《鋼結構基本原理》自學指導書
魏瑞演福建工程學院
第一章緒論
一、目的和要求：
1．了解鋼結構在我國的發展歷史。
2．掌握鋼結構的主要優缺點。
3、理解鋼結構在我國的應用範圍。
4．了解鋼結構今後發展方向。 』
二、重點和難點：
1．鋼結構的特點。
2、應用範圍。
三、內容提要：
1．鋼結構的特點
包括主要優點和缺點兩部分
2．應用範圍
鋼結構的應用範圍主要取決於其自身的特點，此外，還受到國民經濟發展的制約。
3．發展方向
目前我國鋼材的強度，型鋼的品種，設計方法，新型結構的推廣和應用，構件的定型化
系列化和產品化以及優化原理的研究和應用是鋼結構今後主要的發展方向。
四、自檢題：
l。鋼結構的特點，應用範圍、鋼結構發展趨勢與鋼結構的設計有何關係?
2．《鋼結構》課程有哪些主要內容和特點?你準備怎樣進行學習?
第二章鋼結構的材料
一、目的和要求：
l、明確鋼材的兩種破壞形式。
2．掌握鋼材的主要力學效能及其指標。
3．理解影響鋼材基本力學效能的主要因素。
4。掌握鋼格的品種，標號及選用。
二、重點與難點：
1．鋼材的基本力學效能和鋼材兩種性質完全不同的破壞形式以及鋼材的品種、標號是本章的重點。
2．理解各種因素對鋼材基本力學效能的影響是本章之難點。
三、內容提要：
1．鋼材的基本力學效能
(1)應力應變曲線
掌握比例極限fp、彈性極限fe、屈服強度fy、抗拉極限fu等力學指標的物理意義；
(2)伸長率和斷面收縮率：反映塑性特徵；
(3)屈服強度fy和極限強度fu：反映強度特徵，fy強度標準，fu是安全儲備；
(4)鋼材符合理想的彈性一塑性體；
(5)鋼材的塑性變形遠大於彈性變形，它增加了結構的安全性。
2。鋼材的兩種破環形式：塑性破壞和脆性破壞。
3．影響鋼材基本力學效能的主要因素
(1)化學成分；(2)冶金質量；(3)應力集中現象；(4)鋼材的硬化；(5)溫度的影響；(6)殘餘
應力；(7)疲勞；(8)複雜應力作用等。
4．鋼材代號的意義及表示方法：按鋼類、爐種、鋼號和脫氧程度之順序·
四、典型例題：
1．「ay3f"表示：甲類氧轉爐3號沸騰鋼——普通碳素鋼。
2．「16mn，，含義：平均含碳量為0。16％，主要合金元素為mn，其平均含量不超過1·5％。
五、自檢題：
1．為什麼說鋼材是理想的彈性一塑性體?畫出3號鋼單向拉伸時的曲線圖，及理想的彈性一塑性體曲線圖。
2．有哪些因素造成鋼材的脆性破壞?
3．鋼材的強度設計值為何按厚度or直徑分組取不同值?
4．鋼材有哪兩種破壞形式?其主要區別是什麼?用塑性良好「a3」製造鋼結構只會發生塑性破壞嗎?為什麼?
5．承重結構的鋼材應保證哪幾項機械效能和化學成分?
6．鋼材有哪幾項主要機械效能指標?各項指標可用來衡量鋼材哪些方面的效能?
第三章鋼結構的設計方法
一、目的和要求：
1．理解結構概率設計法與建國以來採用的容許應力設計法的基本內容，並進行比較。
2．掌握承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的內容。
3．掌握結構設計的一些基本術語。
例如：結構物上的作用、結構的抗力、作用效應、荷載的標準值和設計值。
4．理解極限狀態設計與結構概率設計法表示式及各符號的含義。
5．掌握疲勞破環的基本概念和影響疲勞強度的主要因素。
6．了解疲勞計算的基本方法。
二、重點與難點：
1．採用結構概率設計法用分項係數表示式與極限狀態設計法用容許應力表示式的區別：
2．新鋼結構規範計算表示式。
3．疲勞破壞的特徵及其影響因素。
4．疲勞強度的計算表示式。
三、內容提要：
第四章鋼結構的連線
一、目的和要求：
通過學習應熟練掌握本章各節的所有內容。
1．鋼結構構件間的連線方法有3種(焊接、鉚接、螺栓連線)，計算方法有對接焊縫、角焊
縫、普通螺栓和高強螺栓。：
2．選擇合理的連線方式。
3．角焊縫的構造要求和計算方法。
4．對接焊縫的計算方法。，
5．普通螺栓連線的基本要求及計算方法。
6．高強螺栓連線的材料及計算方法。
二、重點和難點：』
1，掌握各種連線的構造要求。
2．掌握各種連線的計算方法。
3．各種連線的受力分析是本章的難點。
三、內容提要：
鋼結構是由各種基本構件通過連線組成(如：樑和柱、柱與牛腿)的整體結構物翻百且很多
基本構件也需要用鋼板或型鋼採用連線方式進行組合(例如焊接工字樑、組合柱等)使其達到
共同作用的目的。因此，鋼結構的連線設計其重要性不在於構件自身的設計，這一點請各位讀者要有足夠的認識。
1．對接焊縫的計算
對接焊縫傳力較均勻平緩，沒有明顯的應力集中，當符合i、i級焊縫質量檢驗時，焊縫和被焊構件的強度相等，動力效能較好，一般在重要結構中使用。但要注意焊縫邊緣需要加工，被連線兩板的間隙和坡口尺寸都有嚴格的要求。
(1)軸心受力計算
：焊縫的計算長度，在不用引弧板時需在起落弧點各扣除5mm (以下同)。
(2)斜縫計算
用正縫連線的焊縫強度低於焊件強度時，為提高連線的承力，可改用斜縫。但較費材。
當時，不必驗算及r
(3)在變矩和剪力共同作用下
a．矩形截面
分別計算焊縫的正應力和剪應力。
(b)工字形截面
除驗算上式中正應力哆和剪應力r外，還需驗算彎矩和剪力都較大的截面，如圖中1點處的檢算應力：
2、直角角焊縫的計算
角焊縫除施簡便外，其效能正好與對接焊縫相反，受力後應力分布很複雜，如果外力不足簡單的和焊縫垂直或平行，其情況就更加複雜。
側面角焊縫受剪應力作用，在彈性階段沿焊縫長度方向分布不均勻，兩端大、中間小，焊縫長度越長不均現象愈為明顯，其破壞常用兩端開始，出現裂紋後通常沿45。喉部截面迅速斷裂。但其塑性較好。．
正面角焊縫在軸向力作用下應力沿焊縫長度方向分布較均勻兩端比中間略低，但應力狀態比側縫複雜。正面角焊縫剛度大破壞時變形小，強度較側縫高，但塑性較差。
直角焊縫強度條件的一般表示式為：
在，綜合作用下，角焊縫處於複雜應力狀態，按強度理論其不破壞的強度條件為：
：正面角焊縫強度設計值增大係數。對於承受靜力荷載和間接承受動力荷載的結構取p=1．22，對直接承受動力荷載結構取p=1．o
(1)軸心受力角焊縫
a．端縫(正面角焊縫)
b．側縫(側面角焊縫)
c．焊縫方向複雜時，為簡化計算取p=1．o
即不考慮應力方向
即不考慮應力方向
d．角鋼與鋼板用角焊縫連線
①兩側縫連線計算
②三面圍焊連線計算
③l形圍焊連線計算
(2)m、v、n共同作用時t形接頭的角焊縫計算
(3)在扭矩t、n、v共同作用的搭接接頭計算。
在扭矩作用下採用以下假定：①被連線件是絕對剛性體，而焊縫為彈性體；②被連線件繞焊縫有效截面形心o旋轉；
③焊縫群上任意一點的應力方向垂直於該點與形心0的連線；④
應力大小則與連線的距離r成正此。最不利點為最遠點
則其中：為角焊縫有效截面的極慣性矩，即
上式中所給出的與焊縫長度方向成斜角，包括和
兩種因素，把其分件到x和y兩方向分應力為：
在軸間力n和v作用下其分應力分別為：
則最不利點的應力為：
計算步驟：
①判斷最不利點
②求截面幾何特徵
③求最不利點各分應力
④驗算最不利點強度
3．普通螺栓連線
普通螺栓分為粗製(c級)和精製(a、b級)兩種，其基本要求有受力要求，構造要求和施工要求。無論採用什麼螺栓連線，按傳力方式都可分為抗剪螺栓，抗拉螺栓和抗剪抗拉螺栓。
螺栓連線最明顯的優點是裝摺方便。
(1)剪力螺栓計算
則所需螺栓數目為：
外力依靠螺栓杆的承壓和抗剪來傳遞。
(2)剪力螺榆群在t、n、v作用下
在通過形心0的n、v作用下，每個螺栓力相等，即：
在扭矩t作用下，根據其基本假定，最遠點螺栓最不利則最不利螺栓受力為：
把其分解成x、y兩方向分力為：
故最不利螺栓受力為：
(3)剪拉螺栓群計算
拉力螺栓承力為：
①在剪力作用下(精製螺栓)
每個螺栓受力為：
實際工程多在牛腿下設一支托以承受剪力，螺栓群只承受由彎矩引起的拉力作用。
②在彎矩作用下：』
⑧在m、n共同作用下
時，連線下部受壓，螺栓群繞最底排轉動
計算步驟：
①判斷最不利點
②求截面幾何特徵
③求最不利點各分應力
④驗算最不利點強度
3．普通螺栓連線
普通螺栓分為粗製(c級)和精製(a、b級)兩種，其基本要求有受力要求，構造要求和施工要求。無論採用什麼螺栓連線，按傳力方式都可分為抗剪螺栓，抗拉螺栓和抗剪抗拉螺栓。
螺栓連線最明顯的優點是裝摺方便。
(1)剪力螺栓計算
則所需螺栓數目為：
外力依靠螺栓杆的承壓和抗剪來傳遞。
(2)剪力螺榆群在t、n、v作用下
在通過形心0的n、v作用下，每個螺栓力相等，即：
在扭矩t作用下，根據其基本假定，最遠點螺栓最不利則最不利螺栓受力為：
把其分解成x、y兩方向分力為：
故最不利螺栓受力為：
(3)剪拉螺栓群計算
拉力螺栓承力為：
①在剪力作用下(精製螺栓)
每個螺栓受力為：
實際工程多在牛腿下設一支托以承受剪力，螺栓群只承受由彎矩引起的拉力作用。
②在彎矩作用下：』
⑧在m、n共同作用下
時，連線下部受壓，螺栓群繞最底排轉動
則：時，所有螺栓受拉，螺栓群繞形心轉動
則：④在拉力，剪力共同作用下，應滿足有關公式
且滿足：
以滿足擠壓承力要求。
高強螺栓有摩擦型和承壓型兩種，其材料強度為普通螺栓的4～5倍，常用效能等級有8·8級和i0．9級兩種。．。
摩擦型高強螺栓連線是依靠栓緊而產生的連線件接觸面間的摩擦阻力來傳遞外力。其開孔對截面的消弱比普通螺栓小，有時甚至沒有影響，所以是節約鋼材的重要途經。
(1)承受剪力的計算
所需螺栓數目為：
(2)承受彎矩使螺栓受拉計算"
最頂排螺栓為最不利螺栓，中和軸在螺栓群的重心軸線上。
《鋼結構》自學考試複習
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一 課程性質和特點 資料結構是計算機及應用專業的一門專業基礎課，在計算機軟體設計的各個領域中均會使用到資料結構的有關知識，也是各類計算機應用考核和計算機應用專業研究生考試必考科目。本課程要求學生較全面掌握各種常用資料結構，為學習後續軟體課程提供必要基礎，提高運用資料結構解決實際問題的能力。二 本課程...
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序言1 課程簡介 資料結構是計算機及應用專業的一門專業基礎課，在計算機軟體的各個領域中均會使用到資料結構的有關知識。隨著對軟體發展的需求越來越高 需要越來越多的人挖掘設計高效能軟體技術，以推動社會資訊化的發展。同時，因為無論是系統軟體還是應用軟體，其核心是資料結構及其演算法，所以作為軟體設計技術的理...