1、文檔編碼 : CE2B9A3J5M1 HJ3L10P3K5R1 ZV3Q7L10B10V4鋼結構的特點：1. 鋼材強度高、塑性和韌性好 符合2. 鋼結構的重量輕 3. 材質均勻,和力學運算的假定比較4. 鋼結構制作簡便, 施工工期短 5. 鋼結構密閉性好6. 鋼結構耐腐蝕性差7. 鋼材耐熱但不耐火 8. 鋼結構可能發生脆性斷裂 鋼結構的破壞形式 鋼材有兩種性質完全不同的破壞形式,即塑性破壞和脆性破壞；鋼結構所用材料雖然 有較高的塑性和韌性,但一般也存在發生塑性破壞的可能,在確定條件下,也具有脆 性破壞的可能；塑性破壞是由于變形過大,超過了材料或構件可能的應變才能而產生的,而且僅在構 件的應力達

2、到了鋼材的抗拉強度后才發生；破壞前構件產生較大的塑性變形,斷裂后 的斷口呈纖維狀,色澤發暗；在塑性破壞前,構件發生較大的塑性變形,且變形連續 的時間較長,簡潔準時被發覺而實行補救措施,不致引起嚴肅后果；另外,塑性變形 后顯現內里重分布,使結構中原先受力不等的部分應力趨于均勻,因而提高了結構的 承載才能；構件應力超過屈服點,并且達到抗拉極限強度后,構件產生明顯的變形并斷裂；常溫 及靜態荷載作用下,一般為塑性破壞；破壞時構件有明顯的頸縮現象；常為杯形,呈 纖維狀,色澤發暗；在破壞前有很明顯的變形,并有較長的變形連續時間,便于發覺 和補救；脆性破壞前塑性變形很小,甚至沒有塑性變形,運算應力可能小于鋼

3、材的屈服點,斷 裂從應力集中處開頭；冶金和機械加工過程中產生的缺陷,特別是缺口和裂縫,常是斷裂的發源地；破壞前沒有任何預兆,破壞時突然發生的,斷口平直并呈有光澤的晶粒狀；由于脆性破壞前沒有明顯的預兆,無法準時察覺和實行補救措施,而且個別構 1 / 6 件的斷裂常會引起整體結構塌毀,后果嚴肅,缺失較大,因此,在設計,施工和使用 過程中,應特別留意防止鋼結構的脆性破壞；在破壞前無明顯變形,平均應力也?。ㄒ话愣夹∮谇c）,沒有任何預兆；局部高峰值應力可能使材料局部拉斷形成裂紋；沖擊振動荷載； 低溫狀態等可導致脆性破壞；平直和呈有光澤的晶粒；突然發生的,危險性大,應盡量防止；低碳鋼的應力應變曲線：1

4、. 彈性階段：段：純彈性階段E A 點對應應力：p（比例極限）e （彈性0 B 點對應應力：段：有確定的塑性變形,但整個段卸載時極限）2. 屈服階段：應力與應變不在呈正比關系, 應變增加很快, 應力應變曲線呈鋸齒波動,顯現應力不增加而應變仍在連續進展；其最高點和最低點分別稱為上屈服點和下屈服點；下屈服點穩固,設計中以下屈服點為依據；3. 強化階段：隨荷載的增大,應力緩慢增大,但應變增加較快；當超過屈服臺階,材 料顯現應變硬化,曲線上升,至曲線最高處,這點應力稱為抗拉強度或極限強度；4. 頸縮階段：截面顯現了橫向收縮,截面面積開頭顯著縮小,塑像變形快速增大,應 力不斷降低,變形卻連續進展,直至

5、F 點試件斷裂；疲乏破壞：鋼材的疲乏斷裂是微觀裂紋在連續反復荷載作用下不斷擴展直至斷裂的脆 性破壞；鋼材的疲乏強度取決于構造狀況（應力集中程度和殘余應力）、作用的應力幅、反復 荷載的虛幻次數,而和鋼材的靜力強度無明顯關系；鋼結構的連接方法：焊接連接：不減弱構件截面,構造簡潔,節省鋼材,焊縫處薄；弱鉚釘連接：塑性和韌性極好,質量簡潔檢查和保證,費材又費工；螺栓連接：操作 簡潔便于拆卸；焊接連接的優點： 1. 焊件間可以直接相連,構造簡潔,制作加工便利 2. 不減弱截面,2 / 6 節省材料 3. 連接的密閉性好,結構的剛度大 量；4. 可實現自動化操作,提高焊接結構的質缺點： 1. 焊縫鄰近的熱

6、影響區內,鋼材的金相組織發生轉變,導致局部材質變脆 2. 焊接殘余應力和殘余變形使受壓構件承載力降低3. 焊接結構對裂紋很敏捷,局部裂紋一旦發生,簡潔擴展至整個截面,低溫冷脆問題也比較突出；焊接連接通常接受的方法為電弧焊（包括手工電弧焊）自動（半自動）埋弧焊和氣體 愛惜焊；側面角焊縫主要承擔剪力,塑性較好,應力沿焊縫長度方向的分布不均勻,呈兩端打 而中間小的狀態；焊縫越長,應力分布不均勻性越顯著,但臨界塑性工作階段時,產 生應力重分布,可使應力分布的不均與現象漸趨緩和；焊腳不能過小：否就焊接時產生的熱量較小,而焊件厚度較大,致使施焊是冷卻速度 過快,產生淬硬組織,導致母材開裂；焊腳不能過大：1

7、. 較薄焊件簡潔燒穿或過燒 焊件簡潔顯現翹曲變形2. 冷卻時的收縮變形加大, 增大焊接應力,運算長度不能過小： 1. 焊件的局部加熱嚴肅,焊縫起滅狐所引起的缺陷相距較近,及 可能的其他缺陷使焊縫不夠牢靠； 對于搭接連接的側面角焊縫而言, 由于力線彎折大,也會造成嚴肅的應力集中；不能過長：側面角焊縫在彈性階段沿長度方向受力不均勻,兩端大而中間小,焊縫越 長,應力集中越明顯；焊接殘余應力對結構性能的的影響：1. 焊接應力不會影響結構的靜力強度2. 焊接應力的存在增大了結構的變形,故降低了結構的剛度； 3. 焊接應力必定會降低受壓構件的穩固承載力 4. 在厚板或具有交叉焊縫的強狂下,將產生三向焊接拉

8、應力；阻礙了塑性變形的進展,增加了鋼材在低溫下的脆斷傾向； 5. 會對結構的疲乏強度有明顯的不利影響；3 / 6 一般螺栓連接的工作性能：抗剪連接時最常見的螺栓連接；在抗剪試驗中,試件由零載始終加載至連接破壞的全過程,經受了以下三個階段：1. 彈性階段：施加荷載之初, 連接中的剪力較小, 荷載靠板件接觸面間的摩擦力傳遞,螺栓桿與孔壁之間的間隙保持不變 2. 相對滑移階段：當荷載增大,連接中的剪力達到板件間摩擦力的最大值,板件間產 生相對滑移,其最大滑移量為螺栓桿與孔壁之間的間隙,直至螺栓桿與孔壁接觸 3. 彈塑性階段：荷載連續增加,連接所承擔的外力主要靠螺栓與孔壁接觸傳遞；螺栓 桿主要受剪力外

9、,仍承擔彎矩和軸向拉力,而孔壁就受到擠壓；由于材料的彈性,也由于螺栓桿的伸長受到螺帽的約束,曲線呈上升狀態；增大了板件間的壓緊力, 使板件間的摩擦力增大,荷載連續增加,在此階段即使有很小的增量,連接的剪切變形也快速加大,直到連接 的最終破壞；螺栓抗剪連接達到極限承載力時,可能的破壞形式：1. 螺桿剪斷：螺栓桿直徑較小而板件較厚2. 孔壁擠壓破壞 : 直徑較大、板件較薄3. 構件拉斷 : 板件截面可能由于螺栓孔減弱太多而被拉斷 端距范疇內的板件可能會被螺栓桿沖剪破壞；4. 端部鋼板沖剪破壞：端距太小,前三種似乎通過運算防止破壞,第四種通過構造方法防止 高強度螺栓連接的工作性能：高強度螺栓連接和一

10、般螺栓連接的主要區分在于一般螺 栓連接在受剪時依靠螺栓栓桿承壓和抗剪來傳遞剪力,在擰緊螺帽是螺栓產生的預拉 力很小,其影響可以忽視；而高強度螺栓除了其材料強度高之外,擰緊螺栓仍施加很大的預拉力,使被連接板件的接觸面之間產生壓緊力,因而板件間存在很大的摩擦力；預拉力、連接板件抗滑移系數和鋼材種類都直接影響其承載力；高強螺栓受剪受拉強 度中,受拉強度較大； 由于預拉力作用, 板件間在承擔荷載前已經存在較大的壓緊力,拉力作用第一要抵消這種壓緊力；4 / 6 軸心受力構件的設計應同時中意承載才能極限狀態和正常使用極限狀態的要求；軸心受拉構件的設計需要分別進行強度和剛度的運算,軸心受壓構件的設計需要進行

11、強度、整體穩固、局部穩固和剛度運算；軸心受力構件的剛度通過限制其長細比來保證；理想軸心受壓構件：假設構件完全挺立,荷載沿構件形心軸作用,在受荷之前構件無初始應力、初彎曲和初偏心等缺陷,截面沿構件時均勻的；三種屈曲形式丟失穩固：1. 彎曲屈曲：構件的截面只繞一個主軸旋轉,構件縱軸有直線變為曲線,這是雙軸對稱截面構件最常見的屈曲形式；（工字形）2. 扭轉屈曲：失穩時構件除支承端外的各截面均繞縱軸扭轉（十字形截面）3. 彎扭屈曲：單軸對稱截面構件繞對稱軸屈曲是,在發生彎曲變形的同時必定相伴著扭轉（T 形）b 1 10 .0 1 235工字形截面受壓翼緣翼緣板外伸部分的寬厚比與長細比的關系：t yf取

12、構件兩方向長細比的較大值,小于 1. 長細比 2. 鋼種30 取 30,大于 100 取 100 2 A0 x x 27雙肢綴條式格構式構件的換算長細比：A 1（也是等穩法就的穩固條件；靠虛軸、實軸等穩即等穩法就；）x整個構件對虛軸的長細比 A1 一個節間內兩側斜綴條毛截面面積之和折算應力：32f2c321fc222（c 腹板運算高度邊緣同一點的彎曲正應力、剪應力和局部壓cc1Mxy 1cFInItw當和c 異號時,11.2當和c 同號時,111.應力）b0.6時梁已進入非彈性工作階段,整體穩固臨界應力有明顯降低,必需對其修正；b1.070 .2821.0當bbfy1即yf 就把握構件強度用來把握而不用b5 / 6 受壓翼緣板的外伸部分為三邊簡支板：b 1b 113235 yft當梁在彎曲作用的強度按彈性運算：15235tyft 為翼緣板的厚度, b1 翼緣板的外伸寬度彎曲應力、剪應力和局部壓應力共同作用下,運算腹板的局部穩固是,第一應布置加勁肋（增加局部穩固）,然后進行局部穩固運算,如不中意要求,應調整加勁肋間距重新驗算；不考慮腹板屈曲后強度時,組合梁腹板宜按以下規定配置加勁肋：h 0 80 2351、當 t w f y 時,可不配置橫向加勁肋