河海大学钢结构复习资料
钢结构特点：1、可靠性高2、材料强度高、结构自重轻3、塑性、韧性好4、制作与安装工业化程度高、施工周期短5、密闭性能好6、耐腐蚀性差7、耐热性较好，耐火性差8、低温冷脆倾向钢结构应用范围：1.大跨度空间结构2.高层建筑3.工业建筑4.轻型结构5.高耸结构6.活动式结构(应用水利工程)7.可拆卸或移动结构8.容器和大直径管道9.抗震要求高的建筑10.急需早日交付使用的工程11.特种结构钢结构满足可靠性必须具备的功能：结构的安全性、适用性、耐久性总称为结构的可靠性结构设计的目的是：在满足可靠性的前提下，做到可持续发展、技术先进、经济合理和确保质量设计方法：1. 概率极限状态设计法：承载能力极限状态，正常使用极限状态2. 容许应力设计法钢结构连接以破坏强度而非屈服作为承载能力极限（非设计）塑性破坏：构件产生明显的变形并断裂破坏应力超过屈服强度fy，并达到抗拉强度fu脆性破坏：破坏前无明显变形破坏应力小于屈服强度fy钢结构设计取屈服强度fy作为强度极限承载力指标三个基本机械性能指标：屈服强度fy（E=0）、抗拉强度fu、伸长率δ（反映塑性变形能力）影响可焊性的因素：含碳量、碳当量、板厚、钢材屈服强度（均与焊接难度正相关）影响钢材性能的主要因素（钢材的转脆因素）：化学成分。钢材生产过程。温度。冷加工硬化和时效硬化。复杂应力状态。应力集中。荷载作用速度钢的种类：1.按化学成分：碳素钢、合金钢。合金含量：低合金钢、中合金钢、高合金钢2.按脱氧程度：镇静钢、沸腾钢、半镇静钢、特殊镇静钢碳素结构钢Q235BF的含义：屈服强度为235MPa的B级沸腾钢碳素结构钢的表达方式：屈服点的字母Q+屈服强度值+质量等级（A、B、C、D、E，E最好，Q235没有E）+脱氧方法符号（F、B、Z、TZ）钢结构主要钢材：热轧钢板、热轧型钢、冷成型薄壁型钢优先使用型钢热轧型钢：角钢、槽钢、工字钢、H型钢角钢表示方法：“∟”后加“长边×短边×厚度”(不等边角钢)加“边长×厚度”(等边角钢)H型钢与工字钢相比：翼缘宽，等厚度，分布更合理，抗弯刚度大，用钢量少钢结构的连接方法：焊缝连接（最主要）、螺栓连接、铆钉连接焊接特点：优点：1.构造简单2.节约钢材3.不削弱截面4.施工快速5.连接的密闭性好，刚度大缺点：1.焊缝热影响区内钢材变脆2.产生焊接残余应力、残余变形3.低温冷脆问题不同强度构件焊接，焊条与低强度一方适应：Q235和Q345钢的构件焊接，采用E43螺栓连接特点：优点：1.施工简单，装拆方便2.高强螺栓连接紧密、耐疲劳，受动载可靠缺点：1.开孔截面削弱2.拼装对孔，增加工作量3.需要搭接或拼接板、角钢等连接件，费料焊接方法：1.电弧焊（主要）2.电阻焊3.熔嘴电渣焊药皮的作用：1.稳定电弧；2.形成保护气体和熔渣，防止氧、氮使钢材变脆；3.合金元素改善焊缝力学性能按焊缝构造分类：对接焊缝、角焊缝质量检验：焊缝分为三级，I、II级需要外观检查和超声波探伤，III级只需外观检查对接焊缝为III级时强度比焊件低，须验算对接焊缝传力特点：直接、平顺，无显著应力集中，受力性能良好侧焊缝：强度低，塑性好端焊缝：应力集中严重，强度高，塑性差hf过小：热量小，冷却快焊缝易产生裂纹不易焊透hf过大：薄焊件易烧穿或咬边，热影响区大，残余应力和残余变形，易脆裂焊接残余应力成因：不均匀温度场导致焊件不均匀的膨胀和收缩残余应力种类：纵向残余应力、横向残余应力、沿厚度方向的残余应力残余应力对静力承载能力无影响减小焊接残余应力和残余变形的方法：合理的焊缝设计，合理安排焊接及制造工艺。普通螺栓传递剪力机理：栓杆受剪，孔壁承压受剪螺栓破坏的五种形式：螺栓剪断。钢板孔壁挤压破坏。钢板拉断。端部钢板剪坏。螺栓弯曲破坏10.9级高强度螺栓的含义：10表示热处理后最低抗拉强度为1000。9表示屈强比为0.9承压型高强度螺栓仅用于静力承重结构的连接中缀材作用：连接分肢，承受剪力截面选型要求：1.用料经济 2.形状简单便于制作 3.便于连接轴心受力构件的承载力极限状态是以屈服强度为极限理想轴心受压构件稳定承载力与钢号无关失稳形式：1.弯曲失稳2.扭转失稳3.弯扭失稳初始缺陷对整体稳定性的影响因子：1.构件初弯曲2.荷载初偏心3.残余应力4.支座约束局部稳定计算准则：1.局部临界应力大于整体临界应力2.局部临界应力大于屈服应力轴心受压构件设计原则：1.等稳定性原则杆件在两个主轴方向上的整体稳定承载力尽量接近因此尽可能使两个方向的稳定系数相等2.宽肢薄壁原则满足板件宽厚比限值条件下，截面分布尽量远离形心3.尽量采用双轴对称截面4.构造简单、便于制作5.便于与其它构件连接6.选择可供应用的钢材规格设计实腹柱优先选用H型钢高厚比超限时，可设置纵向加劲肋以减小有效高度，也可利用屈曲后强度准则进行设计轴心稳定系数Φ根据钢号、截面类型、长细比
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