戴国欣钢结构基本原理课件

钢结构设计原理

Theoryof

SteelStructure

1参考资料1：《钢结构》，陈绍蕃主编，中国建筑工业出版社，2003。2：《钢结构》，刘声扬主编，武汉工业大学出版社，1992。3：《钢结构设计原理》，王肇民主编，同济大学出版社，1991。4：《钢结构》，周绥平主编，武汉工业大学出版社，1997。5：《钢结构疑难释义》，刘声扬主编，武汉工业大学出版社，1993。6：《钢结构构件的稳定》，孙绍文主编，冶金工业出版社，1993。7：《建筑钢结构设计》，王肇民主编，同济大学出版社，2001。8：《钢结构设计规范理解与应用》，崔佳等编著，中国建筑工业出版社，2003。9：《钢结构设计规范》GB50017—2003。10：《冷弯薄壁型钢结构技术规程》GB50018—2002。————————钢结构设计原理2主要内容1：绪论2：钢结构的材料3：钢结构的连接4：轴心受力构件5：受弯构件6：拉弯和压弯构件————————钢结构设计原理3第一章绪论1.1钢结构的特点1.2钢结构的设计方法1.3钢结构的应用和发展——————————钢结构设计原理4第一章绪论1.1钢结构的特点1.1钢结构的特点1.轻质高强★2.塑性、韧性好★3.材质均匀、性能稳定4.制作简便，施工工期短★5.密闭性好6.耐腐蚀性差7.耐热不耐火★5第一章绪论1.2钢结构的设计方法1.2钢结构的设计方法

设计方法：以概率理论为基础的极限状态设计方法

计算疲劳仍采用容许应力幅法计算强度、稳定、连接用荷载设计值计算疲劳、变形用荷载标准值对于直接承受动力荷载的结构：在计算强度和稳定时，动力荷载设计值应乘动力系数在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不应乘动力系数6第一章绪论1.3钢结构的应用与发展1.3钢结构的应用与发展1.钢结构的应用（1）重：重工业厂房★（2）大：大跨度结构★（3）高：高层建筑、高耸结构★（4）动：受动荷载作用的厂房（5）轻：荷载较小的轻钢结构★（6）小：小型、可拆装的结构7第一章绪论1.3钢结构的应用与发展2.钢结构的发展（1）高性能钢材的研究与应用（2）设计方法的改进（3）稳定理论的进一步发展（4）预应力钢结构的研究与应用（5）空间钢结构与高层钢结构的研究与应用（6）组合结构的研究与应用8轻质——材料的质量密度与强度的比值小Q235钢C30混凝土附1：轻质高强Q235钢

密度：7850kg/m3强度：235N/mm2

C30混凝土

密度：2450kg/m3强度：20N/mm2

9钢结构设计原理第二章.钢结构的材料2.1钢结构对材料的要求2.2钢材的破坏形式2.3钢材的主要性能2.4各种因素对钢材主要性能的影响2.5

复杂应力作用下钢材的屈服条件2.6钢材的疲劳2.7钢的种类和钢材规格10第二章钢结构构的材料2.1钢结构对材料的要要求较高的强度2.1钢结构对材料的要要求足够的变形能力。。即塑性、韧性好好。良好的加工性能（（包括冷加工、热热加工和可焊性））《钢结构设计规范》GB50017-2003规定：承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的的合格保证。焊接承重结构以及及重要的非焊接承承重结构采用的钢钢材还应具有冷弯试验的合格保证。需要要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。对需需要验算疲劳的非焊接结构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。11第二章钢结构构的材料2.2钢材的破坏形式塑性破坏：破坏前有明显的变形，破坏历时时间长，可以采取补补救措施。2.2钢材的破坏形式脆性破坏：破坏前没有明显的变形，破坏发生突然，没有机会补补救。脆性破坏的原因：钢材内部缺陷，，焊接缺陷、构造造不合理、使用不当当等。应尽量发挥材料的的塑性避免一切脆性破坏坏的可能性12第二章钢结构构的材料2.3钢材的主要性能一、强度2.3钢材的主要性能强度指标是由钢材材的单向均匀受拉试验测得的强度指标：比例极限；屈服强度；极限强度试验条件：标准试件在常温（20℃）下缓慢加载，一次完成13第二章钢结构构的材料2.3钢材的主要性能钢材在单向均匀受受拉时工作性能表表现为四个阶段

弹性阶段:应力最高点对应比例极限弹性模量应力2.弹塑性阶段:应力介于和之间弹塑性模量是变数3.塑性阶段:应力达到屈服强度4.强化颈缩阶段:应力最高点对应抗拉极限14第二章钢结构构的材料2.3钢材的主要性能钢材的工作性能可可以看作理想弹性性塑性体1.计算简便2.与相差不大3.虽然＞，但对应的应变非常大（不满足正常使用极限状态）4.以作为设计强度的依据，具有较大的强度储备，若出现偶然因素，使人们有机会补救

屈强比：Q235钢为0.57，Q345钢为0.6715第二章钢结构构的材料2.3钢材的主要性能简化计算,采用理想弹塑性模模型作为钢结构设计的最大应力作为钢材实际破坏强度16第二章钢结构构的材料2.3钢材的主要性能二、塑性性能塑性：在静力荷载作用下，钢材吸收收变形能的能力衡量塑性性能的指标：伸长率17第二章钢结构构的材料2.3钢材的主要性能三、冲击韧性冲击韧性：在动力荷载作用下，材料吸收收能量的能力衡量冲击韧性的指指标：冲击功韧性是钢材强度和和塑性的综合指标标梅氏U型缺口试件:冲击试验的标准试件型式：夏比V型缺口试件:我国采用夏比V型缺口试件冲击韧性受温度的的影响冲击韧性由冲击韧性试验获获得18第二章钢结构构的材料2.3钢材的主要性能四、冷弯性能冷弯性能是检验钢材适应冷加工（常温下加工）的能力和显示钢材内部缺陷状况的一项指标冷弯性能是考察钢材在复杂应力状态下发展塑性变形能力的指标冷弯性能由冷弯试验确定19第二章钢结构构的材料2.3钢材的主要性能钢材物理性能指标标弹性模量泊松比剪变模量线膨胀系数质量密度20附2：拉伸试件21附3：冲击韧性试验22附4：冷弯试验23第二章钢结构构的材料2.4各种因素对钢材主主要性能的影响一、化学成分2.4各种因素对钢材主主要性能的影响普通碳素钢中Fe占99%，其他杂质元素占1%普通低合金钢中有＜5%的合金元素碳（C）：钢材强度的主要来来源，但是随其含量增加，强度增加，塑性降低，可可焊性降低，抗腐腐蚀性降低。一般控制在0.12％～0.2%，在0.2％以下时，可焊性性良好硫（S）：热脆性，不得超过0.05%磷（P）：冷脆性。抗腐蚀能力略有有提高，可焊性降降低。不得超过0.045%24第二章钢结构构的材料2.4各种因素对钢材主主要性能的影响锰（Mn）：合金元素。弱脱氧剂。与S形成MnS，熔点为1600℃，可以消除一部分分S的有害作用。硅（Si）：合金元素。强脱氧剂。氧（O）：有害杂质，效果同同S。氮（N）：有害杂质，效果同同P。25第二章钢结构构的材料2.4各种因素对钢材主主要性能的影响二、冶金缺陷常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹等。偏析——化学成分分布的不不均匀程度。三、加荷速度1．材性试验要求缓慢加载2．要考虑动荷载对结构的不利影响响加荷速度度高，钢材屈屈服点提提高，呈呈脆性。因此，，26第二章钢钢结结构的材材料2.4各种因素素对钢材材主要性性能的影影响四、钢材材硬化冷作硬化化—当加载超超过材料料比例极限限卸载后，，出现残余变形形，再次加加载则屈服点提提高，塑塑性和韧韧性降低低的现象，，也称““应变硬硬化”应变时效效——钢材产生生塑性变变形时，，碳、氮氮化合物物更易析析出。即即冷作硬化化的同时时可以加加速时效效硬化，因此也也称“人人工时效效”。时效硬化化——随时间的的增长，碳和氮的的化合物物从晶体中中析出，，使材料料硬化的的现象。。27第二章钢钢结结构的材材料2.4各种因素素对钢材材主要性性能的影影响五、温度度的影响响1.正温范围围100℃℃以内对钢材性性能无影响；100℃℃以上随温度升升高，总总的趋势势是强度、弹弹性模量量降低，塑性增大大250℃℃左右抗拉强度度略有提提高，塑塑性和韧韧性降低低，脆性性增加——蓝脆现象象。该温度度区段称称为“蓝蓝脆区””。260～320℃℃在应力不不变的情情况下，，钢材以以很缓慢慢的速度度继续变形——徐变现象象。600℃℃左右弹性模量量趋于零零，承载能能力几乎乎完全丧丧失。28第二章钢钢结结构的材材料2.4各种因素素对钢材材主要性性能的影影响2.负温范围围当温度低于常温温时，钢材材的脆性倾向随随温度降降低而增增加。T1～T2之间温度转变变脆性区区，冲击功功急剧下下降。而而且不同同的钢材材其脆性性转变区区温度不不同，必必须通过过试验确确定。使使用温度必须须高于T1，但不一定定高于T229第二章钢钢结结构的材材料2.4各种因素素对钢材材主要性性能的影影响六、应力力集中的的影响构造缺陷陷：构件表表面不平平整，有有刻槽、、缺口，，厚度突突变等应力集中中：由于构构造缺陷陷，应力力不均匀匀，力线线变曲折折，缺陷处有高峰应应力。应力集中中的危害害：塑性性降低，，脆性增增加构造设计计时应避免截面面突变和和尖锐角角的情况七、厚度度的影响响随着厚度度的增加加，钢材材的抗拉、抗抗压、抗抗弯、抗抗剪强度度均下降30第二章钢钢结结构的材材料2.5复杂应力力作用下下钢材的的屈服条条件2.5复杂应力力作用下下钢材的的屈服条条件假定：1.材料由弹弹性转入入塑性的的强度指指标用变变形时单单位体积积中积聚的的能量来来表达；；2.当复杂应应力状态态下变形形能等于于单轴受受力时的的变形能能时，钢材材即由弹弹性转入入塑性。。弹性状态态塑性状态态平面应力力状态梁的应力力状态纯剪应力力状态31第二章钢钢结结构的材材料2.6钢材的疲疲劳2.6钢材的疲疲劳一、钢材材疲劳破破坏的特特征1.概念钢材的疲疲劳——钢材在连续循环环荷载作用下，，当循环次数数达到某一值n时钢材的的破坏循环荷载载——结构或构构件承受受的随时间变变化的荷载应力循环环次数n——结构或构构件破坏坏时所经经历的应应力变化化次数应力幅——在循环荷载作用下，应力从最大到最小重复一次为一次循环，最大应力与最小应力之差为应力幅。直接承受动力荷载载重复作用用的钢结构构构件及及其连接，当当应力变变化的循环次数数n≥5××104时，应进行疲疲劳计算算。32第二章钢钢结结构的材材料2.6钢材的疲疲劳同号应力循环:应力比应力循环的形式异号应力循环:应力比

（拉应力取正号，压应力取负号）常幅疲劳劳荷载——所有应力力循环中中，应力力幅保持持常量。。变幅疲劳劳荷载——在应力循循环过程程中，应应力幅是是变量。。33第二章钢钢结结构的材材料2.6钢材的疲疲劳2.疲劳破坏坏的特点点（1）疲劳破破坏时，，应力小于材料静力强度度；（2）疲劳破破坏属于于突然的脆性破坏坏。3.疲劳破坏坏的过程程缺陷微观裂纹宏观裂纹断裂4.影响疲劳劳强度的的主要因因素（1）应力幅（2）应力循环环次数n材料内部缺陷（3）缺陷

构造缺陷（应力集中）

残余应力34第二章钢钢结结构的材材料2.6钢材的疲疲劳二、常幅幅疲劳计计算35第二章钢钢结结构的材材料2.6钢材的疲疲劳三、变幅幅疲劳计计算重级工作作制吊车车梁和重重级、中中级工作作制吊车车桁架的疲劳可可作为常幅疲劳劳，按下式式计算：：吊车类别重级工作制硬钩吊车（如均热炉车间夹钳吊车）1.0重级工作制软钩吊车0.8中级工作制吊车0.5吊车梁和和吊车桁桁架欠载载效应的的等效系系数36第二章钢钢结结构的材材料2.6钢材的疲疲劳疲劳计算算时应注注意的问问题1.直接承受动力荷载载重复作用用的钢结构构构件及及其连接接，当应应力变化的的循环次数数n≥5××104时，应进进行疲劳劳计算。。2.疲劳计算算采用容许应力力幅法，，荷载采用用标准值。3.由于来源于试验，已考虑动力效应，计算时不再考虑动力系数。4.在应力循循环中不出现拉拉应力的部位可可不计算算疲劳。。37第二章钢钢结结构的材材料2.7钢的种类类和钢材材规格2.7钢的种类类和钢材材规格一、钢的种类类1.化学成分分普通碳素素钢Q235普通低合合金钢Q345、Q390、Q420平炉成成本高，，质量好好（6小时100t左右）氧气顶吹吹转炉成成本低低，质量量也可（（15分钟150t）2.炉种3.脱氧程度度沸腾钢（（F）脱氧较差差镇静钢（（Z）脱氧充分分半镇静钢钢（b）脱氧程度度介于沸沸腾钢和和镇静钢钢之间特殊镇静静钢（TZ）38第二章钢钢结结构的材材料2.7钢的种类类和钢材材规格4.质量等级级A级：保证证抗拉强强度、屈屈服点和和伸长率率及硫、、磷含量量B、C、D级：保证证抗拉强强度、屈屈服点、、伸长率率、冷弯弯和冲击击韧性（分分别为20℃、0℃、-20℃℃）及碳、、硅、锰、硫、、磷含量量E级：除除满足D级的要求求外，还还要求-40℃℃时的冲击击韧性5.钢材编号号碳素钢：：Q××××质量等级级（A～D）脱氧程度度（F，b）低合金钢钢：Q××××质量等级级（A～E）如Q235-A··F、Q345-C39第二章钢钢结结构的材材料2.7钢的种类类和钢材材规格6.钢材的选选择（1）结构或或构件的的重要性性；（2）荷载的的种类（（静荷载载或动荷荷载）；；（3）连接方方法（焊焊接或非非焊接））；（4）工作条条件（温温度，腐腐蚀等））《钢结构设设计规范范》（GB50017-2003）规定：承重结构构的钢材应应具有抗拉强度度、伸长率、屈服强度度和硫、磷含含量的合格保保证，对对焊接结构构尚应具有有碳含量量的合格格保证。。焊接承重重结构以以及重要要的非焊焊接承重重结构采采用的钢钢材还应具有有冷弯试验验的合格保保证。需需要验算算疲劳的焊接结构构的钢材，，应具有有常温或负负温冲击韧性性的合格保保证。对对需要验验算疲劳的非焊接结结构的钢材应应具有常温冲击韧性性的合格保保证。40第二章钢钢结结构的材材料2.7钢的种类类和钢材材规格二、钢材材的规格格1.热轧钢板板（1）工字钢钢普通工字字钢Ⅰ20aH型钢HW300×300××10××15T型钢TW150×300××10××15（2）槽钢[32b（3）角钢L125×10L125×80×10（4）钢管φ400×62.热轧型钢钢（P321，附录7型钢表））413.冷弯薄壁壁型钢壁厚1.5～5mm第二章钢钢结结构的材材料2.7钢的种类类和钢材材规格42钢结构设设计原理理第三章.钢结构的的连接3.1钢结构的的连接方方法3.2焊接方法法和焊缝缝连接形形式3.3角焊缝的的构造与与计算3.4对接焊缝缝的构造造与计算算3.5焊接应力力和焊接接变形3.6螺栓连接接的构造造3.7普通螺栓栓连接的的工作性性能和计计算3.8高强度螺螺栓连接接的工作作性能和和计算43第三章钢钢结结构的连连接3.1钢结构的的连接方方法3.1钢结构的的连接方方法焊缝连接铆钉连接螺栓连接焊接连接接应用最广广泛优点：不削弱截截面，方方便施工工，连接接刚度大大，密闭闭性好；；缺点：材质易脆脆，存在在残余应应力，对对裂纹敏敏感，疲疲劳性能能差。螺栓连接接应用较广广泛优点：装拆方便便，高强强螺栓摩摩擦型连连接的动动力、疲疲劳性能能较好。。缺点：削弱了截截面。铆钉连接接已基本淘淘汰优点：传力可靠靠，塑性性、韧性性好，动动力性能能好。缺点：施工不便便，费工工费料。。44第三章钢钢结构的连接接3.2焊接方法和焊焊缝连接形式式3.2焊接方法和焊焊缝连接形式式电弧焊一、焊接方法电弧焊、电阻阻焊、气焊手工电弧焊优点：方便，特别在高空和野外作业；缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。焊条：E43型——适用于Q235钢E50型——适用于Q345钢(P307，附表1.2）E55型——适用于Q390钢，Q420钢其中43，50，55——熔敷金属的最小抗拉强度，单位不同钢种的钢材相焊接时，宜采用与低强度钢材相适应的焊条45

焊机导线熔池焊条焊钳保护气体焊件电弧46第三章钢钢结构的连接接3.2焊接方法和焊焊缝连接形式式2.自动（半自动动）埋弧电弧弧焊优点：质量好好，效率高；；缺点：需要专专用设备。3.气体保护焊优点：质量好好；缺点：对环境境要求高。47第三章钢钢结构的连接接3.2焊接方法和焊焊缝连接形式式二、焊缝连接形式式及焊缝形式式1.焊缝连接形式式对接连接（用用盖板的对接接）、搭接连连接、T形连接、角部部连接48附5：对接49附6：搭接50附7：T型连接51第三章钢钢结构的连接接3.2焊接方法和焊焊缝连接形式式2.焊缝形式焊缝：对接焊焊缝、角焊缝缝

正对接焊缝：焊缝垂直于力线对接焊缝

斜对接焊缝：焊缝倾斜于力线

正面角焊缝：焊缝垂直于力线

角焊缝侧面角焊缝：焊缝平行于力线

斜角焊缝:焊缝倾斜于力线按受力方向划分分52第三章钢钢结构的连接接3.2焊接方法和焊焊缝连接形式式按沿长度方向的布布置划分角焊缝：连续续角焊缝、间间断角焊缝按施焊位置划划分平焊、横焊、、立焊、仰焊焊平焊立焊横焊仰焊53第三章钢钢结构的连接接3.2焊接方法和焊焊缝连接形式式三、焊缝缺陷和焊焊缝质量检验验1.焊缝缺陷裂纹、焊瘤、、烧穿、弧坑坑、气孔等2.焊缝质量检验验一级：外观检检查、超声波波检验、X射线检查二级：外观检查、超超声波检验三级：外观检检查5455第三章钢钢结构的连接接3.2焊接方法和焊焊缝连接形式式四、焊缝的标注方法56第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算一、角焊缝的形式式和强度3.3角焊缝的构造造与计算按截面形式划划分直角角焊缝角焊缝

斜角角焊缝——角焊缝的焊脚尺寸——角焊缝的计算厚度（有效厚度），角焊缝一般用直角角焊缝。夹角的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）57第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算按受力方向划划分正面角焊缝：焊缝轴线垂直于力线1）应力状态复杂，存在正应力和剪应力，应力分布很不均匀2）三种破坏情况，ab面剪断、ac面拉断、ao面开裂3）破坏强度高，塑性差58B.正面角焊缝的的破坏形式59第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算2.侧面角焊缝：焊缝轴线平行于力线1）主要受剪，，剪应力分布布不均匀，两两端大，中间间小，焊缝越越长剪应力分布越越不均匀2）剪断面常在在45o斜截面上3）强度低，但但塑性好正面角焊缝的的强度是侧面面角焊缝强度度的1.35～1.55倍3.斜角角焊缝：焊缝轴线倾斜于力线60第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算二、角焊缝的构造造要求1.最小焊脚尺寸寸注：对埋弧自动焊，最小焊脚尺尺寸可减小1mm；对T形连接的单面角焊缝，应增加1mm。当焊件厚度≤4mm时，最小焊脚脚尺寸应与焊件厚度相相同。焊脚尺寸过小小，会在焊缝缝金属中由于于冷却速度快快而产生淬硬组织。2.最大焊脚尺寸寸焊脚尺寸过大大，易使母材材形成“过烧烧”现象，使使构件产生翘翘曲、变形和和较大的焊接接应力。61第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算对于贴边焊3.角焊缝的最小小计算长度焊缝焊脚尺寸寸大而长度较较小时，焊件件局部加热严严重且起落弧弧的弧坑相距太近近，以及可能能产生的缺陷陷，使焊缝不不够可靠。此此外，焊缝集集中在一很短短距离，焊件件的应力集中中也较大。62第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算4.侧面角焊缝的的最大计算长长度侧面角焊缝沿沿长度方向受受力不均匀，，两端大中间间小，所以一一般均规定其最大大计算长度。。注：若内力沿沿角焊缝全长分布，则计算长度度不受此限注意：焊脚尺寸和和焊缝计算长长度取mm的整数，小数数点以后都进为1。63第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算5.搭接连接的构构造要求为了避免应力力传递的过分分弯折而使构件中应应力不均匀仅有两条侧面面角焊缝时为了避免焊缝缝横向收缩时时引起板件的的拱曲太大64第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算2）仅有正面角角焊缝时为了减少收缩缩应力以及因因偏心在钢板板与连接件中中产生的次应应力3）围焊的转角处必须连续施焊。

非围焊时，可在构件转角处作长度为的绕角焊65第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算焊缝实际长度取为5mm的倍数，如192mm取为195mm，196mm取为200mm。66第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算三、直角角焊焊缝强度计算算的基本公式式有效截面：作用在焊缝有有效截面上的的应力：角焊缝的通用计算公式式67第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算角焊缝的基本计算公式式——角焊缝的基本本计算公式68第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算计算步骤（4）区分正面角焊缝受力和侧面角焊缝受力，视荷载种类(静荷或动荷））代入角焊缝缝的基本计算算公式进行计算。。（1）求出同一平面焊缝群的形心（2）将荷载向形心简化，找出最不利位置（3）分别求出各荷载分量在最不利位置置产生的应力69第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构造造与计算四、各种受力力状态下直角角角焊缝连接接的计算1.承受轴心力作作用(1)用盖板的对接接连接70第三章钢钢结构的连接接3.3角焊缝的构构造与计算算例3-1双盖板对接接连接的角角焊缝计算算条件：已知知钢板截面面为－250×14，盖板截面为为2—190×10，承受轴心静力荷荷载设计值值700kN，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊。要求：设计计此盖板。。解：确定角角焊缝的焊焊脚尺寸19025251071第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算1）采用侧面面角焊缝190252510用双盖板，，接头一侧侧共有四条条角焊缝，，每条焊缝所所需的计算算长度为：：72第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算2）采用三面面围焊正面角焊缝缝所能承受受的内力为为：19025251073第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算(2)承受斜向轴心力74第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算(3)承受轴心力力的角钢角焊缝缝计算1）三面围围焊75第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算2）两面侧焊焊:76第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算3）L形围焊:77附8：角钢与节节点板的连连接78140第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算例3.2如图所示，双角钢2L140×90×10和节点板用直角角焊缝连接，钢材为Q345钢，焊条E50型，手工焊，采用两面侧焊缝连接，肢背、肢尖的焊缝长度均为300mm，焊脚尺寸为8mm，试问在轴心力设计值N=1200KN作用下，此连接焊缝是否能满足强度要求？若不能则应采用什么措施，且如何验算？7980第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算81第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算82第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算83第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算2.承受弯矩、、轴心力和和剪力联合合作用的角角焊缝连接接计算AB84第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算AB85第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算88第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算3.围焊缝承受受剪力和扭扭矩作用时时的计算假定：（1）构件是完完全刚性的的，角焊缝缝处于弹性性状态；（2）角焊缝群群上任意一一点的应力力方向垂直直于该点与与形心的连线，且且应力大小小与连线长长度r成正比。89第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算90第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算91第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算92第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算40080－200×20－100×2010截面特性计计算截面积：上、下翼缘缘及腹板截截面积之和和中和轴（形形心）位置置：按全截面对对某轴的面面积矩等于各块块板分别对对该轴的面面积矩之和和求得。惯性矩：各板块自身身惯性矩再再加上各板板块面积乘乘以板块中中心至中和轴距离离的平方。。93第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算40080－200×20－100×2010各点抵抗矩矩：惯性矩除以以该点至中中和轴的距距离。各点面积矩矩：该点以上（（或以下））的截面积积对中和轴轴的面积矩矩。如按b点以下面积积矩计算，，中和轴以上上部分取负负值，以下下部分取正正值94第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算3002002005.63005.65.620095第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算3002002005.63005.65.620096第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算3002002005.63005.65.620097第三章钢钢结构的的连接3.3角焊缝的构构造与计算算问题：图1中应验算点的角焊缝缝强度？图2中应验算点的角焊缝缝强度？98第三章钢钢结构的的连接3.4对接焊缝的的构造与计计算3.4对接焊缝的的构造与计计算一、对接焊焊缝的构造造用引弧板焊接对接焊缝的坡口形式钢板的拼接>4mm99附10：带引弧板板的对接焊焊缝连接100第三章钢钢结构的的连接3.4对接焊缝的的构造与计计算二、焊透的的对接焊缝缝的计算对接焊缝是是焊件截面面的组成部部分，焊缝缝中的应力力分布情况况与焊件的的情况相同同，其计算算方法与构构件的强度度计算一样样。1、轴心受力力的对接焊焊缝计算（1）正对接焊焊缝通过一、二二级检验的的对接焊缝缝的强度可可以认为与与母材等强强度，连接接不必验算算101第三章钢钢结构的的连接3.4对接焊缝的的构造与计计算（2）斜对接焊焊缝如果用正对对接焊缝不不能满足强强度要求，，可采用斜对对接焊缝。。102第三章钢钢结构的的连接3.4对接焊缝的的构造与计计算2.承受弯矩和和剪力共同同作用的对对接焊缝分别验算最大正应力力和最大剪应力力，对于同时时受有较大大正应力和和较大剪应力力处，还应应验算折算应力。103第三章钢钢结构的的连接3.4对接焊缝的的构造与计计算104第三章钢钢结构的的连接3.4对接焊缝的的构造与计计算105第三章钢钢结构的的连接3.4对接焊缝的的构造与计计算106第三章钢钢结构的的连接3.4对接焊缝的的构造与计计算107第三章钢钢结构的的连接3.4对接焊缝的的构造与计计算问题：图1图2图1、图2所示的对接接焊缝截面面，强度验验算应分别别验算哪些些点？最大正应力力验算：图图1点，图图2点。最大剪应力力验算：图图1点，图图2点。折算应力验验算：图图1点，图图2点。108第三章钢钢结构的的连接3.5焊接应力和和焊接变形形3.5焊接应力和和焊接变形形2.特点：焊接应力是是自相平衡的。一、焊接应应力产生的的原因和特特点原因：焊接过程中中存在不均匀的温度场和和局部高温温，焊缝和和焊缝附近的的钢材不能自由地地膨胀和收收缩，受到约束束而产生焊接应应力。109第三章钢钢结构的的连接3.5焊接应力和和焊接变形形2.降低构件的的刚度二、焊接应应力对结构构性能的影影响对强度无影影响：+--110第三章钢钢结构的的连接3.5焊接应力和和焊接变形形4.降低构件的的疲劳强度度3.降低构件的的稳定承载载力5.加剧低温冷冷脆1．构件不平平整，安装装困难2．变轴心受受力构件为为偏心受力力构件三、焊接变变形对构件件工作性能能的影响111第三章钢钢结构的的连接3.5焊接应力和和焊接变形形1．设计方面面四、减少焊焊接应力和和焊接变形形的措施（1）对称布置置焊缝，减减小变形（2）焊缝不宜宜过于集中中，不要出现三三向交叉焊焊缝（3）注意施焊焊方便，以以保证焊接接质量2．制造方面面（1）焊前预热热（2）焊后热处处理（3）焊后机械械校正（4）合理施焊焊顺序（5）焊前反变变形112第三章钢结结构的连接3.6螺栓连接的构造造3.6螺栓连接的构造造3.施工要求：螺栓间距不能能太近，满足净净空要求，便于于安装2.构造要求：螺栓间距不能能太大，避免压压不紧潮气进入入导致腐蚀1.受力要求螺栓或铆钉的最大、最小容许许距离见P52，表3.4~3.7螺栓及其孔眼图图例见P29，表3.3113第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算普通螺栓按加工工精度可分为：：1.粗制螺栓（C级）优点：安装简单，便便于拆装缺点：螺杆与钢板孔孔壁不够紧密，，传递剪力时，，连接变形较大大。宜用于承受拉力的连接中，或用用于次要结构和可拆卸结构的受剪连接及安装时的的临时固定。2.精制螺栓（A、B级）优点：受力性能好缺点：安装费时费工工，且费用较高高。目前建筑结构中中已较少使用。。114第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓杆垂直于力线按受力情况分为拉力螺栓（抗拉螺栓）：螺栓杆平行于力线既受剪又受拉的螺栓抗剪连接——板件之间有相互错动的趋势抗拉连接——板件之间有相互脱开的趋势115第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算一、普通螺栓的抗剪剪连接（1）单个螺栓的受受剪工作性能4）弹塑性阶段（3～4）：连接的剪切变形形迅速增大，直直至破坏。1.抗剪连接的工作作性能1）弹性阶段（0～1）：板件间相互挤压压，靠摩擦阻力力传力；2）滑移阶段（1～2）：摩擦阻力被克服服后，板件间产产生滑移，栓杆杆与孔壁相接触触，滑移量取决于栓栓杆与孔的间距距；3）栓杆直接传力的的弹性阶段（2～3）：螺栓杆既受剪又又受弯，孔壁受受到挤压；116第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算（2）受剪螺栓的破破坏形式1）栓杆被剪断2）钢板被挤压破破坏（螺栓承压压破坏）3）钢板被拉断4）钢板被剪坏5）杆身弯曲破坏坏117第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算（3）针对以上破坏坏形式，应采取取以下措施1）通过计算保证螺栓抗剪2）通过计算保证螺栓抗挤压

3）通过计算保证板件有足够的拉压强度

4）螺栓端距≥——避免钢板被拉豁118第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算2.抗剪连接的计算算（1）单个普通螺栓栓的抗剪承载力力在普通螺栓受剪剪的连接中，单单个普通螺栓的的承载力设计值值应取抗剪承载载力和承压承载载力设计值中的的较小值。单个普通螺栓的的抗剪承载力设计值单个普通螺栓的的承压承载力设计值119第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算（2）普通螺栓群的的抗剪连接计算算1）普通螺栓群轴心受剪120第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算普通螺栓群轴心受剪的计算流程121第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算340122第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算1201205050340123第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算2）普通螺栓群偏心受剪124第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算125第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算126第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算127第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算普通螺栓群偏心受剪的计算流程128第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算5050100100129第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算5050100100130第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算131第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算二、普通螺栓的的抗拉连接抗拉连接的工作作性能抗拉螺栓的工作作特点杠杆效应——由于被连接件的的刚度不够，在在螺栓中产生附附加应力。规范中考虑杠杆杆效应，降低了了螺栓的抗拉强强度，同时要求求设计中应采取取构造措施以减减少不利影响。。抗拉螺栓连接中中，外力使被连连接件的接触面互相脱离离而使螺栓受拉拉，最后螺栓杆被拉断而而破坏。132第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算2.抗拉连接的计算算（1）单个普通螺栓栓的抗拉承载力力133第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算（2）普通螺栓群的的抗拉连接计算算1）普通螺栓群轴心受拉134第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算假定：①在弯矩作用下，，板件绕最边缘的螺栓旋转；；②每个螺栓受力大大小与其到旋转转中心的距离成成正比。2）普通螺栓群弯矩受拉135第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算3）普通螺栓群偏心受拉136第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算137第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算三、既受剪又受受拉的普通螺栓栓连接138第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算2001001001001005050139第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算2001001001001005050140第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算2001001001001005050141第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算2001001001001005050142第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算5×80=400143第三章钢结结构的连接3.7普通螺栓连接的的工作性能和计计算5×80=400144第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算一、高强螺栓的的构造优质碳素钢：8.8级8.8S材料合金结构钢：10.9级（韧性差，只用一次）10.9S在摩擦阻力被克克服后继续靠栓栓杆承受荷载，，承载力高，连连接变形比摩擦型的大。。仅用于承受静力力荷载和间接承承受动力荷载结结构中的连接。采用高强度钢材材制作的螺栓称称为高强螺栓。。高强度螺栓的连接形式分为两种：只靠挤压力产生生的摩擦阻力传传递剪力，摩摩擦阻力被克服服即为破坏。1.摩擦型连接2.承压型连接145第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算高强螺栓的设计计准则：以荷载设计值引引起的剪力不超超过摩擦阻力为设设计准则1.高强度螺栓摩擦型连接（0~1）以连接达到破坏坏的极限状态为为设计准则2.高强度螺栓承压型连接（0~4）高强度螺栓承压型连接的的预拉力P和连接处构件接接触面的处理方方法应与高强度度螺栓摩擦型连接相同。146第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算二、预拉力的建建立转角法：通过工艺试验验，确定满足预预拉力要求所需需角度，在实际工程中采用用固定转角，不不精确2.扭矩法：通过工艺试验验，确定满足预预拉力要求所需需扭矩，制做特殊扳手，如如机械扳手，光光电扳手等3.扭剪型高强螺栓栓：一种特制螺栓栓，用特殊扳手手，拧断为止——预拉力建立完成成147附11：扭剪型高强度度螺栓148第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算三、高强度螺栓栓的计算高强度螺栓的抗抗剪计算（1）高强度螺栓摩擦型连接149第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算（2）高强度螺栓承压型连接150第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算2.高强度螺栓的抗抗拉计算（1）高强度螺栓摩擦型连接（2）高强度螺栓承压型连接151第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算3.同时承受剪力和和拉力的高强度度螺栓计算（1）高强度螺栓摩擦型连接（2）高强度螺栓承压型连接152第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算1.高强螺栓群在弯弯矩作用下的计计算2.高强螺栓群偏心心受拉的计算四、高强螺栓群群的计算153第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算3.高强螺栓群在拉拉力、弯矩和剪剪力共同作用下下的计算（1）高强度螺栓摩擦型连接（2）高强度螺栓承压型连接154第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算5050100100155第三章钢结结构的连接3.8高强度螺栓连接接的工作性能和和计算5050100100156第三章钢钢结结构的连连接3.8高强度螺螺栓连接接的工作作性能和和计算157第三章钢钢结结构的连连接3.8高强度螺螺栓连接接的工作作性能和和计算80808080158第三章钢钢结结构的连连接3.8高强度螺螺栓连接接的工作作性能和和计算80808080159第三章钢钢结结构的连连接3.8高强度螺螺栓连接接的工作作性能和和计算80808080160第三章钢钢结结构的连连接3.8高强度螺螺栓连接接的工作作性能和和计算80808080作业：P69~70，习题3.1、3.2、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9161第4章轴轴心受力力构件4.轴心受力力构件4.1概述4.2轴心受力力构件的的强度和和刚度4.3轴心受压压构件的的稳定4.4轴心受压压柱的设设计4.5柱头和柱柱脚162第4章轴轴心受力力构件4.1概述4.1概述轴心受拉拉构件：桁架拉拉杆、网网架、塔塔架轴心受压压构件：桁架压压杆、工工作平台台柱、各各种结构构柱承载能力力极限状状态：强强度度、稳定定正常使用用极限状状态：刚刚度一、轴心心受力构构件的特特点轴心受拉拉构件：强度、刚度控制轴心受压压构件：强度、刚度、稳定必必须同时时满足轴心受力力构件应应满足两两个极限限状态：：163第4章轴轴心受力力构件4.1概述实腹式构构件：单个型型钢截面面焊接组合合截面冷弯薄壁壁型钢二、轴心心受力构构件的截截面形式式格构式构构件三、柱的的组成164165166167第4章轴轴心受力力构件4.2轴心受力力构件的的强度和和刚度4.2轴心受力力构件的的强度和和刚度一、强度度计算168第4章轴轴心受力力构件4.2轴心受力力构件的的强度和和刚度关于净截面面积169第4章轴轴心受力力构件4.2轴心受力力构件的的强度和和刚度用摩擦型型连接高高强度螺螺栓连接接的构件件的强度度计算构件净截截面上所所受的力力应扣去去已传走走的力同时还应应验算构构件截面面无削弱弱处的强强度：孔前传力力——由于摩擦擦型连接接高强度度螺栓是是靠摩擦擦力传力力的，每个螺栓栓所传的的力已由由摩擦力力在螺栓栓孔前传传走。用摩擦型型连接高高强度螺螺栓连接接的构件件，存在在孔前传力力170第4章轴轴心受力力构件4.2轴心受力力构件的的强度和和刚度ⅠⅠⅡⅡ171第4章轴轴心受力力构件4.2轴心受力力构件的的强度和和刚度ⅠⅠⅡⅡ172第4章轴轴心受力力构件4.2轴心受力力构件的的强度和和刚度二、刚度度计算受拉和受压构件的刚度是以保证其长细比限值来实现的173第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定4.3轴心受压压构件的的稳定第二类稳稳定——由于初始始缺陷，，压杆一一开始就就是偏心心受力，，没有平衡分分枝现象象，变形形从小到到大，直直到失稳稳破坏为止。。计算方法法：极限限平衡法法稳定问题题分为两两类：第一类稳稳定——由直杆平平衡转为为微微弯弯曲的平平衡，即即发生平平衡形式的转转移，变变形从无无到有，，称为平平衡分枝枝现象，这种种失稳通通常称为为屈曲。。计算方法法：欧拉拉临界力力174第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定两端铰接接的等截面面轴心压压杆的屈屈曲临界界力为：：对于其它它支承情情况：欧拉临界界应力欧拉（Euler）临界力——理想轴心心压杆弯弯曲屈曲曲临界力力理想轴心心压杆的的稳定曲曲线175第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定一、轴心心受压构构件的整整体稳定定1.理想轴心心受压构构件理想的轴轴心压杆杆——等截面、、无初始始变形、、无初偏偏心、无无残余应力、材材质均匀匀的轴心心压杆。。由于截面面形式不不同，轴轴心受压压构件丧丧失整体体稳定的的形式有有三种:弯曲屈曲：双轴对称截面（工字钢）弯扭屈曲：单轴对称截面（槽钢，等边角钢）扭转屈曲：十字形理想轴心心压杆的的稳定属属于第一一类稳定定问题176第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定2.实际轴心心受压构构件实际轴心心受压构构件存在在初始缺缺陷，这这些初始始缺陷包包括：初弯曲、、初偏心心、残余余应力由于存在在初始缺缺陷，实实际轴心心压杆的的失稳属属于第二二类稳定定问题177第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定初始缺陷陷对轴心心压杆稳稳定极限限承载力力的影响响：1）初弯曲和初偏心的影响初弯曲（（初偏心心）越大大，则变变形越大大，承载载力越小小。无论初弯曲（初偏心）多么小，压力一开开始就产产生挠曲曲，并随随荷载增增大而增增大。178第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定2）残余应力力的影响按有效截面的惯性矩近似计算两端铰接的等截面轴压构件的临界力和临界应力：由于k<1，所以残余余应力对对构件稳稳定的不不利影响响对弱轴轴比对强强轴严重得多多。179第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定3.轴心受压压构件整整体稳定定的计算算对于具有截面削弱的构件，在满足之后，还需验算轴心受压压构件的的应力应应不大于于构件整整体稳定定的临界界应力：：180第4章轴轴心受力力构件5.3轴心受压压构件的的稳定构件长细细比的确确定：（1）截面为为双轴对对称或极极对称的的构件：：（2）截面为为单轴对对称的构构件：截面剪心心和形心心不重合合的构件件，沿形形心纵轴轴受压时必必须考虑虑绕对称轴（（y轴）发生弯扭屈曲曲的可能性性。构件绕非对称轴轴（x轴）仍然发生生弯曲屈曲曲。181第4章轴轴心受力力构件5.3轴心受压压构件的的稳定把按弹性性稳定理理论算得得的弯扭扭屈曲临临界力换换算成为为长细比比较大的的弯曲屈曲曲杆件，，再按换算长细细比从规范中中查得相相应的稳稳定系数数。轴压弯扭扭屈曲的的实用计计算方法法是：182第4章轴轴心受力力构件5.3轴心受压压构件的的稳定183第4章轴轴心受力力构件5.3轴心受压压构件的的稳定184第4章轴轴心受力力构件5.3轴心受压压构件的的稳定b1>b2b2185第4章轴轴心受力力构件5.3轴心受压压构件的的稳定2b2btt186第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定200020002000187第4章轴轴心受力力构件5.3轴心受压压构件的的稳定188第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定189第4章轴轴心受力力构件4.3轴心受压压构件的的稳定二、轴心心受压构构件的局局部稳定定1.局部稳定定性轴心受压压构件的的截面大大多由若若干矩形形平面薄薄板所组组成，这这些组成板件分分别受到到沿纵向向作用于于板件中中面的均均匀压力力。当压压力大到一定程度度时，在构构件尚未丧丧失整体稳稳定性之前前，个别板板件可能先不能保保持其平面面平衡状态态而发生波波形凸曲，，丧失了稳稳定性这种现象称称作构件失失去局部稳定性性。190第4章轴心心受力构件件4.3轴心受压构构件的稳定定二、轴心受受压构件的的局部稳定定2.均匀受压板板件的临界界应力在单向压应应力作用下下，板件的的临界应力力为：191第4章轴心心受力构件件4.3轴心受压构构件的稳定定3.轴心压杆的的局部稳定定轴心压杆局局部稳定计计算采用等等稳定准则则，即保证证板件的局局部失稳临界应应力不小于于构件整体体稳定的临临界应力。。以工字形截截面的轴压压构件为例例：（P125，表5.5）（1）翼缘板——三边简支，，一边自由由的均匀受受压板192第4章轴心心受力构件件4.3轴心受压构构件的稳定定（2）腹板——两边简支，，两边弹性性嵌固的均均匀受压板板193第4章轴心心受力构件件4.3轴心受压构构件的稳定定6000—460×16—500×22194第4章轴心心受力构件件4.3轴心受压构构件的稳定定6000—460×16—500×22195第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计4.4轴心受压柱柱的设计对于一个轴轴心受压构构件，有三三种可能出出现的问题题:①已知荷载、、截面，验验算截面。。②已知截面求求承载力。。③已知荷载设设计截面。。一、实腹柱柱设计截面形式实腹式轴心心受压柱一一般采用双双轴对称截截面，应考考虑以下几几个原则：：①面积的分布布应尽量开开展②使两个主轴轴方向等稳稳定性③便于与其他他构件进行行连接④尽可能构造造简单，制制造省工，，取材方便便2.截面设计196第五章轴轴心受力力构件5.4轴心受压柱柱的设计对于第①②种情况的计计算框图197第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计对于第③种情况的计算框图调整截面198第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计构造要求：：199第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计400020002000111-1200第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计201第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计202第五章轴轴心受力力构件5.4轴心受压柱柱的设计屋架上弦杆杆AB（l=5m）轴心受压，，在屋架平面面内的计算算长度？在屋架平面面外的计算算长度？203第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计1.格构柱的截截面形式格构柱由缀缀材和柱肢肢组成，穿穿过柱肢板板的轴为实轴，穿过缀材材平面的轴轴为虚轴。

缀条式格构柱根据缀材的不同，格构柱分为

缀板式格构柱二、格构柱柱设计204第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计2.格构柱绕虚虚轴的换算算长细比格构柱绕实实轴的整体体稳定计算算与实腹柱柱相同，绕虚轴的整整体稳定应应采用换算长细比比进行计算。。(1)双肢格构柱柱的换算长长细比205第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计采用以上公公式计算双双肢格构柱柱的换算长长细比时应应保证：①斜缀条与柱轴线间的夹角应在400～700之间；206第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计②缀板线刚度度之和应大于6倍的分肢线刚度度。207第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计3格构式轴心心受压构件件的分肢稳稳定分肢稳定承承载力不小小于整体稳稳定承载力力208第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计4.缀材设计(1)轴心受压格格构柱的横横向剪力(2)缀条的设计计缀条式格构构柱可看作作桁架体系系，柱肢是是桁架弦杆杆，缀条是是腹杆。209第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计按轴心压杆选择缀条截截面缀条一般采用单角钢，考虑到偏心受力和受压时的弯扭，按轴心受力构件设计时，强度设计值应乘以折减系数:210第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计缀板式格构构柱可看作作多层框架架，柱肢是是框架柱，，缀板是横横梁。(3)缀板的设计计211第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计5.柱的横隔横隔一般用用钢板或交交叉角钢做做成。横隔间距≤截面较大宽宽度的9倍或8m。每个运输单单元的端部部都应设置置横隔。212第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计压柱计算框框图格构式轴心心受213第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计400020002000214第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计215第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计216第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计217第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计218第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计219第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计L45×4220第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计864221第4章轴心心受力构件件4.4轴心受压柱柱的设计