钢结构基本原理公式表
钢结构基本原理ppt课件
N1Vy V/n
N1Tx
N1T
y1 r1
T1y xi2yi2
N1Ty
N1T
x1 r1
T1x xi2yi2
验算公式：
N 1N 1 T x2N 1 T yN 1 T y2N m b in
注意： y1≤3x时，N1T=N1XT=Ty1/Σyi2
x1≤3y时，N1T=N1yT=T. x1/Σxi2
应力集中：应力集中越严重，出现同号三相应力场的应力水平越接近，
钢材越趋于脆性。
温度：高温热塑性变形，低温冷脆（脆性温度转变区）
荷载类型：加载速度：低温脆性破坏
循环荷载 高周疲劳—— n514 0 fy
低周疲劳—— n＝ 120 ～ 5140 fy
疲劳：钢材在连续交变荷载作用下，会逐渐累积损伤、产生裂纹及裂纹
30
受拉螺栓连接：
1、受力：沿杆轴方向受拉。 破坏：栓杆被拉断。
2、单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb Ae ftb
de2 4
ftb
f tb 值的由来：考虑橇杠作用，并对其进行简化，从 而采如用 ftb 0.8f 来考虑。
3、螺栓群受拉连拉计算。
1>轴心力：
n
N
N
b t
.
31
2>偏心力作用下
a.小偏心情况：螺栓群全部受拉。
逐渐扩展，直到最后破坏，这种现象称为疲劳。
疲劳破坏具有突然性，破坏前没有明显的宏观塑性变形，属于脆性断裂。 其破坏过程经历裂纹的产生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段， 是延时断裂。
.
9
钢 柱 上 焊 接 牛 腿 （ 腹 板 和 翼 缘 ）
.
10
梁柱节点：梁分别连接在柱的腹板和翼缘（连接角钢与
钢结构基本原理全面详细总结!
钢结构基本原理复习总结1、影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、循环荷载和循环次数。
2、钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、Z向收缩率和冲击韧性。
3、荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响，相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘，当荷载作用于梁的受压翼缘时，其梁的整体稳定性将降低。
4、某工字形组合截面简支梁，若腹板的高厚比为 100，应设置横向加劲肋, 若腹板高厚比为210，应设置纵向加劲肋。
5•钢材中含有C、P、N、S、O、、、V等元素,其中 N、0 为有害的杂质6在轴心受压构件中，确定箱形截面板件满足局部稳定的宽（高）厚比限值的原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不低于屈服应力，或不先于屈服），确定工字形截面确定板件宽（高）厚比限值的原则是构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳）。
7 •衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
8. 钢材的三脆是指—热脆—、—冷脆__________ 、—蓝脆—。
9. 钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。
10 •对于缀板式格构柱，单肢不失稳的条件是单肢稳定承载力不小于整体稳定承载力，且不大于容许长细比。
11 •缀条式格构柱的缀条设计时按轴心受力构件计算。
12 •对于缀条式格构柱，单肢不失稳的条件是 _单肢稳定承载力不小于整体稳_定承载力。
13. 薄板的强度比厚板略高。
14•角焊缝的最小计算长度不得小于二九和焊件厚度15•承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是：16 .在螺栓连接中，最小端距是2d 017•在螺栓连接中，最小栓距是3d。
18. 普通螺栓连接,当板叠厚度刀t〉5d时（d -螺栓直径）,连接可能产生栓杆受弯破坏。
19. 单个普通螺栓承压承载力设计值比二&沁乂£,式中》表示受力方向承压构件总厚度的较小值。
钢结构基本原理辅导
2
f f
f
2
f
w f
f
N helw2
f
f
w f
M f
6M mhelw2
T f
T r IP
T r Ix I y
f
N helw2
f
w f
普通螺栓连接
一、连接性能与构造
受剪连接的破坏形式－－板端冲剪、螺杆受弯、螺杆剪切、 孔壁挤压、板件净截面（直线、折线）。构造满足前两种， （e≥2do；∑t≤5d）。
证塑性破坏，避免脆性破坏。 用伸长率衡量
三、韧性－－钢材在断裂或塑变时吸收能量的能力，用于表 征钢材抗冲击荷载及动力荷载的能力，动力指 标，是强度与塑性的综合表现。 用冲击韧性衡量，分常温与负温要求。
四、冷弯性能－－钢材发生塑变时对产生裂纹的抵抗能力。 是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。
五、可焊性－－钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生断裂的 抵抗能力，以及焊接后具备良好性能的指 标。通过焊接工艺试验进行评定
2、此柱绕y轴失稳的形式？ 3、局部稳定是否满足要求？
解： 1、整体稳定承载力计算
对x轴：l0x l 5.2m ix Ix A 2.54 104 87.6 17cm
x l0x ix 520 17 30.6 [] 150
翼缘轧制边，对x轴为b类截面，查表有：x 0.934
N x x Af 0.934 8760 215 103 1759 kN
受压－强度、整体稳定、局部稳定。 截面形式：分实腹式与格构式
强度与刚度
净截面强度－轴压构件如无截面消弱，整稳控制可不验算 强度。
刚度－注意计算长度。
轴压构件的整体稳定
典型的失稳形式－弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳； 理想构件的弹性弯曲稳定－欧拉公式； 弹塑性弯曲失稳－切线模量理论； 实际构件的初始缺陷－初弯曲、初偏心、残余应力； 初始缺陷的影响； 肢宽壁薄的概念； 格构式截面－缀条式与缀板式； 格构式轴压构件换算长细比的概念与计算； 格构轴压构件两轴等稳的概念（实腹式同）； 单肢稳定性的概念。 掌握整体稳定的计算公式与方法；
钢结构基础第3章(1)
GB50017规范规定： 单向压弯（拉弯）构件
NM
f
An xWnx
双向压弯（拉弯）构件
N Mx My f
An xWnx yWny
表3-3 截面塑性发展系数x、 y值
续前表
薄影响
n
It k biti3 / 3 i 1
系数 k
对于闭口截面
It 4A2 /
ds t
闭合截面的循环剪力流
截面面积相同的两种截面
It≈1:500 , ≈30:1
约束扭转: 翘曲变形受到约束的扭转
悬臂工字梁的约束扭转
扭转剪应力分布
孔洞处截面应力分布
(a) 弹性状态应力
(b) 极限状态应力
拉杆存在孔洞或削弱
有孔洞或局部削弱的拉杆，强度应按净截面计算，有两个计算公式
杆端有孔（少数截面屈服） 沿拉杆全长有孔
N An
0.7 fu
N f An
(3-2)——净截面拉断 (3-4)——净截面屈服
拉断的后果十分不利，因而在式(3-2)中以0.7代替。
3.1.2 拉杆的强度
承载极限： 截面平均应力达到fu ，但缺少安全储备 截面平均应力达fy ：结构变形过大丧失继续承载能力
计算准则： 截面平均应力不超过fy
设计公式：
N f
A
钢材的应力应变关系
f fy / R ——钢材的抗拉强度设计值
拉杆存在孔洞或削弱
应力集中现象
腹板高度hw
腹板高度hw比h略小。
腹板厚度tw 抗剪
V
tw hw fv
局部稳定
可取1.2~1.5
tw
钢结构设计原理-第六章
第六章 轴心受力构件
轴心受压构件的三种整体失稳状态
无缺陷的轴心受压构件（双轴对称的工型截面）通常发生弯曲失稳， 构件的变形发生了性质上的变化，即构件由直线形式改变为弯曲形式 且这种变化带有突然性。
实腹式构件和格构式构件 实腹式构件具有整体连通的截面。 格构式构件一般由两个或多个分肢 用缀件联系组成。采用较多的是两 分肢格构式构件。
钢结构设计原理
图6.1.2 柱的形式
Design P r i n c i p l e s of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
格构式构件 实轴和虚轴
钢结构设计原理 Design P r i n c i p l e s of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
§ 6 . 2 轴心受力构件的强度和刚度
6.2.1 轴心受力构件的强度计算
轴心受力构件以截面上的平均应力达到钢材的屈服强度作为强 度计算准则。 1. 截面无削弱
构件以全截面平均应力达到屈服强度为强度极限状态。 设计时，作用在轴心受力构件中的外力N应满足：
钢结构设计原理 Design P r i n c i p l e s of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
6.3.2 无缺陷轴心受压构件的屈曲
理想轴心受压构件 1 杆件为等截面理想直杆； 2 压力作用线与杆件形心轴重合； 3 材料为匀质，各项同性且无限弹性，符合虎克定律； 4 构件无初应力，节点铰支。
1、弹性弯曲屈曲
欧拉（Euler）早在1744年通过对理想轴心压杆的整体稳定问题进 行的研究，当轴心力达到临界值时，压杆处于屈曲的微弯状态。 在弹性微弯状态下，根据外力矩平衡条件，可建立平衡微分方程， 求解后得到了著名的欧拉临界力和欧拉临界应力。
钢结构基本原理
预制、 工业化程度高
一般
耐火差 耐腐蚀差
铝合金
均匀、各向同性
80—200 658000/ 27
理想弹塑性材料
预制、 工业化程度高
好
耐火差 耐腐蚀好
木 材
纤维纵向受 拉强度大 、纤维横向 受拉强度低
纤维受压及 横向差
预制、工业化程度一般
耐火差 耐腐蚀较差
—— 绪论 —— 钢结构材料 —— 受拉构件和索 —— 轴心受压构件 —— 受弯构件 —— 压弯构件 —— 钢结构的连接 —— ……
匀质材料疲劳强度与应力比的关系： 应力幅与应力循环次数关系：
损伤累积破坏： 损伤：荷载+环境+温度+化学缺陷 塑性损伤、疲劳损伤、材质变化、蠕变损伤 损伤不断积累导致的破坏损伤累积破坏 损伤变量D：无损伤0、破坏1，D=(0,1) 单调递增、不可逆
学习＋模仿＋跟踪性研究＋局部改进和创新
7、钢结构的发展
我国： 钢产量全球第一 建筑钢结构用量比例极少
应用拓展——住宅产业化、土木设施 城镇化快速发展：2001年37%2020年60%2050年75%以上 2005至2020年转移农村人口3亿以上，2050年累计6-7亿
7、延性破坏、累积损伤、脆性破坏、疲劳破坏
系数 裂纹宽度一半 应力 应力强度因子： 临界应力s0：裂纹失稳扩展时应力 断裂韧性KIC：
KI<KIC 稳定，裂纹不扩散 KI=KIc 临界 KI>KIC 失稳，裂纹扩展
结构体系
建筑材料
混凝土结构 钢结构 玻璃结构(幕墙结构) 木结构 膜结构 铝合金结构
钢结构——受力构件采用结构钢材的建筑结构、桥梁结构和构筑物 建筑结构：供人类工作或居住的建筑物 构筑物：用于完成特定功能的结构体系(输电塔、储油罐等) 桥梁结构：用于跨越障碍物(河、江、海等)的结构
钢结构设计原理——第一章
1.2 钢结构的特点及应用
钢结构的特点：
强度高，结构重量轻 材质均匀，且塑性和韧性好（最符合一般工程力学假定） 良好的加工性能和焊接性能 密封性好 钢材的可重复使用性 耐热不耐火 >200℃兰脆，500～600 ℃强度几乎为零，防 火处理：防火涂料、蛭石板、蛭石喷涂、石膏板等 耐腐蚀性差 低温冷脆 钢结构制造简便，施工周期短
产生的变形值（该值使计算结果为最大）；
1.4 钢结构的新发展
1.4.1 结构用钢的新发展
（1）高性能钢材（高强度、塑性和韧性），低屈服点钢，耐 火和耐候等） （2）更合理的型钢截面有H型钢和T型钢，可直接用作梁、柱 或屋架杆件，使制造简便，工期缩短，已列入我国钢结构 构件设计规范。 压型钢板也是一种新材料，在组合楼板中可兼作施工模板 使用，大大缩短施工周期。
Z
Pf
μz
Z=R-S
Z 的概率密度曲线
1.3 钢结构的设计方法 因为R和S都是随机变量，且假定都服从正态分布，由 概率论原理知功能函数 Z=R-S 也服从正态分布,则:
Pf P ( Z 0)
0
f ( Z ) dZ
f(z)
Z
令：Z、R、S的平均值分别为
μz、μR、μs，标准差分
n
S
G
S
Gk
Q1
S
Q 1k
i2
S
Qi ci
Qik
2.由永久荷载效应控制的组合：
S
G
S
Gk
i 1
n
S
Qi ci
Qik
1.3 钢结构的设计方法 3.荷载分项系数取值如下： （1）永久荷载分项系数 当其效应对结构不利时 --对可变荷载效应控制的组合，应取1.2; --对永久荷载效应控制的组合，应取1.35; 当其效应对结构有利时 --一般情况下应取1.0； --对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9。 （2）可变荷载的分项系数 --一般情况下应取1.4； --对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的 活荷载标准值应取1.3。
钢结构基本原理课后习题答案
第二章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σε-关系式。
tgα'=E'f y 0f y 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 yσF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=-=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）。
11钢结构基本原理(3-构件强度09)
轴心受拉构件强度计算公式 N f An
An 构件净截面面积 f 抗拉强度设计值
轴心受压构件的强度计算---与受拉构件强度计算完全相同， 仍采用以上公式
注意：轴心受压构件的破坏形式有强度破坏、整体失稳破坏和 局部失稳破坏(设计方法后述)。
——强度计算往往不是起控制作用？
轴心压杆（柱）的设计和计算内容—概述 1． 截面选择
最优截面改变处是离支座1/6跨度处。
b'
≤１：４
M' M1
b
M' M
M
a=l/6 l
1
按强度条件选择梁截面
h
a=l/6
多层翼缘板的梁，可用切断外层板的方法来改变梁的截面。
双层翼缘焊接梁
梁截面一般只改变一次，对于跨度较小的组合梁，不宜改变截面。
四、拉弯、压弯构件的应用和强度计算
压弯（拉弯）构件——同时承受轴向力和弯矩的构件 弯矩的产生
塑性阶 段
弯曲正应力的特点是什么?
受弯构件（梁）的强度
1、正应力—抗弯强度
三种强度准则： 1）按边缘屈服准则
(对需计算疲劳的)
Mx f Wnx
2）按全截面塑性准则
Mx f W pnx
3）按有限塑性准则(规范用公式)
(对一般受弯构件)
Mx f xWnx
梁的抗弯强度计算公式---应用和注意
h he
梁的建筑高度要求决定了梁的最大高度hmax ； 梁的刚度要求决定了最小高度： hmin f l ＝ ； l 1.34 10 6 vT
1
梁的经济条件决定了梁的经济高度：he 7Wx 3 30(cm)
b. 腹板厚度
抗剪要求
钢结构基本原理第4章
第4.1节 概述
本节目录
1. 轴心受力构件的应用 2. 轴心受力构件类型 3. 轴心受力构件的截面形式 4. 轴心受力构件的计算内容
基本要求
了解轴心受力构件的类型、应用及计算内容
4.1.1 轴心受力构件的应用
轴心受力构件是指承受通过截面形心轴线的轴向力 作用的构件。
图4.1.1 桁架
图4.1.2 网架
由于组合截面制作费时费工，其总的成本并 不一定很低，目前只在荷载较大或构件较高时使 用。
4.1.4 轴心受力构件的计算内容
件轴 心 受 力 构
强度 （承载能力极限状态） 轴心受拉构件 刚度 （正常使用极限状态）
强度 （承载能力极限状态） 轴心受压构件 稳定
刚度 （正常使用极限状态）
第4.2节 轴心受力构件的强度和刚度
②理想轴心压杆的弹塑性弯曲屈曲临界力和临界应力
对于长细比λ<λp的轴心压杆发生弯曲屈曲时，构件截 面应力已超过材料的比例极限，并很快进入弹塑性状态， 由于截面应力与应变的非线性关系，这时构件的临界力和 临界应力公式采用切线模量理论计算。
N cr
2Et I
l2
cr
2Et 2
Et ---切线摸量
A
N f
A
N ——轴心压力设计值；
A ——构件毛截面积；
f ——钢材抗压强度设计值；
——
cr
/
f
，称为轴心受压构件整体稳定系数，
y
根据截面分类和构件长细比，由柱子曲线或查表确定。
轴心受压构件的柱子曲线
压杆失稳时临界应力σcr与长细比λ之间的关系曲线 称为柱子曲线。
规范在制定轴心受压构件的柱子曲线时，根据不同 截面形状和尺寸、不同加工条件和相应的残余应力分布 和大小、不同的弯曲屈曲方向以及l/1000的最大初弯曲, 按照最大强度准则，对多种实腹式轴心受压构件弯曲失 稳算出了近200条柱子曲线。
钢结构基本原理第五章轴心受力构件
y
缀板柱
x
y (实轴)
l01 =l1
柱肢
l0 l 1
格构式柱
缀条柱
实腹式截面
格构式截面
5.1.4 轴心受力构件的计算内容 轴 心 受 力 构 件 强度 （承载能力极限状态） 轴心受拉构件 刚度 （正常使用极限状态） 强度 （承载能力极限状态） 轴心受压构件 稳定 刚度 （正常使用极限状态）
第5.2节 轴心受力构件的设计 本节目录
I
并列布置
II I N
An
II I
错列布置
例： 一块—400×20的钢板用两块拼接板—400×12进 行拼接．螺栓孔径为22mm，排列如图所示钢板轴心受拉， N＝1350 kN(设计值)。钢材为Q235钢，解答下列问题： (1)钢板1—1截面的强度够否? (2)假定N力在13个螺栓中平均分配，2—2截面应如何验算? (3)拼接板的强度是否足够？
I N
I
截面无削弱
N —轴心力设计值； A—构件的毛截面面积； f —钢材抗拉或抗压强度设计值。
截面有削弱
计算准则：轴心受力构件以截面上的平均应
力达到钢材的屈服强度。
N
s0
sm = s0
ax
N
N
N
I N
3
fy
(a)弹性状态应力
有孔洞拉杆的截面应力分布
(b)极限状态应力
I
截面有削弱
计算准则：轴心受力构件以截面上的平均应
第5.1节
5.1.1 轴心受力构件类型
概述
概念 轴心受力构件是指承受通过截面形心轴线的轴向力作 用的构件。 轴心受力构件包括： 轴心受拉构件和轴心受压构件
轴心受拉 ：桁架、拉杆、网架、塔架（二力杆）
钢结构设计原理
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第三章
Chapter 3
a) 改变厚度
钢结构设计原理
b) 改变宽度
Design Principles of Steel Structure
图3.2.4 不同厚度或宽度的钢板拼接
第三章
Chapter 3
连
接
Connections
4. 对接焊缝的强度 1）受压、受剪的对接焊缝与母材强度相等。 2）三级检验的焊缝允许存在的缺陷较多，故其抗 拉强度为母材强度的85%。 3）一、二级检验的焊缝的抗拉强度可认为与母材 强度相等。
图3.1.5 焊缝形式
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第三章
Chapter 3
连
接
Connections
1）对接焊缝
正对接焊缝 2）角焊缝
斜对接焊缝
T型对接焊缝
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
仰焊
第三章
Chapter 3
连
接
Connections
3. 焊缝缺陷及焊缝质量检验
（1）焊缝缺陷
焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内 部的缺陷。 常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、 未焊透等；以及焊缝尺寸不符合要求、焊缝成形不良等。
钢结构基本原理
EIω ''' GI t ' Nx0v ' Ny0u'
( Nr02 R) ' 0
梁弯扭变形是否因为外荷载中有平面外弯矩和扭矩？
绕y轴：EI yu '' M x 0
4
受弯构件的整体稳定
受弯构件的整体稳定
2 EIω
[ 2 a 3 By ( 2 a 3 By ) 2
Iω
GI 2
(1 2 t ) ]
Iy
EIω
怎样提高临界弯矩？
荷载
挠曲向
2 EI y
( y ) 2
M crx 1
荷载
S
M crx
荷载作用点到剪心指向与挠曲
方向相反，a>0
By — 反映截面不对称程度的参数
t 22
16 f2 2
Iω
3 b3h 2tf
b h
0.039,
N1 0.64
2 EI y
2
？ 0.5
2
EI y
2
受弯构件的整体稳定
受弯构件的整体稳定
临界弯矩
临界弯矩变化[1]：边界条件和荷载条件
M crx
2 EI y
2
Iω
GI 2
(1 2 t )
Iy
EIω
1 1.0
1 1.13
1 1.35
1 2.65
= ′′ = 0
受弯构件的整体稳定
受弯构件的整体稳定
第4章-钢结构基本原理受拉构件
受拉钢构件刚度控制的方式：限制长细比
[ ] ——最大长细比限值，由设计规范规定
普通钢结构为250~350
§2 索
一、轴心受力刚性构件与柔性构件
参阅§4.3
刚性构件的力——变形关系 （弹性范围） N N k u k Const
柔性构件的力——变形关系
N k ( N ) u k Variable
2
1
1-1
2-2
3-3
钢索示例
钢索示例
钢索示例
f y —— 屈服点
工程计算公式
N An f d ,
N fd An
fd f y / R 或 fd f y / K
§1 轴心受拉构件
一、截面强度
参阅§4.1.2
为防止构件过大塑性变形，应满足 N A f y
(1)
截面局部削弱处塑性变形总量不大，可采用
轴心受拉构件应同时满足以上两式。
受拉构件
Tension Member
第一节 轴心受拉构件 第二节 索
结构系统中的构件
结构系统中的“拉杆”
结构系统中的“拉杆”
§1 轴心受拉构件
轴心受拉构件的截面选择
轴心受拉构件的截面形式 p.77 图
§1 轴心受拉构件
一、截面强度
截面承载力（强度问题）
参阅§4.1
N u An f y An —— 净截面；（最小受力截面）
N An f u (2)
fd f y / R , f ud f u / uR 工程设计中采用强度设计值，
因拉断破坏考虑较大安全度，一般规范中 则工程设计中式(2)应为
R / uR 0.8
N An f ud
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。
钢结构基本原理公式表
侧面角焊缝
角焊缝
受轴心力拼接板连接
侧面
正面
三面围焊
塞焊
角焊缝
受轴心力角钢连接
侧面
三面围焊
L形角焊缝
角焊缝
弯矩作用下
角焊缝
弯矩、轴力、剪力
角焊缝扭矩作用下来自角焊缝扭矩、剪力、轴力
最大最小拉力
大偏心
普通螺栓群
拉力剪力联合作用
受剪受拉
承载力验算
孔壁承压破坏
承载力验算
高强螺栓
高强螺栓
预拉力
抗滑移系数
摩擦型高强螺栓
高强螺栓
抗剪连接
单个
抗剪承载力设计值
螺栓数目
判断公式
高强螺栓
抗拉连接
单个
抗拉强度设计值
螺栓数目
判断公式
高强螺栓群
弯矩作用
判断公式
高强螺栓群
偏心拉力作用
判断公式
高强螺栓群
弯矩和剪力作用
抗剪承载力
承压型高强螺栓
高强螺栓
抗剪连接
单个
抗剪承载力设计值
螺栓数目
判断公式
高强螺栓
抗拉连接
单个
抗拉强度设计值
螺栓数目
判断公式
高强螺栓群
弯矩作用
判断公式
高强螺栓群
偏心拉力作用
判断公式
高强螺栓群
弯矩和剪力作用
抗剪承载力
焊缝
对接焊缝
轴心力
作用
弯矩和剪力
共同作用
轴心力、弯矩、剪力
共同作用
角焊缝
焊脚尺寸
强度
普通螺栓
普通螺栓（单个）
抗剪承载力
承压承载力
受剪承载力设计值
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大算
孔壁承压破坏
承载力验算
高强螺栓
高强螺栓
预拉力
抗滑移系数
摩擦型高强螺栓
高强螺栓
抗剪连接
单个
抗剪承载力设计值
螺栓数目
判断公式
高强螺栓
抗拉连接
单个
抗拉强度设计值
螺栓数目
判断公式
高强螺栓群
弯矩作用
判断公式
高强螺栓群
偏心拉力作用
判断公式
高强螺栓群
弯矩和剪力作用
正面角焊缝
侧面角焊缝
角焊缝
受轴心力拼接板连接
侧面
正面
三面围焊
塞焊
角焊缝
受轴心力角钢连接
侧面
三面围焊
L形角焊缝
角焊缝
弯矩作用下
角焊缝
弯矩、轴力、剪力
角焊缝
扭矩作用下
角焊缝
扭矩、剪力、轴力
普通螺栓
普通螺栓（单个）
抗剪承载力
承压承载力
受剪承载力设计值
普通螺栓群
轴心剪力
螺栓数目
普通螺栓群
偏心剪力
扭矩作用下
总剪力
扭矩作用下
X方向剪力
扭矩作用下
Y方向剪力
剪力的合力
普通螺栓（单个）
抗拉承载力设计值
普通螺栓群
抗拉连接
螺栓数目
普通螺栓群
弯矩作用
螺栓i的拉力
不被拉坏的条件
普通螺栓群
偏心拉力
小偏心
判断依据
抗剪承载力
承压型高强螺栓
高强螺栓
抗剪连接
单个
抗剪承载力设计值
螺栓数目
判断公式
高强螺栓
抗拉连接
单个
抗拉强度设计值
螺栓数目
判断公式
高强螺栓群
弯矩作用
判断公式
高强螺栓群
偏心拉力作用
判断公式
高强螺栓群
弯矩和剪力作用
抗剪承载力
焊缝
对接焊缝
轴心力
作用
弯矩和剪力
共同作用
轴心力、弯矩、剪力
共同作用
角焊缝
焊脚尺寸
强度