鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí)

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 基本要求基本要求 掌握鋼結(jié)構(gòu)的特點， 正確理解鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍， 了解近似概率汲限狀態(tài)設(shè)計方法的概念， 理解規(guī)范采用的基本設(shè)計表達式， 了解各分項系數(shù)取值的依據(jù)和含義。 第一章第一章 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 重點、難點分析重點、難點分析 1.鋼結(jié)構(gòu)的特點和合理應(yīng)用范圍鋼結(jié)構(gòu)的特點和合理應(yīng)用范圍 本門課是學(xué)習(xí)如何用鋼材來設(shè)計結(jié)構(gòu)，因此學(xué)習(xí)時 應(yīng)注意： （1）應(yīng)結(jié)合鋼材的特點來掌握鋼結(jié)構(gòu)的特點）應(yīng)結(jié)合鋼材的特點來掌握鋼結(jié)構(gòu)的特點 鋼材強度高，因此，在承載力相同的條件下，鋼結(jié)鋼材強度高，因此，在承載力相同的條件下，鋼結(jié) 構(gòu)自重輕；鋼材材質(zhì)均勻，為理想的彈塑性體

2、，符構(gòu)自重輕；鋼材材質(zhì)均勻，為理想的彈塑性體，符 合工程力學(xué)所采用的基本假定，因此，鋼結(jié)構(gòu)計算合工程力學(xué)所采用的基本假定，因此，鋼結(jié)構(gòu)計算 結(jié)果準確可靠；鋼材的塑性好，因此，鋼結(jié)構(gòu)在一結(jié)果準確可靠；鋼材的塑性好，因此，鋼結(jié)構(gòu)在一 般情況下，不會發(fā)生突然斷裂破壞；鋼材韌性好，般情況下，不會發(fā)生突然斷裂破壞；鋼材韌性好， 因此，能很好地承受動力荷載；鋼材具有不滲漏的因此，能很好地承受動力荷載；鋼材具有不滲漏的 特點，因此，鋼結(jié)構(gòu)可以做密閉容器；而鋼材易腐特點，因此，鋼結(jié)構(gòu)可以做密閉容器；而鋼材易腐 蝕，不耐高溫，因此，鋼結(jié)構(gòu)防火性能差，為防腐蝕，不耐高溫，因此，鋼結(jié)構(gòu)防火性能差，為防腐 蝕，需定期

3、維護。蝕，需定期維護。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) （2）應(yīng)結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的特點掌握其合理應(yīng)用范圍）應(yīng)結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的特點掌握其合理應(yīng)用范圍 鋼結(jié)構(gòu)的承載力大，因此，適用于荷載大的重型廠鋼結(jié)構(gòu)的承載力大，因此，適用于荷載大的重型廠 房及高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)自重輕，因此，適用于大跨房及高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)自重輕，因此，適用于大跨 度結(jié)構(gòu)，可拆卸和移動式結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載度結(jié)構(gòu)，可拆卸和移動式結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載 的適用性強，因此，適用于直接承受動載的結(jié)構(gòu)或的適用性強，因此，適用于直接承受動載的結(jié)構(gòu)或 對抗震性能要求高的結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)的密閉性好，因?qū)拐鹦阅芤蟾叩慕Y(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)的密閉性好，因 此，適用于制造容器和管道

4、。此，適用于制造容器和管道。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 2. 結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài) 承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài) 這種極限狀對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載能力或這種極限狀對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載能力或 不適于繼續(xù)承載的變形。這里有兩個極限準則：一不適于繼續(xù)承載的變形。這里有兩個極限準則：一 個是最大承載力，一個是不適于繼續(xù)承載的變形。個是最大承載力，一個是不適于繼續(xù)承載的變形。 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾 覆等）；覆等）； 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而破壞；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而破壞； 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接在循環(huán)

5、荷載作用下發(fā)生的疲勞破壞；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接在循環(huán)荷載作用下發(fā)生的疲勞破壞； 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系； 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。 包括以下幾個方面：包括以下幾個方面： 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐 久性能的某項規(guī)定限值。久性能的某項規(guī)定限值。 影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用或外觀的變形； 影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）； 影響正常使用的振動；影

6、響正常使用的振動； 影響正常使用的其它特定狀態(tài)。影響正常使用的其它特定狀態(tài)。 對鋼結(jié)構(gòu)來說，主要是控制構(gòu)件的剛度，避免出對鋼結(jié)構(gòu)來說，主要是控制構(gòu)件的剛度，避免出 現(xiàn)影響正常使用的過大變形或在動力作用現(xiàn)影響正常使用的過大變形或在動力作用 下的較大振動。下的較大振動。 包括以下幾個方面：包括以下幾個方面： 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 0，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài) 功能函數(shù)功能函數(shù) Z=R-S =0，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài) 0，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài) 3.3.概率極限狀態(tài)設(shè)計原理概率極限狀態(tài)設(shè)計原理 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 4.4.設(shè)計表達式設(shè)計表達式 （2 2）可變荷載的分

7、項系數(shù)）可變荷載的分項系數(shù) （g gQ Q） -一般情況下應(yīng)取一般情況下應(yīng)取1.41.4； -對標準值大于對標準值大于4kN/m4kN/m2 2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的 活荷載標準值應(yīng)取活荷載標準值應(yīng)取1.31.3。 （1 1）永久荷載分項系數(shù)）永久荷載分項系數(shù) （g gG） 當其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時當其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時 -對可變荷載效應(yīng)起控制作用的組合，應(yīng)取對可變荷載效應(yīng)起控制作用的組合，應(yīng)取1.2;1.2; - -對永久荷載效應(yīng)起控制作用的組合，應(yīng)取對永久荷載效應(yīng)起控制作用的組合，應(yīng)取1.35;1.35; 當其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時當其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時 -一般情況下應(yīng)取一般情況下應(yīng)取

8、1.01.0； -對結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗算，應(yīng)取對結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗算，應(yīng)取0.90.9。 當永久荷載效應(yīng)與可變荷載效應(yīng)反號時，永久荷載對設(shè)計是有利的當永久荷載效應(yīng)與可變荷載效應(yīng)反號時，永久荷載對設(shè)計是有利的 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 第二章第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料鋼結(jié)構(gòu)的材料 基本要求基本要求 （1）掌握鋼材在不同條件下可能產(chǎn)生的兩種破 壞形式，理解兩種破壞形式對鋼材正確使用和設(shè)計 的意義。 （2）通過鋼材的一次單向拉伸試驗、冷彎試驗， 掌握鋼材在正常情況下的靜力工作性能，了解規(guī)范 對鋼材機械性能指標規(guī)定的依據(jù)和意義。 （3）通過鋼材的沖擊韌性試驗、疲勞試驗了解 鋼材的動力工作性能，并驗算疲

9、勞。 （4）了解各種因素（化學(xué)成分、冶金缺陷、應(yīng) 力集中、加荷速度、硬化、溫度等）對鋼材性能的 影響，特別要注意分析影響鋼材脆性破壞的因素。 （5）應(yīng)根據(jù)具體條件和要求,正確選用鋼材。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 重點、難點分析重點、難點分析 1.掌握鋼材的主要性能掌握鋼材的主要性能 （1）鋼材的靜力工作性能（單項拉伸工作曲線（單項拉伸工作曲線） 抗拉強度是鋼材破壞前能夠承受的最大應(yīng)力，反映了與鋼材 內(nèi)部組織有關(guān)的極限抗拉能力，大可增加結(jié)構(gòu)的安全儲備。 屈服強度(屈服點）作為鋼材強度的標準值，是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 中鋼材可以達到的最大應(yīng)力。引入抗力分項系數(shù)后，即得到鋼 材抗拉、抗壓和抗彎的強度設(shè)計值。 伸長率

10、反映鋼材承受靜力荷載時產(chǎn)生塑性變形而不立即斷裂 的能力。 冷彎1800衡量鋼材塑性變形能力的綜合指標。一方面可以檢 驗鋼材能否適應(yīng)構(gòu)件制作中的冷加工工藝過程，另一萬面可以 檢驗鋼材的內(nèi)部缺陷如顆粒組織、結(jié)晶情況和非金屬夾雜物分 布等缺陷。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) （2）鋼材的動力工作性能 沖擊韌性 衡量鋼材承受沖擊荷載作用時抵抗 脆性破壞能力的指標。 允許應(yīng)力幅 取決于構(gòu)件或連接的細部構(gòu)造， 用以衡量鋼材在連續(xù)反復(fù)荷裁作用下的抗疲勞的性 能指標。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) （3）鋼材在復(fù)雜應(yīng)力作用下的工作性能 鋼材在復(fù)雜應(yīng)力作用下的工作性能可用折算應(yīng)力 衡量。 以主應(yīng)力表示時，為： zs zs )()(

11、)( 2 1 2 13 2 32 2 21 zs 當當時鋼材處于彈性階段，時鋼材處于彈性階段， 時鋼材處于塑性階段。時鋼材處于塑性階段。 yzs f yzs f 如果三個主應(yīng)力同號，絕對值接近或差值不大時，即使主應(yīng) 力數(shù)值很大，甚至超過時，折算應(yīng)力仍然很小，鋼材不易進 入塑性狀態(tài)，即鋼材處于同號應(yīng)力場時，直到破壞也不會有 明顯的塑性變形發(fā)生，此時的破壞形式為脆性破壞，因此， 同號應(yīng)力場是脆性破壞的力學(xué)原因；相反，鋼材處于異號應(yīng) 力場，或同號但應(yīng)力差較大時，鋼材就容易進入塑性狀態(tài)， 最后破壞為塑性破壞。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 2.2.掌握形成和影響鋼材性能的因素掌握形成和影響鋼材性能的因素 （1）

12、化學(xué)成分 鋼材的主要元素是鐵（Fe）,如普通碳素鋼中鐵元素 占99%，其他元素如碳（C）、硅（Si）、錳（Mn）、 硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等僅占1%，但 這些少量元素對鋼材的性能確有決定性的影響，它們 的含量都應(yīng)保證在規(guī)定的限量之內(nèi)，如這些元素的含 量超過規(guī)定的限量時，將使鋼材變脆，并降低鋼材的 可焊性及加工工藝性能。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 化學(xué)成份的影響化學(xué)成份的影響 鋼材的化學(xué)成分直接影響鋼的組織構(gòu)造，從而影響鋼材的力學(xué)性能。鋼材的化學(xué)成分直接影響鋼的組織構(gòu)造，從而影響鋼材的力學(xué)性能。 純鐵純鐵FeFe（占（占9999） 碳碳CC變脆（強度變脆（強度，塑性、韌性、可焊性，抗腐

13、蝕性，塑性、韌性、可焊性，抗腐蝕性） 其它主要元素其它主要元素 硫硫SS熱脆、韌性、疲勞強度、抗銹蝕性、可焊性熱脆、韌性、疲勞強度、抗銹蝕性、可焊性 磷（磷（P P）強度、抗銹蝕能力強度、抗銹蝕能力塑性、韌性、冷彎性能、可焊性塑性、韌性、冷彎性能、可焊性， 冷脆，低溫工作性能差。冷脆，低溫工作性能差。 氧氧O O 影響同硫影響同硫 氮（氮（N N）影響同磷）影響同磷 硅硅Si Si 適量適量強度強度，塑性、韌性、冷彎性能、可焊性變化不大，塑性、韌性、冷彎性能、可焊性變化不大 錳錳MnMn強度強度消除熱脆，改善冷脆，塑性韌性降低不顯著消除熱脆，改善冷脆，塑性韌性降低不顯著 釩釩(V)(V)、鈦、

14、鈦(Ti)(Ti)、鈮、鈮(Nb) (Nb) 等適量等適量強度、韌性強度、韌性、塑性良好、塑性良好 鋼鋼 有有 益益 元元 素素 有有 害害 元元 素素 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) （2）冶煉和軋制 冶煉過程中產(chǎn)生的偏析、非金屬夾雜、裂紋、分 層等缺陷將嚴重降低鋼材的冷彎、沖擊韌性、疲勞強度 等力學(xué)性能，使得鋼材抗脆性斷裂的能力降低。因此， 鎮(zhèn)靜鋼的性能優(yōu)于沸騰鋼。 鋼材熱軋可消除冶煉過程中的部分缺陷，提高鋼 材的力學(xué)性能。 （3）鋼材的硬化 鋼材的硬化有冷作硬化（應(yīng)變硬化）和時效硬化兩種。 鋼材的硬化使鋼材塑性減小，脆性增加。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) （4）溫度 溫度變化對鋼材性能的影響很大。 溫度在1

15、50以下時，鋼材的強度、彈性模量 變化不大，隨著溫度升高，鋼材的屈服強度降低， 塑性增大，達600時，屈服強度接近為零。因此， 對鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)注意做防火隔熱保護。 當溫度下降到負溫某一區(qū)域時，其沖擊韌性急 劇下降，出現(xiàn)低溫脆斷。因此，在負溫工作的結(jié)構(gòu)， 鋼材還應(yīng)具有負溫（-20或-40）沖擊韌性的合 格保證，以提高抗低溫脆斷的能力。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 3.3.掌握我國鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材的種類、牌號，能正確掌握我國鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材的種類、牌號，能正確 選用鋼材選用鋼材 （1 1）鋼材的品種和牌號）鋼材的品種和牌號 適用與鋼結(jié)構(gòu)的鋼材分為碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強 度結(jié)構(gòu)鋼兩種。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 可可 省

16、省 略略 碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 390 420 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) (2) (2) 鋼材的規(guī)格鋼材的規(guī)格 熱軋鋼板、鋼帶熱軋鋼板、鋼帶 熱軋型鋼（焊接）熱軋型鋼（焊接） 冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼 冷軋鋼板、鋼帶冷軋鋼板、鋼帶 表示方法：在符號表示方法：在符號“- -”后加后加“寬度寬度厚度厚度長度長度” 熱軋鋼板熱軋鋼板 熱軋型鋼熱軋型鋼 角鋼分類角鋼分類型號或表示方法型號或表示方法最小規(guī)格最小規(guī)格最大規(guī)格最大規(guī)格長度長度 等邊角鋼等邊角鋼L邊長邊長厚度厚度L203L20024 4000 19000 不等邊角鋼不等邊角鋼L長邊長邊短邊短

17、邊厚度厚度L25163L20012518 角鋼規(guī)格角鋼規(guī)格 ( (單位單位mm)mm) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 工字鋼分類工字鋼分類 型號或表示方法型號或表示方法 單位單位cm 最小規(guī)格最小規(guī)格最大規(guī)格最大規(guī)格長度長度(m) 普通工字鋼普通工字鋼I高度高度I10I63 519 輕型工字鋼輕型工字鋼QI高度高度QI10QI70 工字鋼規(guī)格工字鋼規(guī)格 槽鋼規(guī)格槽鋼規(guī)格 其它幾何參數(shù)查其它幾何參數(shù)查P428附表附表8.5、8.6 工字鋼分類工字鋼分類 型號或表示方法型號或表示方法 單位單位cm 最小規(guī)格最小規(guī)格最大規(guī)格最大規(guī)格長度長度(m) 普通槽鋼普通槽鋼高度高度540 519 輕型槽鋼輕型槽鋼Q高度

18、高度Q5Q40 其它幾何參數(shù)查其它幾何參數(shù)查P429附表附表8.7、8.8 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) H H型鋼規(guī)格型鋼規(guī)格 H型鋼分類型鋼分類 型號或表示方法型號或表示方法 單位單位mm 最小規(guī)格最小規(guī)格最大規(guī)格最大規(guī)格長度長度(m) 寬翼緣寬翼緣H型鋼型鋼 HW高高寬寬腹板腹板 厚厚翼緣厚翼緣厚 HW100100 68 HW400400 1321 615中翼緣中翼緣H型鋼型鋼 HM高高寬寬腹板腹板 厚厚翼緣厚翼緣厚 HM150100 69 HW600300 1220 窄翼緣窄翼緣H型鋼型鋼 HN高高寬寬腹板腹板 厚厚翼緣厚翼緣厚 HN10050 57 HN700300 1324 高頻焊接高頻焊接

19、H型鋼型鋼 H高高寬寬腹板厚腹板厚 翼緣厚翼緣厚 H100503 3 H350175 4.56 612 其它幾何參數(shù)查其它幾何參數(shù)查P431附表附表8.9 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) T T型鋼規(guī)格型鋼規(guī)格 t 鋼管規(guī)格鋼管規(guī)格 H型鋼分類型鋼分類 型號或表示方法型號或表示方法 單位單位mm 最小規(guī)格最小規(guī)格最大規(guī)格最大規(guī)格長度長度(m) 寬翼緣寬翼緣T型鋼型鋼TW高高寬寬TW50100HW200400 615 中翼緣中翼緣T型鋼型鋼TM高高寬寬TM74100HW300300 窄翼緣窄翼緣T型鋼型鋼TN高高寬寬TN5050HN350200 鋼管分類鋼管分類 型號或表示方法型號或表示方法 單位單位mm

20、最小規(guī)格最小規(guī)格最大規(guī)格最大規(guī)格長度長度(m) 熱軋無縫鋼管熱軋無縫鋼管 直徑直徑壁厚壁厚 322.5 35116 312 電焊鋼管電焊鋼管 （直焊縫、螺旋焊縫）（直焊縫、螺旋焊縫） 直徑直徑壁厚壁厚 322 1525.5 其它幾何參數(shù)查其它幾何參數(shù)查P434附表附表8.10 其它幾何參數(shù)查其它幾何參數(shù)查P436附表附表8.11、8.12 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 第三章第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接 基本要求 1.了解鋼結(jié)構(gòu)常用的連接方法、特點及其適用范圍 3.了解直角角焊縫的工作性能，掌握直角角焊縫 在各種受力情況下的計算方法，理解各種構(gòu)造尺 寸的限制意義 4.了解焊接應(yīng)力，焊接變形的形成原因

21、和對結(jié)構(gòu) 工作的影響，了解減少焊接應(yīng)力與焊接變形的措 施 2.了解對接焊接的工作性能，掌握對接焊縫的計算 方法 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 5.了解普通螺栓連接的抗剪、抗拉工作性能，可能 的破壞形式，掌握普通螺栓連接在各種受力情況下 的計算方法 6.了解高強度螺栓連接的抗拉、抗剪工作性能，掌 握摩擦型、承壓型高強度螺栓連接在各種情況下的 計算方法 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 重點、難點分析 1、對接焊縫 與構(gòu)件母材強度計算方法相同，采用材料力學(xué)的與構(gòu)件母材強度計算方法相同，采用材料力學(xué)的 計算公式計算公式 加引弧板（引出板）施焊的情況下，一、二級對加引弧板（引出板）施焊的情況下，一、二級對 接焊縫不需計算。接

22、焊縫不需計算。 三級焊縫受拉時，或無引弧板（引出板）時才驗三級焊縫受拉時，或無引弧板（引出板）時才驗 算。算。 要點要點 軸心受力的對接焊縫軸心受力的對接焊縫 w c w t w ff tl N 或（3.2.1） NN l t 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 斜向受力的對接焊縫斜向受力的對接焊縫 b w c w t sin ff tl N w 或 （3.2.2） w v w f tl N cos （3.2.3） 規(guī)范規(guī)定，當斜焊縫傾角規(guī)范規(guī)定，當斜焊縫傾角 56.3，即，即tan 1.5時，可認為對接斜時，可認為對接斜 焊縫與母材等強，不用計算。焊縫與母材等強，不用計算。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 承受彎距和剪

23、力聯(lián)合作用的對接焊縫承受彎距和剪力聯(lián)合作用的對接焊縫 w V ww w max 2 3 f tl V tI VS （3.2.5） w maxt 2 w 6 w MM f Wl t （3.2.4） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 對于工字形或?qū)τ诠ぷ中位騎 T形截面除應(yīng)分別驗算最大正應(yīng)力與最大形截面除應(yīng)分別驗算最大正應(yīng)力與最大 剪應(yīng)力外，還應(yīng)驗算腹板與翼緣交接處的折算應(yīng)力剪應(yīng)力外，還應(yīng)驗算腹板與翼緣交接處的折算應(yīng)力: : w t 2 1 2 1 1 . 13f （3.2.6） 2 0 w 1 h I M ww w1 1 tI VS 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 受軸力、彎矩和剪力聯(lián)合作用的對接焊縫受軸力、彎矩和剪力聯(lián)

24、合作用的對接焊縫 w t ww MNmax f W M A N （3.2.4*） w v w wmax max f tI SV （3.2.5*） w t 2 1 2 1 1 . 13f MN （3.2.6*） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 對于梁柱節(jié)點處的牛腿，假定剪力由腹板承受，且剪應(yīng)力均對于梁柱節(jié)點處的牛腿，假定剪力由腹板承受，且剪應(yīng)力均 勻分布，其計算公式為：勻分布，其計算公式為： Aw牛腿處腹板的焊縫計算面積。牛腿處腹板的焊縫計算面積。 w V w f A V （3.2.5*） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 對接焊縫計算步驟對接焊縫計算步驟 l確定荷載；確定荷載； l進行截面應(yīng)力狀態(tài)分析；進行截面應(yīng)力狀態(tài)

25、分析； l計算截面幾何特征值；計算截面幾何特征值； l強度驗算。強度驗算。 確定最不利位置；確定最不利位置； w V ww w f tI VS max tl N w N w teq f1 . 13 22 w M W M ww w tI VS 1 1 w c w t orff max 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) t t2 2 t t1 1 t t1 1t t2 2 t t1 1 t t2 2 t1 t2 d d hf hf hf1 hf2 hf 1 2 2 . 1 5 . 1 th th f f 21 tt 21 tt 21 tt 21 tt mm21 5 . 1 11 2 ）（或tth th f f

26、11 21 2 . 1 5 . 1 th th f f mm21 5 . 1 112 22 ）（或tth th f f 2.2.角焊縫角焊縫 (1)角焊縫的構(gòu)造 焊腳尺寸的限制 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 角焊縫計算長度角焊縫計算長度 最小計算長度最小計算長度（lwmin） 為了使焊縫能有一定的承載能力，根據(jù)使用經(jīng)驗，側(cè)面角焊縫為了使焊縫能有一定的承載能力，根據(jù)使用經(jīng)驗，側(cè)面角焊縫 和正面角焊縫的計算長度均不得小于：和正面角焊縫的計算長度均不得小于：lwmin8hf 和和40mm 考慮到焊縫兩端的缺陷，其實際長度應(yīng)較前述數(shù)值還要大考慮到焊縫兩端的缺陷，其實際長度應(yīng)較前述數(shù)值還要大2hf lwmax60

27、hf 若實際長度超過以上數(shù)值，則超過部分不納入計算長度中。若實際長度超過以上數(shù)值，則超過部分不納入計算長度中。 若內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時，計算長度不受此限制。若內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時，計算長度不受此限制。 b) b) 側(cè)焊縫最大計算長度側(cè)焊縫最大計算長度（lwmax） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 正面角焊縫正面角焊縫 f0，力力N與焊縫長度方向垂直。與焊縫長度方向垂直。 側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫 f0，力力N與焊縫長度方向平行。與焊縫長度方向平行。 w ff we f f lh N （3.3.7） w f we f f lh N （3.3.8） 2 2w f ff f (3.3.6)f 以上各式中：以上各

28、式中： he=0.7hf； lw角焊縫計算長度，考慮起滅弧角焊縫計算長度，考慮起滅弧 缺陷時，每條焊縫取其實際長度減去缺陷時，每條焊縫取其實際長度減去2hf。 計算公式計算公式 （2） 角焊縫的計算 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 軸心力（拉力、壓力和剪力）作用時角焊縫的計算軸心力（拉力、壓力和剪力）作用時角焊縫的計算 當焊件受軸心力，且軸心力通過連接焊縫群的中心，當焊件受軸心力，且軸心力通過連接焊縫群的中心， 焊縫的應(yīng)力可認為是均勻分布的。焊縫的應(yīng)力可認為是均勻分布的。 用蓋板的對接連接用蓋板的對接連接 w ff e w N f h l A A、僅采用側(cè)面角焊縫連接、僅采用側(cè)面角焊縫連接 NN l lw

29、 w S Slw連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計 算長度的總和算長度的總和 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) w ffwe Nfl h B B、采用三面圍焊連接、采用三面圍焊連接 w ff we NN f l h NN l lw w l lw w 先計算正面角焊縫承擔的內(nèi)力先計算正面角焊縫承擔的內(nèi)力 S Slw連接一側(cè)的正面角焊縫連接一側(cè)的正面角焊縫 計算長度的總和計算長度的總和 再計算側(cè)面角焊縫的強度再計算側(cè)面角焊縫的強度 S Slw連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫 計算長度的總和計算長度的總和 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 承受斜向軸心力的角焊縫承受斜向軸心力的角焊縫 N Nx Ny f f

30、圖圖3.3.12 軸心力軸心力 作用下的角焊縫作用下的角焊縫 平行于焊縫長度方向的分力平行于焊縫長度方向的分力Ncos 垂直于焊縫長度方向的分力垂直于焊縫長度方向的分力Nsin we f sin lh N （3.3.9a） wel h N cos f（3.3.9b） 外力外力N和焊縫長度方向斜交，焊縫受到的力和焊縫長度方向斜交，焊縫受到的力N被分解為：被分解為： 代入（代入（3.3.63.3.6），得焊縫計算公式：），得焊縫計算公式： w f 2 we 2 wef cossin f lh N lh N S S w f 2 f 2 f f f 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) （3.3.10） w t f f

31、 lh N we w f 2 we 2 2 we 3 sin 1cos 5 . 1 sin f lh N lh N 取取 5 . 122. 1 22 f 得：得： 令：令： 3 sin 1 1 2 f 則斜焊縫的計算公式為：則斜焊縫的計算公式為： 020 30 40 50 60 70 8090 f 1.001.021.041.081.121.141.201.22 將將 f f （斜角焊縫強度增大系數(shù)）作成表格（斜角焊縫強度增大系數(shù)）作成表格 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 承受軸心力的角鋼端部連接承受軸心力的角鋼端部連接 N N1 N2 e b 角鋼的側(cè)縫連接角鋼的側(cè)縫連接 a) a) 僅用側(cè)面焊縫連接僅

32、用側(cè)面焊縫連接 NNN 21 12 -N eNb e 解上式得肢背和肢尖的受力為：解上式得肢背和肢尖的受力為： （3.3.14） 11 b e NNK N b 22 e NNK N b （3.3.15） 在在N1、N2作用下，側(cè)縫的作用下，側(cè)縫的 計算長度為：計算長度為： 由平衡條件得：由平衡條件得： 肢背肢背 K1角鋼肢背焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)角鋼肢背焊縫的內(nèi)力分配系數(shù) K2角鋼肢尖焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)角鋼肢尖焊縫的內(nèi)力分配系數(shù) （3.3.16） w f1f 1 1w 7 . 02fh N l w f2f 2 2w 7 . 02fh N l （3.3.17） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 表表3.3.1 角

33、鋼角焊縫內(nèi)力分配系數(shù)角鋼角焊縫內(nèi)力分配系數(shù)K 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) b) b) 角鋼用三面圍焊時，可減小角鋼的搭接長度?？上燃俣ㄕ卿撚萌鎳笗r，可減小角鋼的搭接長度?？上燃俣ㄕ?面角焊縫的焊腳尺寸面角焊縫的焊腳尺寸h f3 ，并算出它所能承受的內(nèi)力，并算出它所能承受的內(nèi)力N3 ： w fff33 7 . 02fbhN（3.3.11） 113 1 2 NK NN（3.3.12） 通過平衡關(guān)系得肢背和肢尖側(cè)焊縫受力為通過平衡關(guān)系得肢背和肢尖側(cè)焊縫受力為: : 223 1 2 NK NN （3.3.13） 角鋼角焊縫圍焊的計算角鋼角焊縫圍焊的計算 N N1 N2 e b N3 lw2 lw1 （3

34、.3.16*） w f 1w1f 1 7 . 02 f lh N w f 2w2f 2 7 . 02 f lh N （3.3.17*） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) c) c) 當采用當采用L L形圍焊時，令形圍焊時，令N20，得：，得： L L形圍焊角焊縫計算公式為：形圍焊角焊縫計算公式為： （3.3.19） 32 2NK N 13 NNN 若求出的若求出的hf3大于大于hfmax , ,則不能采用則不能采用L L形圍焊。形圍焊。 （3.3.18） 1 w1 w f1f 3 f3 w ffw3 2 0.7 2 0.7 N l h f N h f l （3.3.20） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習(xí) 復(fù)雜受力時角焊縫連接計算復(fù)雜受力時角焊縫連接計算 N e Nx x Ny y 2