钢结构基本知识.pptx

会计学;第一章 概述;第一章 概述;第一章 概述;第一章 概述;第二章 钢结构的材料;第二章 钢结构的材料;第二章 钢结构的材料;三、炼钢的脱氧方法 ● 脱氧剂——Mn、Si等 ● 沸腾钢——用Mn脱氧，不充分，质量不好，成本低。 ● 镇静钢——除锰外，还用硅和铝为脱氧剂，脱氧完全，质量好，成本高。 ● 半镇静钢——介于沸腾钢和镇静钢之间。 ;四、钢材的力学性能 1、钢材均匀受拉时的力学性能 ● б—ε曲线五个阶段：①弹性阶段；②弹塑性阶段；③屈服阶段；④强化阶段；⑤颈缩阶段。 ● 强度指标： ①屈服强度fy；②抗拉强度fu ● 理想的弹塑性体 ● 塑性性能： ①伸长率δ10和δ5； ②断面收缩率ψ;第10页/共83页;● 钢材的物理性能指标：①弹性模量E＝206×103（N/mm2）②剪切模量G＝79 ×103（N/mm2） ；③线膨胀系数α＝12 ×10-6 ；④质量密度ρ＝7850kg/m3 。 2、冷弯性能 不分层、不裂纹 3、冲击韧性αk 断裂工程中吸收能量 的能力αk ＝A k /A（J/cm2） ;第12页/共83页;五、钢结构对材料的要求 ● 较高的抗拉强度fu和屈服点fy ● 较高的塑性和韧性 ● 良好的工艺性能（冷、热加工性能和可焊性） 六、钢材的破坏形式 塑性破坏和脆性破坏 ● 塑性破坏：б＝fu发生，变形超过材料的变形能力。破坏前发生较大的塑性变形，断口呈纤维状,色泽发暗。 ● 脆性破坏： б＜fu 甚至б＜fy，没有明显的塑性变形，破坏突然，没有预兆。断口平直呈晶粒状,色泽发亮。 ● 在设计、施工和使用钢结构时，应当注意防止出现脆性破坏 ;七、影响钢材力学性能的因素 ●化学成分的影响：含C量增加，强度增高，塑性降低； S、P、O、N为有害元素，必须严格控制；Mn和Si为有益元素，要适量。 ● 冶金缺陷的影响：镇静钢的屈服点高于沸腾钢（约40N/mm2 ）；非金属夹杂、裂纹、分层等。 ● 时效的影响：钢材随时间的增长，强度增加、塑性降低而脆性增加。 ●冷作硬化的影响：钢材在冷加工（拉、剪、冲、压、拔等）的条件下，强度增加、塑性降低而脆性增加。 ; ●温度的影响：低温冷脆；冷脆转变温度（冷脆临界温度) ● 应力集中的影响：在空洞、槽口、凹角、裂缝、截面变化处，产生局部高峰应力—应力集中现象。 应力集中：产生同号平面或立体应力场，钢材变脆。 ● 时效的影响：钢材随时间的增长，强度增加、塑性降低而脆性增加。 ●疲劳的影响：钢材在连续反复或循环荷载作用下，当应力循环次数n达到某个大数时，发生突然的脆断。此时，应力б＜fu 甚至б＜fy —疲劳破坏。 ;八、钢材的规格和选用 1、钢材的规格 ●热轧钢板：①厚钢板（厚4.5～60mm）；②薄钢板（厚0.35～4mm）；③扁钢（厚4~60mm，宽30～200mm）。 ● 普通热轧型钢：①角钢：等边和不等边；②槽钢：热轧普通槽钢和低合金热轧轻型槽钢；③工字钢：同槽钢；④钢管：有无缝和焊接两种；⑤H型钢：宽翼缘工字钢。 ● 薄壁型钢：用薄钢板（1.5～5.0mm)经模压和冷弯而成，一般为Q235或Q345钢。 ● 各种彩钢板和压型钢板。 ;第17页/共83页; 2、钢材的选用 ●结构的重要性：一级（重要的）、二级（一般的）和三级（次要的）。 ● 荷载情况：分静态荷载和动态荷载。直接承受动力荷载和强烈地震区的结构，选用性能好的钢材。 ● 连接方法：焊接结构和非焊接结构。焊接结构由于受焊接应力和焊接变形等的影响，选用Q235-B等可焊性好的钢材。 ● 结构所处的温度和环境：例低温冷脆、露天时效、腐蚀、疲劳断裂等。 ● 钢材厚度。厚度大的焊接结构应采用材质好的钢材。;第三章 钢结构的连接;1、焊缝连接的特点 ● 构造简单，连接方便； ● 用料经济，不削弱截面； ● 加工方便，可实现自动化操作； ● 密闭性好，结构刚度大； ● 缺点：焊接应力和焊接变形；热影响区材质变脆；对裂纹比较敏感；低温冷脆；对动力荷载比较敏感，等。; 2、铆钉连接的特点 ● 塑性和韧性较好； ● 连接紧密，传力方便； ● 用于直接承受动力荷载的结构中（如桥梁）； ● 缺点：构造复杂，费工费料。很少使用。 3、螺栓连接的特点 分普通螺栓连接和高强螺栓连接 （1）普通螺栓连接 ● A、B、C三级：A和B为精制螺栓，C级为粗制螺栓； ● 材料等级： A和B为8.8级，C级为4.6级或4.8； ● 加工：A、B级由毛坯在车床上精确加工而成——精制；C级为由未经加工的圆钢压制而成——粗制；;● 螺孔：A、B级需要钻模钻成（Ⅰ类孔），孔径比螺杆大0.3mm左右；C级为一次冲成或不用钻模钻成（Ⅱ类孔