钢结构深造班课件——第二章
钢结构工程培训ppt课件
2 连接与拼装
钢构件的连接 方法有焊接、紧固 件连接(螺栓连接、 射钉、自攻钉、拉 铆钉)及铆接三种。
钢结构工程
铆接连接
广州电视塔外筒 南京大胜关长江大桥 钢结构焊接施工 高强螺栓连接施工
钢结构连接的种类及其特点
N a)
N b)
N c)
N
焊接连接
N
铆钉连接
连接 方法
焊接
优点
对几何形体适应性强，构造简单， 不削弱截面，省材省工，易于自 动化，工效高，
⑶ 允许偏差抽查：钢板抽查厚度，型钢抽查规格尺寸，每
一品种、规格各抽查5处。
⑷ 抽样复验：国外进口钢材、钢材混批、板厚≥40mm且
有Z向性能要求的厚板、结构安全等级为一级大跨度结构中主要受 力构件采用的钢材、设计有复验要求的钢材、对质量有疑义的钢 材应进行抽样复验。
钢结构工程
1 构件制作
钢结构构件制作一般在工厂进行，包括放样、号料、
4
用作钢结构 的钢材有钢板、 钢带、型钢(工 字钢、槽钢、角 钢)、钢管和钢 铸件等。
钢带
概述
工字钢
钢板
槽钢及角钢
钢管
概述
钢材的进场验收
⑴ 质量证明文件：钢材进场应有随货同行的质量合格证明
文件，进口钢材应有国家商检部门的复验报告；
⑵ 外观检查：钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷;
钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材 厚度允许偏差值的1/2，且锈蚀等级应在C级及C级以上。
钢结构工程
1
钢结构工程
1 钢结构特点 2 拼装与连接 3 钢结构安装
概述
钢结构优点：强度高、结构轻、施工周期短、精度高、截面小、 受力可靠、施工方便、密封性好、抗震性好、耐热性较好等优点
培训课件：钢结构共58页PPT
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
钢结构经典教程PPT课件
• --永久荷载设计值 在结构构件中或连接中产生的应力， 为标准值， 为分项系数，一般取1.2，当永久荷载效应对结构有利 时取1.0；
• 结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以 概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。
• 钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表 达的极限状态设计方法。
结构概率设计法
• 对结构设计中需要考虑的多种非确定性因素，如荷载、材料性 能等，运用概率论和数理统计的方法来寻找它们的规律性，从 而进行结构设计，这就是结构概率设计法。
• 荷载效应S：取决于各种荷载（恒载、活载、风、地震作用，温
度变化等）。
• 结构或构件的承载力或抗力R：取决于材料、构件的几何特性等。
结构概率设计法
• 设结构状态方程：Z=R-S • 当 Z>0 时，结构可靠；
• 当 Z<0 时，结构失效； • 当 Z=0 时，结构或构件承载能力处于极限状态。
结构概率设计法
• 在这里，燃烧的高温致使被飞机冲力撞剩的钢柱软化，而被撞击层以上楼层的重力在加速度作用下， 以雷霆万钧之势，造成了世界贸易中心遇袭后的必然结果——坍塌。所以，世界贸易中心只能是坍 塌，而不是倒塌。
钢结构抗腐蚀性较差
• 钢结构的最大缺点是易于锈蚀。新建造的钢结构一般都需仔细除锈、镀锌或刷涂料。以后隔一定时间又要 重新刷涂料，维护费用较高。目前国内外正在发展不易锈蚀的耐候钢，可大量节省维护费用，但还未能广 泛采用。
构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
网架结构
• 构成网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，由这些基本单元可组合成平面形状的三
(2024年)钢结构培训PPT课件
执行与记录
按照维护保养策略执行相关操作， 并做好记录，以便后续跟踪和管理 。
27
案例分析：典型钢
06
结构工程实例剖析
2024/3/26
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高层建筑中应用实例分享
上海中心大厦
冲击韧性
钢材在冲击载荷作用下抵抗断 裂的能力，反映钢材的脆性。
13
不同类型钢材特性比较
碳素结构钢
含碳量低，强度、硬度较低，但塑性 和韧性较好，易于加工和焊接。
低合金高强度结构钢
在碳素结构钢的基础上加入少量合金 元素，提高了强度和硬度，同时保持 良好的塑性和韧性。
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耐候钢
通过加入特殊元素使钢材具有耐大气 腐蚀性能，适用于户外或腐蚀环境中 的钢结构。
高层建筑
利用钢结构轻质、高强度的特点，实现高层建筑的大跨度、重载设计。
大跨度桥梁
应用钢结构网架、悬索等结构形式，实现大跨度桥梁的建设。
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发展趋势及应用领域
工业厂房
利用钢结构快速施工、灵活布局的特点，满足工业厂房的生产需求。
海洋工程
应用钢结构耐海水腐蚀的特点，建设海洋平台、船舶等工程设施。
电弧在焊剂层下燃烧进行焊接，生产效率 高，焊接质量好，适用于长焊缝中厚板焊 接。
CO2气体保护焊
氩弧焊
以CO2气体作为保护气体进行焊接，成本 低，效率高，但飞溅较大，适用于薄板及 全位置焊接。
以氩气作为保护气体进行焊接，焊接质量 高，适用于有色金属、不锈钢等高质量要 求的焊接。
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采用钢框架-核心筒结构体系，高度达632米，为世界第二高楼。通过高强度钢材和先进焊接技术实现 结构轻量化。
钢结构知识学习.pptx
p
p p
p
c=0.5~2mm c=3~4mm
c=2~3mm
c=2~3mm
p
c=3~4mm
第17页/共101页
c=3~4mm
当焊件厚度t≤6mm(手工焊)或t≤10mm(埋弧焊)时，可采用直边形焊缝；对 于一般厚度（t＝8～20mm），可采用单边V或V形焊缝，斜坡口和间隙c形成 一个焊条能够施焊的空间，使焊缝易于焊透；对于厚度t＞20mm，应采用施焊 空间更大的U形、K形或X形焊缝。
侧面角焊缝 正面角焊缝
N
28
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侧面角焊缝在外力作用下主要承受剪应力，塑性
较好，强度较低。在弹性阶段，应力沿焊缝长度方向
分布不均匀，两端大而中间小，破坏的起点常在焊缝
N
两端，破坏面约为45f
（
N
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破坏过程(演示)
正面角焊缝的应力状态比侧面角焊缝复 杂，截面上受正应力及剪应力作用，如图所示。 正面角焊缝的强度比侧面角焊缝高，但塑性较差， 焊缝根角处应力集中突出，常在此处首先出现裂纹而破坏。
高强螺栓：高强度螺栓用优质碳素钢或低合金钢制 作，并经过热处理，材料性能等级达到8.8级以上。高 强度螺栓按工作性能不同，又分为摩擦型连接和承压型 连接。
2
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（3）铆钉连接 铆钉（rivet）连接是将铆钉插入铆孔后施压使铆钉端部铆合，常用加热铆合，
也可在常温下铆合。铆钉连接的塑性、韧性较好，连接变形小，承受动力荷载时 抗疲劳性能好，适合于重型和直接承受动力荷载的结构。但由于铆钉连接费材费 工，噪音大，一般情况下很少采用。
焊济料斗
电极 焊缝
自动埋弧焊
移动方向 焊剂 焊件
钢结构培训课件
钢结构培训课件钢结构培训课件钢结构作为一种重要的建筑结构形式，具有高强度、轻质、耐久等优点，被广泛应用于工业建筑、商业建筑、桥梁等领域。
然而，钢结构的设计、施工和维护需要专业的知识和技能，因此，钢结构培训课件的编制与使用变得至关重要。
一、钢结构基础知识钢结构培训课件的第一部分应该包括钢结构的基础知识。
这部分内容可以介绍钢结构的定义、分类、组成部分等。
同时，还可以介绍钢材的性质和特点，如强度、延展性、耐腐蚀性等。
此外，还可以介绍钢结构的优点和应用领域。
二、钢结构设计钢结构培训课件的第二部分应该涵盖钢结构的设计。
设计是钢结构工程的核心环节，是确保钢结构安全可靠的基础。
这部分内容可以介绍钢结构设计的基本原理和方法，如荷载计算、结构分析、构件设计等。
同时，还可以介绍一些常见的钢结构设计规范和标准，如国家标准、行业标准等。
三、钢结构施工钢结构培训课件的第三部分应该涵盖钢结构的施工。
施工是将设计方案变为实际建筑的过程，对于保证钢结构的质量和安全至关重要。
这部分内容可以介绍钢结构施工的基本流程和方法，如制作构件、安装构件、焊接工艺等。
同时，还可以介绍一些常见的钢结构施工技术和注意事项，如焊接质量控制、防腐处理等。
四、钢结构维护钢结构培训课件的第四部分应该涵盖钢结构的维护。
维护是保证钢结构长期使用的关键，可以延长钢结构的寿命和减少维修成本。
这部分内容可以介绍钢结构维护的基本原则和方法，如定期检查、清洁保养、防腐处理等。
同时，还可以介绍一些常见的钢结构维护技术和注意事项，如防锈涂料选择、腐蚀检测等。
五、钢结构案例分析钢结构培训课件的最后一部分可以包括一些钢结构案例分析。
通过实际案例的介绍和分析，可以帮助学员更好地理解和应用钢结构的知识和技能。
这部分内容可以选择一些具有代表性的钢结构工程，如大型体育馆、高层建筑、桥梁等，介绍其设计、施工和维护过程中的关键问题和解决方案。
总结：钢结构培训课件的编制和使用对于提高钢结构工程师和技术人员的专业水平和实践能力具有重要意义。
钢结构上第二章学习课件
(2)弹塑性阶段(BC段): Et
(3)屈服阶段(CD段)： fy
(4)强化阶段(DG段)： fu
(5)颈缩阶段(GH段)：
d,
<4>
主要力学指标：
弹性模量E 屈服强度fy 抗拉强度fu
伸长率d
建筑钢材取屈服强度fy 为静力强度标准值。
E为常量，低碳钢有明显屈服点，对无明显屈服阶段 的钢材，以 f0.为2 名义（条件）屈服点。 fy作为破坏标志， fu/fy为强度储备，
图 3-4 冲击试验示意
试件
图 3-5 冲击试验
<8>
GB50017-2003规定: (1)对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击
韧性的合格保证。对结构工作温度不高于0℃ 但高于-20℃ 时 ，Q235钢和Q345钢应具有0℃ 冲击韧性的合格保证；对 Q390钢和Q420钢应具有 -20℃冲击韧性的合格保证。当结构 工作温度不高于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲 击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有 -40℃冲击韧 性的合格保证。
d表示塑性变形能力。
<5>
钢材设计强度的取用：
极限状态法设计强度：
f fy / R ， R 为材料分项系数
容许应力法中，容许应力
[ ] f y / K ，
K 为安全系数
理想弹塑性体的曲线
<6>
2．冷弯性能：指钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时 对产生裂纹的抵抗能力。是衡量钢材质量和塑性的综合 指标。 冷弯试验—冷弯角a
S热脆； P冷脆； O类似S; N类似P； H氢脆。 2．金属缺陷：
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2.1—2.2 钢结构的材料
钢结构对材料的要求及材料的破坏形式
⑴较高的抗拉强度和屈服点
屈服点fy衡量承载力的指标，fy越大结构所需钢材越少，节省资源
抗拉强度fu反映钢材的抗拉强度，fu越高安全系数就越大
塑性破坏：时间长，变形大
脆性破坏：时间短，变形小
因塑性破坏时间长，变形明显，易于补救，所以结构中要求
⑵较高的塑性和韧性
⑶良好的工艺性能（冷加工，热加工，焊接等通过加工不至于使结构造成较大的不利影响）
⑷具体的工作环境，要有特殊的要求（如高低温，腐蚀性等不利环境）
⑸注意钢材中硫、磷等少量元素的含量
§2.3 钢材的主要性能
受拉、受压及受剪时的性能
⑴强度性能
OP段：（直线）完全弹性性质
P 点：（应力fp ） 比例极限 PE 段：（非线性）弹塑性阶段
t E
（切线模量）
E 点：（应力fe ）弹性极限
弹性极限于比例极限相距近，通常只提比例极限 ES 段：非弹性性质，留下永久性残余变形 S 点：（应力fy ）屈服点
SC 段：屈服台阶，应力不变，应变增加 CB 段：应变硬化，强化阶段 B 点：（应力fu ）抗拉强度或极限强度，发生颈缩现象 D 点：试件断裂
对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比例极限和屈服点比较接近，且屈服点前的应变很小（低碳钢约为0.15%）
为简化计算，通常假定屈服点以前钢材为完全弹性，屈服点以后为完全塑性。
⑵塑性性能
伸长率=〔绝对变形值／试件原标距〕×100%
伸长率代表材料在拉伸时的塑性应变能力，是静载下塑性能力大小的指标。
⑶物理性能
钢材再单向受压（粗而短的试件）时，受力性能基本上和单向受拉时相同。
受剪的情况也相似，但屈服点及抗剪强度均较受拉时低；剪变模量G 也低于弹性模量E
冷弯性能
试验时按照规定的弯心直径在试验机上用冲头加压，使试件弯成180°，如试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。
冷弯性能氏鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质量的综合指标
冲击韧性
韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用材料再断裂时所吸收的总能量来量度，其值为低碳钢应力—应变曲线与横坐标所包围的面积，总面积越大韧性越高，故韧性氏钢材强度和塑性的综合指标。
钢材强度提高，韧性降低则表示钢材趋于脆性。
由于低温对钢材的脆性破坏有显著影响，在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温（20℃）冲击韧性指标，还要求具有负温（0℃、—20℃或—40℃）冲击韧性指标，以保证结构具有足够的抗脆性破坏能力。
2.4 各种因素对刚才主要性能的影响
一、钢材的化学成分，及其含量对钢材的力学性能的影响。
碳元素结构钢：碳是仅次于纯铁的主要元素，他直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能。
（铁99% ，碳和其他元素1%）
碳含量对钢材性能的影响
碳含量增加，钢的强度提高，而塑性、韧性和疲劳强度下降，同时恶化钢的焊接性和抗腐蚀性
结论：碳对钢材既有好处又有坏处。
虽然碳可以使钢材的强度更高，但也要控制其含量≤0.22%（一般）在焊接结构钢中＜0.20%
其他元素对钢材性能的影响
硫、磷对钢材有害→降低钢材的塑性、韧性、焊接性能和疲劳强度。
硫：高温时使钢变脆→热脆一般硫的含量不应超过0.045%
磷：低温是使钢变脆→冷脆一般磷的含量不应超过0.045%
但是，磷可以提高钢材的强度和抗腐蚀性。
使用高磷钢，其含量可达0.12%，这时应减少钢材中的含碳量，以保证一定的塑性和韧性。
二、冶金缺陷
常见的冶金缺陷偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹及分层等。
了解这些缺陷是如何产生的
三、钢材的硬化
冷作硬化（或应变硬化） 时效硬化（俗称老化）
人工时效 应变时效→应变硬化后又加时效硬化。
在一般钢结构中，不利用硬化所提高的强度。
四、温度影响
钢材性能与温度有很大关系。
温度升高，钢材强度降低，应变增大（即塑性和韧性增加） 温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性会降低，变脆。
250℃左右 蓝脆现象
260℃~320℃之间 应力持续不变的情况下，钢材以很缓慢的速度继续变形，此种现象称为徐变现象。
温度下降，特别是在负温度范围内，钢材强度有些提高，但其塑性和韧性降低，材料逐渐变脆，这种性质称为低温变脆。
五、应力集中
应力集中的产生
钢材内部的缺陷，如孔洞、槽口、凹角、截面突然改变及钢材的内部缺陷。
构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另一些区域则应力降低，形成所谓的应力集中现象。
高峰区的最大应力/净截面平均应力→称为应力集中系数。
（越大，变脆的倾向愈严重）
建筑钢材塑性较好，使应力分布严重不均的现象趋于平缓。
故受静荷载作用的构件在常温下工作时，在计算中可不考虑应力集中影响。
2.5 复杂应力作用下的钢材屈服条件
钢材在单向应力作用下，当应力达到屈服点fy 时，钢材即进入塑性状态。
但在复杂应力（二向或三向应力）作用下。
钢材的屈服不能以某个方向的应力达到 来判别，而应力按材料力学中的第四强度理论（能量理论）用折算应力与钢材单向应力下 的比较来判别：
)(3)(2
22222zx yz xy z x z y y x z y x red
τττσσσσσσσσσσ
+++++-++=
当red σ小于y f 时为弹性状态;当red σ大于y f 时为塑性状态 平面应力状态：
2
223xy
y
x y
x
red τσ
σσ
σ
σ+-+=
一般梁中：
2
2
3τ
σσ+=
red
只有剪力：
y red f ==
=
ττ
σ332
所以
y y y f f f 58.03
==
τ
2.7 钢的种类和规格
一：（1）按用途分：工具钢，特殊钢，结构钢。
（2）按冶炼分：转炉钢，平炉钢。
（3）按脱氧分：沸腾钢 F ，镇静钢 Z ，特殊镇静钢 TZ 。
（4）按成型方法分：轧制钢，锻钢，铸钢。
（5）按化学分：碳素钢，合金钢。
碳素结构钢
质量等级：A B C D 碳素结构钢的牌号：
格式：屈服强度汉语拼音子母Q+屈服强度数值+质量等级符号+脱氧方法符号 例如：Q235AF 用途非常广泛。
低合金高强度结构钢
质量等级：A B C D E 牌号： 因为低合金高强度机构刚均为镇静钢因此在牌号中不需要标注脱氧方法。
例如：Q235AF 用途非常广泛。
低合金高强度结构钢
质量等级：A B C D E 牌号： 因为低合金高强度机构刚均为镇静钢因此在牌号中不需要标注脱氧方法。
例如：Q345B Q420C
用途：工业，民用应用广泛Q345B 优质碳素结构钢：
用途：主要用于钢结构某些节点或用作连接按件，例如用于制造高强度螺栓的45号优质碳素结构钢。
建筑结构用钢板
质量等级：B C D E
牌号：例如Q345GJC 有厚度方向： Q345GJCZ25
用途：GJ钢选用于建造高层建筑结构，大跨度结构及其它重要建筑结构。
钢材的选择：
(1)钢结构的重要性
(2)荷载情况
(3)连接方法
(4)结构所处的温度和环境
(5)钢材厚度
钢材的规格
成型的薄壁型钢
表示方法：_宽*厚*长单位mm 例如：_1200*8*600
角钢
表示方法：∟长*短*厚单位mm 例如：∟100*80*8
等边例如；∟100*8。