鋼結構課程總結

時間：2020-12-26 17:28:25 工作總結范文我要投稿

鋼結構課程總結范文

　　《鋼結構基礎》是一門重要的專業課程，通過對這門專業課程的學習我們要達到以下幾點目標：掌握鋼結構的特點和鋼結構的應用范圍；理解鋼結構按極限狀態的設計方法，掌握其設計表達式的應用；初步了解鋼結構的主要結構形式；了解鋼結構在我國的發展趨勢；為進一步深入學習鋼結構知識打下基礎。

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　　一、鋼結構的概念、特點及應用

　　由型鋼和鋼板連接成基本構件，然后運至現場組裝成整體結構形式，稱為鋼結構。鋼結構具有以下集中特點：①輕質高強；②塑性韌性好；③施工周期短；④材質均勻；⑤氣密性和水密性好；⑥耐腐蝕性差；⑦耐火但不耐熱；⑧低溫冷脆。

　　鋼結構的合理應用范圍主要取決于鋼結構本身的特性，從技術角度看，鋼結構的合理應用范圍包括以下幾個方面：①大跨度結構；②重型廠房結構；③受動力荷載影響的結構；④可拆卸的結構；⑤高聳結構和高層建筑；⑥容器和其他構筑物；⑦輕型鋼結構。

　　二、鋼結構的極限狀態

　　《鋼結構設計規范》除疲勞計算外，采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，用分項系數的設計表達式進行計算。當結構或其組成部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求時，此特定狀態就稱為該功能的極限狀態。

　　1、承載能力極限狀態：包括構件和連接的強度破壞、疲勞破壞和因

　　過度變形而不適于繼續承載，結構和構件喪失穩定，結構轉變為機動體系和結構傾覆。

　　2、正常使用極限狀態：包括影響結構、構件和非結構構件正常使用或外觀的變形，影響正常使用的振動，影響正常使用或耐久性能的局部損壞。

　　三、鋼結構的材料

　　1．對鋼結構用鋼的基本要求

　�。�1）較高的抗拉強度，和屈服點；

　�。�2）較高的塑性和韌性；

　�。�3）良好的工藝性能；

　�。�4）根據具體工作條件，有時還要求鋼材具有適應低溫、高溫和腐蝕性環境的能力。

　　2．鋼材的主要性能

　　（1）強度性能

　　比例極限；屈服點；抗拉強度或極限強度。

　�。�2）塑性性能

　　伸長率：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。

　�。�3）冷彎性能

　　冷彎性能由冷彎試驗確定。試驗時使試件彎成l80°，如試件外表面不出現裂紋和分層，即為合格。冷彎性能合格是鑒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。

　�。�4）沖擊韌性

　　韌性是鋼材強度和塑性的綜合指標。由于低溫對鋼材的脆性破壞有顯著影響，在寒冷地區建造的結構不但要求鋼材具有常溫（20℃）沖擊韌性指標，還要求具有負溫（0℃、-20℃或-40℃）沖擊韌性指標，以保證結構具有足夠的抗脆性破壞能力。

　　3.鋼材的選擇

　　選擇鋼材時考慮的因素有：

　　1）結構的重要性：重要結構應考慮選用質量好的鋼材；一般工業與民用建筑結構，可選用普通質量的鋼材。

　　2）荷載情況：直接承受動力荷載的結構和地震區的結構，應選用綜合性能好的鋼材；一般承受靜力荷載的結構則可選用價格較低的Q235鋼。

　　3）連接方法：焊接結構對材質的要求應嚴格一些。

　　4）結構所處的溫度和環境：在低溫條件下工作的結構，尤其是焊接結構，應選用具有良好抗低溫脆斷性能的鎮靜鋼。

　　5）鋼材厚度：厚度大的焊接結構應采用材質較好的鋼材。

　　四、軸心受力構件

　　（一）軸心受力構件的強度和剛度

　　1．軸心受力構件的強度計算

　　軸心受力構件的強度是以截面的平均應力達到鋼材的屈服點為承載力極限狀態。

　　2．軸心受力構件的剛度計算

　　軸心受力構件的剛度是以限制其長細比保證

　　（二）軸心受壓構件的整體穩定

　　1．理想軸心受壓構件的屈曲形式

　　理想軸心受壓構件可能以三種屈曲形式喪失穩定：

　　①彎曲屈曲雙軸對稱截面構件最常見的屈曲形式。

　�、谂まD屈曲長度較小的十字形截面構件可能發生的扭轉屈曲。 ③彎扭屈曲單軸對稱截面桿件繞對稱軸屈曲時發生彎扭屈曲。

　　2．理想軸心受壓構件的彎曲屈曲臨界力

　　若只考慮彎曲變形，臨界力公式即為著名的歐拉臨界力公式。

　�。ㄈ┹S心受壓構件的局部穩定

　　一般組成軸心受力構件的板件的厚度與板的寬度相比都較小，如果這些板件過薄，則在壓力作用下，板件將離開平面位置而發生凸曲現象，這種現象稱為板件喪失局部穩定。

　　五、鋼結構的連接

　　（一）螺栓連接

　　螺栓連接分普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩大類

　　1、普通螺栓連接

　　普通螺栓分為A、B、C三級。A級與B級為精制螺栓，C級為粗制螺栓。A、B級精制螺栓表面光滑，尺寸準確，對成孔質量要求高，制作和安裝復雜，價格較高，已很少在鋼結構中采用。A、B級精制螺栓的'區別僅是螺栓桿長度不同。C級螺栓一般可用于沿螺栓桿

　　軸受拉的連接中，以及次要結構的抗剪連接或安裝時的臨時固定。

　　2、高強度螺栓連接

　　高強度螺栓連接有摩擦型連接和承壓型連接兩種類型。

　�。�1）摩擦型連接：只依靠被連接板件間強大的摩擦力傳力，以摩擦力被克服作為連接承載力的極限狀態。為了提高摩擦力，對被連接件的接觸面應進行處理。

　�。�2）承壓型連接：允許接觸面發生相對滑移，以栓桿被剪壞或被承壓破壞作為連接承載力的極限狀態。

　　高強度螺栓性能等級包括8.8級和10.9兩種。摩擦型連接的螺栓孔徑比螺栓公稱直徑d大1.5-2.0mm，承壓型連接的螺栓孔徑比螺栓公稱直徑d大1.0-1.5mm；承壓型連接的承載力比摩擦型連接高，可節約螺栓。但剪切變形大，故不得用于承受動力荷載的結構中。

　　（二）焊接

　　鋼結構中一般采用的焊接方法有：電弧焊、電渣焊、氣體保護焊和電阻焊等。

　　1、焊縫連接的優缺點

　�。�1）優點：焊件間可直接相連，構造簡單，制作加工方便；不削弱

　　截面，用料經濟；連接的密閉性好，結構剛度大；可實現自動化操作，提高焊接結構的質量。

　�。�2）缺點：在焊縫附近的熱影響區內，鋼材的材質變脆；焊接殘余

　　應力和變形使受壓構件承載力降低；焊接結構對裂紋很敏感，低溫時冷脆的問題較為突出。

　　2、焊縫的形式

　�。�1）角焊縫

　　角焊縫按其截面形式可分為直角角焊縫和斜角角焊縫。兩焊腳邊的夾角為90°的焊縫稱為直角角焊縫，直角邊邊長hf稱為角焊縫的焊腳尺寸，he＝0.7hf為直角角焊縫的計算厚度。斜角角焊縫常用于鋼漏斗和鋼管結構中。對于夾角大于135°或小于60°的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫（鋼管結構除外）。

　　（2）對接焊縫

　　坡口形式與焊件厚度有關。當焊件厚度很�。ㄊ止ず�6mm，埋弧焊10mm）時，可用直邊縫。對于一般厚度（t=10～20mm）的焊件可采用具有斜坡口的單邊V形或V形焊縫。斜坡口和離縫c共同組成一個焊條能夠運轉的施焊空間，使焊縫易于焊透；鈍邊p有托住熔化金屬的作用。對于較厚的焊件（t＞20mm），則采用U形、K形和X形坡口。對于V形縫和U形縫需對焊縫根部進行補焊。對接焊縫坡口形式的選用，應根據板厚和施工條件按現行標準《建筑結構焊接規程》的要求進行。凡T形，十字形或角接接頭的對接焊縫稱之為對接與角接組合焊縫。

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