《钢结构》考前辅导 ↑复习要点 例题详解
《钢结构》考前辅导 复习要点 例题详解
第1、2章材料与设计原理 第一节钢材的力学性能 、强度 屈服强度y-一设计标准值(设计时可达的最大应力) 抗拉强度fu-一钢材的最大应力强度,fuy为钢材的强度 安全储备系数 理想弹塑性一一工程设计时将钢材的力学性能,假定为 一理想弹塑性体 、塑性一一材料发生塑性变形而不断裂的性质 重要指标一一好坏决定结构安全可靠度,内力重分布,保 证塑性破坏,避免脆性破坏 用伸长率衡量
第1、2章 材料与设计原理 第一节 钢材的力学性能 一、强度 ◼ 屈服强度fy－－设计标准值（设计时可达的最大应力）； ◼ 抗拉强度fu－－钢材的最大应力强度，fu/fy为钢材的强度 安全储备系数。 ◼ 理想弹塑性－－工程设计时将钢材的力学性能，假定为 一理想弹塑性体 二、塑性－－材料发生塑性变形而不断裂的性质 ◼ 重要指标－－好坏决定结构安全可靠度，内力重分布，保 证塑性破坏，避免脆性破坏。 ◼ 用伸长率衡量
韧性一一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、冷弯性能一一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、可焊性一一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 第二节钢结构的破坏形式 塑性破坏与脆性破坏 影响因素一一化学成分、冶金质量、温度、冷作硬化、 时效、应力集中、复杂应力
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 第二节 钢结构的破坏形式 ◼ 塑性破坏与脆性破坏 ◼ 影响因素－－化学成分、冶金质量、温度、冷作硬化、 时效、应力集中、复杂应力
第3节钢材性能的影响因素 化学成分一C、S、P、Mn、Si 冶金与轧制 、时效 四、温度一正温与负温,热塑现象、冷脆现象 五、冷作硬化 六、应力集中与残余应力一残余应力的概念以及它的影响。 七、复杂应力状态一强度理论,同号应力,异号应力。 第4节设计原理 以概率论为基础的极限状态设计方法;分项系数表达式。 ■两种极限状态一正常使用与承载能力极限状态 ■可靠性一一安全性、适用性、耐久性的通称 ■失效概率一一结构不能完成预定功能的概率
第3节 钢材性能的影响因素 一、化学成分－C、S、P、Mn、Si 二、冶金与轧制 三、时效 四、温度－正温与负温，热塑现象、冷脆现象 五、冷作硬化 六、应力集中与残余应力－残余应力的概念以及它的影响。 七、复杂应力状态－强度理论，同号应力，异号应力。 第4节 设计原理 ◼ 以概率论为基础的极限状态设计方法；分项系数表达式。 ◼ 两种极限状态－正常使用与承载能力极限状态。 ◼ 可靠性－－安全性、适用性、耐久性的通称 ◼ 失效概率－－结构不能完成预定功能的概率
■可靠度一一可靠性的概率度量,在规定的时间内(设计基 准期一分5、25、50以及100年),规定的条 件(正常设计、施工、使用、维护)完成预定 功能的概率 ■可靠度的控制一一控制失效概率小到一定水平。 第五节钢材的品种、牌号与选择 ■品种一炭素钢Q235;低合金钢Q345、Q390、Q420 牌号的表示方法一Q、屈服强度值、质量等级(碳素钢AD, 低合金钢AE),冶金脱氧方法(F、b、Z、TZ) 影响选择的因素 结构的重要性(结构的安全等级分一级(重要),二级 (一般),三级(次要))、荷载情况(动、静荷载) 连接方法(Q235A不能用于焊接结构)、环境温度
◼ 可靠度－－可靠性的概率度量，在规定的时间内（设计基 准期－分5、25、50以及100年），规定的条 件（正常设计、施工、使用、维护）完成预定 功能的概率。 ◼ 可靠度的控制－－控制失效概率小到一定水平。 第五节 钢材的品种、牌号与选择 ◼ 品种－炭素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420 ◼ 牌号的表示方法－Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢A~D， 低合金钢A~E）,冶金脱氧方法（F、b、Z、TZ） ◼ 影响选择的因素 结构的重要性（结构的安全等级分一级（重要），二级 （一般），三级（次要））、荷载情况（动、静荷载）、 连接方法（Q235A不能用于焊接结构）、环境温度
第3章钢结构的连接 第1节钢结构的连接方法与特点 ■焊接连接一对接焊缝,角焊缝 ■螺栓连接一普通螺栓,髙强螺栓 ■铆钉连接一已基本被高强螺栓代替。 第2节焊缝连接 、焊接特性 、焊接方法一电弧焊(手工,自动埋弧以及气体保护焊) 电阻焊和气焊。 2、特点一省材、方便、适用强;热影响区变脆,残余应力 与变形,质量变动大。 3、焊缝缺陷一裂纹、气孔、未焊透、夹渣、烧穿等
第3章 钢结构的连接 第1节 钢结构的连接方法与特点 ◼ 焊接连接－对接焊缝，角焊缝 ◼ 螺栓连接－普通螺栓，高强螺栓 ◼ 铆钉连接－已基本被高强螺栓代替。 第2节 焊缝连接 一、焊接特性 1、焊接方法－电弧焊（手工，自动埋弧以及气体保护焊）、 电阻焊和气焊。 2、特点－省材、方便、适用强；热影响区变脆，残余应力 与变形，质量变动大。 3、焊缝缺陷－裂纹、气孔、未焊透、夹渣、烧穿等
4、焊接形式 按焊件相对位置一平接(对接)、搭接以及垂直连接。 按施焊位置一俯焊(平焊)、横焊、立焊以及仰焊。 ■按截面构造一对接焊缝及角焊缝 第3节对接焊缝的构造与计算 构造 破口形式一型、单边V型、双边V型、U型、K型及X型。 引、落弧板 ■变厚度与变宽度的连接一≥1:4斜面。 ■质量等级与强度一一级综合性能与母材相同; 二级强度与母材相同; 三级折减强度 计算一一同构件
4、焊接形式 ◼ 按焊件相对位置－平接（对接）、搭接以及垂直连接。 ◼ 按施焊位置－俯焊（平焊）、横焊、立焊以及仰焊。 ◼ 按截面构造－对接焊缝及角焊缝 第3节 对接焊缝的构造与计算 一、构造 ◼ 破口形式－I型、单边V型、双边V型、U型、K型及X型。 ◼ 引、落弧板 ◼ 变厚度与变宽度的连接－≥1：4斜面。 ◼ 质量等级与强度－一级综合性能与母材相同； 二级强度与母材相同； 三级折减强度 二、计算－－同构件
第4节角焊缝的构造与计算 、构造 部位 项目 构造要求 备注 h/≤1.241(钢管结构除外) 1为较薄焊件厚度,t为 上限 t≤6时,h/≤t 对板边 焊脚尺寸 t>6时,hr≤t-(1~2) 板边角焊缝的板件厚度 h t2为较厚焊件厚度,对自 下限 h≥1.5√2;当≤4时,hr=t 动焊hr可减1mm;对单 面T形焊h应加1mm。 t为焊件厚度。 「40h八(受动力荷);60h/(静力荷载或间接承受内力沿侧缝全长均匀分布 焊缝长度 上限 动力荷载); 者不限 下限 8h/和40mm 杆端与节点板 用两侧面角焊 长度l l≥l 缝连接,如右 图 距离l l≤16t1(t1>12mm时); lo≤200mm(t1≤12mm时) t1为较薄焊件厚度 搭接连接搭接最小长度 5及25mm 1为较薄焊件厚度
第4节 角焊缝的构造与计算 一、构造
■角焊缝分直角与斜角(锐角与钝角)两种截面。 ■直角型又分普通、平坡、深熔型(凹面型) ■板件厚度悬殊时角焊缝设计及边缘焊缝(P56,图3.21) 、受力特性 ■正面焊缝应力状态复杂,但内力分布均匀,承载力高; ■侧面焊缝应力状态简单,但内力分布不均,承载力低。 ■破坏为45喉部截面,设计时忽略余高。 三、角焊缝的计算 2ot|+,,,sr a)=mhl T·rT·r 1px+/, N ∑ hl B f ∑ h l
◼ 角焊缝分直角与斜角（锐角与钝角）两种截面。 ◼ 直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）； ◼ 板件厚度悬殊时角焊缝设计及边缘焊缝（P56，图3.21） 二、受力特性 ◼ 正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载力高； ◼ 侧面焊缝应力状态简单，但内力分布不均，承载力低。 ◼ 破坏为45o喉部截面，设计时忽略余高。 三、角焊缝的计算 ( ) w f f f f + f 2 2 2 6 e w M f mh l M = P x y T f I I T r I T r + = = w f f e w f f h l N = 2 w f e w f f h l N = 2
第5节普通螺栓连接 、连接性能与构造 受剪连接的破坏形式一一板端冲剪、螺杆受弯、螺杄剪切、 孔壁挤压、板件净截面(直线、折线)。构造满足前两种, (e≥2d6;∑t≤5d)。 ■受剪连接受力方向螺栓受力不均,一定长度时需折减。 ■受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。 施工及受力要求,螺栓有排布距离要求(栓距、线距、边距、 端距) ■分精制(A、B级)及粗制(C级,不能用于主要受力连接) 、计算 1、单个连接承载力 (1)、受剪连接 ■抗剪与承压:M=nm户N=a∑mNm=mn(,N)
第5节 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）。 ◼ 受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减。 ◼ 受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。 ◼ 施工及受力要求，螺栓有排布距离要求（栓距、线距、边距、 端距）。 ◼ 分精制（A、B级）及粗制（C级，不能用于主要受力连接） 二、计算 1、单个连接承载力 ⑴、受剪连接 ◼ 抗剪与承压： b V V b V f d N n 4 2 = b c b c N = dt f ( ) b c b V b Nmin = min N ,N