钢结构原理pdf
钢结构基本原理ppt课件
N1Vy V/n
N1Tx
N1T
y1 r1
T1y xi2yi2
N1Ty
N1T
x1 r1
T1x xi2yi2
验算公式：
N 1N 1 T x2N 1 T yN 1 T y2N m b in
注意： y1≤3x时，N1T=N1XT=Ty1/Σyi2
x1≤3y时，N1T=N1yT=T. x1/Σxi2
应力集中：应力集中越严重，出现同号三相应力场的应力水平越接近，
钢材越趋于脆性。
温度：高温热塑性变形，低温冷脆（脆性温度转变区）
荷载类型：加载速度：低温脆性破坏
循环荷载 高周疲劳—— n514 0 fy
低周疲劳—— n＝ 120 ～ 5140 fy
疲劳：钢材在连续交变荷载作用下，会逐渐累积损伤、产生裂纹及裂纹
30
受拉螺栓连接：
1、受力：沿杆轴方向受拉。 破坏：栓杆被拉断。
2、单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb Ae ftb
de2 4
ftb
f tb 值的由来：考虑橇杠作用，并对其进行简化，从 而采如用 ftb 0.8f 来考虑。
3、螺栓群受拉连拉计算。
1>轴心力：
n
N
N
b t
.
31
2>偏心力作用下
a.小偏心情况：螺栓群全部受拉。
逐渐扩展，直到最后破坏，这种现象称为疲劳。
疲劳破坏具有突然性，破坏前没有明显的宏观塑性变形，属于脆性断裂。 其破坏过程经历裂纹的产生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段， 是延时断裂。
.
9
钢 柱 上 焊 接 牛 腿 （ 腹 板 和 翼 缘 ）
.
10
梁柱节点：梁分别连接在柱的腹板和翼缘（连接角钢与
钢结构设计原理 (41)
3、冲击韧性
钢材在动荷载作用下断裂过程中吸收能量的能力，表示钢材在 动荷载作用下抵抗脆性破坏的能力。
（1）衡量指标
用钢材在动荷载作用下断裂时吸收的总能量来衡量，用冲 击韧性值表示，冲击韧性值也叫冲击功，单位为 J（焦耳）。
（2）测量方法：冲击韧性试验
5
1
55
27.5 27.5
4
30°
À0.05
1
a
又有很大的不同
低温对钢材的脆性破坏有显著影响，我国钢材标准中将试 验分为四档，常温(20 ℃ ) 、0℃、-20℃与-40℃冲击韧性指标。 在寒冷地区承受动力作用的重要承重结构，应根据其工作温度 和所用钢材牌号，对钢材提出相应温度下的冲击韧性指标的要 求，以防脆性破坏发生。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注0¡
40
10±0.05
2
V型缺口
H
ß
2
45±2°
3
1—摆锤；2—试件；3—试验机台座；4—刻度盘;5—指针
夏比V 型缺口冲击试验和标准试件
通常用带有夏比V型缺口的标准试件做冲击 试验；以击断试件所消耗的冲击功大小来衡量。
（3）影响因素
A ：温度----试验表明，钢材的冲击韧性值随温度的降低而降低 B：钢材牌号与质量等级----不同牌号和质量等级钢材的降低规律
《钢结构基本原理》PPT课件
编辑ppt
25
第三节 钢结构课程的学习方法
根据教学大纲要求，课程只讲钢结构的基本构件、基 本原理部分，即前面六章内容；
本课程的特点是：大家对钢结构的感性认识少，结构 构造复杂，理论性强（特别是稳定理论）；
受课时限制，不能过多的详解例题，一定要记好笔记， 从机理理解一些理论问题，加强课前预习与课后复习；
第一章第一章绪论绪论第二章第二章钢结构材料钢结构材料第三章第三章钢结构连接钢结构连接第四章第四章轴心受力构件轴心受力构件第五章第五章受弯构件受弯构件第六章第六章拉弯与压弯构件拉弯与压弯构件22第一章第一章第一节第一节钢结构的特点与应用范围钢结构的特点与应用范围第二节第二节钢结构的设计计算方法钢结构的设计计算方法第三节第三节钢结构课程的学习方法钢结构课程的学习方法33第一节第一节钢结构的特点及应用范围钢结构的特点及应用范围一钢结构的特点一钢结构的特点11强度高强重比大强度高强重比大重量轻基础费用减少抗震性重量轻基础费用减少抗震性能好
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17
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18
索穹顶结构
汉城奥运会体操馆
亚特兰大佐治亚穹顶 用编辑钢ppt量不到30 kg /m2
19
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20
重型厂房结构
西安变压器厂（400t吊车）
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21
容器和其他构筑物
大连西太平洋石化有限公司 1500立方米CF-62钢球罐
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陕西铜川天然气公司 1000立方米天然气球罐
东方明珠电视塔
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12
鸟巢
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13
鸟巢
容纳8万人，平面 为椭圆形,长轴 340m,短轴292m。 屋盖中间有一个 146m×76m的开口
钢结构基本原理
EIω ''' GI t ' Nx0v ' Ny0u'
( Nr02 R) ' 0
梁弯扭变形是否因为外荷载中有平面外弯矩和扭矩？
绕y轴：EI yu '' M x 0
4
受弯构件的整体稳定
受弯构件的整体稳定
2 EIω
[ 2 a 3 By ( 2 a 3 By ) 2
Iω
GI 2
(1 2 t ) ]
Iy
EIω
怎样提高临界弯矩？
荷载
挠曲向
2 EI y
( y ) 2
M crx 1
荷载
S
M crx
荷载作用点到剪心指向与挠曲
方向相反，a>0
By — 反映截面不对称程度的参数
t 22
16 f2 2
Iω
3 b3h 2tf
b h
0.039,
N1 0.64
2 EI y
2
？ 0.5
2
EI y
2
受弯构件的整体稳定
受弯构件的整体稳定
临界弯矩
临界弯矩变化[1]：边界条件和荷载条件
M crx
2 EI y
2
Iω
GI 2
(1 2 t )
Iy
EIω
1 1.0
1 1.13
1 1.35
1 2.65
= ′′ = 0
受弯构件的整体稳定
受弯构件的整体稳定
钢结构设计原理 (112)
1、疲劳破坏的定义
钢材在连续反复荷载作用下，当应力低于抗拉强度，甚至低
于屈服强度时发生突然断裂的现象，这种现象称为钢材的疲劳（
脆性破坏）。
裂纹
也可能疲 劳破坏
裂纹 轮毂和齿轮的疲劳破坏
吊车梁承受反复荷载
2、疲劳破坏产生的原因与机理
为什么会破坏？
内因：加工和制造过程中内部或 表面存在裂纹或缺陷
外因：多次反复荷载作用下裂纹 不断发展
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疲劳破坏是损伤累积的结果
缺陷
应力集中 高峰应力
微观裂纹 反复张开闭合
宏观裂纹 净截面不足
断裂 裂纹端部存在三向应力场，故
呈脆性断裂
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3、疲劳破坏特征
（1）突然性：破坏前没有明显的宏观塑性变形，属于脆性断裂
（2）断口与一般脆性断口不同，可分为三个区： 裂纹源 裂纹扩展区（光滑） 断裂区（粗糙）
裂纹源
（3）对缺陷十分敏感 缺口、裂纹及组织缺陷等
裂纹扩展1 概 述 §2-2 钢材的生产 §2-3 钢材的主要性能
§2-4 影响钢材性能的主要因素
√ §2-5 钢材的疲劳
1、疲劳破坏的定义 2、疲劳破坏产生的原因与机理 3、疲劳破坏特征 4、应力循环特征 5、疲劳破坏的影响因素 6、疲劳计算公式 7、疲劳强度计算注意事项
§2-5 钢材的疲劳
钢结构基本原理优秀课件
手册（见附表1.1）。弹性设计时，构件的应力不能大于f值。
抗拉强度fu在实际构件中是不允许达到的，钢材的抗拉强 度fu值高，可以增加结构的安全保障。
伟
主
编 ）
第2章 钢结构的材料
钢 另外，Q235钢材在屈服
结 构 基 本 原 理
图2.3 理想弹－塑性的应力－应变曲线
第2章 钢结构的材料
钢 结
高强度钢材没有明显的屈服
构 台阶，这类钢的屈服点是根据
σ
基 实验分析结果人为规定的，称 f0.2 S
本 原 理
为条件屈服（用f0.2表示，定 义为试件卸载后其残余应变为
E
（ 2%时所对应的应力）。这类
黄 钢材在设计中不宜利用塑性。 呈 伟 主 编 ）
伟 主
度比常温拉伸试验的强度低得多，应另行测定“强度”。
编 耐疲劳性：钢结构或构件在长期连续的交变荷载或重复荷
） 载作用下，应力虽低于fy也会发生破坏，称为“疲劳破坏”。
呈 良好方法，常作为静力拉伸试验和
伟 主 编
冲击试验的一种补充试验，是一项 衡量钢材力学性能的综合指标。
）
a
d
a
d+2.1a
图2.5 冷弯1800试件
第2章 钢结构的材料
钢
2.1.3 冲击韧性
结
构 冲击韧性是衡量钢材强度、
基 塑性及材质的一项综合指标。
本 钢材的韧性与轧制方法、环境
原 温度有关。冲击韧性由冲击试
0 0.2
ε
图2.4 高强度钢的应力－应变曲线
第2章 钢结构的材料
钢 结 构 钢材在单向受压时（短试件） ，抗压强度与单向受拉时 基 相同。钢材受扭转时的应力－应变曲线也与受拉时相似，但 本 剪切屈服点和抗剪强度低于fy和fu；剪变模量G也低于弹性模 原 量E。钢材和铸钢件的弹性模量、剪变模量、线膨胀系数α 理 和质量密度ρ列于表2.1。
钢结构设计原理(张耀春所著书籍)
钢结构设计原理(张耀春所著书籍)范本一：1. 引言1.1 背景介绍1.2 目的与范围2. 钢结构概述2.1 钢结构的定义2.2 钢结构的特点2.3 钢结构的应用领域3. 钢结构设计原理3.1 荷载分析3.1.1 自重荷载3.1.2 活载荷载3.1.3 风荷载3.1.4 地震荷载3.2 结构选择与布局3.2.1 结构形式选择3.2.2 框架结构的布局原则3.2.3 梁柱系统的布局原则3.3 材料选择与规格确定3.3.1 钢材种类选择3.3.2 钢材规格确定3.4 结构计算与分析3.4.1 试算法3.4.2 系数法3.5 断面设计3.5.1 普通钢材的断面设计3.5.2 带肋钢材的断面设计3.6 节点设计3.6.1 节点分类3.6.2 节点的力学模型3.6.3 节点的设计原则3.7 连接设计3.7.1 强度计算3.7.2 刚度计算3.7.3 选择合适的连接形式4. 钢结构施工与质量控制4.1 施工准备4.2 吊装与安装4.3 焊接与热处理4.4 表面防腐与涂装4.5 质量控制与检验5. 经济性与可持续性5.1 钢结构的经济性5.2 钢结构的可持续性6. 结论附件：附件一：钢结构设计实例分析附件二：设计计算工具软件法律名词及注释：1. 承重结构：指承担重要荷载的结构，如建筑物的主体结构。
2. 断面：指钢材截面形状，在钢结构中起到承载作用。
3. 节点：指连接钢构件的部位，承载力和刚度的影响较大。
4. 连接形式：指连接两个或多个钢构件的方式，如焊接、螺栓连接等。
5. 活载：指在使用过程中变动的荷载，如人员、家具等。
6. 地震荷载：指地震引起的荷载，钢结构需要考虑地震力的作用。
7. 质量控制：指对钢结构施工过程中的质量进行控制和检验。
范本二：1. 简介1.1 文档目的1.2 读者对象1.3 使用注意事项2. 钢结构基本概念2.1 钢结构定义2.2 钢的特性与优势2.3 钢结构应用领域3. 钢结构设计原理3.1 荷载分析3.1.1 自重荷载3.1.2 活载荷载3.1.3 风荷载3.1.4 地震荷载3.2 结构选型3.2.1 钢结构形式选择3.2.2 结构布局原则3.3 材料选择与规格确定3.3.1 钢材种类选择3.3.2 钢材规格确定3.4 结构计算与分析3.4.1 荷载计算3.4.2 结构分析3.4.3 断面计算与验证3.5 节点与连接设计3.5.1 节点分类与分析3.5.2 节点设计原则3.5.3 连接设计与优化4. 钢结构施工与质量控制4.1 施工准备4.1.1 施工方案制定4.1.2 材料采购与加工4.2 钢结构安装4.2.1 吊装操作流程4.2.2 焊接与螺栓连接4.2.3 涂装与防腐处理4.3 质量控制与检测4.3.1 施工质量控制4.3.2 钢结构检测方法5. 钢结构的经济性与可持续性5.1 钢结构的经济性分析5.2 钢结构的可持续性考虑结尾内容：1. 本文档涉及附件：附件一：钢结构设计案例附件二：钢结构施工图纸2. 本文所涉及的法律名词及注释：1) 承重结构：指主要承担建筑物荷载的结构体系。
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钢结构原理pdf
钢结构是一种新型的建筑结构体系，因其具有高强度、轻型化和易于组装等优点而日益受到人们的青睐。
钢结构原理是钢结构设计的基础，掌握钢结构原理对于理解钢结构的特点、构造和应用具有重要意义。
因此，本文将围绕“钢结构原理pdf”展开讨论，以便读者更好地了解钢结构原理。
1. 钢结构的定义
钢结构是由钢材组成的结构体系，用于支撑建筑物和其他工程的重量。
采用钢结构可以使建筑物具有更高的强度和耐久性，同时还能实现建筑物的轻型化和大跨度构造。
2. 钢结构的特点
钢结构具有以下特点：
（1）高强度：钢材强度比混凝土和木材高，能够满足大跨度的建筑需求。
（2）轻型化：钢材的密度小于混凝土和木材，因此钢结构可以实现轻型化的建筑。
（3）易于组装：钢结构可以进行预制，然后在现场拼装，使建筑的施工周期大大缩短。
（4）可回收性：钢结构可以进行拆卸和重复使用，具有较高的环保性。
3. 钢结构的构造形式
钢结构的构造形式主要有以下几种：
（1）框架结构：框架结构由横梁、竖柱和水平支撑组成，具有较好的抗震性能。
（2）网架结构：网架结构由薄肋钢杆和立柱组成，能够实现大跨度的建筑设计。
（3）拉杆结构：拉杆结构采用钢杆连接构件，可实现灵活的构造形式。
4. 钢结构的设计原则
钢结构的设计原则主要有以下几点：
（1）符合国家和地方建筑规范。
（2）考虑使用寿命和维护成本。
（3）考虑建筑的抗震性能和耐火性能。
（4）考虑建筑的外观和功能性。
5. 钢结构的应用范围
钢结构能够广泛应用于各种建筑和结构工程，如高层建筑、桥梁、甲板、防护结构、储罐和电塔等。
综上所述，掌握钢结构的原理对于设计和施工钢结构具有重要意义。
通过阅读“钢结构原理pdf”等相关资料，我们可以深入了解钢结构的构造形式、设计原则和应用范围，为我们的项目提供帮助。