钢结构复习资料

钢结构的特点:建筑钢材强度高，塑性，韧性好；（2）钢结构的质量轻；（3）材料均匀，其实际受力情况和力学计算假定比较符合；（4）钢结构制作简单，施工工期短；（5）钢结构密闭性较好；（6）钢结构耐腐蚀性差；（7）刚材耐热但不耐火；（8）钢结构在低温和其他条件下可能发生脆性断裂。钢结构的应用:工业厂房;大跨建筑结构;大跨度桥梁结构;多层和高层建筑;高耸结构;承受振动荷载影响及地震作用的结构;板壳结构;其他特种结构;可拆卸或移动的结构;轻型钢结构;和混凝土组合成的组合结构。

高强度螺栓抗剪连接工作性能及承压性连接于区别: .抗剪螺栓连接达

到极限承载力时，可能的破坏形式有:当栓杆直径较小，板件较厚时，栓杆可能先被剪断；（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，故也可把这种破坏叫做螺栓承压破坏；（3）当板件净截面面积因螺栓孔削弱太多时，板件可能被拉断；（4）端距太小，端距范围内板件有可能被栓杆冲剪破坏。

（1）设计准则不同。摩擦型连接以板间出现滑动为抗剪承载力极限状态，最大承载力取板间相对滑动起点对应的承载力；承压性连接以连接达到破坏的极限状态作为设计准则，最大承载力取极限荷载。

（2）计算方法不同。摩擦型连接的计算有自己特有的公式；承压性连接的计算方法与普通螺栓连接类似，只是采用的强度设计值与普通螺栓连接不同。

（3）摩擦性连接的承载力取决于构件接触面的摩擦力；承压性连接接触面的摩擦力只是起到延缓滑动的作用。故承压型连接对构件接触面要求较低，除应清除油污和污锈外，不再要求做其他处理。

实腹式柱的设计原则：面积的分布应尽量开展，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；使两个主轴方向等稳定性，即使φx=φy，以达到经济的效果；便于与其他构件进行连接；尽可能构造简单，制造省工，取材方便。

进行截面选择时一般应该根据内力大小、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进行考虑。

加劲肋的作用：横向加劲肋主要防止由剪应力和局部压应力可能引起的腹板失稳；纵向加劲肋主要防止由弯曲正应力可能引起的腹板失稳；短加劲肋主要防止由局部压应力可能引起的腹板失稳。

影响梁的整体稳定的因素：荷载增大到某一数值后，梁在向下弯曲的同时，将突然发生侧向弯曲或者扭转变形而破坏，这种现象称之为梁的侧向弯曲或者整体失稳。（1）侧向支撑的间距；（2）侧向抗弯刚度，抗扭

刚度；（3）荷载沿梁跨分布情况（荷载类型）及其在截面上的作用点位置；（4）粱端部的约束。

以下各符号的意义：①Fy是衡量结构承载力的指标，fy高则可减轻结构自重；②Fu是衡量钢材经过较大变形的抗拉能力，它直接反映钢材内部组织的优劣；③δ伸长率代表材料在单向拉伸时的塑性应变能力；④冷弯180°鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质量的综合指标；

⑤Cv表示钢材的冲击韧性。

钢结构对材料的要求（用作钢结构的钢必须符合以下要求）：较高的抗拉强度fu和屈服点fy。fy是衡量结构承载力的指标，fy高则可减轻结构自重，节约钢材和降低造价。Fu是衡量钢材经过较大变形的抗拉能力，它直接反映钢材内部组织的优劣，同时fu高可以增加结构的安全保障；较高的塑性和韧性。塑性和韧性好，结构的静荷载和动荷载作用下有足够的应变能力，既可减轻结构脆性破坏的倾向，又能通过较大的塑性变形调整局部应力，同时又具有较好的抵抗重复荷载作用的能力；良好的工艺性能（包括冷加工、热加工和焊接性能）。良好的工艺性能不但要易于将结构钢材加工成各种形式的结构，而且不至于因加工而对结构的强度、塑性、韧性等造成较大的不利影响。

减小焊接应力和焊接变形的措施：一设计上的措施：（1）避免焊缝集中，三向交叉（2）焊缝尺寸不宜太大（3）焊缝尽可能对称，连接过度平滑（4）避免仰焊（二）工艺上的措施（1）采用适当的焊接程序（2）采用对称焊缝（3）施焊前使结构有一个和焊接相反的变形（4）焊前预热，焊后回火

长细比太大产生的不利影响：（1）在运输和安装过程中产生屈曲或过大的变形（2）使用期间因其自重而明显下挠（3）在动力荷载作用下发生较大的震动（4）使构件的极限承载力显著减低，同时，初弯曲和自重产生的挠度对构件的整体稳定带来不利影响。

不必计算梁整体稳定的情况：（1）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其连接牢固，能能阻止梁受压翼缘的侧向位移时（2）工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度中的次梁等于其跨度，对主梁，则自由长度等于次梁间距。

格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比：格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，剪力主要由缀材分担，柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响不能忽略，故对虚轴的失稳计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。

梁整体是问的保证条件有哪些：有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与

其牢固连接，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时；工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度lt与其宽度bt之比不超过规定的数值时；箱型截面简支梁，其截面尺寸满足h/b0≤6，且lt/b0≤95（235/fy）时。

什么叫做组合梁丧失局部失稳？如何避免局部失稳？组合梁一般由翼缘和腹板等板件组成，如果将这些板件不适当地减薄加宽，板中压应力或剪应力达到某一数值后，腹板或受压翼缘有可能偏离其平面位置，出现波形鼓曲，这种现象称为梁局部失稳。采用限制宽厚比的办法来保证梁受压翼缘板的稳定性，采用设置加劲肋的办法来保证腹板的局部稳定性。

钢材防护：钢材脆性断裂的预防、钢结构的防火保护、钢结构防腐蚀措施

钢材性质破坏形式:塑性破坏、脆性破坏。

冷弯性能合格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。

确定轴心压杆整体稳定临界应力的方法：屈曲准则、边缘屈服~、最大的强度~经验公式

受力特征高强度螺栓连接分为摩擦性连接、承压性连接。

实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于弯扭屈曲。

组合梁腹板不满足局部稳定需求时，通常采用设置加劲肋。当梁的整体稳定承载力不足时，加大梁的截面尺寸或增加侧向支撑。

①承载力极限状态：使用设计值②正常使用极限状态：使用标准值

刚的弹性模量取值：E=2.06×510MPa 条件屈服点是以卸载后试件中残余应变为0.2%所对应的应力定义（有时用f0.2表示）。

塑性性能：试件被拉断时的绝对变形值与试件原标距之比的百分数，称为伸长率。伸长率代表材料在单向拉伸时的塑性应变能力。钢材设计值根据屈服点下限确定。

钢的化学成分及其对钢的性能的影响？铁是钢材的基本元素纯铁质软，在碳素钢中约占99%。碳和其他元素仅占1%，但对钢材的力学性能有着决定性影响。（2）碳是仅次于纯铁的主要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。碳含量增加钢的强度提高，而塑性、韧性和疲劳强度下降，同时恶化钢的焊接性能和抗腐性。（3）硫和磷它们是钢中的有害成分，它们降低钢材的塑性、韧性、焊接性能和疲劳强度。在高温时，硫使钢变脆，谓之热脆；在低温时，磷使钢变脆，谓之冷脆。但是磷可以提高钢材的强度和抗锈蚀性（4）氧和氮都是钢中的有害杂