建筑結(jié)構(gòu)_高職60

1、6.1 6.1 鋼結(jié)構(gòu)的材料鋼結(jié)構(gòu)的材料6.2 6.2 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接6.3 6.3 輕鋼屋蓋輕鋼屋蓋 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板、型鋼等鋼材通過有效是由鋼板、型鋼等鋼材通過有效連接方式所形成的結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)建連接方式所形成的結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑及高層建筑結(jié)構(gòu)中。筑及高層建筑結(jié)構(gòu)中。 鋼結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點優(yōu)點是強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)自重輕、是強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)自重輕、材質(zhì)均勻，可靠性好、施工簡單、工期短、材質(zhì)均勻，可靠性好、施工簡單、工期短、具有良好的抗震性能。具有良好的抗震性能。缺點缺點是易腐蝕、耐火是易腐蝕、耐火性差、工程造價和維護(hù)費用高。性差、工程造價和維護(hù)費用高。6.1 鋼結(jié)構(gòu)的材料鋼結(jié)

2、構(gòu)的材料一、鋼材的鋼種和鋼號一、鋼材的鋼種和鋼號 （一）結(jié)構(gòu)用鋼的種類（一）結(jié)構(gòu)用鋼的種類1、按冶煉時脫氧程度分類、按冶煉時脫氧程度分類 （1）沸騰鋼）沸騰鋼 （2）鎮(zhèn)靜鋼）鎮(zhèn)靜鋼 （3）半鎮(zhèn)靜鋼）半鎮(zhèn)靜鋼 （4）特殊鎮(zhèn)靜鋼）特殊鎮(zhèn)靜鋼 2、按化學(xué)成分分類、按化學(xué)成分分類 （1）碳素鋼）碳素鋼 低碳鋼低碳鋼 中碳鋼中碳鋼 高碳鋼高碳鋼 （2）合金鋼）合金鋼 低合金鋼低合金鋼 中合金鋼中合金鋼 高合金鋼高合金鋼3、按有害雜質(zhì)含量分類、按有害雜質(zhì)含量分類 （1）普通鋼）普通鋼 （2）優(yōu)質(zhì)鋼）優(yōu)質(zhì)鋼 （3）高級優(yōu)質(zhì)鋼）高級優(yōu)質(zhì)鋼 （4）特級優(yōu)質(zhì)鋼）特級優(yōu)質(zhì)鋼4、按用途分類、按用途分類 （1）結(jié)構(gòu)鋼）

3、結(jié)構(gòu)鋼 （2）工具鋼）工具鋼 （3）特殊鋼）特殊鋼二、結(jié)構(gòu)用鋼的牌號二、結(jié)構(gòu)用鋼的牌號 1、碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼）碳素結(jié)構(gòu)鋼 表示方法：表示方法：Q數(shù)字質(zhì)量等級符號脫氧方數(shù)字質(zhì)量等級符號脫氧方法符號，字母法符號，字母Q表示鋼材的屈服點表示鋼材的屈服點，其后的數(shù)字表，其后的數(shù)字表示屈服點的數(shù)值。示屈服點的數(shù)值。（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 用鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，如平用鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，如平均碳含量為均碳含量為0.45的鋼，鋼號為的鋼，鋼號為“45”，它不是順序，它不是順序號，所以不能讀成號，所以不能讀成45號鋼。號鋼。（3）碳素工具鋼）碳素

4、工具鋼 鋼號冠以鋼號冠以“T”，后面的數(shù)字表示碳含量，如，后面的數(shù)字表示碳含量，如“T8”表示平均碳含量為表示平均碳含量為0.8。 2、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼按脫氧方法分為鎮(zhèn)靜鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼按脫氧方法分為鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，但在牌號中沒有表示脫氧方法的符和特殊鎮(zhèn)靜鋼，但在牌號中沒有表示脫氧方法的符號 。 按 國 家 標(biāo) 準(zhǔn)號 。 按 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 低 合 金 高 強(qiáng) 度 結(jié) 構(gòu) 鋼低 合 金 高 強(qiáng) 度 結(jié) 構(gòu) 鋼 GB/T159-2008生產(chǎn)的鋼材共有生產(chǎn)的鋼材共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和和Q690等等

5、8種牌號。種牌號。 （1）通用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號）通用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號 （2）專用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號）專用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號二、鋼材的品種及規(guī)格二、鋼材的品種及規(guī)格 鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要為熱軋成型的鋼板和型鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要為熱軋成型的鋼板和型鋼，以及冷加工成型的冷軋薄鋼板和冷彎薄壁型鋼，以及冷加工成型的冷軋薄鋼板和冷彎薄壁型鋼等。鋼等。（一）鋼板（一）鋼板 鋼結(jié)構(gòu)施工圖中，鋼板的表示方法為在符號鋼結(jié)構(gòu)施工圖中，鋼板的表示方法為在符號“”后加后加“寬度寬度厚度厚度”，如：，如：20020等。等。（二）熱軋型鋼（二）熱軋型鋼 角鋼角鋼分為不等邊和等邊兩種，不等邊角鋼的表示

6、分為不等邊和等邊兩種，不等邊角鋼的表示方法是在符號方法是在符號“L”后加后加“長邊寬長邊寬短邊寬短邊寬厚度厚度”，如如L125808，等邊角鋼是在符號，等邊角鋼是在符號“L”后加后加“邊長邊長厚度厚度”，如，如L1258 。 普通普通工字鋼工字鋼的型號用符號的型號用符號“I”后加截面高度的厘后加截面高度的厘米數(shù)和腹板厚度等級米數(shù)和腹板厚度等級“a、b、c”來表示，如來表示，如I20a表示表示高度為高度為200mm，腹板厚度為，腹板厚度為a類的工字鋼。類的工字鋼。 H型鋼型鋼和和T型鋼型鋼的型號分別為代號后加的型號分別為代號后加“高度高度H寬度寬度B腹板厚度腹板厚度t1翼緣厚度翼緣厚度t2”。

7、槽鋼槽鋼的型號用符號的型號用符號“” 后加截面高度的厘米數(shù)后加截面高度的厘米數(shù)來表示，如來表示，如32a表示截面高度表示截面高度320mm的槽鋼。的槽鋼。 鋼管鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管兩種，型號用代號分為無縫鋼管和焊接鋼管兩種，型號用代號“D”后加后加“直徑直徑壁厚壁厚”表示，如表示，如D1808等。等。6.2 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接鉚釘連接鉚釘連接 螺栓連接螺栓連接 焊接連接焊接連接 一、鋼結(jié)構(gòu)的連接方法一、鋼結(jié)構(gòu)的連接方法 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊接連接、螺栓連焊接連接、螺栓連接接和和鉚釘連接鉚釘連接三種。三種。 鉚釘連接鉚釘連接 鉚釘連接是將一端帶有預(yù)制釘鉚釘連接是將一

8、端帶有預(yù)制釘頭的鉚釘，經(jīng)加熱后插入連接構(gòu)件頭的鉚釘，經(jīng)加熱后插入連接構(gòu)件的釘孔中，用鉚釘槍或壓鉚機(jī)將另的釘孔中，用鉚釘槍或壓鉚機(jī)將另一端壓成封閉釘頭而成。一端壓成封閉釘頭而成。優(yōu)點：優(yōu)點：傳力可靠，塑性、韌性均較好，傳力可靠，塑性、韌性均較好，質(zhì)量易于檢查和保證，可用于重質(zhì)量易于檢查和保證，可用于重型和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)型和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。缺點：缺點：鉚接工藝復(fù)雜、費工費料，且勞鉚接工藝復(fù)雜、費工費料，且勞動強(qiáng)度高，已基本被焊接和高強(qiáng)動強(qiáng)度高，已基本被焊接和高強(qiáng)度螺栓連接所取代度螺栓連接所取代。二、焊接連接二、焊接連接（一）焊接連接的特點（一）焊接連接的特點 通過電弧產(chǎn)生的熱量使焊

9、條和焊件局部熔化，經(jīng)通過電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化，經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫，從而將焊件連接成為一體。冷卻凝結(jié)成焊縫，從而將焊件連接成為一體。優(yōu)點：優(yōu)點：構(gòu)造簡單，節(jié)約鋼材，操作方便，構(gòu)造簡單，節(jié)約鋼材，操作方便，不削弱截面，易于采用自動化作不削弱截面，易于采用自動化作業(yè)等。業(yè)等。缺點：缺點：焊縫附近因焊接高溫作用形成的焊縫附近因焊接高溫作用形成的熱影響區(qū)的材質(zhì)變脆，對裂紋敏熱影響區(qū)的材質(zhì)變脆，對裂紋敏感，在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生的感，在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和殘余變形，對結(jié)構(gòu)有殘余應(yīng)力和殘余變形，對結(jié)構(gòu)有不利影響。不利影響。 焊接方法焊接方法 鋼結(jié)構(gòu)中常用的焊接方法是鋼結(jié)構(gòu)中常用的焊接

10、方法是電弧焊電弧焊，包括，包括手工電弧焊、自動或半自動電弧焊手工電弧焊、自動或半自動電弧焊以及以及氣體保氣體保護(hù)焊護(hù)焊等。等。 手工電弧焊手工電弧焊是鋼結(jié)構(gòu)中最常用的焊接方法，其設(shè)備是鋼結(jié)構(gòu)中最常用的焊接方法，其設(shè)備簡單，操作靈活方便。但勞動條件差，生產(chǎn)效率比簡單，操作靈活方便。但勞動條件差，生產(chǎn)效率比自動或半自動焊低，焊縫質(zhì)量的變異性大，在一定自動或半自動焊低，焊縫質(zhì)量的變異性大，在一定程度上取決于焊工的技術(shù)水平。手工電弧焊常用的程度上取決于焊工的技術(shù)水平。手工電弧焊常用的焊條有焊條有碳鋼焊條碳鋼焊條和和低合金鋼焊條低合金鋼焊條，牌號有，牌號有E43型、型、E50型和型和E55型。其中型。其

11、中E表示焊條，后兩位數(shù)字表示表示焊條，后兩位數(shù)字表示焊條熔敷金屬的最低抗拉強(qiáng)度。焊條熔敷金屬的最低抗拉強(qiáng)度。 自動焊自動焊的焊縫質(zhì)量穩(wěn)定，焊縫內(nèi)部缺陷較少，塑的焊縫質(zhì)量穩(wěn)定，焊縫內(nèi)部缺陷較少，塑性及沖擊韌性較好，適合于焊接較長的直線焊縫。性及沖擊韌性較好，適合于焊接較長的直線焊縫。半自動焊半自動焊因人工操作，適用于焊曲線或任意形狀因人工操作，適用于焊曲線或任意形狀的焊縫。自動和半自動焊應(yīng)采用與主體金屬相適的焊縫。自動和半自動焊應(yīng)采用與主體金屬相適應(yīng)的焊絲和焊劑，焊絲應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，應(yīng)的焊絲和焊劑，焊絲應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，焊劑應(yīng)根據(jù)焊接工藝要求確定。焊劑應(yīng)根據(jù)焊接工藝要求確定。 （二）焊

12、縫連接形式及焊縫形式（二）焊縫連接形式及焊縫形式1、焊縫連接形式、焊縫連接形式 焊縫連接根據(jù)被連接構(gòu)件的相對位置可分為焊縫連接根據(jù)被連接構(gòu)件的相對位置可分為平接、搭接、平接、搭接、T形連接形連接和和角接角接四種形式。四種形式。 對接連接對接連接 用拼接蓋板的對接連接用拼接蓋板的對接連接 搭接連接搭接連接 T形連接形連接 T形連接形連接 角部連接角部連接 角部連接角部連接 2、焊縫形式、焊縫形式 對接焊縫按所受力的方向分為正對接焊縫、對接焊縫按所受力的方向分為正對接焊縫、斜對接焊縫和角焊縫。其中角焊縫又可分為正面斜對接焊縫和角焊縫。其中角焊縫又可分為正面角焊縫、側(cè)面角焊縫和斜焊縫。角焊縫、側(cè)面角

13、焊縫和斜焊縫。正對接焊縫正對接焊縫 斜對接焊縫斜對接焊縫 角焊縫角焊縫 焊縫根據(jù)焊工的焊縫根據(jù)焊工的施焊位置施焊位置分為俯焊（平焊）、分為俯焊（平焊）、立焊、橫焊和仰焊四種。立焊、橫焊和仰焊四種。 平焊平焊的施焊方便，質(zhì)量容易保證，效率高；的施焊方便，質(zhì)量容易保證，效率高；立焊和橫焊立焊和橫焊對焊工的操作水平要求較高，生產(chǎn)效對焊工的操作水平要求較高，生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量比俯焊差；率和焊接質(zhì)量比俯焊差；仰焊仰焊的操作條件最差，的操作條件最差，焊縫質(zhì)量不易保證，應(yīng)盡量避免采用。焊縫質(zhì)量不易保證，應(yīng)盡量避免采用。俯焊俯焊橫焊橫焊 立焊立焊 仰焊仰焊 角焊縫的形式角焊縫的形式 角焊縫角焊縫按其長度方向與

14、外力作用方向的不同按其長度方向與外力作用方向的不同，可分為平行于外力作用方向的側(cè)面角焊縫；垂直于可分為平行于外力作用方向的側(cè)面角焊縫；垂直于外力作用方向的正面角焊縫；斜交于外力作用方向外力作用方向的正面角焊縫；斜交于外力作用方向的斜向角焊縫。角焊縫的斜向角焊縫。角焊縫按截面形式的不同按截面形式的不同分為普通分為普通式、平坡式和深熔式，截面中的直角邊長度式、平坡式和深熔式，截面中的直角邊長度hf 稱為稱為焊腳尺寸焊腳尺寸， he稱為焊縫的有效厚度。稱為焊縫的有效厚度。普通式普通式 平坡式平坡式 深熔式深熔式（三）焊縫代號（三）焊縫代號 焊縫的表示方法焊縫的表示方法（四）焊縫連接構(gòu)造要求（四）焊縫

15、連接構(gòu)造要求 1、對接焊縫、對接焊縫 的構(gòu)造要求的構(gòu)造要求 對接焊縫在施焊前常需將被連接件加工成坡口，對接焊縫在施焊前常需將被連接件加工成坡口，故又稱故又稱坡口焊縫坡口焊縫。坡口的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)焊件厚度。坡口的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)焊件厚度和施焊條件來確定，以確保焊條運轉(zhuǎn)的必要空間以及和施焊條件來確定，以確保焊條運轉(zhuǎn)的必要空間以及焊縫內(nèi)部有足夠的熔透深度。坡口基本形式可分為焊縫內(nèi)部有足夠的熔透深度。坡口基本形式可分為I形、形、單邊單邊V形、形、V形、形、X形、形、U形和形和K形等。形等。 直邊縫直邊縫 單邊單邊V形坡口形坡口 V形坡口形坡口 U形坡口形坡口 K形坡口形坡口 X形坡口形坡口 當(dāng)對接焊

16、縫拼接處的焊件寬度不同或厚度相當(dāng)對接焊縫拼接處的焊件寬度不同或厚度相差差4mm以上時，為了減小應(yīng)力集中的不利影響，以上時，為了減小應(yīng)力集中的不利影響，應(yīng)將較寬或較厚的板件加工成坡度不大于應(yīng)將較寬或較厚的板件加工成坡度不大于 1 : 2.5 的斜坡。的斜坡。1:2.51:2.51:2.5（a）改變寬度）改變寬度 （b）改變厚度）改變厚度鋼板拼接鋼板拼接4）側(cè)面角焊縫的最大計算長度側(cè)面角焊縫的最大計算長度 側(cè)面角焊縫沿長度方側(cè)面角焊縫沿長度方向的剪應(yīng)力分布很不均勻，兩端大中間小，且差向的剪應(yīng)力分布很不均勻，兩端大中間小，且差值隨焊縫長度與其焊腳尺寸比值的增大而增大。值隨焊縫長度與其焊腳尺寸比值的增

17、大而增大。因此，規(guī)定側(cè)面角焊縫的計算長度不宜大于因此，規(guī)定側(cè)面角焊縫的計算長度不宜大于60hf 。當(dāng)大于上述數(shù)值時，其超過部分在計算中不予考當(dāng)大于上述數(shù)值時，其超過部分在計算中不予考慮。若內(nèi)力沿側(cè)面角焊縫全長分布時，其計算長慮。若內(nèi)力沿側(cè)面角焊縫全長分布時，其計算長度不受此限制。度不受此限制。5）搭接長度搭接長度 在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度的較小厚度的5倍，并不得小于倍，并不得小于25mm。6）轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊 當(dāng)角焊縫的端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處做當(dāng)角焊縫的端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處做長度為長度為2hf 的繞角焊時，以及所有圍焊縫的轉(zhuǎn)角處的繞角焊時，

18、以及所有圍焊縫的轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊，不能斷弧。必須連續(xù)施焊，不能斷弧。三、螺栓連接三、螺栓連接 螺栓連接是通過螺栓把連接件連接成為一體，分螺栓連接是通過螺栓把連接件連接成為一體，分為為普通螺栓普通螺栓連接和連接和高強(qiáng)度螺栓高強(qiáng)度螺栓連接。連接。優(yōu)點：優(yōu)點：施工工藝簡單、安裝方便，施工工藝簡單、安裝方便，便于拆卸便于拆卸。缺點：缺點：對制造的精度要求較高，螺對制造的精度要求較高，螺栓孔使構(gòu)件截面削弱，被連栓孔使構(gòu)件截面削弱，被連接件需相互搭接或增設(shè)輔助接件需相互搭接或增設(shè)輔助連接板等，構(gòu)造較復(fù)雜且增連接板等，構(gòu)造較復(fù)雜且增加用鋼量加用鋼量。（一）普通螺栓（一）普通螺栓1、螺栓的基本知識、螺栓的基

19、本知識 普通螺栓按加工精度，分為普通螺栓按加工精度，分為A、B、C三級。螺栓三級。螺栓的代號用字母的代號用字母M和公稱直徑的毫米數(shù)表示，如和公稱直徑的毫米數(shù)表示，如 M16、M18等。等。 A、B級螺栓（精制螺栓）級螺栓（精制螺栓） A、B級螺栓加工精度高，與孔壁接觸緊密，其連接級螺栓加工精度高，與孔壁接觸緊密，其連接變形小，受力性能好，可用于承受較大剪力和拉力的連接。變形小，受力性能好，可用于承受較大剪力和拉力的連接。但因制造和安裝費用較高，在鋼結(jié)構(gòu)中已很少采用。但因制造和安裝費用較高，在鋼結(jié)構(gòu)中已很少采用。 C級螺栓（粗制螺栓）級螺栓（粗制螺栓） 加工粗糙，尺寸不夠準(zhǔn)確，只要求加工粗糙，尺

20、寸不夠準(zhǔn)確，只要求類孔（螺栓孔在類孔（螺栓孔在單個零件上一次沖成或不用鉆模鉆成。一般孔徑比螺栓桿單個零件上一次沖成或不用鉆模鉆成。一般孔徑比螺栓桿徑大徑大12mm）。）。2、普通螺栓連接、普通螺栓連接（1）承受剪力的螺栓連接）承受剪力的螺栓連接（a）單剪）單剪 （b）雙剪）雙剪a b c d e 受剪螺栓可能出現(xiàn)五種破壞形式受剪螺栓可能出現(xiàn)五種破壞形式a、栓桿直徑較小、鋼板較厚時，可能發(fā)生栓桿直徑較小、鋼板較厚時，可能發(fā)生栓桿受剪栓桿受剪破壞破壞 。b、栓桿直徑較大、鋼板較薄時，可能發(fā)生栓桿直徑較大、鋼板較薄時，可能發(fā)生孔壁擠壓孔壁擠壓破壞破壞 。c、構(gòu)件截面被螺栓孔削弱過多時，可能發(fā)生構(gòu)件截

21、面被螺栓孔削弱過多時，可能發(fā)生凈截面受拉凈截面受拉破壞破壞 。d、螺栓孔的端距過小時，可能發(fā)生螺栓孔的端距過小時，可能發(fā)生構(gòu)件沖剪構(gòu)件沖剪破壞破壞 。e、當(dāng)栓桿過于細(xì)長時，可能發(fā)生當(dāng)栓桿過于細(xì)長時，可能發(fā)生栓桿彎曲變形栓桿彎曲變形破壞破壞 。（2）承受拉力的螺栓連接）承受拉力的螺栓連接 受拉螺栓連接是指在外力作用下，被連接受拉螺栓連接是指在外力作用下，被連接件的接觸面有被拉開的趨勢，從而使螺栓沿桿件的接觸面有被拉開的趨勢，從而使螺栓沿桿軸方向受拉。受拉螺栓的破壞通常是軸方向受拉。受拉螺栓的破壞通常是栓桿在螺栓桿在螺紋削弱的截面處被拉斷紋削弱的截面處被拉斷。（3）同時承受剪力和拉力的螺栓連接）同

22、時承受剪力和拉力的螺栓連接 對重要連接一般在牛腿下設(shè)置支托，對重要連接一般在牛腿下設(shè)置支托，以承受剪力。對次要連接，若牛腿下不設(shè)以承受剪力。對次要連接，若牛腿下不設(shè)支托，則連接螺栓同時承受剪力和沿桿軸支托，則連接螺栓同時承受剪力和沿桿軸方向拉力的作用。方向拉力的作用。 并列式并列式 錯列式錯列式3、螺栓的排列、螺栓的排列 螺栓的排列原則：簡單、統(tǒng)一而緊湊、能螺栓的排列原則：簡單、統(tǒng)一而緊湊、能滿足受力要求、構(gòu)造合理、便于安裝。螺栓的基滿足受力要求、構(gòu)造合理、便于安裝。螺栓的基本排列形式有本排列形式有并列式并列式和和錯列式錯列式兩種，并列式較簡兩種，并列式較簡單，錯列式較緊湊。單，錯列式較緊湊。

23、（1）受力要求受力要求 從受力的角度考慮，螺栓的間距及從受力的角度考慮，螺栓的間距及螺栓至構(gòu)件邊緣的距離不宜過大或過小。螺栓至構(gòu)件邊緣的距離不宜過大或過小。（2）構(gòu)造要求構(gòu)造要求 螺栓間距過大時，連接件表面不易螺栓間距過大時，連接件表面不易緊密接觸，潮氣容易侵入縫隙引起鋼板銹蝕。緊密接觸，潮氣容易侵入縫隙引起鋼板銹蝕。（3）施工要求施工要求 螺栓間距過小時，不利于轉(zhuǎn)動扳手，螺栓間距過小時，不利于轉(zhuǎn)動扳手，擰緊螺母。擰緊螺母。 根據(jù)以上要求，根據(jù)以上要求，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)規(guī)定了螺栓排列的最大、最小容許距離，排列螺定了螺栓排列的最大、最小容許距離，排列螺栓時宜按最小容許距離取用，且宜

24、取栓時宜按最小容許距離取用，且宜取5mm的的倍數(shù)，并按等距離布置，以縮小連接件的尺寸。倍數(shù)，并按等距離布置，以縮小連接件的尺寸。螺栓的排列要求螺栓的排列要求（二）高強(qiáng)度螺栓（二）高強(qiáng)度螺栓 安裝高強(qiáng)度螺栓時，通過使用特制的扳手?jǐn)Q安裝高強(qiáng)度螺栓時，通過使用特制的扳手?jǐn)Q緊螺帽，對連接件施加預(yù)定的壓力，可使緊螺帽，對連接件施加預(yù)定的壓力，可使連接件連接件的接觸面產(chǎn)生較大的摩擦力的接觸面產(chǎn)生較大的摩擦力。高強(qiáng)度螺栓連接按。高強(qiáng)度螺栓連接按其受力狀態(tài)分為其受力狀態(tài)分為摩擦型摩擦型和和承壓型承壓型兩種。兩種。 摩擦型摩擦型連接在承受剪力作用時，剪力超過板件之連接在承受剪力作用時，剪力超過板件之間可能產(chǎn)生的

25、最大摩擦阻力，板件間發(fā)生相對滑間可能產(chǎn)生的最大摩擦阻力，板件間發(fā)生相對滑移時，即認(rèn)為連接已失效而破壞。移時，即認(rèn)為連接已失效而破壞。承壓型承壓型連接在承受剪力作用時，允許板件間摩擦連接在承受剪力作用時，允許板件間摩擦力被克服并發(fā)生相對滑移，此后外力繼續(xù)增加，力被克服并發(fā)生相對滑移，此后外力繼續(xù)增加，以發(fā)生螺桿剪切破壞或孔壁擠壓破壞為其極限狀以發(fā)生螺桿剪切破壞或孔壁擠壓破壞為其極限狀態(tài)。態(tài)。 普通螺栓連接與高強(qiáng)度螺栓連接的比較普通螺栓連接與高強(qiáng)度螺栓連接的比較 普通螺栓連接普通螺栓連接中擰緊螺母對連接件產(chǎn)中擰緊螺母對連接件產(chǎn)生的預(yù)壓力很小，完全依靠螺桿承壓和抗生的預(yù)壓力很小，完全依靠螺桿承壓和抗

26、剪來傳遞剪力。剪來傳遞剪力。 高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接主要依靠擰緊螺母后，主要依靠擰緊螺母后，對連接件產(chǎn)生的預(yù)壓力夾緊構(gòu)件，由接觸對連接件產(chǎn)生的預(yù)壓力夾緊構(gòu)件，由接觸面產(chǎn)生的摩擦力來傳遞剪力。面產(chǎn)生的摩擦力來傳遞剪力。（三）螺栓圖例（三）螺栓圖例補(bǔ)充補(bǔ)充 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件 一、軸心受力構(gòu)件一、軸心受力構(gòu)件 軸心受力構(gòu)件是指軸心受力構(gòu)件是指承受承受通過截面形心通過截面形心的的軸向作用力軸向作用力的構(gòu)件，分為軸心受拉構(gòu)件的構(gòu)件，分為軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件。廣泛應(yīng)用于柱、桁架、和軸心受壓構(gòu)件。廣泛應(yīng)用于柱、桁架、網(wǎng)架、塔架和支撐等結(jié)構(gòu)中網(wǎng)架、塔架和支撐等結(jié)構(gòu)中。 1、軸心受拉構(gòu)件、軸心受

27、拉構(gòu)件 強(qiáng)度要求強(qiáng)度要求：按承載力極限狀態(tài)的要求，軸心受拉構(gòu)：按承載力極限狀態(tài)的要求，軸心受拉構(gòu)件凈截面的平均應(yīng)力不應(yīng)超過鋼材的屈服強(qiáng)度；件凈截面的平均應(yīng)力不應(yīng)超過鋼材的屈服強(qiáng)度； 剛度要求剛度要求：按正常使用極限狀態(tài)的要求，構(gòu)件應(yīng)具：按正常使用極限狀態(tài)的要求，構(gòu)件應(yīng)具有必要的剛度，否則在制造、運輸和安裝過程中容有必要的剛度，否則在制造、運輸和安裝過程中容易彎扭變形，在自重的作用下會產(chǎn)生較大撓度，在易彎扭變形，在自重的作用下會產(chǎn)生較大撓度，在承受動力荷載時會引起較大的振動等。軸心受拉構(gòu)承受動力荷載時會引起較大的振動等。軸心受拉構(gòu)件的剛度是以它的長細(xì)比來控制的。件的剛度是以它的長細(xì)比來控制的。2

28、、軸心受壓構(gòu)件、軸心受壓構(gòu)件 一般情況下，軸心受壓構(gòu)件的承載能力是由穩(wěn)一般情況下，軸心受壓構(gòu)件的承載能力是由穩(wěn)定性條件決定的。在設(shè)計時除滿足定性條件決定的。在設(shè)計時除滿足強(qiáng)度強(qiáng)度和和剛度剛度的要的要求外，還應(yīng)滿足求外，還應(yīng)滿足整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性和和局部穩(wěn)定性局部穩(wěn)定性的要求。的要求。二、受彎構(gòu)件二、受彎構(gòu)件（一）受彎構(gòu)件（梁）的類型（一）受彎構(gòu)件（梁）的類型 承受橫向荷載的實腹式受彎構(gòu)件通常稱承受橫向荷載的實腹式受彎構(gòu)件通常稱為梁。如工業(yè)建筑中的樓蓋梁、工作平臺梁、為梁。如工業(yè)建筑中的樓蓋梁、工作平臺梁、吊車梁、檁條等。吊車梁、檁條等。 鋼梁按截面的形式分為鋼梁按截面的形式分為型鋼梁型鋼梁和

29、和組合梁組合梁兩大類。兩大類。型鋼梁的截面形式型鋼梁的截面形式 組合梁的截面形式組合梁的截面形式（二）受彎構(gòu)件（梁）的穩(wěn)定性（二）受彎構(gòu)件（梁）的穩(wěn)定性1、梁的整體穩(wěn)定、梁的整體穩(wěn)定 在工程結(jié)構(gòu)中，由于荷載不可能準(zhǔn)確作用于梁的在工程結(jié)構(gòu)中，由于荷載不可能準(zhǔn)確作用于梁的垂直對稱軸平面垂直對稱軸平面，當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值后，梁在向，當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值后，梁在向下彎曲的同時，會發(fā)生下彎曲的同時，會發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形破側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形破壞，這種現(xiàn)象稱為梁的壞，這種現(xiàn)象稱為梁的整體失穩(wěn)。在設(shè)計鋼梁整體失穩(wěn)。在設(shè)計鋼梁時不僅要滿足強(qiáng)度和剛時不僅要滿足強(qiáng)度和剛度要求，還應(yīng)保證梁的度要求，還應(yīng)保證梁的

30、整體穩(wěn)定性。整體穩(wěn)定性。2、梁的局部穩(wěn)定、梁的局部穩(wěn)定 組合梁一般由翼緣和腹板等板件組成，組合梁一般由翼緣和腹板等板件組成，如果將這些板件不適當(dāng)?shù)販p薄加寬，板中壓應(yīng)如果將這些板件不適當(dāng)?shù)販p薄加寬，板中壓應(yīng)力或剪應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值后，受壓翼緣或腹板力或剪應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值后，受壓翼緣或腹板有可能偏離其平面位置出現(xiàn)波形鼓曲，這種現(xiàn)有可能偏離其平面位置出現(xiàn)波形鼓曲，這種現(xiàn)象稱為失去局部穩(wěn)定或象稱為失去局部穩(wěn)定或局部失穩(wěn)局部失穩(wěn)。6.3 鋼屋蓋鋼屋蓋 鋼屋蓋結(jié)構(gòu)主要由鋼屋蓋結(jié)構(gòu)主要由屋面、屋架屋面、屋架和和支撐支撐三三部分組成，有的還設(shè)有托架和天窗架等構(gòu)件。部分組成，有的還設(shè)有托架和天窗架等構(gòu)件。根據(jù)屋面

31、材料和屋面結(jié)構(gòu)布置情況可分為根據(jù)屋面材料和屋面結(jié)構(gòu)布置情況可分為無無檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系和和有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系。 有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系 在在屋架上設(shè)置檁條屋架上設(shè)置檁條，檁條上鋪設(shè)壓型鋼板、，檁條上鋪設(shè)壓型鋼板、石棉瓦、鋼絲網(wǎng)水泥槽形板等輕型屋面材料，石棉瓦、鋼絲網(wǎng)水泥槽形板等輕型屋面材料，屋面荷載通過檁條傳給屋架屋面荷載通過檁條傳給屋架。 有檁體系可供選有檁體系可供選用的材料種類較多，用的材料種類較多，屋架間距和屋面布置屋架間距和屋面布置較靈活，自重輕，用較靈活，自重輕，用料省，運輸和安裝較料省，運輸和安裝較輕便。但構(gòu)件的種類輕便。但構(gòu)件的種類和數(shù)量多，構(gòu)造

32、較復(fù)和數(shù)量多，構(gòu)造較復(fù)雜，安裝效率低。雜，安裝效率低。 無檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系無檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系 僅采用僅采用鋼屋架和大型屋面板鋼屋架和大型屋面板為承重構(gòu)件，為承重構(gòu)件，構(gòu)件的種類和數(shù)量少，構(gòu)造簡單，安裝方便，構(gòu)件的種類和數(shù)量少，構(gòu)造簡單，安裝方便，施工速度快，并施工速度快，并 且屋面剛度大，且屋面剛度大， 整體性好。但屋整體性好。但屋 蓋自重大，使屋蓋自重大，使屋 架桿件及下部結(jié)架桿件及下部結(jié) 構(gòu)的截面增大。構(gòu)的截面增大。 一、鋼屋架一、鋼屋架 普通鋼屋架通常由兩個角鋼組成的普通鋼屋架通常由兩個角鋼組成的T形形或十字形截面的桿件，在交匯處用焊縫連或十字形截面的桿件，在交匯處用焊縫連接接 于節(jié)點板而成

33、。鋼屋于節(jié)點板而成。鋼屋 架的架的大部分桿件屬于大部分桿件屬于 軸心受力軸心受力桿件。桿件。 鋼屋架鋼屋架受力分析受力分析的基本假定：的基本假定： 節(jié)點處所有桿件的軸線相交于一點；節(jié)點處所有桿件的軸線相交于一點； 荷載作用于節(jié)點；荷載作用于節(jié)點； 所有節(jié)點均為理想的鉸接。所有節(jié)點均為理想的鉸接。（一）常用鋼屋架的形式（一）常用鋼屋架的形式 普通鋼屋架按其外形可分為普通鋼屋架按其外形可分為三角形、三角形、梯形、平行弦梯形、平行弦等形式。在確定屋架外形時，等形式。在確定屋架外形時，應(yīng)綜合考慮建筑造型、屋面的排水要求、應(yīng)綜合考慮建筑造型、屋面的排水要求、屋架的跨度、荷載的大小等因素。屋架的跨度、荷載

34、的大小等因素。 一般情況下，屋架的外形應(yīng)盡量與均一般情況下，屋架的外形應(yīng)盡量與均布荷載的彎矩圖相近，以使布荷載的彎矩圖相近，以使弦桿弦桿受力均勻；受力均勻；腹桿腹桿布置應(yīng)盡量使短桿受壓，長桿受拉。布置應(yīng)盡量使短桿受壓，長桿受拉。1、三角形屋架、三角形屋架 三角形屋架三角形屋架適用于屋適用于屋面坡度較大面坡度較大（i 1/3）的有的有檁體系檁體系，由于其外形與均布，由于其外形與均布荷載的彎矩圖不相適應(yīng)，使荷載的彎矩圖不相適應(yīng)，使弦桿的內(nèi)力沿屋架跨度分布弦桿的內(nèi)力沿屋架跨度分布不均勻不均勻，當(dāng)屋面太重或跨度，當(dāng)屋面太重或跨度很大時則不經(jīng)濟(jì)。使用跨度很大時則不經(jīng)濟(jì)。使用跨度一般在一般在1824m之間

35、。之間。 2、梯形屋架、梯形屋架 梯形屋架外形較接近梯形屋架外形較接近彎矩圖，各節(jié)間彎矩圖，各節(jié)間弦桿受力較弦桿受力較均勻均勻，且腹桿較短。當(dāng)使用，且腹桿較短。當(dāng)使用卷材防水屋面時，宜采用這卷材防水屋面時，宜采用這種形式。其坡度一般為種形式。其坡度一般為 i = 1/81/16，跨度可達(dá)，跨度可達(dá)36m。是目前工業(yè)廠房屋蓋中最常是目前工業(yè)廠房屋蓋中最常用的屋架形式。用的屋架形式。3、平行弦屋架、平行弦屋架 平行弦屋架的優(yōu)點是平行弦屋架的優(yōu)點是上、下弦和腹桿等同類的桿上、下弦和腹桿等同類的桿件長度一致、規(guī)格統(tǒng)一，節(jié)件長度一致、規(guī)格統(tǒng)一，節(jié)點構(gòu)造類型少，便于制造。點構(gòu)造類型少，便于制造。由于用作屋

36、架時，由于用作屋架時，弦桿的內(nèi)弦桿的內(nèi)力分布不夠均勻力分布不夠均勻，故常用作，故常用作托架或屋蓋結(jié)構(gòu)的一些支撐。托架或屋蓋結(jié)構(gòu)的一些支撐。（二）鋼屋架的主要尺寸（二）鋼屋架的主要尺寸 屋架的主要尺寸是指屋架的屋架的主要尺寸是指屋架的高度高度和和跨度跨度。 屋架的屋架的最大高度最大高度取決于建筑高度和運輸界限；取決于建筑高度和運輸界限；最小最小高度高度取決于剛度要求；取決于剛度要求；經(jīng)濟(jì)高度經(jīng)濟(jì)高度由桿件總用鋼量最由桿件總用鋼量最少的條件確定。一般情況下，少的條件確定。一般情況下， 三角形屋架的高度三角形屋架的高度取取(1/61/4) l ;梯形屋架的跨中高度取梯形屋架的跨中高度取(1/101/

37、6) l ，端部高度一般不宜小于端部高度一般不宜小于1/18 l 。l 為屋架的跨度。為屋架的跨度。屋架的屋架的標(biāo)志跨度標(biāo)志跨度 l 一般是指柱網(wǎng)軸線的橫向間距；一般是指柱網(wǎng)軸線的橫向間距；屋架的屋架的計算跨度計算跨度 l0 是指支座反力間的距離。鋼屋架是指支座反力間的距離。鋼屋架的標(biāo)志跨度通常以的標(biāo)志跨度通常以3m為模數(shù)，在為模數(shù)，在1836m之間之間 。二、鋼屋蓋支撐二、鋼屋蓋支撐 鋼屋蓋支撐體系的作用鋼屋蓋支撐體系的作用（1）使整個屋蓋結(jié)構(gòu)形成一個穩(wěn)定的空間幾）使整個屋蓋結(jié)構(gòu)形成一個穩(wěn)定的空間幾何體系，確保屋蓋的空間剛度和整體性何體系，確保屋蓋的空間剛度和整體性 。（2）承受和傳遞縱向水

38、平荷載（風(fēng)荷載、懸）承受和傳遞縱向水平荷載（風(fēng)荷載、懸掛吊車的制動力、地震荷載等）。掛吊車的制動力、地震荷載等）。（3）保證屋蓋結(jié)構(gòu)在架設(shè)和安裝過程中的穩(wěn)）保證屋蓋結(jié)構(gòu)在架設(shè)和安裝過程中的穩(wěn)定性。定性。1、上弦橫向水平支撐、上弦橫向水平支撐 上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐位于屋架上弦平面位于屋架上弦平面，橫向沿屋架，橫向沿屋架全跨布置?？v向一般布置在房屋兩端（或每個溫度區(qū)段全跨布置?？v向一般布置在房屋兩端（或每個溫度區(qū)段兩端）的第一個開間，并沿房屋的縱向每隔兩端）的第一個開間，并沿房屋的縱向每隔60m左右增左右增設(shè)一道。設(shè)一道。 上弦橫向水平支撐由交叉的斜桿和剛性系桿組成，上弦橫向水平支撐由

39、交叉的斜桿和剛性系桿組成，主要作用主要作用是保證屋架上弦平面外的穩(wěn)定，提高上弦桿的是保證屋架上弦平面外的穩(wěn)定，提高上弦桿的承載能力。承載能力。2、下弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐 下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐位于屋架下弦平面位于屋架下弦平面，一般與上弦，一般與上弦橫向水平支撐布置在同一開間，以便組成穩(wěn)定的空間結(jié)橫向水平支撐布置在同一開間，以便組成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)體系。它的腹桿也是由交叉的斜桿及剛性系桿組成。構(gòu)體系。它的腹桿也是由交叉的斜桿及剛性系桿組成。主要作用主要作用是作為山墻抗風(fēng)柱的支點，承受并傳遞山墻傳是作為山墻抗風(fēng)柱的支點，承受并傳遞山墻傳來的縱向風(fēng)荷載以及地震、懸掛吊車等引起的水

40、平力。來的縱向風(fēng)荷載以及地震、懸掛吊車等引起的水平力。3、下弦縱向水平支撐、下弦縱向水平支撐 下弦縱向水平支撐布置在下弦縱向水平支撐布置在屋架下弦兩端節(jié)間屋架下弦兩端節(jié)間處，沿處，沿房屋全長布置，與屋架下弦橫向水平支撐共同形成一個房屋全長布置，與屋架下弦橫向水平支撐共同形成一個封閉的支撐系統(tǒng)。封閉的支撐系統(tǒng)。主要作用主要作用是保證平面排架結(jié)構(gòu)的空間是保證平面排架結(jié)構(gòu)的空間工作、加強(qiáng)房屋的整體剛度。工作、加強(qiáng)房屋的整體剛度。4、垂直支撐、垂直支撐 垂直支撐垂直支撐布置在設(shè)有上、下弦橫向水平支撐的布置在設(shè)有上、下弦橫向水平支撐的開間內(nèi)開間內(nèi)。通?？缍刃∮?。通?？缍刃∮?0m的梯形屋架在屋架兩端的梯形屋架在屋架兩端和跨中各設(shè)置一道垂直支撐，當(dāng)跨度大于和跨中各設(shè)置一道垂直支撐，當(dāng)跨度大于30m時，時，則在兩端和跨度則在兩端和跨度1/3處分別設(shè)置。三角形屋架跨度處分別設(shè)置。三角形屋架跨度小于小于18m的只需在跨中設(shè)置，大于的只需在跨中設(shè)置，大于18m時在時在1/3跨度跨度處分別設(shè)置。處分別