鋼結(jié)構(gòu)知識點總結(jié)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第一章 緒論 鋼結(jié)構(gòu)的特點1、鋼結(jié)構(gòu)自重較輕 2、鋼結(jié)構(gòu)工作的可靠性較高3、鋼材的抗振 （震 ）性、抗沖擊性好 4、鋼結(jié)構(gòu)制造的工業(yè)化程度較高， 施工周期短 5、鋼材的塑性， 韌性好 6、鋼材的密閉性好 7、 鋼材的強(qiáng)度高 8、普通鋼材耐銹蝕性差 9、普通鋼材耐熱不耐火 10、鋼材低溫時脆性增大。 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍：大跨度結(jié)構(gòu)：用鋼結(jié)構(gòu)重量輕。 高層建筑：用鋼結(jié)構(gòu)重量輕和抗震性能好。強(qiáng)度高，截面尺寸小，提高有效使用面積。 工業(yè)建筑：用鋼結(jié)構(gòu)施工周期短，能承受動力荷載。輕質(zhì)結(jié)構(gòu)：冷彎薄壁型鋼，輕型鋼。 高聳結(jié)構(gòu)：輕，截面尺寸小。抗震抗風(fēng)?；顒邮浇Y(jié)構(gòu)：輕。 可拆卸或移動的結(jié)構(gòu)：輕，

2、運輸方便，拆卸方便。容器和大直徑管道：密閉性好。 抗震要求高的結(jié)構(gòu)，急需早日交付的結(jié)構(gòu)工程，特種結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的：安全性，耐久性，適用性。影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素：荷載效應(yīng)S 和結(jié)構(gòu)抗力 RZ=R-S Z 表示結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能狀態(tài)的函數(shù)，簡稱功能函數(shù)。 Z=0 極限狀態(tài)。 概論極限狀態(tài)設(shè)計方法：承載能力極限狀態(tài)：1. 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分失去平衡，如傾覆等.2. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或鏈接因超過材料的強(qiáng)度而破壞，包括疲勞破壞，或過度變形不適于繼續(xù)承載。3. 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系4. 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失整體穩(wěn)定性。5. 低級喪失承載能力而破壞。 正常使用極限狀態(tài)：1. 影響正常使用或外觀的變形 2.影響正

3、常使用或耐久性能的局部破壞（包括裂縫） 影響正常使用的振動。影響正常使用的其他特定狀態(tài)。可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。 鋼結(jié)構(gòu)連接是以破壞強(qiáng)度而不是屈服作為承載能力的極限狀態(tài)。第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料 鋼材按照脫氧方法，分為沸騰鋼，半鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼，脫氧劑硅和錳。 熱軋型鋼：鋼錠加熱至 1200-1300 度，通過軋鋼機(jī)將其軋制成所需形狀和尺寸。 熱處理：淬火，正火，回火。鋼材疲勞： 在反復(fù)荷載下在應(yīng)力低于鋼材抗拉強(qiáng)度甚至低于屈服點時突然斷裂， 屬脆性破壞 原因：焊接結(jié)構(gòu)：應(yīng)力幅非焊接結(jié)構(gòu)：應(yīng)力幅 + 應(yīng)力比1.鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值為什么要按厚度進(jìn)行劃分？同種

4、類鋼材， 隨著厚度或者直徑的減小， 鋼材的軋制力和軋制次數(shù)的增加， 鋼材的致密性較 好，存在大缺陷的幾率較小，故強(qiáng)素會提高，而且鋼材的塑性也會提高。2. 碳，硫，磷對鋼材的性能有哪些影響？ 碳含量增加，強(qiáng)度提高，塑性，韌性和疲勞強(qiáng)度下降，同時惡化可焊性和抗腐蝕性。硫使鋼熱脆， 即高溫時鋼材變脆。 降低鋼的塑性韌性， 可焊性耐疲勞性能， 有害成分。 <0.045% 磷使鋼冷脆。 即低溫時使鋼變脆。 含量應(yīng) <0.05% 但磷也可提高鋼材的強(qiáng)度和抗銹性。 <0.12% 氧使鋼熱脆。3. 促使鋼材轉(zhuǎn)脆的主要因素有哪些？（1）鋼材質(zhì)量差、厚度大：鋼材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量過高

5、,晶粒較粗 ,夾雜物等冶金缺陷嚴(yán)重 ,韌性差等；較厚的鋼材輥軋次數(shù)較少，材質(zhì)差、韌性低，可能存在較多的冶 金缺陷。（2）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件構(gòu)造不合理：孔洞、缺口或截面改變急劇或布置不當(dāng)?shù)仁箲?yīng)力集中嚴(yán)重。（3）制造安裝質(zhì)量差：焊接、安裝工藝不合理,焊縫交錯 ,焊接缺陷大 ,殘余應(yīng)力嚴(yán)重；冷加工引起的應(yīng)變硬化和隨后出現(xiàn)的應(yīng)變時效使鋼材變脆。（4）結(jié)構(gòu)受有較大動力荷載或反復(fù)荷載作用：但荷載在結(jié)構(gòu)上作用速度很快時（如吊車行進(jìn) 時由于軌縫處高差而造成對吊車梁的沖擊作用和地震作用等） ，材料的應(yīng)力 - 應(yīng)變特性就要 發(fā)生很大的改變。隨著加荷速度增大 ,屈服點將提高而韌性降低。特別是和缺陷、應(yīng)力集中、 低溫等因素同

6、時作用時 ,材料的脆性將顯著增加。（5）在較低環(huán)境溫度下工作： 當(dāng)溫度從常溫開始下降肘 ,材料的缺口韌性將隨之降低 ,材料逐 漸變脆。這種性質(zhì)稱為低溫冷脆。不同的鋼種,向脆性轉(zhuǎn)化的溫度并不相同。同一種材料,也會由于缺口形狀的尖銳程度不同 ,而在不同溫度下發(fā)生脆性斷裂。4. 應(yīng)力集中對鋼材的機(jī)械性能有何影響，設(shè)計時如何減小應(yīng)力集中？ 在材料斷面急劇變化， 結(jié)構(gòu)形狀急劇變化， 材料內(nèi)部有氣孔、 夾渣等缺陷， 斷面開孔等部位， 應(yīng)力比正常值高出許多， 這種現(xiàn)象就叫應(yīng)力集中。 應(yīng)力集中是因為零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或 加工制造未按設(shè)計要求倒角或倒圓所致。 主要產(chǎn)生在零件的面面交截處。 結(jié)果是導(dǎo)致零件材 應(yīng)

7、力集中系數(shù)的大小，只與構(gòu)件形狀和尺寸有關(guān)，與材料無關(guān)。冷彎實驗主要檢驗鋼材的什么性能？ 冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，是鋼材的重要工藝性能。 冷彎試驗?zāi)芊从吃嚰澢幍乃苄宰冃危?能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、 內(nèi)應(yīng)力和夾 雜物等缺陷。 冷彎試驗也能對鋼材的焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗， 能揭示焊件受彎表面是否存 在未熔合、裂縫及雜物等缺陷。冷彎性能也是鋼材機(jī)性能的一項指標(biāo)， 它是比單向拉伸試驗更為嚴(yán)格的一種試驗方式。 它不 僅能驗鋼材承受規(guī)定的彎曲變形能國， 還能反映出鋼材內(nèi)部的冶金缺陷， 如結(jié)晶情況、 非金 屬夾雜物的分布情況等。 因此它是判別鋼材塑懷性能和質(zhì)量后個綜合性指標(biāo)，

8、 常作為靜力拉 伸試驗和沖擊試驗等補(bǔ)充試驗。 對一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件所采用的鋼材， 可不必通過冷彎試驗： 只有 某些重要結(jié)構(gòu)和需要冷加工的構(gòu)件，才要求它不僅伸長率合格，而且冷彎試驗也要合格。 鋼材在多軸應(yīng)力狀態(tài)下，如何確定他的屈服條件？用折算應(yīng)力 沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載的作用下斷裂時吸收機(jī)械能能力，是衡量鋼材抵抗可能因低 溫，應(yīng)力集中， 沖擊荷載作用等而導(dǎo)致脆性斷裂一項機(jī)械性能， 脆性斷裂總是發(fā)生在有缺口 高峰應(yīng)力地方。 由沖擊韌性值 （ak）和沖擊功 （ Ak ）表示，其單位分別為 J/cm2和 J（焦耳） 。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范驗算疲勞強(qiáng)度的時候，為什么把構(gòu)件和結(jié)構(gòu)和連接分成 8 組，依據(jù)？ 對于

9、一定的疲勞壽命 n，不同構(gòu)件和連接發(fā)生疲勞破壞時應(yīng)力幅大小主要取決于構(gòu)造形式。 應(yīng)力集中大構(gòu)造形式， 其破壞的時候應(yīng)力幅值較小。 依據(jù)是按構(gòu)造形式引起的應(yīng)力集中程度。 鋼材的破壞形式分為塑性破壞與脆性破壞兩類。 塑性破壞的特征是：鋼材在斷裂破壞時產(chǎn)生很大的塑性變形，又稱為延性破壞， 其斷口呈纖維狀，色發(fā)暗，有時能看到滑移的痕跡。 鋼材的塑性破壞可超過采用一種 標(biāo)準(zhǔn)圓棒試件行拉伸破壞試驗加以驗證。鋼材?。喊l(fā)生塑性破壞時變形特征明顯， 很存易被發(fā)現(xiàn)力：及時采取補(bǔ)救措施，因而不致引起嚴(yán)重后果。而且適度的塑性交形 能起到調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的作用，使原先結(jié)構(gòu)應(yīng)力不均勻的部分趨于均勻、從而提高結(jié)構(gòu)的承載能力

10、。 脆性破壞的特征是：鋼材稈斷裂破壞時沒有明顯的變形征兆， 其斷口平齊，呈有 光澤的見粒狀 。鋼材的脆件破壞可通過來用一種比標(biāo)準(zhǔn)圓棒試什更粗，計在其中部 位置車削出小凹槽 （凹槽處的凈截面積與標(biāo)淮圓棒相同 ）的試件進(jìn)行拉伸破壞試驗加 以驗證。由于脆性破壞具有突然性，無法預(yù)測，故比塑性破壞要危險得多，在鋼結(jié)構(gòu) 工程設(shè)計、施工與安裝中應(yīng)采取話當(dāng)措施盡力避免。鋼結(jié)構(gòu)對鋼材有哪些要求？ 材料的強(qiáng)度高，塑性和韌性好；材質(zhì)均勻，和力學(xué)計算的假定比較符合；制作簡便，施工周 期短；質(zhì)量輕；鋼材耐腐蝕性差；鋼材耐熱，但不耐火；選用鋼材時應(yīng)該考慮哪些因素？ 選用鋼材時，考慮 :結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、連接方法、工

11、作環(huán)境、應(yīng)力狀態(tài)和鋼材厚度， 結(jié)構(gòu)受力性質(zhì)等， 選擇合適牌號和質(zhì)量等級的鋼材。 要確保結(jié)構(gòu)物的安全可靠， 要經(jīng)濟(jì)合理。 國際上鋼號的表示方法一般包括哪幾部分？ 三個部分。字首符號，鋼材的強(qiáng)度值，鋼材的質(zhì)量等級。第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接1.鋼結(jié)構(gòu)常用的連接方法有哪些種？各種的特點是什么？ 鋼結(jié)構(gòu)常用的連接方法有：焊縫連接、螺栓連接、鉚接； 焊縫連接：屬剛接（ 可以承受彎矩 ），除了直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中、超低溫狀態(tài)下，均 可采用焊縫連接。構(gòu)造簡單，節(jié)約鋼材，加工方便，一定條件下還可以采用自動化操作，生 產(chǎn)效率高，焊縫連接剛度大，密封性能好。缺點是脆性增大，產(chǎn)生殘余應(yīng)力及殘余變形。 螺栓連接： 屬鉸

12、接（ 彎矩為零 ）一般情況下均可使用。 分為普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接。 優(yōu)點是現(xiàn)場作業(yè)快，容易拆除，維修方便；浪費鋼材。缺點是增加制造工作量，削弱構(gòu)件截 面，比焊接多費鋼材。鉚接：當(dāng)結(jié)構(gòu)受力較小的情況下使用；優(yōu)點是塑性和韌性好，傳力可靠，易于檢查和保證， 可以承受動載的重型結(jié)構(gòu)。缺點是工藝復(fù)雜，用鋼量多。焊條的選用應(yīng)該和焊接鋼材的性能相適應(yīng)。Q235-E43 Q345-E50 Q390,Q420-E55.43 代表焊縫熔敷金屬或?qū)雍缚p的抗拉強(qiáng)度。 電弧焊：產(chǎn)生電弧熱，加熱金屬并融化。電阻焊：利用電流的電阻產(chǎn)生的熱量。 焊縫缺陷：焊縫尺寸偏差；咬邊；弧坑；未熔合；母材被燒穿；氣孔；非金屬夾

13、渣；裂紋。 以上的缺陷，一般會引起應(yīng)力集中， 削弱焊縫有效截面， 降低承載力， 尤其裂紋對焊縫受力 危害最大，不允許發(fā)生。對接焊縫需進(jìn)行強(qiáng)度驗算的情況：只對有拉應(yīng)力構(gòu)件中的三級對接焊縫，才需專門計算 角焊縫正面角焊縫：平行于焊縫。（端焊縫） 側(cè)面角焊縫：垂直于焊縫。 在角焊縫設(shè)計中，對焊腳尺寸和計算長度有哪些構(gòu)造要求？為什么？ 最大焊腳尺寸：防止焊縫過燒焊件；最小焊腳尺寸：防止焊縫冷裂； 最大計算長度：防止應(yīng)力沿焊縫長度不均勻分布； 最小計算長度：防止焊縫沿長度缺陷幾率增加。 在計算正面角焊縫時，什么情況需要考慮強(qiáng)度設(shè)計值增大系數(shù) f ？為什么？正面角焊縫需要考慮，側(cè)面角焊縫和直接承受動力荷載

14、的情況下不需要考慮。 殘余應(yīng)力與殘余變形的成因是什么？如何減少焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形？ 焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的主要原因是焊接過程中，對焊件的不均勻加熱和冷卻。1、焊接位置的合理安排； 2、焊縫尺寸要適當(dāng)； 3、焊縫數(shù)量宜少； 4、應(yīng)盡量避免兩條或三 條焊縫垂直交叉； 5、盡量避免在母材厚度方向的收縮應(yīng)力。 焊接殘余應(yīng)力對構(gòu)件的影響是什么？1 對靜力強(qiáng)度無影響；剛度降低；構(gòu)件穩(wěn)定性降低；疲勞強(qiáng)度降低，更易低溫冷脆。10.螺栓在鋼板上和型鋼上排列的容許距離有哪些規(guī)定，他們是根據(jù)哪些要求確定的？ 受力要求：端距：以免端部被剪掉。栓距和線距：3d，否則螺孔周圍應(yīng)力集中地相互影響較大，且對鋼板的截面削

15、弱過多，從而降低其承載力。構(gòu)造要求： 螺栓間距不宜過大， 尤其是受壓板件當(dāng)栓距過大時，容易發(fā)生凸曲現(xiàn)象，板和剛 性構(gòu)件連接時，栓距過大不易緊密接觸，潮氣容易侵入縫隙銹蝕。施工要求：栓距應(yīng)該有足夠的距離，以便于轉(zhuǎn)動扳手，擰緊螺母。 普通螺栓連接在受剪時依靠螺栓栓桿承壓和抗剪傳遞剪力， 在擰緊螺帽時螺栓產(chǎn)生的預(yù)拉力 很小，其影響可以忽略。高強(qiáng)度螺栓除了其材料強(qiáng)度高之外， 擰緊螺栓還施加很大的預(yù)拉力， 使被連接板件的接觸面 之間產(chǎn)生壓緊力，因而板件問存在很大的摩擦力。螺栓群在扭矩的作用下，在彈性受力階段的最大的螺栓，其內(nèi)力值在什么假定下求得的？1，被連接板件為絕對剛性體。 2，螺栓時彈性體。 3，各

16、螺栓繞螺栓群的形心旋轉(zhuǎn)，使螺栓 沿垂直于旋轉(zhuǎn)半徑 r 的方向受剪，各螺栓所受的剪力大小與 r 成正比。15.拉剪普通螺栓和拉剪高強(qiáng)度螺栓摩擦型的連接的計算方法有何不同，拉剪高強(qiáng)度螺栓承 壓型連接的計算方法又有何不同？高強(qiáng)度螺栓實際上有摩擦型和承壓型兩種。 摩擦型高強(qiáng)度螺栓承受剪力的準(zhǔn)則是設(shè)計荷載引起的剪力不超過摩擦力。 承壓型高強(qiáng)度螺栓則是以桿身不被剪壞或板件不被壓壞為設(shè)計準(zhǔn)則。只不過是設(shè)計是否考慮滑移。 摩擦設(shè)計就認(rèn)為達(dá)到破壞狀態(tài)，在技術(shù)最終破壞相當(dāng)于普通螺栓破壞 （螺普通螺栓可重復(fù)使用， 高強(qiáng)螺栓,承壓型擰掉梅花頭。普通螺栓抗摩擦型高強(qiáng)螺栓和承壓型高強(qiáng)螺栓實際上是同一種螺栓， 型高強(qiáng)螺栓絕

17、對不能滑動，螺栓不承受剪力， 一旦滑移， 上比較成熟； 承壓型高強(qiáng)螺栓可以滑動， 螺栓也承受剪力， 栓剪壞或鋼板壓壞） 建筑結(jié)構(gòu)的主構(gòu)件的螺栓連接， 一般均采用高強(qiáng)螺栓連接。 不可重復(fù)使用。高強(qiáng)螺栓一般用于永久連接。 高強(qiáng)螺栓是預(yù)應(yīng)力螺栓 ,摩擦型用扭矩扳手施加規(guī)定預(yù)應(yīng)力 剪性能差，可在次要結(jié)構(gòu)部位使用。普通螺栓只需擰緊即可。普通螺栓一般為 4.4級、4.8 級、5.6級和 8.8級。高強(qiáng)螺栓一般為 8.8級和 10.9級，其中 10.9級居多。 8.8級 與8.8S 是相同等級。普通螺栓與高強(qiáng)螺栓的受力性能與計算方法均有所區(qū)別的。 高強(qiáng)螺栓的受力首先是通過在其內(nèi)部施加預(yù)拉力P，然后在被連接件

18、之間的接觸面上產(chǎn)生摩擦阻力來承受外荷載的，而普通螺栓則是直接承受外荷載的。受剪螺栓達(dá)到承載力五種破壞形式： 螺栓剪斷 ：螺栓直徑較小鋼板較厚?？妆跀D壓壞：螺栓直徑過大鋼板較薄。鋼板拉斷：螺孔削弱過多 端部鋼板剪斷：短距過小 栓桿受彎破壞：螺栓過于細(xì)長。承壓型高強(qiáng)度螺栓受剪連接和普通螺栓相同， 受拉連接和摩擦型相同， 拉剪連接公式有根號。 第四章 軸心受力桿件 綴材作用是將各分支連成整體， 并承受構(gòu)件繞虛軸彎曲時的剪力， 綴材分為綴條和綴板兩類。 軸心受力構(gòu)件的截面選型要求是：用料經(jīng)濟(jì)；形狀簡單，便于制作；便于與其他構(gòu)件連接。隨遇平衡：外界擾動除去后不能恢復(fù)到初始平衡位置，仍能保持新的平衡位置，

19、臨界狀態(tài)。 軸心受壓構(gòu)件的承載力， 除長細(xì)比很小和有孔洞等削弱的構(gòu)件可能由強(qiáng)度控制外， 通常是由 整體穩(wěn)定條件決定承載力。.軸心受力桿件整體失穩(wěn)時屈曲形式：彎曲、扭曲 雙軸對稱截面軸心受壓構(gòu)件的屈曲形式一般為 可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)屈曲。單軸對稱截面軸心受壓構(gòu)件繞非對稱軸屈曲時， 力所通過的截面形心與截面的扭轉(zhuǎn)中心不重合， 于彎扭屈曲 。彎扭彎曲屈曲 ，當(dāng)截面的扭轉(zhuǎn)剛度較小的時候， 有為彎曲屈曲， 若 繞對稱軸屈曲 ，由于軸心壓 此時發(fā)生的彎曲變形總伴隨著扭轉(zhuǎn)變形， 屬截面無對稱軸的軸心受壓構(gòu)件，其屈曲形式都為彎扭屈曲。上述三種失穩(wěn)的適用條件：理想彈塑性曲線，無殘余應(yīng)力。 軸心受壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)承載力與

20、哪些因素有關(guān)，其中哪些因素被稱為初始缺陷？ 長細(xì)比，構(gòu)件不同方向的長細(xì)比 截面的形狀和尺寸、材料的力學(xué)性能（強(qiáng)度，塑性） 初始缺陷：（1）縱向殘余應(yīng)力縱向殘余應(yīng)力使構(gòu)件剛度降低，也降低穩(wěn)定承載力。（2）初彎曲由于殘余應(yīng)力的存在，初彎曲使截面更早進(jìn)入塑性，降低穩(wěn)定承載力。（3）初偏心初偏心對穩(wěn)定承載力的影響本質(zhì)上同初彎曲。（4）桿端約束桿端約束越強(qiáng)（如固定），承載力會越高。（5）構(gòu)件幾何長度短柱通常產(chǎn)生強(qiáng)度破壞，長柱、中長柱產(chǎn)生失穩(wěn)破壞（6）構(gòu)件截面幾何特征截面回轉(zhuǎn)半徑增大，穩(wěn)定承載能力提高。 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算應(yīng)以極限承載力 Nu 為依據(jù)。軸心受壓截面分類的依據(jù)：考慮不同的截面形狀和尺

21、寸， 不同的加工條件和殘余應(yīng)力的分布及大小、不同的屈曲方向，采用數(shù)值分析法來計算構(gòu)件的 Nu 值，得到了四類曲線，根據(jù)四N不大于構(gòu)件的極限承載類曲線分成四種不同的截面形式。 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性計算應(yīng)使構(gòu)件承受軸心壓力的設(shè)計值 力 Nu，引入抗力分項系數(shù) R軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定：設(shè)計時板件的寬度和厚度之比通常鋼結(jié)構(gòu)中的軸心受壓構(gòu)件大多由若干矩形平面薄板組成， 都比較大，使截面具有較大的回轉(zhuǎn)半徑，獲得較高的承載力。 目前關(guān)于軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定計算采用的兩種設(shè)計原則：1.不允許出現(xiàn)局部失穩(wěn)，即板件受到的壓應(yīng)力不超過局部失穩(wěn)的臨界應(yīng)力。2. 允許出現(xiàn)局部失穩(wěn)， 利用板件屈曲后強(qiáng)度， 壓應(yīng)力

22、不超過板件發(fā)揮屈曲后強(qiáng)度極限承載力。 當(dāng)工字形或箱型截面軸心受壓構(gòu)件腹板的高厚比不滿足上式要求時， 可采用縱向加勁肋加強(qiáng) 腹板。上述公式中，鋼材的屈服強(qiáng)度 fy 不需要區(qū)分鋼材厚度。 熱軋型鋼的工字鋼，槽鋼，角鋼，鋼管在確定尺寸時，已考慮局部穩(wěn)定性要求，可不做局部 穩(wěn)定性驗算。但熱軋 H 型鋼應(yīng)進(jìn)行局部穩(wěn)定性計算。加勁板件：兩縱邊均與其他板件相連接。 部分加勁板件：一縱邊與其他板件相連接，另一縱邊由符合要求的邊緣卷邊加勁的板件。 非加勁板件：一縱邊與其他板件連接，一縱邊自由。軸心受壓構(gòu)件設(shè)計原則： 軸心受壓構(gòu)件需要滿足強(qiáng)度，剛度，整體穩(wěn)定，局部穩(wěn)定的要求，對于格構(gòu)式，還應(yīng)滿足分 支穩(wěn)定要求，并

23、對綴材進(jìn)行設(shè)計。1.截面面積分布應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離主軸線， 即盡量加大截面輪廓尺寸而減小板厚， 以增加截面慣性矩。 2.使兩個主軸的穩(wěn)定承載力盡量相等，即兩軸穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效果好。3. 盡量采用對軸對稱截面，避免彎扭失穩(wěn)。4. 構(gòu)造簡單，便于制作。便于與其他構(gòu)件連接，選擇可供應(yīng)的鋼材規(guī)格。 實腹式軸心受壓構(gòu)件有型鋼構(gòu)件和組合截面構(gòu)件兩類，型鋼構(gòu)件制作費用低，優(yōu)先選用。 對于軋制 H 型鋼，由于其兩個方向長細(xì)比比較接近，經(jīng)濟(jì)，設(shè)計軸心受壓實腹柱優(yōu)先采用。 提高軸心壓桿鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值能否提高其穩(wěn)定承載能力？為什么？不能。 因為軸心受壓柱正常條件下要滿足強(qiáng)度條件外，還必須滿足構(gòu)件受力的穩(wěn)定性要求。 而且在通

24、常情況下其極限承載力是由穩(wěn)定條件決定的， 而影響軸心受壓桿件整體穩(wěn)定的因素 主要有構(gòu)件的長細(xì)比 ，截面形狀、 鋼材種類等因素故僅提高軸心受壓柱的鋼材抗壓強(qiáng)度是 不能提高其穩(wěn)定承載能力的。軸心受力構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 為什么要按截面形式和對應(yīng)軸分成 4 類？同一截面關(guān)于兩個形 心主軸方向?qū)Τ休d力的影響有何不同？由于軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力和多種因素有關(guān)，力，經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計和可靠度分析按照截面形式、 軸心受壓構(gòu)件翼緣和腹板的局部穩(wěn)定計算公式中， 考慮板的局部失穩(wěn)不先于桿件的整體失穩(wěn)的原則 對應(yīng)的是較大的長細(xì)比。熱軋型鋼制成的軸心受壓構(gòu)件是否要進(jìn)行局部穩(wěn)定性驗算？根據(jù)常用截面形式， 不同加工所產(chǎn)生殘余應(yīng) 板厚

25、、屈曲方向、 和加工條件歸納為 4 種。為什么不取兩方向長細(xì)比的較小值？ cr，桿件整體失穩(wěn)計算中 cr= f，H 型鋼需要。在動力荷載作用時會發(fā)生較大的振軸心受壓構(gòu)件為何要進(jìn)行剛度計算？計算公式是什么形式？ 當(dāng)構(gòu)件處于非豎直位置時， 自重可使構(gòu)件產(chǎn)生較大撓曲， 動。因此，構(gòu)件應(yīng)具有一定的剛度來滿足結(jié)構(gòu)的正常使用要求。第五章 梁 毛截面面積是不扣除孔洞的截面面積。凈截面面積是扣除孔洞的截面面積。有效截面面積是考慮屈曲后強(qiáng)度但并不扣除孔洞的截面有效面積。 有效凈截面面積是考慮屈曲后強(qiáng)度并且扣除孔洞的截面有效面積。主要承受彎矩或者彎矩與剪力共同作用的平面結(jié)構(gòu)稱為受彎構(gòu)件， 分為實腹式和格構(gòu)式兩類

26、實腹式受彎構(gòu)件通常稱為梁，格構(gòu)式受彎構(gòu)件稱為桁架。鋼梁按制作方法可分為型鋼梁和組合梁兩大類。 型鋼梁又可分為熱軋型和冷成型兩大類。 根據(jù)梁截面沿長度方向有無變化，分為等截面梁和變截面梁兩類。 根據(jù)支撐情況分為簡支梁，懸臂梁，連續(xù)梁，多采用簡支梁，制造簡單，安裝方便，可以避 免支座沉陷所產(chǎn)生的內(nèi)力。預(yù)應(yīng)力梁：使梁在工作荷載作用前產(chǎn)生反向彎曲， 從而提高鋼梁在外荷載作用下的承載能力。 鋼梁在荷載作用下，可在一個主軸平面內(nèi)受彎，稱為單向彎曲梁。 也可在兩個主軸平面內(nèi)受彎，稱為雙向彎曲梁或斜向彎曲梁。梁格：主梁和次梁縱橫交叉連接組成。分為簡單梁格，普通梁格，復(fù)式梁格。 設(shè)計梁時按照極限承載狀態(tài)計算，包

27、括強(qiáng)度，整體穩(wěn)定，局部穩(wěn)定三方面。 若驗算不滿足要求，對于固定集中荷載作用，可設(shè)置支承加勁肋； 對于移動荷載作用，則需選用腹板較厚的截面。對于翼緣上承受均布荷載的梁，不需要進(jìn)行局部承壓應(yīng)力的驗算。 梁喪失穩(wěn)定性總是表現(xiàn)為受壓翼緣發(fā)生較大的側(cè)向變形和受拉翼緣發(fā)生較小的側(cè)向變形的 梁不需要計算穩(wěn)定性的兩軸情況：1.有鋪板（各種鋼筋混凝土板和鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固連接。2.工字型截面簡支梁受壓翼緣的自由長度與其寬度之比不超過表5-8上述穩(wěn)定計算的理論依據(jù)是以梁不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形為前提的。 為防止扭轉(zhuǎn)變形，可以在梁的支座翼緣處設(shè)置側(cè)向支撐，設(shè)置加勁肋，或采用箱型截面。 加勁肋的種類和作用橫向

28、加勁肋：防止剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力作用可能引起的腹板失穩(wěn)， 縱向加勁肋：防止彎曲應(yīng)力可能引起的腹板失穩(wěn)。 短加勁肋：主要防止由局部壓應(yīng)力可能引起的腹板失穩(wěn)。 當(dāng)集中荷載作用處設(shè)有支撐加勁肋，將不再考慮集中荷載對腹板產(chǎn)生的局部壓應(yīng)力作用。 截面上通過分支腹板的軸線稱為實軸，通過綴材平面的軸線稱為虛軸。 簡支梁需要哪些條件，才能按部分截面發(fā)展塑性計算抗彎強(qiáng)度？ 對承受靜力荷載或間接承受動力荷載的簡支梁， 只是有限制地利用塑性發(fā)展， 取塑性發(fā)展總 深度不大于截面高度的 1/4.截面塑性發(fā)展系數(shù)的意義是什么？與截面形狀系數(shù)(形常數(shù))有什么關(guān)系？ 有一定塑性發(fā)展的截面彎矩 與截面邊緣剛達(dá)到屈服應(yīng)力時的截面彎

29、矩的比值定義為截面塑 性發(fā)展系數(shù)。截面形狀系數(shù)是梁截面 極限彎矩 值與 屈服彎矩 值的比值。 截面形狀系數(shù)與截面的幾何形狀有關(guān)，而與材料的性質(zhì)無關(guān)。提高梁的整體穩(wěn)定性最有效的方法是什么？(1) 改變梁截面形狀。 如提高梁的高度或增大翼緣寬度； (2) 增加側(cè)向支撐點， 這樣可以減小 梁的在弱軸計算截面內(nèi)的計算長度； (3) 無法增加側(cè)向支撐，就將截面改為箱型截面； (4) 改變端部支撐形式，如鉸接改為固端，增加梁兩端支撐點對梁的約束程度。 最有效而經(jīng)濟(jì)的方法是 (1) 最有效的方法是增大受壓翼緣的寬度；( 2) 在梁的側(cè)向增設(shè)支撐 點來提高梁的抗扭和側(cè)向抗彎能力。若考慮截面部分塑性，設(shè)計組合梁

30、時，梁的翼緣板應(yīng)該滿足什么條件？寬厚比限值。 組合梁的截面高度由哪些條件確定？是否都必須滿足？當(dāng) he<hmin 時，梁高如何確定？ 主要由跨度、荷載大小、板厚等因素決定。經(jīng)濟(jì)、剛度和抗彎能力、建筑容許高度。 第六章：拉彎和壓彎構(gòu)件 軸心受力構(gòu)件：只承受通過截面形心線的軸向作用力構(gòu)件。分為軸心受拉和軸心受壓。 彎矩由形心引起。拉彎和壓彎構(gòu)件：同時承受彎矩和軸心拉力或軸心壓力的構(gòu)件。壓彎構(gòu)件稱為梁柱 彎矩可由縱向荷載不通過截面形心的偏心所引起。 也可由橫向荷載引起。 或由構(gòu)件端部的轉(zhuǎn) 角約束產(chǎn)生的端部彎矩引起。只有繞截面一個形心主軸的彎矩時，稱為單向拉彎構(gòu)件或壓彎構(gòu)件。 繞截面兩個形心主軸

31、都有彎矩時，稱為雙向拉彎構(gòu)件或壓彎構(gòu)件。 截面形式分為實腹式和格構(gòu)式兩大類。 當(dāng)彎矩較小和正負(fù)彎矩的絕對值大致相等或使用有特殊要求時，常采用雙軸對稱截面。 當(dāng)構(gòu)件的正負(fù)彎矩絕對值相差較大時，為了節(jié)省鋼材，常采用單軸對稱截面。破壞形式： 拉彎構(gòu)件是其強(qiáng)度破壞，以截面出現(xiàn)塑性鉸作為其承載力極限。 拉彎構(gòu)件一般只進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計算， 但當(dāng)彎矩較大而拉力較小時， 拉彎構(gòu)件與梁的受力狀 態(tài)接近，也應(yīng)考慮和計算構(gòu)件的整體穩(wěn)定以及受壓板件或分肢的局部穩(wěn)定。截面抵抗矩( W)就是截面對其形心軸慣性矩與截面上最遠(yuǎn)點至形心軸距離的比值。 承重結(jié)構(gòu)用鋼材應(yīng)保證的基本力學(xué)性能內(nèi)容應(yīng)是：抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率 計算梁的正應(yīng)力時，應(yīng)該采用凈截面的幾何參數(shù)。格構(gòu)軸心受壓柱設(shè)橫隔的目的 a保證柱截面幾何形狀不變 b