钢结构设计复习要点

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钢结构设计原理知识点

钢结构设计原理知识点

钢结构设计原理知识点钢结构是现代建筑领域广泛应用的一种结构形式,具有强度高、刚度好、可塑性强等优点。

在钢结构设计中,掌握一些基本的设计原理是非常重要的。

本文将介绍钢结构设计中的一些知识点,帮助读者更好地理解和应用钢结构设计原理。

一、材料力学知识在钢结构设计中,材料力学是基础。

首先,我们需要了解钢材的强度和刚度特性,包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量等。

这些参数将直接影响到钢材的使用性能和结构的承载能力。

二、结构力学知识在钢结构设计中,结构力学是必须掌握的知识。

了解结构受力原理、受力形式以及受力计算方法对于设计出安全可靠的钢结构非常重要。

1. 静力学静力学是钢结构设计中最基本的力学原理。

它研究物体处于静止或匀速直线运动时的受力平衡条件。

在钢结构设计中,我们需要应用静力学原理来确定杆件的受力状态,包括梁的弯矩、剪力和轴力等。

2. 动力学动力学是钢结构设计中考虑结构在振动或冲击力作用下的响应。

钢结构在地震、车辆行驶和风荷载等外部力的作用下会发生振动,因此需要考虑结构的自振频率、振型和阻尼等参数。

三、结构稳定性知识钢结构在受到外力作用下,需要保持稳定。

在钢结构设计中,我们需要考虑结构的屈曲和稳定性,以确保结构在使用寿命内不会发生失稳。

了解结构的稳定性条件和计算方法对于设计具有稳定性的钢结构至关重要。

四、连接方式与设计钢结构中的连接方式对结构的安全性和可靠性有着重要影响。

了解各种连接方式的特点和设计原理,选择适当的连接方式,能够确保结构连接的强度和刚度满足设计要求。

五、局部稳定与极限设计在钢结构设计中,局部稳定和极限设计是非常关键的。

了解杆件的局部稳定问题和极限状态下的设计要求,能够合理选择截面尺寸和设计参数,保证结构的安全可靠。

六、施工与监控最后,钢结构设计在施工和监控阶段也需要考虑。

通过合理的施工工艺和监控手段,可以确保钢结构的正确安装和使用。

因此,熟悉施工和监控方面的知识也是设计者需要具备的能力。

总结:钢结构设计原理的知识点非常广泛,本文仅涵盖了一些基本的知识点。

钢结构复习资料

钢结构复习资料

钢结构复习资料1. 基础知识钢结构是一种主要使用钢材构成的建筑结构,具有高强度、高刚度、重量轻、工期短、可再利用等优点。

常用的钢材包括低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢等。

钢结构建筑的设计、施工、验收、维护需符合国家标准和规范的要求。

2. 材料特性低碳钢:塑性变形能力好,易于焊接和成型,但强度较低,适用于一些轻负荷的结构。

中碳钢:强度和硬度较高,但塑性差,易开裂,适用于一些负荷稍重的结构。

高碳钢:强度和硬度都非常高,但塑性差,易疲劳开裂,主要用于工具和刃具等。

合金钢:添加了一些合金元素,如铬、钼、镍等,提高了钢的性能,适用于高温、高压、高强度的工程。

3. 钢结构的形式常见的钢结构形式包括框架结构、筒体结构、网壳结构、悬索结构等。

框架结构是最常见的一种钢结构,通常应用于建筑物的柱、梁、框架和屋面等。

筒体结构则通常应用于高层建筑、厂房和水利工程等。

网壳结构则是一种轻质、高刚度、空间形态多样的新型结构。

悬索结构则常用于大跨度桥梁和建筑物的顶部等。

4. 钢结构的设计和施工钢结构的设计通常要考虑结构的承载能力、刚度、稳定性以及抗震、防火等特性。

施工时应注意施工安全、钢材加工应符合要求、焊接质量要可靠,防止钢结构受到过度的变形和损伤。

5. 钢结构的结构计算钢结构的结构计算通常会考虑荷载、支座、连接和材料等因素。

计算时应先确定结构的节点位置和节点数目,然后进行构件选型和设计,并进行静力计算、动力计算、疲劳寿命计算等。

6. 钢结构的检测和维护钢结构建筑经过一定时间的使用后,可能会出现一些问题,如腐蚀、疲劳、变形等。

因此,钢结构的检测和维护非常重要,可采用无损检测、结构健康监测等技术手段,及时发现和解决问题,保证结构的正常使用和寿命。

7. 钢结构的应用领域钢结构应用于各行各业,在建筑、电力、交通、石油、化工、航天等领域均有广泛应用。

常见的应用包括建筑物、大跨度桥梁、高速公路、立交桥、航空场、船舶等。

以上是钢结构复习资料的基本内容,希望能对学习和应用钢结构的人员有所帮助。

钢结构设计知识点

钢结构设计知识点

钢结构设计知识点
一、钢结构的主要材料
钢结构主要使用钢材、木材和混凝土等材料。

其中,钢材更为常用,
分为结构钢、钢筋和钢板。

结构钢包括H型钢,槽钢,角钢,方钢,工字钢,圆钢等。

钢筋包括热轧钢筋,冷成型钢筋,冷轧和热轧挤压桁架钢筋等。

钢板种类较多,主要有热轧钢板、冷轧钢板、容器钢板、夹层钢板、
钢管等。

二、钢结构设计原则
1、要求钢结构设计的基本原则是:设计符合技术规范,安全可靠,
结构紧凑,重量轻,结构刚性好,抗震性能好。

2、在其中一杆件或连接部位的剪切强度设计中,要消除泊松失稳机制,确保设计强度和稳定性。

3、要求各支座及杆件连接的设计方案、连接件类型及尺寸要符合有
关规范的规定,各支座、杆件及连接件应经过力学分析,确保结构可靠性。

4、结构连接要求结实牢固,能够利用好材料的钢性能,使用方便,
保持良好的外观。

三、钢结构设计步骤
1、钢结构设计的第一步是分析设计条件,即明确结构用途和其要求
的荷载、尺寸、重量等,根据设计要求制定设计方案。

2、钢结构设计的第二步是确定荷载、结构成形方式、材。

钢结构设计 总复习

钢结构设计 总复习

钢结构设计总复习一、名词解释1、结构的极限状态——当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态为该功能的极限状态。

2、结构的可靠度——结构在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率。

3、钢结构的疲劳断裂——是裂纹在连续重复荷载作用下不断扩展以至断裂的脆性破坏,塑性变形极小,破坏前没有明显破坏预兆,危险性较大。

4、应力循环——连续重复荷载之下应力从最大到最小重复一周叫做一个循环。

5、疲劳寿命——指在连续反复荷载作用下应力的循环次数,一般用n表示。

6、塑性——指钢材在应力超过屈服点后,能产生显著的残余变形(塑性变形)而不立即断裂的性质。

7、韧性——指钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,是衡量钢材抵抗动力荷载能力的指标,它是强度和塑性的综合表现,是判断钢材在动力荷载作用下是否出现脆性破坏的重要指标之一。

8、可焊性——指在一定的焊接工艺和结构条件下,不因焊接而对钢材材性产生较大的有害影响。

9、冷弯性能——指钢材在常温下加工发生塑性变形时,对产生裂纹的抵抗能力,用冷弯试验来检验。

10、时效硬化——指钢材随时间的增长,钢材强度(屈服点和抗拉强度)提高,塑性降低、特别是冲击韧性大大降低的现象。

11、冷作硬化——指当钢材冷加工(剪、冲、拉弯等)超过其弹性极限卸载后,出现残余塑性变形,再次加载时弹性极限(或屈服点)提高的现象。

12、角焊缝的有效厚度he——平分角焊缝夹角α的截面称为角焊缝的有效截面,破坏往往从这个截面发生。

有效截面的高度(不考虑焊缝余高)称为角焊缝的有效厚度he13、压弯构件——既承受轴压力又承受弯矩的构件,广泛地使用于刚架柱中。

14、梁的弯曲扭转屈曲——如果在梁的侧向没有足够有效的支承,当梁承受的横向荷载或弯矩达到某一数值时,梁会突然发生侧向弯曲(绕截面弱轴弯曲)同时伴有绕纵轴的扭转,梁丧失了继续承载的能力,这一现象称为梁的弯曲扭转屈曲(简称弯扭屈曲)或称梁丧失了整体稳定。

钢结构设计重点内容总结

钢结构设计重点内容总结

第一章重点内容1、平面结构和空间结构的受力特征与差异。

刚性结构和柔性结构的特征与差异。

2、平面结构主要介绍梁、刚架(框架)和拱三类。

张弦梁:受理机理、构造特点。

拱:构造特点、拱脚水平推力处理、内力计算、合理拱轴线、平面内和平面外的稳定性。

重型桁架:理解为何要考虑按照刚接节点计算内力和应力(因为焊接连接实际更接近于刚接,传递的弯矩引起轴向应力较大,不容忽视)。

3、空间结构主要介绍网架、网壳、悬索(索膜)、张拉整体结构、箱式模块化结构。

要求掌握悬索(索膜)结构的构造特点和类型,理解张拉整体结构的概念,了解箱式模块化结构的特点和不同高度模块化建筑的基本结构形式。

第二章重点内容1、重型工业厂房的基本结构布置原则。

2、屋盖支撑(各项支撑布置位置、作用)。

3、屋架的主要荷载、基本内力计算与组合、杆件计算长度取值。

4、屋架典型节点的构造、计算方法。

5、厂房框架柱的截面选择、计算长度系数。

柱间支撑布置原则、基本构造、计算简图。

第三章重点内容1、门式刚架结构基本结构组成,重点是屋盖支撑和柱间支撑布置原则。

2、门式刚架设计、计算基本过程。

3、门式刚架柱、斜梁的强度、稳定性计算方法(考虑屈曲后强度利用有效截面)。

第四章重点内容1、网架的基本型式(看到图片能说出型式名称,熟悉受力特点和适用范围)。

2、网架内力计算方法(包括温度和地震作用下的内力计算方法)。

3、节点构造和设计方法(重点是焊接球节点和螺栓球节点;支座节点清楚各种类型支座节点名称,能约束什么位移,能释放什么位移)4、网架安装方法(熟悉各种安装方法名称、操作方法、特点、适用范围)。

第五章重点内容1、网壳结构的基本型式(重点是圆柱面和球面网壳的型式名称,熟悉受力特点和适用范围)。

2、网壳基本受力特性。

3、网壳稳定性(失稳形式、稳定性影响因素)。

4、网壳基本内力计算方法。

5、网壳节点(重点是焊接球节点和螺栓球节点设计方法;支座节点清楚各种类型支座节点名称,能约束什么位移,能释放什么位移)。

钢结构设计原理复习

钢结构设计原理复习

钢结构设计原理复习第一章绪论1、钢结构的特点(前5为优点,后三为缺点)1)强度高、重量轻2)材质均匀,塑性、韧性好3)良好的加工性能和焊接性能(易于工厂化生产,施工周期短,效率高、质量好)4)密封性能好 5 )可重复性使用性 6 ) 耐热性较好,耐火性差7)耐腐蚀性差8)低温冷脆倾向2、钢结构的应用1)大跨结构【钢材强度高、结构重量轻】(体育馆、会展、机场、厂房)2)工业厂房【具有耐热性】3)受动力荷载影响的结构【钢材具有良好的韧性】4)多层与高层建筑【钢结构的综合效益指标优良】(宾馆、办公楼、住宅等)3、结构的可靠度:结构在规定的时间(50年),规定的条件(正常设计、正常施工、正常使用、正常维护)下,完成预定功能的概率。

4、结构的极限状态:承载能力极限状态(计算时使用荷载设计值)、正常使用极限状态(荷载取标准值)5、涉及标准值转化为设计值的分项系数:恒荷载取1.2 活荷载取1.4第二章钢结构的材料1、钢材的加工①热加工:指将钢坯加热至塑性状态,依靠外力改变其形状,生产出各种厚度的钢板和型钢。

(热加工的开轧和锻压温度控制在1150-1300℃)②冷加工:指在常温下对钢材进行加工。

(冷作硬化现象:钢材经冷加工后,会产生局部或整体硬化,即在局部或整体上提高了钢材的强度和硬度,降低了塑性和韧性的现象)③热处理:指通过加热、保温、冷却的操作方法,使钢材的组织结构发生变化,以获得所需性能的加工工艺。

(退火、正火、淬火和回火)3、钢材的六大机械性能指标屈服点f y:它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。

(作为钢结构设计可以达到的最大应力)抗拉强度f u:它是钢材破坏前所能承受的最大应力。

(强度的安全储备)伸长率δ:代表材料断裂前具有的塑性变形能力。

断面收缩率ψ:断面收缩率ψ越大,钢材的塑性越好。

冷弯性能(塑性):钢材在冷加工(常温下加工)产生塑性变形时,对发生裂缝的抵抗能力。

冲击韧性:【韧性:反映钢材抵抗冲击荷载、动力荷载的能力,是钢材在变形和断裂中吸收能量的度量。

钢结构复习知识点总结

钢结构复习知识点总结

第一章1.钢结构的特点/钢结构与其他结构相比具有哪些优点?⑴强度/重量比大,稳定性较好⑵塑性、韧性好,各向同性、力学性能与力学假定符合程度好,抗震性能好⑶具可焊性、易加工制造、具良好的装配性⑷密封性好⑸可以重复利用⑹有一定的耐热性,但是耐火性较差⑺易锈蚀、有焊接残余应力(8)低温冷脆提高钢结构耐火性的措施A. 外包层 B. 充水(水套)C屏蔽D. 膨胀材料第二章1. 钢材σ-ε曲线四个阶段及特点(1)弹性阶段应力—应变呈线性关系,直线斜率为弹性模量E = σ/ε。

A点相对应的应力为比例极限fp,弹性变形在卸载后可以完全恢复。

(2)屈服阶段应力超过fp时,应变增加的速度大于应力增长速度,应力与应变不再成比例,开始产生塑性变形。

到达屈服点 B 后(fy),应力发生很小的波动,应变却急剧增长,出现水平段即屈服台阶(流幅)超过fy后,卸载后留存,称为残余变形或永久变形。

一般以比较稳定的屈服下限对应的应力作为屈服极限值fy。

常用低碳钢的fy为185~235 MPa。

有些钢材没有明显的屈服台阶(流幅),一般取卸载后有 0.2% 残余应变所对应的应力为名。

义屈服极限值σ0.2(3)强化阶段超过屈服点以后,试件内部组织结构发生变化,抵抗变形能力又重新提高。

C点对应的应力称为抗拉极限强度fu。

常用低碳钢的fu为 375~500 MPa。

问:为什么通常都取屈服强度fy作为钢材强度标准值,而不取抗拉强度fu(重点)★是因为超过fy就进入应变硬化阶段,材料性能发生改变,使基本的计算假定(理想弹塑性材料)无效。

另外,钢材从开始屈服到破坏,塑性区变形范围很大,约为弹性区变形的200倍。

同时抗拉强度fu又比屈服点高出很多,因此取屈服点fy作为钢材设计应力极限,可以使钢结构有相当大的强度储备。

(4)破坏阶段钢材强化达到最高点后,在试件薄弱处的截面将显著缩小,产生“颈缩现象”。

由于试件断面急剧缩小,塑性变形迅速增加,拉力也就随着下降,最后发生断裂。

钢结构复习资料

钢结构复习资料
14.钢材有两种性质完全不同的破坏形式,即(塑性破坏)和(脆性破坏)。
15.螺栓连接分(普通螺栓连接)和(高强度螺栓连接)。
16.轴心受力杆件整体失稳的的屈曲形式可分为(弯曲屈曲)(弯扭屈曲)和(扭转屈曲)。
17.框架柱的柱脚根据受力传力的不同,可做成(铰接)或(刚接)。
18.压弯构件的整体失稳分(弯矩作用平面内弯曲失稳)和(弯矩作用平面外弯扭失稳)。
三。普通螺栓受剪连接时的破坏形式有哪些
1当栓杆直径较小时,板件较厚实,杆件可能先被剪断
2.当栓杆直径较大时,板件较薄时,板件可能先被挤坏
3.当板件净截面面积因螺栓孔削弱太多时,板件可能会被拉断
4.端距太小,端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏、
四。影响梁整体稳定性的因素
5.梁的强度计算包括(抗弯强度)(抗剪强度)(局部承压强度)和(在复杂应力作用下的强度)。
6.实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于(弯扭)屈曲。
7.钢材的韧性是衡量钢材(塑性)和(强度)的综合指标。
8.影响轴心受压构件整体稳定承载力的初始缺陷有(初偏心)(初弯曲)(残余应力)。
9.在梁的支座处应采取构造措施防止端截面的(扭转)。
弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件,弯矩作用平面内和平面外的整体稳定计算均与实腹式构件相同,在计算弯矩作用平面外的整体稳定时,长细比应取换算长细比,整体稳定系数ρb=1.0
4.高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数和物理学中的摩擦系数是否有区别?
高强度螺栓摩擦面抗滑移系数大小与连接处构件接触面的处理方法以及构件的钢号有关。试验表明,此系数会随被连接构件接触面间的压紧力减小而降低,故与物理学中的摩擦系数有区别。
5.简述各等级焊缝的质量检测要求?
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1门式钢架轻型房屋面坡度。

P4
答:门式钢架轻型房屋面坡度宜取1/20~1/8,在雨水较多的地区取其中的较大值。

2.螺栓排列应杆台构造要求,其中螺栓线距,再排螺栓之间距离应满足的要求。

3.檩条跨度大于4m及6m时,如何设置拉条。

P41
答:当檩条跨度大于4m时,应在檩条间跨中位置设置拉条。

当檩条跨度大于6m时,应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。

4.实腹式钢架斜梁的下翼缘受压时,受压翼缘两侧构造上应如何处理?
5.屋架上弦横向水平支撑间距应满足的要求。

P63
答:横向水平支撑间距L0以不超过60m为宜,所以在一个温度区段Lt的中间还要设置一道或几道。

6.屋架上弦杆为压杆,其承载能力由什么控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由什么确定?
7.梯形钢屋架受压杆件其合理截面形式根据什么条件确定?
8.螺栓球节点所连接杆件受压时及受拉时,各零件受力特点。

9.高层钢结构建筑对缝的问题。

10.钢架设计中,积灰荷载应与什么同时考虑。

11.梯形屋架的端杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理截面形式是什么?
12.门式钢架的柱脚,当有桥式吊车或钢架侧向刚度过弱时,应采用什么柱脚?
13.采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取什么;受荷水平投影面积超过60平方米的钢架结构,竖向均布活荷载标准值应取多少?
14.实腹式檩条与钢架斜梁如何连接?
15.十字交叉型柱间支撑,采用单角钢且两杆在交叉点不中断,支撑两端节点中心间距(交叉点不作为节点)为L,按拉杆设计时,支撑平面外的计算长度应取?
16.解释“YX35------125----750”含义。

P31
答:表示波高为35mm,波距为125mm,板的有效覆盖宽度为750mm的板型。

17.实腹式檩条可通过檩托与钢架斜梁连接,设置檩托的目的是什么?P42
答:设置檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转,以增强其整体稳定性。

18.计算压型钢板的截面几何特性时所采用的方法?压型钢板的强度和挠度可取单槽口的有效截面,按何构造计算?P34
答:压型钢板的强度和挠度可取单槽口的有效截面,按受弯构件计算。

19.由双角钢组成的T型或十字型截面的杆件,如何保证两个
角钢共同作用?
20.吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用分别为?
21.网架分类。

什么情况下网架屋盖结构可不进行竖向及水平向抗震验算?
22.根据小震不坏,中震可修,大震不倒的抗震设计目标,高层钢结构抗震设计应考虑什么地震作用和什么地震作用下两阶段的抗震计算?P207
答:根据小震不坏,中震可修,大震不倒的抗震设计目标,高层钢结构抗震设计应考虑多遇地震作用和罕见地震作用两阶段的抗震计算。

23.钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成,为便两个角钢组成的杆件起整体作用,应设置什么?
24.屋架上弦杆为压杆,其承载能力由什么控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由什么确定?
25.梯形钢屋架,除两端腹杆以外的一般腹杆,在屋架平面内的计算长度,在屋架平面外的计算长度分别为?
26.能承受压力的系杆是?只承受拉力的系杆是?P64
答:能承受拉力也可承受压力的系杆,截面要大一些,叫刚性系杆,只能承受拉力的,截面可以小些,叫柔性系杆。

27.根据吊车梁所受荷载作用,对于吊车额起重量Q小于等于30t跨度l小于等于6m,工作级别为A1~A5的吊车梁,可采用什么办法,用来承受吊车的横向水平力,当吊车额定
起重量和吊车梁跨度再大时,常在吊车的上翼缘平面内应如何设置?
28.门式钢架中摇摆柱的计算长度系数一般取?
29.普通钢屋架的受压杆件中,两个侧向固定点之间的填板数应满足的要求?
30.在设置柱间支撑的开间,应如何设置,以形成几何不变体系P56
1.门式钢架中变截面柱在钢架平面内的整体稳定计算采用如下~~~~~~,指出Ns和MS的意义,并简答如此取值是否合适?
2.简答屋盖支撑的作用及分类?
3.简答螺栓全球节点的连接构造?
4.简答竖向不规则结构应具有的情形?
5.两种常见的平面桁架系钢架结构的基本形式,并简述其特点?
6.单层轻型门式钢架结构和钢筋混凝土结构相比具有的特点?
7.平面不规则结构所具有的情形?
8.在高层及超高层钢结构建筑中,为什么经常敷设地下室?
9.上弦横向水平支撑的作用及设置要求?
10.轻型门式钢架结构中屋面檩条的布置原则?
大题
1.加肋焊接空心球节点,材料为Q345,钢球直径为200mm,壁厚为5mm,所连接钢管外径60mm,试分别按受压和受拉两种情况计算其承载力,已知nc=1.4,nt=1.1,f=310N/mm
2.已知网架杆件AB所受拉力为100KN,集合长度L=3000mm,计算长度l0=0.8L,杆件采用直径5l*2,其截面面积A=
3.08CM2,回转半径为i=1.73cm,设计强度f=215N/mm2,【莱姆他】=350,试确定在此条件下AB是否能够满足要求?。

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