鋼結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、第一章緒論鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)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(shí)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(dòng)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?？拐鹂癸L(fēng)。活動(dòng)式結(jié)構(gòu)：輕?？刹鹦痘蛞苿?dòng)的結(jié)構(gòu)：輕，運(yùn)輸方便，拆卸方便。容器和大直徑管道：密閉性好?？拐鹨蟾?/p>

2、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(jì)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-SZ表示結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能狀態(tài)的函數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)功能函數(shù)。Z=0極限狀態(tài)。概論極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法：承載能力極限狀態(tài)：1整個(gè)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(guò)材料的強(qiáng)度而破壞，包括疲勞破壞，或過(guò)度變形不適于繼續(xù)承載。3.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)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(jí)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(dòng)。影響正常使用的其他特定狀態(tài)?？煽慷龋航Y(jié)構(gòu)

3、在規(guī)定的設(shè)計(jì)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(guò)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(diǎn)時(shí)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(jì)值為什么要按厚度進(jìn)行劃分？同種類(lèi)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(huì)提高，而且鋼

4、材的塑性也會(huì)提高。2. 碳，硫，磷對(duì)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(shí)惡化可焊性和抗腐蝕性。硫使鋼熱脆，即高溫時(shí)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(shí)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(guò)高，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

5、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(cuò)，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(shí)效使鋼材變脆。（4）結(jié)構(gòu)受有較大動(dòng)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(shí)（如吊車(chē)行進(jìn)時(shí)由于軌縫處高差而造成對(duì)吊車(chē)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(diǎn)將提高而韌性降低。特別是和缺陷、應(yīng)力集中、低溫等因素同時(shí)作用時(shí)，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(kāi)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(chēng)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

6、料，也會(huì)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(duì)鋼材的機(jī)械性能有何影響，設(shè)計(jì)時(shí)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(kāi)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?yàn)榱慵慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或加工制造未按設(shè)計(jì)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)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(wú)關(guān)。冷彎實(shí)驗(yàn)主要檢驗(yàn)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(yàn)?zāi)芊从吃嚰澢幍乃苄宰冃?，能揭示鋼材是否存在?nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾

7、雜物等缺陷。冷彎試驗(yàn)也能對(duì)鋼材的焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，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(xiàng)指標(biāo)，它是比單向拉伸試驗(yàn)更為嚴(yán)格的一種試驗(yàn)方式。它不僅能驗(yàn)鋼材承受規(guī)定的彎曲變形能?chē)?guó)，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(gè)綜合性指標(biāo)，常作為靜力拉伸試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)等補(bǔ)充試驗(yàn)。對(duì)一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件所采用的鋼材，可不必通過(guò)冷彎試驗(yàn)：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(zhǎng)率合格，而且冷彎試驗(yàn)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(shí)

8、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(xiàng)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(jì)規(guī)范驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度的時(shí)候，為什么把構(gòu)件和結(jié)構(gòu)和連接分成8組，依據(jù)？對(duì)于一定的疲勞壽命n,不同構(gòu)件和連接發(fā)生疲勞破壞時(shí)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(shí)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(lèi)。塑性破壞的特征是：鋼材在斷裂破壞時(shí)產(chǎn)生很大的塑性變形，又稱(chēng)為延性破壞，其斷口呈纖維狀，色發(fā)暗，有時(shí)能看到滑移的痕

9、跡。鋼材的塑性破壞可超過(guò)采用一種標(biāo)準(zhǔn)圓棒試件行拉伸破壞試驗(yàn)加以驗(yàn)證。鋼材?。喊l(fā)生塑性破壞時(shí)變形特征明顯，很存易被發(fā)現(xiàn)力：及時(shí)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。脆性破壞的特征是：鋼材稈斷裂破壞時(shí)沒(méi)有明顯的變形征兆，其斷口平齊，呈有光澤的見(jiàn)粒狀。鋼材的脆件破壞可通過(guò)來(lái)用一種比標(biāo)準(zhǔn)圓棒試什更粗，計(jì)在其中部位置車(chē)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(yàn)加以驗(yàn)證。由于脆性破壞具有突然性，無(wú)法預(yù)測(cè)，故比塑性破壞要危險(xiǎn)得多，在鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)、施工與安裝中應(yīng)采取話(huà)當(dāng)措施盡力避

10、免。鋼結(jié)構(gòu)對(duì)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(jì)算的假定比較符合；制作簡(jiǎn)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(shí)應(yīng)該考慮哪些因素？選用鋼材時(shí)，考慮：結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、連接方法、工作環(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(hào)和質(zhì)量等級(jí)的鋼材。要確保結(jié)構(gòu)物的安全可靠，要經(jīng)濟(jì)合理。國(guó)際上鋼號(hào)的表示方法一般包括哪幾部分？三個(gè)部分。字首符號(hào)，鋼材的強(qiáng)度值，鋼材的質(zhì)量等級(jí)。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(diǎn)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

11、受動(dòng)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(jiǎn)單，節(jié)約鋼材，加工方便，一定條件下還可以采用自動(dòng)化操作，生產(chǎn)效率高，焊縫連接剛度大，密封性能好。缺點(diǎn)是脆性增大，產(chǎn)生殘余應(yīng)力及殘余變形。螺栓連接：屬鉸接（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(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)快，容易拆除，維修方便；浪費(fèi)鋼材。缺點(diǎn)是增加制造工作量，削弱構(gòu)件截面，比焊接多費(fèi)鋼材。鉚接：當(dāng)結(jié)構(gòu)受力較小的情況下使用；優(yōu)點(diǎn)是塑性和韌性好，傳力可靠，易于檢查和保證，可以承受動(dòng)載的重型結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)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-E43Q345-E50Q390,Q420-E5

12、5.43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；非金屬夾渣；裂紋。以上的缺陷，一般會(huì)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(duì)焊縫受力危害最大，不允許發(fā)生。對(duì)接焊縫需進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算的情況：只對(duì)有拉應(yīng)力構(gòu)件中的三級(jí)對(duì)接焊縫，才需專(zhuān)門(mén)計(jì)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(jì)中，對(duì)焊腳尺寸和計(jì)算長(zhǎng)度有哪些構(gòu)造要求？為什么？最大焊腳尺寸：防止焊縫過(guò)燒焊件；最小焊腳尺寸：防止焊縫冷裂；最大計(jì)算長(zhǎng)度：防止應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度不均勻分布

13、；最小計(jì)算長(zhǎng)度：防止焊縫沿長(zhǎng)度缺陷幾率增加。在計(jì)算正面角焊縫時(shí)，什么情況需要考慮強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)Bf?為什么？正面角焊縫需要考慮，側(cè)面角焊縫和直接承受動(dòng)力荷載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(guò)程中，對(duì)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(duì)構(gòu)件的影響是什么？1對(duì)靜力強(qiáng)度無(wú)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

14、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(xiàn)距：3d，否則螺孔周?chē)鷳?yīng)力集中地相互影響較大，且對(duì)鋼板的截面削弱過(guò)多，從而降低其承載力。構(gòu)造要求：螺栓間距不宜過(guò)大，尤其是受壓板件當(dāng)栓距過(guò)大時(shí)，容易發(fā)生凸曲現(xiàn)象，板和剛性構(gòu)件連接時(shí)，栓距過(guò)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(dòng)扳手，擰緊螺母。普通螺栓連接在受剪時(shí)依靠螺栓栓桿承壓和抗剪傳遞剪力，在擰緊螺帽時(shí)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(wèn)存在很大的摩擦力。螺栓群在扭矩的作

15、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(duì)剛性體。2,螺栓時(shí)彈性體。3,各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(jì)算方法有何不同，拉剪高強(qiáng)度螺栓承壓型連接的計(jì)算方法又有何不同？高強(qiáng)度螺栓實(shí)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(jì)荷載引起的剪力不超過(guò)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(jì)準(zhǔn)則。只不過(guò)是設(shè)計(jì)是否考慮滑移。摩擦設(shè)計(jì)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

16、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(shí)際上是同一種螺栓,型高強(qiáng)螺栓絕對(duì)不能滑動(dòng)，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(dòng)，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(jí)、4.8級(jí)、5.6級(jí)和8.8級(jí)。高強(qiáng)螺栓一般為8.8級(jí)和10.9級(jí)，其中10.9級(jí)居多。8.8級(jí)與8.8S是相同等級(jí)。普通螺栓與高強(qiáng)螺栓的受力性能與計(jì)算方法均有所區(qū)別的。高強(qiáng)螺栓的受力

17、首先是通過(guò)在其內(nèi)部施加預(yù)拉力P，然后在被連接件之間的接觸面上產(chǎn)生摩擦阻力來(lái)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(guò)大鋼板較薄。鋼板拉斷：螺孔削弱過(guò)多端部鋼板剪斷：短距過(guò)小栓桿受彎破壞：螺栓過(guò)于細(xì)長(zhǎng)。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(hào)。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(shí)的剪力，綴材分為綴條和綴板兩類(lèi)。軸心受力構(gòu)件的截面選型要求是：用料經(jīng)濟(jì)；形狀簡(jiǎn)單，便于制作；便于與其他構(gòu)件連接。隨遇平衡：外界擾動(dòng)除去后不能恢復(fù)到初始平衡位置，

18、仍能保持新的平衡位置，臨界狀態(tài)。軸心受壓構(gòu)件的承載力，除長(zhǎng)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(shí)屈曲形式：彎曲、扭曲雙軸對(duì)稱(chēng)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(duì)稱(chēng)截面軸心受壓構(gòu)件繞非對(duì)稱(chēng)軸屈曲時(shí)，力所通過(guò)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(shí)候，有為彎曲屈曲，若繞對(duì)稱(chēng)軸屈曲，由于軸心壓此時(shí)發(fā)生的彎曲變形總伴隨著扭轉(zhuǎn)變形，屬截面無(wú)對(duì)稱(chēng)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(xiàn)，無(wú)殘余應(yīng)力。軸心受壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)承載力與哪些因素有關(guān)

19、，其中哪些因素被稱(chēng)為初始缺陷？長(zhǎng)細(xì)比，構(gòu)件不同方向的長(zhǎng)細(xì)比入截面的形狀和尺寸、材料的力學(xué)性能(強(qiáng)度，塑性)初始缺陷：(1) 縱向殘余應(yīng)力一一縱向殘余應(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) 初偏心一一初偏心對(duì)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(huì)越高。(5) 構(gòu)件幾何長(zhǎng)度一一短柱通常產(chǎn)生強(qiáng)度破壞，長(zhǎng)柱、中長(zhǎng)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(jì)算應(yīng)以極限承載力Nu為依據(jù)。軸心受壓截面分類(lèi)的依據(jù)：考慮不冋的截面形狀和尺

20、寸，不冋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(lái)計(jì)算構(gòu)件的Nu值，得到了四類(lèi)曲線(xiàn)，根據(jù)四類(lèi)曲線(xiàn)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(jì)算應(yīng)使構(gòu)件承受軸心壓力的設(shè)計(jì)值N不大于構(gòu)件的極限承載力Nu,引入抗力分項(xiàng)系數(shù)R軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定：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，設(shè)計(jì)時(shí)板件的寬度和厚度之比通常都比較大，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(jì)算采用的兩種設(shè)計(jì)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(guò)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)力不超過(guò)板件發(fā)揮屈曲后

21、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(mǎn)足上式要求時(shí)，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f(wàn)y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(shí)，已考慮局部穩(wěn)定性要求，可不做局部穩(wěn)定性驗(yàn)算。但熱軋H型鋼應(yīng)進(jìn)行局部穩(wěn)定性計(jì)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(jì)原則：軸心受壓構(gòu)件需要滿(mǎn)足強(qiáng)度，剛度，整體穩(wěn)定，局部穩(wěn)定的要求，對(duì)于格構(gòu)式，還應(yīng)滿(mǎn)足分支穩(wěn)定要求，并對(duì)綴材進(jìn)行設(shè)計(jì)。1. 截面面積分布應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離主軸

22、線(xiàn)，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(gè)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(duì)軸對(duì)稱(chēng)截面，避免彎扭失穩(wěn)。4構(gòu)造簡(jiǎn)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(shí)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(lèi)，型鋼構(gòu)件制作費(fèi)用低，優(yōu)先選用。對(duì)于軋制H型鋼，由于其兩個(gè)方向長(zhǎng)細(xì)比比較接近，經(jīng)濟(jì)，設(shè)計(jì)軸心受壓實(shí)腹柱優(yōu)先采用。提高軸心壓桿鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值能否提高其穩(wěn)定承載能力？為什么？不能。因?yàn)檩S心受壓柱正常條件下要滿(mǎn)足強(qiáng)度條件外，還必須滿(mǎn)足構(gòu)件受力的穩(wěn)定性要求。而且在通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

23、素主要有構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比入，截面形狀、鋼材種類(lèi)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(duì)應(yīng)軸分成4類(lèi)？同一截面關(guān)于兩個(gè)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)，根據(jù)常用截面形式，不同加工所產(chǎn)生殘余應(yīng)力，經(jīng)過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)和可靠度分析按照截面形式、板厚、屈曲方向、和加工條件歸納為4種。軸心受壓構(gòu)件翼緣和腹板的局部穩(wěn)定計(jì)算公式中，入為什么不取兩方向長(zhǎng)細(xì)比的較小值？考慮板的局部失穩(wěn)不先于桿件的整體失穩(wěn)的原則cWbcr,桿件整體失穩(wěn)計(jì)算中ccr=f,”對(duì)應(yīng)的是較大的長(zhǎng)細(xì)比。熱軋型鋼制成的軸心受壓構(gòu)件是否要進(jìn)

24、行局部穩(wěn)定性驗(yàn)算？H型鋼需要。軸心受壓構(gòu)件為何要進(jìn)行剛度計(jì)算？計(jì)算公式是什么形式？當(dāng)構(gòu)件處于非豎直位置時(shí)，自重可使構(gòu)件產(chǎn)生較大撓曲，在動(dòng)力荷載作用時(shí)會(huì)發(fā)生較大的振動(dòng)。因此，構(gòu)件應(yīng)具有一定的剛度來(lái)滿(mǎn)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(chēng)為受彎構(gòu)件，分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩類(lèi)實(shí)腹式受彎構(gòu)件通常稱(chēng)為梁，格構(gòu)式受彎構(gòu)件稱(chēng)為桁架。鋼梁按制作方法可分為型鋼梁和組合梁兩大類(lèi)。型鋼梁又可分為熱軋型

25、和冷成型兩大類(lèi)。根據(jù)梁截面沿長(zhǎng)度方向有無(wú)變化，分為等截面梁和變截面梁兩類(lèi)。根據(jù)支撐情況分為簡(jiǎn)支梁，懸臂梁，連續(xù)梁，多采用簡(jiǎn)支梁，制造簡(jiǎn)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(gè)主軸平面內(nèi)受彎，稱(chēng)為單向彎曲梁。也可在兩個(gè)主軸平面內(nèi)受彎，稱(chēng)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(jiǎn)單梁格，普通梁格，復(fù)式梁格。設(shè)計(jì)梁時(shí)按照極限承載狀態(tài)計(jì)算，包括強(qiáng)度，整體穩(wěn)定，局部穩(wěn)定三方面。若驗(yàn)算不滿(mǎn)足要求，對(duì)于固定集中荷載作用，可設(shè)置支承加勁肋；對(duì)于移動(dòng)荷載作用，則需選用腹板較厚的

26、截面。對(duì)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(yàn)算。梁?jiǎn)适Х€(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(jì)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(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度與其寬度之比不超過(guò)表5-8上述穩(wěn)定計(jì)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(lèi)和作用橫向加勁肋：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

27、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(duì)腹板產(chǎn)生的局部壓應(yīng)力作用。截面上通過(guò)分支腹板的軸線(xiàn)稱(chēng)為實(shí)軸，通過(guò)綴材平面的軸線(xiàn)稱(chēng)為虛軸。簡(jiǎn)支梁需要哪些條件，才能按部分截面發(fā)展塑性計(jì)算抗彎強(qiáng)度？對(duì)承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載的簡(jiǎn)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(shí)的截面彎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(wú)關(guān)。提高梁的整體穩(wěn)定性最有效的方法是

28、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(diǎn)，這樣可以減小梁的在弱軸計(jì)算截面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度；（3）無(wú)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(diǎn)對(duì)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(diǎn)來(lái)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(jì)組合梁時(shí)，梁的翼緣板應(yīng)該滿(mǎn)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(mǎn)足？當(dāng)he<hmin時(shí)，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

29、：拉彎和壓彎構(gòu)件軸心受力構(gòu)件：只承受通過(guò)截面形心線(xiàn)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(shí)承受彎矩和軸心拉力或軸心壓力的構(gòu)件。壓彎構(gòu)件稱(chēng)為梁一一柱彎矩可由縱向荷載不通過(guò)截面形心的偏心所引起。也可由橫向荷載引起?；蛴蓸?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(gè)形心主軸的彎矩時(shí)，稱(chēng)為單向拉彎構(gòu)件或壓彎構(gòu)件。繞截面兩個(gè)形心主軸都有彎矩時(shí)，稱(chēng)為雙向拉彎構(gòu)件或壓彎構(gòu)件。截面形式分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩大類(lèi)。當(dāng)彎矩較小和正負(fù)彎矩的絕對(duì)值大致相等或使用有特殊要求時(shí)，常采用雙軸對(duì)稱(chēng)截面。當(dāng)構(gòu)件的正負(fù)彎矩絕對(duì)值相差較大時(shí)，為了節(jié)省鋼材，常采用單軸對(duì)稱(chēng)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(jì)算，但當(dāng)彎矩較大而拉力較小時(shí)，拉彎構(gòu)件與梁的受力狀態(tài)接近，也應(yīng)考慮和計(jì)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(duì)其形心軸慣性矩與截面上最遠(yuǎn)點(diǎn)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(zhǎng)率計(jì)算梁的正應(yīng)力時(shí)，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