鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)考試

1、LOGO鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)土木工程系土木工程系LOGO考試題型及分?jǐn)?shù)分布考試題型及分?jǐn)?shù)分布一、填空題（一、填空題（2020分）分）四、計(jì)算題（四、計(jì)算題（5050分）分）LOGO緒緒 論論一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)強(qiáng)度高、自重小強(qiáng)度高、自重小塑性、韌性好塑性、韌性好材質(zhì)均勻，工作可靠性高材質(zhì)均勻，工作可靠性高適于機(jī)械化加工、工業(yè)化生產(chǎn)程度高適于機(jī)械化加工、工業(yè)化生產(chǎn)程度高有利保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源有利保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源密閉性好密閉性好耐熱不耐火耐熱不耐火易銹蝕易銹蝕LOGO二、二、 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用概況鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用概況 根據(jù)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，它主要適用于下列結(jié)構(gòu)：特點(diǎn)，它主要適用于下列結(jié)構(gòu)：

2、（1 1）承受荷載很大或跨度大，高度大的結(jié)構(gòu)）承受荷載很大或跨度大，高度大的結(jié)構(gòu) （2 2）承受動(dòng)力荷載作用或經(jīng)常移動(dòng)的結(jié)構(gòu)）承受動(dòng)力荷載作用或經(jīng)常移動(dòng)的結(jié)構(gòu) （3 3）經(jīng)常拆裝的拼裝式結(jié)構(gòu)）經(jīng)常拆裝的拼裝式結(jié)構(gòu) （4 4）對(duì)密閉性要求高的結(jié)構(gòu)）對(duì)密閉性要求高的結(jié)構(gòu) （5 5）高溫車(chē)間或需承受一定高溫的結(jié)構(gòu)）高溫車(chē)間或需承受一定高溫的結(jié)構(gòu) （6 6）輕型結(jié)構(gòu)）輕型結(jié)構(gòu)LOGO1 1、建筑結(jié)構(gòu)功能要求、建筑結(jié)構(gòu)功能要求（1 1）安全性）安全性：（2 2）適用性：）適用性： （3 3）耐久性：）耐久性：三、三、 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理及方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理及方法2 2、結(jié)構(gòu)的可靠度、結(jié)構(gòu)的可靠度 我國(guó)我

3、國(guó)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50068-2001)(GB50068-2001)規(guī)定，在規(guī)定條件下，規(guī)定，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率完成預(yù)定功能的概率p ps s，稱為結(jié)構(gòu)的可，稱為結(jié)構(gòu)的可靠度?？煽慷仁菍?duì)結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量?？慷?。可靠度是對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。LOGO 極限狀態(tài)極限狀態(tài) 當(dāng)結(jié)構(gòu)或其組成部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不當(dāng)結(jié)構(gòu)或其組成部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，此特定狀態(tài)就稱為該功能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，此特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。能的極限狀態(tài)。 我國(guó)現(xiàn)行的我國(guó)現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用以概率理

4、論為基礎(chǔ)，采用以概率理論為基礎(chǔ)，用分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的用分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法極限狀態(tài)極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)LOGO結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為下列兩類(lèi)：結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為下列兩類(lèi)： 承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài) 對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或是出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形，包括傾覆、強(qiáng)度破能力或是出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形，包括傾覆、強(qiáng)度破壞、疲勞破壞、喪失穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系或出現(xiàn)過(guò)度壞、疲勞破壞、喪失穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系或出現(xiàn)過(guò)度的塑性變形。的塑性變形。正常使用極限狀態(tài)正常使用

5、極限狀態(tài) 對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值，包括出現(xiàn)影響正常使用或影或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值，包括出現(xiàn)影響正常使用或影響外觀的變形，出現(xiàn)影響正常使用或耐久性能的局部損壞響外觀的變形，出現(xiàn)影響正常使用或耐久性能的局部損壞以及影響正常使用的振動(dòng)。以及影響正常使用的振動(dòng)。LOGO可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)22RSZZRS1.3 1.3 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法與失效概率與失效概率Pf 間存在著一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，間存在著一一對(duì)應(yīng)關(guān)系， 1 1）減小時(shí)，失效概率減小時(shí)，失效概率Pf增大；增大； 2 2）增大時(shí)，失效概率

6、增大時(shí)，失效概率Pf 減小。減小。LOGO(1)(1)承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)可變荷載效應(yīng)控制的組合：可變荷載效應(yīng)控制的組合：fniQiKciQiKQQGKG2110永久荷載效應(yīng)控制的組合：永久荷載效應(yīng)控制的組合：fniQiKciQiGKG10荷載用設(shè)計(jì)值荷載用設(shè)計(jì)值LOGO0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，安全等級(jí)為，安全等級(jí)為一級(jí)一級(jí)或設(shè)計(jì)使用或設(shè)計(jì)使用年限為年限為100100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于不應(yīng)小于1.11.1；安全等級(jí)為安全等級(jí)為二級(jí)二級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為或設(shè)計(jì)使用年限為5050年及結(jié)構(gòu)構(gòu)年及結(jié)構(gòu)構(gòu)件，件，不應(yīng)小于不應(yīng)小于1.01.0；安全等級(jí)為；安

7、全等級(jí)為三級(jí)三級(jí)或設(shè)計(jì)使用或設(shè)計(jì)使用年限為年限為5 5年結(jié)構(gòu)構(gòu)件，年結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于不應(yīng)小于0.90.9；1.3 1.3 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法G永久荷載分項(xiàng)系數(shù)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)，當(dāng)永久荷載永久荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力承載力不利不利時(shí)取時(shí)取1.21.2，但對(duì)，但對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組由永久荷載效應(yīng)控制的組合則取合則取1.351.35。當(dāng)永久荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。當(dāng)永久荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力有有利時(shí)取利時(shí)取1.01.0；驗(yàn)算；驗(yàn)算結(jié)構(gòu)傾覆、滑移或漂浮時(shí)取結(jié)構(gòu)傾覆、滑移或漂浮時(shí)取0.90.9；Q可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)可變荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)

8、構(gòu)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)可變荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力件的承載力不利時(shí)取不利時(shí)取1.41.4( (當(dāng)樓面活荷載大于當(dāng)樓面活荷載大于4.04.0時(shí)，取時(shí)，取1.31.3) )；有利時(shí)，取為有利時(shí)，取為0 0。LOGOc可變荷載組合系數(shù)?？勺兒奢d組合系數(shù)。fniQiKQiGKG10對(duì)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可采用簡(jiǎn)化式計(jì)算，由可變荷對(duì)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可采用簡(jiǎn)化式計(jì)算，由可變荷載效應(yīng)控制的組合：載效應(yīng)控制的組合：簡(jiǎn)化式中采用的荷載組合值系數(shù)，一般情況下可采簡(jiǎn)化式中采用的荷載組合值系數(shù)，一般情況下可采用用0.90.9；當(dāng)只有；當(dāng)只有1 1個(gè)可變荷載時(shí)，取為個(gè)可變荷載時(shí)，取為1.01.0。 (2)(2

9、)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) niQiKciKQGK21荷載用標(biāo)準(zhǔn)值荷載用標(biāo)準(zhǔn)值LOGO3 3、良好的工藝性能良好的工藝性能( (包括冷加工、熱加工以及焊接性包括冷加工、熱加工以及焊接性能能) )一、對(duì)鋼材的基本要求：一、對(duì)鋼材的基本要求：1 1、具有較高的抗拉強(qiáng)度具有較高的抗拉強(qiáng)度 fufu和屈服點(diǎn)和屈服點(diǎn) fyfy ( (結(jié)構(gòu)的承結(jié)構(gòu)的承載力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕載力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕).).2 2、具有較好的塑性、韌性具有較好的塑性、韌性( (塑性好，不易發(fā)生塑性好，不易發(fā)生脆性破壞；韌性好，利于承受動(dòng)力荷載脆性破壞；韌性好，利于承受動(dòng)力荷載).).根據(jù)具體工作

10、條件，有時(shí)還要求具有適應(yīng)低溫、高溫和根據(jù)具體工作條件，有時(shí)還要求具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。腐蝕性環(huán)境的能力。2 2 建筑鋼材建筑鋼材LOGO2 2、脆性破壞脆性破壞：破壞前沒(méi)有任何預(yù)兆，破壞是：破壞前沒(méi)有任何預(yù)兆，破壞是突然發(fā)生突然發(fā)生的的，斷口平直并呈有光澤的晶粒狀。，斷口平直并呈有光澤的晶粒狀。二、鋼材的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。二、鋼材的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。 在設(shè)計(jì)、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，注意防止脆性破壞。在設(shè)計(jì)、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，注意防止脆性破壞。1 1、塑性破壞塑性破壞：斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。破壞前斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。破壞前有有明顯的變形明顯的變形，破

11、壞歷時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，可以采取補(bǔ)救措施。破壞歷時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，可以采取補(bǔ)救措施。三、建筑鋼材的主要機(jī)械性能三、建筑鋼材的主要機(jī)械性能強(qiáng)度和塑性、冷彎性能、沖擊韌性強(qiáng)度和塑性、冷彎性能、沖擊韌性常溫靜載單向拉伸試驗(yàn)冷彎試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)LOGO三、建筑鋼材的主要機(jī)械性能三、建筑鋼材的主要機(jī)械性能強(qiáng)度和塑性強(qiáng)度和塑性常溫靜載單向常溫靜載單向拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)冷彎試驗(yàn)冷彎試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)冷彎性能冷彎性能沖擊韌性沖擊韌性曲線曲線強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度指標(biāo)：fy屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度，fu抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度塑性指標(biāo)：塑性指標(biāo)：伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率，截面收縮率截面收縮率作為鋼材設(shè)作為鋼材設(shè)計(jì)應(yīng)力極限計(jì)應(yīng)力極限即強(qiáng)度的標(biāo)即強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值強(qiáng)度的安強(qiáng)

12、度的安全儲(chǔ)備全儲(chǔ)備反映鋼材塑性（或延性）冷彎指標(biāo)：冷彎指標(biāo)：冷彎冷彎180180反映鋼材彎曲塑性變形能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)韌性指標(biāo)：韌性指標(biāo)：沖擊韌性值沖擊韌性值反映在動(dòng)荷載作用下，鋼材抵抗脆性破壞的能力是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)低溫沖擊韌低溫沖擊韌性性LOGO四、各種因素對(duì)鋼材主要性能的影響四、各種因素對(duì)鋼材主要性能的影響1 1、 化學(xué)成分化學(xué)成分 碳碳硅硅強(qiáng)度強(qiáng)度塑性、韌性和疲勞，焊接性和抗腐蝕性塑性、韌性和疲勞，焊接性和抗腐蝕性強(qiáng)度強(qiáng)度塑性和韌性無(wú)明顯影響。塑性和韌性無(wú)明顯影響。錳錳強(qiáng)度和硬度強(qiáng)度和硬度能消除或減輕氧、硫所引起的熱脆性能消除或減輕氧、硫所引起的熱脆性有益元素有益元素磷磷

13、硫硫強(qiáng)度、屈強(qiáng)比、硬度強(qiáng)度、屈強(qiáng)比、硬度塑性和韌性塑性和韌性低溫冷脆低溫冷脆熱脆性熱脆性各種機(jī)械性能各種機(jī)械性能氧氧氮氮強(qiáng)度強(qiáng)度塑性特別是韌性塑性特別是韌性熱脆性熱脆性強(qiáng)度強(qiáng)度塑性特別是韌性塑性特別是韌性低溫冷脆低溫冷脆有害元素有害元素LOGO2.4 2.4 影響鋼材機(jī)械性能的因素影響鋼材機(jī)械性能的因素 3 3、冶煉、澆注和軋制的影響、冶煉、澆注和軋制的影響 按脫氧程度或方法不同而分為按脫氧程度或方法不同而分為沸騰鋼沸騰鋼(F)(F)、鎮(zhèn)定鋼、鎮(zhèn)定鋼(Z)(Z)、和特殊鎮(zhèn)定鋼和特殊鎮(zhèn)定鋼(TZ)(TZ)。薄鋼板的強(qiáng)度比厚鋼板的強(qiáng)度薄鋼板的強(qiáng)度比厚鋼板的強(qiáng)度高高。冶煉缺陷冶煉缺陷：偏析、非金屬夾

14、雜、氣孔、裂紋和分層。偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋和分層。4 4、鋼材硬化、鋼材硬化冷作硬化冷作硬化時(shí)效硬化時(shí)效硬化人工時(shí)效人工時(shí)效鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500172003）將鋼材分為四組，鋼板越厚越厚，設(shè)計(jì)強(qiáng)度越越低低。LOGO5 5、 溫度影響溫度影響 溫度升高，鋼材強(qiáng)度是降低、應(yīng)變?cè)龃?；反之，溫度升高，鋼材?qiáng)度是降低、應(yīng)變?cè)龃?；反之，溫度降低，鋼材?qiáng)度略有增加，塑性和韌性降低而溫度降低，鋼材強(qiáng)度略有增加，塑性和韌性降低而變脆。變脆。 藍(lán)脆：藍(lán)脆：在在250250度度左右時(shí)左右時(shí) 徐變：徐變：當(dāng)溫度在當(dāng)溫度在260260320320度度時(shí)時(shí)當(dāng)溫度達(dá)到當(dāng)溫度達(dá)到600600度度時(shí)強(qiáng)度很低，不能

15、承擔(dān)荷載。時(shí)強(qiáng)度很低，不能承擔(dān)荷載。2.4 2.4 影響鋼材機(jī)械性能的因素影響鋼材機(jī)械性能的因素 （1 1） 溫度升高溫度升高（2 2）溫度降低）溫度降低 當(dāng)溫度低于常溫時(shí)，鋼材的脆性傾向隨溫度降低而當(dāng)溫度低于常溫時(shí)，鋼材的脆性傾向隨溫度降低而增加增加-低溫冷脆低溫冷脆LOGO6 6、 復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)力集中及殘余應(yīng)力復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)力集中及殘余應(yīng)力(1)(1)復(fù)雜應(yīng)力的影響復(fù)雜應(yīng)力的影響 鋼材常是在兩向或三向的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下工作，這鋼材常是在兩向或三向的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下工作，這時(shí)鋼材的屈服并不取決于某一個(gè)方向的應(yīng)力，而是由反時(shí)鋼材的屈服并不取決于某一個(gè)方向的應(yīng)力，而是由反映各方向應(yīng)力綜合影響的映各方向

16、應(yīng)力綜合影響的相當(dāng)應(yīng)力（也稱折算應(yīng)力）相當(dāng)應(yīng)力（也稱折算應(yīng)力）來(lái)來(lái)表示。表示。當(dāng)當(dāng)eqeq f fy y時(shí)，鋼材處于彈性階段；時(shí)，鋼材處于彈性階段；當(dāng)當(dāng)eqeq f fy y時(shí)，鋼材處于塑性階段。時(shí)，鋼材處于塑性階段。21323222121eq223eqyyvyfff58. 03LOGO(2) (2) 應(yīng)力集中應(yīng)力集中 應(yīng)力集中是造成構(gòu)件脆性破壞的主要原因之一。應(yīng)力集中是造成構(gòu)件脆性破壞的主要原因之一。2.4 2.4 影響鋼材機(jī)械性能的因素影響鋼材機(jī)械性能的因素 鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)力集中現(xiàn)象不可避免，但只要在設(shè)計(jì)和施工時(shí)鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)力集中現(xiàn)象不可避免，但只要在設(shè)計(jì)和施工時(shí)注意采取合理的構(gòu)件形狀和構(gòu)造措施

17、，使截面的變化注意采取合理的構(gòu)件形狀和構(gòu)造措施，使截面的變化平緩過(guò)渡，平緩過(guò)渡，就能降低應(yīng)力集中的影響。另外，在常溫下承受靜力荷載作用就能降低應(yīng)力集中的影響。另外，在常溫下承受靜力荷載作用的鋼結(jié)構(gòu)，由于建筑鋼材的塑性較好，當(dāng)應(yīng)力在局部達(dá)到屈服的鋼結(jié)構(gòu)，由于建筑鋼材的塑性較好，當(dāng)應(yīng)力在局部達(dá)到屈服應(yīng)力后，應(yīng)力后，鋼材的塑性變形使應(yīng)力重分布鋼材的塑性變形使應(yīng)力重分布，應(yīng)力分布不均勻現(xiàn)象應(yīng)力分布不均勻現(xiàn)象也會(huì)趨于平緩也會(huì)趨于平緩。因此，只要符合設(shè)計(jì)與施工規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，。因此，只要符合設(shè)計(jì)與施工規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，計(jì)算時(shí)可不考慮應(yīng)力集中的影響。計(jì)算時(shí)可不考慮應(yīng)力集中的影響。LOGO(3) (3) 殘余應(yīng)

18、力的影響殘余應(yīng)力的影響 對(duì)鋼材進(jìn)行對(duì)鋼材進(jìn)行熱軋、氣割、焊接熱軋、氣割、焊接等加工時(shí)，由于構(gòu)件等加工時(shí)，由于構(gòu)件 各部分受到各部分受到不均勻的加熱和不均勻的冷卻不均勻的加熱和不均勻的冷卻，使同截面上的，使同截面上的各部分產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮，從而截面上產(chǎn)生各部分產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮，從而截面上產(chǎn)生自相平自相平衡的應(yīng)力衡的應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力。稱為殘余應(yīng)力。 殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的靜力計(jì)算強(qiáng)度無(wú)影響靜力計(jì)算強(qiáng)度無(wú)影響。但使構(gòu)件。但使構(gòu)件的的剛度及穩(wěn)定性降低剛度及穩(wěn)定性降低。殘余應(yīng)力與荷載產(chǎn)生的應(yīng)力疊加會(huì)。殘余應(yīng)力與荷載產(chǎn)生的應(yīng)力疊加會(huì)產(chǎn)生二向或三向應(yīng)力，使構(gòu)件處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，降低鋼產(chǎn)

19、生二向或三向應(yīng)力，使構(gòu)件處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，降低鋼材的沖擊韌性和抗疲勞破壞能力，加劇低溫脆斷。材的沖擊韌性和抗疲勞破壞能力，加劇低溫脆斷。LOGO2.4 2.4 影響鋼材機(jī)械性能的因素影響鋼材機(jī)械性能的因素 6 6、 鋼材的疲勞鋼材的疲勞 疲勞破壞前構(gòu)件沒(méi)有明顯的變形特征，屬于疲勞破壞前構(gòu)件沒(méi)有明顯的變形特征，屬于脆性破壞脆性破壞。 疲勞強(qiáng)度與疲勞強(qiáng)度與應(yīng)力幅、應(yīng)力比、應(yīng)力集中程度和應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力幅、應(yīng)力比、應(yīng)力集中程度和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)次數(shù)有關(guān)。有關(guān)。 疲勞計(jì)算采用疲勞計(jì)算采用容許應(yīng)力幅法容許應(yīng)力幅法，荷載采用，荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值，不考，不考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)和動(dòng)力系數(shù)，應(yīng)力按慮荷載分項(xiàng)系數(shù)和動(dòng)力系數(shù)

20、，應(yīng)力按彈性彈性工作計(jì)算。工作計(jì)算。LOGO五、鋼材的種類(lèi)、規(guī)格及選用五、鋼材的種類(lèi)、規(guī)格及選用 我國(guó)在建筑鋼結(jié)構(gòu)中主要采用的鋼材：我國(guó)在建筑鋼結(jié)構(gòu)中主要采用的鋼材：碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(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。1 1、 鋼材的種類(lèi)鋼材的種類(lèi)鋼材的牌號(hào)鋼材的牌號(hào)Q X X XQ X X X代表屈服強(qiáng)度的字母；代表屈服強(qiáng)度的字母；脫氧方法符號(hào)脫氧方法符號(hào)質(zhì)量等級(jí)符號(hào)質(zhì)量等級(jí)符號(hào)屈服點(diǎn)的數(shù)值屈服點(diǎn)的數(shù)值例如：例如：Q235AFQ235AFLOGOZ Z向鋼的牌號(hào)：向鋼的牌號(hào)： 當(dāng)鋼板厚度較大時(shí)，為防止鋼材在焊接或在厚當(dāng)鋼板厚度較大時(shí)，為防止鋼材在焊接或在厚度方向承受拉力而發(fā)生分層

21、撕裂，要求采用一種能度方向承受拉力而發(fā)生分層撕裂，要求采用一種能抗層狀撕裂的鋼材，抗層狀撕裂的鋼材，Z Z向鋼。向鋼。Z XZ X截面收縮率截面收縮率代表代表Z Z向鋼向鋼LOGO結(jié)構(gòu)的重要性結(jié)構(gòu)的重要性荷載特征荷載特征連接方法連接方法結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境鋼材的厚度鋼材的厚度 2 2、鋼材的選用原則、鋼材的選用原則LOGO3 3 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法：鋼結(jié)構(gòu)的連接方法：焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接三種。三種。螺栓連接螺栓連接普通螺栓連接普通螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接A A、B B級(jí)（精制螺栓）級(jí)（精制螺栓）C C級(jí)

22、（粗制螺栓）級(jí)（粗制螺栓）摩擦型連接摩擦型連接承壓型連接承壓型連接依靠板間的摩擦依靠板間的摩擦力傳遞剪力力傳遞剪力依靠栓桿受剪、依靠栓桿受剪、孔壁承壓傳遞剪孔壁承壓傳遞剪力力依靠栓桿受剪、依靠栓桿受剪、孔壁承壓傳遞剪孔壁承壓傳遞剪力力高強(qiáng)度螺栓的性能等級(jí)高強(qiáng)度螺栓的性能等級(jí)LOGO高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)有高強(qiáng)螺栓的性能等級(jí)有8.88.8級(jí)、級(jí)、10.910.9級(jí)。級(jí)。 小數(shù)點(diǎn)前小數(shù)點(diǎn)前8 8、1010螺栓材料經(jīng)熱加工后的最低抗拉強(qiáng)度；螺栓材料經(jīng)熱加工后的最低抗拉強(qiáng)度； 小數(shù)點(diǎn)后小數(shù)點(diǎn)后0.80.8、0.90.9屈強(qiáng)比屈強(qiáng)比一、焊縫連接一、焊縫連接電弧焊：電弧焊：手工電弧焊、自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊、氣體

23、保護(hù)焊手工電弧焊、自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊、氣體保護(hù)焊。手工電弧焊常用的焊條有手工電弧焊常用的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(hào)有牌號(hào)有E43E43型、型、E50E50型和型和E55E55型等型等1 1、焊接方法、焊接方法LOGO焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)（等強(qiáng)度要求）。焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)（等強(qiáng)度要求）。Q235Q235E43E43焊條；焊條； Q345Q345E50E50焊條焊條Q390Q390（Q420Q420）E55E55焊條焊條 E E焊條；型號(hào)由四部分組成焊條；型號(hào)由四部分組成 E E 前兩位數(shù)前兩位數(shù) 焊縫金屬最小抗拉強(qiáng)度焊縫金屬最小抗拉強(qiáng)度(43kg/mm2)(43

24、kg/mm2)；后兩位數(shù)后兩位數(shù) 焊接位置、電流及藥皮類(lèi)型。焊接位置、電流及藥皮類(lèi)型。 不同鋼種的鋼材相焊接時(shí)，宜采用與不同鋼種的鋼材相焊接時(shí)，宜采用與低強(qiáng)度低強(qiáng)度鋼材相適鋼材相適應(yīng)的焊條應(yīng)的焊條LOGO（ 被連接鋼材的相互位置）被連接鋼材的相互位置）對(duì)接連接對(duì)接連接搭接連接搭接連接T T型連接型連接角部連接角部連接焊縫連接形式焊縫連接形式 2 2、焊縫連接形式及焊縫形式、焊縫連接形式及焊縫形式焊縫連接形式焊縫連接形式LOGO焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫角角 焊焊 縫縫按受力方向劃分按受力方向劃分正正對(duì)接焊縫：焊縫對(duì)接焊縫：焊縫垂直垂直于力線于力線斜斜對(duì)接焊縫：焊縫對(duì)接焊縫：焊縫傾斜傾斜于

25、力線于力線正面正面角焊縫：焊縫角焊縫：焊縫垂直垂直于力線于力線側(cè)面?zhèn)让娼呛缚p：焊縫角焊縫：焊縫平行平行于力線于力線按焊縫的施焊方位按焊縫的施焊方位平焊（俯焊）平焊（俯焊）立焊立焊橫焊橫焊 仰焊仰焊質(zhì)量最難保證質(zhì)量最難保證焊縫質(zhì)量等級(jí)分焊縫質(zhì)量等級(jí)分三級(jí)三級(jí)焊縫的符號(hào)由焊縫的符號(hào)由引出線和基本符號(hào)引出線和基本符號(hào)組成必要時(shí)加上組成必要時(shí)加上輔助符號(hào)、輔助符號(hào)、補(bǔ)充符號(hào)和尺寸符號(hào)補(bǔ)充符號(hào)和尺寸符號(hào)LOGO3 3、對(duì)接焊縫構(gòu)造與計(jì)算、對(duì)接焊縫構(gòu)造與計(jì)算坡口形式與坡口形式與焊件厚度焊件厚度有關(guān)。有關(guān)。引弧板可消除引弧板可消除起弧、滅弧起弧、滅弧的影響。的影響。對(duì)接焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度對(duì)接焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度用引弧

26、板：用引弧板：不用引弧板：不用引弧板：實(shí)llw較薄焊件的厚度實(shí)tllw2 在對(duì)接焊縫的拼接處，當(dāng)兩塊焊件的寬度或厚度相差在對(duì)接焊縫的拼接處，當(dāng)兩塊焊件的寬度或厚度相差4mm4mm以上時(shí)，應(yīng)分別把較寬或較厚一側(cè)的板件做成不大于以上時(shí)，應(yīng)分別把較寬或較厚一側(cè)的板件做成不大于1 1：2.52.5的斜邊與窄或薄的焊件焊接。的斜邊與窄或薄的焊件焊接。（承受動(dòng)力荷載且需要進(jìn)行疲（承受動(dòng)力荷載且需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的結(jié)構(gòu)不大于勞計(jì)算的結(jié)構(gòu)不大于1 1：4 4）（1 1）對(duì)接焊縫構(gòu)造）對(duì)接焊縫構(gòu)造LOGO不用引弧板的一、二級(jí)焊縫需要焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算。不用引弧板的一、二級(jí)焊縫需要焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算。三級(jí)焊縫都需要進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算

27、。三級(jí)焊縫都需要進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。對(duì)接焊縫的計(jì)算公式與構(gòu)件強(qiáng)度公式相同。對(duì)接焊縫的計(jì)算公式與構(gòu)件強(qiáng)度公式相同。焊縫可視為構(gòu)件的組成部分；焊縫可視為構(gòu)件的組成部分；焊縫中應(yīng)力分布基本同構(gòu)件。焊縫中應(yīng)力分布基本同構(gòu)件。（2 2） 對(duì)接焊縫的計(jì)算對(duì)接焊縫的計(jì)算軸心受力對(duì)接焊縫軸心受力對(duì)接焊縫wcwtwfftlN 或LOGOwvwwwftlVtIVS23maxwtwwftlMWM2max6截面剪應(yīng)力截面剪應(yīng)力矩形截面矩形截面截面正應(yīng)力截面正應(yīng)力Ww-焊縫截面模量焊縫截面模量Sw-焊縫截面面積矩焊縫截面面積矩Iw-焊縫截面慣性矩焊縫截面慣性矩-焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值wvf承受彎矩和剪力共同作用

28、的對(duì)接焊縫承受彎矩和剪力共同作用的對(duì)接焊縫LOGOwtf1 .132121工字形截面工字形截面hh0max1 最大正應(yīng)力同矩形截面要求最大正應(yīng)力同矩形截面要求 最大剪應(yīng)力同矩形截面最大剪應(yīng)力同矩形截面 在腹板與翼緣交接處，驗(yàn)算折算應(yīng)力在腹板與翼緣交接處，驗(yàn)算折算應(yīng)力tIVSww11t1Sw1-翼緣對(duì)中和軸的翼緣對(duì)中和軸的面積矩面積矩b)22(1011thbtSwLOGO4 4、角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算、角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算fh角焊縫的焊腳尺寸角焊縫的焊腳尺寸eh角焊縫的計(jì)算厚度，對(duì)直角角焊縫：角焊縫的計(jì)算厚度，對(duì)直角角焊縫：fehh7 . 0按兩焊腳邊的夾角劃分按兩焊腳邊的夾角劃分 直角角焊縫直角角焊

29、縫角焊縫角焊縫 斜角角焊縫斜角角焊縫（1)1)角焊縫的形式和構(gòu)造角焊縫的形式和構(gòu)造直角角焊縫按截面形式劃分直角角焊縫按截面形式劃分普通型普通型平坦型平坦型 凹面型凹面型按其長(zhǎng)度方向和外力作用方向劃分按其長(zhǎng)度方向和外力作用方向劃分正面角焊縫正面角焊縫側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫斜向角焊縫斜向角焊縫LOGOminmax2.1thf最大焊腳尺寸要求最大焊腳尺寸要求對(duì)邊緣角焊縫thmmtfmax,6)21 (,6maxmmthmmtf角焊縫的構(gòu)造要求角焊縫的構(gòu)造要求最小焊腳尺寸要求最小焊腳尺寸要求maxmin5.1thfLOGO對(duì)自動(dòng)焊對(duì)自動(dòng)焊: :mmhf1min對(duì)對(duì)T T型連接的單面角焊縫：型連接的單面角

30、焊縫：mmhf1min當(dāng)焊件厚度當(dāng)焊件厚度thmmtfmin,4maxffminfhhh設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)：側(cè)面角焊縫最大計(jì)算長(zhǎng)度側(cè)面角焊縫最大計(jì)算長(zhǎng)度f(wàn)whl60max超出部分在計(jì)算中不考慮。超出部分在計(jì)算中不考慮。若內(nèi)力沿角焊縫若內(nèi)力沿角焊縫全長(zhǎng)分布全長(zhǎng)分布，則計(jì)算長(zhǎng)度則計(jì)算長(zhǎng)度不受此限不受此限。角焊縫的最小計(jì)算長(zhǎng)度角焊縫的最小計(jì)算長(zhǎng)度)40,8max(minmmhlfwLOGO在搭接連接中，搭接長(zhǎng)度在搭接連接中，搭接長(zhǎng)度L5t L5t min min 且且25mm25mm。搭接連接的構(gòu)造要求搭接連接的構(gòu)造要求3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算當(dāng)板件端部當(dāng)板件端部?jī)H有兩側(cè)面角焊縫

31、僅有兩側(cè)面角焊縫時(shí)，時(shí)，l wbl wb（兩側(cè)焊縫距離）（兩側(cè)焊縫距離）)mmt (mm)mmt ( tb122001216或同時(shí)同時(shí)圍焊的圍焊的轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)角處必須必須連續(xù)施焊。連續(xù)施焊。非圍焊時(shí)，可在構(gòu)件轉(zhuǎn)角非圍焊時(shí)，可在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處作長(zhǎng)度處作長(zhǎng)度2h2hf f 的繞角焊的繞角焊LOGO:的關(guān)系和實(shí)際長(zhǎng)度角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度f(wàn)wllfwwhllll側(cè)面角焊縫正面角焊縫三面圍焊：. 1fwhll2. 2側(cè)面角焊縫兩面?zhèn)群福篺wfwhllhllL側(cè)面角焊縫正面角焊縫形圍焊：. 3不在內(nèi)）（繞角的側(cè)面角焊縫繞角焊：fwhll2. 4NNllNNllNNllNNfh2ll焊縫實(shí)際長(zhǎng)度焊縫實(shí)際長(zhǎng)度 取為取為5

32、mm5mm的倍數(shù)，如的倍數(shù)，如192mm192mm取為取為195mm195mm，196mm196mm取為取為200mm200mm。lLOGO主要受剪應(yīng)力，分布不均，兩頭大中間小，主要受剪應(yīng)力，分布不均，兩頭大中間小， 焊縫越長(zhǎng)應(yīng)力不均勻程度越高焊縫越長(zhǎng)應(yīng)力不均勻程度越高強(qiáng)度相對(duì)強(qiáng)度相對(duì)較低較低，塑性較好，塑性較好破壞常發(fā)生在近似破壞常發(fā)生在近似4545斜平面上斜平面上（2 2）角焊縫的計(jì)算）角焊縫的計(jì)算側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫正面角焊縫正面角焊縫角焊縫應(yīng)力狀態(tài)遠(yuǎn)比側(cè)焊縫復(fù)雜角焊縫應(yīng)力狀態(tài)遠(yuǎn)比側(cè)焊縫復(fù)雜正、剪應(yīng)力都有，且分布很不均勻正、剪應(yīng)力都有，且分布很不均勻根部應(yīng)力集中最厲害，常常是開(kāi)裂的起源點(diǎn)

33、根部應(yīng)力集中最厲害，常常是開(kāi)裂的起源點(diǎn)焊縫破壞焊縫破壞強(qiáng)度高強(qiáng)度高，但塑性差，但塑性差正面角焊縫的承載力正面角焊縫的承載力高于高于側(cè)面角焊縫，我國(guó)取側(cè)面角焊縫，我國(guó)取1.221.22倍。倍。LOGO端焊縫端焊縫側(cè)焊縫側(cè)焊縫 計(jì)算截面計(jì)算截面 均取焊縫均取焊縫4545喉部為有效截面喉部為有效截面（假定破壞截面）（假定破壞截面）有效焊縫高度有效焊縫高度 h h e e 0.7 h 0.7 h f ( (焊縫高度焊縫高度) )h h fh h fh h e e有效截有效截面面計(jì)算焊縫長(zhǎng)度計(jì)算焊縫長(zhǎng)度l lw w 每條連續(xù)焊縫的長(zhǎng)度每條連續(xù)焊縫的長(zhǎng)度2 2h h f（每端扣（每端扣h h f ）角焊縫

34、的計(jì)算截面角焊縫的計(jì)算截面hfhehfh1h2deh-h-焊縫厚度、焊縫厚度、h h1 1熔深熔深h h2 2凸度、凸度、d d焊趾、焊趾、e e焊根焊根LOGO則得直角角焊縫在各種應(yīng)力共同下的計(jì)算式則得直角角焊縫在各種應(yīng)力共同下的計(jì)算式 fwffff22 正面角焊縫的強(qiáng)度增大系數(shù)，直接承受動(dòng)力荷載時(shí)取正面角焊縫的強(qiáng)度增大系數(shù)，直接承受動(dòng)力荷載時(shí)取1.01.0。 f對(duì)正面角焊縫對(duì)正面角焊縫 wffwefflhN對(duì)側(cè)面角焊縫對(duì)側(cè)面角焊縫 wfwefflhN角焊縫的基本計(jì)算公式。只要將焊縫應(yīng)力分解為垂直于焊縫長(zhǎng)度角焊縫的基本計(jì)算公式。只要將焊縫應(yīng)力分解為垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力和平行于焊縫長(zhǎng)度方向

35、的應(yīng)力，基本公式就可適用于方向的應(yīng)力和平行于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力，基本公式就可適用于任何受力狀態(tài)。任何受力狀態(tài)。LOGO（作用力平行于焊縫方向）（作用力平行于焊縫方向）wfwefflhN側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫角焊縫受軸心力作用時(shí)的計(jì)算角焊縫受軸心力作用時(shí)的計(jì)算正面角焊縫正面角焊縫wfwffweffflhN22. 1-正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)，正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)，1.22 1.22 。f當(dāng)承受動(dòng)力荷載時(shí)：當(dāng)承受動(dòng)力荷載時(shí)：0 . 1fLOGO斜向角焊縫斜向角焊縫weyflhNwexflhN3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算wffweflhN-斜向角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)。斜向角焊縫強(qiáng)度

36、增大系數(shù)。f2sin3111fLOGO角鋼角焊縫連接角鋼角焊縫連接( (桁架的桿件桁架的桿件, ,計(jì)算焊縫長(zhǎng)度計(jì)算焊縫長(zhǎng)度) )（a a ） 三面圍焊三面圍焊 N= NN= N1 1+ N+ N2 2+ N+ N3 32N肢背、肢尖焊縫承擔(dān)的力肢背、肢尖焊縫承擔(dān)的力1N端面焊縫承擔(dān)的力端面焊縫承擔(dān)的力3N3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算wffweflhN3由由得端面焊縫承擔(dān)的得端面焊縫承擔(dān)的3NwffffbhN337 . 02LOGO2311NNKN2322NNKN3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算wffwfhNl1117 . 02fwhll11wffwf

37、hNl2227 . 02fwhll22肢尖、肢背所需焊縫長(zhǎng)度肢尖、肢背所需焊縫長(zhǎng)度 、1l2lLOGO兩面?zhèn)群竷擅鎮(zhèn)群窷KN11NKN223.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算wffwfhNl1117 . 02fwhll211wffwfhNl2227 . 02fwhll222肢尖、肢背所需焊縫長(zhǎng)度肢尖、肢背所需焊縫長(zhǎng)度 、1l2lLOGO承受彎矩、剪力和軸力共同作用時(shí)承受彎矩、剪力和軸力共同作用時(shí)T T形連接的角焊縫計(jì)算形連接的角焊縫計(jì)算已知：已知：M M、V V、N N、問(wèn)題：驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度、問(wèn)題：驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度N NNxNxNyNyMM解：將外力向心簡(jiǎn)化解：將外力向心簡(jiǎn)化LOGO

38、b b）M M作用下作用下a a）NxNx作用下，焊縫是正面角焊縫作用下，焊縫是正面角焊縫wfxNflhN7 . 02 N Nx xM M AB 27 . 026wfeMflhMWMLOGO（2 2）強(qiáng)度條件）強(qiáng)度條件 wfyflhN7 . 02c c）NyNy作用下，焊縫是側(cè)面角焊縫作用下，焊縫是側(cè)面角焊縫N Ny ywfffMfNfffff222)(3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算LOGO5 5、 焊接殘余應(yīng)力和殘余變形、焊接殘余應(yīng)力和殘余變形、 焊接殘余應(yīng)力焊接殘余應(yīng)力-由于焊接時(shí)產(chǎn)生不均勻溫度場(chǎng)，導(dǎo)致焊件不由于焊接時(shí)產(chǎn)生不均勻溫度場(chǎng)，導(dǎo)致焊件不 均勻脹縮，冷卻后引起

39、的內(nèi)部殘存應(yīng)力。均勻脹縮，冷卻后引起的內(nèi)部殘存應(yīng)力。 焊接殘余變形焊接殘余變形-焊接冷卻后引起的產(chǎn)生的變形。焊接冷卻后引起的產(chǎn)生的變形。焊接殘余應(yīng)力的分類(lèi)：縱向、橫向和厚度方向焊接殘余應(yīng)力的分類(lèi)：縱向、橫向和厚度方向具備條件：具備條件：2 2、變形受到約束、變形受到約束3 3、塑性變形、塑性變形1 1、不均勻溫度場(chǎng)、不均勻溫度場(chǎng)LOGO焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的危害焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的危害焊接殘余應(yīng)力的影響焊接殘余應(yīng)力的影響殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件靜力強(qiáng)度無(wú)影響殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件靜力強(qiáng)度無(wú)影響殘余應(yīng)力存在降低結(jié)構(gòu)剛度殘余應(yīng)力存在降低結(jié)構(gòu)剛度穩(wěn)定承載力降低穩(wěn)定承載力降低疲勞強(qiáng)度降低疲勞強(qiáng)度降低 低溫冷脆低溫

40、冷脆LOGO減少焊接應(yīng)力和焊接變形的措施減少焊接應(yīng)力和焊接變形的措施1 1、設(shè)計(jì)方面、設(shè)計(jì)方面 尺寸適當(dāng)，宜采用細(xì)長(zhǎng)焊縫。尺寸適當(dāng)，宜采用細(xì)長(zhǎng)焊縫。 位置合理，焊縫應(yīng)布置在結(jié)構(gòu)對(duì)稱位置上。位置合理，焊縫應(yīng)布置在結(jié)構(gòu)對(duì)稱位置上。 焊縫數(shù)量宜少，不宜過(guò)分集中焊縫數(shù)量宜少，不宜過(guò)分集中 應(yīng)盡量避免三向焊縫相交。應(yīng)盡量避免三向焊縫相交。2 2、工藝措施、工藝措施 選擇合理的施焊程序選擇合理的施焊程序 反變形法反變形法 焊件預(yù)熱法焊件預(yù)熱法退火法退火法 錘擊法錘擊法 局部加熱法局部加熱法LOGO6 6、普通螺栓連接的構(gòu)造、普通螺栓連接的構(gòu)造螺栓的排列要滿足以下三個(gè)方面的要求：螺栓的排列要滿足以下三個(gè)方面

41、的要求： （1 1）受力要求：）受力要求： （2 2）構(gòu)造要求：）構(gòu)造要求： （3 3）施工要求：）施工要求：螺栓的排列：螺栓的排列：并列并列錯(cuò)列錯(cuò)列最小栓距為最小栓距為3d3d0 0, ,最小端距為最小端距為2d2d0 0LOGO普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓桿剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓桿垂直于垂直于力線力線按受力情況分為按受力情況分為 拉力螺栓（抗拉螺栓）：螺栓桿拉力螺栓（抗拉螺栓）：螺栓桿平行于平行于力線力線 既受剪又受拉的螺栓既受剪又受拉的螺栓3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算破壞形式破壞形式受剪螺栓連

42、接受剪螺栓連接1 1）栓桿被剪斷）栓桿被剪斷 2 2）鋼板被擠壓破壞（螺栓承壓破壞）鋼板被擠壓破壞（螺栓承壓破壞）3 3）鋼板被拉斷）鋼板被拉斷4 4）鋼板被剪壞）鋼板被剪壞 5) 5) 螺桿彎曲破壞螺桿彎曲破壞計(jì)算螺栓承計(jì)算螺栓承載力載力計(jì)算構(gòu)件的凈截面承載力計(jì)算構(gòu)件的凈截面承載力限制端距和栓距限制端距和栓距限制板疊厚度不大于限制板疊厚度不大于5d5dLOGO抗剪連接抗拉連接抗剪連接抗剪連接板件之間有板件之間有相互錯(cuò)動(dòng)相互錯(cuò)動(dòng)的趨勢(shì)的趨勢(shì)抗拉連接抗拉連接板件之間有板件之間有相互脫開(kāi)相互脫開(kāi)的趨勢(shì)的趨勢(shì)3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算LOGO單個(gè)普通螺栓抗剪承載

43、力單個(gè)普通螺栓抗剪承載力受剪承載力設(shè)計(jì)值受剪承載力設(shè)計(jì)值bvvbvfdnN42承壓承載力設(shè)計(jì)值承壓承載力設(shè)計(jì)值bcbcftdN單個(gè)螺栓承載力設(shè)計(jì)值單個(gè)螺栓承載力設(shè)計(jì)值bcbvbNNN,minminLOGO受剪螺栓連接受軸心剪力作用常見(jiàn)的是雙蓋板對(duì)接連接受剪螺栓連接受軸心剪力作用常見(jiàn)的是雙蓋板對(duì)接連接和搭接連接和搭接連接bNNnmin011501 . 1dl時(shí)當(dāng)0115dl 7 . 0時(shí)當(dāng)0160dl 時(shí)當(dāng)0115dl 0 . 1受剪螺栓連接受軸心剪力作用時(shí)：受剪螺栓連接受軸心剪力作用時(shí)：1l1lLOGOfANn構(gòu)件凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算構(gòu)件凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算An-構(gòu)件或連接件在所驗(yàn)算截面處的凈截面面積構(gòu)件

44、或連接件在所驗(yàn)算截面處的凈截面面積N-構(gòu)件或連接件在所驗(yàn)算截面處的軸心力設(shè)計(jì)值構(gòu)件或連接件在所驗(yàn)算截面處的軸心力設(shè)計(jì)值f-鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)選擇構(gòu)件或連接件的最不利截面，凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)選擇構(gòu)件或連接件的最不利截面，即最大內(nèi)力或凈截面最小的截面。即最大內(nèi)力或凈截面最小的截面。3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算LOGONnnN1NnnnN21)(01dnBtAn螺栓并列排列布置時(shí)螺栓并列排列布置時(shí)板件板件3-3截面截面1-1截面承受軸心力為截面承受軸心力為N2-2截面截面拼接板拼接板3-3截面受力最大截面受力最大NnnnN21)

45、(2031dnBtAnLOGO) 1(202222124dneenetAn錯(cuò)列螺栓排列錯(cuò)列螺栓排列需驗(yàn)算正交截面和折線截面的強(qiáng)度需驗(yàn)算正交截面和折線截面的強(qiáng)度3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算LOGO 普通螺栓群普通螺栓群軸心受剪軸心受剪的強(qiáng)度驗(yàn)算流的強(qiáng)度驗(yàn)算流程程bcbVNN 、計(jì)算bcbVbNNN，minmin0115dl bNnNminbNnNmin7 . 01501 . 101dl是否驗(yàn)算凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算凈截面強(qiáng)度f(wàn)ANnLOGO 普通螺栓群普通螺栓群軸心受剪承載力確定軸心受剪承載力確定流流程程0115dl 7 . 01501 . 101dl是否按連接處凈截

46、面強(qiáng)度確定按連接處凈截面強(qiáng)度確定minbuNnNminbuNn N按螺栓承載力確定按螺栓承載力確定unNA f取其最小值取其最小值 。LOGOF作用下每個(gè)螺栓平均受力，則 1FFNn （2）普通螺栓群偏心受剪eF=F+TOr1x1y1y2N1TxN1TyN1TNt21F作用作用扭矩扭矩T作用作用圖圖3.7.4LOGO 栓群在扭矩栓群在扭矩T=Fe作用下，每個(gè)螺栓均受剪，按彈性作用下，每個(gè)螺栓均受剪，按彈性設(shè)計(jì)法計(jì)算的基本假設(shè)如下：設(shè)計(jì)法計(jì)算的基本假設(shè)如下： 連接件絕對(duì)剛性連接件絕對(duì)剛性, , 螺栓彈性；螺栓彈性； 連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動(dòng)，各螺栓所受剪力大小連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動(dòng)，各螺栓所受剪力

47、大小與該螺栓至形心距離與該螺栓至形心距離ri成正比，方向則與它和形心的連線成正比，方向則與它和形心的連線垂直。垂直。在扭矩作用下，在扭矩作用下，離形心最遠(yuǎn)的螺栓離形心最遠(yuǎn)的螺栓受力最大。受力最大。221211iiiTyxTrrTrNLOGObtebtebtfdfAN42受拉螺栓連接受拉螺栓連接單個(gè)普通螺栓的抗拉承載力單個(gè)普通螺栓的抗拉承載力受拉螺栓連接破壞受拉螺栓連接破壞形式為形式為栓桿被拉斷栓桿被拉斷bttNnNN螺栓群軸心受拉螺栓群軸心受拉btNNn LOGO彎矩作用下彎矩作用下假設(shè)：螺栓受力與到旋轉(zhuǎn)中心距離成正比假設(shè)：螺栓受力與到旋轉(zhuǎn)中心距離成正比3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算

48、普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算假定螺栓群繞彎矩指向的最外排螺栓旋轉(zhuǎn)假定螺栓群繞彎矩指向的最外排螺栓旋轉(zhuǎn)btiNyyMN211LOGO大小偏心判別大小偏心判別21min/iyNeynNN受拉螺栓群在偏心力作用下的計(jì)算受拉螺栓群在偏心力作用下的計(jì)算、小偏心、小偏心21maxiyyMnNN、大偏心、大偏心btNNmax21maxiymyeNN0minN0minNLOGO122bVVbttNNNNbcVNN承壓承載力承壓承載力nVNV同時(shí)受剪和受拉的螺栓連接同時(shí)受剪和受拉的螺栓連接破壞形式有：破壞形式有：栓桿受剪兼受拉破壞栓桿受剪兼受拉破壞孔壁承壓破壞孔壁承壓破壞LOGONVb=0.9nf P摩擦型高強(qiáng)螺栓

49、的計(jì)算摩擦型高強(qiáng)螺栓的計(jì)算摩擦型高強(qiáng)螺栓受剪連接摩擦型高強(qiáng)螺栓受剪連接單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值摩擦型高強(qiáng)螺栓群的抗剪計(jì)算摩擦型高強(qiáng)螺栓群的抗剪計(jì)算 分析方法和計(jì)算公式與普通螺栓同。分析方法和計(jì)算公式與普通螺栓同。不同的是凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算不同的是凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算LOGO(2).(2).構(gòu)件凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算構(gòu)件凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算 N N+ + + + + + + + +NNANN孔前傳力分析孔前傳力分析fAN)nn5 . 01 (ANn1nLOGOPNbt8 . 0一個(gè)高強(qiáng)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值一個(gè)高強(qiáng)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值 摩擦型高強(qiáng)度螺栓受拉連接摩擦型高強(qiáng)度螺栓受拉連接受

50、拉力作用的高強(qiáng)螺栓群計(jì)算受拉力作用的高強(qiáng)螺栓群計(jì)算軸心力作用下：軸心力作用下： PNn8 . 0PNnNbt8 . 0受彎矩作用的高強(qiáng)螺栓群計(jì)算受彎矩作用的高強(qiáng)螺栓群計(jì)算PymMyNit8 . 0211與普通螺栓連接的區(qū)別：與普通螺栓連接的區(qū)別： （a a）中性軸置于形心軸上中性軸置于形心軸上 （b b）N Nt tb b=0.8P=0.8P（普通螺栓普通螺栓 N Nt tb b = A= Ae ef ft tb b ）LOGO1bttbvvNNNNPnNfbv9 . 0PN8 . 0bt受剪力與拉力同時(shí)作用的高強(qiáng)螺栓群計(jì)算受剪力與拉力同時(shí)作用的高強(qiáng)螺栓群計(jì)算LOGO螺栓總數(shù)螺栓總數(shù) n（1）

51、螺栓抗剪計(jì)算）螺栓抗剪計(jì)算bcbv , minNNbmin vnN NN求求 n 時(shí)，取整數(shù)時(shí)，取整數(shù)（2）鋼板強(qiáng)度計(jì)算）鋼板強(qiáng)度計(jì)算f AN n鋼材抗拉或鋼材抗拉或抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度鋼板凈截面積鋼板凈截面積bI 截面截面AnI螺栓并列布置螺栓并列布置螺栓錯(cuò)列布置螺栓錯(cuò)列布置atdn -bA0In螺栓并列布置螺栓并列布置螺栓錯(cuò)列布置螺栓錯(cuò)列布置nIInInA ,Amin A tdnea) 1n(e2A0II22II1nIIII 截面截面AnII典型節(jié)點(diǎn)（典型節(jié)點(diǎn)（1 1）受螺栓群分布平面內(nèi)軸力的剪切作用受螺栓群分布平面內(nèi)軸力的剪切作用 軸力軸力 N普通螺栓群連接的計(jì)算（普通螺栓群連接的計(jì)

52、算（1 1）LOGO螺栓的螺栓的最大拉力最大拉力btmaxNN驗(yàn)算驗(yàn)算123452列列 5排排螺栓群繞最低排螺栓群繞最低排螺栓軸線旋轉(zhuǎn)螺栓軸線旋轉(zhuǎn)典型節(jié)點(diǎn)（典型節(jié)點(diǎn)（2 2）螺栓群受彎矩螺栓群受彎矩M M的作用的作用 構(gòu)件構(gòu)件A構(gòu)件構(gòu)件Bn1i2i11maxyMyNNLOGO螺栓群繞形心線螺栓群繞形心線旋轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)力分布旋轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)力分布螺栓群繞最低排螺螺栓群繞最低排螺栓旋轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)力分布栓旋轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)力分布形心線形心線最低最低排螺排螺栓線栓線先假定：螺栓群繞形心線轉(zhuǎn)動(dòng)先假定：螺栓群繞形心線轉(zhuǎn)動(dòng)0mint,N（1）當(dāng)）當(dāng) ，螺栓都受拉，原假定正確，螺栓都受拉，原假定正確，驗(yàn)算：要求驗(yàn)算：要求btmaxt,NN

53、（2）當(dāng)）當(dāng) ，最低排螺栓受壓，則螺栓群繞最低排螺栓中心轉(zhuǎn)動(dòng)，最低排螺栓受壓，則螺栓群繞最低排螺栓中心轉(zhuǎn)動(dòng) 重新計(jì)算螺栓的最大拉力重新計(jì)算螺栓的最大拉力0mint,Nbtmaxt,NN驗(yàn)算：要求驗(yàn)算：要求654321 yy nn1i2i1mint,MNNn1i2i6maxt,yy nMNNn1i2imaxt,yy 6NeMN典型節(jié)點(diǎn)（典型節(jié)點(diǎn)（3 3）螺栓群受彎矩螺栓群受彎矩M M和軸拉力和軸拉力N N的作用的作用 LOGO(1)采用支托承剪采用支托承剪C級(jí)螺栓承拉彎級(jí)螺栓承拉彎剪力剪力V 支托焊縫承受支托焊縫承受 進(jìn)行焊縫驗(yàn)算進(jìn)行焊縫驗(yàn)算彎矩彎矩M、軸拉力、軸拉力N 螺栓承受螺栓承受 進(jìn)行螺

54、栓驗(yàn)算進(jìn)行螺栓驗(yàn)算 方法同前方法同前剪力剪力V Nv = V/n彎矩彎矩M、軸拉力、軸拉力N Nt,max 計(jì)算方法同計(jì)算方法同前前驗(yàn)算驗(yàn)算1)()(2btmaxt,2bvvNNNNbcvNN (2) 采用采用A、B 級(jí)級(jí)螺栓承受拉彎剪螺栓承受拉彎剪典型節(jié)點(diǎn)（典型節(jié)點(diǎn)（4 4）螺栓群受彎矩螺栓群受彎矩M M、剪力、剪力V V和軸拉力和軸拉力N N的作用的作用 LOGO高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算螺栓抗剪驗(yàn)算螺栓抗剪驗(yàn)算P n 0.9NnNNfbvv凈截面應(yīng)力凈截面應(yīng)力fnAN凈截面積凈截面積鋼板材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度鋼板材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度鋼板搭接，承受剪力鋼板搭接，承受剪力 N共共 2n 個(gè)螺栓個(gè)

55、螺栓鋼板凈截面鋼板凈截面抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算nn0.51NnN5 . 0nNFnNN111凈截面凈截面受力受力第一排螺栓數(shù)第一排螺栓數(shù) n 1nN0.5F 每個(gè)孔前摩擦力每個(gè)孔前摩擦力最外側(cè)螺栓最外側(cè)螺栓為不利截面為不利截面典型節(jié)點(diǎn)（典型節(jié)點(diǎn)（1）摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓群受剪力）摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓群受剪力N作用作用LOGO形心線形心線12345承受彎矩承受彎矩 M連接保持不松動(dòng)，所有螺栓均處于受拉狀態(tài)連接保持不松動(dòng)，所有螺栓均處于受拉狀態(tài)螺栓群繞形心線旋轉(zhuǎn)！螺栓群繞形心線旋轉(zhuǎn)！驗(yàn)算最上一排受拉螺栓驗(yàn)算最上一排受拉螺栓P 0.8NyMyNbtn1i2i1maxt1N典型節(jié)點(diǎn)（典型節(jié)點(diǎn)（2 2

56、）摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓群受彎矩）摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓群受彎矩M M作用作用LOGO無(wú)論有否拉力無(wú)論有否拉力N N，總是繞螺栓群形心線旋轉(zhuǎn)！總是繞螺栓群形心線旋轉(zhuǎn)！123456nVNv1剪力剪力V彎矩彎矩M拉力拉力N1btt1bvv1NNNNPnNfbv9 . 0PN8 . 0bt驗(yàn)算驗(yàn)算典型節(jié)點(diǎn)（典型節(jié)點(diǎn)（3 3） 摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓群受彎矩摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓群受彎矩M M、剪力、剪力V V、拉力拉力N N作用作用P 0.8NyMynNNbtn1i2i1maxt1NLOGO4 4 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件進(jìn)行軸心受力構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，必須滿足：進(jìn)行軸心受力構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，必須滿足：承載能力極限狀態(tài)和

57、正常使用極限狀態(tài)的要求承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)： 受拉構(gòu)件受拉構(gòu)件以強(qiáng)度控制以強(qiáng)度控制 受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件應(yīng)同時(shí)滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求應(yīng)同時(shí)滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求正常使用極限狀態(tài)：保證構(gòu)件的剛度正常使用極限狀態(tài)：保證構(gòu)件的剛度當(dāng)沒(méi)有截面削弱當(dāng)沒(méi)有截面削弱時(shí)承載力由穩(wěn)定時(shí)承載力由穩(wěn)定控制控制對(duì)于受拉構(gòu)件要正常工作需要對(duì)于受拉構(gòu)件要正常工作需要滿足強(qiáng)度和剛度條件滿足強(qiáng)度和剛度條件對(duì)于受壓構(gòu)件要正常對(duì)于受壓構(gòu)件要正常工作需要工作需要滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定和剛度條件滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定和剛度條件有截面削弱有截面削弱無(wú)截面削弱無(wú)截面削弱滿足穩(wěn)定和剛度條件滿足穩(wěn)定和剛度條件LOG

58、OfANnf f 鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；A An n 構(gòu)件凈截面面積構(gòu)件凈截面面積一、軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度一、軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度il000yyyxxxilil二、剛度計(jì)算二、剛度計(jì)算 構(gòu)件的最大長(zhǎng)細(xì)比構(gòu)件的最大長(zhǎng)細(xì)比 構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度0l- -截面的回轉(zhuǎn)半徑截面的回轉(zhuǎn)半徑iAIi LOGOll0構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由構(gòu)件的支構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，由構(gòu)件的支承條件確定，兩端鉸接，取承條件確定，兩端鉸接，取1.0 構(gòu)件兩個(gè)主軸方程的支承條件不同，或支承點(diǎn)的距構(gòu)件兩個(gè)主軸方程的支承條件不同，或支承點(diǎn)的距離不同，所以兩個(gè)主軸方向的計(jì)算長(zhǎng)度也會(huì)不同。離不同，所以兩個(gè)主軸方向的計(jì)算長(zhǎng)度也會(huì)不

59、同。xyyzxzllx0lly210LOGO屈曲形式屈曲形式: : 1) 1)彎曲屈曲：彎曲屈曲：只發(fā)生彎曲變形只發(fā)生彎曲變形, , 截面繞一個(gè)主軸旋轉(zhuǎn)；截面繞一個(gè)主軸旋轉(zhuǎn)； 2)2)扭轉(zhuǎn)屈曲：扭轉(zhuǎn)屈曲：繞縱軸扭轉(zhuǎn)繞縱軸扭轉(zhuǎn); ; 3) 3)彎扭屈曲：彎扭屈曲：即有彎曲變形也有扭轉(zhuǎn)變形。即有彎曲變形也有扭轉(zhuǎn)變形。2 2、軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定、軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定4.2 4.2 軸心受力構(gòu)件正常工作的基本要求軸心受力構(gòu)件正常工作的基本要求彎曲屈曲彎曲屈曲：雙軸對(duì)稱截面，單軸對(duì)稱截面繞非對(duì)稱軸；：雙軸對(duì)稱截面，單軸對(duì)稱截面繞非對(duì)稱軸；扭轉(zhuǎn)屈曲扭轉(zhuǎn)屈曲：十字形截面；：十字形截面；彎扭屈曲彎扭屈曲

60、：?jiǎn)屋S對(duì)稱截面繞對(duì)稱軸：?jiǎn)屋S對(duì)稱截面繞對(duì)稱軸構(gòu)件屈曲形式取決于截面形式、尺寸、構(gòu)件屈曲形式取決于截面形式、尺寸、 桿件長(zhǎng)度和桿端支承情桿件長(zhǎng)度和桿端支承情況。況。LOGO實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算fAN由截面類(lèi)型和由截面類(lèi)型和確定確定, , 根據(jù)表截面類(lèi)型，查表根據(jù)表截面類(lèi)型，查表235yfycrcrRyRfNfAfLOGOyyyxxxilil/00構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)按照下列規(guī)定確定：構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)按照下列規(guī)定確定：截面為雙軸對(duì)稱或極對(duì)稱的構(gòu)件截面為雙軸對(duì)稱或極對(duì)稱的構(gòu)件xl0yl0式中式中 、 構(gòu)件對(duì)主軸構(gòu)件對(duì)主軸x x和和y y的計(jì)算長(zhǎng)度；的計(jì)算長(zhǎng)度；xiyi 、