《钢结构》考前辅导

《钢结构》考前辅导复习要点例题详解第1、2章材料与设计原理第一节钢材的力学性能一、强度屈服强度fy－－设计标准值（设计时可达的最大应力）；抗拉强度fu－－钢材的最大应力强度，fu/fy为钢材的强度安全储备系数。理想弹塑性－－工程设计时将钢材的力学性能，假定为一理想弹塑性体二、塑性－－材料发生塑性变形而不断裂的性质重要指标－－好坏决定结构安全可靠度，内力重分布，保证塑性破坏，避免脆性破坏。用伸长率衡量三、韧性－－钢材在断裂或塑变时吸收能量的能力，用于表征钢材抗冲击荷载及动力荷载的能力，动力指标，是强度与塑性的综合表现。用冲击韧性衡量，分常温与负温要求。四、冷弯性能－－钢材发生塑变时对产生裂纹的抵抗能力。是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。五、可焊性－－钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生断裂的抵抗能力，以及焊接后具备良好性能的指标。通过焊接工艺试验进行评定第二节钢结构的破坏形式塑性破坏与脆性破坏影响因素－－化学成分、冶金质量、温度、冷作硬化、时效、应力集中、复杂应力。第3节钢材性能的影响因素一、化学成分－C、S、P、Mn、Si二、冶金与轧制三、时效四、温度－正温与负温，热塑现象、冷脆现象五、冷作硬化六、应力集中与残余应力－残余应力的概念以及它的影响。七、复杂应力状态－强度理论，同号应力，异号应力。第4节设计原理以概率论为基础的极限状态设计方法；分项系数表达式。两种极限状态－正常使用与承载能力极限状态。可靠性－－安全性、适用性、耐久性的通称失效概率－－结构不能完成预定功能的概率。可靠度－－可靠性的概率度量，在规定的时间内（设计基准期－分5、25、50以及100年），规定的条件（正常设计、施工、使用、维护）完成预定功能的概率。可靠度的控制－－控制失效概率小到一定水平。第五节钢材的品种、牌号与选择品种－炭素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420牌号的表示方法－Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢A~D，低合金钢A~E）,冶金脱氧方法（F、b、Z、TZ）影响选择的因素结构的重要性（结构的安全等级分一级（重要），二级（一般），三级（次要））、荷载情况（动、静荷载）、连接方法（Q235A不能用于焊接结构）、环境温度。第3章钢结构的连接第1节钢结构的连接方法与特点焊接连接－对接焊缝，角焊缝螺栓连接－普通螺栓，高强螺栓铆钉连接－已基本被高强螺栓代替。第2节焊缝连接一、焊接特性1、焊接方法－电弧焊（手工，自动埋弧以及气体保护焊）、电阻焊和气焊。2、特点－省材、方便、适用强；热影响区变脆，残余应力与变形，质量变动大。3、焊缝缺陷－裂纹、气孔、未焊透、夹渣、烧穿等。4、焊接形式按焊件相对位置－平接（对接）、搭接以及垂直连接。按施焊位置－俯焊（平焊）、横焊、立焊以及仰焊。按截面构造－对接焊缝及角焊缝第3节对接焊缝的构造与计算一、构造破口形式－I型、单边V型、双边V型、U型、K型及X型。引、落弧板变厚度与变宽度的连接－≥1：4斜面。质量等级与强度－一级综合性能与母材相同；二级强度与母材相同；三级折减强度二、计算－－同构件。第4节角焊缝的构造与计算一、构造角焊缝分直角与斜角（锐角与钝角）两种截面。直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）；板件厚度悬殊时角焊缝设计及边缘焊缝（P56，图3.21）二、受力特性正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载力高；侧面焊缝应力状态简单，但内力分布不均，承载力低。破坏为45o喉部截面，设计时忽略余高。三、角焊缝的计算第5节普通螺栓连接一、连接性能与构造受剪连接的破坏形式－－板端冲剪、螺杆受弯、螺杆剪切、孔壁挤压、板件净截面（直线、折线）。构造满足前两种，（e≥2do；∑t≤5d）。受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减。受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。施工及受力要求，螺栓有排布距离要求（栓距、线距、边距、端距）。分精制（A、B级）及粗制（C级，不能用于主要受力连接）二、计算1、单个连接承载力⑴、受剪连接抗剪与承压：⑵、受拉连接⑶、拉剪共同作用2、螺栓群连接计算⑴、轴力或剪力作用⑵、弯矩轴力共同作用⑶、扭矩、轴力、剪力共同作用其中：第6节高强度螺栓连接一、高强螺栓的受力性能与构造按计算原则分摩擦型与承压型两种。摩擦型抗剪连接的最大承载力为最大摩擦力。承压型抗剪连接的对答承载力同普通螺栓（Nbmin）。注意当连接板件较小时承压型的承载力小于摩擦型。受拉连接时两者无区别，都以0.8P为承载力。板件净截面强度计算与普螺的区别为50％的孔前传力。受剪连接时，螺栓受力不均，同普螺应考虑折减系数η。由于承压型设计的变形较大，直接承受动荷不易采用。设计认为摩擦力主要分布在螺栓周围3d0范围内。二、计算㈠、摩擦型螺栓连接计算1、抗剪连接2、抗拉连接（抗弯时旋转中心在中排）3、拉剪共同作用㈡、承压型螺栓连接计算计算方法同普通螺栓连接，应注意抗拉承载力拉剪共同作用抗弯时旋转中心在中排第7节例题详解例题1、某T型牛腿，角焊缝连接，F=250kN，Q235钢，E43型焊条，静荷载，确定焊脚尺寸。解：1、确定焊缝计算长度（两条L型焊缝)竖焊缝：lw1＝200－5＝195mm，水平焊缝：lw2＝（200－16）/2-5＝87mm,取lw2＝85mm2、求焊缝形心及惯性矩：3、力向形心转移4、受力控制点分项应力（下点）5、焊缝强度结算：6、焊脚尺寸确定：取：例题2、

图示摩擦型高强螺栓连接，M20，10.9级，喷砂生赤锈，验算连接强度。已知：M=106k.m；N=384kN；V=450kN。解：1、查取有关参数预拉力：P=155kN;摩擦系数：μ=0.452、确定控制点经受力分析控制点为最

上排螺栓。3、最上排螺栓分项受力

轴力N：各螺栓均匀受拉弯矩M作用：最上排受最大拉力其中总拉力：剪力V：各螺栓均匀受剪4、承载力验算5、结论：连接承载力满足要求

第4章轴心受力构件第1节概述钢结构各种构件应满足正常使用及承载能力两种极限状态的要求。正常使用极限状态：刚度要求－控制长细比承载能力极限状态：受拉－强度；受压－强度、整体稳定、局部稳定。截面形式：分实腹式与格构式第2节强度与刚度净截面强度－轴压构件如无截面消弱，整稳控制可不验算强度。刚度－注意计算长度。第3节轴压构件的整体稳定典型的失稳形式－弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳；理想构件的弹性弯曲稳定－欧拉公式；弹塑性弯曲失稳－切线模量理论；实际构件的初始缺陷－初弯曲、初偏心、残余应力；初始缺陷的影响；肢宽壁薄的概念；格构式截面－缀条式与缀板式；格构式轴压构件换算长细比的概念与计算；格构轴压构件两轴等稳的概念（实腹式同）；单肢稳定性的概念。掌握整体稳定的计算公式与方法；第4节仓实柔腹式截屈面局部斩稳定局部稳定伏的概念－侄板件的屈能曲，局部楚失稳并不劲意味构件训失效，但哲是局部的丽失稳会导闯致整体失光稳提前发仓生；局部胡稳定承载水力与支承问条件、受殿力形式与即状态及板奖件尺寸有砍关。局部稳定慢的保证原绩则－保证茂整体失稳垫之前不发嘉生局部失蒸稳等稳原挎则－局悬部稳定剩承载力尿等于整愈体稳定粘承载力得。等强原部则－局已部稳定担承载力兽等于某暮一整体泳稳定达兆不到的昏强度值割。局部稳材定的控扣制方法爹－限制洒板件的见宽（高激）厚比门。掌握工悉字形截供面局部填稳定的匀计算公荒式与方屯法。第5节扩例题详解例题1右图示抚轴心受盲压构件攀，Q23最5钢，惕截面无途消弱，翼缘为鸽轧制边晋。问：1尿、此柱贩的最大细承载力附设计值码N？2、此柱绕吵y轴失盒稳的形询式？3、局宫部稳定矿是否满炭足要求姜？解：1、整体晴稳定承载嚼力计算对x轴：翼缘轧花制边，庭对x轴淘为b类挽截面，驾查表有捆：对x轴：翼缘轧毁制边，岁对y轴甩为c类盟截面，插查表有矩：由于无截谅面消弱，睡强度承载扰力高于稳然定承载力灭，故构件此的最大承载次力为：2、绕y绣轴为弯扭贵失稳3、局部咳稳定验算⑴、较忧大翼缘朗的局部丑稳定结论：叠满足要贞求⑵、腹板准的局部稳哨定结论：满另足要求第5章辩受弯构件琴（梁）第1节适概述正常使惠用极限共状态：德控制梁犹的变形承载能拣力极限遣状态：且强度、志整体稳揪定、局鄙部稳定梁的截面沃：型钢梁贿与组合梁梁格布置岭：简单梁报格、普通冲梁格、复沃杂梁格。第二节渐梁的强度辞与刚度梁的工作滋状态弹性阶苏段－边旅缘屈服塑性铰鞋－全截茄面屈服考虑部分述发展塑性楼，塑性发价展系数不考虑塑仆性发展的纪情况－p归142（掩动力荷载京、翼缘宽波厚比）掌握工字猾型截面的古塑性发展画系数梁的强蜓度－抗闭弯、抗鱼剪、局紫部承压它及折算籍应力（歪掌握计怕算方法蓝－系数滴的取用碑、验算各部位）梁的刚卧度－控篇制挠跨蓝比第3节伯梁的栏整体稳颤定失稳机嘱理－－鼻重点掌振握梁的失矮稳形式昨－－弯开扭失稳致（侧向搏弯扭失猴稳）提高梁整别体稳定的晨措施梁的支座遗问题梁的侧隆向支承劳的受力石－第4节希梁的截搏面设计梁高度的劫确定－最皆小高度、饮最大高度除及经济高剧度。第五节屋梁的局部驼稳定与加贝劲肋一、翼脚缘的局肚部稳定保证原匠则－等历强原则二、腹板唇加劲肋腹板局部生稳定的设套计原则限制高厚宇比－不经织济，不采伶用允许局以部失稳那－考虑乘屈曲后逗强度（杜轻钢结础构采用揪）用加劲肋畜减小腹板亿支承尺寸晴提高局稳投承载力（蓝普钢）加劲肋亮的种类泄－横向刊、纵向哨及短加韵劲肋。加劲肋摧的布置池p16为9表5亿.10加劲肋恶的构造泪p16满9表5匪.10杀注及p拌172支承加绣劲肋－桐加强的盖横向肋盐，除满应足横向备肋的构谁造要求颠外，还内应满足帐受力要筹求。支承肋分拳平板式与喊凸缘式－杜凸缘式应粱控制凸缘释长度≤2伐t第6章建拉弯与压搭弯构件第1节步概述拉弯、纯压弯构秩件实际堪为轴力义构件与夫受弯的款组合三种典型利的拉、压浮弯构件正常使用室极限状态敬－控制构瞎件的长细姿比承载能力晶极限状态读－强度、性整体稳定嚷及局部稳方定截面形式品－实腹式察、格构式财（一般选明用缀条式岂）第2节钥拉、御压弯构羽件的强鸡度与刚撇度理解公式位中的±号东意义与应新用（单对酒称截面，屠弯矩作用哨在对称轴辈平面内，吩且使较大驻翼缘受压疼）。注意塑命性发展烟系数的乏取用（绘同梁）刚度－－欣控制构件爆的长细比第3节仍压弯撇构件的洁整体稳吉定整体稳榆定包括阶两方面狸－弯矩贸作用平构面内的弯曲失稳及弯矩作用平面棒外的弯扭失稳。整体稳弯定的计驻算第4节休实腹式压母弯构件的赴局部稳定应力梯度抬的概念梁：倒轴香力构件扫：拉、压士弯构件矮：翼缘的局拿部稳定－愈受力简单妈，同梁按盖等强原则腹板的局阵部稳定－誓受力复杂略，影响因举素多，等丢强原则。腹板局级部稳定定的主要呈影响因碧素:剪、正应滤力比：正应力枣梯度：塑性区晴发展深抬度第5节意格构式截嚼面压弯构架件一般宜祥采用缀耕条式，带当弯矩植较小时榆也可以支采用缀必板式。一般弯漫矩绕虚览轴作用恐，特殊止情况弯村矩也可遮绕实轴鞭作用。弯矩绕实继轴作用时痛，整体稳冻定计算同侵实腹式截巩面，但平恩面外稳定向计算时，航稳定系数膜应按换算贵长细比λ0x计算，梁共弯稳定系诊数φb＝1.0摧。弯矩绕实泻轴作用时凉：弯矩作用挨平面内的懒整体稳定或－－不考虑局塑性发绕展弯矩作用乐平面外的峡整体稳定邀－－不需验算，但需盼保证单颠肢的两向稳介定性。单肢稳定已－－分肢舞相同时验封算较大分徐肢；分肢违不同时应趋分别验算羞两单肢晚。缀材设呜计－－蕉按实际员剪力及全中昌较大值骨。局部稳定佳：两肢件抛应按轴压构件控制局也部稳定任。第6节溪例题验算下图骡示压弯构腔件的强度牵及平面内楼、外的整衡体稳定性岁。已知：Q彩235钢皮，A=2崖0cm2，Ix＝346茄.8cm4，Iy＝43昼.6c搞m4，y1＝4.寨4cm隔，翼胖缘侧向传1/3肿跨处设违置两个孟侧向支陈承。解：1些、参数振计算2、强稍度计算结论：衣强度满雷足要求趟。3、弯兼矩作用闲平面内闲的稳定赴性结论：给平面内岗整稳不嚷满足。4、平末面外的遭整体稳尝定性结论：平膀面外整稳罪满足。试卷题型劳分析一、填腥空题－扶主要考栋查一些妻基本概只念根据题意蚕在空格处衰添上相关牛内容，涉庄及1～6粘章所有内领容，共计轧10道题辨。例题：1、冷躲弯性能唯是判别今钢材塑性及冶金质粥量的综合捞指标。2、钢昨材强度怨设计值设f与强址度标准虫值fy劫的关系标为f＝f拳y/γ。3、残余蔑应力为构币件内部自相平仇衡的内力，秤其对构件门的强度无影响。试卷题董型分析二、单项点选择题－括主要考查朵基本概念根据题际意，在发给定的渔答案中烦选择