《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虑节姑轴压咸构件卡的整屠体稳拘定典型吃的失光稳形拉式－似弯曲镰失稳锐、扭唇转失假稳及图弯扭述失稳调；理想庄构件透的弹皮性弯草曲稳灿定－达欧拉碧公式绿；弹塑胀性弯闸曲失掀稳－布切线份模量糕理论猪；实际陶构件冠的初演始缺祝陷－俯初弯果曲、馋初偏锯心、希残余材应力欣；初始民缺陷类的影所响；肢宽躺壁薄筹的概摄念；格构抓式截斜面－释缀条比式与谷缀板使式；格构弹式轴径压构鱼件换尊算长扯细比巡寿的概裁念与盼计算办；格构喂轴压鹅构件鸦两轴铅等稳炮的概盯念（洋实腹柿式同态）；单肢社稳定扔性的猪概念窑。掌握愉整体枯稳定杨的计木算公箩式与哥方法旺；第4肚节租实史腹式独截面本局部爸稳定局部泛稳定仗的概爆念－仙板件愁的屈某曲，葡局部学失稳砖并不赚意味临构件纱失效丘，但僵是局怖部的谣失稳旧会导判致整刑体失瓣稳提傅前发绸生；皇局部课稳定彼承载炼力与现支承巧条件睛、受摧力形还式与降状态懒及板扎件尺壁寸有差关。局部沈稳定单的保叔证原狮则－虫保证快整体艰失稳促之前咸不发瘦生局隐部失患稳等稳娃原则谣－局纽奉部稳访定承仁载力穿等于宿整体粮稳定素承载姿力。等强绣原则拔－局备部稳捏定承耕载力岛等于瞎某一担整体质稳定暑达不芹到的猛强度烈值。局部红稳定绞的控姑制方采法－蠢限制姑板件堂的宽隆（高惜）厚风比。掌握疫工字湿形截责面局块部稳形定的抱计算体公式画与方诞法。第5项节胁例题腹详解例题语1右图祸示轴凝心受形压构睛件，Q2露35枪钢，庭截面顺无消拨弱，翼缘娃为轧猛制边逆。问：谁1、项此柱值的最旁大承丽载力缸设计块值N汽？2、此柱珍绕y料轴失剖稳的筹形式？3、爆局部云稳定曾是否辞满足掘要求响？解：1、患整体周稳定乓承载茫力计浙算对x涝轴：翼缘独轧制智边，鞠对x表轴为吸b类希截面劲，查部表有涌：对x宪轴：翼缘拉轧制养边，琴对y渗轴为阶c类兄截面量，查俊表有炸：由于炭无截陆面消旅弱，蝴强度抱承载烤力高葬于稳牌定承渡载力治，故执构件遭的最大印承载纽奉力为她：2、议绕y窃轴为袋弯扭买失稳3、便局部搅稳定障验算⑴、碍较大阁翼缘呼的局聋部稳候定结论精：满雪足要筑求⑵、碌腹板进的局横部稳盟定结论耻：满描足要诱求第5聚章这受弯勾构件卸（梁局）第1完节翠概述正常梦使用估极限莫状态种：控腐制梁渡的变帆形承载投能力教极限医状态警：强寇度、遮整体翠稳定福、局尘部稳协定梁的汪截面差：型集钢梁蹄与组素合梁梁格膜布置傅：简是单梁邪格、芳普通慈梁格泻、复验杂梁薯格。第二首节迷梁的篇强度戏与刚掘度梁的单工作旨状态弹性索阶段晓－边锣缘屈朱服塑性霸铰－顺全截摔面屈围服考虑大部分贵发展饭塑性剃，塑就性发幕展系担数不考芒虑塑椒性发安展的碰情况秋－p种14驱2（考动力榴荷载风、翼嗓缘宽肌厚比锡）掌握渔工字疼型截蹦面的腊塑性峡发展雾系数梁的浇强度证－抗镰弯、颠抗剪势、局屠部承料压及紧折算篇应力杰（掌饼握计蛾算方家法－促系数洞的取畜用、煮验算植部位论）梁的舰刚度狐－控岭制挠恒跨比第3招节曲梁的距整体煮稳定失稳喘机理伤－－撞重点连掌握梁的径失稳混形式端－－毅弯扭刺失稳纤（侧做向弯借扭失亚稳）提高众梁整爪体稳之定的诉措施梁的脑支座谅问题梁的疏侧向移支承锹的受裳力－第4议节坡梁锹的截秧面设柏计梁高浑度的冈确定描－最氏小高五度、浓最大核高度员及经饶济高们度。第五廉节石梁的岂局部留稳定母与加炸劲肋一、勇翼缘办的局副部稳产定保证俊原则宴－等骑强原坝则二、述腹板亡加劲荒肋腹板漫局部责稳定锐的设安计原硬则限制辛高厚万比－循不经颜济，晓不采陡用允许虫局部垫失稳熔－考辈虑屈钟曲后亮强度示（轻套钢结赔构采电用）用加昨劲肋聚减小昏腹板发支承蜘尺寸达提高骄局稳键承载色力（皮普钢日）加劲布肋的叶种类汽－横茂向、全纵向蜓及短净加劲饥肋。加劲击肋的胁布置摊p1责69渴表5串.1香0加劲晒肋的陈构造霸p1活69俱表5识.1恒0注采及p悦17躬2支承骗加劲告肋－零加强驳的横镰向肋伸，除及满足湾横向梨肋的睡构造陆要求洋外，耽还应暑满足火受力额要求叹。支承碌肋分角平板钢式与巧凸缘油式－恐凸缘母式应须控制励凸缘梁长度柴≤2场t第6裂章践拉弯季与压呀弯构接件第1型节朗概述拉弯纹、压站弯构歼件实惑际为蒜轴力茄构件姨与受睡弯的呈组合三种义典型赶的拉级、压饭弯构芹件正常载使用砌极限奔状态找－控蹦制构石件的页长细列比承载慎能力价极限异状态析－强惕度、涉整体间稳定恩及局脏部稳序定截面版形式胁－实扔腹式贯、格祖构式丘（一撇般选熔用缀蛛条式擦）第2吧节胞拉、科压弯鸭构件植的强何度与腥刚度理解茅公式比中的铺±号混意义盯与应羊用（圾单对崇称截凭面，互弯矩眼作用费在对贵称轴抹平面滴内，拘且使榴较大湾翼缘丘受压桨）。注意法塑性冬发展笼系数慎的取莲用（舟同梁脑）刚度汗－－服控制音构件瓦的长醋细比第3牙节遍压弯狮构件盛的整围体稳科定整体洲稳定烈包括称两方羽面－减弯矩谨作用北平面他内的弯曲姑失稳及弯电矩作用速平面嚼外的弯扭有失稳。整体悄稳定驴的计揉算第4熟节加实腹煎式压搅弯构芽件的翼局部债稳定应力蜻梯度街的概业念梁：棉轴坦力构币件：拉、周压弯和构件毕：翼缘妈的局辣部稳踏定－驼受力被简单苍，同够梁按搂等强它原则腹板括的局垃部稳桥定－相受力样复杂诸，影扎响因托素多宾，等冤强原倦则。腹板覆局部牙稳定伯的主沃要影带响因音素:剪、吴正应忧力比端：正应宣力梯侦度：塑性脏区发刚展深目度第5考节惕格构期式截呆面压氧弯构注件一般挨宜采返用缀催条式挪，当蜂弯矩讽较小扮时也些可以贩采用尾缀板鸣式。一般喇弯矩升绕虚喉轴作窃用，贴特殊舅情况量弯矩猎也可抓绕实槽轴作厉用。弯矩朵绕实撒轴作昆用时绞，整微体稳瘦定计群算同致实腹敢式截谷面，救但平主面外狭稳定浸计算传时，阁稳定蝇系数熔应按声换算寇长细奸比λ0x计算气，梁衬弯稳喊定系安数φb＝1裁.0觉。弯矩休绕实崖轴作万用时龙：弯矩院作用兽平面饭内的区整体五稳定烧－－不考净虑塑从性发拣展弯矩吩作用宫平面尘外的绸整体乒稳定蚊－－不需对验算，但锄需保嚷证单爆肢的两艇向稳余定性避。单肢潜稳定炒－－招分肢滴相同影时验伐算较贿大分翁肢；滴分肢伍不同宣时应箩分别验合算两鄙单肢演。缀材窝设计些－－绞按实贡际剪柿力及词中较区大值载。局部赢稳定猎：两确肢件昌应按轴压魂构件控制大局部画稳定卧。第6蚕节来例题验算酿下图遗示压卵弯构朱件的筑强度拳及平萝面内烟、外忽的整滋体稳彼定性抽。已知迅：Q泄23昂5钢掩，A形=2悼0c锯m2，Ix＝3忍46矿.8穗cm4，宪Iy＝4宋3.粥6c达m4，y1＝4笼.4蚁cm旦，恭翼缘谷侧向毕1/瓶3跨过处设帐置两惕个侧籍向支合承。解：妻1、笨参数升计算2、纳强度削计算结论缺：强此度满纯足要身求。3、长弯矩王作用顽平面朽内的脖稳定迹性结论否：平许面内笑整稳泛不满配足。4、成平面布外的效整体能稳定慨性结论划：平棚面外射整稳尽满足丽。试卷揉题型涛分析一、僻填空眼题－添主要渡考查饼一些遣基本炉概念根据司题意艘在空遣格处悦添上讽相关烫内容搁，涉掘及1挣～6腊章所向有内坟容，关共计迅10烛道题惜。例题京：1、荡冷弯想性能谋是判棉别钢援材塑性及冶金岭质量的综梅合指江标。2、驾钢材不强度好设计察值f糊与强尼度标慕准值番fy平的关沃系为f＝勿fy忽/γ。3、漠残余济应力淹为构坑件内著部自相国平衡的内梅力，映其对球构件弃的强度无影乎响。试卷僻题型欺分析二、消单项摄选择箭题－桐主要菌考查捎基本急概念根据碌题意码，在绩给定形的答捆案中沟选择灾一项作填入搅空格锁，涉路及1～民6章呈内容绞，共用计1呈0道膊题。例题1