鋼結(jié)構(gòu)課程總結(jié)

《鋼結(jié)構(gòu)》課程總結(jié)報(bào)告本學(xué)期，我們接觸了一門新課程——《鋼結(jié)構(gòu)》。這門課雖然只持續(xù)了五周時間，但是短暫的學(xué)習(xí)卻給我留下了深刻的印象。首先，這門課是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的課程，然后這也是一門十分重要的課程，并且，這門課也有一定的難度。想學(xué)好這門課不容易，下面我將對本學(xué)期《鋼結(jié)構(gòu)》的學(xué)習(xí)內(nèi)容做一個簡單的總結(jié)。一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用1.特點(diǎn)(1).材料的強(qiáng)度高,塑性和韌性好;(2).材質(zhì)均勻,和力學(xué)計(jì)算的假定較符合;內(nèi)部微觀組織均勻，各向同性.(3).鋼結(jié)構(gòu)制造簡便,施工周期短;制作、安裝簡便，施工精度高，工期短，符合工業(yè)化要求。(4).鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕;當(dāng)跨度和荷載相同時，普通鋼屋架的重量僅為鋼筋混凝土屋架重1/3-1/4。若采用薄壁型鋼屋架則更輕。所以鋼結(jié)構(gòu)特別適用于跨度大、建筑物高、荷載重的結(jié)構(gòu)，也適用于要求裝拆和移動的結(jié)構(gòu)。(5).鋼材的耐蝕性較差;新建的鋼結(jié)構(gòu)必須先除銹，然后刷防銹涂料或鍍鋅，且每隔一段時間要重復(fù)一次，維護(hù)費(fèi)用較大。若采用不易銹蝕的耐候鋼，則可節(jié)省大量勞動力和維護(hù)費(fèi)用，但材料一次投資成本高，目前還較少采用。(6).鋼材耐熱但不耐火。(7).低溫冷脆傾向。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍除須根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)作出合理選擇外，還須結(jié)合我國國情針對具體情況進(jìn)行綜合考慮。目前我國在工業(yè)與民用建筑中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，大致有如下幾個范圍：(1).重型廠房結(jié)構(gòu)吊車起重量較大或其工作較繁重的車間多采用鋼骨架。如冶金廠房的平爐、轉(zhuǎn)爐車間，混鐵爐車間，初軋車間；重型機(jī)械廠的鑄鋼車間，水壓機(jī)車間，鍛壓車間等。近年隨著網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的大量應(yīng)用，一般的工業(yè)車間也采用了鋼結(jié)構(gòu)。(2).大跨結(jié)構(gòu)如飛機(jī)裝配車間、飛機(jī)庫、干煤棚、大會堂、體育館、展覽館等皆需大跨結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系可為網(wǎng)架、懸索、拱架以及框架等。(3).塔桅結(jié)構(gòu)包括塔架的桅桿結(jié)構(gòu)，如電視塔、微波塔、輸電線塔、鉆井塔、環(huán)境大氣監(jiān)測塔、無線電天線欖桿、廣播發(fā)射桅桿等。(4).多層、高層及超高層建筑多層和高層建筑的骨架可采用鋼結(jié)構(gòu)。工業(yè)建筑中的多層框架和旅館、飯店等高層或超高層建筑，宜采用框架結(jié)構(gòu)體系、框架支撐體系、框架剪力墻體系。近年來鋼結(jié)構(gòu)在此領(lǐng)域已逐步得到發(fā)展。(5).承受振動荷載影響及地震作用的結(jié)構(gòu)設(shè)有較大鍛錘的車間，其骨架直接承受的動力盡管不大，但間接的振動卻極為強(qiáng)烈，可采用鋼結(jié)構(gòu)。對于抗地震要求高的結(jié)構(gòu)也宜采用鋼結(jié)構(gòu)。(6).板殼結(jié)構(gòu)如大型油庫、油罐、煤氣庫、高爐、熱風(fēng)爐、漏斗、煙囪、水塔以及各種管道等。(7).其他構(gòu)筑物如棧橋、管道支架、井架和海上采油平臺等。(8).可拆卸或移動的結(jié)構(gòu)商業(yè)、旅游業(yè)和建筑工地用活動房屋，多采用輕型鋼結(jié)構(gòu)，并用螺栓或扣件連接。(5).輕鋼結(jié)構(gòu)已廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)廠房、商業(yè)大樓、服務(wù)性建筑、別墅、倉庫、樓面加層、體育場館、娛樂、旅游建筑和低、多層住宅建筑等領(lǐng)域，還可用于舊房增層、改造、加固和建材缺乏地區(qū)、交通不便地區(qū)、工期緊、拆遷建筑等。二、鋼結(jié)構(gòu)的材料1．對鋼結(jié)構(gòu)用鋼的基本要求

（1）較高的抗拉強(qiáng)度，和屈服點(diǎn)；

（2）較高的塑性和韌性；

（3）良好的工藝性能；（4）根據(jù)具體工作條件，有時還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。

2．鋼材的主要性能

（1）強(qiáng)度性能比例極限；屈服點(diǎn)；抗拉強(qiáng)度或極限強(qiáng)度。

（2）塑性性能伸長率：試件被拉斷時的絕對變形值與試件原標(biāo)距之比的百分?jǐn)?shù)，稱為伸長率。（3）冷彎性能冷彎性能由冷彎試驗(yàn)確定。試驗(yàn)時使試件彎成l80°，如試件外表面不出現(xiàn)裂紋和分層，即為合格。冷彎性能合格是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下的塑性應(yīng)變能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)。（4）沖擊韌性韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。由于低溫對鋼材的脆性破壞有顯著影響，在寒冷地區(qū)建造的結(jié)構(gòu)不但要求鋼材具有常溫（20℃）沖擊韌性指標(biāo)，還要求具有負(fù)溫（0℃、-20℃或-40℃）沖擊韌性指標(biāo)，以保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗脆性破壞能力。

3.鋼材的選擇

選擇鋼材時考慮的因素有：1）結(jié)構(gòu)的重要性：重要結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮選用質(zhì)量好的鋼材；一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)，可選用普通質(zhì)量的鋼材。

2）荷載情況：直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)烈地震區(qū)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用綜合性能好的鋼材；一般承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)則可選用價(jià)格較低的Q235鋼。

3）連接方法：焊接結(jié)構(gòu)對材質(zhì)的要求應(yīng)嚴(yán)格一些。

4）結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境：在低溫條件下工作的結(jié)構(gòu)，尤其是焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用具有良好抗低溫脆斷性能的鎮(zhèn)靜鋼。

5）鋼材厚度：厚度大的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。三．構(gòu)件的截面承載能力—強(qiáng)度受拉構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算公式：(3-1)梁正應(yīng)力計(jì)算公式：單向彎曲時(3-6)雙向彎曲時(3-7)當(dāng)梁的受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比大于時，應(yīng)取=1.0，以免翼緣因全塑形而出現(xiàn)局部扭曲。梁的剪應(yīng)力計(jì)算公式：(3-10)折算應(yīng)力公式：(3-31)折算應(yīng)力公式擴(kuò)展：(3-32)當(dāng)與異號時，；當(dāng)與同號或=0時取正應(yīng)力的驗(yàn)算公式：(3-33)初選截面發(fā)展系數(shù)對工字鋼和H型鋼都取1.05簡支梁最大撓度計(jì)算公式(3-34)容許最小高度(3-36)經(jīng)濟(jì)高度(3-37)抗剪最大厚度(3-39)梁端翼緣截面無削弱時，式中系數(shù)宜取1.2；當(dāng)梁端翼緣有削弱時宜取1.5考慮到腹板需滿足局部穩(wěn)定(3-40)一般翼緣寬度（3-43）四．單個構(gòu)件承載能力—穩(wěn)定性失穩(wěn)：分支點(diǎn)失穩(wěn)和極值點(diǎn)失穩(wěn)屈曲：彎曲屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲、彎扭屈曲軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定性計(jì)算公式：（4-23）實(shí)腹式軸心壓桿的計(jì)算步驟：P103雙肢格構(gòu)式構(gòu)件對虛軸的換算長細(xì)比的計(jì)算公式:綴條構(gòu)件(4-30)綴板構(gòu)件（4-31）臨界彎矩(4-53)臨界應(yīng)力(4-54）穩(wěn)定性系數(shù)近似值：(4-60)不必計(jì)算梁整體穩(wěn)定性的情況：（1）有鋪板密鋪在梁受壓翼緣上并與其牢固連接，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移（2）H型鋼或工字形鋼截面簡支梁受壓翼緣的自由長度與其寬度之比不超過規(guī)定數(shù)值，數(shù)值為書上118頁表4-7.（3）箱形截面簡支梁且尺寸滿足且不超過兩個主平面內(nèi)受彎曲作用的工字形截面構(gòu)件，按下式計(jì)算整體穩(wěn)定性五、鋼結(jié)構(gòu)的連接（一）螺栓連接螺栓連接分普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接兩大類1、普通螺栓連接普通螺栓分為A、B、C三級。A級與B級為精制螺栓，C級為粗制螺栓。A、B級精制螺栓表面光滑，尺寸準(zhǔn)確，對成孔質(zhì)量要求高，制作和安裝復(fù)雜，價(jià)格較高，已很少在鋼結(jié)構(gòu)中采用。A、B級精制螺栓的區(qū)別僅是螺栓桿長度不同。C級螺栓一般可用于沿螺栓桿軸受拉的連接中，以及次要結(jié)構(gòu)的抗剪連接或安裝時的臨時固定。2、高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接有摩擦型連接和承壓型連接兩種類型。

（1）摩擦型連接：只依靠被連接板件間強(qiáng)大的摩擦力傳力，以摩擦力被克服作為連接承載力的極限狀態(tài)。為了提高摩擦力，對被連接件的接觸面應(yīng)進(jìn)行處理。

（2）承壓型連接：允許接觸面發(fā)生相對滑移，以栓桿被剪壞或被承壓破壞作為連接承載力的極限狀態(tài)。

高強(qiáng)度螺栓性能等級包括8.8級和10.9兩種。摩擦型連接的螺栓孔徑比螺栓公稱直徑d大1.5-2.0mm，承壓型連接的螺栓孔徑比螺栓公稱直徑d大1.0-1.5mm；承壓型連接的承載力比摩擦型連接高，可節(jié)約螺栓。但剪切變形大，故不得用于承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中。

（二）焊接

1、焊縫連接的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)：焊件間可直接相連，構(gòu)造簡單，制作加工方便；不削弱

截面，用料經(jīng)濟(jì)；連接的密閉性好，結(jié)構(gòu)剛度大；可實(shí)現(xiàn)自動化操作，提高焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

（2）缺點(diǎn)：在焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi)，鋼材的材質(zhì)變脆；焊接殘余

應(yīng)力和變形使受壓構(gòu)件承載力降低；焊接結(jié)構(gòu)對裂紋很敏感，低溫時冷脆的問題較為突出。2、焊縫的形式（1）角焊縫角焊縫按其截面形式可分為直角角焊縫和斜角角焊縫。兩焊腳邊的夾角為90°的焊縫稱為直角角焊縫，直角邊邊長hf稱為角焊縫的焊腳尺寸，he＝0.7hf為直角角焊縫的計(jì)算厚度。斜角角焊縫常用于鋼漏斗和鋼管結(jié)構(gòu)中。對于夾角大于135°或小于60°的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫（鋼管結(jié)構(gòu)除外）。（2）對接焊縫坡口形式與焊件厚度有關(guān)。當(dāng)焊件厚度很?。ㄊ止ず?mm，埋弧焊10mm）時，可用直邊縫。對于一般厚度（t=10～20mm）的焊件可采用具有斜坡口的單邊V形或V形焊縫。斜坡口和離縫c共同組成一個焊條能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的施焊空間，使焊縫易于焊透；鈍邊p有托住熔化金屬的作用。對于較厚