项目六、钢结构知识资料.ppt

1 钢结构的材料 一、钢结构是以钢板、型钢、薄壁型钢制成的构件，通过焊接、铆接、螺栓连接等方式而组成的结构，其特点： 　　（1） 钢材强度高，结构自重轻 　　（2） 塑性、韧性好 　　（3） 材质均匀 　　（4） 工业化程度高 （5） 可焊性 　　（6） 耐腐蚀性差 　　（7） 耐火性差 　　（8） 低温和其他条件下，可能发生脆性断裂。 2 钢结构连接 （2）埋弧焊（自动或半自动） 3.气体保护焊 4、焊接连接形式和焊缝形式 （2）.焊缝形式 5.焊缝代号 1、对接焊缝的构造 2、V形、U形坡口焊缝单面施焊，但背面需进行补焊； 3、对接焊缝的起、灭弧点易出现缺陷，故一般用引弧板引出，焊完后将其切去；不能做引弧板时，每条焊缝的计算长度等于实际长度减去2t1，t1—较薄焊件厚度； 4、当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时，应做坡度不大于1:2.5(静载)或1:4(动载)的斜角，以平缓过度，减小应力集中。 1、角焊缝的形式和受力分析 2、角焊缝的构造 (2).最小焊脚尺寸hf,min 为了避免在焊缝金属中由于冷却速度快而产生淬硬组织，导致母材开裂，hf,min应满足以下要求: (3).侧面角焊缝的最大计算长度 侧面角焊缝在弹性工作阶段沿长度方向受力不均，两端大而中间小。焊缝长度越长，应力集中系数越大。如果焊缝长度不是太大，焊缝两端达到屈服强度后，继续加载，应力会渐趋均匀；当焊缝长度达到一定的长度后，可能破坏首先发生在焊缝两端，故： (4).侧面角焊缝的最小计算长度 对于焊脚尺寸大而长度小的焊缝，焊件局部加热严重且起落弧坑相距太近，以及可能产生缺陷，使焊缝不可靠。故为了使焊缝具有一定的承载力，规范规定： (5). 搭接连接的构造要求 当板件端部仅采用两条侧面角焊缝连接时： A、为了避免应力传递的过分弯折而使构件中应力 不均，规范规定： D. 在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度 的5倍，且不得小于25mm。 四、 焊接应力和焊接变形 1、焊接残余应力的分类及其产生的原因 （1）焊接残余应力的分类 a、纵向焊接残余应力—沿焊缝长度方向; b、横向焊接残余应力—垂直于焊缝长度方向; c、沿厚度方向的焊接残余应力。 (2)焊接残余应力产生的原因 a.纵向焊接残余应力 1、螺栓的种类 （2）高强度螺栓 （3）螺栓排列的要求 a.受力要求: 垂直受力方向：为了防止螺栓应力集中相互影响、截面削弱过多而降低承载力，螺栓的边距和端距不能太小； 顺力作用方向：为了防止板件被拉断或剪坏，端距不能太小； 对于受压构件：为防止连接板件发生鼓曲，中距不能太大。 b.构造要求； 螺栓的边距和中距不宜太大，以免板件间贴合不密，潮气侵入腐蚀钢材。 3、螺栓连接的构造要求 为了保证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼接接头一端不宜少于两个永久螺栓，但组合构件的缀条除外； 直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽，或其他措施以防螺帽松动； C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接，以下情况可用于抗剪连接： (1)承受静载或间接动载的次要连接； (2)承受静载的可拆卸结构连接； (3)临时固定构件的安装连接。 型钢构件拼接采用高强螺栓连接时，为保证接触面紧密，应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件； 六、 螺栓连接的构造 （1）普通螺栓 C级---粗制螺栓 A、B级---精制螺栓 按其加工的精细程度和强度分为:A、B、C三个级别。 由45号、40B和20MnTiB钢加工而成，并经过热处理 45号－8.8级； 40B和20MnTiB－10.9级 （a）大六角头螺栓 （b）扭剪型螺栓 2、螺栓的排列 （1）并列—简单、整齐、紧凑所用连接板尺寸小，但构 件截面削弱大； B 错列 A 并列 中距 中距 边距 边距 端距 （2）错列—排列不紧凑，所用连接板尺寸大，但构件截 面削弱小； 一、受弯构件 1.实腹式受弯构件---梁 图1 梁的截面形式 3 钢结构构件 图2 工作平台梁格布置示例 图3 梁格形式 2 格构式受弯构件---桁架 简支梁式、连续式、伸臂式、悬臂式刚架横梁式 图5.4 梁式杵架的形式 （1）梁的强度 a.梁的抗弯强度 b.弹性阶段 c.弹塑性阶段 d.塑性阶段 规范：塑性发展深度a≤0.125h 3 梁的强度和刚度 图5.5 梁受弯时各阶段正应力的分布情况 在Mx作用下 在Mx和My作用下 Mx、My --- 绕x轴和y轴的弯矩 Wnx、Wny --- 对x轴和y轴的净截面模量 γx、γy --- 截面塑性