鋼結(jié)構(gòu)課程總結(jié)

鋼結(jié)構(gòu)課程總結(jié)報(bào)告鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課程，通過(guò)對(duì)這門(mén)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)我們要達(dá)到以下幾點(diǎn)目標(biāo)：掌握鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍；理解鋼結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法，掌握其設(shè)計(jì)表達(dá)式的應(yīng)用；初步了解鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式；了解鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)；為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)知識(shí)打下基礎(chǔ)。一、鋼結(jié)構(gòu)的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用由型鋼和鋼板連接成基本構(gòu)件，然后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)組裝成整體結(jié)構(gòu)形式，稱(chēng)為鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)具有以下集中特點(diǎn)：輕質(zhì)高強(qiáng)；塑性韌性好；施工周期短；材質(zhì)均勻；氣密性和水密性好；耐腐蝕性差；耐火但不耐熱；低溫冷脆。鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍主要取決于鋼結(jié)構(gòu)本身的特性，從技術(shù)角度看，鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍包括以下幾個(gè)方面：大跨度結(jié)構(gòu)；重型廠房結(jié)構(gòu)；受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)；可拆卸的結(jié)構(gòu)；高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑；容器和其他構(gòu)筑物；輕型鋼結(jié)構(gòu)。二、鋼結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范除疲勞計(jì)算外，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)結(jié)構(gòu)或其組成部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，此特定狀態(tài)就稱(chēng)為該功能的極限狀態(tài)。1、承載能力極限狀態(tài)：包括構(gòu)件和連接的強(qiáng)度破壞、疲勞破壞和因過(guò)度變形而不適于繼續(xù)承載，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件喪失穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系和結(jié)構(gòu)傾覆。2、正常使用極限狀態(tài)：包括影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或外觀的變形，影響正常使用的振動(dòng)，影響正常使用或耐久性能的局部損壞。三、鋼結(jié)構(gòu)的材料1對(duì)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的基本要求（1）較高的抗拉強(qiáng)度，和屈服點(diǎn)；（2）較高的塑性和韌性；（3）良好的工藝性能；（4）根據(jù)具體工作條件，有時(shí)還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。2鋼材的主要性能（1）強(qiáng)度性能比例極限；屈服點(diǎn)；抗拉強(qiáng)度或極限強(qiáng)度。（2）塑性性能伸長(zhǎng)率：試件被拉斷時(shí)的絕對(duì)變形值與試件原標(biāo)距之比的百分?jǐn)?shù)，稱(chēng)為伸長(zhǎng)率。（3）冷彎性能冷彎性能由冷彎試驗(yàn)確定。試驗(yàn)時(shí)使試件彎成l80，如試件外表面不出現(xiàn)裂紋和分層，即為合格。冷彎性能合格是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下的塑性應(yīng)變能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)。（4）沖擊韌性韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。由于低溫對(duì)鋼材的脆性破壞有顯著影響，在寒冷地區(qū)建造的結(jié)構(gòu)不但要求鋼材具有常溫（20）沖擊韌性指標(biāo)，還要求具有負(fù)溫（0、-20或-40）沖擊韌性指標(biāo)，以保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗脆性破壞能力。3.鋼材的選擇選擇鋼材時(shí)考慮的因素有：1）結(jié)構(gòu)的重要性：重要結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮選用質(zhì)量好的鋼材；一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)，可選用普通質(zhì)量的鋼材。2）荷載情況：直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)烈地震區(qū)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用綜合性能好的鋼材；一般承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)則可選用價(jià)格較低的Q235鋼。3）連接方法：焊接結(jié)構(gòu)對(duì)材質(zhì)的要求應(yīng)嚴(yán)格一些。4）結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境：在低溫條件下工作的結(jié)構(gòu)，尤其是焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用具有良好抗低溫脆斷性能的鎮(zhèn)靜鋼。5）鋼材厚度：厚度大的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。四、軸心受力構(gòu)件（一）軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度1軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度是以截面的平均應(yīng)力達(dá)到鋼材的屈服點(diǎn)為承載力極限狀態(tài) 2軸心受力構(gòu)件的剛度計(jì)算 軸心受力構(gòu)件的剛度是以限制其長(zhǎng)細(xì)比保證（二） 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定1理想軸心受壓構(gòu)件的屈曲形式理想軸心受壓構(gòu)件可能以三種屈曲形式喪失穩(wěn)定：彎曲屈曲 雙軸對(duì)稱(chēng)截面構(gòu)件最常見(jiàn)的屈曲形式。扭轉(zhuǎn)屈曲 長(zhǎng)度較小的十字形截面構(gòu)件可能發(fā)生的扭轉(zhuǎn)屈曲。彎扭屈曲 單軸對(duì)稱(chēng)截面桿件繞對(duì)稱(chēng)軸屈曲時(shí)發(fā)生彎扭屈曲。2理想軸心受壓構(gòu)件的彎曲屈曲臨界力若只考慮彎曲變形，臨界力公式即為著名的歐拉臨界力公式，表達(dá)式為NE=（三）軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定一般組成軸心受力構(gòu)件的板件的厚度與板的寬度相比都較小，如果這些板件過(guò)薄，則在壓力作用下，板件將離開(kāi)平面位置而發(fā)生凸曲現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為板件喪失局部穩(wěn)定。五、鋼結(jié)構(gòu)的連接（一）螺栓連接螺栓連接分普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接兩大類(lèi)1、普通螺栓連接普通螺栓分為A、B、C三級(jí)。A級(jí)與B級(jí)為精制螺栓，C級(jí)為粗制螺栓。A、B級(jí)精制螺栓表面光滑，尺寸準(zhǔn)確，對(duì)成孔質(zhì)量要求高，制作和安裝復(fù)雜，價(jià)格較高，已很少在鋼結(jié)構(gòu)中采用。A、B級(jí)精制螺栓的區(qū)別僅是螺栓桿長(zhǎng)度不同。C級(jí)螺栓一般可用于沿螺栓桿軸受拉的連接中，以及次要結(jié)構(gòu)的抗剪連接或安裝時(shí)的臨時(shí)固定。2、高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接有摩擦型連接和承壓型連接兩種類(lèi)型。（1）摩擦型連接：只依靠被連接板件間強(qiáng)大的摩擦力傳力，以摩擦力被克服作為連接承載力的極限狀態(tài)。為了提高摩擦力，對(duì)被連接件的接觸面應(yīng)進(jìn)行處理。（2）承壓型連接：允許接觸面發(fā)生相對(duì)滑移，以栓桿被剪壞或被承壓破壞作為連接承載力的極限狀態(tài)。高強(qiáng)度螺栓性能等級(jí)包括8.8級(jí)和10.9兩種。摩擦型連接的螺栓孔徑比螺栓公稱(chēng)直徑d大1.5-2.0mm，承壓型連接的螺栓孔徑比螺栓公稱(chēng)直徑d大1.0-1.5mm；承壓型連接的承載力比摩擦型連接高，可節(jié)約螺栓。但剪切變形大，故不得用于承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中。（二）焊接鋼結(jié)構(gòu)中一般采用的焊接方法有：電弧焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊和電阻焊等。1、焊縫連接的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：焊件間可直接相連，構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作加工方便；不削弱截面，用料經(jīng)濟(jì)；連接的密閉性好，結(jié)構(gòu)剛度大；可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，提高焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。缺點(diǎn)：在焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi)，鋼材的材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和變形使受壓構(gòu)件承載力降低；焊接結(jié)構(gòu)對(duì)裂紋很敏感，低溫時(shí)冷脆的問(wèn)題較為突出。2、焊縫的形式（1）角焊縫角焊縫按其截面形式可分為直角角焊縫和斜角角焊縫。兩焊腳邊的夾角為90的焊縫稱(chēng)為直角角焊縫，直角邊邊長(zhǎng)hf稱(chēng)為角焊縫的焊腳尺寸，he0.7hf為直角角焊縫的計(jì)算厚度。斜角角焊縫常用于鋼漏斗和鋼管結(jié)構(gòu)中。對(duì)于夾角大于135或小于60的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫（鋼管結(jié)構(gòu)除外）。（2）對(duì)接焊縫坡口形式與焊件厚度有關(guān)。當(dāng)焊件厚度很?。ㄊ止ず?mm，埋弧焊10mm）時(shí)，可用直邊縫。對(duì)于一般厚度（t=1020mm）的焊件可采用具有斜坡口的單邊V形或V形焊縫。斜坡口和離縫c共同組成一個(gè)焊條能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的施焊空間，使焊縫易于焊透；鈍邊p