鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件

鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程1第一章緒論第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理與方法第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展第四節(jié)鋼結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)方法第一章緒論第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)強(qiáng)度高、重量輕鋼與混凝土、木材相比，雖然質(zhì)量密度較大，但其屈服點(diǎn)較混凝土和木材要高得多，其質(zhì)量密度與屈服點(diǎn)的比值相對(duì)較低。在承載力相同的條件下，鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)相比，構(gòu)件較小，重量較輕，便于運(yùn)輸和安裝。

強(qiáng)度高、重量輕鋼與混凝土、木材相比，雖然質(zhì)量密度較大，但其屈質(zhì)地均勻，塑性和韌性好鋼材質(zhì)地均勻，各向同性，彈性模量大，有良好的塑性和韌性，為理想的彈塑性體，完全符合目前所采用的計(jì)算方法和基本理論。質(zhì)地均勻，塑性和韌性好鋼材質(zhì)地均勻，各向同性，彈性模量大，有生產(chǎn)、安裝工業(yè)化程度高，施工周期短

鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)具備成批大件生產(chǎn)和高度準(zhǔn)確性的特點(diǎn)，可以采用工廠制作、工地安裝的施工方法，所以其生產(chǎn)作業(yè)面多，可縮短施工周期，進(jìn)而為降低造價(jià)、提高效益創(chuàng)造條件。

生產(chǎn)、安裝工業(yè)化程度高，施工周期短鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)具備成批大件生密閉性能好

由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，一些要求氣密性和水密性好的高壓容器、大型油庫、氣柜、管道等板殼結(jié)構(gòu)都采用鋼結(jié)構(gòu)。

密閉性能好由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，一些要求氣密性和水抗震及抗動(dòng)力荷載性能好

鋼結(jié)構(gòu)因自重輕、質(zhì)地均勻，具有較好的延性，因而抗震及抗動(dòng)力荷載性能好?？拐鸺翱箘?dòng)力荷載性能好鋼結(jié)構(gòu)因自重輕、質(zhì)地均勻，具有較好的具有一定的耐熱性

溫度在250℃以內(nèi)，鋼的性質(zhì)變化很小，溫度達(dá)到300℃以上，強(qiáng)度逐漸下降，達(dá)到450～650℃時(shí)，強(qiáng)度降為零。因此，鋼結(jié)構(gòu)可用于溫度不高于250℃的場(chǎng)合。在自身有特殊防火要求的建筑中，鋼結(jié)構(gòu)必須用耐火材料予以維護(hù)。當(dāng)防火設(shè)計(jì)不當(dāng)或者當(dāng)防火層處于破壞的狀況下，有可能將產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。具有一定的耐熱性溫度在250℃以內(nèi)，鋼的性質(zhì)變化很小，溫度遠(yuǎn)眺紐約曼哈頓世貿(mào)大樓

遠(yuǎn)眺紐約曼哈頓世貿(mào)大樓絕版紐約世貿(mào)中心雙子塔絕版紐約世貿(mào)中心雙子塔撞擊下的世界貿(mào)易中心

美國(guó)東部時(shí)間2001年9月11日上午8時(shí)45分，一架起飛重量達(dá)160噸的波音767型飛機(jī)，直接撞擊紐約世界貿(mào)易中心北塔；18分鐘后，又一架起飛重量為100噸的波音757型飛機(jī)，幾乎攔腰撞擊世界貿(mào)易中心南塔。假設(shè)兩架飛機(jī)的起飛重量是滿負(fù)荷，再考慮兩種機(jī)型的速度是1000千米/小時(shí)，而且以恐怖分子執(zhí)意為之的心理，這個(gè)速度已是下限，那么，在這種條件下，世界貿(mào)易中心受到的沖量究竟有多少呢？

撞擊下的世界貿(mào)易中心

美國(guó)東部時(shí)間2001根據(jù)動(dòng)量的計(jì)算公式P=mv，m是質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，v是該質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)心速度，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量是矢量，其方向和速度矢量的方向相同。實(shí)質(zhì)上，飛機(jī)撞擊世界貿(mào)易中心是屬于物體對(duì)障礙物碰撞的現(xiàn)象，我們先看看有關(guān)數(shù)據(jù)：

一、

北塔所承受767型飛機(jī)撞擊的動(dòng)量

m=160×1000=160000（千克）

v=（1000×1000）÷3600≈277.8米/秒

P=mv=160000×277.8=44448000千克·米/秒

二、

南塔所承受757型飛機(jī)撞擊的動(dòng)量

m=100×1000=100000（千克）

v=（1000×1000）÷3600≈277.8米/秒

P=mv=100000×277.8=27780000千克·米/秒

以上數(shù)據(jù)之巨，可見飛機(jī)每一次撞擊的力量都是致命的，所以有物理學(xué)家說，這種撞擊與爆炸，可達(dá)1000噸烈性炸藥當(dāng)量，應(yīng)該是可信的。

根據(jù)動(dòng)量的計(jì)算公式P=mv，m是質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，v是該質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)心南北塔是筒中筒結(jié)構(gòu)，核心是47個(gè)電梯井（因分段設(shè)置，47個(gè)電梯井可容104部電梯），外圍是鋼柱排列，9層以下的承重外柱間距為3米，9層以上承重外柱間距為1.016米，標(biāo)準(zhǔn)層窗寬僅0.55米，如此密植的鋼鐵森林，于極高速撞擊之下，兩架飛機(jī)還是全都沒入其腹部，甚至撞擊南塔那架還穿透整座進(jìn)深達(dá)63.5米的大廈，撞擊力量之巨，威力之大，實(shí)在令人悚然。

但是，事實(shí)上，世界貿(mào)易中心卻經(jīng)受住了這等力量的撞擊，因?yàn)樽矒粼斐傻膭?dòng)量，并不是坍塌的決定因素。

南北塔是筒中筒結(jié)構(gòu)，核心是47個(gè)電梯井（因分段設(shè)置，47個(gè)電烈火中的世界貿(mào)易中心

撞擊兩塔的波音767型或757型飛機(jī)，如果機(jī)體直徑約計(jì)10米的話，也就是說，世界貿(mào)易中心北塔的80層左右，南塔的60層左右，在飛機(jī)的質(zhì)量與速度的撞擊下，應(yīng)該各有三層都處于被飛機(jī)躥通的狀態(tài)。而且767機(jī)型滿掛油料是45噸，757機(jī)型為30噸，這些油料霎時(shí)傾倒其中，可從具體數(shù)據(jù)看其慘烈之狀。

世界貿(mào)易中心邊長(zhǎng)=63.5米

世界貿(mào)易中心每層的建筑面積=63.5×63.5≈4032平方米

如果除開間隔墻體所占面積，還有一般占摩天大廈建筑面積達(dá)1/5～1/4的電梯井的面積，也就是說，在3000平方米不到的面積里，澆灌了45～30噸的高燃值的油料在燃燒（南塔有一部分溢出）。

烈火中的世界貿(mào)易中心

撞擊兩塔的波音767型或75鋼材達(dá)到fu時(shí)，已產(chǎn)生很大塑性變形而失去使用性能，但fu高則可以增加結(jié)構(gòu)的安全保障，故fu/fy的值可看作鋼材強(qiáng)度儲(chǔ)備系數(shù)。4所示為摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓承受拉力、彎矩和剪力共同作用時(shí)的情況。e）螺桿因太長(zhǎng)或螺孔大于螺桿直徑而產(chǎn)生彎、剪破壞鋼構(gòu)件在軋制、焊接、剪切等過程中，會(huì)在鋼構(gòu)件中產(chǎn)生內(nèi)部自相平衡的殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度無影響，但會(huì)對(duì)構(gòu)件的穩(wěn)定承載力產(chǎn)生不利影響。鋼管的回轉(zhuǎn)半徑較大、對(duì)稱性好、材料利用率高，拉、壓均可。（2）對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的普通螺栓連接應(yīng)采用雙螺帽或其他防止螺帽松動(dòng)的有效措施。e）螺桿因太長(zhǎng)或螺孔大于螺桿直徑而產(chǎn)生彎、剪破壞對(duì)幾何形體適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，省材省工，易于自動(dòng)化，工效高鋼材中的C、N，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)和溫度的變化，而形成碳化物和氮化物，使鋼材變脆的“老化”現(xiàn)象稱之為時(shí)效硬化。栓桿除主要受剪力外，還有彎矩和軸向拉力，而孔壁則受到擠壓。鋼材的疲勞過程可分為裂紋的形成，裂紋緩慢擴(kuò)展和最后迅速斷裂三個(gè)階段。式中的系數(shù)考慮了以下幾個(gè)因素：

①擰緊螺帽時(shí)螺栓同時(shí)受到由預(yù)拉力引起的拉應(yīng)力和由螺紋力矩引起的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力作用。由本例計(jì)算結(jié)果可知，如不設(shè)加勁肋，a＞＞b，b/a→0，k≈5.整體穩(wěn)定驗(yàn)算（型鋼截面局部穩(wěn)定一般不需驗(yàn)算）。為了提高格構(gòu)式構(gòu)件的抗扭剛度，保證運(yùn)輸和安裝過程中截面幾何形狀不變，以及傳遞必要的內(nèi)力，在受有較大水平力處和每個(gè)運(yùn)送單元的兩端，應(yīng)設(shè)置橫隔，構(gòu)件較長(zhǎng)時(shí)還應(yīng)設(shè)置中間橫隔。作用于焊縫有效截面上的應(yīng)力有：垂直于焊縫有效截面的正應(yīng)力，垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力，及沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力。4所示為摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓承受拉力、彎矩和剪力共同作用時(shí)的情況。2、承受彎矩和剪力聯(lián)合作用的對(duì)接焊縫我們可以估量，以液態(tài)燃油的漫溢性質(zhì)，這數(shù)十噸燃油所產(chǎn)生的熱量，或可足以把受撞擊層變成熔爐，兼有樓體里面許多例如紙張、塑料制品、各類管線氣體等易燃易爆物品，特別是外幕墻玻璃被擊破和電梯井被穿透后，電梯井便變作拔氣管，成了助燃工具。所以被撞擊后的世界貿(mào)易中心，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，就像兩根碩大的煙囪。同時(shí)，高達(dá)1000℃的溫度，鋼結(jié)構(gòu)都易產(chǎn)生變形，更因上有重壓，所以最終招致崩落現(xiàn)象。而且，高溫之下，燃油有氣化的現(xiàn)象，急速膨脹的氣體，燃燒中必然夾雜著爆炸，這更是致命的。

因此，火，火，火，才是世界貿(mào)易中心殞落的決定因素。

鋼材達(dá)到fu時(shí)，已產(chǎn)生很大塑性變形而失去使用性能，但fu大廈被撞擊后，那里面被飛機(jī)躥空的三層，其核心部位——電梯井已失去作用（有部分油料會(huì)倒灌井內(nèi)，引起井道內(nèi)爆），里面幾乎成了鏤空狀態(tài)，在烈火燃燒下，剩下的兩側(cè)外圍承重的鋼柱軟化，以上數(shù)十層至少有20000余噸的樓層的重力（以兩幢共用鋼19.2萬噸計(jì)，加上租賃方的什物就遠(yuǎn)不止這個(gè)數(shù)了），在有10米高的空間盈余下，夾著9.8米/秒的加速度作自由落體墜落，重力之下，勢(shì)如破竹。

大廈被撞擊后，那里面被飛機(jī)躥空的三層，其核心部位——電梯井已在這里，燃燒的高溫致使被飛機(jī)沖力撞剩的鋼柱軟化，而被撞擊層以上樓層的重力在加速度作用下，以雷霆萬鈞之勢(shì)，造成了世界貿(mào)易中心遇襲后的必然結(jié)果——坍塌。所以，世界貿(mào)易中心只能是坍塌，而不是倒塌。

在這里，燃燒的高溫致使被飛機(jī)沖力撞剩的鋼柱軟化，而被撞擊層以鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕性較差

鋼結(jié)構(gòu)的最大缺點(diǎn)是易于銹蝕。新建造的鋼結(jié)構(gòu)一般都需仔細(xì)除銹、鍍鋅或刷涂料。以后隔一定時(shí)間又要重新刷涂料，維護(hù)費(fèi)用較高。目前國(guó)內(nèi)外正在發(fā)展不易銹蝕的耐候鋼，可大量節(jié)省維護(hù)費(fèi)用，但還未能廣泛采用。

鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕性較差鋼結(jié)構(gòu)的最大缺點(diǎn)是易于銹蝕。新建造的鋼結(jié)二、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動(dòng)、高溫車間、密封性要求高、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。直觀的說：大廈、體育館、歌劇院、大橋、電視塔、倉棚、工廠、住宅和臨時(shí)建筑等。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)相一致的。二、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1、重型結(jié)構(gòu)及大跨度建筑結(jié)構(gòu)；2、多層、高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)；3、輕鋼結(jié)構(gòu)；4、塔桅等高聳結(jié)構(gòu)；5、鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1、重型結(jié)構(gòu)及大跨度建筑結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、平面(木行)架、網(wǎng)架（殼）、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)型式。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、平面(木行)架、網(wǎng)架（殼）、索1、廠房鋼結(jié)構(gòu)

廠房鋼結(jié)構(gòu)一般指重型、大型車間的承重骨架。通常由檁條、天窗架、屋架、托架、柱、吊車梁、制動(dòng)梁（桁架）、各種支撐及墻架等構(gòu)件組成。1、廠房鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼結(jié)構(gòu)一般指重型、大型車間的承重骨架。通2、輕型鋼結(jié)構(gòu)輕型鋼結(jié)構(gòu)因具有用鋼量省、造價(jià)低、供貨迅速、安裝方便、外形美觀、內(nèi)部空曠等特點(diǎn)，在近年來得到迅速的發(fā)展，主要用于：?jiǎn)螌踊蚨鄬訌S房、倉庫；多層住宅、辦公樓（圖）多層住宅、辦公樓柱距一般為6～9米，不超過8層，基礎(chǔ)受力小，有利于抗震；資源耗用少；工業(yè)化程度高；施工速度快；可裝拆；造價(jià)略高。·小別墅（圖）

2、輕型鋼結(jié)構(gòu)輕型鋼結(jié)構(gòu)因具有用鋼量省、造價(jià)低、供貨迅速、安鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件3、大跨度鋼結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)主要有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等。3、大跨度鋼結(jié)構(gòu)（1）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)廣泛用作體育館、展覽館、俱樂部、影劇院、食堂、會(huì)議室、候車廳、飛機(jī)庫、車間等的屋蓋結(jié)構(gòu)。具有工業(yè)化程度高、自重輕、穩(wěn)定性好、外形美觀的特點(diǎn)。（1）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)廣泛用作體育館、展覽館、俱樂部、影劇院網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)成網(wǎng)架的基本單元有三角錐、三棱體、正方體、截頭四角錐等，由這些基本單元可組合成平面形狀的三邊形、四邊形、六邊形、圓形或其他任何形體。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)成網(wǎng)架的基本單元有三角錐、三棱體、正方體、截頭四角i1為單肢的最小回轉(zhuǎn)半徑，即圖中單肢繞1－1軸的回轉(zhuǎn)半徑。螺栓的各距應(yīng)滿足規(guī)定的要求（P84，表3.鋼材為Q235-B，手工焊，焊條為E43型，三級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的焊縫，施焊時(shí)加引弧板。一個(gè)既承受剪力，又承受拉力的螺栓需同時(shí)滿足：例如采用彈簧墊圈，或?qū)⒙菝被蚵輻U焊死等方法。由于某種因素的影響而使鋼材強(qiáng)度提高，塑性、韌性下降，增加脆性的現(xiàn)象稱之為硬化現(xiàn)象。A1——試件拉斷后頸縮區(qū)的斷面面積；構(gòu)成網(wǎng)架的基本單元有三角錐、三棱體、正方體、截頭四角錐等，由這些基本單元可組合成平面形狀的三邊形、四邊形、六邊形、圓形或其他任何形體。鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動(dòng)、高溫車間、密封性要求高、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。假設(shè)全部剪力均由豎向焊縫承受，彎矩由翼緣與腹板角焊縫共同承受。有了剪力后，即可進(jìn)行綴條和綴板的計(jì)算四、高強(qiáng)度螺栓群的計(jì)算第五節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)耐久性需要考慮的有：耐腐蝕性、“時(shí)效”現(xiàn)象、疲勞現(xiàn)象等。因此，可認(rèn)為中和軸在螺栓群的形心軸上，最外排螺栓受力最大。用四個(gè)角鋼作肢件的截面形式往往用于受力較小而長(zhǎng)細(xì)比較大的構(gòu)件。一般而言，網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)有下列三種節(jié)點(diǎn)形式：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失穩(wěn)實(shí)際上為從穩(wěn)定平衡狀態(tài)經(jīng)過臨界平衡狀態(tài)，進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)，臨界狀態(tài)的荷載即為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的穩(wěn)定極限荷載，構(gòu)件必須工作在臨界荷載之前。（1）對(duì)不熟悉的鋼種焊接時(shí)，需做工藝性能和力學(xué)性能的試驗(yàn)；壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定常用限制板件高（寬）厚比的方法來保證。i1為單肢的最小回轉(zhuǎn)半徑，即圖中單肢繞1－1軸的回轉(zhuǎn)半徑。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般而言，網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)有下列三種節(jié)點(diǎn)形式：·焊接球節(jié)點(diǎn)

·螺栓球節(jié)點(diǎn)（圖）·鋼板節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般而言，網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)有下列三種節(jié)點(diǎn)形式：（2）懸索及索桁架結(jié)構(gòu)以一系列拉索為主要承重構(gòu)件，這些索按一定的規(guī)律組成各種不同的形式，懸掛于相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上，使材料強(qiáng)度在受拉情況下得到充分發(fā)揮的結(jié)構(gòu)形式。節(jié)約鋼材（以浙江省體育館為例，僅17kg/m2）、外形美觀、設(shè)計(jì)施工較復(fù)雜，適合于大跨度屋頂。（2）懸索及索桁架結(jié)構(gòu)以一系列拉索為主要承重構(gòu)件，這些索按一（3）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)同網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一樣，網(wǎng)殼也是由許多桿件按一定規(guī)律布置，通過節(jié)點(diǎn)連接成空間桿系結(jié)構(gòu)，但網(wǎng)架的外形呈平板狀，而網(wǎng)殼的外形呈曲面狀。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：外形美觀、通透感好，建筑空間大、用材省，設(shè)計(jì)施工較復(fù)雜。

（3）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)同網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一樣，網(wǎng)殼也是由許多桿件按一定規(guī)律布蘇州樂園宇宙大戰(zhàn)館球體屋面（穹頂）蘇州樂園宇宙大戰(zhàn)館球體屋面（穹頂）上海商務(wù)中心網(wǎng)狀網(wǎng)殼上海商務(wù)中心4.橋梁鋼結(jié)構(gòu)橋梁鋼結(jié)構(gòu)的主要形式有：（1）桁架式橋（如武漢、南京長(zhǎng)江大橋）（連續(xù)小跨距）（2）箱形橋梁（如立交橋、鐵路橋），鋼板焊成（3）拱形橋梁，中、小跨度（圖）（4）斜拉橋（如上海南浦、楊浦大橋）“H”型鋼，大跨距、特大跨距（圖）（5）懸索橋（如江陰長(zhǎng)江大橋）桁架梁1000米跨距

4.橋梁鋼結(jié)構(gòu)橋梁鋼結(jié)構(gòu)的主要形式有：拱形橋梁拱形橋梁斜拉橋斜拉橋5.高聳鋼結(jié)構(gòu)高聳鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式多為空間桁架，其特點(diǎn)是高跨比較大，以水平荷載作用為主，可應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：（1）輸電塔（圖）（2）通訊及微波塔（3）多功能廣播電視發(fā)射塔（圖）（4）桅桿（5）火炬塔、石油化工塔架

5.高聳鋼結(jié)構(gòu)高聳鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式多為空間桁架，其特點(diǎn)是高跨鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件如構(gòu)成各截面的幾何與物理中心是理想直線，彎矩也只作用在一個(gè)平面內(nèi)，這種失穩(wěn)具有分枝失穩(wěn)的特點(diǎn)；16（b）所示，圖中A點(diǎn)應(yīng)力最大為控制設(shè)計(jì)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)證明，焊接缺陷對(duì)受壓、受剪的對(duì)接焊縫影響不大，故可認(rèn)為受壓、受剪的對(duì)接焊縫與母材強(qiáng)度相等，但受拉的對(duì)接焊縫對(duì)缺陷甚為敏感。3、栓群偏心受拉

螺栓群偏心受拉相當(dāng)于連接承受軸心拉力N和彎知M=N?e的聯(lián)合作用。（2）焊工要進(jìn)行考核，持證上崗；作用于焊縫有效截面上的應(yīng)力有：垂直于焊縫有效截面的正應(yīng)力，垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力，及沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力。僅用橫向加勁肋（有助于防止剪力作用下的失穩(wěn)）（圖）箱形截面腹板的

不應(yīng)大于由上述公式右邊算得的殘余應(yīng)力在構(gòu)件內(nèi)部自相平衡而與外力無關(guān)。實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在軸力及彎距作用下，即可能發(fā)生彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)，也可能發(fā)生彎矩作用平面外的彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)（類似梁）。二、影響梁整體穩(wěn)定的因素2、承受彎矩和剪力聯(lián)合作用的對(duì)接焊縫第三節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定二、理想軸心受壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)3b）受力較復(fù)雜，截面的各面均存在正應(yīng)力和剪應(yīng)力，焊根處有很大的應(yīng)力集中。（5）樓板用壓型鋼板加鋼筋網(wǎng)加細(xì)石砼構(gòu)成組合板，板與梁連接用銷釘3）同時(shí)受剪、受桿軸方向拉力的承壓型高強(qiáng)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算焊接時(shí)為保證質(zhì)量，需要注意之處：如構(gòu)成各截面的幾何與物理中心是理想直線，彎矩也只作用在一個(gè)平6.高層鋼結(jié)構(gòu)已建的高層鋼結(jié)構(gòu)（紐約世貿(mào)中心不幸在恐怖事件中倒塌，向死難的人民表示哀悼）6.高層鋼結(jié)構(gòu)已建的高層鋼結(jié)構(gòu)（紐約世貿(mào)中心不幸在恐怖事件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件高層鋼結(jié)構(gòu)（1）一般50層以上建筑均用鋼結(jié)構(gòu)（2）自重輕、抗震性能好，基礎(chǔ)處理方便（3）柱用焊接方管（圓角）、H型鋼或組合柱（4）梁用H型鋼，上下翼緣用對(duì)接焊，腹板用高強(qiáng)螺栓作抗剪連接，柱與梁翼緣對(duì)應(yīng)處有加強(qiáng)板高層鋼結(jié)構(gòu)（1）一般50層以上建筑均用鋼結(jié)構(gòu)高層鋼結(jié)構(gòu)（5）樓板用壓型鋼板加鋼筋網(wǎng)加細(xì)石砼構(gòu)成組合板，板與梁連接用銷釘（6）外墻用玻璃或鋁幕墻（7）基礎(chǔ)用樁基加箱基，箱基作停車場(chǎng)（8）防火要求非常嚴(yán)格

高層鋼結(jié)構(gòu)（5）樓板用壓型鋼板加鋼筋網(wǎng)加細(xì)石砼構(gòu)成組合板，板159m高的啟東廣播電視塔位于江蘇啟東新落成的廣電廣場(chǎng)159m高的啟東廣播電視塔位于江蘇啟東新落成的廣電廣場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件購物中心購物中心第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理與方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首層規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068）規(guī)定：結(jié)構(gòu)的可靠度應(yīng)采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分析確定。鋼結(jié)構(gòu)和其他建筑結(jié)構(gòu)一樣，遵循“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”要求，采用的也是以概率論為基礎(chǔ)，用分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理與方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首層規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)可結(jié)構(gòu)概率設(shè)計(jì)法對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮的多種非確定性因素，如荷載、材料性能等，運(yùn)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來尋找它們的規(guī)律性，從而進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就是結(jié)構(gòu)概率設(shè)計(jì)法。

荷載效應(yīng)S：取決于各種荷載（恒載、活載、風(fēng)、地震作用，溫度變化等）。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力或抗力R：取決于材料、構(gòu)件的幾何特性等。結(jié)構(gòu)概率設(shè)計(jì)法結(jié)構(gòu)概率設(shè)計(jì)法設(shè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)方程：Z=R-S

當(dāng)Z>0時(shí)，結(jié)構(gòu)可靠；

當(dāng)Z<0時(shí)，結(jié)構(gòu)失效；

當(dāng)

Z=0時(shí)，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載能力處于極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)概率設(shè)計(jì)法設(shè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)方程：Z=R-S結(jié)構(gòu)概率設(shè)計(jì)法結(jié)構(gòu)可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。若以表示結(jié)構(gòu)的可靠度，則：失效概率：結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)的概率，以表示，則有：

結(jié)構(gòu)概率設(shè)計(jì)法結(jié)構(gòu)可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)結(jié)構(gòu)是否可靠就看結(jié)構(gòu)可靠度是否足夠大或其失效概率是否小到可以接受的程度。

對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)方程，其平均值與其標(biāo)準(zhǔn)差的比值，稱為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的可靠度指標(biāo)。與有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，增大，減小，而對(duì)于結(jié)構(gòu)來說容易確定得多。結(jié)構(gòu)是否可靠就看結(jié)構(gòu)可靠度是否足夠大或其失效概率是否小到可以鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)定承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)來進(jìn)行的。計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度或穩(wěn)定性及連接的強(qiáng)度時(shí)應(yīng)采用荷載的設(shè)計(jì)值；計(jì)算疲勞和變形時(shí)，采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)定承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)。強(qiáng)度、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)采用的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：

——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，

--永久荷載設(shè)計(jì)值在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中或連接中產(chǎn)生的應(yīng)力，為標(biāo)準(zhǔn)值，為分項(xiàng)系數(shù)，一般取1.2，當(dāng)永久荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)取1.0；

:第i個(gè)可變荷載設(shè)計(jì)值在結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接中的應(yīng)力:荷載組合系數(shù)；

承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用（變形或耐久性能）的某項(xiàng)規(guī)定限值的極限狀態(tài)。其表示式為：

——永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中產(chǎn)生的變形；——第一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中產(chǎn)生的變形；——第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中產(chǎn)生的變形；——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的容許變形值。梁以容許撓度表示。正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用（變第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展我國(guó)是最早應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的國(guó)家，但是歷史的原因致使現(xiàn)代建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，已有相當(dāng)大的差距，最大的差距在于建筑鋼結(jié)構(gòu)。97年新發(fā)布的《中國(guó)建筑技術(shù)政策》中強(qiáng)調(diào)要重點(diǎn)發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)，國(guó)家相關(guān)部門也多次發(fā)布文件，要求擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)住宅的市場(chǎng)占有率。96年我國(guó)鋼產(chǎn)量已開始超億噸，居世界首位，為鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)鋼材的使用已由“節(jié)約使用”變?yōu)椤昂侠碛娩摗薄ⅰ凹哟蠼ㄖ娩摗?。?dāng)今我國(guó)建筑業(yè)中發(fā)展最快的就是鋼結(jié)構(gòu)，最缺的人才也是鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)以帶動(dòng)其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已成為建筑業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展我國(guó)是最早應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的國(guó)家，但是歷史的第四節(jié)鋼結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)方法根據(jù)教學(xué)大綱要求，課程只講鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件部分；本課程的特點(diǎn)是：大家對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)少，結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，理論性強(qiáng)（特別是穩(wěn)定理論）；受課時(shí)限制，不能過多的詳解例題，一定要記好筆記，從機(jī)理理解一些理論問題，加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)；多作習(xí)題與思考題，避免眼高手低。第四節(jié)鋼結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)方法根據(jù)教學(xué)大綱要求，課程只講鋼結(jié)第二章建筑鋼材第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)用鋼的基本要求第二節(jié)鋼材的主要機(jī)械性能第三節(jié)影響鋼材性能的主要因素第四節(jié)建筑結(jié)構(gòu)用鋼的種類及選擇第二章建筑鋼材第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)用鋼的基本要求第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)用鋼的基本要求●鋼材種類繁多，規(guī)格、用途也不相同，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)用鋼來說，主要有三方面的要求。1、較高的強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)的承載力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕；2、較好的塑性及韌性：塑性好，不易發(fā)生脆性破壞；韌性好，利于承受動(dòng)力荷載；3、良好的加工性能與耐久性：包括可焊性、冷彎性能以及耐腐性能；●據(jù)上要求,《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003推薦承重結(jié)構(gòu)用鋼宜采用：炭素結(jié)構(gòu)鋼中的Q235鋼及低合金高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼中的Q345、Q390和Q420鋼四種鋼材。第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)用鋼的基本要求●鋼材種類繁多，規(guī)格、用途第二節(jié)鋼材的主要機(jī)械性能

鋼材材性主要有：

強(qiáng)度

塑性

韌性

可焊性

冷彎性

耐久性

Z向伸縮率第二節(jié)鋼材的主要機(jī)械性能

鋼材材性主要有：一、強(qiáng)度強(qiáng)度體現(xiàn)了材料的承載能力，主要指標(biāo)有屈服點(diǎn)fy和抗拉強(qiáng)度fu，通過靜力拉伸試驗(yàn)得到。屈服點(diǎn)：為設(shè)計(jì)時(shí)鋼材可達(dá)到的最大應(yīng)力。

抗拉強(qiáng)度fu是鋼材破壞前能夠承受的最大應(yīng)力。鋼材達(dá)到fu時(shí)，已產(chǎn)生很大塑性變形而失去使用性能，但fu高則可以增加結(jié)構(gòu)的安全保障，故fu/fy的值可看作鋼材強(qiáng)度儲(chǔ)備系數(shù)。一、強(qiáng)度強(qiáng)度體現(xiàn)了材料的承載能力，主要指標(biāo)有屈服點(diǎn)fy和抗單向拉伸試驗(yàn)曲線彈性階段彈塑性階段塑性階段強(qiáng)化階段單向拉伸試驗(yàn)曲線彈性階段根據(jù)鋼材單向拉伸性能曲線，工程應(yīng)用中，鋼材的性能按理想彈塑性體考慮，fy定為鋼材拉、壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。ABCOD根據(jù)鋼材單向拉伸性能曲線，工程應(yīng)用中，鋼材的性能按理想彈塑性鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件二、塑性

鋼材的塑性為當(dāng)應(yīng)力超過屈服點(diǎn)后，能產(chǎn)生顯著的殘余變形（塑性變形）而不立即斷裂的性質(zhì)。塑性好壞可用伸長(zhǎng)率和斷面收縮率表示。通過靜力拉伸試驗(yàn)得到。

二、塑性

鋼材的塑性為當(dāng)應(yīng)力超過屈服點(diǎn)后，能產(chǎn)生顯著的殘余變伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率為試件拉斷時(shí)原標(biāo)距間長(zhǎng)度伸長(zhǎng)值與原標(biāo)距比值的百分率。

L1——為試件拉斷后標(biāo)距間長(zhǎng)度。伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率為試件拉斷時(shí)原標(biāo)距間長(zhǎng)度伸長(zhǎng)值與原標(biāo)距比值的斷面收縮率斷面收縮率是指試件拉斷后，頸縮區(qū)的斷面面積縮小值與原斷面面積比值的百分率。A0——試件原來的斷面面積；A1——試件拉斷后頸縮區(qū)的斷面面積；

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在受力時(shí)（尤其承受動(dòng)力荷載時(shí)）材料塑性好壞往往決定了結(jié)構(gòu)是否安全可靠，因此鋼材塑性指標(biāo)比強(qiáng)度指標(biāo)更為重要。斷面收縮率斷面收縮率是指試件拉斷后，頸縮區(qū)的斷面面積縮小值與三、沖擊韌性鋼材的韌性是鋼材在塑性變形和斷裂的過程中吸收能量的能力，也是表示鋼材抵抗因沖擊荷載、應(yīng)力集中等而致脆性斷裂能力的一項(xiàng)機(jī)械性能，它是強(qiáng)度與塑性的綜合表現(xiàn)。用材料在斷裂時(shí)所吸收的總能量來量度，其值為圖中應(yīng)力應(yīng)變曲線與橫坐標(biāo)所包圍的總面積，面積越大韌性越高。三、沖擊韌性鋼材的韌性是鋼材在塑性變形和斷裂的過程中吸收能量四、可焊性鋼材的可焊性是指在一定工藝和結(jié)構(gòu)條件下，鋼材經(jīng)過焊接能夠獲得良好的焊接接頭的性能。可焊性分為施工上的可焊性和使用性能上的可焊性。施工上的可焊性指對(duì)產(chǎn)生裂紋的敏感性，使用性能上的可焊性是指焊接構(gòu)件在焊接后的力學(xué)性能是否低于母材。

四、可焊性鋼材的可焊性是指在一定工藝和結(jié)構(gòu)條件下，鋼材經(jīng)過焊五、冷彎性能冷彎性能是指鋼材在冷加工（常溫下加工）產(chǎn)生塑性變形時(shí)，對(duì)產(chǎn)生裂縫的抵抗能力。冷彎性能用試驗(yàn)方法來檢驗(yàn)鋼材承受規(guī)定彎曲程度的彎曲變形性能，檢查試件彎曲部分的外面、里面和側(cè)面是否有裂紋、裂斷和分層。五、冷彎性能冷彎性能是指鋼材在冷加工（常溫下加工）產(chǎn)生塑性變鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件六、耐久性耐久性需要考慮的有：耐腐蝕性、“時(shí)效”現(xiàn)象、疲勞現(xiàn)象等。

時(shí)效：隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，鋼材的力學(xué)性能有所改變。

疲勞：多次反復(fù)荷載作用下，鋼材低于屈服點(diǎn)fy發(fā)生的破壞。

六、耐久性耐久性需要考慮的有：耐腐蝕性、“時(shí)效”現(xiàn)象、疲勞現(xiàn)七、鋼材Z向收縮率當(dāng)鋼材較厚時(shí)，或承受沿厚度方向的拉力時(shí)，要求鋼材具有板厚方向的收縮率要求，以防厚度方向的分層、撕裂。

七、鋼材Z向收縮率當(dāng)鋼材較厚時(shí)，或承受沿厚度方向的拉力時(shí)，要第三節(jié)影響鋼材性能的主要因素1、化學(xué)成份2、冶金及軋制3、冷作硬化與時(shí)效硬化4、復(fù)雜應(yīng)力與應(yīng)力集中5、殘余應(yīng)力6、溫度第三節(jié)影響鋼材性能的主要因素1、化學(xué)成份的影響

基本成份為Fe，炭鋼中含量占99％，C、Si、Mn為雜質(zhì)元素，S、P、N、O為冶煉過程中不易除盡的有害元素。C：含C↑使強(qiáng)度↑塑性、韌性、可焊性↓，應(yīng)控制在≤0.22%，焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)控制在≤0.20%。Si：含Si適量使強(qiáng)度↑其它影響不大，有益，應(yīng)控制≤0.1~0.3%Mn：含Mn適量使強(qiáng)度↑降低S、O的熱脆影響，改善熱加工性能，對(duì)其它性能影響不大，有益。S：含量↑使強(qiáng)度、塑性、韌性、性能冷彎、可焊性↓；高溫時(shí)使鋼材變脆－熱脆現(xiàn)象。P：低溫時(shí)使鋼材變脆－冷脆現(xiàn)象；其它同SO、N：O同S；N同P，控制含量≤0.008%1、化學(xué)成份的影響2、冶金與軋制的影響冶金的影響主要為脫氧方法：沸騰鋼用Mn為脫氧劑，時(shí)間快，價(jià)格低，質(zhì)量差；鎮(zhèn)靜鋼用Si為脫氧劑，時(shí)間慢，價(jià)格高，質(zhì)量好。反復(fù)的軋制可以改善鋼材的塑性，同時(shí)可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏松等缺陷焊合，使金屬晶體組織密實(shí)，晶粒細(xì)化，消除纖維組織缺陷，使鋼材的力學(xué)性能提高。3、冷作硬化與時(shí)效硬化由于某種因素的影響而使鋼材強(qiáng)度提高，塑性、韌性下降，增加脆性的現(xiàn)象稱之為硬化現(xiàn)象。冷加工時(shí)（常溫進(jìn)行彎折、沖孔剪切等），鋼材發(fā)生塑性變形從而使鋼材變硬的現(xiàn)象稱之為冷作硬化。鋼材中的C、N，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)和溫度的變化，而形成碳化物和氮化物，使鋼材變脆的“老化”現(xiàn)象稱之為時(shí)效硬化。2、冶金與軋制的影響4、復(fù)雜應(yīng)力與應(yīng)力集中的影響鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中存在的孔洞、槽口、凹角、裂縫、厚度變化、形狀變化、內(nèi)部缺陷等使一些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，此謂應(yīng)力集中現(xiàn)象。應(yīng)力集中越嚴(yán)重，鋼材塑性越差。

鋼材在多向同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)作用下，一向的變形受到另一向的限制，而使鋼材強(qiáng)度增加，塑性、韌性下降，異號(hào)應(yīng)力場(chǎng)時(shí)則相反。鋼構(gòu)件由于截面的改變以及孔洞、凹槽、裂紋等原因而使構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中實(shí)際為：局部應(yīng)力增大并多為同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)。4、復(fù)雜應(yīng)力與應(yīng)力集中的影響5、殘余應(yīng)力的影響殘余應(yīng)力為鋼材在冶煉、軋制、焊接、冷加工等過程中，由于不均勻的冷卻、組織構(gòu)造的變化而在鋼材內(nèi)部產(chǎn)生的不均勻的應(yīng)力。殘余應(yīng)力在構(gòu)件內(nèi)部自相平衡而與外力無關(guān)。殘余應(yīng)力的存在易使鋼材發(fā)生脆性破壞。殘余應(yīng)力雖對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度無影響，但對(duì)構(gòu)件的變形（剛度）、疲勞以及穩(wěn)定承載力產(chǎn)生不利影響。5、殘余應(yīng)力的影響6、溫度的影響

溫度的影響，一般可分正溫與負(fù)溫影響兩部分。正溫影響總體影響規(guī)律為溫度上升，鋼材的強(qiáng)度降低，塑性、韌性提高，這一現(xiàn)象稱之為熱塑現(xiàn)象，溫度達(dá)600o左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)度幾乎降至為零，而塑性、韌性極大，易于進(jìn)行熱加工，此溫度稱之為熱煅溫度。需要說明：鋼材在300o左右時(shí)，強(qiáng)度提高，塑性、韌性下降，鋼材表面呈藍(lán)色，這一反覆現(xiàn)象稱之為藍(lán)脆現(xiàn)象。鋼材在300o以上時(shí)應(yīng)采取隔熱措施。負(fù)溫影響隨著溫度的降低鋼材的強(qiáng)度提高，塑性、韌性降低，脆性增大，稱之為低溫冷脆，當(dāng)溫度降至某一特定溫度時(shí)鋼材的脆性急劇增大，稱此溫度點(diǎn)為轉(zhuǎn)脆溫度。6、溫度的影響第四節(jié)復(fù)雜應(yīng)力作用下結(jié)構(gòu)鋼材的

屈服條件鋼材在單向應(yīng)力作用下，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)fy時(shí)，鋼材屈服而進(jìn)入塑性狀態(tài)。當(dāng)鋼材處于復(fù)雜應(yīng)力作用下（平面應(yīng)力或立體應(yīng)力），按能量強(qiáng)度理論，以折算應(yīng)力σcr是否大于fy來判斷鋼材是否由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄誀顟B(tài)。

若為彈性狀態(tài)；

若為塑性狀態(tài)；

純剪情況下即時(shí)為彈性狀態(tài)。第四節(jié)復(fù)雜應(yīng)力作用下結(jié)構(gòu)鋼材的

第五節(jié)、鋼材的破壞形式兩種破壞形式鋼材的破壞分塑性破壞和脆性破壞兩種。

塑性破壞：加載后有較大變形，因此破壞前有預(yù)兆，斷裂時(shí)斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。

脆性破壞：加載后，無明顯變形，因此破壞前無預(yù)兆，斷裂時(shí)斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀。脆性破壞危險(xiǎn)性大。

第五節(jié)、鋼材的破壞形式兩種破壞形式影響脆性的因素化學(xué)成分冶金缺陷（偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層）溫度（熱脆、低溫冷脆）冷作硬化時(shí)效硬化應(yīng)力集中同號(hào)三向主應(yīng)力狀態(tài)影響脆性的因素疲勞破壞疲勞：鋼材在連續(xù)反復(fù)荷載作用下，雖然應(yīng)力還低于極限強(qiáng)度，甚至應(yīng)力還低于屈服點(diǎn)，而發(fā)生的斷裂。

鋼材在疲勞破壞之前，并不出現(xiàn)明顯的變形和局部收縮，它和脆性破壞一樣，是一種突然發(fā)生的斷裂。鋼材的疲勞過程可分為裂紋的形成，裂紋緩慢擴(kuò)展和最后迅速斷裂三個(gè)階段。

疲勞強(qiáng)度與反復(fù)荷載引起的應(yīng)力種類（拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪應(yīng)力和復(fù)雜應(yīng)力等）、應(yīng)力循環(huán)形式、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、應(yīng)力集中程度和殘余應(yīng)力等有關(guān)。疲勞破壞疲勞：鋼材在連續(xù)反復(fù)荷載作用下，雖然應(yīng)力還低于極限強(qiáng)第六節(jié)建筑結(jié)構(gòu)用鋼的種類與選擇

一、鋼材的牌號(hào)表示方法及結(jié)構(gòu)用鋼的種類

鋼材牌號(hào)由：“Q、屈服點(diǎn)值、質(zhì)量等級(jí)、脫氧方法”四部分組成。Q：表示“屈”字拼音首位字母，意為“屈服強(qiáng)度”；質(zhì)量等級(jí)：分A~E五級(jí)（字序越高質(zhì)量越好）；脫氧方法：F－沸騰鋼；Z－鎮(zhèn)靜鋼（一般省略）；b－半鎮(zhèn)靜鋼；TZ－特殊鎮(zhèn)靜鋼。注：炭素結(jié)構(gòu)鋼分：A、B、C、D四級(jí)，含所有脫氧方法；低合金結(jié)構(gòu)鋼分：A、B、C、D、E五級(jí)，只有鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。如前所述建筑結(jié)構(gòu)用鋼，宜選炭素結(jié)構(gòu)鋼中的Q235及低合金鋼中的Q345、Q390、Q420四種鋼材。第六節(jié)建筑結(jié)構(gòu)用鋼的種類與選擇

一、鋼材的牌號(hào)鋼結(jié)構(gòu)所用的鋼材主要有：圓鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、“H”型鋼和一些冷彎薄壁型鋼。（見P37）

鋼結(jié)構(gòu)所用的鋼材主要有：圓鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、“H二、建筑結(jié)構(gòu)用鋼的選擇鋼材的質(zhì)量和性能，由鋼材力學(xué)性能中的抗拉強(qiáng)度fu、屈服強(qiáng)度fy、伸長(zhǎng)率δ5（δ10）、冷彎180o及沖擊韌性αk，化學(xué)成分C、S、P等的極限含量，以及冶煉脫氧方法來衡量。選材時(shí)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載性質(zhì)（靜、動(dòng)）、連接方法、工作溫度等因素來綜合考慮以選擇適宜鋼材。一般承重結(jié)構(gòu)應(yīng)有fu、fy、δ5以及C（≤0.22%）、S、P的極限含量合格保證；焊接及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)還應(yīng)具備冷彎180o合格保證（C≤0.2%）；承受動(dòng)力荷載需要驗(yàn)算結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度時(shí),還應(yīng)根據(jù)具體情況增加對(duì)αk的不同要求。二、建筑結(jié)構(gòu)用鋼的選擇鋼材的質(zhì)量和性能，由鋼材力學(xué)性能中的抗第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第一節(jié)連接分類及特點(diǎn)第二節(jié)對(duì)接焊縫連接設(shè)計(jì)第三節(jié)角焊縫連接設(shè)計(jì)第四節(jié)焊接殘余應(yīng)力和殘余變形第五節(jié)普通螺栓連接設(shè)計(jì)第六節(jié)高強(qiáng)度螺栓連接設(shè)計(jì)第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第一節(jié)連接分類及特點(diǎn)

連接方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)焊接對(duì)幾何形體適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，省材省工，易于自動(dòng)化，工效高對(duì)材質(zhì)要求高，焊接程序嚴(yán)格，質(zhì)量檢驗(yàn)工作量大鉚接傳力可靠，韌性和塑性好，質(zhì)量易于檢查，抗動(dòng)力荷載好費(fèi)鋼、費(fèi)工普通螺栓連接裝卸便利，設(shè)備簡(jiǎn)單螺栓精度低時(shí)不宜受剪，螺栓精度高時(shí)加工和安裝難度較大高強(qiáng)螺栓連接加工方便，對(duì)結(jié)構(gòu)削弱少，可拆換，能承受動(dòng)力荷載，耐疲勞，塑性、韌性好摩擦面處理，安裝工藝略為復(fù)雜，造價(jià)略高射釘、自攻螺栓連接靈活，安裝方便，構(gòu)件無須予先處理，適用于輕鋼、薄板結(jié)構(gòu)不能受較大集中力1、鋼結(jié)構(gòu)的連接方法

第一節(jié)連接分類及特點(diǎn)連接方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)焊接對(duì)幾何形體適應(yīng)焊接方法焊條焊劑操作方式適應(yīng)范圍質(zhì)量狀況電弧焊手工焊短焊條(350－400mm)附于焊條之藥皮全手動(dòng)工位復(fù)雜，形狀復(fù)雜之焊縫比自動(dòng)焊略差自動(dòng)焊

連續(xù)焊絲焊劑全自動(dòng)長(zhǎng)而簡(jiǎn)單的焊縫質(zhì)量均勻、塑性、韌性好，抗腐蝕性強(qiáng)半自動(dòng)焊連續(xù)焊絲CO2氣體保護(hù)人工操作前進(jìn)任意焊縫質(zhì)量均勻、塑性、韌性好，抗腐蝕性強(qiáng)電阻焊無無通電、加壓、機(jī)械薄板點(diǎn)焊一般用作構(gòu)造焊縫氣焊短、光焊條無（乙炔還原）手工薄板、小型、不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)中一般用作構(gòu)造焊縫

焊接方法焊條焊劑操作方式適應(yīng)范圍質(zhì)量狀況電2、焊接連接及焊接結(jié)構(gòu)的特性焊接連接與鉚釘、螺栓連接比較，有以下優(yōu)點(diǎn)：1）不需打孔，省工省時(shí)；2）任何形狀的構(gòu)件可直接連接，連接構(gòu)造方便；3）氣密性、水密性好，結(jié)構(gòu)剛度較大，整體性較好。

2、焊接連接及焊接結(jié)構(gòu)的特性焊接連接與鉚釘、螺栓連接比較，有焊接連接的缺點(diǎn)1）焊接附近有熱影響區(qū)，材質(zhì)變脆；2）焊接的殘余應(yīng)力使結(jié)構(gòu)易發(fā)生脆性破壞，殘余變形使結(jié)構(gòu)形狀、尺寸發(fā)生變化；3）焊接裂縫一經(jīng)發(fā)生，便容易擴(kuò)展。常見的焊接缺陷：裂紋、氣孔、未焊透、夾渣、咬邊、燒穿、凹坑、塌陷、未焊滿。焊接連接的缺點(diǎn)1）焊接附近有熱影響區(qū)，材質(zhì)變脆；鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件3、焊縫連接形式

焊縫連接形式按被連接鋼材的相互位置可分為對(duì)接、搭接、T型連接和角部連部四種。這些連接所采用的焊縫主要有對(duì)接焊縫和角焊縫。

對(duì)接焊縫：在兩焊件連接面的間隙內(nèi)，用溶化的焊條金屬填設(shè)，并與焊件溶化部分相結(jié)合，形成的焊縫。角焊縫：焊縫金屬填充在被連接件形成的直（斜）角區(qū)域內(nèi)的焊縫。3、焊縫連接形式焊縫連接形式按被連接鋼材的對(duì)接連接對(duì)接連接主要用于厚度相同或接近相同的兩構(gòu)件的相互連接。（a）所示為采用對(duì)接焊縫的對(duì)接連接，由于相互連接的兩構(gòu)件在同一平面內(nèi)，因而傳力均勻平緩，沒有明顯的應(yīng)力集中，且用料經(jīng)濟(jì)，但是焊件邊緣需要加工，被連接兩板的間隙和坡口尺寸有嚴(yán)格的要求。

對(duì)接連接對(duì)接連接主要用于厚度相同或接近相同的兩構(gòu)件的相互焊接形式（1）按兩焊件的相對(duì)位置分：

（2）對(duì)接焊縫按受力與焊縫方向分：

a）直縫：作用力方向與焊縫方向正交

b）斜縫：作用力方向與焊縫方向斜交焊接形式（1）按兩焊件的相對(duì)位置分：鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件焊接形式（3）角焊縫按受力與焊縫方向分：

a）端縫：作用力方向與焊縫長(zhǎng)度方向垂直

b）側(cè)縫：作用力方向與焊縫長(zhǎng)度方向平行（4）按焊縫連續(xù)性：

a）連續(xù)焊縫：受力較好

b）斷續(xù)焊縫：易發(fā)生應(yīng)力集中

（5）按施工位置：

俯焊、立焊、橫焊、仰焊，其中以俯焊施工位置最好，所以焊縫質(zhì)量也最好，仰焊最差。焊接形式（3）角焊縫按受力與焊縫方向分：焊接質(zhì)量檢驗(yàn)焊接時(shí)為保證質(zhì)量，需要注意之處：（1）對(duì)不熟悉的鋼種焊接時(shí)，需做工藝性能和力學(xué)性能的試驗(yàn)；（2）焊工要進(jìn)行考核，持證上崗；（3）焊條、焊絲、焊劑按規(guī)定烘焙；（4）多層焊接需連續(xù)施焊，每層焊道之間要清理；（5）焊縫出現(xiàn)裂縫，應(yīng)申報(bào)、查明原因，方能處理。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)焊接時(shí)為保證質(zhì)量，需要注意之處：焊接質(zhì)量檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)方法分：外觀檢查、超聲波探傷檢驗(yàn)、X射線檢驗(yàn)。

焊縫質(zhì)量分三級(jí):一級(jí)焊縫需經(jīng)外觀檢查、超聲波探傷、x射線檢驗(yàn)都合格；二級(jí)焊縫需外觀檢查、超聲波探傷合格；三級(jí)焊縫需外觀檢查合格。

焊接質(zhì)量檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)方法分：焊縫質(zhì)量等級(jí)的規(guī)定

GB50017規(guī)范規(guī)定，焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況，按下述原則分別選用不同的質(zhì)量等級(jí)：（1）在需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡對(duì)接焊縫均應(yīng)焊透，其質(zhì)量等級(jí)為：

①作用力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的橫向?qū)雍缚p或T型對(duì)接與角接組合焊縫，受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)；

②作用力平行于焊縫長(zhǎng)度方向的縱向?qū)雍缚p應(yīng)為二級(jí)。（2）不需要計(jì)算疲勞的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的對(duì)接焊縫應(yīng)予焊透，其質(zhì)量等級(jí)當(dāng)受拉時(shí)應(yīng)不低于二級(jí)，受壓時(shí)宜為二級(jí)。

焊縫質(zhì)量等級(jí)的規(guī)定GB50017規(guī)范規(guī)定，焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量等級(jí)的規(guī)定（3）重級(jí)工作制和起重量Q≥50t的中級(jí)工作制吊車梁的腹板與上翼緣之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的T形接頭焊縫均要求焊透。焊縫形式一般為對(duì)接與角接的組合焊縫，其質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。

（4）不要求焊透的T形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對(duì)接與角接組合焊縫，以及搭接連接采用的角焊縫，其質(zhì)量等級(jí)為：

①對(duì)直接承受動(dòng)力荷載且需要驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)和吊車起重量等于或大于50t的中級(jí)工作制吊車梁，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合二級(jí)；

②對(duì)其他結(jié)構(gòu)，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可為三級(jí)。焊縫質(zhì)量等級(jí)的規(guī)定（3）重級(jí)工作制和起重量Q≥50t的中級(jí)工螺栓連接螺栓連接分普通螺栓連接（bolted

connections）和高強(qiáng)度螺栓連接（high-strength

bolted

connections）兩種。

1、普通螺栓連接

螺栓連接螺栓連接分普通螺栓連接（bolted

connect2、高強(qiáng)度螺栓分大六角頭型和扭剪型兩種。安裝時(shí)通過特別的板手，以較大的扭矩上緊螺帽，使螺桿產(chǎn)生很大的預(yù)拉力。高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力把被連接的部件夾緊，使部件的接觸面間產(chǎn)生很大的磨擦力，外力通過摩擦力來傳遞。這種連接稱為高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接。它的優(yōu)點(diǎn)是施工方便，對(duì)構(gòu)件的削弱較小，可拆換，能承受動(dòng)力荷載，耐疲勞，韌性和塑性好，包含了普通螺栓和鉚釘連接的各自優(yōu)點(diǎn)，目前已成為代替鉚接的優(yōu)良連接形式。另外，高強(qiáng)度螺釘也可同普通螺栓一樣，允許接觸面滑移，依靠螺栓桿和螺栓孔之間的承壓來傳力。這種連接稱為高強(qiáng)度螺栓承壓型連接。

2、高強(qiáng)度螺栓分大六角頭型和扭剪型兩種。安裝時(shí)通過特別的板手焊縫代號(hào)、螺栓圖例

見P51-53的圖表。

焊縫代號(hào)、螺栓圖例

見P51-53的圖表。

一、對(duì)接焊縫的構(gòu)造對(duì)接焊縫的焊件常需做成坡口，故又叫坡口焊縫（groove

welds）。坡口形式與焊件厚度有關(guān)。第二節(jié)對(duì)接焊縫連接設(shè)計(jì)

一、對(duì)接焊縫的構(gòu)造第二節(jié)對(duì)接焊縫連接設(shè)計(jì)

a）直邊縫：適合板厚t10mmb）單邊V形：適合板厚t＝10～20mmc）雙邊V形：適合板厚t＝10～20mmd）U形：適合板厚t>20mme）K形：適合板厚t>20mmf）X形：適合板厚t>20mm

對(duì)接焊縫的形式：

對(duì)接焊縫的形式：對(duì)接焊縫的構(gòu)造在對(duì)接焊縫的拼接處，當(dāng)焊件的寬度不同或厚度相差4mm以上時(shí)，應(yīng)分別在寬度方向或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:2.5的斜角，以使截面過渡和緩，減小應(yīng)力集中。

對(duì)接焊縫的構(gòu)造在對(duì)接焊縫的拼接處，當(dāng)焊件的寬度不同或厚度相差鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件對(duì)接焊縫的構(gòu)造在焊縫的起滅弧處，常會(huì)出現(xiàn)弧坑等缺陷，這些缺陷對(duì)承載力影響極大，故焊接時(shí)一般應(yīng)設(shè)置引弧板和引出板，焊后將它割除。對(duì)受靜力荷載的結(jié)構(gòu)設(shè)置引?。ǔ觯┌逵欣щy時(shí)，允許不設(shè)置引?。ǔ觯┌?，此時(shí)，可令焊縫計(jì)算長(zhǎng)度等于實(shí)際長(zhǎng)度減2t（此處t為較薄焊件厚度）。

對(duì)接焊縫的構(gòu)造在焊縫的起滅弧處，常會(huì)出現(xiàn)弧坑等缺陷，這些缺陷二、對(duì)接焊縫的計(jì)算

對(duì)接焊縫的強(qiáng)度與所用鋼材的牌號(hào)、焊條型號(hào)及焊縫質(zhì)量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等因素有關(guān)。

如果焊縫中不存在任何缺陷，焊縫金屬的強(qiáng)度是高于母材的。全由于焊接技術(shù)問題，焊縫中可能有氣孔、夾渣、咬邊、未焊透等缺陷。實(shí)驗(yàn)證明，焊接缺陷對(duì)受壓、受剪的對(duì)接焊縫影響不大，故可認(rèn)為受壓、受剪的對(duì)接焊縫與母材強(qiáng)度相等，但受拉的對(duì)接焊縫對(duì)缺陷甚為敏感。當(dāng)缺陷面積與焊件截面積之比超過5%時(shí)，對(duì)接焊縫的抗拉強(qiáng)度將明顯下降。由于三級(jí)檢驗(yàn)的焊縫允許存在的缺陷較多，故其抗拉強(qiáng)度為母材強(qiáng)度的85%，而一、二級(jí)檢驗(yàn)的焊縫的抗拉強(qiáng)度可認(rèn)為與母材強(qiáng)度相等。

對(duì)接焊縫的應(yīng)力分布認(rèn)為與焊件原來的應(yīng)力分布基本相同。計(jì)算時(shí)，焊縫中最大應(yīng)力（或折算應(yīng)力）不能超過焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

二、對(duì)接焊縫的計(jì)算對(duì)接焊縫的強(qiáng)度與所用鋼材的牌號(hào)、焊條型

——軸心拉力或壓力;

——焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，無引弧板時(shí)，焊縫長(zhǎng)度取實(shí)長(zhǎng)減去2t，有引弧板時(shí)，取實(shí)長(zhǎng);——平接時(shí)為焊件的較小厚度，頂接時(shí)取腹板厚;、——對(duì)接焊縫的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

或fcw1、軸心受力的對(duì)接焊縫

——軸心拉力或壓力;

在一般加引弧板施焊的情況下，所有受壓、受剪的對(duì)接焊縫以及受拉的一、二級(jí)焊縫，均與母材等強(qiáng)，不用計(jì)算，只有受拉的三級(jí)焊縫才需要進(jìn)行計(jì)算。

當(dāng)直焊縫不能滿足強(qiáng)度要求時(shí)，可采用斜對(duì)接焊縫。當(dāng)斜焊縫傾角θ≤56.3°，即tgθ≤1.5時(shí)，可認(rèn)為與母材等強(qiáng)，不用計(jì)算。

在一般加引弧板施焊的情況下，所有受壓、受剪的對(duì)接焊縫以及受拉fvw——對(duì)接焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

斜對(duì)接焊縫的計(jì)算fvw——對(duì)接焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值斜對(duì)接焊縫的計(jì)算2、承受彎矩和剪力聯(lián)合作用的對(duì)接焊縫由于焊縫截面是矩形，正應(yīng)力與剪應(yīng)力圖形分別為三角形與拋物線形，其最大值應(yīng)分別滿足下列強(qiáng)度條件。

2、承受彎矩和剪力聯(lián)合作用的對(duì)接焊縫由于焊縫截面是矩形，正

——焊縫截面抵抗矩

——焊縫截面上計(jì)算點(diǎn)處以上截面對(duì)中和軸的面積矩對(duì)于腹板和翼緣的交界點(diǎn)，正應(yīng)力、剪應(yīng)力雖不是最大，但都比較大，所以需驗(yàn)算折算應(yīng)力，即：

1、1為腹板與翼緣交界點(diǎn)處的正應(yīng)力和剪應(yīng)力；1.1為考慮到最大折算應(yīng)力只在部分截面的部分點(diǎn)出現(xiàn)，而將強(qiáng)度設(shè)計(jì)值適當(dāng)提高。

——焊縫截面抵抗矩對(duì)于腹板和翼緣的交界點(diǎn)，3、承受軸心力，彎矩和剪力聯(lián)合作用的對(duì)接焊縫

當(dāng)軸心力與彎矩、剪力聯(lián)合作用時(shí)，軸心力和彎矩在焊縫中引起的正應(yīng)力應(yīng)進(jìn)行疊加，剪應(yīng)力仍按上面的式驗(yàn)算，折算應(yīng)力仍按上面的式驗(yàn)算。

3、承受軸心力，彎矩和剪力聯(lián)合作用的對(duì)接焊縫

[例題3-1]

試驗(yàn)算下圖所示鋼板的對(duì)接焊縫的強(qiáng)度。圖中a=540mm,t=22mm，軸心力的設(shè)計(jì)值為N=2500kN。鋼材為Q235-B，手工焊，焊條為E43型，三級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的焊縫，施焊時(shí)加引弧板。

[例題3-1]

試驗(yàn)算下圖所示鋼板的對(duì)接焊縫的強(qiáng)度。圖中a=鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件第三節(jié)角焊縫連接設(shè)計(jì)一、角焊縫的形式

角焊縫是最常用的焊縫。角焊縫按其與作用力的關(guān)系可分為：焊縫長(zhǎng)度方向與作用力垂直的正面角焊縫；焊縫長(zhǎng)度方向與作用力平行的側(cè)面角焊縫以及斜焊縫。按其截面形式可分為直角角焊縫和斜角角焊縫。第三節(jié)角焊縫連接設(shè)計(jì)一、角焊縫的形式

角焊縫是最常用鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件

直角角焊縫通常做成表面微凸的等腰直角三角形截面（圖3.3.1a）。在直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中，正面角焊縫的截面常采用圖3.3.1（b）所示的坦式，側(cè)面角焊縫的截面則作成凹面式（圖3.3.1c）。圖中的hf為焊角尺寸。

兩焊腳邊的夾角α＞90°或α＜90°的焊縫稱為斜角角焊縫（圖3.3.2）。斜角角焊縫常用于鋼漏斗和鋼管結(jié)構(gòu)中。對(duì)于夾角α＞135°或α＜60°的斜角角焊縫，除鋼管結(jié)構(gòu)外，不宜用作受力焊縫。直角角焊縫通常做成表面微凸的等腰直角三角形截面（圖3側(cè)面角焊縫主要承受剪應(yīng)力，應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度方向的分布不均勻，呈兩端大而中間小的狀態(tài)。塑性較好。正面角焊縫（圖3.3.3b）受力較復(fù)雜，截面的各面均存在正應(yīng)力和剪應(yīng)力，焊根處有很大的應(yīng)力集中。這一方面由于力線的彎折，另一方面焊根處正好是兩焊件接觸間隙的端部，相當(dāng)于裂縫的尖端。經(jīng)試驗(yàn)，正面角焊縫的靜力強(qiáng)度高于側(cè)面角焊縫。側(cè)面角焊縫主要承受剪應(yīng)力，應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度方向的二、角焊縫的構(gòu)造要求

二、角焊縫的構(gòu)造要求

部位項(xiàng)目構(gòu)造要求備注焊腳尺寸hf

上限

對(duì)邊：

t1為較薄焊件厚下限

；當(dāng)

t2為較厚焊件厚對(duì)自動(dòng)焊可減1mm；對(duì)單面T型焊應(yīng)加1mm焊縫長(zhǎng)度lw

上限

（受動(dòng)力荷載）；

（其他情況）；

內(nèi)力沿側(cè)縫全長(zhǎng)均勻分布者不限下限8hf或40mm，取兩者最大值

端部?jī)H有兩側(cè)面角焊縫連接長(zhǎng)度lw

距離l0

t為較薄焊件厚端部轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角處加焊一段長(zhǎng)度2hf

（兩面?zhèn)瓤p時(shí)）或用三面圍焊轉(zhuǎn)角處焊縫須連續(xù)施焊搭接連接搭接最小長(zhǎng)度5t1或25mm，取兩者最大值t1

為較薄焊件厚度部位項(xiàng)目構(gòu)造要求備注焊腳尺寸hf上限鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件圍焊時(shí)，在轉(zhuǎn)角處截面突變，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，如在此處起滅弧，可能出現(xiàn)弧坑或咬肉等缺陷，從而加大應(yīng)力集中的影響。故所有圍焊的轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。對(duì)于非圍焊情況，當(dāng)角焊縫的端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，可連續(xù)地作長(zhǎng)度為2hf的繞角焊圍焊時(shí)，在轉(zhuǎn)角處截面突變，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，如在此處起滅弧，可其它構(gòu)造要求：(1)

承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對(duì)接焊縫。(2)

在直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中，角焊縫表面應(yīng)做成直線形或凹形，焊腳尺寸的比例：對(duì)正面角焊縫宜為1:1.5,長(zhǎng)邊順內(nèi)力方向；對(duì)側(cè)面角焊縫可為1:1。(3)在次要構(gòu)件或次要焊接連接中，可采用斷續(xù)角焊縫。斷續(xù)角焊縫之間的凈距，不應(yīng)大于15t（對(duì)受壓構(gòu)件）或30t（對(duì)受拉構(gòu)件），t為較薄焊件的厚度。其它構(gòu)造要求：

當(dāng)角焊縫的兩焊腳邊夾角為90°時(shí)，稱為直角角焊縫，即一般所指的角焊縫。

角焊縫的有效截面為焊縫有效厚度（喉部尺寸）與計(jì)算長(zhǎng)度的乘積，而有效厚度he=0.7hf為焊縫橫截面的內(nèi)接等腰三角形的最短距離，即不考慮熔深和凸度。三、直角角焊縫的基本計(jì)算公式當(dāng)角焊縫的兩焊腳邊夾角為90°時(shí)，稱為直角角焊

——兩焊腳邊的夾角

——焊腳尺寸。

有效厚度

鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件試驗(yàn)表明，直角角焊縫的破壞常發(fā)生在喉部，通常認(rèn)為直角角焊縫是以45°方向的最小截面（即有效厚度也稱計(jì)算厚度與焊縫計(jì)算長(zhǎng)度的乘積）作為有效計(jì)算截面。作用于焊縫有效截面上的應(yīng)力有：垂直于焊縫有效截面的正應(yīng)力，垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力，及沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力。但計(jì)算比較復(fù)雜。直角角焊縫強(qiáng)度簡(jiǎn)化的計(jì)算基本公式如下：試驗(yàn)表明，直角角焊縫的破壞常發(fā)生在喉部，通常認(rèn)為直角角焊縫是（1）在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用，正面角焊縫：對(duì)側(cè)面角焊縫：（1）在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用，正面角焊縫：（2）在各種力綜合作用下，共同作用處。

——垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力；

f——沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力;he

——角焊縫有效厚度；（2）在各種力綜合作用下，共同作用處。lw——角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，每條角焊縫取實(shí)際長(zhǎng)度減2；ffw——角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；f——系數(shù)，對(duì)承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，f

=1.22，直接承受動(dòng)力荷載f

=1.0。

鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件四、角焊縫的計(jì)算

1、承受軸心力作用時(shí)角焊縫連接的計(jì)算

（1）用蓋板的對(duì)接連接

當(dāng)焊件受軸心力，且軸心力通過連接焊縫中心時(shí)，可認(rèn)為焊縫應(yīng)力是均勻分布的。圖3.3.11用蓋板的對(duì)接連接中，當(dāng)只有側(cè)面角焊縫時(shí)，按式（3.7）計(jì)算；當(dāng)只有正面角焊縫時(shí)，按式（3.6）計(jì)算。四、角焊縫的計(jì)算1、承受軸心力作用時(shí)角焊縫連接的計(jì)算

先按式（3.6）計(jì)算正面角焊縫承擔(dān)的內(nèi)力：

先按式（3.6）計(jì)算正面角焊縫承擔(dān)的內(nèi)力：

（2）承受斜向軸心力的角焊縫

下圖所示受斜向軸心力的角焊縫連接，有兩種計(jì)算方法。

（2）承受斜向軸心力的角焊縫

鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件3、承受軸力的角鋼端部連接

在鋼桁架中，角鋼腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫一般采用兩面?zhèn)群福部刹捎萌鎳?，特殊情況也允許采用L形圍焊。腹桿受軸心力作用，為了避免焊縫偏心受力，焊縫所傳遞的合力的作用線應(yīng)與角鋼桿件的軸線重合。

3、承受軸力的角鋼端部連接在鋼桁架中，角鋼腹桿與節(jié)（1）角鋼用兩面?zhèn)群缚p與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫計(jì)算

K1、K2——焊縫內(nèi)力分配系數(shù)；N1、N2——分別為角鋼肢背和肢尖傳遞的內(nèi)力。

（1）角鋼用兩面?zhèn)群缚p與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫計(jì)算（2）角鋼用三面圍焊與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫計(jì)算

端部正面角焊縫能傳遞的內(nèi)力為：

（2）角鋼用三面圍焊與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫計(jì)算

端部正面角焊縫（3）角鋼用“L”型焊縫與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫計(jì)算由N2=0得：

（3）角鋼用“L”型焊縫與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫計(jì)算由N2=[例題]

試確定圖3.3.15所示承受靜態(tài)軸心力的三面圍焊連接的承載力及肢尖焊縫的長(zhǎng)度。已知角鋼2∟125×10，與厚度為8mm的節(jié)點(diǎn)板連接，其搭接長(zhǎng)度為300mm，焊腳尺寸hf=8mm，鋼材為Q235-B，手工焊，焊條為E43型。

[例題]

試確定圖3.3.15所示承受靜態(tài)軸心力的三面圍焊鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件二、復(fù)雜受力時(shí)角焊縫連接計(jì)算

當(dāng)焊縫非軸心受力時(shí)，可以將外力的作用分解為軸力、彎矩、扭矩、剪力等簡(jiǎn)單受力情況，分別求出具各自的焊縫應(yīng)力，然后利用疊加原理，找出焊縫中受力最大的幾個(gè)點(diǎn)，利用公式（3.3.6）進(jìn)行驗(yàn)算。

二、復(fù)雜受力時(shí)角焊縫連接計(jì)算

當(dāng)焊縫非軸心受1、承受軸力、彎矩、剪力的聯(lián)合作用時(shí)角焊縫的計(jì)算

下圖所示的雙面角焊縫連接承受偏心斜拉力N作用，計(jì)算時(shí)，可將作用力N分解為NX和Ny兩個(gè)分力。角焊縫同時(shí)承受軸心力NX、剪力Ny和彎矩M=NX?e的共同作用。焊縫計(jì)算截面上的應(yīng)力分布如圖3.3.16（b）所示，圖中A點(diǎn)應(yīng)力最大為控制設(shè)計(jì)點(diǎn)。此處垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力由兩部分組成，即由軸心拉力NX產(chǎn)生的應(yīng)力：

1、承受軸力、彎矩、剪力的聯(lián)合作用時(shí)角焊縫的計(jì)算

下圖所這兩部分應(yīng)力由于在A點(diǎn)處的方向相同，可直接疊加，故A點(diǎn)垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力為：

這兩部分應(yīng)力由于在A點(diǎn)處的方向相同，可直接疊加，故A點(diǎn)垂直于鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件

對(duì)于工字梁（或牛腿）與鋼柱翼緣的角焊縫連接，通常只承受彎矩M和剪力V的聯(lián)合作用。由于翼緣的豎向剛度較差，在剪力作用下，如果沒有腹板焊縫存在，翼緣將發(fā)生明顯撓曲。這就說明，翼緣板的抗剪能力極差。因此，計(jì)算時(shí)通常假設(shè)腹板焊縫承受全部剪力，而彎矩則由全部焊縫承受。

對(duì)于工字梁（或牛腿）與鋼柱翼緣的角焊縫連接，通常只為了焊縫分布較合理，宜在每個(gè)翼緣的上下兩側(cè)均勻布置焊縫，彎曲應(yīng)力沿梁高度呈三角形分布，最大應(yīng)力發(fā)生在翼緣焊縫的最外纖維1處，由于翼緣焊縫只承受垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的彎曲應(yīng)力，為了保證此焊縫的正常工作，應(yīng)使翼緣焊縫最外纖維處的應(yīng)力滿足角焊縫的強(qiáng)度條件，即：

為了焊縫分布較合理，宜在每個(gè)翼緣的上下兩側(cè)均勻布置焊縫，彎曲腹板焊縫承受兩種應(yīng)力的聯(lián)合作用，即垂直于焊縫長(zhǎng)度方向、且沿梁高度呈三角形分布的彎曲應(yīng)力和平行于焊縫長(zhǎng)度方向、且沿焊縫截面均勻分布的剪應(yīng)力的作用，設(shè)計(jì)控制點(diǎn)為翼緣焊縫與腹板焊縫2的交點(diǎn)處，此處的彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力分別按下式計(jì)算：

腹板焊縫承受兩種應(yīng)力的聯(lián)合作用，即垂直于焊縫長(zhǎng)度方向、且沿梁則腹板焊縫2的端點(diǎn)應(yīng)按下式驗(yàn)算強(qiáng)度

工字梁（或牛腿）與鋼柱翼緣角焊縫的連接的另一種計(jì)算方法是使焊縫傳遞應(yīng)力與母材所承受應(yīng)力相協(xié)調(diào)，即假設(shè)腹板焊縫只承受剪力；翼緣焊縫承擔(dān)全部彎矩，并將彎矩M化為一對(duì)水平力H=M/h1。則

則腹板焊縫2的端點(diǎn)應(yīng)按下式驗(yàn)算強(qiáng)度

工字梁（或牛腿翼緣焊縫的強(qiáng)度計(jì)算式為：腹板焊縫的強(qiáng)度計(jì)算式為：

翼緣焊縫的強(qiáng)度計(jì)算式為：鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件牛腿在彎矩、剪力共同作用下的角焊縫連接計(jì)算:

M＝Ve；假設(shè)全部剪力均由豎向焊縫承受，彎矩由翼緣與腹板角焊縫共同承受。點(diǎn)1：

點(diǎn)2：

點(diǎn)3：牛腿在彎矩、剪力共同作用下的角焊縫連接計(jì)算:2、三面圍焊承受扭矩剪力聯(lián)合作用時(shí)角焊縫的計(jì)算

圖為三面圍焊承受偏心力F。此偏心力產(chǎn)生軸心力F和扭矩T=F?e。最危險(xiǎn)點(diǎn)為A或A’點(diǎn)。

2、三面圍焊承受扭矩剪力聯(lián)合作用時(shí)角焊縫的計(jì)算

圖為三面圍計(jì)算時(shí)按彈性理論假定：①被連接件是絕對(duì)剛性的，它有繞焊縫形心O旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，而角焊縫本身是彈性的；②角焊縫群上任一點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直于該點(diǎn)與形心的連線，且應(yīng)力大小與連線長(zhǎng)度r成正比。圖中，A點(diǎn)與A’點(diǎn)距形心O點(diǎn)最遠(yuǎn)，故A點(diǎn)和A’點(diǎn)由扭矩T引起的剪應(yīng)力τT最大，故A點(diǎn)和A’點(diǎn)為設(shè)計(jì)控制點(diǎn)。

計(jì)算時(shí)按彈性理論假定：①被連接件是絕對(duì)剛性的，它有繞焊縫形心鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典教程講課課件

第四節(jié)焊接應(yīng)力與焊接變形

焊接變形：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)在焊接過程中，局部區(qū)域受到很強(qiáng)的高溫作用，在此不均勻的加熱和冷卻過程中產(chǎn)生的變形稱為焊接變形。

焊接應(yīng)力：焊接后冷卻時(shí)，焊縫與焊縫附近的鋼材不能自由收縮，由此約束而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為焊接應(yīng)力。焊接應(yīng)力的形成和對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響

焊接變形的產(chǎn)生和防止

減少焊接應(yīng)力和焊接變形的方法

合理的焊縫設(shè)計(jì)

第四節(jié)焊接應(yīng)力與焊接變形

焊接變形：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)在1.焊接應(yīng)力的形成和對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響

（1）形成兩塊鋼板上施焊時(shí)，產(chǎn)生不均勻的溫度場(chǎng)，焊縫附近溫度高達(dá)1600C，其鄰近區(qū)域溫度較低，且冷卻很快。冷卻時(shí)鋼材收縮，冷卻慢的區(qū)域收縮受到限制，從而產(chǎn)生拉應(yīng)力，冷卻快的區(qū)域受到壓應(yīng)力。（2）焊接應(yīng)力的分類縱向應(yīng)力：沿著焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力橫向應(yīng)力：垂直于焊縫長(zhǎng)度方向且平行于構(gòu)件表面的應(yīng)力厚度方向應(yīng)力：垂直于焊縫長(zhǎng)度方向且垂直于構(gòu)件表面的應(yīng)力。1.焊接應(yīng)力的形成和對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響（3）焊接應(yīng)力的影響對(duì)常溫下承受靜力荷載結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度沒有影響，但剛度降低；由于焊接應(yīng)力使焊縫處于三向應(yīng)力狀態(tài)，阻礙了塑性變形，裂紋易發(fā)生和發(fā)展；降低疲勞強(qiáng)度；降低壓桿的穩(wěn)定性；使構(gòu)件提前進(jìn)入彈塑性工作階段。（3）焊接應(yīng)力的影響2.焊接變形的產(chǎn)生和防止

焊接變形是由于焊接過程中焊區(qū)的收縮變形引起的，表現(xiàn)在構(gòu)件局部的鼓起、歪曲、彎曲或扭曲等。

表現(xiàn)主要有：縱向收縮、橫向收縮、彎曲變形、角變形、波浪變形、扭曲變形等。如圖2.焊接變形的產(chǎn)生和防止3.減少焊接應(yīng)力和焊接變形的方法：

（1）采用適當(dāng)?shù)暮附映绦?，如分段焊、分層焊；?）盡可能采用對(duì)稱焊縫，使其變形相反而抵消；（3）施焊前使結(jié)構(gòu)有一個(gè)和焊接變形相反的預(yù)變形；（4）對(duì)于小構(gòu)件焊前預(yù)熱、焊后回火，然后慢慢冷卻，以消除焊接應(yīng)力。3.減少焊接應(yīng)力和焊接變形的方法：4.合理的焊縫設(shè)計(jì)：

（1）避免焊縫集中、三向交叉焊縫；（2）焊縫尺寸不宜太大；（3）焊縫盡可能對(duì)稱布置，連接過渡平滑，避免應(yīng)力集中現(xiàn)象；（4）避免仰焊。4.合理的焊縫設(shè)計(jì)：第五節(jié)普通螺栓的連接一、普通螺栓的連接構(gòu)造普通螺栓的分類螺栓的規(guī)格與表示鋼結(jié)構(gòu)一般選用C級(jí)（粗制）六角螺母螺栓，標(biāo)識(shí)用M和工程直徑（mm）表示，例如M16、M20等第五節(jié)普通螺栓的連接一、普通螺栓的連接構(gòu)造類別加工精度抗剪性能成本使用范圍精制(A、B)級(jí)

高，栓徑與孔徑之差為0.5～0.8mm，I類孔

高高1）構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)；2）連接點(diǎn)僅用一個(gè)螺栓或有模具套鉆的多個(gè)螺栓連接的可調(diào)節(jié)桿件（柔性桿）

粗制(C級(jí))較低，栓徑與孔徑之差為1～1.5mm較低低1）抗拉連接；

2）靜力荷載下抗剪連接；

3）加防松措施后受風(fēng)振作用抗剪；

4）可拆卸連接；

5）安裝螺栓；6）與抗剪支托配合抗拉剪聯(lián)合作用

注：A級(jí)用于M24以下，B級(jí)用于M24以上。

類別加工精度抗剪成本使用范圍精制高，栓徑與孔徑之

螺栓的排列

螺栓的排列螺栓在構(gòu)件上的排列應(yīng)滿足受力、構(gòu)造和施工要求：（1）受力要求：在受力方向螺栓的端距過小時(shí)，鋼材有剪斷或撕裂的可能。各排螺栓距和線距太小時(shí)，構(gòu)件有沿折線或直線破壞的可能。對(duì)受壓構(gòu)件，當(dāng)沿作用方向螺栓距過大時(shí)，被連板間易發(fā)生鼓曲和張口現(xiàn)象。（2）構(gòu)造要求：螺栓的中矩及邊距不宜過大，否則鋼板間不能緊密貼合，潮氣侵入縫隙使鋼材銹蝕。（3）施工要求：要保證一定的空間，便于轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓板手?jǐn)Q緊螺帽。

螺栓的各距應(yīng)滿足規(guī)定的要求（P84，表3.4）螺栓在構(gòu)件上的排列應(yīng)滿足受力、構(gòu)造和施工要求：

螺栓連接除了滿足上述螺栓排列的容許距離外，根據(jù)不同情況尚應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求：

（1）為了使連接可靠，每一桿件在節(jié)點(diǎn)上以及拼接接頭的一端，永久性螺栓數(shù)不宜少于兩個(gè)。（2）對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的普通螺栓連接應(yīng)采用雙螺帽或其他防止螺帽松動(dòng)的有效措施。例如采用彈簧墊圈，或?qū)⒙菝被蚵輻U焊死等方法。

（3）由于C級(jí)螺栓與孔壁有較大間隙，只宜用于沿其桿軸方向受拉的連接。承受靜力荷載結(jié)構(gòu)的次要連接、可拆卸結(jié)構(gòu)的連接和臨時(shí)固定構(gòu)件用的安裝連接中，也可用C級(jí)螺栓受剪。（4）沿桿軸方向受拉的螺栓連接中的端板（法蘭板），應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)其剛度（如加設(shè)加勁肋），以減少撬力對(duì)螺栓抗拉承載力的不利影響。

螺栓連接除了滿足上述螺栓排列的容許距離外，根據(jù)不同情況二、受力性能與計(jì)算1、受力分類螺栓根據(jù)作用不同，按螺栓受力可以分為：受剪、受拉及剪拉共同作用。剪力螺栓靠孔壁承壓、螺桿抗剪傳力，拉力螺栓靠螺栓受拉，有時(shí)普通螺栓同時(shí)受剪、受拉。

二、受力性能與計(jì)算2、受剪連接受力性能與破壞形式五種破壞形式螺栓受剪破壞孔壁擠壓破壞連接板凈截面破壞螺栓受彎破壞連接板沖剪破壞2、受剪連接a）螺栓剪斷

a）螺栓剪斷b）鋼板孔壁擠壓破壞

b）鋼板孔壁擠壓破壞c）鋼板由于螺孔削弱而凈截面拉斷

c）鋼板由于螺孔削弱而凈截面拉斷d）鋼板因螺孔端距或螺孔中距太小而剪壞

d）鋼板因螺孔端距或螺孔中距太小而剪壞e）螺桿因太長(zhǎng)或螺孔大于螺桿直徑而產(chǎn)生彎、剪破壞

e）螺桿因太長(zhǎng)或螺孔大于螺桿直徑而產(chǎn)生彎、剪破壞f）螺栓雙剪破壞

f）螺栓雙剪破壞上述第④種破壞形式由螺栓端距l(xiāng)1≥2d。保證；第③種破壞屬于構(gòu)件的強(qiáng)度驗(yàn)算。因此，普通螺栓的受剪連接只考慮①、②兩種破壞形式。上述第④種破壞形式由螺栓端距l(xiāng)1≥2d。保證；第③種破壞屬3、受剪連接的工作性能

螺栓連接試件作抗剪試驗(yàn)，可得出試件上a、b兩點(diǎn)之間的相對(duì)位移δ與作用力N的關(guān)系曲線。該曲線給出了試件由零載一直加載至連接破壞的全過程，經(jīng)歷了以下四個(gè)階段：（1）摩擦傳力的彈性階段

在施加荷載之初，荷載較小，