第二十一章鋼結(jié)構(gòu)簡介

1、建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院第二十一章第二十一章 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、材料選用一、材料選用1 1、鋼材的種類、鋼材的種類按用途分：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊鋼；按用途分：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊鋼；結(jié)構(gòu)鋼分為：建筑用鋼和機械用鋼；結(jié)構(gòu)鋼分為：建筑用鋼和機械用鋼；按治煉方法分：轉(zhuǎn)爐鋼（氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼）、平爐鋼；按治煉方法分：轉(zhuǎn)爐鋼（氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼）、平爐鋼；按脫氧方法分：沸騰鋼（按

2、脫氧方法分：沸騰鋼（F F）、半鎮(zhèn)靜鋼（）、半鎮(zhèn)靜鋼（b b）、）、 鎮(zhèn)靜鋼（鎮(zhèn)靜鋼（Z Z）、特殊鎮(zhèn)靜鋼（）、特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZTZ）；）；按成型方法分：軋制鋼（冷軋、熱軋）鍛鋼、鑄鋼；按成型方法分：軋制鋼（冷軋、熱軋）鍛鋼、鑄鋼；按化學(xué)成分分：碳素鋼、合金鋼；按化學(xué)成分分：碳素鋼、合金鋼；建筑上采用的是碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)建筑上采用的是碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)鋼。第一節(jié)第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)材料鋼結(jié)構(gòu)材料建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素鋼按屈服點數(shù)值分為五個牌號：碳素鋼按屈服點

3、數(shù)值分為五個牌號：Q195Q195、Q215Q215、Q235 Q235 、 Q255Q255、Q275Q275。碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號由代表屈服點的字母。碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號由代表屈服點的字母Q Q、屈服點、屈服點值（值（N/mmN/mm2 2）、質(zhì)量等級符和脫氧方法符號等四個部分序組成）、質(zhì)量等級符和脫氧方法符號等四個部分序組成 Q Q - - . . 脫氧方法：脫氧方法：FF沸騰鋼沸騰鋼 bb半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼 Z Z鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼 TZTZ特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼 質(zhì)量等級：質(zhì)量等級：Q235Q235分分A A、B B、C C、D D Q345 Q345分分A A、B B、C C、D D、E E 屈服點

4、數(shù)值屈服點數(shù)值建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院例如例如: :Q235Q235AF AF 表示屈服強度為表示屈服強度為235N235Nmmmm2 2的的A A級沸騰鋼；級沸騰鋼； Q235-Bb Q235-Bb 表示屈服強度為表示屈服強度為235N235Nmmmm2 2的的B B級半鎮(zhèn)靜鋼；級半鎮(zhèn)靜鋼； Q235-C Q235-C 表示屈服強度為表示屈服強度為235N235Nmmmm2 2的的C C級鎮(zhèn)靜鋼。級鎮(zhèn)靜鋼。 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 低合金鋼是在冶煉過程中添加一種或幾種少量合金元素，其總量低合金鋼是在冶煉過程中添加一種或

5、幾種少量合金元素，其總量低于低于5 5的鋼材。的鋼材。 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼有低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼有Q295Q295、Q345 Q345 、Q390 Q390 、Q420 Q420 、 Q460Q460；常用的低合金鋼有常用的低合金鋼有Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420等。等。 低合金鋼的牌號與碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號的表示方法相同。低合金鋼的牌號與碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號的表示方法相同。 低合金鋼的脫氧方法為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼。低合金鋼的脫氧方法為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼。 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼都可以采取適當?shù)臒崽幚硖?/p>

6、素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼都可以采取適當?shù)臒崽幚? (如調(diào)質(zhì)處理如調(diào)質(zhì)處理) )進一步提高其強度。進一步提高其強度。 例如用于制造高強度螺栓的例如用于制造高強度螺栓的4545號優(yōu)質(zhì)碳素鋼以及號優(yōu)質(zhì)碳素鋼以及4040硼（硼（40B40B）、）、2020錳鈦硼（錳鈦硼（20MnTiB20MnTiB）就是通過調(diào)質(zhì)處理提高強度的。）就是通過調(diào)質(zhì)處理提高強度的。注：注： 碳素結(jié)構(gòu)鋼分：碳素結(jié)構(gòu)鋼分：A A、B B、C C、D D 四級，含所有脫氧方法；四級，含所有脫氧方法； 低合金結(jié)構(gòu)鋼分：低合金結(jié)構(gòu)鋼分：A A、B B、C C、D D、E E五級，只有鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)五級，只有鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。靜鋼。 建筑力

7、學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 2、鋼材的規(guī)格、鋼材的規(guī)格 鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要為熱軋成型的鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要為熱軋成型的鋼板鋼板、型鋼型鋼，以及，以及冷彎成型的冷彎成型的薄壁型鋼薄壁型鋼等。等。 鋼板鋼板 薄鋼板：厚度薄鋼板：厚度0.350.354mm,4mm,寬度為寬度為5005001500mm,1500mm,長長0.50.5 4m 4m 厚鋼板：厚度厚鋼板：厚度4.5 4.5 60mm60mm；寬度為；寬度為6006003000mm3000mm，長，長4 4 12m12m。 特厚板：板厚特厚板：板厚60mm60mm； 扁鋼：厚度扁鋼：厚度

8、4 4 60mm60mm，寬度為，寬度為1212 200mm200mm，長，長3 3 9m9m ； 鋼板用鋼板用“寬寬厚厚長長”或或“寬寬厚厚”表示，單位為表示，單位為mmmm；如：如：4504508 83100 3100 、4504508 8。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院型鋼型鋼鋼結(jié)構(gòu)常用的型鋼是角鋼、工字型鋼、槽鋼和鋼結(jié)構(gòu)常用的型鋼是角鋼、工字型鋼、槽鋼和H H型鋼、鋼管等。型鋼、鋼管等。除除H H型鋼和鋼管有熱軋和焊接成型外，其余型鋼均為熱軋成型。型鋼和鋼管有熱軋和焊接成型外，其余型鋼均為熱軋成型。 角鋼角鋼等邊角鋼等邊角鋼L+L+

9、肢寬肢寬肢厚肢厚不等邊角鋼不等邊角鋼L +L +長肢長肢短肢短肢肢厚肢厚如如:L100:L10010; 10; L100 L10080808 8 角鋼角鋼 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工字鋼工字鋼 包括普通工字鋼、輕型工字鋼、包括普通工字鋼、輕型工字鋼、H H型鋼。型鋼。 工字鋼工字鋼：用號數(shù)表示，號數(shù)即為其截面高度的厘米數(shù)，：用號數(shù)表示，號數(shù)即為其截面高度的厘米數(shù)，2020號以號以上的工字鋼，同一號數(shù)有三種不同的腹板厚度分別為上的工字鋼，同一號數(shù)有三種不同的腹板厚度分別為a a、b b、c c三類，三類，長度為長度為5 519m19m

10、。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 H H型鋼型鋼：HWHW（寬）、（寬）、HMHM（中）、（中）、HNHN（窄）（窄）T T 表示方法：高度表示方法：高度H H寬度寬度B B腹板厚度腹板厚度t1t1翼緣厚度翼緣厚度t2t2例：例：HM340HM3402502509 914 14 TM170 TM1702502509 91414 H H型鋼型鋼 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 槽鋼槽鋼：普通槽鋼、輕型槽鋼：普通槽鋼、輕型槽鋼 a a 、b b、c c表示腹板厚，從表示腹板厚，從14a14a

11、、（、（b b）以）以14cm14cm起有不同腹板起有不同腹板厚，用其截面高度的厚，用其截面高度的cm cm 數(shù)表示，長度為數(shù)表示，長度為5 519m19m。 槽鋼槽鋼 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼管鋼管：無縫鋼管、焊接鋼管無縫鋼管、焊接鋼管表示方法：用表示方法：用“”后面加后面加“外徑外徑厚度厚度”；例：例：3003006 6無縫鋼管：外徑無縫鋼管：外徑3232351mm351mm，壁厚，壁厚2.52.516mm16mm；有縫鋼管：外徑有縫鋼管：外徑3232352mm352mm，壁厚，壁厚25.5mm25.5mm。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力

12、學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼 冷彎薄壁型鋼采用薄鋼板冷軋制成。其壁厚一般為冷彎薄壁型鋼采用薄鋼板冷軋制成。其壁厚一般為1.5-12mm1.5-12mm，但承，但承重結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的壁厚不宜小于重結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的壁厚不宜小于2mm2mm。薄壁型鋼能充分利用鋼材的強度。薄壁型鋼能充分利用鋼材的強度以節(jié)約鋼材，在輕鋼結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。常用冷彎薄壁型鋼截面型式以節(jié)約鋼材，在輕鋼結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。常用冷彎薄壁型鋼截面型式有等邊角鋼、卷邊等邊角鋼、有等邊角鋼、卷邊等邊角鋼、Z Z型鋼、卷邊型鋼、卷邊Z Z型鋼、槽鋼、卷邊槽鋼（型鋼、槽鋼、卷邊槽

13、鋼（C C型鋼）、鋼管等。型鋼）、鋼管等。 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3 3、鋼材的選用、鋼材的選用 選用鋼材的原則選用鋼材的原則是是: :既能使結(jié)構(gòu)安全可靠地滿足使用上的要求既能使結(jié)構(gòu)安全可靠地滿足使用上的要求，又要又要盡最大可能節(jié)約材料盡最大可能節(jié)約材料，降低造價。選用鋼材時需要考慮的如下因素：降低造價。選用鋼材時需要考慮的如下因素： 結(jié)構(gòu)的類型及重要性結(jié)構(gòu)的類型及重要性 荷載的性質(zhì)荷載的性質(zhì) 連接方法連接方法 結(jié)構(gòu)的工作溫度結(jié)構(gòu)的工作溫度 構(gòu)件的受力性質(zhì)構(gòu)件的受力性質(zhì) 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)

14、技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 選用要求選用要求 承重結(jié)構(gòu)鋼材應(yīng)具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含承重結(jié)構(gòu)鋼材應(yīng)具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含量的合格保證，量的合格保證， 對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有含碳量的合格保證（即不得使用對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有含碳量的合格保證（即不得使用Q235AQ235A）; ; 主要焊接結(jié)構(gòu)不能使用主要焊接結(jié)構(gòu)不能使用Q235Q235A A級鋼，因為級鋼，因為Q235Q235A A級鋼的碳含級鋼的碳含量不作為交貨條件，即不作為保證，即使生產(chǎn)廠提供碳含量，也只能量不作為交貨條件，即不作為保證，即使生產(chǎn)廠提供碳含量，也只能視為參考，不能排除離散性大，質(zhì)量不穩(wěn)定等，因此如發(fā)生

15、事故，生視為參考，不能排除離散性大，質(zhì)量不穩(wěn)定等，因此如發(fā)生事故，生產(chǎn)廠在法律上不負任何責(zé)任產(chǎn)廠在法律上不負任何責(zé)任; ;二、設(shè)計指標二、設(shè)計指標 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、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)的連接通常有焊接、鉚接和螺栓連接三種方式。鋼結(jié)構(gòu)的連接通常有焊接、鉚接和螺栓連接三種方式。 圖圖3-1 3-1 鋼結(jié)構(gòu)的連接方式鋼結(jié)構(gòu)的連接方式（a a）焊接連接；（）焊接連接；（b b）鉚釘連接；（）鉚釘連接；（c c）螺栓連接）螺栓連接第二節(jié)第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)

16、構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼鋼 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 的的 連連 接接 方方 法法 連連 接接 方方 法法 優(yōu)優(yōu) 點點 缺缺 點點 焊焊 接接 構(gòu)造簡單，用料經(jīng)濟，構(gòu)造簡單，用料經(jīng)濟， 制作方便，密閉性好制作方便，密閉性好 焊縫附近熱影響區(qū)內(nèi)，易導(dǎo)致材質(zhì)變脆；焊縫附近熱影響區(qū)內(nèi)，易導(dǎo)致材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘余變形會使構(gòu)件的剛焊接殘余應(yīng)力和殘余變形會使構(gòu)件的剛度降低；對裂紋敏感，一旦出現(xiàn)裂紋易度降低；對裂紋敏感，一旦出現(xiàn)裂紋易延伸到整體。延伸到整體。對材質(zhì)要求高，焊接程序?qū)Σ馁|(zhì)要求高，焊接程序嚴格，質(zhì)量檢驗工作量大。嚴格，質(zhì)量檢驗工作量大。 鉚鉚 接接 傳力可靠，韌性和塑傳力可靠，韌性和

17、塑性好，質(zhì)量易于檢查，性好，質(zhì)量易于檢查，抗動力荷載好抗動力荷載好 構(gòu)造復(fù)雜，既費材料又費工構(gòu)造復(fù)雜，既費材料又費工 普通螺栓普通螺栓連接連接 裝卸便利，裝卸便利，設(shè)備簡單設(shè)備簡單 螺栓精度低時不宜受剪，螺栓精度高時螺栓精度低時不宜受剪，螺栓精度高時加工和安裝難度較大加工和安裝難度較大 高強螺栓高強螺栓連接連接 加工方便，對結(jié)構(gòu)削加工方便，對結(jié)構(gòu)削弱少，可拆換，能承弱少，可拆換，能承受動力荷載，耐疲勞，受動力荷載，耐疲勞，塑性、韌性好塑性、韌性好 摩擦面處理，安裝工藝略為復(fù)雜，摩擦面處理，安裝工藝略為復(fù)雜，造價略高造價略高 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)

18、江職業(yè)技術(shù)學(xué)院二、鋼結(jié)構(gòu)的焊接二、鋼結(jié)構(gòu)的焊接 1 1、焊接方法、焊接方法 鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法有鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法有: : 電弧焊、電渣焊、氣體保電弧焊、電渣焊、氣體保護焊、電阻焊護焊、電阻焊 焊接方法焊接方法 操作方式操作方式 適應(yīng)范圍適應(yīng)范圍 質(zhì)量狀況質(zhì)量狀況 電電 弧弧 焊焊 手工焊手工焊 全手動全手動 工位復(fù)雜，形狀工位復(fù)雜，形狀復(fù)雜之焊縫復(fù)雜之焊縫 比自動焊略差比自動焊略差 自動焊自動焊 全自動全自動 長而簡單的焊縫長而簡單的焊縫 質(zhì)量均勻、塑性、韌質(zhì)量均勻、塑性、韌性好，抗腐蝕性強性好，抗腐蝕性強 半自動焊半自動焊 人工操作前進人工操作前進 任意焊縫任意焊縫 質(zhì)量均勻、塑性、韌

19、質(zhì)量均勻、塑性、韌性好，抗腐蝕性強性好，抗腐蝕性強 電電 阻阻 焊焊 通電、加壓、機械通電、加壓、機械 薄板點焊薄板點焊 一般用作構(gòu)造焊縫一般用作構(gòu)造焊縫 氣氣 焊焊 手工手工 薄板、小型、不薄板、小型、不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)中同材質(zhì)結(jié)構(gòu)中 一般用作構(gòu)造焊縫一般用作構(gòu)造焊縫 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 2、焊縫連接形式、焊縫連接形式 焊縫連接形式按構(gòu)件的相對位置分焊縫連接形式按構(gòu)件的相對位置分: :平接、搭接、平接、搭接、T T形形 連接和角接。連接和角接。 對接焊縫按受力與焊縫方向分：直縫、斜縫；對接焊縫按受力與焊縫方向分：直縫、斜縫； 角

20、焊縫按受力與焊縫方向分：端縫、側(cè)縫；角焊縫按受力與焊縫方向分：端縫、側(cè)縫； 按焊縫連續(xù)性分：按焊縫連續(xù)性分： 連續(xù)焊縫、連續(xù)焊縫、 斷續(xù)焊縫；斷續(xù)焊縫； 按施工位置：按施工位置： 俯焊、立焊、橫焊、仰焊；俯焊、立焊、橫焊、仰焊； 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （a a）對接焊縫的平接連接）對接焊縫的平接連接 （b b）用拼接板和角焊縫的平接連接）用拼接板和角焊縫的平接連接（c c）用頂板和角焊縫的平接連接）用頂板和角焊縫的平接連接 （d d）用角焊縫的搭接連接）用角焊縫的搭接連接建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)

21、技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （e e）用角焊縫的）用角焊縫的T T形連接形連接 （f f）焊透的）焊透的T T形連接形連接 （g g）用角焊縫的角接連接）用角焊縫的角接連接 （h h）用對接焊縫的角接連接）用對接焊縫的角接連接 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院1 1）焊縫缺陷）焊縫缺陷 焊縫中可能存在裂紋、氣孔、燒穿、夾渣、未焊透、焊縫中可能存在裂紋、氣孔、燒穿、夾渣、未焊透、咬邊、焊瘤等缺陷。咬邊、焊瘤等缺陷。 3 3、焊縫缺陷和焊縫等級、焊縫缺陷和焊縫等級(a) (a) 熱裂紋；熱裂紋； (b) (b) 冷裂紋冷裂紋建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與

22、結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 (i) (i) 咬邊咬邊 (j) (j) 焊瘤焊瘤 ( (c c) ) 氣孔氣孔 ( (d d) ) 燒穿燒穿 ( (e e) ) 夾渣夾渣(f) (f) 根部未焊透根部未焊透 (g) (g) 邊緣未熔合邊緣未熔合 (h) (h) 層間未熔合層間未熔合建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 2）焊縫等級）焊縫等級 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50205GB50205）規(guī)定，焊縫依其質(zhì)）規(guī)定，焊縫依其質(zhì)量檢查標準分為三級。量檢查標準分為三級。 三級焊縫只要

23、求通過外觀檢查，即檢查焊縫實際尺寸是否符合設(shè)三級焊縫只要求通過外觀檢查，即檢查焊縫實際尺寸是否符合設(shè)計要求和有無看得見的裂紋，咬邊等缺陷。對于重要結(jié)構(gòu)或要求焊縫計要求和有無看得見的裂紋，咬邊等缺陷。對于重要結(jié)構(gòu)或要求焊縫金屬強度等于被焊金屬強度的對接焊縫，必須進行一級或二級質(zhì)量檢金屬強度等于被焊金屬強度的對接焊縫，必須進行一級或二級質(zhì)量檢驗，即在外觀檢查的基礎(chǔ)上再做無損檢驗；驗，即在外觀檢查的基礎(chǔ)上再做無損檢驗； 二級要求用超聲波檢驗每條焊縫的二級要求用超聲波檢驗每條焊縫的2020長度，且不小于長度，且不小于200mm200mm； 一級要求用超聲波檢驗每條焊縫全部長度，以便揭示焊縫內(nèi)部缺一級要

24、求用超聲波檢驗每條焊縫全部長度，以便揭示焊縫內(nèi)部缺陷陷。 4 4、焊縫代號、焊縫代號 焊縫符號主要由圖形符號、輔助符號和引出線等部分組成。焊縫符號主要由圖形符號、輔助符號和引出線等部分組成。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院5 5、對接焊縫的構(gòu)造、對接焊縫的構(gòu)造 1 1）對接焊縫按坡口形式分為以下幾種：）對接焊縫按坡口形式分為以下幾種：（a a）I I形縫形縫 （b b）帶鈍邊單邊）帶鈍邊單邊V V形縫形縫 （c c）Y Y形縫形縫（d d）帶鈍邊）帶鈍邊U U形縫形縫 （e e）帶鈍邊雙單邊）帶鈍邊雙單邊V V形縫形縫 （f f）雙）雙Y Y

25、形縫形縫建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院直邊縫：適合板厚直邊縫：適合板厚t t 10mm 10mm 單邊單邊V V形：適合板厚形：適合板厚t t 101020mm 20mm 雙邊雙邊V V形：適合板厚形：適合板厚t t 101020mm 20mm U U形：適合板厚形：適合板厚t 20mm t 20mm K K形：適合板厚形：適合板厚t 20mm t 20mm X X形：適合板厚形：適合板厚t 20mmt 20mm （g g）、（）、（h h）、（）、（i i）加墊板的）加墊板的I I形縫、帶鈍邊單邊形縫、帶鈍邊單邊V V形縫和形縫和Y Y形

26、縫形縫 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院2 2）對接焊縫的構(gòu)造處理）對接焊縫的構(gòu)造處理 起落弧處易有焊接缺陷，所以用引弧板。但采用引弧起落弧處易有焊接缺陷，所以用引弧板。但采用引弧板施工復(fù)雜，除承受動力荷載外，一般不用，計算時將焊縫板施工復(fù)雜，除承受動力荷載外，一般不用，計算時將焊縫長度兩端各減去長度兩端各減去5mm5mm。 變厚度板對接，在板的一面或兩面切成坡度不大于變厚度板對接，在板的一面或兩面切成坡度不大于1 1：4 4的斜面，避免應(yīng)力集中。的斜面，避免應(yīng)力集中。 變寬度板對接，在板的一側(cè)或兩側(cè)切成坡度不大于變寬度板對接，在板的一側(cè)或兩

27、側(cè)切成坡度不大于1 1：4 4的斜邊，避免應(yīng)力集中。的斜邊，避免應(yīng)力集中。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院6 6、角焊縫的截面、角焊縫的截面 角焊縫兩邊夾角一般為角焊縫兩邊夾角一般為90900 0（直角角焊縫），夾角大于（直角角焊縫），夾角大于1351350 0或小于或小于60600 0的斜角交焊縫，除鋼管結(jié)構(gòu)外，一般不宜用作受力焊縫。的斜角交焊縫，除鋼管結(jié)構(gòu)外，一般不宜用作受力焊縫。 角焊縫的有效截面為平分角焊縫夾角角焊縫的有效截面為平分角焊縫夾角 的截面，破壞往往從這個的截面，破壞往往從這個截面發(fā)生。有效截面的高度（不考慮焊縫余高）稱為角

28、焊縫的有效厚截面發(fā)生。有效截面的高度（不考慮焊縫余高）稱為角焊縫的有效厚度度h he e： 當當 9090o o 時，時，h he e0.7 0.7 h hf f； 當當 9090o o 時，時，h he eh hf fcoscos( ( /2) /2)。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院（a a）、（）、（b b）、（）、（c c）、（）、（d d）直角角焊縫；）直角角焊縫；（e e）、（）、（f f）、（）、（g g）斜角角焊縫）斜角角焊縫角焊縫截面圖角焊縫截面圖建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技

29、術(shù)學(xué)院2）角焊縫的尺寸限制角焊縫的尺寸限制 焊腳尺寸焊腳尺寸h hf f h hf f應(yīng)與焊件的厚度相適應(yīng)，不宜過大或過小。應(yīng)與焊件的厚度相適應(yīng)，不宜過大或過小。 對手工焊，對手工焊，h hf f應(yīng)不小于應(yīng)不小于 ，t t為較厚焊件的厚度（為較厚焊件的厚度（mmmm），），對自動焊，可減小對自動焊，可減小1mm1mm； h hf f應(yīng)不大于較薄焊件厚度的應(yīng)不大于較薄焊件厚度的1.21.2倍。倍。 對于板件邊緣的焊縫：對于板件邊緣的焊縫： 當當t t 6mm6mm時時，h hf f t t ； 當當t t 6mm6mm時時，h hf ft t(1-2)mm(1-2)mm。 焊縫長度焊縫長度l l

30、w w l lw w也不應(yīng)太長或太短，其計算長度不宜小于也不應(yīng)太長或太短，其計算長度不宜小于8 8h hf f或或40mm 40mm ，且不宜大于，且不宜大于6060h hf f 。 t5 . 1建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖圖 角焊縫最大焊腳尺寸角焊縫最大焊腳尺寸建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院三、普通螺栓連接三、普通螺栓連接 1.1.螺栓的規(guī)格與表示螺栓的規(guī)格與表示: : 鋼結(jié)構(gòu)一般選用鋼結(jié)構(gòu)一般選用C C級（粗制）六角螺母螺栓，標識用級（粗制）六角螺母螺栓，標識用M M和工程直徑（

31、和工程直徑（mmmm）表示，例如）表示，例如M16M16、M20M20等等; ; 建筑工程中常采用建筑工程中常采用M16M16、M20M20和和M24M24等。等。 螺栓的制圖符號見教材。螺栓的制圖符號見教材。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 螺栓的排列螺栓的排列 2 2）螺栓的排列）螺栓的排列 螺栓的排列有并列和錯列兩種基本形式。螺栓的排列有并列和錯列兩種基本形式。 并列較簡單，但對栓孔有削弱（圖并列較簡單，但對栓孔有削弱（圖a a）；）； 錯列較緊湊，可減少截面削弱，但排列較繁雜（圖錯列較緊湊，可減少截面削弱，但排列較繁雜（圖b b）。）

32、。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 螺栓在構(gòu)件上的排列時應(yīng)考慮下列要求螺栓在構(gòu)件上的排列時應(yīng)考慮下列要求: : 1 1受力要求：對于受拉構(gòu)件，螺栓的栓距和線距不應(yīng)過小，否受力要求：對于受拉構(gòu)件，螺栓的栓距和線距不應(yīng)過小，否則對鋼板截面削弱太多，構(gòu)件有可能沿直線或折線發(fā)生凈截面破壞。則對鋼板截面削弱太多，構(gòu)件有可能沿直線或折線發(fā)生凈截面破壞。對于受壓構(gòu)件，沿作用力方向螺栓間距不應(yīng)過大，否則被連接的板件對于受壓構(gòu)件，沿作用力方向螺栓間距不應(yīng)過大，否則被連接的板件間容易發(fā)生凸曲現(xiàn)象。因此，從受力角度應(yīng)規(guī)定螺栓的最大和最小容間容易發(fā)生凸曲現(xiàn)象。因此，

33、從受力角度應(yīng)規(guī)定螺栓的最大和最小容許間距。許間距。 2 2構(gòu)造要求：若栓距和線距過大，則構(gòu)件接觸面不夠緊密，潮構(gòu)造要求：若栓距和線距過大，則構(gòu)件接觸面不夠緊密，潮氣易于侵入縫隙而產(chǎn)生腐蝕，所以，構(gòu)造上要規(guī)定螺栓的最大容許間氣易于侵入縫隙而產(chǎn)生腐蝕，所以，構(gòu)造上要規(guī)定螺栓的最大容許間距。距。 3 3施工要求：為便于轉(zhuǎn)動螺栓扳手，就要保證一定的作業(yè)空間。施工要求：為便于轉(zhuǎn)動螺栓扳手，就要保證一定的作業(yè)空間。所以，施工上要規(guī)定螺栓的最小容許間距。所以，施工上要規(guī)定螺栓的最小容許間距。根據(jù)以上要求，規(guī)范規(guī)定螺栓的最大和最小容許間距。根據(jù)以上要求，規(guī)范規(guī)定螺栓的最大和最小容許間距。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)

34、與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院四、高強度螺栓連接四、高強度螺栓連接 1 1）按受力特性分：摩擦型高強螺栓與承壓型螺栓）按受力特性分：摩擦型高強螺栓與承壓型螺栓; ; 摩擦型螺栓摩擦型螺栓: :抗剪連接時摩擦型以板件間最大摩擦力為承載力極限狀抗剪連接時摩擦型以板件間最大摩擦力為承載力極限狀態(tài)；態(tài)； 承壓型螺栓承壓型螺栓: :允許克服最大摩擦力后，以螺桿抗剪與孔壁承壓破壞為允許克服最大摩擦力后，以螺桿抗剪與孔壁承壓破壞為承載力極限狀態(tài)（同普通螺栓）。受拉時兩者無區(qū)別。承載力極限狀態(tài)（同普通螺栓）。受拉時兩者無區(qū)別。 高強螺栓采用高強螺栓采用級孔，便于施工。級孔，便于

35、施工。 受傳力機理的要求，構(gòu)造上除連接板的邊、端距受傳力機理的要求，構(gòu)造上除連接板的邊、端距1.5d1.5d0 0外其它同普外其它同普通螺栓。通螺栓。 2 2）高強螺栓的材料與強度等級）高強螺栓的材料與強度等級 由高強材料經(jīng)熱處理制成，按強度等級分由高強材料經(jīng)熱處理制成，按強度等級分10.910.9與與8.88.8級。級。 10.910.9級一般為級一般為20MnTiB20MnTiB、40Cr40Cr等材料，等材料，f fu u1000N/mm1000N/mm2 2，fu/fy0.9fu/fy0.9； 8.88.8級一般為級一般為4545號鋼制成，號鋼制成， f fu u800N/mm800N

36、/mm2 2，fu/fy0.8fu/fy0.8。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、軸心受力構(gòu)件一、軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件: :只有軸向力的作用，稱為軸心受力構(gòu)件只有軸向力的作用，稱為軸心受力構(gòu)件。軸心受拉構(gòu)件：只有軸向拉力的作用。軸心受拉構(gòu)件：只有軸向拉力的作用。軸心受壓構(gòu)件：只有軸向壓力的作用。軸心受壓構(gòu)件：只有軸向壓力的作用。應(yīng)用實例：桁架、剛架、排架、塔架及網(wǎng)殼等桿件體系結(jié)構(gòu)等，應(yīng)用實例：桁架、剛架、排架、塔架及網(wǎng)殼等桿件體系結(jié)構(gòu)等，通常假設(shè)其節(jié)點為鉸接連接，無節(jié)間荷載作用，可視為軸心受拉構(gòu)件和通常假設(shè)其節(jié)點為鉸接連接，

37、無節(jié)間荷載作用，可視為軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件。軸心受壓構(gòu)件。第第 三節(jié)三節(jié) 鋼構(gòu)件計算鋼構(gòu)件計算建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖圖 軸心受力構(gòu)件在工程中的應(yīng)用軸心受力構(gòu)件在工程中的應(yīng)用(a) (a) 桁架；桁架；(b)(b)塔架；塔架；(c)(c)網(wǎng)架網(wǎng)架建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院1 1、軸心受力構(gòu)件的截面形式、軸心受力構(gòu)件的截面形式一般分為兩類，第一類是熱軋型鋼截面（一般分為兩類，第一類是熱軋型鋼截面（a a）；第二類是型鋼組合）；第二類是型鋼組合截面（圖截面（圖b b）或格構(gòu)

38、式組合截面（）或格構(gòu)式組合截面（c c）。）。圖（圖（a）熱軋型鋼截面）熱軋型鋼截面圖（圖（b）型鋼組合截面）型鋼組合截面圖（圖（c）格構(gòu)式組合截面）格構(gòu)式組合截面建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 圖（圖（a a）熱軋型鋼截面，一般用于受力較小的桿件。）熱軋型鋼截面，一般用于受力較小的桿件。其中圓鋼回轉(zhuǎn)半徑最小，多用作拉桿，作壓桿時用于格構(gòu)其中圓鋼回轉(zhuǎn)半徑最小，多用作拉桿，作壓桿時用于格構(gòu)式壓桿的弦桿。鋼管的回轉(zhuǎn)半徑較大、對稱性好、材料利式壓桿的弦桿。鋼管的回轉(zhuǎn)半徑較大、對稱性好、材料利用率高，拉、壓均可。大口徑鋼管一般用作壓桿。型鋼的用率高

39、，拉、壓均可。大口徑鋼管一般用作壓桿。型鋼的回轉(zhuǎn)半徑存在各向異性，作壓桿時有強軸和弱軸之分，材回轉(zhuǎn)半徑存在各向異性，作壓桿時有強軸和弱軸之分，材料利用率不高，但連接較為方便，單價低。料利用率不高，但連接較為方便，單價低。 圖（圖（b)b)型鋼組合截面，改善了單型鋼截面的穩(wěn)定各向型鋼組合截面，改善了單型鋼截面的穩(wěn)定各向異性特征，受力較好，連接也較方便異性特征，受力較好，連接也較方便 圖（圖（c) c) 類為格構(gòu)式截面，其回轉(zhuǎn)半徑大且各向均勻，類為格構(gòu)式截面，其回轉(zhuǎn)半徑大且各向均勻，用于較長、受力較大的軸心受力構(gòu)件，特別是壓桿。但其用于較長、受力較大的軸心受力構(gòu)件，特別是壓桿。但其制作復(fù)雜，輔助材

40、料用量多。制作復(fù)雜，輔助材料用量多。 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 H H型鋼的寬度與高度相同時對強軸的回轉(zhuǎn)半徑約為弱型鋼的寬度與高度相同時對強軸的回轉(zhuǎn)半徑約為弱軸回轉(zhuǎn)半徑的軸回轉(zhuǎn)半徑的2 2倍，對于在中點有側(cè)向支撐的獨立柱最適倍，對于在中點有側(cè)向支撐的獨立柱最適合。合。 焊接工字形截面制造簡單，其腹板按局部穩(wěn)定的要焊接工字形截面制造簡單，其腹板按局部穩(wěn)定的要求可作得很薄而節(jié)約鋼材，應(yīng)用十分廣泛。為使翼緣與腹求可作得很薄而節(jié)約鋼材，應(yīng)用十分廣泛。為使翼緣與腹板便于焊接，截面的高度和寬度應(yīng)大致相同。板便于焊接，截面的高度和寬度應(yīng)大致相同。

41、十字形截面在兩個主軸方向的回轉(zhuǎn)半徑是相同的，十字形截面在兩個主軸方向的回轉(zhuǎn)半徑是相同的，對于重型中心受壓柱，當兩個方向的計算長度相同時，這對于重型中心受壓柱，當兩個方向的計算長度相同時，這種截面最為有利。種截面最為有利。 方管或由鋼板焊成的箱形截面，承載能力和剛度都方管或由鋼板焊成的箱形截面，承載能力和剛度都較大，但連接構(gòu)造復(fù)雜，常用作高大的承重支柱。較大，但連接構(gòu)造復(fù)雜，常用作高大的承重支柱。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 確定軸心受力構(gòu)件截面形式的原則：確定軸心受力構(gòu)件截面形式的原則： 能提供強度所需要的截面面積；能提供強度所需要的截面

42、面積； 制作簡便；便于和相鄰構(gòu)件連接；制作簡便；便于和相鄰構(gòu)件連接； 截面寬大而壁厚較薄，以滿足剛度要求。截面寬大而壁厚較薄，以滿足剛度要求。 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 2、軸心受力構(gòu)件強度計算、軸心受力構(gòu)件強度計算 軸心受力構(gòu)件的強度承載能力極限狀態(tài)是截面的平均應(yīng)力軸心受力構(gòu)件的強度承載能力極限狀態(tài)是截面的平均應(yīng)力達到鋼材的屈服強度達到鋼材的屈服強度 y y。 軸心受力構(gòu)件的強度按下式驗算：軸心受力構(gòu)件的強度按下式驗算：式中式中 N N構(gòu)件的軸心拉力或壓力設(shè)計值；構(gòu)件的軸心拉力或壓力設(shè)計值； A An n構(gòu)件的凈截面面積；構(gòu)件的

43、凈截面面積； 鋼材的抗拉或抗壓強度設(shè)計值。鋼材的抗拉或抗壓強度設(shè)計值。 fANn建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院3 3、剛度驗算、剛度驗算軸心受力構(gòu)件的剛度是以其長細比來衡量的。軸心受力構(gòu)件的剛度是以其長細比來衡量的。軸心受力構(gòu)件的剛度按下式驗算：軸心受力構(gòu)件的剛度按下式驗算： 式中式中 構(gòu)件最不利方向的長細比；構(gòu)件最不利方向的長細比； I I 相應(yīng)方向的截面回轉(zhuǎn)半徑；相應(yīng)方向的截面回轉(zhuǎn)半徑； 構(gòu)件的容許長細比。構(gòu)件的容許長細比。 il0建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院fAN 式中式中N N

44、 軸心受壓構(gòu)件的壓力設(shè)計值；軸心受壓構(gòu)件的壓力設(shè)計值； A A 構(gòu)件的毛截面面積；構(gòu)件的毛截面面積； 鋼材的抗壓強度設(shè)計值；鋼材的抗壓強度設(shè)計值； 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)。軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)。 4 4、整體穩(wěn)定驗算、整體穩(wěn)定驗算軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性按下式驗算軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性按下式驗算: :建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 概念：如圖所示的工字型截概念：如圖所示的工字型截面軸心受壓構(gòu)件，若腹板及翼緣面軸心受壓構(gòu)件，若腹板及翼緣的板件太寬太薄，當軸壓力達到的板件太寬太薄，當軸壓力達到某一數(shù)值時，板件就可能在構(gòu)件某一數(shù)值時，

45、板件就可能在構(gòu)件喪失強度和整體穩(wěn)定之前不能維喪失強度和整體穩(wěn)定之前不能維持平面持平面平衡狀態(tài)而產(chǎn)生凹凸鼓出平衡狀態(tài)而產(chǎn)生凹凸鼓出變形，這種現(xiàn)象稱為板件失去穩(wěn)變形，這種現(xiàn)象稱為板件失去穩(wěn)定，或稱板件屈曲。因板件是組定，或稱板件屈曲。因板件是組成構(gòu)件的一部分，故又把這種屈成構(gòu)件的一部分，故又把這種屈曲現(xiàn)象稱為構(gòu)件失去局部穩(wěn)定或曲現(xiàn)象稱為構(gòu)件失去局部穩(wěn)定或局部屈曲。局部屈曲。5 5、局部穩(wěn)定驗算、局部穩(wěn)定驗算建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1）橫向加勁肋的設(shè)置橫向加勁肋的設(shè)置 為了提高構(gòu)件的抗扭剛度，防為了提高構(gòu)件的抗扭剛度，防止構(gòu)件在施工和運輸

46、過程中發(fā)生變止構(gòu)件在施工和運輸過程中發(fā)生變形，當形，當h h0 0/ /t tw w8080時，應(yīng)在一定位置時，應(yīng)在一定位置設(shè)置成對的橫向加勁肋（圖設(shè)置成對的橫向加勁肋（圖5.15.1）。橫向加勁肋的間距不得大于。橫向加勁肋的間距不得大于3 3h h0 0，其外伸寬度其外伸寬度b bs s不少于不少于 mmmm，厚度，厚度t ts s應(yīng)不小于應(yīng)不小于b bs s/15/15。4030h6 6、軸心受力構(gòu)件的構(gòu)造、軸心受力構(gòu)件的構(gòu)造建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院2 2）、柱頭）、柱頭柱頭設(shè)計要求傳力可柱頭設(shè)計要求傳力可靠，構(gòu)造簡單和便于安裝，

47、靠，構(gòu)造簡單和便于安裝，柱頭的構(gòu)造是與梁的端部柱頭的構(gòu)造是與梁的端部構(gòu)造密切相關(guān)的。構(gòu)造密切相關(guān)的。軸心受壓柱柱頭的鉸軸心受壓柱柱頭的鉸接構(gòu)造方案：接構(gòu)造方案：將梁設(shè)置于柱頂將梁設(shè)置于柱頂（圖（圖a a、b b、c c）；）；將梁連接于柱的側(cè)面將梁連接于柱的側(cè)面（圖（圖d d、e e）。）。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院3 3）柱腳）柱腳軸心受壓柱柱腳的作用是將柱身的壓力均勻地傳給軸心受壓柱柱腳的作用是將柱身的壓力均勻地傳給基礎(chǔ)，并和基礎(chǔ)牢固連接。柱腳設(shè)計時應(yīng)力求構(gòu)造簡單，基礎(chǔ)，并和基礎(chǔ)牢固連接。柱腳設(shè)計時應(yīng)力求構(gòu)造簡單，并便于安裝固定。并

48、便于安裝固定。 軸心受壓柱的柱腳分為：鉸接柱腳和剛性柱腳。軸心受壓柱的柱腳分為：鉸接柱腳和剛性柱腳。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院二、受彎構(gòu)件二、受彎構(gòu)件概念：受彎構(gòu)件主要是指承受橫向荷載而受彎的實腹概念：受彎構(gòu)件主要是指承受橫向荷載而受彎的實腹鋼構(gòu)件，即鋼梁。鋼構(gòu)件，即鋼梁。1 1、分類：、分類：1 1）鋼梁按支承情況的不同，可分為簡支梁、懸臂梁）鋼梁按支承情況的不同，可分為簡支梁、懸臂梁和連續(xù)梁。鋼梁一般采用簡支梁，它不僅制造簡單，安裝和連續(xù)梁。鋼梁一般采用簡支梁，它不僅制造簡單，安裝方便，而且可以避免支座沉陷所產(chǎn)生的不利影響。方便，而

49、且可以避免支座沉陷所產(chǎn)生的不利影響。2 2）根據(jù)受力情況的不同，還可分為單向受彎梁和雙）根據(jù)受力情況的不同，還可分為單向受彎梁和雙向受彎梁（斜彎曲梁）。向受彎梁（斜彎曲梁）。3 3）鋼梁按截面構(gòu)成方式的不同分為實腹式和格構(gòu)式，）鋼梁按截面構(gòu)成方式的不同分為實腹式和格構(gòu)式，實腹式又分為型鋼梁和組合梁兩大類，如圖所示。實腹式又分為型鋼梁和組合梁兩大類，如圖所示。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 此外，還可根據(jù)跨度和荷載大小的需要，采用如圖所示的蜂此外，還可根據(jù)跨度

50、和荷載大小的需要，采用如圖所示的蜂窩梁，它是將工字鋼或窩梁，它是將工字鋼或H H形鋼的腹板沿圖所示折線切開后焊接而形鋼的腹板沿圖所示折線切開后焊接而成的梁。成的梁。 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院2 2、梁強度計算、梁強度計算梁在荷載作用下將產(chǎn)生彎應(yīng)力、剪應(yīng)力，在集中荷梁在荷載作用下將產(chǎn)生彎應(yīng)力、剪應(yīng)力，在集中荷載作用處還有局部承壓應(yīng)力，故梁的強度應(yīng)包括：抗彎載作用處還有局部承壓應(yīng)力，故梁的強度應(yīng)包括：抗彎強度、抗剪強度、局部承壓強度，在彎應(yīng)力、剪應(yīng)力及強度、抗剪強度、局部承壓強度，在彎應(yīng)力、剪應(yīng)力及局部壓應(yīng)力共同作用處還應(yīng)驗算折算應(yīng)力。局

51、部壓應(yīng)力共同作用處還應(yīng)驗算折算應(yīng)力。1 1）抗彎強度）抗彎強度鋼梁在彎矩作用下，可分為三個工作階段，即彈性、鋼梁在彎矩作用下，可分為三個工作階段，即彈性、彈塑性及塑性階段。彈塑性及塑性階段。彈性階段：以邊緣屈服為最大承載力彈性階段：以邊緣屈服為最大承載力彈塑性階段：以塑性鉸彎矩為最大承載力彈塑性階段：以塑性鉸彎矩為最大承載力 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 梁的抗彎強度按下列公式計算：梁的抗彎強度按下列公式計算： 單向彎曲時：單向彎曲時： 雙向彎曲時：雙向彎曲時： 式中式中M M 彎矩；彎矩； 截面塑性發(fā)展系數(shù)。截面塑性發(fā)展系數(shù)。 對于工字

52、形截面對于工字形截面 x x=1.05=1.05，y y=1.2=1.2； 對于箱形截面對于箱形截面x x=y y=1.05=1.05； 此處此處x x為強軸，為強軸，y y為弱軸。為弱軸。 fwMnfwMwMnyyynxxx建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院2 2）抗剪強度）抗剪強度 規(guī)范以截面最大剪力達到所用鋼材剪應(yīng)力屈服點作為抗剪承載力極規(guī)范以截面最大剪力達到所用鋼材剪應(yīng)力屈服點作為抗剪承載力極限狀態(tài)。于是梁的抗剪強度計算公式為限狀態(tài)。于是梁的抗剪強度計算公式為 式中式中V V 計算截面沿腹板平面作用的剪力；計算截面沿腹板平面作用的剪力；

53、 I I 梁的毛截面慣性矩；梁的毛截面慣性矩； S S 中和軸以上或以下截面對中和軸的面積矩，按毛截面計算；中和軸以上或以下截面對中和軸的面積矩，按毛截面計算； t tw w腹板厚度；腹板厚度； f fv v鋼材抗剪強度設(shè)計值。鋼材抗剪強度設(shè)計值。 對于軋制工字鋼和槽鋼因受軋制條件限制，腹板厚度對于軋制工字鋼和槽鋼因受軋制條件限制，腹板厚度t tw w相對較大，當相對較大，當無較大截面削弱時，可不必驗算抗剪強度。無較大截面削弱時，可不必驗算抗剪強度。VwxftIVS建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3 3）腹板局部壓應(yīng)力）腹板局部壓應(yīng)力 當梁

54、的上翼緣有沿腹板平面作用的固定集中荷載而未當梁的上翼緣有沿腹板平面作用的固定集中荷載而未設(shè)支承加勁肋，或受有移動集中荷載（如吊車輪壓）作設(shè)支承加勁肋，或受有移動集中荷載（如吊車輪壓）作用時，可認為集中荷載從作用處以用時，可認為集中荷載從作用處以4545角擴散，均勻分角擴散，均勻分布于腹板邊緣，腹板計算高度上邊緣的局部承壓強度按布于腹板邊緣，腹板計算高度上邊緣的局部承壓強度按下式計算：下式計算： fltFzwc建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 F 集中荷載，對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù)；集中荷載，對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù)； 集中荷載增大系數(shù)，對重級

55、工作制吊車梁集中荷載增大系數(shù)，對重級工作制吊車梁=1.35=1.35； 對其它梁對其它梁 =1.0。 lz集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度，按下集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度，按下式計算：式計算： lz=a+2hy a 集中荷載沿梁跨方向的支承長度，對吊車梁取集中荷載沿梁跨方向的支承長度，對吊車梁取50mm50mm； hy自吊車梁軌頂或其它梁頂面至腹板計算高度上邊緣的自吊車梁軌頂或其它梁頂面至腹板計算高度上邊緣的距離。距離。 在梁的支座處，當不設(shè)置加勁肋時，也應(yīng)計算腹板計算在梁的支座處，當不設(shè)置加勁肋時，也應(yīng)計算腹板計算高度下邊緣的局部壓應(yīng)力，但高度下邊緣的局部壓應(yīng)力，但

56、取取1.01.0。支座反力的假定分。支座反力的假定分布長度，應(yīng)根據(jù)支座具體尺寸計算。布長度，應(yīng)根據(jù)支座具體尺寸計算。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4 4）折算應(yīng)力）折算應(yīng)力 在組合梁的腹板計算高度邊緣處，若同時受有較大的正應(yīng)力、剪應(yīng)力在組合梁的腹板計算高度邊緣處，若同時受有較大的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力，或同時受有較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，應(yīng)驗算其折算應(yīng)力，和局部壓應(yīng)力，或同時受有較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，應(yīng)驗算其折算應(yīng)力，如圖所示。如圖所示。 折算應(yīng)力驗算公式為：折算應(yīng)力驗算公式為： 兩兩同號取同號取1.11.1， 異號取異號取1.21.2f

57、cceq12223圖圖 折算應(yīng)力驗算截面折算應(yīng)力驗算截面建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3 3、梁的剛度、梁的剛度 控制梁的撓跨比小于規(guī)定的限制（為變形量的限制）控制梁的撓跨比小于規(guī)定的限制（為變形量的限制） 梁的撓度梁的撓度v v（按一般材料力學(xué)公式計算）或相對撓度（按一般材料力學(xué)公式計算）或相對撓度v v / /l l 應(yīng)滿足下式應(yīng)滿足下式 v v 或或 v /lv / l 式中式中 v v 梁的容許撓度。梁的容許撓度。 梁的剛度屬正常使用極限狀態(tài)，故計算時應(yīng)采用荷載梁的剛度屬正常使用極限狀態(tài)，故計算時應(yīng)采用荷載標準值，且不考慮螺栓孔引

58、起的截面削弱，對動力荷載標標準值，且不考慮螺栓孔引起的截面削弱，對動力荷載標準值也不乘動力系數(shù)。準值也不乘動力系數(shù)。 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4 4、梁的、梁的梁的整體穩(wěn)定梁的整體穩(wěn)定 梁受彎變形后，上翼緣受壓，由于梁側(cè)向剛度不夠，就會梁受彎變形后，上翼緣受壓，由于梁側(cè)向剛度不夠，就會發(fā)生梁的側(cè)向彎曲失穩(wěn)變形，梁截面從上至下彎曲量不等，就發(fā)生梁的側(cè)向彎曲失穩(wěn)變形，梁截面從上至下彎曲量不等，就形成截面的扭轉(zhuǎn)變形，同時還有彎矩作用平面那的彎曲變形，形成截面的扭轉(zhuǎn)變形，同時還有彎矩作用平面那的彎曲變形，故梁的失穩(wěn)為彎扭失穩(wěn)形式，完整的說應(yīng)

59、為：側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失故梁的失穩(wěn)為彎扭失穩(wěn)形式，完整的說應(yīng)為：側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)。穩(wěn)。 從以上失穩(wěn)機理從以上失穩(wěn)機理 來看，提高梁的整穩(wěn)承來看，提高梁的整穩(wěn)承 載力的有效措施應(yīng)為提載力的有效措施應(yīng)為提 高梁上翼緣的側(cè)移剛度，高梁上翼緣的側(cè)移剛度， 減小梁上翼緣的側(cè)向計減小梁上翼緣的側(cè)向計 算長度算長度. .建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼結(jié)構(gòu)簡介 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 1）梁的整體穩(wěn)定保證措施）梁的整體穩(wěn)定保證措施 提高梁的整體穩(wěn)定承載力的關(guān)鍵是，增強梁受壓翼緣的提高梁的整體穩(wěn)定承載力的關(guān)鍵是，增強梁受壓翼緣的抗側(cè)移及扭轉(zhuǎn)剛度。在實際工程中，梁的整體穩(wěn)定常由鋪板抗側(cè)移及扭轉(zhuǎn)

60、剛度。在實際工程中，梁的整體穩(wěn)定常由鋪板或支撐來保證，梁常與其它構(gòu)件相互連接，有利于阻止梁喪或支撐來保證，梁常與其它構(gòu)件相互連接，有利于阻止梁喪失整體穩(wěn)定。規(guī)范規(guī)定，當符合下列情況之一時，都不必計失整體穩(wěn)定。規(guī)范規(guī)定，當符合下列情況之一時，都不必計算梁的整體穩(wěn)定性：算梁的整體穩(wěn)定性： 有鋪板（各種鋼筋混凝土板或鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣有鋪板（各種鋼筋混凝土板或鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連，能阻止梁的受壓翼緣的側(cè)向位移時；上并與其牢固相連，能阻止梁的受壓翼緣的側(cè)向位移時； 工字形截面簡支梁受壓翼緣自由長度工字形截面簡支梁受壓翼緣自由長度l l1 1與其寬度與其寬度b b1 1之比不之