钢结构基本知识 PPT
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最强最高效的钢结构基本知识及材料排版备料技术
构用钢板基础知识
第二章 钢结构排版提料概念及工作流程
第三章 钢结构排版提料实例操作
第一章
建筑结构用钢板基础知识
1.1.钢材的概念
1.2.建筑钢材
1.3.常用建筑钢材断面示意图
1.4.常用建筑钢材示意图一
圆管 槽钢
工字钢 圆钢
1.5.常用建筑钢材示意图二
第三章
钢结构排版提料实例操作
谢谢大家
低合金高强度结构钢的牌号表示方法：
GB/T19879-2015中规定 低合金高强度结构钢：Q345、 Q390、Q420、 Q460、 Q500、Q550、 Q620、 Q690等 八种，钢的牌号表示方法：其中Q代表屈服点，屈服点数值 共分Q345、Q390、Q420、 Q460、 Q500、Q550、 Q620 、 Q690MPA八种，质量等级以硫、磷等杂质含量由少到多 分别为 A、B、C、D、E 五个符号表示如Q345B表示屈服 点为345MPa的A级钢，
原平板：在钢厂出厂时就被轧 成国标要求的尺寸。一般原 平板尺寸严格，性能较好， 价格较高。
1.9. 原平板和开平板的区别
1）颜色区别
开平板外表发蓝；原平板外表发红
2）机械性能 开平板性能差，内应力较高，尺寸不稳定，长度方向上承载 能力差异大；焊接变形大,很难调整；原平板性能均较好。
3）出厂尺寸 开平板厚度和宽度确定，长度不定；原平板厚度、宽度和长 度是确定的。 4）经济性 开平板价格便宜、长度自由决定、有效节约材料、方便运 输；原平板较差。
5）适用性 开平板主要用于非受压的容器和储罐上，不能用于外观质 量要求较高的部件；原平板较好，无限制。
1.10. 钢材的交货状态
钢材的交货状态主要有6种：
1. 热轧状态—钢锭在始于1300~1200 ℃温度进行热轧(锻)压，成 型终止温度800～900℃后，直接放在空气中冷却后交货。
第二章 钢结构排版提料概念及工作流程
第三章 钢结构排版提料实例操作
第一章
建筑结构用钢板基础知识
1.1.钢材的概念
1.2.建筑钢材
1.3.常用建筑钢材断面示意图
1.4.常用建筑钢材示意图一
圆管 槽钢
工字钢 圆钢
1.5.常用建筑钢材示意图二
第三章
钢结构排版提料实例操作
谢谢大家
低合金高强度结构钢的牌号表示方法：
GB/T19879-2015中规定 低合金高强度结构钢：Q345、 Q390、Q420、 Q460、 Q500、Q550、 Q620、 Q690等 八种，钢的牌号表示方法：其中Q代表屈服点，屈服点数值 共分Q345、Q390、Q420、 Q460、 Q500、Q550、 Q620 、 Q690MPA八种，质量等级以硫、磷等杂质含量由少到多 分别为 A、B、C、D、E 五个符号表示如Q345B表示屈服 点为345MPa的A级钢，
原平板：在钢厂出厂时就被轧 成国标要求的尺寸。一般原 平板尺寸严格，性能较好， 价格较高。
1.9. 原平板和开平板的区别
1）颜色区别
开平板外表发蓝；原平板外表发红
2）机械性能 开平板性能差，内应力较高，尺寸不稳定，长度方向上承载 能力差异大；焊接变形大,很难调整；原平板性能均较好。
3）出厂尺寸 开平板厚度和宽度确定，长度不定；原平板厚度、宽度和长 度是确定的。 4）经济性 开平板价格便宜、长度自由决定、有效节约材料、方便运 输；原平板较差。
5）适用性 开平板主要用于非受压的容器和储罐上，不能用于外观质 量要求较高的部件；原平板较好，无限制。
1.10. 钢材的交货状态
钢材的交货状态主要有6种：
1. 热轧状态—钢锭在始于1300~1200 ℃温度进行热轧(锻)压，成 型终止温度800～900℃后，直接放在空气中冷却后交货。
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造方便，连接刚度大，密封性能好，在一定条件下易于 采用自动化作业，生产效率高。
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响
区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布 不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余 变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响； 焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到 整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和 韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。
《钢结构基础与识图》
钢结构的主要连接形式
钢结构的连接方法
钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊缝连接
螺栓连接
铆钉连接
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
§4-1 焊缝连接
焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部 熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成为一体。
优点：不削弱构件截面，节约钢材，构造简单，制
（a）
（b）
角焊缝截面形式 （a）普通式；（b）平坡式；（c）深熔式
（c）
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《钢结构基础与识图》
（2）角焊缝的构造要求
1）最小焊脚尺寸 角焊缝的焊脚尺寸与焊件的厚度有关，当焊件较厚而焊 脚尺寸又过小时，焊缝内部将因冷却过快而产生淬硬组织，降低塑性，容易 形成裂纹。因此，角焊缝的最小焊脚尺寸应满足hf min1.5 tmax,tmax为较厚焊件 厚度（单位mm）。对自动焊因热量集中，熔深较大，可减小1mm；T形连接 的单面焊缝的性能较差，应增加1mm；当焊件厚度等于或小于4mm时，应与 焊件厚度相同。
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《钢结构基础与识图》
§2-2 钢结构的主要结构类型
钢结构依其结构布置及受力特点的不同，主要分为以 下几类：
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响
区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布 不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余 变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响； 焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到 整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和 韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。
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钢结构的主要连接形式
钢结构的连接方法
钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊缝连接
螺栓连接
铆钉连接
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§4-1 焊缝连接
焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部 熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成为一体。
优点：不削弱构件截面，节约钢材，构造简单，制
（a）
（b）
角焊缝截面形式 （a）普通式；（b）平坡式；（c）深熔式
（c）
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（2）角焊缝的构造要求
1）最小焊脚尺寸 角焊缝的焊脚尺寸与焊件的厚度有关，当焊件较厚而焊 脚尺寸又过小时，焊缝内部将因冷却过快而产生淬硬组织，降低塑性，容易 形成裂纹。因此，角焊缝的最小焊脚尺寸应满足hf min1.5 tmax,tmax为较厚焊件 厚度（单位mm）。对自动焊因热量集中，熔深较大，可减小1mm；T形连接 的单面焊缝的性能较差，应增加1mm；当焊件厚度等于或小于4mm时，应与 焊件厚度相同。
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§2-2 钢结构的主要结构类型
钢结构依其结构布置及受力特点的不同，主要分为以 下几类：
钢结构基本知识
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刚架和支撑等配件安装就位，并经检测和校正几何尺寸确认无误后， 应对柱脚底板和基础之间的空间采用灌浆料填实。二次灌浆的预留 空间：当柱脚铰接时不宜大于50mm，柱脚刚接时不宜大于100mm。
• 6、紧固件连接工程，紧固件指钢结构制作与安装中的普通
螺栓、扭剪型高强度螺栓、高强度大六角头螺栓、钢网架螺栓球节点用高强 度螺栓、射钉、自攻钉、拉铆钉等连接件。这个项目我们重点要讲的是高强 度螺栓连接，因为高强度螺栓连接工程是连接所有主构件的一个至关重要的 一环，施工质量的好坏直接影响着整个工程的安全。我们就最常见的摩擦型 高强度螺栓来具体分析，需要注意以下几个方面：
工业建筑钢结构基本
知识
郭
工业建筑中钢结构的应用及优缺点
• 我国轻钢结构建筑发展非常快，工业建筑主要应 用于轻型工业厂房、粮油仓库、码头与报税仓库、 农产品、建材、家具等交易市场、体育场馆、展 览厅及房屋加层等。 • 钢结构优点：易施工、易维护、施工周期短、自 重轻、能减小地震作用效应、抗震性能好、环境 污染少等综合优势。 • 钢结构缺点：耐火性能差（温度到600度几乎失 去所有的强度和刚度）、耐腐蚀性差。
•
构件安装工程总结
我们上面已经把安装工程的重要性及基本规范大致都讲过，但对于 安装工程的整体控制我们需要注意什么呢？每个工程都有每个工程 的特点，每个工程的施工方法也不尽相同，但基本的操作流程不外 乎以下几点： 应根据场地和起重设备条件，最大限度的将扩大拼接工作在地面完 成； 安装顺序宜先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始，在刚架安 装完成后应将其间的檩条、支撑、隅撑等全部装好，并检查其铅垂 度。然后，以这两榀刚架为起点，向房屋另一端顺序安装； 构件悬吊应选择合理的吊点，大跨度构件的吊点须经计算确定。对 于刚度小、腹板宽厚比大的构件，应采取防止构件扭曲和损坏的措 施。构件的捆绑和悬吊部位，应采取防止构件局部变形和损坏的措 施； 各种支撑的拧紧程度，以不将构件拉弯为原则； 不得利用已安装就位的构件起吊其他重物。不得在主要受力部位焊 接其他物件； 檩条和墙梁安装时，应及时设置拉条并拉紧，但不应将檩条和墙梁 拉弯； 刚架在施工中应及时安装支撑，必要时增设缆风绳充分固定；
钢结构厂房知识大全（图文并茂）
钢结构⼚房知识⼤全（图⽂并茂）钢结构⼚房的建造主要分以下五部分1、预埋件，（能稳定⼚房结构）2、柱⼦，⼀般⽤H型钢，或者C型钢（通常是⽤⾓钢把两根C型钢连接）3、梁，⼀般都⽤C型钢和H型钢，（中间积的⾼度根据梁的跨度来定）4、檩条：⼀般都⽤C型钢和Z型钢。
5、⽀撑、拉条，通常是圆钢。
6、⽡，分两种，第⼀种是单⽚⽡（彩钢⽡）。
第⼆种是复合板。
（两层彩涂板中间夹着聚氨酯或岩棉起到冬暖夏凉的作⽤，也有隔⾳防⽕的效果）。
常⽤名词⼀、主钢架（柱、梁、吊车梁）编制依据：详图。
⼆、次钢架结构：C檩、拉条、撑杆、隅撑、⽔平⽀撑、柱间⽀撑、地脚螺栓（含以上各类的螺母、垫圈）三、辅材：1、加⼯辅材：焊剂、焊丝、焊条、三⽓（氧⽓、CO2⽓、⾦⽕焰）、油漆、稀料、钢砂等。
2、安装辅材：油漆、稀料、焊条、⾼强螺栓等。
3、设备⼯具⽤耗材：钻头、切割⽚、磨光⽚、导电嘴、喷嘴、冷却液、电量、设备配件等。
4、劳动保护⽤品：安全帽、⼿套、绝缘⼿套、绝缘鞋、防滑鞋、眼镜、⼯作服等。
5、检验⼯具：圈尺、钢板尺、拐尺、焊⾓尺、探伤仪等。
地脚螺栓预埋我们⼀直这样做：先将地脚螺栓按设计尺⼨组⽴成组；按照设计尺⼨制作⼀块“模板”，标出轴线的位置；预埋时先将组⽴好的地脚螺栓放⼊⽀设好的混凝⼟模板内，把“模板”套到组⽴好的地脚螺栓上，利⽤经纬仪、⽔准仪把模板定位好，再⽤电焊机把地脚螺栓与钢筋及混凝⼟模板固定好，固定时要保证地脚螺栓与混凝⼟模板的相对位置。
浇筑砼时应注意的问题：砼浇筑前必须在螺栓的螺扣上缠油布以保护螺扣，待钢结构安装时再解开。
砼浇筑过程中，要尽量避免踩在模板上，振动棒要尽量避免直接碰螺栓，特别不要碰撞螺扣。
砼浇筑完毕后要派⼈检查柱顶标⾼，不符合要求的在砼初凝前整改好。
混凝⼟浇注完毕后初凝前要重新校正地脚螺栓的位置。
紧固件连接⼯程螺栓作为钢结构连接紧固件，通常⽤于构件间的连接、固定、定位等。
钢结构中的连接螺栓⼀般分普通螺栓和⾼强度螺栓两种。
钢结构基本知识
第一部分钢结构型材常用公式及数值1，常用面积计算公式F---面积P---半周长L---圆周长度R---外接圆的半径r---内切圆的半径l---弧长2,常用体积及表面积计算公式3，常用型材理论质量（重量）计算公式m---质量F---断面积L---长度ρ----密度（比重），钢材一般取7.85第二部分碳素结构钢的化学成分及力学（机械）性能一，碳素结构钢的化学成分（GB 700-88）量≤0.17%，镇静钢的硅含量下限为≤0.12%；钢中铬，镍，铜残余含量分别≤0.30%，经需方同意，A级钢的铜含量可≤0.35%；砷残余含量≤0.080%；氧气转炉钢的氮含量≤0.008%。
2,D级钢应含有足够的形成细晶粒结构的元素。
例如钢中酸溶铝的含量≥0.015%，或全铝含量≥0.020%.3,在保证钢材力学性能符合GB 700-88规定情况下，各牌号A级钢的碳，硅，锰含量和各牌号其他等级钢碳，锰含量下限可以不作为交货条件。
二,碳素结构钢的力学性能（GB 700-88）(续)注：1，Q195钢的屈服强度点仅供参考，不作为交货条件。
2，各牌号A级钢的冷弯试验，在需方有要求时才进行。
当冷弯试验合格时，抗拉强度上限可不作为交货条件。
3,各牌号B级沸腾钢轧制钢材的厚度（直径）一般≤25mm.三，新旧标准钢牌号对照第三部分低合金结构钢一，低合金钢的化学成分(续)注：1，钢中硫含量≤0.045%。
2，钢中铬，镍，铜的残余含量应分别≤0.30%.3,各牌号的钢，允许加入钒，铌，钛等微量合金元素.二，低合金钢的力学性能第四部分金属材料的尺寸及重量一，型钢第五部分钢丝绳一，钢丝绳的分类1，按绳股捻法分①右交互捻②左交互捻③右同向捻④左同向捻2，按钢丝表面情况分①用光面钢丝制成的---光面钢丝绳；②用镀锌钢丝制成的---镀锌钢丝绳A,镀锌层组别‘甲‘----用于重腐蚀条件B, 镀锌层组别‘乙‘----用于一般腐蚀条件3，按钢丝力学性能分①按钢丝韧性A,特号---韧性最好B,I号---韧性较好C,II号---韧性一般②按钢丝公称抗拉强度（MPa）分:1370(140),1520(155),1667(170),1814(185),1961(200) 括号内为原标准采用单位为kgf/mm2的数值。
钢结构基础知识教程PPT课件
二、钢结构的应用
1、重型结构及大跨度建筑结构； 2、多层、高层及超高层建筑结构； 3、轻钢结构； 4、塔桅等高耸结构； 5、钢－混凝土组合结构。
3
第二节 钢结构的设计原理与方法
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。
4
第三节 钢结构的发展
我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使 现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有 相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发 展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求 扩大钢结构住宅的市场占有率。
96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结 构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用” 变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合，使金属晶体组织密 实，晶粒细化，消除纤维组织缺陷，使钢材的力学性 能提高。
3、冷作硬化与时效硬化
• 由于某种因素的影响而使钢材强度提高，塑性、韧性 下降，增加脆性的现象称之为硬化现象。
• 冷加工时（常温进行弯折、冲孔剪切等），钢材发生 塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化。
当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人 才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业 的发展，已成为建筑业发展的重要任务。
5
第二章 建筑钢材
第一节 建筑结构用钢的基本要求 第二节 钢材的主要机械性能 第三节 影响钢材性能的主要因素 第四节 建筑结构用钢的种类及选择
6
第一节 建筑结构用钢的基本要求
• 钢材中的C、N，随着时间的增长和温度的变化，而形 成碳化物和氮化物，使钢材变脆的“老化”现象称之 为时效硬化。
1、重型结构及大跨度建筑结构； 2、多层、高层及超高层建筑结构； 3、轻钢结构； 4、塔桅等高耸结构； 5、钢－混凝土组合结构。
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第二节 钢结构的设计原理与方法
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。
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第三节 钢结构的发展
我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使 现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有 相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发 展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求 扩大钢结构住宅的市场占有率。
96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结 构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用” 变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合，使金属晶体组织密 实，晶粒细化，消除纤维组织缺陷，使钢材的力学性 能提高。
3、冷作硬化与时效硬化
• 由于某种因素的影响而使钢材强度提高，塑性、韧性 下降，增加脆性的现象称之为硬化现象。
• 冷加工时（常温进行弯折、冲孔剪切等），钢材发生 塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化。
当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人 才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业 的发展，已成为建筑业发展的重要任务。
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第二章 建筑钢材
第一节 建筑结构用钢的基本要求 第二节 钢材的主要机械性能 第三节 影响钢材性能的主要因素 第四节 建筑结构用钢的种类及选择
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第一节 建筑结构用钢的基本要求
• 钢材中的C、N，随着时间的增长和温度的变化，而形 成碳化物和氮化物，使钢材变脆的“老化”现象称之 为时效硬化。
钢结构基本知识讲授培训(83页)
● 费用： A、B级成本昂贵，C级螺栓价格便宜，能用C 级螺栓的地方不用A、B级螺栓。
（2）高强螺栓连接 高强螺栓分为摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓
第三章 钢结构的连接
● 摩擦型高强螺栓：只依靠构件接触面之间的摩擦力来传 递剪力，以剪力等于接触面摩擦力为设计极限状态。
● 承压型高强螺栓：允许接触面滑移（剪力超过摩擦 力），以螺杆与构件之间的挤压而发生的连接破坏作为 承载力极限状态。
第二章 钢结构的材料
一、钢的种类 碳素钢和合金钢
1、碳素钢 ● 分结构钢（低碳钢）和工具钢（高碳钢）； ● 碳素结构钢—《GB700－88》质量等级：A、B、C、
D四级； ● A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率；
B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能 和冲击韧性（分别为＋20℃、 0℃ 和－20℃），同时 严格控制C、S、P的极限含量； ● 钢号：Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等
第二章 钢结构的材料
● 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）
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)
型钢 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)
薄壁型钢
（a)方钢管；（b)等肢角钢；（C）槽钢；（d)卷边槽钢 （e)卷边Z型钢；（f)卷边等直角钢；（g)焊接薄壁钢管
第二章 钢结构的材料
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）。
（2）高强螺栓连接 高强螺栓分为摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓
第三章 钢结构的连接
● 摩擦型高强螺栓：只依靠构件接触面之间的摩擦力来传 递剪力，以剪力等于接触面摩擦力为设计极限状态。
● 承压型高强螺栓：允许接触面滑移（剪力超过摩擦 力），以螺杆与构件之间的挤压而发生的连接破坏作为 承载力极限状态。
第二章 钢结构的材料
一、钢的种类 碳素钢和合金钢
1、碳素钢 ● 分结构钢（低碳钢）和工具钢（高碳钢）； ● 碳素结构钢—《GB700－88》质量等级：A、B、C、
D四级； ● A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率；
B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能 和冲击韧性（分别为＋20℃、 0℃ 和－20℃），同时 严格控制C、S、P的极限含量； ● 钢号：Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等
第二章 钢结构的材料
● 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）
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)
型钢 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)
薄壁型钢
（a)方钢管；（b)等肢角钢；（C）槽钢；（d)卷边槽钢 （e)卷边Z型钢；（f)卷边等直角钢；（g)焊接薄壁钢管
第二章 钢结构的材料
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）。
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6、吊车梁：吊车的轨 道，通常表示为DCL， 构造较为复杂，不介 绍了
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次构件部分
1、水平支撑：增加屋盖的整体刚度；减 少弦杆出平面的计算长度，节约钢材； 增加弦杆侧向稳定性。一般表示为SC， 由圆钢制作而成
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3、抗风柱：简单的个 人理解就是 传递荷 载、连接作用，通常 表示为KFZ，一般也 是用H型钢制作的
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4、檩条：作用是将屋面荷载（墙面荷载） 通过檩传递到梁（柱）上；通常的表示 方法为屋面檩条 LT，墙面檩条称为墙梁 QL，一般为C型钢和Z型钢
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3、拉条：减小檩条的侧向变形和扭转， 提高檩条承载力。拉条一般由圆钢加工 成的，表示为直拉条T，斜拉条XT
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4、系杆：系杆的作用主要是提高结构的 整体刚度，使结构发挥空间作用，保证 结构的几何稳定性和受压构件的侧向稳 定。表示为XG或者ST，一般是有圆管 加工成的
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钢结构厂房的主要构件
• 主构件
1、钢柱； 2、钢梁，也称为屋架梁； 3、抗风柱； 4、屋面檩条、墙面檩条
（也称为墙梁）； 5、钢板天沟； 6、吊车梁
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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。
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。
第二章 钢结构的材料
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
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安 静
第二章 钢结构的材料
2、合金钢 ● 分为结构钢、工具钢和特殊钢 ● 结构钢（低合金钢）—《GB/1591－94》质量等级：
A、B、C、D、E五级； ● A、 B、C、D的规定同碳素结构钢，E级要求－40℃
的冲击韧性； ● 钢号：Q345-A、Q390-B、Q420-C、Q235-D等
p
P
d L=5a+150
P
a
d+2.1a
冷弯实验示意图
31P 55
R=2.5 R=1 R=2.5
40
冲击试验示意图
第二章 钢结构的材料
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
第二章 钢结构的材料
● 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）
第二章 钢结构的材料
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。
2、合理选用材料、结构方案和构造措施，满足使用要求 3、节约钢材，减轻自重 4、钢结构要便于运输和维护 5、尽量注意美观用 Q235、Q345、Q420、45 号钢等
2、钢结构设计计算理论的研究与改进 3、新型结构形式的应用 4、钢—混凝土组合结构的应用 5、钢结构优化原理及其应用 6、生产制造工业化、产业化
第一章 概述
二、钢结构的应用范围
1、重型厂房结构 2、大跨结构 3、高层建筑 4、塔桅结构 5、板壳结构 容器、储液库、煤气库、管道等 6、可移动式结构 活动房屋、水工闸门、起重运输机等 7、桥梁结构 8、轻型钢结构 9、承受振动荷载和地震作用的结构
第一章 概述
三、钢结构设计的基本要求
1、安全可靠。在运输、安装和使用中，具有足够的强度、 刚度和稳定性
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
fu
fy
C
fe
fp
0 0.1 0.15 2.5
22
低碳钢应力—应变曲线
l0
d0
l1 l 静力拉伸试验构件
完全弹性体 理想弹塑性体
应力—应变曲线
理想弹塑性体 模型
钢结构基本知识 PPT
第一章 概述
一、钢结构的特点
1、强度高，塑性和韧性好 2、材质均匀，符合力学假定 3、钢结构制造简便，施工周期短 4、钢结构的质量轻 强度与密度之比远大于混凝土 5、耐腐蚀性差 6、耐热不耐火 ≮250℃，500～600 ℃强度为零
防火处理：蛭石板、蛭石喷涂、石膏板等 7、钢结构的密封性好 容器等 8、低温冷脆
第二章 钢结构的材料
二、炼钢的种类
● 转炉钢——质量较差，杂质含量较多。 ● 空气底吹转炉钢——质量甚差，国内已不生产。 ● 空气侧吹转炉钢——质量略差，各项性能不如氧气顶
吹转炉钢。 ● 氧气顶吹转炉钢——有害元素少、杂质少、纯洁度高；
质量和加工性能都接近平炉钢；生产效率高，成本低， 投资省，建厂快。 ● 平炉钢——原料广泛，容积大，广量高，冶炼工艺较 简单，钢材质量优良，化学成分稳定（偏析度小）， 机械性能可靠，能冶炼各种用途的钢。缺点为生产成 本高，建厂规模大，工期长，投资大。 ● 电炉钢——质量最好，成本最高，土建少用。
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
第二章 钢结构的材料
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。
第二章 钢结构的材料
一、钢的种类 碳素钢和合金钢
1、碳素钢 ● 分结构钢（低碳钢）和工具钢（高碳钢）； ● 碳素结构钢—《GB700－88》质量等级：A、B、C、
D四级； ● A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率；
B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能 和冲击韧性（分别为＋20℃、 0℃ 和－20℃），同时 严格控制C、S、P的极限含量； ● 钢号：Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等
● 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。
第二章 钢结构的材料
●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
应力б＜fu 甚至б＜fy —疲劳破坏。
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。
第二章 钢结构的材料
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
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安 静
第二章 钢结构的材料
2、合金钢 ● 分为结构钢、工具钢和特殊钢 ● 结构钢（低合金钢）—《GB/1591－94》质量等级：
A、B、C、D、E五级； ● A、 B、C、D的规定同碳素结构钢，E级要求－40℃
的冲击韧性； ● 钢号：Q345-A、Q390-B、Q420-C、Q235-D等
p
P
d L=5a+150
P
a
d+2.1a
冷弯实验示意图
31P 55
R=2.5 R=1 R=2.5
40
冲击试验示意图
第二章 钢结构的材料
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
第二章 钢结构的材料
● 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）
第二章 钢结构的材料
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。
2、合理选用材料、结构方案和构造措施，满足使用要求 3、节约钢材，减轻自重 4、钢结构要便于运输和维护 5、尽量注意美观用 Q235、Q345、Q420、45 号钢等
2、钢结构设计计算理论的研究与改进 3、新型结构形式的应用 4、钢—混凝土组合结构的应用 5、钢结构优化原理及其应用 6、生产制造工业化、产业化
第一章 概述
二、钢结构的应用范围
1、重型厂房结构 2、大跨结构 3、高层建筑 4、塔桅结构 5、板壳结构 容器、储液库、煤气库、管道等 6、可移动式结构 活动房屋、水工闸门、起重运输机等 7、桥梁结构 8、轻型钢结构 9、承受振动荷载和地震作用的结构
第一章 概述
三、钢结构设计的基本要求
1、安全可靠。在运输、安装和使用中，具有足够的强度、 刚度和稳定性
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
fu
fy
C
fe
fp
0 0.1 0.15 2.5
22
低碳钢应力—应变曲线
l0
d0
l1 l 静力拉伸试验构件
完全弹性体 理想弹塑性体
应力—应变曲线
理想弹塑性体 模型
钢结构基本知识 PPT
第一章 概述
一、钢结构的特点
1、强度高，塑性和韧性好 2、材质均匀，符合力学假定 3、钢结构制造简便，施工周期短 4、钢结构的质量轻 强度与密度之比远大于混凝土 5、耐腐蚀性差 6、耐热不耐火 ≮250℃，500～600 ℃强度为零
防火处理：蛭石板、蛭石喷涂、石膏板等 7、钢结构的密封性好 容器等 8、低温冷脆
第二章 钢结构的材料
二、炼钢的种类
● 转炉钢——质量较差，杂质含量较多。 ● 空气底吹转炉钢——质量甚差，国内已不生产。 ● 空气侧吹转炉钢——质量略差，各项性能不如氧气顶
吹转炉钢。 ● 氧气顶吹转炉钢——有害元素少、杂质少、纯洁度高；
质量和加工性能都接近平炉钢；生产效率高，成本低， 投资省，建厂快。 ● 平炉钢——原料广泛，容积大，广量高，冶炼工艺较 简单，钢材质量优良，化学成分稳定（偏析度小）， 机械性能可靠，能冶炼各种用途的钢。缺点为生产成 本高，建厂规模大，工期长，投资大。 ● 电炉钢——质量最好，成本最高，土建少用。
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
第二章 钢结构的材料
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。
第二章 钢结构的材料
一、钢的种类 碳素钢和合金钢
1、碳素钢 ● 分结构钢（低碳钢）和工具钢（高碳钢）； ● 碳素结构钢—《GB700－88》质量等级：A、B、C、
D四级； ● A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率；
B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能 和冲击韧性（分别为＋20℃、 0℃ 和－20℃），同时 严格控制C、S、P的极限含量； ● 钢号：Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等
● 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。
第二章 钢结构的材料
●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