钢结构疲劳分析课件ppt.ppt

第六节钢的牌号、种类、代号、技术标准 钢材的种类、牌号和代号 1.种类 按用途分：结构钢、工具钢、特殊用钢 按化学成分分：碳素钢和合金钢 冶炼方法：平炉、氧气转炉、碱性转炉和电炉钢 浇铸办法：沸腾钢、半镇静钢和镇静钢和特殊镇静钢 钢结构常用的是碳素结构钢和低合金结构钢 2.碳素结构钢(GB700-2006) 分Q195、Q215、Q235、Q255、Q275无种 表示方法Q235-B.F (b、Z、TZ) 3.低合金钢(GB/T1591-??) 　 Q345、Q390等 4.桥梁用钢结构 钢材选用的基本原则和考虑因素 1.结构的类型和重要性 2.荷载特征（动、静） 3.连接方法 4.工作环境温度 5.钢材厚度 承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉Q235(3号钢)(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》(GB700-2006)、《低含金结构钢技术条件》 (GB/T1591-94)和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第七节 常用钢材的规格 钢板 －宽度×厚度 热轧型钢 冷加工型材 第四节　钢材的疲劳和疲劳计算 一、钢材的疲劳与钢构件和连接的疲劳曲线 　　　疲劳(fatigue)的定义：钢材在循环应力多次反复作用下裂纹生成扩展以致断裂破坏的现象． 　　　疲劳破坏特点：破坏时应力小于抗拉强度甚至低于屈服应力，呈现突然的脆性破坏 　　 破坏的因素：钢材的质量、构件的几何尺寸、缺陷等．循环应力的特征和循环次数：应力谱应力比 和应力幅 为钢材的极限疲劳强度或耐久疲劳强度 常取n≥5×106时的疲劳强度为耐久疲劳强度 疲劳强度与应力循环次数的关系当 一定时， 随循环次数的增大而降低。当应力循环无穷多次构件不致发生疲劳破坏对应的　　　为疲劳强度极限 、 哪个对n影响大？ 钢材在轧制、制造、（调直、气割、加工、装配）焊接部位常有很大的残余应力，其峰值常接近或达到钢材的屈服强度fy，实际应力是荷载应力同残余应力的叠加，变化范围为（fy－ ）到fy则应力比为 不同类型的钢构件或连接对应的参数C和 也应取不同的数值 分为8类 注：疲劳破坏应力幅或疲劳容许应力幅，同n、构件连接、构造细节和应力集中程度 ，而钢材强度等级对疲劳破坏应力幅或疲劳寿命的影响并不显著 详附表2-1 二、钢构件和连接的疲劳计算 　　　对象：承受动力荷载作用的钢结构构件（如吊车梁、吊车桁架、工作平台梁等）及其连接，应力变化的循环次数n≥5x104且出现拉应力时作疲劳计算。 1.常幅疲劳： 2.变幅疲劳：线性疲劳累积损伤原理 重级工作制硬钩吊车取 1.0 重级工作制软钩吊车取 0.8 中级工作制软钩吊车取 0.5 作业 2-2 香港汇丰银行 建筑设计：诺曼.福斯特 Norman Foster and Partners 结构设计：奥雅纳 Ove Arup and Partners 建造地及时间：香港 Hong Kong, China, 1979 to 1986 ????????????????????????????????????????????????????  香港汇丰银行 夜景 香港汇丰银行 悬挂结构（巨型框架结构） 1985年建成的香港汇丰银行大楼．地面以下四层，基础埋深为-20m，地面以上43层，高175m；采用矩形平面，底层平面尺寸为55m×72m。建筑规划要求大楼底层为全开敞式大空间，与前面的皇后广场自然地连成一片．由于开敞底层限制了上部框架落地，最后确定采用钢结构悬挂体系。由八根“格构柱”和五层纵、横向桁架粱组成悬挂体系的主构件(下图)，承担着整个大楼的全部水平荷载和竖向荷载．每根格构柱是由两个方向间距分别为4．8m和5．1m的四根圆形钢管；以及沿高度每隔3．9m的四根纵、横向变裁面箱形梁所组成。沿房屋的横向，构架柱的净距为11．1m；沿房屋的纵向，一对格构柱之间的净跨度为33．6m，两端悬臂长度为10．8m。各道桁架梁之间的4—7层楼板，通过吊杆悬挂在上一层的桁架梁上。 香港汇丰银行 有趣的楼梯入口 大堂 香港汇丰银行 立面细部 大堂自动扶梯平台