鋼結構複習

2023-02-07 23:51:04 字數 4540 閱讀 7580

鋼結構的特點:建築鋼材強度高,塑性,韌性好;(2)鋼結構的質量輕;(3)材料均勻,其實際受力情況和力學計算假定比較符合;(4)鋼結構製作簡單,施工工期短;(5)鋼結構密閉性較好;(6)鋼結構耐腐蝕性差;(7)剛材耐熱但不耐火;(8)鋼結構在低溫和其他條件下可能發生脆性斷裂。鋼結構的應用:

工業廠房;大跨建築結構;大跨度橋梁結構;多層和高層建築;高聳結構;承受振動荷載影響及**作用的結構;板殻結構;其他特種結構;可拆卸或移動的結構;輕型鋼結構;和混凝土組合成的組合結構。

高強度螺栓抗剪連線工作效能及承壓性連線於區別: .抗剪螺栓連線達到極限承載力時,可能的破壞形式有:

當栓杆直徑較小,板件較厚時,栓杆可能先被剪斷;(2)當栓杆直徑較大,板件較薄時,板件可能先被擠壞,由於栓杆和板件的擠壓是相對的,故也可把這種破壞叫做螺栓承壓破壞;(3)當板件淨截面面積因螺栓孔削弱太多時,板件可能被拉斷;(4)端距太小,端距範圍內板件有可能被栓杆衝剪破壞。

(1)設計準則不同。摩擦型連線以板間出現滑動為抗剪承載力極限狀態,最大承載力取板間相對滑動起點對應的承載力;承壓性連線以連線達到破壞的極限狀態作為設計準則,最大承載力取極限荷載。

(2)計算方法不同。摩擦型連線的計算有自己特有的公式;承壓性連線的計算方法與普通螺栓連線類似,只是採用的強度設計值與普通螺栓連線不同。

(3)摩擦性連線的承載力取決於構件接觸面的摩擦力;承壓性連線接觸面的摩擦力只是起到延緩滑動的作用。故承壓型連線對構件接觸面要求較低,除應清除油汙和汙鏽外,不再要求做其他處理。

實腹式柱的設計原則:面積的分布應盡量開展,以增加截面的慣性矩和迴轉半徑,提高柱的整體穩定性和剛度;使兩個主軸方向等穩定性,即使φx=φy,以達到經濟的效果;便於與其他構件進行連線;盡可能構造簡單,製造省工,取材方便。

進行截面選擇時一般應該根據內力大小、兩方向的計算長度值以及製造加工量、材料**等情況綜合進行考慮。

加勁肋的作用:橫向加勁肋主要防止由剪應力和區域性壓應力可能引起的腹板失穩;縱向加勁肋主要防止由彎曲正應力可能引起的腹板失穩;短加勁肋主要防止由區域性壓應力可能引起的腹板失穩。

影響梁的整體穩定的因素:荷載增大到某一數值後,梁在向下彎曲的同時,將突然發生側向彎曲或者扭轉變形而破壞,這種現象稱之為梁的側向彎曲或者整體失穩。(1)側向支撐的間距;(2)側向抗彎剛度,抗扭剛度;(3)荷載沿梁跨分布情況(荷載型別)及其在截面上的作用點位置;(4)粱端部的約束。

以下各符號的意義:①fy是衡量結構承載力的指標,fy高則可減輕結構自重;②fu是衡量鋼材經過較大變形的抗拉能力,它直接反映鋼材內部組織的優劣;③δ伸長率代表材料在單向拉伸時的塑性應變能力;④冷彎180°鑑定鋼材在彎曲狀態下塑性應變能力和鋼材質量的綜合指標;⑤cv表示鋼材的衝擊韌性。

鋼結構對材料的要求(用作鋼結構的鋼必須符合以下要求):較高的抗拉強度fu和屈服點fy。fy是衡量結構承載力的指標,fy高則可減輕結構自重,節約鋼材和降低造價。

fu是衡量鋼材經過較大變形的抗拉能力,它直接反映鋼材內部組織的優劣,同時fu高可以增加結構的安全保障;較高的塑性和韌性。塑性和韌性好,結構的靜荷載和動荷載作用下有足夠的應變能力,既可減輕結構脆性破壞的傾向,又能通過較大的塑性變形調整區域性應力,同時又具有較好的抵抗重複荷載作用的能力;良好的工藝效能(包括冷加工、熱加工和焊接效能)。良好的工藝效能不但要易於將結構鋼材加工成各種形式的結構,而且不至於因加工而對結構的強度、塑性、韌性等造成較大的不利影響。

減小焊接應力和焊接變形的措施:一設計上的措施:(1)避免焊縫集中,三向交叉(2)焊縫尺寸不宜太大(3)焊縫盡可能對稱,連線過度平滑(4)避免仰焊 (二)工藝上的措施(1)採用適當的焊接程式(2)採用對稱焊縫(3)施焊前使結構有乙個和焊接相反的變形(4)焊前預熱,焊後回火

長細比太大產生的不利影響:(1)在運輸和安裝過程中產生屈曲或過大的變形(2)使用期間因其自重而明顯下撓(3)在動力荷載作用下發生較大的震動(4)使構件的極限承載力顯著減低,同時,初彎曲和自重產生的撓度對構件的整體穩定帶來不利影響。

不必計算梁整體穩定的情況:(1)有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上並與其連線牢固,能能阻止梁受壓翼緣的側向位移時(2)工字型截面簡支梁受壓翼緣的自由長度中的次梁等於其跨度,對主梁,則自由長度等於次梁間距。

格構柱繞虛軸的穩定設計為什麼要採用換算長細比:格構式軸心受壓柱當繞虛軸失穩時,剪力主要由綴材分擔,柱的剪下變形較大,剪力造成的附加撓曲影響不能忽略,故對虛軸的失穩計算,常以加大長細比的辦法來考慮剪下變形的影響,加大後的長細比稱為換算長細比。

梁整體是問的保證條件有哪些:有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上並與其牢固連線,能阻止梁受壓翼緣的側向位移時;工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度lt與其寬度bt之比不超過規定的數值時;箱型截面簡支梁,其截面尺寸滿足h/b0≤6,且lt/b0≤95(235/fy)時。

什麼叫做組合梁喪失區域性失穩?如何避免區域性失穩?組合梁一般由翼緣和腹板等板件組成,如果將這些板件不適當地減薄加寬,板中壓應力或剪應力達到某一數值後,腹板或受壓翼緣有可能偏離其平面位置,出現波形鼓曲,這種現象稱為梁區域性失穩。

採用限制寬厚比的辦法來保證梁受壓翼緣板的穩定性,採用設定加勁肋的辦法來保證腹板的區域性穩定性。

鋼材防護:鋼材脆性斷裂的預防、鋼結構的防火保護、鋼結構防腐蝕措施

鋼材性質破壞形式:塑性破壞、脆性破壞。

冷彎效能合格是鑑定鋼材在彎曲狀態下的塑性應變能力和鋼材質量的綜合指標。

確定軸心壓桿整體穩定臨界應力的方法:屈曲準則、邊緣屈服~、最大的強度~經驗公式

受力特徵高強度螺栓連線分為摩擦性連線、承壓性連線。

實腹式壓彎構件在彎矩作用平面外的失穩屬於彎扭屈曲。

組合梁腹板不滿足區域性穩定需求時,通常採用設定加勁肋。當梁的整體穩定承載力不足時,加大梁的截面尺寸或增加側向支撐。

1 承載力極限狀態:使用設計值 ②正常使用極限狀態:使用標準值

剛的彈性模量取值:e=2.06×mpa 條件屈服點是以解除安裝後試件中殘餘應變為0.2%所對應的應力定義(有時用f0.2表示)。

塑性效能:試件被拉斷時的絕對變形值與試件原標距之比的百分數,稱為伸長率。伸長率代表材料在單向拉伸時的塑性應變能力。鋼材設計值根據屈服點下限確定。

鋼的化學成分及其對鋼的效能的影響?鐵是鋼材的基本元素純鐵質軟,在碳素鋼中約佔99%。碳和其他元素僅佔1%,但對鋼材的力學效能有著決定性影響。

(2)碳是僅次於純鐵的主要元素,它直接影響鋼材的強度、塑性、韌性和焊接效能等。碳含量增加鋼的強度提高,而塑性、韌性和疲勞強度下降,同時惡化鋼的焊接效能和抗腐性。(3)硫和磷它們是鋼中的有害成分,它們降低鋼材的塑性、韌性、焊接效能和疲勞強度。

在高溫時,硫使鋼變脆,謂之熱脆;在低溫時,磷使鋼變脆,謂之冷脆。但是磷可以提高鋼材的強度和抗鏽蝕性(4)氧和氮都是鋼中的有害雜質。氧的作用和硫相似,使綱熱脆;氮的作用與磷相似,使鋼冷脆。

(5)矽和錳是鋼中的有益元素,它們都是煉鋼的脫氧劑。它們使鋼材的強度提高,含量不過高時,對塑性和韌性無顯著的不良影響。(6)釩和鈦是鋼中的合金元素,能提高鋼的強度和抗腐蝕效能,又不顯著降低鋼的塑性。

(7)銅在碳素結構鋼中屬於雜質成分。它可以顯著提高鋼的抗腐蝕效能,也可以提高鋼的強度,但對焊接效能有不利影響。

硬化現象:由於某種因素的影響而使鋼材的強度提高,塑性、韌性下降,增加脆性的現象。

冷作硬化:冷拉、冷彎、沖孔、機械剪下等冷加工使鋼材產生很大的塑性變形,從而提高了鋼的屈服點,同時降低了鋼的塑性和韌性,這種現象稱為冷作硬化。

時效硬化:高溫時熔化於鐵中的少量氮和氧,隨著時間的增長逐漸從純鐵中析出,形成自由碳化物和氮化物,對基本的塑性變形起到遏制作用,從而使鋼材的強度提高,塑性、韌性下降。這種現象稱為時效硬化,俗稱老化。

人工時效:時效硬化的過程一般很長,但如果在材料塑性變形後加熱,可使時效硬化發展特別迅速。

應變時效:應變硬化後又加時效硬化。

焊接應力對結構靜力強度的影響:焊接應力不影響結構的靜力強度。對結構的靜力強度不影響,降低結構的剛度,增加鋼材在低溫下的脆斷傾向,對結構的疲勞強度有明顯的不利影響。

軸心受壓構件失穩形式失穩形式即屈曲形式:彎曲屈曲、扭轉屈曲、彎扭屈曲。

格構柱保證兩軸穩定性相等應使兩方向的長細比相等,即λ0x=λy,防止剪下變形的影響。

對鋼結構主要效能的影響因素:(1)化學成分(2)冶金缺陷(3)鋼材硬化(4)溫度影響(5)應力集中(6)反覆荷載作用

軸心受拉桿設計一般只需要計算強度和剛度;軸心受壓杆還需計算整體穩定和區域性穩定。

梁的強度計算包括:抗彎強度、抗剪強度、區域性承壓強度、在複雜應力作用下的強度等。

實腹式壓彎構件在彎矩作用平面外的失穩屬於彎扭屈曲。

梁的抗剪強度不足時,加大腹板厚度。梁區域性承壓不足,固定集中荷載處,設定加勁肋;移動集中荷載處,修改梁截面或者加大腹板厚度。當梁的整體穩定承載力不足時,加大梁的截面尺寸或增加側向支撐。

組合梁受壓翼緣的穩定性,限制寬口比。組合梁腹板不滿足區域性穩定需求時,通常採用設定加勁肋。為了防止梁整體失穩,梁的受壓翼緣密鋪鋪設。

綴條的單肢長細比λ1≤0.7λmax,防止單肢先於整體失穩。鋼梁腹板加勁肋,防止腹板先於整體失穩。

組合梁截面選擇時,腹板厚度根據抗剪強度和經驗公式確定。

影響軸心受壓構件整體穩定承載力初始缺陷:除彎曲、初偏心、殘餘應力。

軸心受壓構件的整體穩定係數φ與什麼因素有關:構件截面類別、鋼材鋼號、長細比。

鋼材的選用原則:(1)結構的重要性(2)和荷載情況(3)連線方法(4)結構所處的溫度和環境(5)鋼材厚度

工字鋼有普通工字鋼,輕型工字鋼,h型鋼。普通和輕型工字鋼用號數表示,號數即為其截面高度的厘公尺數。20號以上,同一號數有三種腹板厚度為abc三類。

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第一章複習要點 一 鋼結構的特點 1 強度高,塑性和韌性好2 材質均勻3 製造簡便,施工周期短 4 輕質高強5 耐腐蝕性差6 耐熱不耐火 250 500 600 強度為零7 鋼結構的密閉性好 8 低溫冷脆 二 鋼結構的應用範圍 1 重型廠房結構2 大跨結構3 高層建築4 塔桅結構5 板殻結構容器 儲...

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1 在構件發生斷裂 b 塑性破壞 2 鋼結構工程中 d 伸長率3 對鋼材的分組 d 厚度與直徑4 鋼材內部除 a n,o,s,p 5 鋼結構連線中所 b e50 6 產生焊接殘餘 c 焊接時熱量分布不均 7 角鋼和鋼板間c 角鋼肢背的側焊縫受力大於角鋼肢尖的側焊縫受力8 在直接受動力 d 摩擦型高強...