钢结构设计英文课件【06】_Tension Members_W2016

钢结构设计原理重点

1.刚结构的特点:材料的强度高,塑性和韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;钢结构制造简便,施工周期短;钢结构的质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火(钢结构对缺陷较为敏感;钢结构的变形有时会控制设计;钢结构对生态环境的影响小) 2. 钢结构应用范围:(技术角度)大跨度结构;重型厂房结构;受动力荷载影响的结构;可拆卸的结构;高耸结构和高层建筑;容器和其他构筑物;轻型钢结构 3.钢结构的极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态 4.压应力是使构件失稳的原因 5.超静定梁或跨框架可以允出现许在受力最大的截面全面塑性,形成所谓塑性铰 6.索和拱配合使用,常称为杂交结构 7. 钢材的基本的性能:①较高的强度:屈服点fy抗拉强度fu 级较高②足够的变形能力:塑性和韧性性能好③良好的加工性能:具有良好的可焊性 8. 钢材三个重要的力学性能指标(1)屈服点(2)抗拉强度(3)伸长率 9.冷弯性能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 10.与抵抗冲击作用有关的钢材的性能是韧性 11.碳含量在0.12%~0.20%范围内的碳素钢,可焊性最好(钢:C<2%;铸铁:C>2%) 12.反映钢材质量的主要力学指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能 13.有益元素:Mn、Si;有害元素:S、P、O、P 14.250?C附近有兰脆现象,260~320?C时有徐变现象 15.钢材的主要破坏形式:塑性破坏(延性破坏)脆性破坏(脆性断裂)损伤累积破坏疲劳破坏 16.A级钢不提供冲击韧性保证,B、C、D、E分别提供20?/0?、-20?、-40?的冲击韧性 17.选材考虑因素:荷载性质、应力状态、连接方法、工作环境、供货价格 18.热轧H型钢:宽翼缘H型钢(HW)、中翼缘H型钢(HM)窄翼缘H型钢(HN) 19.钢梁:型钢梁、组合梁 20.荷载较大高度受限的梁,可考虑采用双腹板的箱型梁,有较大的抗扭刚度 21.承载能力极限状态计算内容:截面强度、构件的整体稳定、局部稳定 22.吊车梁应力循环次数n>50000时要进行疲劳验算 23.单跨简支梁中截面出现塑性铰,即发生强度破坏;超静定梁出现塑性铰后,仍能继续承载 24.单轴对称截面有实腹式和格构式 25.塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁 26.计算拉弯(压弯)时3种强度计算准则:边缘纤维屈服准则、全截面屈服准则、部分发展塑性准则 27.横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0,即K0=I0H/IL 28.超出正常使用极限状态:影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部破坏、影响正常使用或耐久性能的震动、影响正常使用或耐久性能的其他特定状态 29.连接的要求:足够的强度、刚度和延性 30.连接方法:焊接、铆接和普通螺栓连接、高强度螺栓连接 31. 常用焊接方法:电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 32. 焊缝连接的优缺点:优点:省工省材、任何形状的构件均可直接连接、密封性好,刚度大缺点:材质劣化、残余应力、残余变形、一裂即坏、低温冷脆 33. 焊缝等级分三级:三级焊缝:外观检查;二级焊缝:在外观检查的基础上再做无损检验,;一级焊缝:在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度,以便揭示焊缝内部缺陷 34. 焊缝型式:对接焊缝和角焊缝 35. 施焊分类(位置):俯焊(最好)、立焊、横焊和仰焊(最差) 36.角焊缝的焊脚尺寸h f应不小于1.5t^0.5,t为较厚焊件的厚度(mm);hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍 37. 残余应力对结构性能的影响:对结构静力强度的影响、对结构刚度的影响、对压杆稳定的影响4、对低温冷脆的影响、对疲劳强度的影响 38.高强度螺栓连接的性能等级:10.9级、8.8级

钢结构最新设计规范

钢结构设计规范GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1 条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范。 第1.0.2 条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3 条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84))制订的。 第1.0.4 条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5 条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》)。 第1.0.6 条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料 第2.0.1 条承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3 号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2 条下列情况的承重结构不宜采用3 号沸腾钢: 一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于- 20C时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于—30 C 时的其它承重结构。 二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于- 20 C时的重级工作制吊车梁、吊车桁架 或类似结构。 注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10 C采用。 第2.0.3 条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材,必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50 t的中级工作制焊 接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20 C时,对于3号钢尚应具有-20C冲击韧性的合格保证;对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有—40C冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第2.0.4 条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450 、ZG270-500 或ZG310-570 号钢。 第2.0.5 条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条,应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。 选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条。 二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。

《钢结构设计原理》讲义教案(83页WORD版)

《钢结构设计原理》讲义教案 钢结构的特点、设计方法和材料 一、钢结构的特点 (1)强度高,塑性和韧性好 强度高,适用于建造跨度大、承载重的结构。 塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然破坏。 韧性好,适宜在动力荷载下工作。 (2)重量轻 (3)材质均匀,和力学计算的假定比较符合 钢材内部组织比较均匀,接近各向同性,实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。 (4)钢结构制作简便,施工工期短 钢结构加工制作简便,连接简单,安装方便,施工周期短。 (5)钢结构密闭性较好 水密性和气密性较好,适宜建造密闭的板壳结构。 (6)钢结构耐腐蚀性差 容易腐蚀,处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。 (7)钢材耐热但不耐火 温度在200℃以内时,钢材主要力学性能降低不多。温度超过200℃后,不仅强度逐步降低,还会发生兰脆和徐变现象。温度达600℃时,钢材进入塑性状态不能继续承载。 (8)在低温和其他条件下,可能发生脆性断裂。 二、钢结构的设计方法和设计表达式 《钢结构设计规范》除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。 1.极限状态 当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。 (1)承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于

继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆。 (2)正常使用极限状态 包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。 以结构构件的荷载效应S 和抗力R 这两个随机变量来表达结构的功能函数,则 Z =g (R ,S )=R -S (1) 在实际工程中,可能出现下列三种情况: Z >0 结构处于可靠状态; Z =0 结构达到临界状态,即极限状态; Z <0 结构处于失效状态。 按照概率极限状态设计方法,结构的可靠度定义为:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。这里所说“完成预定功能”就是对于规定的某种功能来说结构不失效(Z ≥0)。这样结构的失效概率f p 表示为 )0(<=Z P p f (2) 可靠指标β与f p 存在对应的关系,β增大,f p 减小;β减小,f p 增大。 2.分项系数的设计表达式 对于承载能力极限状态荷载效应的基本组合按下列设计表达式中最不利值确定 可变荷载效应控制的组合: f n i QiK ci Qi K Q Q GK G ≤?? ? ??++∑=2110σ?γσγσγγ (3) 永久荷载效应控制的组合: f n i QiK ci Qi GK G ≤?? ? ??+∑=10σ?γσγγ (4) 式中 0γ— 结构重要性系数,对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构 件,不应小于1.1;对安全等级为二级或设计使用年限为50年及结构构件,不 应小于1.0;对安全等级为三级或设计使用年限为5年结构构件,不应小于0.9; GK σ——永久荷载标准值在结构构件截面或连接中产生的应力; K Q 1σ——起控制作用的第一个可变荷载标准值在结构构件截面或连接中产生的应力 (该值使计算结果为最大); Q i K σ——其他第i 个可变荷载标准值在结构构件截面或连接中产生的应力;

最新钢结构设计原理重点

钢结构设计原理重点 1、什么是柱子曲线?现行规范采用几条?为什么采用此数目?(1)根据设计中经常采用的住的不同截面形式并考虑初弯矩和残余应力影响的稳定系数9 -正则化-广义长细比曲线 (2)4条 (3)初弯矩和残余应力不同 2、轴心构件的屈曲形式,什么截面发生此种屈曲? 弯曲屈曲单轴对称截面绕非对称轴失稳扭转屈曲双轴对称屈曲(十字形)弯扭屈曲单轴对称截面绕对称轴失稳 3、影响轴压构件初始缺陷的因素有哪些?残余应力、初弯曲、初弯矩、初偏心 4、构件翼缘腹板局部稳定各简化为什么条件上的板?其计算原则是什么? (1)构件翼缘-三边简支,腹板-四边简支(2)局部不失于整体失稳5、格构式受压构件需要对那些进行验算?(1)构件在弯矩作用平面内失稳(2)构件在弯矩作用平面外失稳(3)单肢验算(4)缀材验算 6、格构式受压构件对虚轴为何采用换算长细比?它的缀件有什么作用?计算模型? (1)两分肢向缀材抗剪强度比实腹式构件弱得多,绕虚轴稳定承载力有所降低,故采用加大的长细比(2)缀材承受剪力,而且能接受分肢计算长度(3)缀条为腹板,缀板为梁

7、轴压设计原则(1)等稳定性:使构件两个主轴方向的稳定承载力相同,以达到经济的效果,长细比应尽量接近,入x=入y(等稳定性原则)。(2)宽肢薄壁(3)连接方便,便于施工(4)制造省工 8.轴心受压正常使用极限状态如何保证?控制长细比 9.梁强度需验算哪些方面?弯曲正应力,剪应力,局部压应力,折算 应力。 10.抗弯强度验算塑性发展系数的要求?陈绍蕃、顾强钢结构设计原 理第二版p79 页,对直接承受动力荷载的梁,不考虑塑性发展,11?梁翼缘局部设计稳定的保证措施:限制宽厚比a弹性设计v根号 下235/fy; b塑性设计v 9倍的;c部分塑性v 13倍的。 12.梁腹板加劲肋作用 横向:承受剪力&局部压应力纵向:承受弯矩。 短加劲肋:承受局部压应力。 13.支撑加劲肋作用及如何计算? 承受集中力和支座反力 14.影响梁整体稳定性的因素有哪些? a抗弯刚度,抗扭刚度,翘曲刚度,提高M cr,稳定性增加,b受压区侧向支撑长度增加,临界弯矩M cr增加,C荷载性质(纯弯曲时最低,其次是均布荷载,再次是集中力) d 荷载作用位置,作用于翼缘M cr 降低,作用于下翼缘M cr增加f支座多余约束条件越强;M cr增加e 加强受压翼缘比加强受拉翼缘有效,M ”增加。 15.何时无需进行梁整体稳定? a有铺板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接,能阻止受压翼缘侧向位

钢结构最新设计规范方案

钢结构设计规GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规。 第1.0.2条本规适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3条本规的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84))制订的。 第1.0.4条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规》)。 第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规的要求。 第二章材料 第2.0.1条承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢: 一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时的其它承重结构。 二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。 注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋的结构可按该规定值提高10℃采用。 第2.0.3条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材,必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20℃时,对于3号钢尚应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有-40℃冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第 2.0.4条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570号钢。 第2.0.5条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条,应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条。

钢结构设计步骤

钢结构设计步骤和设计思路 摘要:钢结构设计简单步骤和设计思路关键词: 钢结构结构设计步骤 (一) 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 (二) 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指 导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计\",它在结构选型与布置阶段尤其重要.对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概

念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间 的相互力学关系和简化近似设计方法。[20] 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不

钢结构设计下册试题(答案)及复习重点.

模拟题 试卷一 一、填空题(每空2分,共计20分) 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取(1/20~1/8 ),在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间,应同时设置(屋盖横向支撑),以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置(刚性)系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时,为了节省钢材,允许板件(受压屈曲),并利用其(屈服后强度)强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时,必须在受压翼缘两侧布置(隅撑) 6、螺栓排列应符合构造要求,通常螺栓端距不应小于(2 )倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为( 3 )倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条,按(双向受弯)构件设计计算。 8、屋架节点板上,腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于(20mm )。 二、选择题(每题2分,共计20分) 1、梯形钢屋架受压杆件.其合理截面形式,应使所选截面尽量满足(A )的要求。 (A) 等稳定(B) 等刚度(C) 等强度(D) 计算长度相等 2、普通钢屋架的受压杆件中,两个侧向固定点之间( A )。 (A) 垫板数不宜少于两个(B) 垫板数不宜少于一个 (C) 垫板数不宜多于两个(D) 可不设垫板 3、梯形钢屋架节点板的厚度,是根据(D )来选定的。 (A) 支座竖杆中的内力(B) 下弦杆中的最大内力 (C) 上弦杆中的最大内力(D) 腹杆中的最大内力 4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢(檩托)上( B )。 (A) 一个普通螺栓(B) 两个普通螺栓(C) 安装焊缝(D) 一个高强螺栓 5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L,其平面外计算长度应取(D )。 (A) L (B) 0.8L (C) 0.9L (D) 侧向支撑点间距 6、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的( C )。 (A) 端竖杆处(B) 下弦中间(C) 下弦端节间(D) 斜腹杆处 7、屋盖中设置的刚性系杆( A )。 (A) 可以受压(B) 只能受拉(C) 可以受弯(D) 可以受压和受弯 8、某房屋屋架间距为6m,屋架跨度为24m,柱顶高度24m。房屋内无托架,业务较 大振动设备,且房屋计算中未考虑工作空间时,可在屋盖支撑中部设置(C )。 (A) 上弦横向支撑(B) 下弦横向支撑(C) 纵向支撑(D) 垂直支撑 9、梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理截面形式是两个(C )。 (A) 等肢角钢相连(B) 不等肢角钢相连 (C) 不等肢角钢长肢相连(D) 等肢角钢十字相连 10、屋架设计中,积灰荷载应与( C )同时考虑。 (A)屋面活荷载(B)雪荷载 (C)屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值(D)屋面活荷载和雪荷载 三、问答题(共计20分)

钢结构设计原理复习总结

钢结构的特点: 1.钢材强度高、塑性和韧性好 2.钢结构的重量轻 3.材质均匀,和力学计算的假定比较符合 4.钢结构制作简便,施工工期短 5.钢结构密闭性好 6.钢结构耐腐蚀性差 7.钢材耐热但不耐火 8.钢结构可能发生脆性断裂 钢结构的破坏形式 钢材有两种性质完全不同的破坏形式,即塑性破坏和脆性破坏。钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性,但一般也存在发生塑性破坏的可能,在一定条件下,也具有脆性破坏的可能。 塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构件可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度fu 后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的断口呈纤维状,色泽发暗。在塑性破坏前,构件发生较大的塑性变形,且变形持续的时间较长,容易及时被发现而采取补救措施,不致引起严重后果。另外,塑性变形后出现内里重分布,使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀,因而提高了结构的承载能力。 构件应力超过屈服点,并且达到抗拉极限强度后,构件产生明显的变形并断裂。常温及静态荷载作用下,一般为塑性破坏。破坏时构件有明显的颈缩现象。常为杯形,呈纤维状,色泽发暗。在破坏前有很明显的变形,并有较长的变形持续时间,便于发现和补救。 脆性破坏前塑性变形很小,甚至没有塑性变形,计算应力可能小于钢材的屈服点fy ,断裂从应力集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷,特别是缺口和裂缝,常是断裂的发源地。破坏前没有任 何预兆,破坏时突然发生的,断口平直并呈有光泽的晶粒状。由于脆性破坏前没有明显的预兆,无法及时察觉和采取补救措施,而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁,后果严重,损失较大,因此,在设计,施工和使用过程中,应特别注意防止钢结构的脆性破坏。 在破坏前无明显变形,平均应力也小(一般都小于屈服点),没有任何预兆。局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹;冲击振动荷载;低温状态等可导致脆性破坏。平直和呈有光泽的晶粒。突然发生的,危险性大,应尽量避免。 低碳钢的应力应变曲线: 1.弹性阶段:OA 段:纯弹性阶段εσE = A 点对应应力:p σ(比例极限) AB 段:有一定的塑性变形,但整个OB 段卸载时0=ε B 点对应应力:e σ(弹性极限) 2.屈服阶段:应力与应变不在呈正比关系,应变增加很快,应力应变曲线呈锯齿波动,出现应力不增加而应变仍在继续发展。其最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈服点;下屈服点稳定,设计中以下屈服点为依据。 3.强化阶段:随荷载的增大,应力缓慢增大,但应变增加较快。当超过屈服台阶,材料出现应变硬化,曲线上升,至曲线最高处,这点应力fu 称为抗拉强度或极限强度。 4.颈缩阶段:截面出现了横向收缩,截面面积开始显著缩小,塑像变形迅速增大,应力不断降低,变形却延续发展,直至F 点试件断裂。 疲劳破坏:钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。 钢材的疲劳强度取决于构造状况(应力集中程度和残余应力)、作用的应力幅、反复荷载的虚幻次数,而和钢材的静力强度无明显关系。 钢结构的连接方法:焊接连接:不削弱构件截面,构造简单,节约钢材,焊缝处薄。弱铆钉连接:塑性和韧性极好,质量容易检查和保证,费材又费工。螺栓连接:操作简单便于拆卸。 焊接连接的优点:1.焊件间可以直接相连,构造简单,制作加工方便2.不削弱截面,节省材料3.连接的密闭性好,结构的刚度大4.可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。 缺点:1.焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆2.焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低3.焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,容易扩展至整个截面,低温冷脆问题也比较突出。 焊接连接通常采用的方法为电弧焊(包括手工电弧焊)自动(半自动)埋弧焊和气体保护焊。 侧面角焊缝主要承受剪力,塑性较好,应力沿焊缝长度方向的分布不均匀,呈两端打而中间小的状态。焊缝越长,应力分布不均匀性越显著,但临界塑性工作阶段时,产生应力重分布,可使应力分布的不均与现象渐趋缓和。 焊脚不能过小:否则焊接时产生的热量较小,而焊件厚度较大,致使施焊是冷却速度过快,产生淬硬组织,导致母材开裂。 焊脚不能过大:1.较薄焊件容易烧穿或过烧2.冷却时的收缩变形加大,增大焊接应力,焊件容易出现翘曲变形 计算长度不能过小:1.焊件的局部加热严重,焊缝起灭狐所引起的缺陷相距较近,及可能的其他缺陷使焊缝不够可

钢结构设计的八大要点

钢结构设计的八大要点 钢结构设计要点 钢结构设计简单步骤和设计思路 (一)判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有 较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住 宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 (二)结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛, 做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构 选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规 定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来 确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有 效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是 判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。(无论结构软件 如何强大,扎实的结构概念和力学分析,及可靠的手算能力,才是过 硬的素质。)钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设 计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大 悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。屋面上雪

压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨 量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节 点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选 择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用 钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为 了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型src 柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。 对抗震不利。(把受力单元尽可能的向结构外围布置,是充分利用材 料性能的关键,就像中空的竹子一样,所以外强内弱很重要。) 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的 说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响 范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。 其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转。 结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承 受1/4的总水平力。 框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足 不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截 面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑 在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。 (三)预估截面 结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的 断面形状与尺寸的假定。 钢梁可选择槽钢、轧制或焊接h型钢截面等。根据荷载与支座情况, 其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧 向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按 规范中局部稳定的构造规定预估。

[北京]办公楼及钢结构厂房施工组织设计(中英文对照)gnx

XXX3期扩建工程 Ebne Taicang Period-III Expansion Project 施 工 组 织 设 计 Construction Organization Design Nanjing Overseas Building Construction Corporation

目录 Contents 编制说明和编制依据 (11) Chapter One Compilation Instructions and Bases (11) 1.1 编制说明 (11) 1.1 Compilation Instructions (11) 1.2 编制依据 (11) 1.2 Compilation Bases (11) 第二章.工程概况 (12) Chapter Two Project Outline (12) 2.1 工程概况 (12) 2.1 Project Outline (12) 2.2 现场状况 (16) 2.2 On-the-site Condition (16) 2.3 业主要求 (17)

2.3 Owners’ requirements (17) 第三章.工程施工目标 (18) Chapter Three Goal of Project Construction (18) 3.1 工期目标 (18) 3.1 Time Limit (18) 3.2 质量目标 (18) 3.2 Quality (18) 3.3 安全目标 (19) 3.3 Safety (19) 3.4 文明施工目标 (19) 3.4 Civilized Construction (19) 第四章.施工规划 (20) Chapter Four Construction Plan (20) 4.1 机构与管理 (20)

钢结构设计原理重点修改版

填空 1.极限状态的分类:承载能力极限状态,正常使用极限状态。 2.普通碳素钢的等级:A,B,C,D 3.钢材是根据什么命名的:质量等级,脱氧方法,屈服点数值,代表屈服点的字母Q。 4.有害元素有哪些:O,S,N,P,H 5.焊缝按连接计算分哪几类:对接焊缝,角焊缝。或者承受轴心力作用时角焊缝连接计算,复杂受力时角焊缝连接计算。 6.角焊缝的分类:正面角焊缝,斜焊缝,侧面角焊缝,直角角焊缝,斜角角焊缝。 7.角钢肢背和肢尖的内力分配:等肢K1=0.7 K2=0.3不等肢(长肢水平)K1=0.75 K2=0.25不等肢(长肢垂直)K1=0.65 K2=0.35 8.螺栓的排列分类:并列,错列。 9.高强度螺栓8.8级10.9级的含义:螺栓性能等级。 10.轴心受力构件常用的截面形式:按其截面组成形式(实腹式构件,格构式构件)按常见的有(热轧型钢截面,冷弯型钢截面,轻型刚或钢板连接而成的组合截面)。 11.轴心受力构件校核的内容:刚度验算,整体稳定验算,局部稳定验算,强度验算。 12.压弯构件整体破坏形式有哪些:弯曲屈曲,弯扭屈曲,弯扭失稳。 13.节点厚度根据什么确定:梯形(最大腹杆内力),三角形(弦杆最大内力)。 14.上弦横向水平支撑间距:不大于60m。 15.拉杆压杆按什么设计:拉:强度,压:稳定性。 16.刚性杆能受什么:受拉,受压。 17.平面外的计算长度怎么取:有支撑就取支撑间距,没有就取实长。 选择 1.标准值和设计值的转换分项系数不一致 标准值X分项系数=设计值 2.低温下的钢材强度塑性会怎样? 强度提高,塑性韧性降低 3.钢材符号含义Q235AF 代表屈服点为235的A级沸腾钢 4.塑性韧性好的钢材要用到什么结构上? 多用于焊接结构 5.衡量冲击荷载能力的指标是什么? 韧性(也叫冲击韧性) 6.焊脚尺寸用什么表示? 指焊缝根角至焊缝外边的尺寸,表示为hf 7.单个普通螺栓受剪承载力的取值 140fv 8.残余应力对静力强度刚度疲劳强度的影响 9.组合梁翼缘部稳定通过什么控制? 通过宽厚比控制 10.弹性受压杆件的界性,临界力 临界力随抗弯刚度的增加和构件长度的减小而增大 11.绕虚轴受弯时设计准则是什么? 以截面边缘纤维屈服为设计准则

英文版钢结构课程设计任务Course task of Design of Building Steel Structure to student(2013,12,4)

Course Design of Steel Structure A light portal frame structure design Ⅰ,The tasks, purpose of the course design This task is implemented based on having learned two courses of the Steel Structure and Composite Structure/ Design of Building Steel Structure Through the light steel gabled structure design, comprehensive knowledge of steel structure selection, column-layout, load calculations, structural analysis, widget and node design, steel structure construction drawing training, thereby deepening on the awareness of steel structure design principles and enhancing knowledge of integrated skills. Ⅱ, The design data 1. The column grid of workshop or warehouse and eaves high of the frame: A. length: 60 m ; column spacing are: a) 6 m b) 7.5 m c) 9 m B. span of frame : a) 15 m b) 18 m c) 21 m d) 24 m e) 27 m C. eaves high: a) 6 m b) 8 m 2. Roof pitch: 1:10 (roof slope ratio) 3. The roof material : steel formed board( dead load: 0.32 kN/m2) 4.The wall material: steel formed board( dead load: 0.32 kN/m2) 5. eaves:steel plate formed

《钢结构设计规范》2017最新版对抗震更高要求

两章,“构造要求(原第 8 章)” 中与柱设计相关的内容移入 钢结构设计规范》 2017 最新版— —对抗震更高要求 导读】 目前市面上通用最基础的钢结构设计规范是 GB50017-2003 , 随着科技的进步,各种计算软件的更新及近年来频发的自然 灾害,尤其是自汶川地震以来,对建筑防灾减灾,尤其是抗 震有更高的要求,基于重重原因,新版《钢结构设计规范》 的修订出台是设计师一直很期待的。 12017 最新版《钢结构 设计规范》主要修订内容如下: 01 术语和符号(第 2 章) 删除了原规范中关于强度的术语 ,增加了本次规范新增内容 的术语。 02 基本设计规定(第 3 章)增加了“结构体系”和“截面板件 宽厚比等级”;“材料选用”及“设计指标”内容移入新章节“材料 第 4 章)”;关于结构计算内容移入新章节“结构分析及稳 定性设计(第 5 章)”;“构造要求(原第8 章)” 输及安装的原则性规定并入本章。 03 受弯构件的计算 (原第 4 章)改为“受弯构件(第 6 章)” 移入本章。 04 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算(原第 5 章)改 为“轴心受力构件(第 7 章)”及“拉弯、压弯构件(第 8 章)” 中制作、运 增加了腹板开孔的内容,“构造要求” 中与梁设计相关的内容

第7 章。 05 疲劳计算(原第6 章)改为“疲劳计算及防脆断设计(第 16 章)”增加了简便快速验算疲劳强度的方法,“构造要求(原第8 章)”中“提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求”移入本章,并增加了抗脆断设计的补充规定。 06 连接计算(原第7章)改为“连接(第11章)”及“节(点第

王轲钢结构外文翻译

毕业设计 外文资料翻译原文题目:Eurocode 3:Design of steel structures 译文题目:英国钢结构规范(第六章) 院系名称:土木建筑学院专业班级:土木工程0807班学生姓名:王轲学号:200848040702指导教师:陈东兆教师职称:副教授 附件: 1.外文资料翻译译文;2.外文原文。

附件1:外文资料翻译译文 钢结构规范 6 承载能力极限状态 6.1 常规规定 (1) 在2.4.3章中规定的局部因数γM在本章中适用于不同阻力的特征值,如下: γM0 ------ 任意等级的截面抗力 γM1 ------ 构件裂缝 γM2 ------ 截面断裂抗力 接头抗力详见EN 1993-1-8 注解1 :其他推荐数值参见93英国规范第二章到第六章;对于未在93英国规范第二章到第六章国家附录中提到的结构可以定义局部因数为γMi;宜在EN 1993-2中找到局部因数γMi. 注解2B:建筑物局部因数γMi可以在国家附录中定义,下面的数值对建筑物宜选用: γM0=1.00 γM1=1.00 γM2=1.25 6.2 截面抗力 6.2.1 常规规定 (1) 各截面单一动力荷载设计值不能超过相应的设计抗力;如果多个动力荷载同时作用,合力不能超过组合抗力. (2) 剪力滞后效应和局部屈曲效应应该包括有效宽度,根据EN 1993-1-5.剪力屈曲效应也应当根据EN 1993-1-5考虑. (3) 抗力设计值应该依据截面等级确定. (4) 依据弹性抗力进行的弹性验算可以适用于所有的截面等级,有效截面形式适用于第四等级截面. (5) 应用下面的公式对截面进行临界点的弹性屈服验算。不适用下面公式的参见6.2.8到 6.2.10. --- 计算点的局部纵向压力设计值 --- 计算点的局部横向压力设计值 --- 计算点的局部剪力设计值 注解:(5)中的验算偏于保守,因为计算时排除了局部塑性压力分布,在弹性设计中是允许的。因此这样的计算只能用于在的抗力相互作用不能执行时。

《钢结构设计原理》教学大纲

《钢结构设计原理》教学大纲 一、课程说明 1、课程简介 本课程是土木工程专业的必修课,其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习,着重讲授钢结构的基本理论与基本知识,使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景;掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素,能正确选用结构钢材;掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算;掌握各种钢结构基本构件的设计计算等,并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。 2、教学目的及要求 本课程是土木工程专业的专业基础课,是一门理论性与应用性并重的课程。在教学方法上,采用课堂讲授为主,课后自学,课堂练习等教学形式。 (一)课堂讲授 本课程在讲述的过程中,教师应尽量联系生产实际,注重物理意义,不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律,并详细讲授每章的重点、难点内容,着重培养学生分析问题和解决问题的能力。讲授中应注意理论联系实际,启迪学生的思维。为便于学生对构造的理解,可组织教学参观、观摩教学模型或采用多媒体辅助教学。 (二)课后自学 为了培养学生整理归纳,综合分析和处理问题的能力,每章都安排一部分内

容,课上教师只给出自学提纲,不作详细讲解,课后学生自学。 (三)课外作业 平时布置典型习题,以加强学生对所学知识的深入理解。 3、教学重点及难点 钢结构的连接,受弯构件、轴心受压构件、压弯构件及节点设计的计算原理。 4、教学手段及教学方法建议 主要采用传统课堂为主辅以前沿课题讲解。 5、考核方式 (一)考核方式:笔试(闭卷) (二)成绩评定标准: 考试主要采用闭卷方式,考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容,考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度,对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型包括:选择题、概念题、判断题、计算题等。 总评成绩:百分制,平时成绩占30%,闭卷考试成绩占70%。 6、选用教材 [1] 张耀春主编.《钢结构设计原理》.北京:高等教育出版社,2004 [2] 钟善桐.《钢结构稳定设计》.建筑工业出版社,2001 7、教学参考书 [1] 全国高等教育自学考试指导委员会组编.《钢结构》.武汉大学出版社出版.2000 [2] 黄呈伟主编.《钢结构基本原理》.重庆大学出版社.21世纪高等学校本科系列教材,2001 [3] 魏明钟主编.《钢结构》.武汉理工大学出版社.普通高校土木工程专业新编系列教材,2001 8、教学环节及学时安排

钢结构设计步骤与思路

钢结构设计步骤与思路 钢结构设计步骤与思路作者:佚名 时间:2008-7-30 浏览量: 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。[20] 钢结构通常有框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。

其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRc柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。[19] 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力

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