地基、黏土地基和砂砾混合地基等。
其中，砂土地基具有较好的排水性能和较高的承载能力，适合用于较轻型的钢结构建筑。
而黏土地基具有较好的抗渗性能和较高的稳定性，适合用于中等规模的钢结构建筑。
砂砾混合地基则结合了两者的优点，适合用于较大型的钢结构建筑。
二、地基类型在钢结构建筑的地基工程中，可以选择的地基类型有浅基础和深基础两种。
浅基础主要指承载层与建筑物接触的地基部分，包括承台、承板、地台、地梁等。
深基础则是将地基承载的力传递到较深土层的一种基础形式，包括桩基、摩擦桩基和锚杆基等。
1. 浅基础钢结构建筑的浅基础主要通过底座或基座将建筑物的荷载传递到地基，其中承台的设计尤为重要。
承台是位于地基上方的横向结构，它的尺寸和承载能力直接影响着整个结构的稳定性。
常见的承台形式有矩形承台、梁托板式承台和壳式承台等。
选择合适的承台形式需要根据具体项目的要求和土壤条件进行分析。
2. 深基础当地基承载能力较差或建筑物受到水平力的作用时，需采用深基础形式来改善地基条件。
桩基是常用的深基础形式之一。
它通过将钢筋混凝土桩或钢管桩打入地下较深层来实现建筑物的承载和稳定。
摩擦桩基则是将桩与土壤之间的摩擦力来承担建筑物的荷载，适用于土层变化较大的地区。
锚杆基则是通过将锚杆埋设在地下较深位置，并通过地锚对其进行固定，来承担建筑物的荷载。
三、基础工程的设计与施工基础工程的设计与施工对于钢结构建筑的安全性和稳定性至关重要。
在基础设计过程中，需要充分考虑建筑物的荷载、土壤特性以及地震等外力因素。
钢结构基础知识ppt课件
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
（f）
（g）
（a）对接连接；（b）用拼接盖板的对接连接；（c）搭接连接； （d）、（e）T形连接；（f）、（g）角部连接
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
焊缝按其工作性质来分有强度焊缝和密强焊缝两种。强度焊缝只作为传 递内力之用，密强焊缝除传递内力外，还必须保证不使气体或液体渗漏。
气体保护焊是用惰性气体（或CO2）气体作为电弧的保护介质， 使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定。气体保护焊电弧加热 集中，焊接速度快，熔深大，故焊缝强度比手工焊的高。且塑性和抗 腐蚀性好，适合于厚钢板的焊接。
焊丝
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《钢结构基础与识图》
（二）焊缝形式
焊缝连接形式根据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和 角接等四种形式。这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式。在 具体应用时，应根据连接的受力情况，结合制造、安装和焊接条件进行选择。
造方便，连接刚度大，密封性能好，在一定条件下易于 采用自动化作业，生产效率高。
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响
区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布 不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余 变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响； 焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到 整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和 韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。
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《钢结构基础与识图》
自动焊的焊缝质量稳定，焊缝内部缺陷较少，塑性好，冲击韧性好， 适合于焊接较长的直接焊缝。半自动焊因人工操作，适用于焊曲线或任意形 状的焊缝。自动和半自动焊应采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂，焊丝应 符合国家标准的规定，焊剂应根据焊接工艺要求确定。
建筑结构钢筋混凝土结构和地基基础
剪承载力。
单向板肋形楼盖的设计计算
按塑性理论的计算方法
考虑内力重分布的适用范围 下列情况不宜采用 （1）在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展控制较 严的混凝土结构； （2）处于严重侵蚀性环境中的混凝土结构； （3）直接承受动力和重复荷载的混凝土结构 （4）要求有较高承载力储备的混凝土结构； （5）配置延性较差的受力钢筋的混凝土结构。
单向板肋形楼盖的设计计算
按塑性理论的计算方法
对于超静定结构，当结构的某个截面出现塑性铰后，结构的 内力分布发生了变化，经历了一个重新分布的过程，这个过 程成为“塑性内力重分布”。
单向板肋形楼盖的设计计算
按塑性理论的计算方法
考虑塑性内力重分布的意义 （1）内力计算方法与截面设计方法相协调； （2）可以人为地调整截面的内力分布情况，更合适地 布置钢筋； （3）充分利用结构的承载力，取得一定的经济效益。
单向板肋梁楼盖
单向板——在荷载作用下，只在一个方向弯曲 或者主要在一个方向弯曲的板 双向板——在荷载作用下，在两个方向弯曲， 且不能忽略任一方向弯曲的板
《规范》规定：混凝土板应按下列原则进行计算： 1．两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板，应按单向板计算； 2．四边支承的板（或邻边支承或三边支承）应按下列规定计算： （1）当长边与短边长度之比大于或等于3时，可按沿短边方向受力的单向板计 算； （2）当长边与短边长度之比小于或等于2时， 应按双向板计算； （3）当长边与短边长度之比介于2和3之间时，宜按双向板计算；
配筋设计及构造要求
次梁
相邻跨跨度不超过 20%，活荷载与恒
钢结构建筑的地基处理与基础设计
钢结构建筑的地基处理与基础设计钢结构建筑是一种常见的建筑形式，具有轻质、高强度和可塑性等优点，广泛应用于工业厂房、桥梁和高层建筑等领域。
然而，钢结构建筑的成功与否往往取决于地基处理和基础设计的质量。
本文将重点介绍钢结构建筑中地基处理和基础设计的相关知识和要点。
一、地基处理地基处理是钢结构建筑施工前必不可少的工作，它对建筑的稳定性和安全性有着重要的影响。
地基处理的目的是确保地基的承载力和稳定性，避免地基沉降或变形导致建筑结构的损坏。
1. 地基勘察：地基勘察是地基处理的第一步，通过对地质条件、地下水位和地基承载力等进行详细调查，确定地基的物理特性和工程性质，为后续的地基处理提供依据。
2. 土壤改良：在某些情况下，地下土壤的承载力可能不足以满足钢结构建筑的要求，此时需要进行土壤改良。
常见的土壤改良方法包括加固和加厚地基、灌浆等。
加固地基可以通过钢筋混凝土桩或压实机械进行，而加厚地基则是通过填土等方法增加地基的厚度。
灌浆则是利用注浆技术将浆料注入地下土壤中，增加土壤的密实性和强度。
3. 地基排水：地基排水是防止地基潮湿和水分过多对土壤稳定性和承载力产生影响的重要措施。
常见的地基排水方法包括设置排水沟、埋设排水管道和采取地面排水措施等。
合理的地基排水设计能够提高土壤的稳定性和承载力，减少地基沉降的风险。
二、基础设计基础设计是指为钢结构建筑提供稳定支撑和承载作用的结构设施。
一个良好的基础设计能够确保建筑物在使用寿命内保持稳定和安全。
1. 基础类型：根据地基条件和建筑物的特点，一般常见的基础类型有浅基础和深基础。
浅基础适用于地基承载力较高的场合，包括简单扩展基础、连续墙基础等。
深基础适用于地基承载力较低或者需要达到较大承载力的场合，包括钢筋混凝土桩基、钢管桩基等。
2. 基础尺寸：基础的尺寸设计需要根据建筑物的荷载、地基承载力和土壤特性等因素进行合理的计算和确定。
在设计过程中，需要考虑到基础的厚度、面积、深度等参数，以确保基础能够分散建筑物的荷载，并保持稳定。
钢结构基础知识教程课件
钢结构的防腐与防火处理
防腐处理
在钢结构的表面涂刷防腐涂料， 如油漆、防火涂料等，以提高其 耐腐蚀性能和延长使用寿命。
防火处理
在钢结构表面涂刷防火涂料，以 提高其耐火性能和防火等级，保 证建筑物的安全。
05
钢结构的应用实例
桥梁工程中的钢结构
总结词
桥梁工程中，钢结构因其高强度、耐久性和稳定性，被广泛 应用于大型桥梁的建设。
详细描述
在桥梁工程中，钢结构主要应用于主梁、桥墩和斜拉索等部 位。例如，著名的南京长江大桥和杭州湾跨海大桥都采用了 大量的钢结构。这些钢结构能够承受巨大的车辆载荷和风载 ，确保桥梁的安全性和稳定性。
高层建筑中的钢结构
总结词
高层建筑中，钢结构因其轻质高强、抗震性能好等特点，被广泛应用于建筑物的主体结构。
详细描述
高层建筑中的钢结构通常采用H型钢、矩形钢管等材料制成。这些钢结构能够减轻建筑物的自重，提 高结构的承载能力，同时具备良好的抗震性能。例如，上海中心大厦和深圳平安金融中心等高层建筑 都采用了钢结构作为主体结构。
大跨度结构中的钢结构
要点一
总结词
大跨度结构中，钢结构因其跨越能力强、施工方便等特点 ，被广泛应用于大型场馆、会展中心等建筑。
钢结构基础知识教程课件
目录
• 钢结构的定义与特性 • 钢结构的材料与类型 • 钢结构的设计与计算 • 钢结构的加工与制造 • 钢结构的应用实例 • 钢结构的未来发展与挑战
01
钢结构的定义与特性
钢结构的定义
总结词
钢结构的定义
详细描述
钢结构是由钢制材料组成的结构，通常由钢板、型钢、钢管、钢丝等材料通过 焊接、铆钉或螺栓连接而成，用于建筑、桥梁、工业设施等领域。
建筑地基基础讲义1-3章
三、土的气相 存在于土中的气体分为两种基本类型： 一种是与大气连通的自由气体；另一种是与 大气不连通的以气泡形式存在的封闭气体。 自由气体在外力作用下能很快逸出，因 此它不影响土的性质。封闭气体则增加土的 弹性，减小土的透水性。
2-3
土的物理性质指标
土的物理指标：表示土的固体颗粒、水和气 体三部分之间关系的指标。 可分为两类： 直接指标：必须通过试验测定的，如含水 率、密度和土粒比重； 间接指标：根据直接指标换算得到的指标， 如孔隙比、孔隙率、饱和度等。
墨西哥国家首都墨西哥市艺术宫，是一座巨型的具有纪念性的早期 建筑。于1904年落成，至今已有90余年的历史。该市处于四面环山的盆 地中，古代原是一个大湖泊。因周围火山喷发的火山灰沉积和湖水蒸发， 经漫长年代，湖水干涸形成目前的盆地。 当地表层为人工填土与砂夹 卵石硬壳层，厚度5m，其下为超 高压缩性淤泥，天然孔隙比高达 7-12，天然含水量高达150%-600%， 为世界罕见的软弱土，层厚达25m。 因此，这座艺术宫严重下沉，沉
力学知识；
土力学作为一门系统的学科是以太沙基的1925年 出版的《土力学》为标志；很多基本理论、试样方 法在20世纪70年代前就已经形成；
现代土力学在本构模型理论、计算方法、非 饱和土力学有较大发展；量测技术的提高；土
动力学理论、分析方法、测试手段有很大发展
和提高。
1.3 本课程内容及学习要求 建筑地基基础课程内容： 本课程共12章，其中第2章至第7章为土力学原
物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵 蚀，或受波浪的冲击、地震等引起各种力的作 用，温度的变化、冻胀等因素使整体岩石产生
裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。
化学风化：岩体（或岩块、岩屑）与氧
气、二氧化碳等各种气体、水和各种水溶液
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钢结构及建筑地基基础
第十二章 钢结构简介
本章内容: 1.了解钢结构的材料和钢结构的特点.重点了解钢结
构材料. 2.掌握钢结构构件.重点掌握构件的稳定性 3.掌握钢结构的连接.重点掌握焊缝连接和螺栓连接
12.1钢结构的材料和钢结构的特点 钢结构:用热轧型钢,钢板,钢管或冷加工的薄壁型钢
等钢材通过焊接、螺栓连接或铆接等方式制造的结构. 一、钢结构的材料
缺点:施工质量难控制(焊接残余应力和残余变形);焊 接对疲劳和脆断敏感,在低温下更易断裂.
(一)焊接方法 主要方法:电弧焊 其它方法:电阻焊 电弧焊:手工电弧焊和自动或半自动埋弧电弧焊(如图)
建筑结构
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第十二章 钢结构简介
(二)焊缝连接形式及焊缝形式 1.焊缝连接形式:平接,搭接,T形连接和角接等. 2.主要焊缝形式:对接焊缝和角焊缝
建筑结构
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第十二章 钢结构简介
二 螺栓连接 (一)螺栓的布置和排列
螺栓的孔径:对加工精度要求高的A,B级螺栓,与杆径 相同;对一般钢结构采用C级螺栓,孔径比杆径大1—1.5mm.
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第十二章 钢结构简介
高强度螺栓采用材料强度为普通螺栓的3-4倍,其布置 和排列要求与普通螺栓类似,同时要考虑施加紧固预拉力 的可行性.
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第十二章 钢结构简介
(2)整体稳定的计算
N Af
:轴心受压构件的稳定性系数.
3.受压构件局部稳定性 (1)局部失稳:轴心受压构件,有 可能在丧失整体稳定或达到受压承载 力之前,薄板先发生屈曲(板件偏离原 来的平面位置而发生波状鼓曲). (2)措施: 限制翼缘宽厚比和腹板高厚比
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第十二章 钢结构简介
二、钢结构的特点 (1)钢材的材质均匀,和力学计算的假定较为符合. (2)钢材的强度高,抗拉和抗压性能好,可以减轻自重. (3)钢材的塑性好,抗冲击韧性强,适宜于承受动力荷载和
对抗震能力要求高的结构. (4)钢结构加工制造简便、构件精确度高,施工周期短. (5)耐腐蚀性能差
12.2钢结构构件 根据构件受力情形:轴心受力构件、受弯构件、偏心受力
构件等.
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第十二章 钢结构简介
一、轴心受力构件 1.截面形式:实腹式,格构式
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第十二章 钢结构简介
2.计算内容: (1)轴心受拉构件:强度,刚度(长细比) (2)轴心受压构件:强度,刚度,稳定性(整体稳定性和 局部稳定性) 3.受压构件整体稳定性 (1)整体失稳:轴心受压构件有 可能在截面平均应力低于钢材屈服 强度之前,由于外力的轻微扰动就 可能使构件产生较大的弯曲变形或 扭转变形从而导致丧失承载力 (如图).
(二)螺栓的传力
按传力方式抗 抗拉 剪螺 螺栓 栓连 连接 接
1.抗剪螺栓连接 连接受力后,被连接的接触面产生相对滑动的趋势,依 靠螺栓杆的承压和抗剪传递垂直于螺栓杆方向的外力.
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第十二章 钢结构简介
破坏形式:(1)栓杆直径较小时,螺杆剪切破坏;(2) 当 栓杆直径较大,板件较薄时,板件可能先被挤坏,由于栓杆 和板件的挤压是相对的,故也把这种破坏叫做螺栓承压破 坏,(3)板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉断;(4)端距太小, 端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏.
(一)钢材
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第十二章 钢结构简介
低碳钢(含碳量不高于0.2%)Q235 低合金高强度结构钢Q345,Q390 型钢:工字钢,槽钢,角钢,钢管,H型钢等 钢材的表示方法:
槽钢,工字钢:I18,I12等 角钢:∟100×8, ∟100×80×8
钢管: 300×8
(二)连接材料 1.焊条(或焊丝) 2.普通螺栓和高强度螺栓 3.铆钉
3.梁整体稳定性计算 Mx f
bW x
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第十二章 钢结构简介
(三)钢梁的局部稳定 1.受压翼缘:限制翼缘宽厚比 2.腹板:限制腹板高厚比 3.设置横向加劲肋和纵向加劲肋
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第十二章 钢结构简介
(三)刚度验算(挠度) 三、拉弯构件和压弯构件
1.截面形式
建筑结构
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第十二章 钢结构简介
对接焊缝:正对接焊缝,斜对接焊缝 角焊缝:正面角焊缝,侧面角焊缝
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第十二章 钢结构简介
(三)焊缝的计算和构造 1.对接焊缝
2.角焊缝
直角角焊缝: a900
斜角角焊缝: a900
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第十二章 钢结构简介
焊角尺寸: h f 焊缝有效高度: he 0.7hf
建筑介
二 受弯构件(钢梁)
(一)钢梁的受弯,受剪和局部受压计算 1.受弯计算 直接承受动力荷载:材料力学公式
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第十二章 钢结构简介
承受静力荷载或间接承受动力荷载:考虑截面塑性发 展系数
2.受剪:按材料力学公式计算最大剪应力,并且不应超 过钢材的抗剪强度设计值.
2.影响钢梁整体稳定性的主要因素:
(1)梁侧向支撑点的距离l或无支跨度l0(l或l0越小稳 定性越好)
(2)梁的截面尺寸和惯性矩(增加受压翼缘的宽度,可 显著提高整体稳定性)
(3)梁端支承对截面的约束(约束使梁的侧向计算长度 减小,从而提高稳定性)
(4)荷载类型和作用位置(跨中点一个集中荷载时对稳 定有利,纯弯曲对稳定不利;荷载作用于受压翼缘,整体稳 定性降低;荷载作用于下翼缘时整体稳定性提高).
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2.计算内容: (1)拉弯构件:强度,刚度(长细比) (2)压弯构件:强度,刚度,整体稳定性(平面内整体稳 定性和平面外整体稳定性),局部稳定性 (3)压弯构件应力状态
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12.3钢结构的连接 一、焊缝连接
优点:灵活方便,构造简单,易于采用自动化操作,焊接 不削弱截面,节省钢材,密封性好,刚度大.
3.局部受压:钢梁承受局部集中荷载时,需进行局部受 压计算.
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(二)钢梁的整体稳定性的计算 1.梁丧失整体稳定性:当荷载达到某一数值后,梁在扰 力作用下可能突然发生侧向弯曲和扭转,由于变形很快增 加,导致梁不能继续承载.
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