钢结构构件截面承载能力
钢结构承载力计算
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
【以下为补充内容】不采纳我的回答是不是不相信我算的？下边我把计算过程列出，你爱看就看看吧。
(第一项，单个40槽钢计算，计算不满足，长细比不满足，局部稳定不满足。
单个槽钢不适合作为轴心受压构件，)一、强度决定的构件承载力构件截面的最大厚度为18.00mm, 根据GB50017-2003表3.4.1-1, f = 205.00N/mm2根据GB/T 700-1988及GB/T 1591-1994, fy =225.00N/mm2根据公式5.1.1-1,N1 = 1.00× f × An = 1.00 × 205.00 × 67.54 × 102 103 = 1384.49kN 二、整体稳定按5.1.2-2进行计算λx = l0xix = 7.70 × 10215.30 = 50.33λy = l0yiy = 7.70 × 1022.81 = 274.02截面为单轴对称的构件，绕对称轴的长细比λy 应按5.1.2-3, 5.1.2-4取计及扭转效应的换算长细比λyz 代替之,取λyz = 12 ( λy2+λz2 ) + ( λy2+λz2 )2 - 4(1 - e02 / i02)λy2λz20.5其中,λz2 = i02A / (It/25.7 + Iω/lχ2 ) (5.1.2-4)i02 = e02 + ix2 + iy2式中, e0 = 5.84 cm--------截面形心至剪心的距离i0--------截面对剪心的极回转半径;λy --------构件对对称轴的长细比;把以上各值代入上式, 得λyz = 276.50取长细比较大值λyz , 根据GB50017-2003表5.1.2-1, 属于b类截面, 查附录C, 得稳定系数ϕ为0.106******两个主轴方向的最大长细比为276.50,不大于设定的长细比150.00,不满足要求******根据规范公式5.1.2-1,N2 = 1.00fϕA = 1.00 × 205.00 × 0.106 × 75.04 × 102 × 10-3 = 163.69kN 三、局部稳定翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比:bt = 89.50 18.00 = 4.97 < (10+0.1 λ)235fy = (10 + 0.1×100.00)×235225.00 = 20.44式中, λ-------两主轴方向长细比的较大值;当λ < 30 时，取λ = 30; 当λ > 100 时，取λ = 100.根据规范5.4.1-1, 翼缘稳定满足1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。
钢结构基本原理：3-受拉构件
拉弯构件截面强度
全截面屈服准则：轴力—弯矩相关关系推导
1 fy
a
a
h
h 2a
a
a
b 2 fy
由平衡关系： N (h 2a)bfy (1 2a / h)Np
(1)
Mx abfy (h a) Mpx 4[a / h (a / h)2 ] (2)
其中，Np bhfy M px ( 14)bh2 fy
残余应力对静力强度的影响：无
0.10.4 3/ 2 0.7
0.3 0.4 0.1
－
－
＋ 0.6 0.4 1
＋
1
－
－
0.4 f y
0.8 f y
对构件刚度的影响? 对疲劳性能的影响? 对构件稳定的影响?
P
P/A f y
P=？
fy
－
－
－
＋ rt 0.6 f y
0.70.2 3/ 2 1
截面强度公式
y 1 fy
x
N
Mx 2 fy
工程设计公式
1
N A
Mx Wx
fy
记 屈服轴力 Np Afy
屈服弯矩 Mex Wx fy
则 N Mx 1 Np M ex
N An
Mx Wxn
fd
2
拉弯构件截面强度
全截面屈服准则 准则描述
截面各点应力（拉、压）都达到钢材屈服点
截面强度公式
截面强度
N An
fd
1
受拉构件
截面效率 截面效率：连接处能够有效传递内力的截面与计
算截面的比值
a
受拉构件
截面效率
a
截面效率系数
1a/
a ——被连接"截面"形心至连接面距离 ——连接长度
钢结构验收资料承载能力计算及验证
钢结构验收资料承载能力计算及验证钢结构验收资料的编制对于保证工程质量和安全非常重要。
其中，承载能力计算及验证是验收资料中的一个重要方面。
本文将针对钢结构验收资料的承载能力计算及验证进行探讨。
一、承载能力计算1. 承载能力计算采用极限状态设计方法，通过计算结构各个构件在极限状态下的强度和刚度，来确定结构的承载能力。
2. 钢结构的承载能力计算包括以下几个方面：a) 钢柱的承载能力计算：根据钢柱的截面尺寸、材料强度和荷载情况，计算钢柱的弯曲承载力、剪切承载力和压力承载力。
b) 钢梁的承载能力计算：根据钢梁的截面尺寸、材料强度和荷载情况，计算钢梁的弯曲承载力、剪切承载力和挠度。
c) 钢连接件的承载能力计算：根据连接件的类型、截面尺寸和材料强度，计算连接件的抗剪切承载力和抗拉承载力。
d) 钢板的承载能力计算：根据钢板的厚度、弹性模量和受力情况，计算钢板的弯曲承载力和剪切承载力。
3. 承载能力计算的方法应符合相关的设计规范和标准，确保计算结果准确可靠。
二、承载能力验证1. 承载能力验证是指通过实际的试验或监测来验证设计计算的承载能力是否符合要求。
2. 验证方法包括静载试验、动态荷载试验和振动试验等。
其中，静载试验是最常用的验证方法，通过在结构上增加一定荷载并进行观测，来验证结构的变形和应力是否满足设计要求。
3. 验证结果应与设计计算结果进行比较，确保结构的实际承载能力符合设计要求。
三、验收资料的编制1. 钢结构验收资料应包括以下内容：a) 结构设计计算书：包括承载能力计算的详细过程和结果，以及各个构件的验算。
b) 结构验收报告：包括承载能力验证的方法、结果和结论。
c) 承载能力试验和监测报告：包括试验和监测的方法、数据记录及分析结果。
d) 结构构件及材料的检验报告：包括钢材的质量检验、焊接接头的质量检验等。
e) 相关手续和证书：如结构设计审查意见、结构施工许可证等。
2. 验收资料的编制应严格按照规范和标准要求进行，确保内容的准确性和完整性。
钢结构基本原理第三章 构件截面承载力 强度
第三章 构件截面承载力--强度钢结构承载能力分3个层次截面承载力：材料强度、应力性质及其在截面上分布属强度问题。
构件承载力：构件最大截面未到强度极限之前因丧失稳定而失稳，取决于构件整体刚度，指稳定承载力。
结构承载力：与失稳有关。
3.1 轴心受力构件的强度及截面选择3.1.1 轴心受力构件的应用及截面形式主要用于承重钢结构，如平面、空间桁架和网架等。
轴心受力截面形式：1）热轧型钢截面2）冷弯薄壁型钢截面3）型钢和钢板连接而成的组合截面（实腹式、格构式）（P48页）对截面形式要求：1）提供强度所需截面积2）制作简单3）与相邻构件便于连接4）截面开展而壁厚较薄，满足刚度要求（截面积决定了稳定承载力，面积大整体刚度大，构件稳定性好）。
3.1.2 轴心受拉构件强度由εσ-关系可得：承载极限是截面平均应力达到抗拉强度u f ，但缺少安全储备，且y f 后变形过大，不符合继续承载能力，因此以平均应力y f ≤为准则，以孔洞为例。
规范：轴心受力构件强度计算：规定净截面平均应力不应超过钢材强度设计值f A N n ≤=/σN ：轴心拉力设计值； An ：构件净截面面积；R y f f γ/=: 钢材抗拉强度设计值 R γ:构件抗力分项系数Q235钢078.1=R γ，Q345，Q390，Q420111.1=R γ49页孔洞理解见书例题P493.1.3 轴心受压构件强度原则上与受拉构件没有区别，但一般情况下，轴心受压构件的承载力由稳定性决定，具体见4章。
3.1.4 索的受力性能和强度计算钢索广泛用于悬索结构，张拉结构，桅杆和预应力结构，一般为高强钢丝组成的平行钢丝束，钢绞线，钢丝绳等。
索是一种柔性构件，内力不仅与荷载有关，而且与变形有关，具有很强几何非线性，但我们通常采用下面的假设：1）理想柔性，不能受压，也不能抗弯。
2）材料符合虎克定理。
在此假设下内力与位移按弹性阶段进行计算。
加载初期（0-1）存在少量松弛变形，主要部分（1-2）线性关系，接近强度极限（2-3）明显曲线性质（图见下）实际工程对钢索预拉张，形成虚线应力—应变关系，很大范围是线性的高强度钢丝组成钢索初次拉伸时应力—应变曲线钢索强度计算采用容许应力法：k f A N k k //maxk N ：钢索最大拉力标准值 A ：钢索有效截面积k f :材料强度标准值 k ：安全系数2.5-3.03.2 梁的类型和强度3.2.1 梁类型按制作方法：型钢梁：热轧型钢梁（工字梁、槽钢、H 型钢）。
钢结构考试知识点
钢结构上1.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
2．钢材的三个重要力学性能指标为屈服点，抗拉强度,伸长率。
3.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。
4.钢结构是用钢板，热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。
建筑常用的热轧型钢包括角钢，槽钢,工字钢，H型钢和部分Ｔ型钢钢结构特点：材料的强度高，塑性韧性好;材质均匀，和力学计算的假定比较符合;制造简便,施工周期短；质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火。
设计钢结构需处理两方面因素:结构和构件抗力;荷载施加于结构的效应5. 结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材？塑性好则结构破坏前变形比较明显从而可减少脆性破坏的危险性,并且塑性变形还能调整局部高峰应力，使之趋于平缓。
韧性好表示在动荷载作用下破坏时要吸收较多的能量,同样也降低脆性破坏的危险程度６．用于钢结构的钢材必须具有哪些性能？(1）较高的强度。
即抗拉和屈服强度比较高（2)足够的变形能力，即塑性韧性好。
（3)良好的加工性能。
普通碳素结构钢Ｑ2３5钢和低合金高强度钢Q345,Q３90,Q4207．钢材的主要强度指标和变形性能都是依据标准试件一次拉伸试验确定的。
弹性阶段，弹塑性阶段，塑性阶段,应变硬化阶段材料的比例极限与焊接构件整体试验所得的比例极限有差别：残余应力的影响屈服点意义：作为结构计算中材料强度标准或材料抗力标准；形成理想弹塑性体的模型，为发展钢结构计算理论提供基础低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台，而热处理钢材没有，规定永久变形0.2%时的应力作为屈服点伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力8.冷弯性能:按规定弯心直径将试样弯曲18０°,其表面及侧面无裂纹或分层则为冷弯试验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。
冲击韧性：韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度9.钢是含碳量小于2%的铁碳合金，碳大于2%则为铸铁碳素结构钢由纯铁,碳及杂质元素组成,纯铁约占99%,碳及杂质元素1%碳含量提高，钢材强度提高,塑性，韧性，冷弯性能，可焊性及抗锈蚀能力下降硫，氧元素使钢材发生热脆,而磷,氮元素使钢材发生冷脆10．冷加工硬化:在常温下加工叫冷加工。
第三章构件的截面承载能力―强度
常用开口薄壁截面的剪切中心S位置和扇惯性矩Iω 值
2)、梁的剪应力的计算 由于截面的壁厚远小于截面 的高度和宽度，故可假设剪应 力的大小沿壁厚不变。 剪应力的计算公式：
五、梁的扭转 构件在扭矩作用下,按照荷载和支承条件的不同， 可以出现两种不同形式的扭转。一种是自由扭转或称 为圣维南扭转(图3—16a)，另一种是约束扭转或称为 弯曲扭转(图3-16b)。 1．自由扭转(pure torsion) 自由扭转：是指截面不受任何约束， 能够自由产生翘曲变形的扭转。 翘曲变形：指杆件在扭矩作用下， 截面上各点沿杆轴方向所产生的位移。
钢索的强度计算,目前国内外均采用容许应力法，按 f 下式进行： N A K ：按恒载(标准值),活载(标准值)、预应力,地震 N 荷载,温度等各种组合工况下计算所得的钢索最 大拉力标准值； K:安全系数。宜取2.5-3.5
k max k
k max
第二节梁的类型与强度
承受横向荷载的受弯实腹式钢构件称为钢梁。当跨 度及荷载较大时，为了节约材料有时也做成格构式的桁 架形式，如屋架等。由于桁架形式的受弯构件，其杆件 主要是受轴心力，故一般可按轴力构件计算。
翼缘剪力流(s自中线自由端，对A、B点为s=0、b)： q=τ t=VxSx/Ix=Vsth/(2Ix)， qA=0, qB=Vbht/(2Ix) 腹板剪力流(s自腹板与翼缘中线交点算起，对B、D点 为s=0、h/2)：
槽钢截面惯性矩为：
上翼缘或下翼缘的剪力流的合力P可由剪应力公式按 s=0～b积分，可得:
M s GIt d d z, I t ht3 / 3
max ຫໍສະໝຸດ M st It2、梁的剪应力 1)薄壁构件的剪力流理论和剪力中心 A.剪力流理论 薄壁构件受弯时的剪应力分布规律：无论是竖向、 水平或双向受弯，截面各点剪应力均为顺着薄壁截面 的中轴线s方向，在与之垂直即壁厚方向的剪应力则很 小可忽略不计；且由于薄壁可假定剪应力τ沿厚度t方 向均匀分布，其大小为: τ=VS/(It)， q=τt=VS/I 其中右式q=τt是沿薄壁截面s轴单位长度上的剪力 (N/mm)。除了需要验算剪应力的情况外，用q=τt一般 更为方便实用。
11钢结构基本原理(3-构件强度09)
轴心受拉构件强度计算公式 N f An
An 构件净截面面积 f 抗拉强度设计值
轴心受压构件的强度计算---与受拉构件强度计算完全相同， 仍采用以上公式
注意：轴心受压构件的破坏形式有强度破坏、整体失稳破坏和 局部失稳破坏(设计方法后述)。
——强度计算往往不是起控制作用？
轴心压杆（柱）的设计和计算内容—概述 1． 截面选择
最优截面改变处是离支座1/6跨度处。
b'
≤１：４
M' M1
b
M' M
M
a=l/6 l
1
按强度条件选择梁截面
h
a=l/6
多层翼缘板的梁，可用切断外层板的方法来改变梁的截面。
双层翼缘焊接梁
梁截面一般只改变一次，对于跨度较小的组合梁，不宜改变截面。
四、拉弯、压弯构件的应用和强度计算
压弯（拉弯）构件——同时承受轴向力和弯矩的构件 弯矩的产生
塑性阶 段
弯曲正应力的特点是什么?
受弯构件（梁）的强度
1、正应力—抗弯强度
三种强度准则： 1）按边缘屈服准则
(对需计算疲劳的)
Mx f Wnx
2）按全截面塑性准则
Mx f W pnx
3）按有限塑性准则(规范用公式)
(对一般受弯构件)
Mx f xWnx
梁的抗弯强度计算公式---应用和注意
h he
梁的建筑高度要求决定了梁的最大高度hmax ； 梁的刚度要求决定了最小高度： hmin f l ＝ ； l 1.34 10 6 vT
1
梁的经济条件决定了梁的经济高度：he 7Wx 3 30(cm)
b. 腹板厚度
抗剪要求
钢结构受压构件截面承载力计算
偏心受压构件正截面受压破坏形态偏心受压短柱的破坏形态试验表明，钢筋混凝土偏心受压短柱的破坏形态有受拉破坏和受压破坏两种情况。
1．受拉破坏形态受拉破坏又称大偏心受压破坏，它发生于轴向力N的相对偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。
受拉破坏形态的特点是受拉钢筋先达到屈服强度，导致压区混凝土压碎，是与适筋梁破坏形态相似的延性破坏类型。
构件破坏时，其正截面上的应力状态如上图(a)所示；构件破坏时的立面展开图见下图(b)。
2．受压破坏形态受压破坏形态又称小偏心受压破坏，截面破坏是从受压区开始的，发生于以下两种情况。
（1）当轴向力N的相对偏心距较小时，构件截面全部受压或大部分受压，如图(a)或下图(b)所示的情况。
(2)当轴向力的相对偏心距虽然较大，但却配置了特别多的受拉钢筋，致使受拉钢筋始终不屈服。
破坏时，受压区边缘混凝土达到极限压应变值，受压钢筋应力达到抗压屈服强度，而远侧钢筋受拉而不屈服，其截面上的应力状态如下图(a)所示。
破坏无明显预兆，压碎区段较长，混凝土强度越高，破坏越带突然性，见下图(c)。
总之，受压破坏形态或称小偏心受压破坏形态的特点是混凝土先被压碎，远侧钢筋可能受拉也可能受压，但都不屈服，属于脆性破坏类型。
在“受拉破坏形态”与“受压破坏形态”之间存在着一种界限破坏形态，称为“界限破坏”。
它不仅有横向主裂缝，而且比较明显.。
其主要特征是：在受拉钢筋应力达到屈服强度的同时、受压区混凝土被压碎。
界限破坏形态也属子受拉破坏形态。
长柱的正截面受压破坏试验表明，钢筋混凝土柱在承受偏心受压荷载后，会产生纵向弯曲。
但长细比小的柱，即所谓“短柱”，由于纵向弯曲小，在设计时一般可忽略不计。
对于长细比较大的柱则不同，它会产生比较大的纵向弯曲，设计时必须予以考虑。
下图是一根长柱的荷载一侧向变形（N －f）实验曲线。
偏心受压长柱在纵向弯曲影响下‘可能发生两种形式的破坏。
长细比很大时，构件的破坏不是由于材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的，称为“失稳破坏”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。