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汇报人：AA

2024-01-26

《钢结构考前复习》课件

目录

钢结构基本概念与特点

钢结构连接方法

钢结构构件设计与计算

钢结构稳定性分析

钢结构防腐防火措施

案例分析：典型钢结构工程实例

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钢结构基本概念与特点

钢结构是由钢材通过焊接、铆钉或螺栓连接等方式构成的结构体系。

定义

广泛应用于建筑、桥梁、塔桅、海洋平台等工程领域，特别适用于大跨度、高层、重载和动力作用强的结构。

应用领域

性能

钢材具有高强度、良好的塑性和韧性、可焊性和耐腐蚀性等优点。

分类

按化学成分可分为碳素钢和合金钢；按用途可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢等。

钢材具有高的强度，能够实现大跨度、重载结构的设计。

钢材在受力时能够产生较大的变形而不破坏，具有较强的抗震和抗风能力。

良好的塑性和韧性

高强度、轻质

工业化程度高

钢结构构件可以工厂化生产，质量稳定，安装方便，施工周期短。

环保

钢材可回收利用，符合绿色建筑和可持续发展的要求。

钢材在高温下容易失去承载能力，需要采取防火措施。

耐火性差

易腐蚀

对温度敏感

钢材在潮湿环境下容易生锈腐蚀，需要采取防腐措施。

钢材在不同温度下存在热胀冷缩现象，需要考虑温度应力对结构的影响。

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钢结构连接方法

焊接变形控制

采取合理的装配顺序、焊接顺序、刚性固定等措施控制焊接变形。

焊接工艺参数

包括焊接电流、电压、焊接速度、预热温度等，需根据具体情况进行调整。

坡口制备

根据板厚、接头形式、焊接方法等因素确定坡口形式和尺寸。

焊接连接方法

熔化焊、压力焊、钎焊等。

焊接材料选择

根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能等因素选用合适的焊接材料。

选用原则

根据连接板的厚度和孔径选择合适的螺栓长度。

考虑使用环境，选择具有相应防腐措施的螺栓。

螺栓连接类型：普通螺栓连接和高强度螺栓连接。

根据受力情况选择螺栓类型和规格。

考虑连接的紧密性和防松要求，选择合适的螺栓头和螺帽形式。

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通过铆钉将两个或多个构件连接在一起，常用于薄板连接。

铆钉连接

通过销轴将两个构件连接在一起，可以实现转动或滑动。

销轴连接

如卡扣连接、拉铆连接等，适用于特定场合和要求的连接。

其他连接方式

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钢结构构件设计与计算

根据荷载、长细比和支撑条件，选择合适的截面形式（如工字形、圆形等）和尺寸。

柱的截面形式与尺寸选择

强度与刚度验算

柱的整体稳定性验算

柱脚设计

对选定的截面进行正应力、剪应力和刚度验算，确保满足规范要求。

考虑柱的长细比、支撑条件和整体稳定系数，进行整体稳定性验算。

根据荷载和支撑条件，设计合理的柱脚连接方式和构造措施。

根据荷载、跨度和支撑条件，选择合适的截面形式（如工字形、箱形等）和尺寸。

截面形式与尺寸选择

对选定的截面进行正应力、剪应力和刚度验算，确保满足规范要求。

强度与刚度验算

考虑构件的侧向支撑条件和整体稳定系数，进行整体稳定性验算。

整体稳定性验算

对构件的受压翼缘、腹板等进行局部稳定性验算，防止局部失稳。同时，对于拉弯构件，还需注意受拉翼缘的稳定问题。

局部稳定性验算

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钢结构稳定性分析

钢结构稳定性是指结构在荷载作用下，保持原有平衡形态的能力，是结构设计的基本要求之一。

稳定性概念

包括平衡分岔失稳、极值点失稳和跳跃失稳三种类型。其中，平衡分岔失稳是指结构达到临界荷载时，除原平衡状态外，还可能出现第二个平衡状态；极值点失稳是指结构达到最大荷载后，随着荷载增加，变形迅速增大，导致结构破坏；跳跃失稳是指结构在达到某一荷载时，突然从一个平衡状态跳跃到另一个平衡状态。

失稳类型

静力法

通过求解结构静力平衡方程，得到结构失稳的临界荷载和相应的变形。该方法适用于简单结构和线性分析。

动力法

将结构失稳问题转化为动力问题求解，通过分析结构的自振频率和振型，判断结构的稳定性。该方法适用于复杂结构和非线性分析。

有限元法

利用有限元软件建立结构模型，通过数值计算得到结构的稳定性分析结果。该方法具有广泛的适用性和较高的精度。

局部失稳现象

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钢结构中局部构件或连接在荷载作用下可能发生失稳现象，如梁的侧向屈曲、板的局部屈曲等。

局部稳定性分析方法

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针对不同类型的局部失稳现象，可采用相应的分析方法，如弹性稳定理论、塑性稳定理论等。同时，还需考虑材料非线性、几何非线性和边界条件等因素的影响。

加强局部稳定性的措施

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为提高钢结构的局部稳定性，可采取增加构件截面尺寸、加强支撑体系、优化连接设计等措施。

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钢结构防腐防火措施

在钢结构表面涂覆防腐涂料，形成一层保护膜，隔绝空气、水分和腐蚀性物质的接触，从而达到防腐的目的。

涂层保护法

利用电化学原理，在钢结构表面施加电流，使其成为阴极而得到保护。该方法常用于埋地或水下钢结构的防腐。

阴极保