钢结构课件第12章(2)

1、1 1 钢结构基本原理钢结构基本原理( (第二版第二版). ). 沈祖炎；陈扬骥；沈祖炎；陈扬骥；陈以一编著陈以一编著. . 中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社,2008,2008年年2 2月月. .【内容简介内容简介】 本书主要介绍土木工程建设项目中的房屋建筑、地下建筑、桥梁、矿井工程等遇到的钢结构设计的基本原理。从钢结构的特点、应用现状及发展趋势人手，对钢结构使用的材料，连接方式，轴心受拉、受压构件，受弯构件，拉弯、压弯构件，索，组合构件以及桁架、刚架、拱等基本构件和结构形式进行了说明，介绍了其破坏形式、计算原理和一般计算方法，并介绍了构件与节点的抗震性能。2 2 钢结构典型题解析及自测

2、试题钢结构典型题解析及自测试题. . 颜卫享主编颜卫享主编. . 西北工业大学出版社西北工业大学出版社,2002.10,2002.10简介简介 本书以土木工程专业应掌握的钢结构基本原理为基准，从钢结构的特点、应用现状及发展趋势入手，对钢结构的材料、连接方式、轴心受力构件、受弯构件、拉弯和压弯构件和桁架等基本构件和结构形式通过典型题进行解析。/forum/index.php 第第1.0.3条条单向拉伸试验曲线单向拉伸试验曲线 根据钢材单向拉伸性能曲线，工程应用中，钢材的性根据钢材单向拉伸性能曲线，工程应用中，钢材的性能按理想弹塑性体考虑，能按理想弹塑性体考虑，fy y

3、定为钢材拉、压强度标准值。定为钢材拉、压强度标准值。Cold.swf韧性冲击韧性韧性冲击韧性可焊性可焊性表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能力不产生裂纹，焊缝影响区材性满足有关要求。 化学成份的影响化学成份的影响 基本成份为基本成份为F Fe e，炭钢中含量占，炭钢中含量占9999，C C、S Si i、M Mn n为杂质为杂质元素，元素，S S、P P、N N、O O为冶炼过程中不易除尽的有害元素。为冶炼过程中不易除尽的有害元素。 C：含：含C使强度使强度塑性、韧性、可焊性塑性、韧性、可焊性，应控制在，应控制在0.22%，焊接结构应控制在焊接结构应控制在0.20%。（焊接性能主要取决于碳含

4、（焊接性能主要取决于碳含量，范围为量，范围为0.120.2%） Si：含：含Si适量使强度适量使强度 其它影响不大，有益，应控制其它影响不大，有益，应控制0.10.3%。 Mn：含：含Mn适量使强度适量使强度 降低降低S、O的热脆影响，改善热加工的热脆影响，改善热加工性能，对其它性能影响不大，性能，对其它性能影响不大，有益有益。 S：含量：含量使强度使强度塑性、韧性、冷弯性能、可焊性塑性、韧性、冷弯性能、可焊性； 高温高温时使钢材变脆时使钢材变脆热脆现象热脆现象。 P：低温时使钢材变脆：低温时使钢材变脆冷脆现象冷脆现象；其它同；其它同S O、N：O同同S；N同同P，控制含量，控制含量0.008

5、% 冶金与轧制的影响冶金与轧制的影响 冶金的影响主要为脱氧方法：沸腾钢用冶金的影响主要为脱氧方法：沸腾钢用M Mn n为脱氧剂，为脱氧剂，时间快，价格低，质量差；镇静钢用时间快，价格低，质量差；镇静钢用S Si i为脱氧剂，时为脱氧剂，时间慢，价格高，质量好。间慢，价格高，质量好。 反复的轧制可以改善钢材的塑性，同时可以使钢材中反复的轧制可以改善钢材的塑性，同时可以使钢材中的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合，使金属晶体组织密的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合，使金属晶体组织密实，晶粒细化，消除纤维组织缺陷，使钢材的力学性实，晶粒细化，消除纤维组织缺陷，使钢材的力学性能提高。能提高。 冷作硬化与时效硬化冷作

6、硬化与时效硬化 由于某种因素的影响而使钢材强度提高，塑性、韧性由于某种因素的影响而使钢材强度提高，塑性、韧性下降，增加脆性的现象称之为下降，增加脆性的现象称之为硬化现象硬化现象。 冷加工时（常温进行弯折、冲孔剪切等），钢材发生冷加工时（常温进行弯折、冲孔剪切等），钢材发生塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化冷作硬化。 钢材中的钢材中的C C、N N，随着时间的增长和温度的变化，而形，随着时间的增长和温度的变化，而形成碳化物和氮化物，使钢材变脆的成碳化物和氮化物，使钢材变脆的“老化老化”现象称之现象称之为为时效硬化时效硬化。 复杂应力与应力集中的影响复杂应

7、力与应力集中的影响钢材在多向同号应力场作用下，一向的变形受到另一向的限钢材在多向同号应力场作用下，一向的变形受到另一向的限制，而使钢材强度增加，塑性、韧性下降，异号应力场时则制，而使钢材强度增加，塑性、韧性下降，异号应力场时则相反。相反。yyyredredxyyxyxredyredyredzxyzxyxzzyyxzyxredfffff58. 03330333222222222222，则：纯剪时，则：和一般梁中，只存在平面应力：时，塑性状态。当时，弹性状态；当 钢构件由于截面的改变以及孔洞、凹槽、裂纹等原因钢构件由于截面的改变以及孔洞、凹槽、裂纹等原因而使构件内产生应力集中，应力集中实际为：局部

8、应而使构件内产生应力集中，应力集中实际为：局部应力增大并多为同号应力场。力增大并多为同号应力场。 残余应力的影响残余应力的影响 钢材在轧制、焊接、切割等过程中会产生在构件内部自钢材在轧制、焊接、切割等过程中会产生在构件内部自相平衡的内力相平衡的内力, ,残余应力虽对构件的强度无影响，但对构残余应力虽对构件的强度无影响，但对构件的变形（刚度）、疲劳以及稳定承载力产生不利影响件的变形（刚度）、疲劳以及稳定承载力产生不利影响（后续章节中将详细介绍）。（后续章节中将详细介绍）。 温度的影响温度的影响正温影响正温影响 总体影响规律为温度上升，总体影响规律为温度上升，钢材的强度降低，塑性、韧性钢材的强度降低，塑性、韧性提高，这一现象称之为提高，这一现象称之为热塑现热塑现象象，温度达，温度达600600度左右时，钢度左右时，钢材的强度几乎降至为零，而塑材的强度几乎降至为零，而塑性、韧性极大，易于进行热加性、韧性极大，易于进行热加工，此温度称之为工，此温度称之为热煅温度热煅温度。 需要说明：钢材在需要说明：钢材在300300度度左左右时，强度提高，塑性、韧性右时，强度提高，塑性、韧性下降