鋼結構設計方法
一、思考題：
1、影響結構的作用效應有哪些因素？影響結構抗力有哪些因素？為什麼說這些因素都具有隨機性質？舉例說明。
2、說明結構可靠性的定義、結構可靠度的定義、可靠度與可靠性的關係。
3、說明結構失效概率與可靠概率的代表意義及二者的關係。
4、說明可靠指標β與失效概率pf及結構可靠性之間的關係。
5、解釋結構的兩類極限狀態的意義，寫出設計表示式，各符號的代表意義。
6、解釋構件或連線為什麼會發生疲勞斷裂？
7、由疲勞曲線（δσ~n曲線）可說明什麼現象？
二、歸納總結：
1、建築結構應滿足安全性、適用性及耐久性三方面的功能要求。結構在規定的時間內（設計基準期t為50年），在規定的條件下（正常設計、施工、使用和維護條件）完成上述三方面功能的能力，稱為結構的可靠性。
2、結構在規定的時間內，在規定的條件下，完成預定功能的概率，稱為結構的可靠度。結構的可靠度是對結構可靠性的定量描述，一般以失效概率pf度量結構的可靠性，當pf小到一定程度即認為設計可靠。
3、可靠指標以β代表，當結構功能函式z的平均值μz增大或z的標準差σz減小，均可使β增大，β越大失效概率pf就越小，說明結構越可靠。
4、《建築結構設計統一標準》根據建築結構的安全等級、破壞型別確定了結構設計時採用的可靠指標β值，設計一般工業與民用建築物中鋼結構構件，安全等級屬於二級，按延性破壞考慮時，可靠指標採用3.2。
5、結構或構件按兩類極限狀態計算。按承載力極限狀態設計時，對於基本組合，設計表示式為：
γo（γg cg gk＋γqi cqi qik ∑γqi cqi ψci qik)≤r(γr,fk,ak…)
如以應力形式表達，以σ代表組合應力，公式為：
γo≤f
計算應力時，對永久荷載的分項係數取1.2；對可變荷載的分項係數取1.4。
在具體計算時，可以標準荷載乘以分項係數，得到設計荷載，再計算出內力設計值；亦可按標準荷載計算出內力標準值，再乘以分項係數得到內力設計值。
6、按正常使用極限狀態設計時，計算結構或構件的變形公式為：
υ≤[υ]
對結構或構件的變形υ，應按標準荷載計算。對受彎構件的允許變形[υ]可查表得到。
7、各類鋼結構構件或連線，因有類裂紋存在，在連續重複荷載作用下，由於應力集中現象，使裂紋不斷擴充套件，可能發生突然的疲勞破壞。發生疲勞破壞時，應力幅δσ越大，致損應力迴圈次數n越少，應力幅越小，致損應力迴圈次數愈多。
8、對吊車梁和吊車桁架折算為常幅度疲勞計算，對應力幅按一台吊車滿載計算，不計荷載分項係數及動力係數。對容許應力幅按迴圈次數為2×10^6計算。
由可靠度思考各學科關係，或由各學科關係理解可靠度（個人理解）
鋼結構連線
一、思考題：
1、手工焊條型號應根據什麼選擇？鋼材q235和16mn須分別採用哪種焊條系列？
2、焊接過程中可能產生哪些缺陷？對鋼結構有何影響？
3、焊縫質量如何檢查？如何分級？
4、焊縫代號如何表示？
5、對接焊縫有哪些構造形式？
6、什麼叫引弧板？？有何優缺點？
7、對接焊縫在哪種情況下才須進行計算？為什麼要採用斜焊縫？
8、角焊縫的焊腳尺寸hf和焊縫計算長度lw有哪些規定？為什麼？
9、角焊縫在各種受力情況下如何進行分析和計算？
10、焊接殘餘應力和殘餘變形是如何產生的？對結構有哪些影響？應採取什麼措施來避免或減少此影響？
11、受剪螺栓有哪幾種可能的破壞形式？如何防止？
12、普通螺栓在各種受力情況下的計算原則？
13、為什麼要規定螺栓排列的最大和最小尺寸？
14、普通螺栓與高強螺栓有何不同之處？
15、什麼叫高強螺栓的預拉力p？如何確定？
16、單個高強螺栓受剪和受拉時如何計算？
17、在彎矩m作用下受拉的高強度螺栓群和普通螺栓群的計算有何區別？
二、歸納總結：
1、焊接是鋼結構最主要的連線方式，有對接焊縫和角焊縫兩種基本形式。常用的焊接方法有手工焊、自動（或半自動）埋弧焊。手工焊焊條型號應與主體金屬強度相適應。
施焊過程中可能產生裂紋、氣孔、燒穿、弧坑等缺陷。為保證焊縫質量，應根據焊縫等級按各自不同的檢驗標準進行質量檢查。
2、為保證焊縫質量和便於施焊，對接焊縫要求按焊件厚度採用不同形式的坡口，坡口形式有i形、單邊v形、v形、u形、k形、x形等。對於沒有採用引弧板的焊縫，計算時焊縫長度要考慮起落弧的影響。對接焊縫截面上的應力分布與母材相同，強度計算公式也相同，軸力作用下一般採用直縫，強度不足時可採用斜焊縫，當傾斜角度θ≤56°時，可不進行焊縫強度計算，在彎矩、剪力共同作用下的計算公式也可採用材料力學公式。
3、角焊縫受力複雜，按受力不同分為側焊縫和端焊縫。為保證焊接質量，規範對焊腳尺寸hf及焊縫計算長度lw等都作了構造規定。角焊縫計算以最小焊縫截面為計算截面，且不論抗拉、抗壓及抗剪均採用同一強度設計值￡fw。
對角焊縫在軸心力、彎矩、扭矩、剪力及幾個力共同作用下的受力進行了分析並推導出不同情況下的計算公式，應熟練掌握。
4、施焊時，由於不均勻的溫度場，使桿件產生焊接變形和焊接應力，這對結構在常溫、靜載作用下的承載力沒有影響，但增大了結構的變形，降低了結構的剛度、疲勞強度以及穩定承載力。從設計和施工方面應採取不同措施減小或消除殘餘應力和殘餘變形，如設計上盡量使焊縫對稱布置；施焊時應採用合理的施焊次序等。
5、普通螺栓排列時，規範根據受力、構造和施工三方面的要求規定了容許距離，針對螺栓幾種可能的排列形式，提出了不同的防止措施，在確定單個螺栓承載力設計值的基礎上，分析了螺栓群在不同荷載作用下的受力和計算方法。
6、高強度螺栓是通過特製扳手擰緊螺帽，使螺桿產生很大的預拉力，將板件壓緊。在外力作用下，板件間產生很大的摩擦力。摩擦型高強螺栓就是依靠摩擦力傳遞剪力的。
當剪力等於摩擦力時，連線應定達到極限狀態。掌握其受力效能，傳力方式及各種計算方法，並與普通螺栓加以對照理解分析。
鋼結構基本知識
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