第一章緒論
1、 鋼結構的特點（前5為優點，後三為缺點）
1）強度高、重量輕 2）材質均勻，塑性、韌性好
3）良好的加工效能和焊接效能（易於工廠化生產，施工周期短，效率高、***）
4）密封效能好 5 )可重複性使用性 6 ) 耐熱性較好，耐火性差
7)耐腐蝕性差 8)低溫冷脆傾向
2、鋼結構的應用
1）大跨結構 【鋼材強度高、結構重量輕】 （體育館、會展、機場、廠房）
2）工業廠房 【具有耐熱性】
3）受動力荷載影響的結構 【鋼材具有良好的韌性】
4）多層與高層建築 【鋼結構的綜合效益指標優良】 （賓館、辦公樓、住宅等）
3、結構的可靠度：結構在規定的時間（50年），規定的條件（正常設計、正常施工、正常使用、正常維護）下，完成預定功能的概率。
4、結構的極限狀態：承載能力極限狀態（計算時使用荷載設計值）、正常使用極限狀態（荷載取標準值）
5、涉及標準值轉化為設計值的分項係數：恆荷載取1.2 活荷載取1.4
第二章鋼結構的材料
1、 鋼材的加工
1 熱加工：指將鋼坯加熱至塑性狀態，依靠外力改變其形狀，生產出各種厚度的鋼板和型鋼。（熱加工的開軋和鍛壓溫度控制在1150-1300℃ ）
2 冷加工 ：指在常溫下對鋼材進行加工。（冷作硬化現象：鋼材經冷加工後，會產生區域性或整體硬化，即在區域性或整體上提高了鋼材的強度和硬度，降低了塑性和韌性的現象）
3 熱處理：指通過加熱、保溫、冷卻的操作方法，使鋼材的組織結構發生變化，以獲得所需效能的加工工藝。（退火、正火、淬火和回火）
2、鋼材的兩種破壞形式：
3、鋼材的六大機械效能指標
屈服點fy：它是衡量鋼材的承載能力和確定鋼材強度設計值的重要指標。（作為鋼結構設計可以達到的最大應力）
抗拉強度fu：它是鋼材破壞前所能承受的最大應力。（強度的安全儲備）
伸長率δ：代表材料斷裂前具有的塑性變形能力。
斷面收縮率：斷面收縮率越大，鋼材的塑性越好。
冷彎效能（塑性）：鋼材在冷加工（常溫下加工）產生塑性變形時，對發生裂縫的抵抗能力。
衝擊韌性：【韌性：反映鋼材抵抗衝擊荷載、動力荷載的能力，是鋼材在變形和斷裂中吸收能量的度量。
】（衡量韌性指標用衝擊韌性值表示，也叫衝擊功，用符號akv表示，單位為j溫度越低，衝擊韌性越低。}
4、有害元素（s、o、p、n）的影響
硫（s）：有害元素，具有熱脆性（溫度達到800-1000℃時，硫化鐵會熔化使鋼材變脆，從而引發熱裂紋）。規範規定結構用鋼中硫的含量不得超過0.05%。
氧（o）：有害雜質，與s相似（熱脆）。
磷（p）：磷在一定程度上可提高鋼的強度和抗鏽蝕的能力。鋼材中的有害元素，具有冷脆性（溫度較低時促使鋼材變脆）。因此，磷的含量也要嚴格控制，規範中規定不得超過0.045%。
氮（n）：有害雜質，與p相似。
5、鋼材的硬化
（1）冷作硬化：在冷加工或一次載入使鋼材產生較大的塑性變形的情況下，解除安裝後再重新載入，鋼材的屈服點提高，塑性和韌性降低的現象。
（2）時效硬化：隨著時間的增加，純鐵體中有一些數量極少的碳和氮的固熔物質析出，使鋼材的屈服點和抗拉強度提高，塑性和韌性下降的現象。【在交變荷載、重複荷載和溫度變化等情況下，會加速時效硬化的發展】
（3）應變時效硬化：鋼材產生一定數量的塑性變形後，鐵素體晶體中的固溶碳和氮更容易析出，從而使已經冷作硬化的鋼材又發生時效硬化現象。
6、溫度的影響
1）高溫
溫度在250℃左右的區間內，fu 有區域性性提高，衝擊韌性降低，出現藍脆現象。
當溫度達到600℃時，鋼材進入熱塑性狀態，強度下降嚴重，將喪失承載能力。
2）低溫
當溫度低於常溫時，t下降，隨著溫度的降低，鋼材的強度提高，而塑性和韌性降低，逐漸變脆，稱為鋼材的低溫冷脆。
3）衝擊功曲線的反彎點t0稱為轉變溫度。
在脆性轉變溫度以下，鋼材表現為完全的脆性破壞；而在全塑性轉變溫度以上，鋼材則表現為完全的塑性破壞。
7、高周疲勞（應力疲勞）：工作應力小於fy，沒有明顯的塑性變形，壽命n≥5×104次。如吊車梁、橋梁、海洋平台在日常荷載下的疲勞破壞。
低周疲勞（應變疲勞）：工作應力大於fy，有較大的塑性變形，壽命n＝102～5×104次。如強烈**下一般鋼結構的疲勞破壞。
8、我國的建築用鋼主要為碳素結構鋼、低合金高強度結構鋼和建築結構用鋼板三種。
碳素結構鋼：按字母順序由a到d，表示質量等級由低到高。除a級外，其他三個級別的含碳量均在0.20%以下。
q235b代表屈服點為的b級鎮靜鋼。（在具體標註時，「z」，「tz」可省略）
角鋼型號：符號「∟」+「長邊寬×短邊寬×厚度」【對等邊的可為：∟125×8】
i字鋼：i20a表示高度為200mm，腹板厚度為a類的工字鋼。
h型鋼：高度h×寬度b×腹板厚度t1×翼緣厚度t2
第三章連線
1、連線的方式：焊縫連線、鉚釘連線、螺栓連線和輕型鋼結構用的緊韌體連線。
2、焊條：q235鋼選擇e43型焊條
q345鋼選擇e50型焊條 (e5001--e5048)
q390、q420鋼選擇e55型焊條(e5500--e5518)
不同鋼種的鋼材焊接，宜採用與低強度鋼材相適應的焊條。
3、焊縫連線形式按被連線鋼材的相互位置分為對接、搭接、t形連線和角部連線。
4、焊縫形式：對接焊縫和角焊縫。
對接焊縫按受力與焊縫方向分：1）正對接焊縫；2）斜對接焊縫
角焊縫按受力與焊縫方向分：
1）正面角焊縫：作用力方向與焊縫長度方向垂直。
2）側面角焊縫：作用力方向與焊縫長度方向平行。
3）斜焊縫
5、對接焊縫：對接焊縫的焊件常需做成坡口，又叫坡口焊縫。坡口形式與焊件厚度有關。（1）對接焊縫的構造處理
1) 在對接焊縫的拼接處，當焊件的寬度不同或厚度相差4mm以上時，應分別在寬度方向或厚度方向從一側或兩側做成坡度不大於1:2.5的斜角，以使截面過渡和緩，減小應力集中。
2）在焊縫的起滅弧處，常會出現弧坑等缺陷，故焊接時可設定引弧板和引出板，焊後將它們割除。
3）為防止熔化金屬流淌必要時可在坡口下加墊板。
（2）對接焊縫的優缺點
優點：用料經濟、傳力均勻、無明顯的應力集中，利於承受動力荷載。
缺點：需剖口，焊件長度要求精確。
6、對接焊縫的計算：
7、角焊縫的構造：角焊縫按截面形式（兩焊腳邊的夾角）可分為直角角焊縫和斜角角焊縫。
角焊縫按受力與焊縫方向分：
1）正面角焊縫：作用力方向與焊縫長度方向垂直。【焊縫根部形成高峰應力，易於開裂。破壞強度高，但塑性差，彈性模量大】
2）側面角焊縫：作用力方向與焊縫長度方向平行。【主要承受剪應力，剪應力兩端大，中間小；強度低，彈性模量低，但塑性較好】
3）斜焊縫
注：—焊腳尺寸；—焊腳邊的夾角；
he—有效厚度（破壞面上焊縫厚度）
並有， he ＝cos/2
8、★構造要求：
a) 最小焊腳尺寸()
角焊縫的焊腳尺寸
自動焊：
t形連線單面角焊縫：
焊件厚度t≤4mm時：取
b）最大焊腳尺寸（） t—較薄焊件的板厚
對板件（厚度t ）邊緣的角焊縫（貼邊焊）
當t≤6mm時，≤t ； 當t＞6mm時，≤t - (1～2)mm 。
c）側焊縫最大計算長度（）
d）角焊縫的最小計算長度
側面角焊縫和正面角焊縫的計算長度均不得小於： 和40mm
考慮到焊縫兩端的缺陷，其實際長度應較前述數值還要大2hf
e）1）搭接連線的構造要求：每條側焊縫的長度不宜小於兩側面角焊縫之間的距離，即。
2）兩側面角焊縫之間的距離b≤16t（t＞12mm）或190mm（t≤12mm），t—較薄焊件的板厚
3）當僅採用正面角焊縫時，其搭接長度不得小於焊件較小厚度的5倍，也不得小於25mm。
4）三面圍焊時：當焊縫端部在焊件轉角處時，應將焊縫延續繞過轉角加焊2hf。避開起落弧發生在轉角處的應力集中。
——正面角焊縫的強度設計值增大係數。靜載時＝1.22，對直接承受動力荷載的結構， 取1.0 。
he=0.7hf； lw—角焊縫計算長度，考慮起滅弧缺陷時，每條焊縫取其實際長度減去2hf。
9、焊接殘餘應力的分類
【1】縱向焊接應力：長度方向的應力（不均勻的溫度場產生不均勻的膨脹）
● 焊縫處鋼材受熱伸長，但受兩側低溫區域的限制產生熱塑性壓縮；
● 焊縫冷卻時收縮又受到限制而產生拉應力；
● 拉應力大小可達鋼材屈服點 fy;
● 遠離焊縫區域產生縱向壓應力，焊件內應力自相平衡。
【2】橫向焊接應力：垂直於焊縫長度方向且平行於構件表面的應力 ；
● 焊縫縱向收縮，焊件有反向彎曲變形的趨勢，在焊縫處中部受拉，兩端受壓；
● 先焊焊縫凝固阻止後焊焊縫橫向自由膨脹，發生橫向塑性壓縮變形；焊縫冷卻，後焊焊縫收縮受限產生拉應力，先焊焊縫產生壓應力；
● 應力分布與施焊方向有關；
● 橫向應力是上述兩種應力合成。
【3】厚度方向焊接應力：垂直於焊縫長度方向且垂直於構件表面的應力。
● 在厚鋼板的焊接連線中，焊縫需要多層施焊。沿厚度方向先焊焊縫凝固，阻止後焊焊縫的膨脹，產生塑性壓縮變形。
● 冷卻時外圍焊縫散熱快先冷固，內層焊縫收縮受限制產生沿厚度方向的拉應力，外部則產生壓應力。
10、螺栓連線
優點：施工簡單，裝拆方便，對安裝工的要求高；
摩擦型高強度螺栓連線動力效能好；
耐疲勞，易阻止裂紋擴充套件。
缺點：費料、開孔截面削弱；螺栓孔加工精度更高。
型號：c級4.8表示螺栓成品的抗拉強度不小於，屈強比（屈服點與抗拉強度之比）為0.8
11、螺栓的排列
排列的方式有並列排列和錯列排列兩種。
(1) 受力要求
a）端距限制——防止孔端鋼板剪斷，≥2d0 ；
b）螺孔中心距限制下限：防止孔間板破裂≥3d0
上限：防止板間張口和鼓曲。
（2）構造要求螺栓的中距及邊距過大，則構件接觸面不夠緊密，潮氣易侵入縫隙而發生鏽蝕。
鋼結構設計原理複習
鋼結構複習整理 選擇題範圍 1 鋼結構應用範圍 特點 輕質高強，良好的塑性和韌性，材質均勻，不滲漏性，施工簡單，不耐腐蝕，耐熱不耐火。應用範圍 大跨空間，重型廠房，受動力荷載的結構，可卸的移動結構，高聳高層，輕鋼結構，容器及其他構築物 2 鋼結構設計原則p4 一次二階矩法，近似概率設計法。承載能力極...
鋼結構設計原理複習題
1.鋼結構的主要有點有哪些？2.鋼結構的主要缺點有哪些？3.極限狀態法按滿足預定功能要求不同劃分為哪兩種極限狀態法？4.什麼是承載能力極限狀態？5.什麼是正常適用極限狀態？6.承載能力極限狀態計算用荷載 材料強度什麼值？7.正常使用極限狀態計算用荷載 材料強度什麼值？8.何謂荷載 材料強度標準值？9...
鋼結構設計複習
第1章 一 剛結構的特點 1強度高 自重輕。2效能好 可靠性高。3工業化程度高 工期短。4密封性好。5抗震效能好。6連線效能好 改造容易，重複利用率高。二 鋼結構在工程中的應用 1重型工業廠房。2高層 超高層房屋建築。3大跨度結構。4高聳結構。5密閉結構。6側移結構。三 鋼結構的缺點 1耐腐蝕性能差...