鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理

凌云云安徽理理工大大學(xué)土土木建建筑學(xué)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)基本本原理理TheFundamentalTheoryofSteelStructures鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)課程程的學(xué)學(xué)習(xí)方方法根據(jù)教教學(xué)大大綱要要求，，本課課程主主要講講授鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的基基本原原理以以及構(gòu)構(gòu)件設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算內(nèi)內(nèi)容；；本課程的特點(diǎn)點(diǎn)是大家對鋼鋼結(jié)構(gòu)的感性性認(rèn)識還較少少，結(jié)構(gòu)構(gòu)造造復(fù)雜，理論論性強(qiáng)（特別別是穩(wěn)定理論論）；受課時限制，，不能過多地地詳細(xì)講解例例題，一定要要從受力概念念上理解問題題，加強(qiáng)課前前預(yù)習(xí)與課后后復(fù)習(xí)；多做習(xí)題與思思考題。本課程的的內(nèi)容容第一章緒緒論第二章鋼鋼結(jié)構(gòu)的材料料第三章鋼鋼結(jié)構(gòu)的連接接第四章軸軸心受力構(gòu)件件第五章受受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)第六章拉拉彎和壓彎構(gòu)構(gòu)件學(xué)習(xí)參考書鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范,GB50017-2003.北京:中國計(jì)劃出版版社,2003陳紹蕃等編著著.鋼結(jié)構(gòu)（上下下冊）.北京:中國建筑工業(yè)業(yè)出版社,2003沈祖炎，陳以以一編著.鋼結(jié)構(gòu)基本原原理(第二版).北京:中國建筑工業(yè)業(yè)出版社,2005張耀春等.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原原理.北京:高等教育出版版社,2006《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手手冊》（第三版上上下冊）.北京:中國建筑工業(yè)業(yè)出版社,2003,2004邱鶴年.新編鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)手冊.北京:中國電力出版版社,2005鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算示例.北京:中國計(jì)劃出版版社,2007夏志斌，姚諫諫編著.鋼結(jié)構(gòu)——原理與設(shè)計(jì).北京:中國建筑工業(yè)業(yè)出版社,2004第一章緒緒論論第一節(jié)鋼鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)點(diǎn)第二節(jié)鋼鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用第三節(jié)鋼鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)方法第四節(jié)鋼鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)發(fā)展方向1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)點(diǎn)不同材料形成成的結(jié)構(gòu)有各各自的特點(diǎn)。。鋼結(jié)構(gòu)(steelstructure)是由鋼板或型型鋼制造而成成的結(jié)構(gòu)，其其主要特點(diǎn)如如下：1.強(qiáng)度(strength)高與其他材料諸諸如木材、磚磚石、混凝土土相比，鋼材材的容重雖然然大，但強(qiáng)度度高很多?，F(xiàn)現(xiàn)舉例說明，，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（GB50017-2003）中，強(qiáng)度最最低的鋼材為為Q235，其抗拉、抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值為215N/mm2，《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（GB50010-2002）中標(biāo)號最高高的為C80，其抗拉、抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值分別為2.22N/mm2、35.9N/mm2,由此可見，前前者抗拉強(qiáng)度度為后者的97倍，而而抗壓壓強(qiáng)度度為6倍。因因此，，在相相同的的荷載載和條條件下下，鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的重重量輕輕。2.塑性(plasticity)、韌性性(toughness)好由于鋼鋼材的的塑性性好，，一般般情情況下下，鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)不會會因偶偶然或或局部部超載載而發(fā)發(fā)生突突然斷斷裂，，而是是以事事先有有較大大變形形為先先兆。。鋼材材的韌韌性好好，則則使鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)能很很好地地承受受動力力荷載載，這這些性性能均均對鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的安安全提提供了了可靠靠保證證。鋼材的的內(nèi)部部組織織均勻勻，非非常接接近于于各向向同性性體，，在使使用應(yīng)應(yīng)力階階段，，鋼材材為理理想彈彈性工工作，，符合合工程程力學(xué)學(xué)的基基本假假定。。因此此，鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)實(shí)際際受力力情況況與力力學(xué)計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果吻吻合好好，可可根據(jù)據(jù)力學(xué)學(xué)原理理建立立鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的的計(jì)算算方法法。3.材質(zhì)均均勻可焊性性是鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的獨(dú)獨(dú)特優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。。由于于鋼材材的可可焊性性解決決了鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的制制作問問題，，致使使鋼結(jié)結(jié)構(gòu)連連接大大為簡簡化，，可制制造各各種復(fù)復(fù)雜形形狀的的結(jié)構(gòu)構(gòu)。當(dāng)當(dāng)然焊焊接也也將產(chǎn)產(chǎn)生殘殘余應(yīng)應(yīng)力、、殘余余變形形以及及熱影影響區(qū)區(qū)脆性性等問問題。。5.工業(yè)化化程度度高鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)采用用的型型鋼和和鋼板板，經(jīng)經(jīng)專業(yè)業(yè)廠家家制作作為鋼鋼構(gòu)件件，然然后運(yùn)運(yùn)至工工地安安裝。。型鋼鋼的大大量采采用再再加上上專業(yè)業(yè)化的的生產(chǎn)產(chǎn)，故故精度度高、、制作作周期期短。。工地地安裝裝廣泛泛采用用螺栓栓連接接，良良好的的裝配配性使使工期期大為為縮短短。此此外，，已建建鋼結(jié)結(jié)構(gòu)也也易于于拆卸卸。4.可焊性性(weldability)好6.密閉性性好鋼材本本身組組織致致密，，焊接接的鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)可以以做到到完全全密閉閉，甚甚至鉚鉚接或或螺栓栓連接接都可可以做做到。。因此此，可可用于于建造造氣密密性和和水密密性要要求高高的氣氣罐、、油罐罐和高高壓容容器。。7.耐腐蝕蝕性差差鋼材在在濕度度大和和有腐腐蝕性性介質(zhì)質(zhì)的環(huán)環(huán)境中中容易易銹蝕蝕。因因此，，為確確保鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐耐久性性，必必須采采用油油漆、、鍍鋅鋅等防防護(hù)措措施，，故維維護(hù)費(fèi)費(fèi)用較較高。。鋼材當(dāng)當(dāng)輻射射熱溫溫度低低于150℃時，鋼鋼材的的主要要性能能變化化很小小。因因此，，其耐耐熱性性能較較好。。當(dāng)溫溫度超超過150℃時，材材質(zhì)性性能有有所變變化，，需采采取隔隔熱措措施，，當(dāng)溫溫度達(dá)達(dá)到600℃左右，，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)會會瞬間間崩潰潰，完完全喪喪失承承載力力。因因此，，耐火火性能能差，，必須須采取取一定定的防防火措措施。。美國國世貿(mào)貿(mào)大樓樓的坍坍塌充充分說說明明了鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)耐火火性能能差是是一致致命缺缺憾。。8.耐熱不不耐火火1.2鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的應(yīng)應(yīng)用站在現(xiàn)現(xiàn)代建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)技技術(shù)的的發(fā)展展前沿沿，可可以說說世界界上沒沒有不不能實(shí)實(shí)現(xiàn)的的結(jié)構(gòu)構(gòu)，只只有不不合理理的結(jié)結(jié)構(gòu)。。根據(jù)據(jù)鋼結(jié)結(jié)構(gòu)本本身的的特點(diǎn)點(diǎn)，結(jié)結(jié)合我我國國國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展展，鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)在土土木工工程領(lǐng)領(lǐng)域合合理的的應(yīng)用用范圍圍大致致如下下：1.工業(yè)廠廠房(industrialfactorybuilding)工業(yè)廠廠房可可分為為輕型型、中中型和和重型型工業(yè)業(yè)廠房房，主主要根根據(jù)是是否設(shè)設(shè)置吊吊車以以及吊吊車噸噸位的的大小小和運(yùn)運(yùn)行頻頻繁程程度而而定。。例如如，煉煉鋼車車間、、鍛壓壓車間間等。。近年年來，，輕型型門式式剛架架結(jié)構(gòu)構(gòu)在工工業(yè)廠廠房中中的應(yīng)應(yīng)用十十分普普遍。。2.大跨結(jié)構(gòu)(largespanstructure)大跨結(jié)構(gòu)可可以充分發(fā)發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)強(qiáng)度高、、自重輕的的優(yōu)點(diǎn)。比比如，體育育館、會展展中心、飛飛機(jī)庫、劇劇場等。尤尤其在懸索索橋、斜拉拉橋等橋梁梁工程中的的應(yīng)用。3.高層結(jié)構(gòu)(high-risestructure)高層結(jié)構(gòu)，，尤其是超超高層結(jié)構(gòu)構(gòu)能充分發(fā)發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)強(qiáng)度高，，塑性、韌韌性好，抗抗震性能優(yōu)優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。例如，，辦公樓、、賓館、住住宅等。近近年來，隨隨著我國鋼鋼產(chǎn)量的逐逐年增加，，鋼結(jié)構(gòu)在在多層、高高層、超高高層建筑中中的應(yīng)用將將會更加廣廣泛。4.高聳結(jié)構(gòu)(toweringstructure)高聳結(jié)構(gòu)主主要包括塔塔架和桅桿桿結(jié)構(gòu)。如如電視塔、、輸電線塔塔、鉆井塔塔、環(huán)境大大氣監(jiān)測塔塔、廣播發(fā)發(fā)射桅桿等等。5.容器、貯罐罐、管道如大型油庫庫、油罐、、氣罐、煤煤氣庫、輸輸油管等。。6.可拆卸或移移動的結(jié)構(gòu)構(gòu)如建筑工地地的活動房房，臨時的的商業(yè)或旅旅游業(yè)建筑筑，塔式起起重機(jī)，龍龍門吊等。。此類結(jié)構(gòu)構(gòu)多為輕鋼鋼結(jié)構(gòu)并采采用螺栓或或扣件連接接。7.其他構(gòu)筑物物如高爐、運(yùn)運(yùn)輸通廊、、棧橋、管管道支架等等。重型廠房結(jié)結(jié)構(gòu)西安變壓器器廠（400t吊車）廠房結(jié)結(jié)構(gòu)大跨建筑上海體育場場位于北京人人民大會堂堂西側(cè)，西西長安街以以南，總占占地面積近近12公頃，總建建筑面積近近15萬平方米，，總投資26.88億元。該工程外部部圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)網(wǎng)殼，是是半橢圓球球形，東西西長軸212.2m，南北短軸143.64m，總高度46.285m。內(nèi)設(shè)歌劇院院（2416席）、音樂樂廳（2017席）及戲劇劇院（1040席）及公共共大廳等。。屋面采用用鈦金屬板板，整個網(wǎng)網(wǎng)殼外環(huán)繞繞人工湖（（35500m2）,各種通道及及入口均設(shè)設(shè)在水下。。由設(shè)計(jì)計(jì)法國巴黎黎機(jī)場航站站樓的安德德魯建筑師師設(shè)計(jì)，北北京市建筑筑設(shè)計(jì)研究究院參與主主體設(shè)計(jì)，，整體結(jié)結(jié)構(gòu)用鋼量量達(dá)6750t，195kg/m2。大跨結(jié)構(gòu)-國家大劇院院國家體育場場建筑體形形上像鳥巢巢?？扇菁{納8萬人。平面面為橢圓形形,長軸340m，短軸292m。屋蓋中間有有一個146m××76m的開口，這這部分將設(shè)設(shè)計(jì)成開合合屋蓋。采采用加肋薄薄壁箱形截截面，總總用鋼量達(dá)達(dá)16萬t。大跨結(jié)構(gòu)-國家體育場場國家游泳中中心——水立方建筑面積79532㎡；投資：大約約為10.2億RMB鋼骨架結(jié)構(gòu)構(gòu)效果多層房屋多層房屋上海環(huán)球球金融中中心由日本森森大株式式會社的的全額子子公司森森海外株株式會社社及日本本具有代代表性的的銀行、、保險公公司、商商社等36家企業(yè)，，偕同政政府系統(tǒng)統(tǒng)機(jī)構(gòu)日日本海外外經(jīng)濟(jì)協(xié)協(xié)力基金金(OECF)聯(lián)合投資資的上海海環(huán)球金金融中心心，總投投資逾750億日元。。位于陸陸家嘴金金融貿(mào)易易區(qū)，建建筑總面面積335,420平方米，，地下3層，地上上94層。建成成后的高高度達(dá)492米。總總用鋼量量26000t，鋼筋混凝凝土核心心筒，外外框鋼骨骨混凝土土及鋼柱柱。高層建筑筑上海金茂茂大廈金茂大廈廈是由中中國上海海對外貿(mào)貿(mào)易中心心股份有有限公司司獨(dú)家投投資5.6億美元建建設(shè)的一一座88層的超高高層大廈廈，建筑筑高度420.5米，建筑筑面積28.9萬平方米米，于1998年8月28日竣工。。總用用鋼量14000t，鋼筋混凝凝土核心心筒，外外框鋼骨骨混凝土土及鋼柱柱。設(shè)計(jì)計(jì)者為美美國S.O.M事務(wù)所。。高層建筑筑央視新臺臺址央視新臺臺址建設(shè)設(shè)工程位位于北京京朝陽區(qū)區(qū)東三環(huán)環(huán)中路、、北京商商務(wù)中心心區(qū)的核核心地段段，占地地面積18.7萬平方米米，總建建筑面積積55萬平方米米,高230m。央視新臺臺址建設(shè)設(shè)工程總總投資約約50億元人民民幣，2003年10月開工建建設(shè)，2008年正式運(yùn)運(yùn)行。。高層建筑筑大連遠(yuǎn)洋洋大廈大連遠(yuǎn)洋洋大廈由由大連遠(yuǎn)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸輸公司、、中遠(yuǎn)房房地產(chǎn)開開發(fā)公司司與美國國ESPIRIT公司聯(lián)合合投資14.8億人民幣幣開發(fā)的的集五星星級酒店店和甲級級寫字樓樓為一體體的智能能大廈。?？偨ńㄖ娣e積14.8萬平方米。其其中：A座為五星級酒酒店，地上51層，總高200.8m。鋼筋混凝土核核心筒，外框框鋼框架。設(shè)設(shè)計(jì)、加工、、安裝全部國國產(chǎn)化。高層建筑臺北101大廈直徑5.5m，重660t的阻尼器長寬各150m，總面積30277m2，塔高508m，世界第一高（（至2008年8月；2003年10月17日竣工），，26層以上以8層為一單元。。主要由巨柱柱、核心系統(tǒng)統(tǒng)及外伸桁架架梁。巨柱自自地下5層至地上90層，最大尺寸寸為2.4mx3m。高層建筑高聳結(jié)構(gòu)電視塔、微波波塔、通訊塔塔等東方明珠電視視塔東方明珠廣播播電視塔座落落在上海浦東東新區(qū)黃浦江江畔，以其468米的高度成為為亞洲第一高高塔。于1991年3月開始建造，，1994年11月完工，總重重量達(dá)12萬噸，總投資資8.3億元人民幣。。東方明珠塔由由三根直徑為為9米的擎天立柱柱、太空艙、、上球體、下下球體、五個個小球、塔座座和廣場組成成。236m高青島廣播電視塔塔桅結(jié)構(gòu)陜西銅川天然然氣公司1000立方米天然氣氣球罐大連西太平洋洋石化有限公公司1500立方米CF-62鋼球罐殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)徐浦大橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)盧浦大橋其它鋼結(jié)結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)方法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)遵循的一般般原則是“技技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理、安安全適用、確確保質(zhì)量”。。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)方法可分分為容許應(yīng)力力法和極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)法兩兩種。分述如如下：一容許應(yīng)應(yīng)力法(allowablestressmethod)“容許應(yīng)力法法”也稱為““安全系數(shù)法法”或“定值值法”。即將將影響結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)的諸因素素取為定值，，采用一個憑憑經(jīng)驗(yàn)選定的的安全系數(shù)來來考慮設(shè)計(jì)諸諸因素變異的的影響，以衡衡量結(jié)構(gòu)的安安全度。其表表達(dá)式為：(1-1)容許應(yīng)力法，，作為一種傳傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方方法計(jì)算簡便便，目前許多多國家在不同同的規(guī)范中仍仍在采用。但但此設(shè)計(jì)方法法采用定值的的安全系數(shù)考考慮不確定諸諸因素的影響響不科學(xué)，不不能定量度量量結(jié)構(gòu)的可靠靠度，而且給給人一種誤導(dǎo)導(dǎo)，只要有安安全系數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)就百分之百百可靠。目前前，我國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（GB50017-2003）中，只有結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連連接的疲勞強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算采用用此方法。式中：—由標(biāo)準(zhǔn)荷載與與構(gòu)件截面尺尺寸所計(jì)算的的應(yīng)力；—容許應(yīng)力=—材料的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)強(qiáng)度，對于鋼鋼材為屈服點(diǎn)點(diǎn)；；—安全系數(shù)。二極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)法(limit-statedesignmethod)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)法問世于20世紀(jì)50年代。它將將變異性的的設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)采用概率率分析引入入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)中。根據(jù)據(jù)應(yīng)用概率率分析的程程度分為三三種水準(zhǔn)。。即半概率率極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)法、、近似概率率極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)法和和全概率極極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)法。目目前，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方方法采用的的是近似概概率極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)法法，有時也也稱為概率率極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)法。。1.可靠性(reliability)定義按照概率極極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)法，結(jié)結(jié)構(gòu)可靠度度定義為：：結(jié)構(gòu)在規(guī)規(guī)定的時間間內(nèi)，在規(guī)規(guī)定的條件件下，完成成預(yù)定功能能的概率。。是結(jié)構(gòu)安安全性、適適用性和耐耐久性的總總稱。2.極限狀態(tài)(limitstate)定義及分類類當(dāng)結(jié)構(gòu)或其其組成部分分超過某一一特定狀態(tài)態(tài)就不能滿滿足設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定的某一一功能要求求時，此特特定狀態(tài)就就稱為該功功能的極限限狀態(tài)。結(jié)結(jié)構(gòu)的極限限狀態(tài)可分分為兩類：：(1)承載能力極極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件達(dá)到最大大承載能力力或達(dá)到不不適于繼續(xù)續(xù)承載的變變形時的極限狀狀態(tài)，它包包括強(qiáng)度、、穩(wěn)定和疲疲勞等計(jì)算算。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件達(dá)到正常常使用的某某項(xiàng)規(guī)定極極限值時的的極限狀態(tài)態(tài)。包括靜靜載下的過過大變形、、動載下的的劇烈振動動及耐久性性問題。結(jié)構(gòu)的工作作性能可用用結(jié)構(gòu)的功功能函數(shù)來來描述，若若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)時需考慮慮影響結(jié)構(gòu)構(gòu)可靠性的的隨機(jī)變量量有n個，即x1,x2,…,xn,則在n個隨機(jī)變量量間通常可可建立函數(shù)數(shù)關(guān)系，若若僅考慮R,S兩個參數(shù)，，則結(jié)構(gòu)的的功能函數(shù)數(shù)為：Z=(R,S)=R-S(1-2)3.結(jié)構(gòu)的功能能函數(shù)(2)正常使用極極限狀態(tài)式中：R—結(jié)構(gòu)的抗力力；S—荷載效應(yīng)。。

實(shí)際工工程中，隨隨著條件的的不同，Z有三種可能能性：當(dāng)當(dāng)Z﹥0結(jié)構(gòu)處于可可靠狀態(tài)；；

當(dāng)Z=0結(jié)構(gòu)達(dá)到臨臨界狀態(tài)，，即極限狀狀態(tài)；當(dāng)當(dāng)Z﹤0結(jié)構(gòu)處于失失效狀態(tài)。。

結(jié)構(gòu)的的可靠度及及失效概率率為：結(jié)結(jié)構(gòu)的可靠靠度：Ps=P(Z≥0)(1-3)結(jié)構(gòu)的失效效概率：Pf=P(Z≤0)(1-4)兩者關(guān)系：：Ps+Pf=1(1-5)4.設(shè)計(jì)方法表表達(dá)式現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）中除疲勞勞計(jì)算外，，都采用廣廣大設(shè)計(jì)人人員熟悉的的分項(xiàng)系數(shù)數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)達(dá)式表示以以概率理論論為基礎(chǔ)的的極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)方法法。(1)對于承載能能力極限狀狀態(tài)，應(yīng)按按荷載效應(yīng)應(yīng)的基本組組合或偶然然組合進(jìn)行行荷載組合合，基本組組合按下列列設(shè)計(jì)表達(dá)達(dá)式中最不不利值確定定(i)由可變荷載載效應(yīng)控制制的組合：：式中：—結(jié)構(gòu)重要性性系數(shù)；—永久荷載的的分項(xiàng)系數(shù)數(shù)；—第個可變荷荷載的分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)，其其中為可變變荷載的分分項(xiàng)系數(shù)；；—按永久荷載載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)計(jì)算的荷載載效應(yīng)值；；—按可變荷載載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)計(jì)算的荷載載效應(yīng)值，，其中為諸諸可變荷載載效應(yīng)中起起≤(ii)由永久荷載載效應(yīng)控制制的組合：：≤(1-6)(1-7)控制作用者者；—可變荷載的的組合值系系數(shù)；—參與組合的的可變荷載載數(shù)；—鋼材的強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值。。，，為為鋼材屈服服點(diǎn)，為抗抗力分項(xiàng)系系數(shù)，對于于Q235鋼：1.087；對于Q345、Q390和Q420鋼：=1.111。但對于端端面承壓和和連接，則則，，其中為為極限強(qiáng)度度，=1.538(2)對于正常使使用極限狀狀態(tài)，應(yīng)據(jù)據(jù)不同的設(shè)設(shè)計(jì)要求，，采用荷載載的標(biāo)準(zhǔn)組組合、頻遇遇組合或準(zhǔn)準(zhǔn)永久組合合。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)通常只考考慮荷載的的標(biāo)準(zhǔn)組合合，其設(shè)計(jì)計(jì)式為：≤（1-9）式中：—永久荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)件中中產(chǎn)生的變形形值；—超控制作用的的第一個可變變荷載的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)件中中產(chǎn)生的變形形值；—其他第個可變變荷載標(biāo)準(zhǔn)值值在結(jié)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)產(chǎn)生的變形值值；—結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件中的容許許應(yīng)力值。1.4鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展展方向1．高效能鋼材材的研制和應(yīng)應(yīng)用2．計(jì)算理論的的研究和完善善3．結(jié)構(gòu)形式的的創(chuàng)新和應(yīng)用用4．最優(yōu)化原理理的應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展展鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展展經(jīng)歷了一個個漫長的歷程程。從古至今今，煉鐵、煉煉鋼以及每一一項(xiàng)新技術(shù)的的問世都極大大地推動了鋼鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展展。我國的歷史最最為悠久，是是最早用鐵建建造結(jié)構(gòu)的國國家。其中以以鐵鏈橋及鐵鐵塔為典型代代表。建于公公元58～75年的蘭津橋（（圖1.1）是最早的一一座鐵鏈橋，，比歐洲最早早的鐵鏈橋早早70余年；建于1706年的四川滬定定大渡河橋（（圖1.2），凈跨100m，寬2.8m，由13根鐵鏈組成，，每根約1.6t，鐵鏈錨固于于直徑20cm,長4m的鑄鐵錨樁上上，該座橋比比英國用鑄鐵鐵建造的歐洲洲第一座跨度度31m的拱橋早83年，比美洲第第一座跨度為為21.3m的鐵鏈橋早105年。鐵塔作為古代代的一種宗教教建筑，如建建于967年的廣州光孝孝寺東鐵塔，，共7層，塔身高6.35m；建于1061年的湖北荊州州玉泉寺鐵塔塔（圖1.3），共17層，塔身高17.9m；山東濟(jì)寧鐵鐵塔寺鐵塔；；江蘇鎮(zhèn)江甘甘露寺鐵塔等等，均以獨(dú)特特的建筑造型型和超凡的冶冶金技術(shù)，展展示了我國勞勞動人民的聰聰明智慧和我我國古代金屬屬結(jié)構(gòu)的輝煌煌成就！圖1.1蘭津橋圖1.2滬定大渡河橋橋圖1.3玉泉寺鐵塔18世紀(jì)末工業(yè)革革命在歐洲興興起，冶金技技術(shù)的發(fā)展使使鋼結(jié)構(gòu)在歐歐美的應(yīng)用快快速增長。18世紀(jì)80年代熟鐵型材材問世，19世紀(jì)30年代采用軋制制方法制造鐵鐵軌，19世紀(jì)20～30年代鉚釘連接接技術(shù)導(dǎo)致鉚鉚接熟鐵結(jié)構(gòu)構(gòu)的誕生。如如1889年采用熟鐵建建成的高度321m的巴黎埃菲爾爾（Eiffel）鐵塔（圖1.4）。1856年和1867年相繼發(fā)明轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐和平爐冶冶煉工藝，軟軟鋼時代到來來。從19世紀(jì)60年代和70年代起才有了了全鋼制造的的橋梁，如建建于1847年的跨越美國國密西西比河河的圣路易斯斯拱橋，中間間跨158.5m，兩邊跨各為為153m。19世紀(jì)后半葉焊焊縫連接出現(xiàn)現(xiàn)，20世紀(jì)20年代起在工程程結(jié)構(gòu)中廣泛泛應(yīng)用。20世紀(jì)30年代末到50年代初，高強(qiáng)強(qiáng)螺栓連接開開始應(yīng)用于鋼鋼結(jié)構(gòu)工程，，促進(jìn)了鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的發(fā)展。。圖1.4埃菲爾鐵塔圖1.5西爾斯大廈自20世紀(jì)70年代起國外鋼鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的的高峰期到來來。代表性建建筑有1974年建成的110層，高443m的美國芝加哥哥西爾斯（Sears）大廈（圖1.5）；1974年建成的5層纖繩，高645m的波蘭華沙長長波用桅桿；；1973年建成的高392m的蘇聯(lián)基輔自自立式電視塔塔；1975年建成的直徑徑207m的美國新奧爾爾良超級穹頂頂；80年代初建成的的跨度218m的新加波章宜宜機(jī)場飛機(jī)庫庫；1981年建成的主跨跨1410m的英國亨伯（（Humber）吊橋；1998年4月建成通車的的中央跨長1991m的日本明石海海峽吊橋（圖圖1.6），實(shí)現(xiàn)了超超大跨度的飛飛躍。1996年建成的地上上88層、450m高的馬來西亞亞吉隆坡石油油大廈（圖1.7）；于1998年動工、2004年12月正式開放的的地下5層，地上101層508m高的臺北101大廈（圖1.8），被視為世世界新“地標(biāo)標(biāo)”，在高度度方面向極限限沖刺。鋼結(jié)結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)入入目前最高境境界！圖1.6日本明石海峽峽吊橋圖1.7石油大廈阿阿聯(lián)酋七星星級酒店圖1.8臺北101大廈圖1.9倫敦子彈頭圖1.10瑞典190米陀螺型奇異異建筑中國鋼結(jié)構(gòu)的的發(fā)展雖有輝輝煌的歷史，，但在半封建建半殖民地的的百年歷史中中落后了。1949年新中國成立立后，由于鋼鋼產(chǎn)量的限制制，鋼結(jié)構(gòu)雖雖有發(fā)展，但但數(shù)量少、規(guī)規(guī)模小，僅在在重型廠房、、大跨度公共共建筑以及塔塔桅結(jié)構(gòu)中采采用。鞍山、、武漢、包頭頭等鋼廠的煉煉鋼、軋鋼及及連鑄車間均均采用了鋼結(jié)結(jié)構(gòu)，在公共建筑方方面代表作有有1962年建成的北京京工人體育館館采用圓形雙雙層輻射式懸懸索結(jié)構(gòu)，直直徑94m；1967年建成的浙江江體育館采用用雙曲拋物面面正交索網(wǎng)的的懸索結(jié)構(gòu)，，橢圓平面，，80×60m；1975年建成的上海海體育館，跨跨度110m的三向平板網(wǎng)網(wǎng)架；1977年建成的北京京環(huán)境氣象塔塔為高達(dá)325m的5層纖繩三角形形桿身的鋼桅桅桿結(jié)構(gòu)。在橋梁方面代代表作有：1957年建成的武漢漢長江大橋；；1968年建成的南京京長江大橋等等。1978年以后，我國國改革開放政政策實(shí)施，鋼鋼結(jié)構(gòu)得到了了前所未有的的發(fā)展，應(yīng)用用領(lǐng)域得以拓拓展。比如，，1994年建成的天津津新體育館，，采用圓形平平面球面雙層層網(wǎng)殼，直徑徑108m；1996年建成的嘉興興電廠干煤柵柵，采用矩形形平面三心圓圓柱面雙層網(wǎng)網(wǎng)殼，跨度為為103.5m；1997年建成的上海海體育館馬鞍鞍山環(huán)形大懸懸挑空間鋼結(jié)結(jié)構(gòu)屋蓋，最最大懸挑長度度78m；2000年建成的上海海浦東國際機(jī)機(jī)場航站樓張張弦梁屋蓋鋼鋼結(jié)構(gòu)，張弦弦梁屋架最大大跨度為80m。正建的中國國國家大劇院院（圖1.9）的鋼結(jié)構(gòu)東東西跨度212.24m，南北跨度143.64m，高度46.285m，蛋殼面積3.5萬米2;正建的2008奧運(yùn)會主場館館鳥巢（圖1.10）等。這些建建筑的建成標(biāo)標(biāo)志我國大跨跨度空間鋼結(jié)結(jié)構(gòu)已迅速接接近國際先進(jìn)進(jìn)水平。圖1.12中國國家大劇劇院圖1.112008奧運(yùn)會主場館館鳥巢另外，高層及及超高層鋼結(jié)結(jié)構(gòu)建筑在北北京、上海、、深圳等地拔拔地而起，以以地下3層，地上88層，420.5m的上海金貿(mào)大大廈（圖1.11）為代表，標(biāo)標(biāo)志著我國超超高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)已進(jìn)入世界界前列！圖1.13上海金貿(mào)貿(mào)大廈綜上所述述，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)作為為一種綜綜合性能能優(yōu)良的的結(jié)構(gòu)，，既有輝輝煌的歷歷史，更更有美好好的未來來。我國國自1996年鋼產(chǎn)量量首次突突破1億噸大關(guān)關(guān)居世界界第一至至今，以以1997年建設(shè)部部頒發(fā)的的《中國建筑筑技術(shù)政政策》（1996～2010）為代表表，國家家推出一一系列政政策推動動鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的應(yīng)用用。可以以預(yù)言:21世紀(jì)是鋼鋼結(jié)構(gòu)的的世紀(jì)?。≈袊撲摻Y(jié)構(gòu)飛飛速發(fā)展展的時代代已經(jīng)到到來！圖1.14東京千年年塔日本東京京千年塔塔(MillenniumTower)高約840米，外觀觀呈現(xiàn)圓圓錐形，，約170層樓，可可用于商商業(yè)和居居住。千千年塔可可以容納納6萬人。終極塔樓樓高(UltimaTower)2英里，約約合3218.7m。其基座座直徑約約1830米，大約約500層樓,容納約100萬人口。。超群大廈廈(BionicTower)約合1200米、有300層樓，容容納約10萬人造價價是150億美元。。福斯特建建筑事務(wù)務(wù)所的水水晶島(CrystalIsland)項(xiàng)目高1500英尺(約合457米)，可供3萬人居住住。東京清水水TRY2004巨城金字字塔的高高度是埃埃及吉薩薩大金字字塔的12倍。埃及及吉薩大大金字塔塔高6574英尺(約合2003米)，可容納納75萬人。X-Seed4000摩天巨塔塔樓高13,123英尺(約合4000米)，造價1萬億美元元，形似似帳篷由由巨柱支支撐，每每根柱子子都可以以住人。。X-Seed4000摩天巨塔塔共有800個樓層，，可以讓讓50萬至100萬人在此此安居樂樂業(yè)。空中之城城1000(SkyCity1000)是一座約約1000米高的城城市，可可容納常常駐居民民3.6萬，工人人10萬。圖1.15舊金山終終極塔樓樓圖1.16超群大廈廈圖1.17莫斯科水水晶島圖1.18東京清水水TRY2004巨城金字字塔圖1.19東京X-Seed4000圖1.20東京空中中之城1000圖1.21世界超超高層層建筑筑圖譜譜圖1.22世界超超高層層建筑筑圖譜譜圖1.23中國超超高層層建筑筑圖譜譜第二章章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的材材料第一節(jié)節(jié)建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)用鋼鋼的基基本要要求第二節(jié)節(jié)鋼鋼材材的破破壞形形式第三節(jié)節(jié)鋼鋼材材的主主要機(jī)機(jī)械性性能第四節(jié)節(jié)影影響響鋼材材性能能的主主要因因素第五節(jié)節(jié)復(fù)復(fù)雜雜應(yīng)力力作用用下的的屈服服條件件第六節(jié)節(jié)鋼鋼材材的疲疲勞和和疲勞勞計(jì)算算第七節(jié)節(jié)建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)用鋼鋼的種種類及及選擇擇第一節(jié)節(jié)建建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)用鋼鋼的基基本要要求鋼材種種類繁繁多，，規(guī)格格、用用途也也不相相同，，對建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)用用鋼來來說，，主要要有三三方面面的要要求。。1、較高高的強(qiáng)強(qiáng)度：：結(jié)構(gòu)構(gòu)的承承載力力大，，所需需的截截面小小，結(jié)結(jié)構(gòu)的的自重重輕；；2、較好好的塑塑性及及韌性性：塑塑性好好，不不易發(fā)發(fā)生脆脆性破破壞；；韌性性好，，利于于承受受動力力荷載載；3、良好好的加加工性性能與與耐久久性：：包括括可焊焊性、、冷彎彎性能能以及及耐腐腐性能能；據(jù)上要要求,《鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》GB50017-2003推薦承承重結(jié)結(jié)構(gòu)用用鋼宜宜采用用：炭炭素結(jié)結(jié)構(gòu)鋼鋼中的的Q235鋼及低低合金金高強(qiáng)強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼中中的Q345、Q390和Q420鋼四種種鋼材材。第二節(jié)節(jié)鋼材的的破壞壞形式式兩種破破壞形形式：：１塑性性破壞壞：由由于變變形過過大，，超過過了材材料或或構(gòu)件件可能能的應(yīng)應(yīng)變能能力而而產(chǎn)生生的，，而且且僅在在構(gòu)件件的應(yīng)應(yīng)力達(dá)達(dá)到了了鋼材材的抗抗拉強(qiáng)強(qiáng)度fu后才發(fā)發(fā)生的的。2脆性破破壞:脆性破破壞前前塑性性變形形很小小，甚甚至沒沒有塑塑性變變形，，計(jì)算算應(yīng)力力可能能小于于鋼材材的屈屈服點(diǎn)點(diǎn)fy，斷裂裂從應(yīng)應(yīng)力集集中處處開始始。破破壞前前沒有有任何何預(yù)兆兆，破破壞是是突然然發(fā)生生的。。第三節(jié)節(jié)鋼鋼材材的主主要機(jī)機(jī)械性性能一、單單向拉拉伸試試驗(yàn)曲曲線根據(jù)鋼鋼材單單向拉拉伸性性能曲曲線，，工程程應(yīng)用用中，，鋼材材的性性能按按理想想彈塑塑性體體考慮慮，fy定為鋼鋼材拉拉、壓壓強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值。。二、鋼鋼材的的主要要機(jī)械械性能能強(qiáng)度：：fy強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值，設(shè)設(shè)計(jì)依依據(jù)；；fu鋼材的的最大大承載載強(qiáng)度度，安安全儲儲備。。塑性－－δ5（δ10），鋼材產(chǎn)產(chǎn)生塑塑變時時而不不發(fā)生生脆性性斷裂裂的能能力，，便于于內(nèi)力力重分分布，，吸收收能量量，重重要指指標(biāo)。。冷彎性性能－－90o、180o，在冷加加工過過程中中產(chǎn)生生塑性性變形形時，，對產(chǎn)產(chǎn)生裂裂紋的的敏感感性，，是判判別鋼鋼材塑塑性及及冶金金質(zhì)量量的綜綜合指指標(biāo)。。韌性－沖擊擊韌性αk，鋼材在一定定溫度下塑塑變及斷裂裂過程中吸吸收能量的的能力，用用于表征鋼鋼材承受動動力荷載的的能力（動動力指標(biāo)）），按常溫溫（20o）、零溫（0o）、負(fù)溫（-20o、-40o）區(qū)分。可焊性－表表征鋼材焊焊接后具備備良好焊接接接頭性能能的能力－－不產(chǎn)生裂裂紋，焊縫縫影響區(qū)材材性滿足有有關(guān)要求。第四節(jié)影影響鋼材材性能的主主要因素1、化學(xué)成份份2、冶金及軋軋制3、冷作硬化化與時效硬硬化4、復(fù)雜應(yīng)力力與應(yīng)力集集中5、殘余應(yīng)力力6、溫度1、化學(xué)成份份的影響基本成份為為Fe，炭鋼中含量量占99％，C、Si、Mn為雜質(zhì)元素素，S、P、N、O為冶煉過程程中不易除除盡的有害害元素。C：含C↑使強(qiáng)度↑塑性、韌性性、可焊性性↓，應(yīng)控制在在≤0.22%，焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)控制在在≤0.20%。Si：含Si適量使強(qiáng)度度↑其它影響不不大，有益益，應(yīng)控制制≤0.1~0.3%Mn：含Si適量使強(qiáng)度度↑降低S、O的熱脆影響響，改善熱熱加工性能能，對其它它性能影響響不大，有益。S：含量↑使強(qiáng)度↑塑性、韌性性、性能冷冷彎、可焊焊性↓；高溫時使鋼鋼材變脆－－熱脆現(xiàn)象。P：低溫時使鋼鋼材變脆－－冷脆現(xiàn)象；其它同SO、N：O同S；N同P，控制含量≤0.008%2、冶金與軋制制的影響冶金的影響響主要為脫脫氧方法：：沸騰鋼用用Mn為脫氧劑，，時間快，，價格低，，質(zhì)量差；；鎮(zhèn)靜鋼用用Si為脫氧劑，，時間慢，，價格高，，質(zhì)量好。。反復(fù)的軋制制可以改善善鋼材的塑塑性，同時時可以使鋼鋼材中的氣氣孔、裂紋紋、疏松等等缺陷焊合合，使金屬屬晶體組織織密實(shí)，晶晶粒細(xì)化，，消除纖維維組織缺陷陷，使鋼材材的力學(xué)性性能提高。。3、冷作硬化化與時效硬硬化由于某種因因素的影響響而使鋼材材強(qiáng)度提高高，塑性、、韌性下降降，增加脆脆性的現(xiàn)象象稱之為硬化現(xiàn)象。冷加工時（（常溫進(jìn)行行彎折、沖沖孔剪切等等），鋼材材發(fā)生塑性性變形從而而使鋼材變變硬的現(xiàn)象象稱之為冷作硬化。鋼材中的C、N，隨著時間的的增長和溫溫度的變化化，而形成成碳化物和和氮化物，，使鋼材變變脆的“老老化”現(xiàn)象象稱之為時效硬化。4、復(fù)雜應(yīng)力力與應(yīng)力集集中的影響響鋼材在多向向同號應(yīng)力力場作用下下，一向的的變形受到到另一向的的限制，而而使鋼材強(qiáng)強(qiáng)度增加，，塑性、韌韌性下降，，異號應(yīng)力力場時則相相反。鋼構(gòu)件由于于截面的改改變以及孔孔洞、凹槽槽、裂紋等等原因而使使構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生應(yīng)力集集中，應(yīng)力力集中實(shí)際際為：局部部應(yīng)力增大大并多為同同號應(yīng)力場場。5、殘余應(yīng)力力的影響鋼材在軋制制、焊接、、切割等過過程中會產(chǎn)產(chǎn)生在構(gòu)件件內(nèi)部自相相平衡的內(nèi)內(nèi)力,殘余應(yīng)力雖雖對構(gòu)件的的強(qiáng)度無影影響，但對對構(gòu)件的變變形（剛度度）、疲勞勞以及穩(wěn)定定承載力產(chǎn)產(chǎn)生不利影影響（后續(xù)續(xù)章節(jié)中將將詳細(xì)介紹紹）。6、溫度的影影響溫度的影響響，一般可可分正溫與與負(fù)溫影響響兩部分。正溫影響總體影響規(guī)規(guī)律為溫度度上升，鋼鋼材的強(qiáng)度度降低，塑塑性、韌性性提高，這這一現(xiàn)象稱稱之為熱塑現(xiàn)象，溫度達(dá)600o左右時，鋼鋼材的強(qiáng)度度幾乎降至至為零，而而塑性、韌韌性極大，，易于進(jìn)行行熱加工，，此溫度稱稱之為熱煅溫度。需要說明：：鋼材在300o左右時，強(qiáng)度度提高，塑性性、韌性下降降，鋼材表面面呈藍(lán)色，這這一反覆現(xiàn)象象稱之為藍(lán)脆現(xiàn)象。鋼材在300o以上時應(yīng)采取取隔熱措施。負(fù)溫影響隨著溫度的降降低鋼材的強(qiáng)強(qiáng)度提高，塑塑性、韌性降降低，脆性增增大，稱之為為低溫冷脆，當(dāng)溫度降至至某一特定溫溫度時鋼材的的脆性急劇增增大，稱此溫溫度點(diǎn)為轉(zhuǎn)脆溫度。第五節(jié)復(fù)雜應(yīng)應(yīng)力作用下的的屈服條件在單向拉力試試驗(yàn)中，單向向應(yīng)力達(dá)到屈屈服點(diǎn)時，鋼鋼材即進(jìn)入塑塑性狀態(tài)。在在復(fù)雜應(yīng)力作作用下，鋼材材由彈性狀態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)入塑性狀狀態(tài)的條件是是按能量強(qiáng)度度理論計(jì)算的的折算應(yīng)力與與單相應(yīng)力力下的屈服點(diǎn)點(diǎn)相比較來判判斷：當(dāng)時時為彈性狀態(tài)態(tài)；時時為為塑性狀態(tài)。。如三向應(yīng)力有有一向應(yīng)力很很?。ㄈ绾穸榷容^小，厚度度方向的應(yīng)力力可忽略不計(jì)計(jì)）或?yàn)榱銜r時，則屬于平平面應(yīng)力狀態(tài)態(tài)，上式成為為在一般的梁中中，只存在正正應(yīng)力和和剪應(yīng)力，，則則：當(dāng)只有剪應(yīng)力力時，則則：由此得：因此，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范確確定鋼材抗剪剪強(qiáng)度為抗抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度度的0.58倍。當(dāng)平面或立體體應(yīng)力皆為拉拉應(yīng)力時，材材料破壞時沒沒有明顯的塑塑性變形產(chǎn)生生，即材料處處于脆性狀態(tài)態(tài)。第六節(jié)鋼材材的疲勞和疲疲勞計(jì)算1疲勞破壞：鋼鋼材在循環(huán)應(yīng)應(yīng)力多次反復(fù)復(fù)作用下裂紋紋生成，擴(kuò)展展以至斷裂破破壞的現(xiàn)象稱稱為鋼材的疲疲勞或疲勞破破壞。疲勞破破壞屬于脆性性破壞。2疲勞計(jì)算類別別及參數(shù)取值值：﹙1﹚應(yīng)力譜循循環(huán)荷載在鋼鋼材內(nèi)應(yīng)起的的反復(fù)循環(huán)應(yīng)應(yīng)力隨時間變變化的曲線即即為應(yīng)力譜﹙2﹚應(yīng)力幅試驗(yàn)與分析證證明應(yīng)力幅相相同的情況下下，最大最小小應(yīng)力無論是是較高或較低低，以及應(yīng)力力比是較大或或較小，對疲疲勞強(qiáng)度基本本不起作用。。﹙3﹚疲勞計(jì)算類別別：不同類別別鋼構(gòu)件或連連接的疲勞強(qiáng)強(qiáng)度各不相相同。按其疲疲勞性能的高高低歸并為八八個疲勞計(jì)算算類別，并對對每個類別規(guī)規(guī)定了相應(yīng)的的參數(shù)取值。。其中一類疲疲勞性能最好好，八類最差差。需要指出出，疲勞破壞壞應(yīng)力幅或疲疲勞允許應(yīng)力力幅主要取決決于應(yīng)力循循環(huán)次數(shù)以及及構(gòu)件或連接接的具體構(gòu)造造細(xì)節(jié)和應(yīng)力力集中程度.3疲勞曲線：對對于不同的構(gòu)構(gòu)件和連接用用不同的應(yīng)力力幅在在疲勞試驗(yàn)機(jī)機(jī)上進(jìn)行常幅幅循環(huán)應(yīng)力試試驗(yàn)可得試件件發(fā)生疲勞破破壞時的應(yīng)力力循環(huán)次數(shù)n，將足夠多的的試驗(yàn)點(diǎn)連接接起來，便得得到曲曲線，即疲勞勞曲線。4鋼構(gòu)件和連接接的疲勞計(jì)算算:規(guī)范規(guī)定當(dāng)應(yīng)應(yīng)力變化的循循環(huán)次數(shù)大于于等于十萬次次（n≧）時，應(yīng)對應(yīng)應(yīng)力循環(huán)中出出現(xiàn)的拉應(yīng)力力的部位進(jìn)行行疲勞計(jì)算，，對不出現(xiàn)拉拉應(yīng)力的部位位一般不計(jì)算算疲勞，計(jì)算算疲勞時，不不乘分項(xiàng)系數(shù)數(shù)，也不乘動動力系數(shù)，按按彈性方法計(jì)計(jì)算其應(yīng)力。。5常幅疲勞的容容許應(yīng)力幅：：實(shí)際上試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)是分布在在實(shí)線兩側(cè)有有一定寬度的的分布帶，鋼鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)規(guī)定容許應(yīng)力力幅取分散帶帶的下限，即即平行于實(shí)線線但偏左k倍的標(biāo)準(zhǔn)差的的疲勞屈線。。試驗(yàn)表明，，常幅疲勞的的容許應(yīng)力幅幅與循環(huán)次數(shù)數(shù)n的關(guān)系，采用用對數(shù)坐標(biāo)時時，大體是一一多為為-1/的直線。式中c,-系數(shù)，按疲勞勞計(jì)算類別查查表n-應(yīng)力循環(huán)系數(shù)數(shù)6常幅疲勞計(jì)算算:焊接部位非焊接部位拉應(yīng)力時取正正號，壓應(yīng)力力時取正號7變幅疲勞計(jì)算算：當(dāng)疲勞應(yīng)力幅幅變化時，按按照線性疲勞勞累積損傷原原則，將隨機(jī)機(jī)變化的應(yīng)力力幅折算成等等效常應(yīng)力幅幅，然后按常常應(yīng)力幅疲勞勞計(jì)算：式中：-以應(yīng)力循環(huán)次次數(shù)表示的結(jié)結(jié)構(gòu)預(yù)期使用用壽命-預(yù)期壽命內(nèi)相相應(yīng)力幅的應(yīng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)數(shù)8吊車梁的變幅幅計(jì)算：吊車梁引起變變幅的荷載主主要是吊車荷荷載，疲勞計(jì)計(jì)算時通常以以經(jīng)常發(fā)生的的一臺吊車標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算應(yīng)應(yīng)力幅，規(guī)范范規(guī)定的計(jì)算算公式為：-次數(shù)效應(yīng)系數(shù)數(shù)。對重級工工作制硬鉤吊吊車;重級工作制軟軟鉤吊車；；中中級工作制吊吊車第七節(jié)建建筑結(jié)構(gòu)用鋼鋼的種類與選選用一、鋼材的牌牌號表示方法法及結(jié)構(gòu)用鋼鋼的種類鋼材牌號由：：“Q、屈服點(diǎn)值、質(zhì)質(zhì)量等級、脫脫氧方法”四四部分組成。。Q：表示“屈”字字拼音首位字字母，意為““屈服強(qiáng)度””；質(zhì)量等級：碳素結(jié)構(gòu)鋼分分A~D四級；低合金鋼分A~E五級（次序越越高質(zhì)量越好好）。脫氧方法：F－沸騰鋼；Z－鎮(zhèn)靜鋼；b－半鎮(zhèn)靜鋼；TZ－特殊鎮(zhèn)靜鋼。。Z和TZ一般可以省略略。注：結(jié)構(gòu)用鋼主要有：碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼（低碳，C≤0.22﹪﹪）低合金高強(qiáng)強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼鋼（低合金，，合金元素素<5﹪）碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼分：A、B、C、D四級，含所所有脫氧方方法；低合金結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼分：A、B、C、D、E五級，只有鎮(zhèn)靜鋼鋼和特殊鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜鋼。1、碳素結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼A,BA,B主要有五種種：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275鋼號表示方方法舉例：：（Q235-A,B,C,D）Q235-A·FQ235-B··bQ235-CQ235-DQ—屈服點(diǎn)，235——表示fy=235N/mm2A—無沖擊性能能要求B、C、D—要求20℃、0℃、-20℃時沖擊功≥27J2、低合金高高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼低合金鋼是是在冶煉過過程中添加加一種或幾幾種少量合合金元素（（含量≤5％）的鋼材材。常用的的低合金鋼鋼有Q345、Q390、Q420等。低合金金鋼的質(zhì)量量等級分五級：A—無沖擊性能能要求；B、C、D—要求20℃、0℃、-20℃℃時沖擊功≥≥34JE—要求-40℃℃時沖擊功≥≥27J碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼和低合金金鋼可以采采取適當(dāng)?shù)牡臒崽幚恚ǎㄈ缯{(diào)質(zhì)處處理）進(jìn)一一步提高其其強(qiáng)度。例如用于制造高高強(qiáng)度螺栓栓的45號優(yōu)質(zhì)碳素素鋼以及40硼鋼（40B）、20錳鈦硼鋼（（20MnTiB）就是通過過調(diào)質(zhì)處理理提高強(qiáng)度度的。1.選用原則鋼材選用的的原則是既既要使結(jié)構(gòu)構(gòu)安全可靠靠和滿足使使用要求，，又要最大大可能節(jié)約約鋼材和降降低造價。。為保證承承重結(jié)構(gòu)的的承載力和和防止在一一定條件下下可能出現(xiàn)現(xiàn)的脆性破破壞，應(yīng)綜綜合考慮六方面因素素：結(jié)構(gòu)的重要要性、荷載載的性質(zhì)、、連接方法法、結(jié)構(gòu)的的工作環(huán)境境、結(jié)構(gòu)及及構(gòu)件的受受力性質(zhì)、、結(jié)構(gòu)形式式和鋼材厚厚度。二、鋼材的的選用2.鋼材性能要要求《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）規(guī)定：承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量量的合格保證證，對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳碳含量的合合格保證。。焊接承重結(jié)結(jié)構(gòu)以及重重要的非焊焊接承重結(jié)結(jié)構(gòu)采用的的鋼材還應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證證。需要驗(yàn)算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)的鋼材，應(yīng)應(yīng)具有常溫或負(fù)溫溫沖擊韌性的合格保證證。對需要要驗(yàn)算疲勞的非焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)的鋼材應(yīng)具具有常溫沖擊韌性的合格保證證。對抗震鋼結(jié)構(gòu)的鋼鋼材還應(yīng)符符合下列要要求：（1）鋼材的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值不應(yīng)應(yīng)小于1.2；（2）鋼材應(yīng)有有明顯的屈屈服臺階，，且伸長率率δ應(yīng)大于20%；（3）鋼材應(yīng)有有良好的可焊焊性和合格的沖擊擊韌性。3.鋼材的規(guī)格格鋼結(jié)構(gòu)采用用的鋼材有有鋼板、型型鋼以及冷冷彎成型的的薄壁型鋼鋼。（1）鋼板有厚厚鋼板（厚厚度4～60㎜）和薄鋼板板（厚度為為0.35～4㎜）扁鋼（厚厚度為4～60㎜）（2）型鋼常常用的型型鋼有角鋼鋼、工字鋼鋼、槽鋼和和鋼管。普普通型鋼是是由鋼材熱熱軋而成，，型鋼截面面形式合理理，材料在在截面上分分布對受力力最為有利利。由于其其形狀較為為簡單種類類和尺寸分分級較少，，所以便于于軋制，，而且構(gòu)件件間相互連連接也比比較方便，，因此型鋼鋼是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)中采用的的主要鋼材材。（3）薄壁型鋼鋼是用薄鋼鋼板，經(jīng)模模壓或彎曲曲而制成，，其截面形形式及尺寸寸可按合理理方案設(shè)計(jì)計(jì)，能充分分利用鋼材材的強(qiáng)度節(jié)節(jié)約鋼材，，所以已在在我國逐步步推管使用用。(1)鋼板特厚鋼板：：厚度>60mm,寬600~3800mm，長度4~9m厚鋼板：厚厚4.5~60mm,寬700~3000mm，長度4~12m薄鋼板：厚厚0.35~4mm,寬500~1800mm，長度0.4~6m扁鋼：：厚厚4~60mm,寬12~200mm，長度度3~9m(2)型鋼角鋼：：等等邊L100××8，不等等邊L140××90××8；工字鋼鋼：Ⅰ20a，Ⅰ20b；槽鋼：：[30a，[25b；H型鋼和T型鋼（H×B×tw×tf,h×B×tw×tf）；鋼管：Φ102×5（Φ外徑×壁厚）(3)冷彎薄壁型鋼鋼冷彎薄壁型鋼鋼采用薄鋼板板冷軋制成。。其壁厚一般般為1.5~12mm，但承重結(jié)構(gòu)受力力構(gòu)件的壁厚厚不宜小于2mm。薄壁型鋼能充充分利用鋼材材的強(qiáng)度以節(jié)節(jié)約鋼材，在在輕鋼結(jié)構(gòu)中中得到廣泛應(yīng)應(yīng)用。常用冷冷彎薄壁型鋼鋼截面型式有有等邊角鋼、、卷邊等邊角角鋼、Z型鋼、卷邊Z型鋼、槽鋼、、卷邊槽鋼（（C型鋼）、鋼管管等。第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接接鋼結(jié)構(gòu)的連接接方法及分類類一般鋼結(jié)構(gòu)用用輕型鋼結(jié)構(gòu)（（冷彎薄壁鋼鋼結(jié)構(gòu)）§3.1鋼結(jié)構(gòu)的連接接方法及其特特點(diǎn)一、焊縫連接對接焊縫連接優(yōu)點(diǎn)：不削弱弱截面，方便便施工，連接接剛度大；缺點(diǎn)：材質(zhì)易易脆，存在殘殘余應(yīng)力，對對裂紋敏感。。角焊縫連接三、螺栓連接接優(yōu)點(diǎn)：連接剛剛度大，傳力力可靠；分為：普通螺栓連接接高強(qiáng)度螺栓連連接二、鉚釘連接接缺點(diǎn)：對施工工技術(shù)要求很很高，勞動強(qiáng)強(qiáng)度大，施工工條件差，施施工速度慢慢。一、鋼結(jié)構(gòu)常常用焊接方法法1.手工電弧焊A、焊條的選擇擇：焊條應(yīng)與焊件件鋼材相適應(yīng)應(yīng)。原理：利用電電弧產(chǎn)生熱量量熔化焊條和母母材形成焊縫。§3.2焊接方法和焊焊縫連接形式式

焊機(jī)導(dǎo)線熔池焊條焊鉗保護(hù)氣體焊件電弧Q390、Q420鋼選擇E55型焊條(E5500--5518)Q345鋼選擇E50型焊條(E5000--5048)B、焊條的表示示方法：E—焊條(Electrode)第1、2位數(shù)字為熔融融金屬的最小小抗拉強(qiáng)度（kgf/mm2)第3、4適用焊接位置置、電流及藥藥皮的類型。。不同鋼種的鋼鋼材焊接，宜宜采用與低強(qiáng)強(qiáng)度鋼材相適適應(yīng)的焊條。。缺點(diǎn)：質(zhì)量波波動大，要求求焊工等級高高，勞動強(qiáng)度度大，效率低低。優(yōu)點(diǎn)：方便，，特別在高空空和野外作業(yè)業(yè)，小型焊接接；Q235鋼選擇E43型焊條（E4300--E4328)C、優(yōu)、缺點(diǎn)2.埋弧焊（自動動或半自動））、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、焊絲轉(zhuǎn)盤送絲器焊劑漏斗焊劑熔渣焊件埋弧自動焊A、焊絲的選擇擇應(yīng)與焊件等等強(qiáng)度。B、優(yōu)點(diǎn)：自動動化程度高，，焊接速度快快，勞動強(qiáng)度度低，焊接質(zhì)質(zhì)量好。缺點(diǎn)：設(shè)備投投資大，施工工位置受限等等。送絲器機(jī)器3.氣體保護(hù)焊優(yōu)點(diǎn)：焊接速速度快，焊接接質(zhì)量好。缺點(diǎn)：施施工條件件受限制制等。4.電阻焊優(yōu)、缺點(diǎn)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：成成本低，，效率高高，質(zhì)量量好，焊焊接變形形小（適適用于冷冷彎薄壁壁型鋼的的連接））缺點(diǎn)：不不適于厚厚板、較較大約束束度及低低溫條件件施焊二、焊接接連接形形式和焊焊縫形式式1.焊接連接接形式對接搭接2.焊縫形式式（1）對接焊焊縫正對接焊縫（2）角焊縫縫T型對接焊縫斜對接焊縫3.焊縫位置置三、焊縫縫缺陷及及焊縫質(zhì)質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)熱裂紋冷裂紋氣孔燒穿夾渣根部未焊透邊緣未熔合焊縫層間未熔合咬邊焊瘤1.焊縫缺陷陷2.焊縫質(zhì)量量檢驗(yàn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)三級肉眼外觀檢查二級肉眼外觀觀檢查＋超聲波用于有較較大拉應(yīng)應(yīng)力的較較重要連連接－－－不得存在在裂紋、、表面氣氣孔、夾夾渣、電電弧擦傷傷等缺陷陷一級肉眼外觀觀檢查＋超聲波＋X或γ射線用于抗動動力、疲疲勞荷載載的重要要連接－－－不得存在在未滿焊焊、咬邊邊、根部部收縮、、裂紋、、表面氣氣孔、夾夾渣、電電弧擦傷傷等缺陷陷用于一般般連接－－－所有焊縫縫均應(yīng)作作外觀檢檢驗(yàn)，不不允許有有可見裂裂紋等缺缺陷。其其它缺陷陷如咬邊邊、表面面氣孔、、夾渣等等按規(guī)范范要求；；超聲波檢測設(shè)備備無損檢測測：一級級焊縫全全數(shù)檢驗(yàn)驗(yàn)，二級焊縫縫抽檢20％以上《鋼結(jié)構(gòu)工工程施工工質(zhì)量驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)范范》（GB50205-2001）規(guī)定焊焊縫按其其檢驗(yàn)方方法和質(zhì)質(zhì)量要求求分為一一級、二二級和三三級。GB50017規(guī)范規(guī)定定，焊縫縫應(yīng)根據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)的的重要性、、荷載特特性、焊焊縫形式式、工作作環(huán)境、、應(yīng)力狀狀態(tài)等情情況確定定其質(zhì)量量等級。（1）需進(jìn)行疲疲勞計(jì)算算的構(gòu)件件中，凡凡對接焊焊縫均應(yīng)應(yīng)焊透①力垂直直于焊縫縫長度方方向的橫橫向?qū)咏雍缚p或或T型對接與與角接組組合焊縫縫，受拉時應(yīng)應(yīng)為一級級，受壓時應(yīng)應(yīng)為二級級；②力平行行于焊縫縫長度方方向的縱向?qū)雍缚p縫應(yīng)為二級。（2）不計(jì)算算疲勞的的構(gòu)件，，要求與與母材等等強(qiáng)的對對接焊縫縫應(yīng)予焊焊透，其其質(zhì)量等等級當(dāng)受受拉時應(yīng)應(yīng)不低于二二級，受壓時時宜為二級級。3.焊縫質(zhì)量量等級的的規(guī)定（3）重級工作作制和起重量Q≥50t的中級工工作制吊車梁的的腹板與與上翼緣緣之間的的T形接頭焊焊縫應(yīng)焊焊透。焊焊縫形式式一般為為對接與與角接的的組合焊焊縫，其其質(zhì)量等等級不應(yīng)應(yīng)低于二二級（4）不焊透的的T形接頭采采用的角角焊縫或或部分焊焊透的對對接與角角接組合合焊縫，，以及搭搭接連接接采用的的角焊縫縫，其質(zhì)量量等級為為：①直接承承受動力力荷載且且需要驗(yàn)驗(yàn)算疲勞勞的結(jié)構(gòu)構(gòu)和吊車車起重量量等于或或大于50t的中級工工作制吊吊車梁，，焊縫的的外觀質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)應(yīng)符合合二級；；②對其他結(jié)構(gòu)構(gòu)，焊縫的外外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)可為三級。3.焊縫質(zhì)量等級級的規(guī)定4.焊縫代號5.孔、螺栓圖例例1、對接焊縫的的坡口形式:一、對接焊縫縫的構(gòu)造要求求§3.3對接焊縫的構(gòu)構(gòu)造與計(jì)算對接焊縫的焊焊件常做坡口口，坡口形式式與板厚和施工條條件有關(guān)。t--焊件厚度(1)當(dāng):t<6mm(手工焊),t<10mm(埋弧焊)時可不做坡口,采用直邊縫;(2)t=6~20mm時，宜采用鈍鈍邊P的單邊V形和雙邊V形坡口;(3)t>20mm時，宜采用U形、K形、X形坡口。C=0.5~2mm（a）C=2~3mm（b）αC=2~3mm（C）αp（d）C=3~4mmpC=3~4mmp（e）C=3~4mmp（f）2、V形、U形坡口焊縫單單面施焊，但但背面需進(jìn)行行清根補(bǔ)焊3、對接焊縫的的起、滅弧點(diǎn)點(diǎn)易出現(xiàn)缺陷陷，故一般用用引弧板引出出，焊完后將將其切去；不不能做引弧板板時，每條焊焊縫的計(jì)算長長度等于實(shí)際際長度減去2t1，t1—較薄焊件厚度度4、當(dāng)板件厚度度或?qū)挾仍谝灰粋?cè)相差大于于4mm時，應(yīng)做坡度度不大于1:2.5(靜載)或1:4(動載)的斜角，以平平緩過度，減減小應(yīng)力集中中≤1:2.5≤1:2.5對接焊縫分為為：焊透和部分焊透兩種；動荷載作用下下部分焊透的的對接焊縫不不宜用做垂直受力方向向的連接焊縫；；對于靜載作用用下的一級和和二級對接焊焊縫其強(qiáng)度可可視為與母材材相同，不予予計(jì)算。三級級焊縫需進(jìn)行行計(jì)算；對接焊縫可視視作焊件的一一部分，故其其計(jì)算方法與與構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)計(jì)算相同。二、對接焊縫縫的計(jì)算NNt1、軸心力作用下下的對接焊縫縫計(jì)算式中：N—軸心拉力或壓壓力；t—板件較小厚度度；T形連接中為腹腹板厚度；ftw、fcw—對接焊縫的抗抗拉和抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。。NNlwtA當(dāng)不滿足上式式時，可采用用斜對接焊縫縫連接如圖B。另:當(dāng)tanθ≤1.5時,不用驗(yàn)算!NNtBθNsinθNcosθlw2、M、V共同作用下的的對接焊縫計(jì)計(jì)算lwtAMVστ因焊縫截面為為矩形，M、V共同作用下應(yīng)應(yīng)力圖為：故其強(qiáng)度計(jì)算算公式為：式中：Ww—焊縫截面模量量；Sw--焊縫截面面積積矩；Iw--焊縫截面慣性性矩。（1）板件間對接接連接（2）工字形截面梁梁對接連接計(jì)計(jì)算MV1焊縫截面A、對于焊縫的的σmax和τmax應(yīng)滿足式3-2和3-3要求；σmaxτσ1τ1τmaxB、對于翼緣與與腹板交接點(diǎn)點(diǎn)焊縫（1點(diǎn)），其折算應(yīng)力尚應(yīng)滿足下下式要求：1.1—考慮最大折算算應(yīng)力只在局局部出現(xiàn)的強(qiáng)強(qiáng)度增大系數(shù)數(shù)。3、N、M、V共同作用下的的對接焊縫計(jì)計(jì)算（1）矩形截面中和軸處：（2）工字形截面面工字形截面對對接焊縫除滿滿足上述三項(xiàng)項(xiàng)計(jì)算外，尚尚應(yīng)計(jì)算翼緣與腹腹板相交處的的折算應(yīng)力，，即翼緣與腹板相相交處hehfhf普通式hehf1.5hf平坡式1、角焊縫的形形式:一、角焊縫的的形式和應(yīng)力力分布§3.4角焊縫的構(gòu)造造與計(jì)算直角角焊縫、、斜角角焊縫縫（1）直角角焊縫hehfhf凹面式（2）斜角角焊縫對于α>135o或α<60o斜角角焊縫,除鋼管管結(jié)構(gòu)構(gòu)外,不宜用用作受受力焊焊縫。。（1）側(cè)面面角焊焊縫（（側(cè)焊焊縫））2.直角角角焊縫縫的受受力分分析側(cè)面角角焊縫縫的應(yīng)應(yīng)力試驗(yàn)表表明側(cè)側(cè)面角角焊縫縫主要要承受受剪力力，強(qiáng)強(qiáng)度相相對較較低，，塑性性性能能較好好。因因外力力通過過焊縫縫時發(fā)發(fā)生彎彎折，，故剪應(yīng)力力沿焊焊縫長長度分分布不不均勻勻，兩兩端大大中間間小，，lw/hf越大剪剪應(yīng)力力分布布越不不均勻勻。（2）正面面角焊焊縫正面角角焊縫縫受力力復(fù)雜雜，應(yīng)應(yīng)力集集中嚴(yán)嚴(yán)重，，塑性性較差差，但但強(qiáng)度度較高高，與與側(cè)面面角焊焊縫相相比可可高出出35%--55%以上。。正面角角焊縫縫的破破壞形形式1、最小小焊腳腳尺寸寸hf,min為了避避免在在焊縫縫金屬屬中由由于冷冷卻速速度快快而產(chǎn)產(chǎn)生淬淬硬組組織，，導(dǎo)致致母材材開裂裂，hf,min應(yīng)滿足足以下下要求求:式中:t2----較厚焊焊件厚厚度另:對于埋埋弧自自動焊焊hf,min可減去去1mm;對于T型連接接單面面角焊焊縫hf,min應(yīng)加上上1mm;當(dāng)t2≤≤4mm時,hf,min=t2二、角角焊縫縫的構(gòu)構(gòu)造2、最大大焊腳腳尺寸寸hf,max為了避避免焊焊縫處處局部部過熱熱，減減小焊焊件的的焊接接殘余余應(yīng)力力和殘殘余變變形，，hf,max應(yīng)滿足足以下下要求求:hf,max≤1.2t1（鋼管管結(jié)構(gòu)構(gòu)除外外）式中:t1---較薄焊焊件厚厚度。。tt1hf對于板板件邊邊緣的的角焊焊縫,尚應(yīng)滿滿足以下要要求：：當(dāng)t≤6mm時，hf,max≤t；當(dāng)t>6mm時，hf,max≤t-(1~2)mm；hft1t3.側(cè)面角角焊縫縫的最最小計(jì)計(jì)算長長度對于焊焊腳尺尺寸大大而長長度小小的焊焊縫，，焊件件局部部加熱熱嚴(yán)重重且起起落弧弧坑相相距太太近，，以及及可能能產(chǎn)生生缺陷陷，使使焊縫縫不可可靠。。故為為了使使焊縫縫具有有一定定的承承載力力，規(guī)規(guī)范規(guī)規(guī)定：：4.側(cè)面角角焊縫縫的最最大計(jì)計(jì)算長長度側(cè)面角角焊縫縫在彈彈性工工作階階段沿沿長度度方向向受力力不均均，兩兩端大大而中中間小小。焊焊縫長長度越越長，，應(yīng)力力集中中系數(shù)數(shù)越大大。如如果焊焊縫長長度不不是太太大，，焊縫縫兩端端達(dá)到到屈服服強(qiáng)度度后，，繼續(xù)續(xù)加載載，應(yīng)應(yīng)力會會漸趨趨均勻勻；當(dāng)當(dāng)焊縫縫長度度達(dá)到到一定定的長長度后后，可可能破破壞首首先發(fā)發(fā)生在在焊縫縫兩端端，故故：注：1、當(dāng)實(shí)實(shí)際長長度大大于以以上值值時，，計(jì)算算時不不予考考慮；；2、當(dāng)內(nèi)內(nèi)力沿沿側(cè)焊焊縫全全長分分布時時，不不受上上式限限制。。5.搭接連連接的的構(gòu)造造要求求當(dāng)板件件端部部僅采采用兩兩條側(cè)側(cè)面角角焊縫縫連接接時：：A、為了了避免免應(yīng)力力傳遞遞的過過分彎彎折而而使構(gòu)構(gòu)件中中應(yīng)力力不均，，規(guī)范范規(guī)定定：t1t2bD.