建筑課件-27鋼結(jié)構(gòu)簡介

重點內(nèi)容回顧

1已知焊接Q345級鋼材，要采用E50型焊條；焊接Q390級鋼材，要采用E55型焊條，若兩塊鋼板分別為Q345和Q390，應(yīng)該采用什么焊條將二者焊在一起？E50重點內(nèi)容回顧

2判斷：摩擦型高強螺栓和承壓型高強螺栓是兩種不同的螺栓×二者所采用的螺栓相同，只是計算模式不同重點內(nèi)容回顧

3鋼結(jié)構(gòu)吊車梁中應(yīng)采用哪種螺栓連接？C級普通螺栓A級普通螺栓承壓型高強螺栓摩擦型高強螺栓D重點內(nèi)容回顧

4軸心受壓構(gòu)件的三種屈曲形式是什么？彎曲屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲、彎扭屈曲軸心受壓構(gòu)件：柱頭構(gòu)造

5第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介為了放梁，柱頂設(shè)一塊頂板保證軸心受壓，梁端突緣應(yīng)壓在柱頂板中部防止頂板撓度過大，應(yīng)提高頂板抗彎剛度，不應(yīng)采取提高頂板厚度的辦法，應(yīng)在頂板上設(shè)墊板，在頂板下設(shè)加勁肋撐住頂板軸心受壓構(gòu)件：柱頭傳力路徑

6第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介傳力路徑：軸力N（墊板頂部承壓）→墊板（墊板低部承壓）→頂板（加勁肋頂面?zhèn)鲏夯蛩浇呛缚p①）→加勁肋（豎向角焊縫②）→柱身軸心受壓構(gòu)件：柱腳構(gòu)造

7第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介混凝土的抗壓強度低，在柱下設(shè)面積較大的底板把荷載分布到較大面積的混凝土上柱身和底板之間用構(gòu)造焊縫相連設(shè)錨栓固定底板傳力路徑：柱身→焊縫→底板→基礎(chǔ)軸心受壓構(gòu)件：柱腳構(gòu)造

8第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介柱軸力較大時，需要很大的底板，柱周圍的底部是懸臂構(gòu)件，受力不利，設(shè)置靴梁加強底板（加勁肋）靴梁和柱子之間通過角焊縫連接（只考慮外側(cè)四條）靴梁和底板之間通過構(gòu)造角焊縫連接傳力路徑：柱身→焊縫→靴梁→焊縫→底板→基礎(chǔ)軸心受壓構(gòu)件：柱腳構(gòu)造

9第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介靴梁：傳力+肋肋板：肋當(dāng)軸力較大時，在柱的兩個方向上同時設(shè)置靴梁當(dāng)軸力較小時，在柱的兩個方向上同時設(shè)置肋板一般情況下，在柱的一個方向上采用靴梁，另一個方向上設(shè)置肋板③軸心受壓構(gòu)件：柱腳構(gòu)造

10第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介加肋板靴梁+肋板軸心受壓構(gòu)件：柱腳構(gòu)造

11第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介鋼管+螺栓槽鋼+肋板+螺栓雙肋板+頂板+螺栓靴梁中部設(shè)連接件軸心受壓構(gòu)件：柱腳構(gòu)造

12第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介判斷哪個是靴梁，哪個是肋板軸心受壓構(gòu)件：柱腳構(gòu)造

13第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介定位不準(zhǔn)導(dǎo)致肋板截斷軸心受壓構(gòu)件：柱腳構(gòu)造

14第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介定位不準(zhǔn)導(dǎo)致擴(kuò)孔軸心受壓構(gòu)件：柱腳構(gòu)造

15第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介受彎構(gòu)件：梁的截面形式

16第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介受彎構(gòu)件：應(yīng)力發(fā)展階段

17第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介Ⅰ彈性階段：開始受荷時，截面邊緣應(yīng)力σ<fy，截面承擔(dān)的彎矩M<屈服彎矩Me繼續(xù)加載，截面邊緣應(yīng)力σ=fy，截面承擔(dān)的彎矩M=屈服彎矩Me達(dá)到屈服臨界狀態(tài)受彎構(gòu)件：應(yīng)力發(fā)展階段

18第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介Ⅱ彈塑性階段：荷載繼續(xù)增加，塑性區(qū)域由邊緣向中部發(fā)展，中部彈性區(qū)域，邊緣塑性區(qū)域截面邊緣應(yīng)力σ

=fy，截面承擔(dān)的彎矩滿足Me＜M

＜MPMP—塑性彎矩，是設(shè)計時所考慮的截面所能承擔(dān)的最大彎矩受彎構(gòu)件：應(yīng)力發(fā)展階段

19第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介Ⅲ塑性階段：全截面進(jìn)入塑性截面邊緣應(yīng)力σ=fy，截面承擔(dān)的彎矩達(dá)到最大值，即M=MPⅣ強化階段：鋼材進(jìn)入到強化階段截面邊緣應(yīng)力σ＞

fy，雖然M＞MP，但變形過大，安全儲備低，不能采用受彎構(gòu)件：屈服彎矩和塑性彎矩

20第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介引入比值ρ=MP/

Me

可以證明ρ僅與截面的幾何性質(zhì)有關(guān)，而與材料強度無關(guān)，故稱ρ為形狀系數(shù)受彎構(gòu)件：設(shè)計方法

21第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介彈性設(shè)計：僅邊緣屈服，材料的強度性能未充分發(fā)揮（重要構(gòu)件、需要計算疲勞的梁）彈塑性設(shè)計：即允許截面有一定的塑性發(fā)展（一般構(gòu)件，規(guī)范常用的設(shè)計方法）塑性設(shè)計：出現(xiàn)塑性鉸，導(dǎo)致變形過大（次要超靜定構(gòu)件：固端梁、連續(xù)梁以及由實腹構(gòu)件組成的兩層以下框架結(jié)構(gòu)）按塑性設(shè)計時，一根梁只允許形成一個塑性鉸確保結(jié)構(gòu)不變成機(jī)構(gòu)受彎構(gòu)件：塑性鉸數(shù)量

22第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介簡支梁形成一個塑性鉸后成為機(jī)構(gòu)一端固支一端簡支的梁，是一次超靜定，需要形成兩個塑性鉸后變成機(jī)構(gòu)兩端固支梁需要形成三個塑性鉸比超靜定次數(shù)多一個塑性鉸即形成機(jī)構(gòu)受彎構(gòu)件：承載力

23第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介利用塑性可以獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益考慮塑性要適度，否則變形過大規(guī)范規(guī)定可以考慮的塑性發(fā)展，深度是截面高度的1/8~1/4Wnx—對x軸的凈截面抵抗矩γx—截面塑性發(fā)展系數(shù)，查表得到γx一般取值1.05，1.15，1.2需要計算疲勞的梁，不考慮塑性發(fā)展，即γx=1受彎構(gòu)件：承載力

24第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介若梁受壓翼緣的自由外伸部分b1/t滿足取γx=1小于13，可以考慮塑性大于15，受壓翼緣可能會發(fā)生局部失穩(wěn)破壞

為鋼種換算參數(shù)受彎構(gòu)件：整體穩(wěn)定

25第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介當(dāng)梁的兩個主軸方向慣性矩相差較大，跨中又沒有側(cè)向支撐（或側(cè)向支撐間距較大），在豎直平面內(nèi)的荷載作用下，梁可能產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致梁喪失承載能力，這種現(xiàn)象叫做梁側(cè)扭屈曲或整體失穩(wěn)受彎構(gòu)件：整體穩(wěn)定

26第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介強度計算時，只考慮彎曲穩(wěn)定計算時，考慮彎曲和扭轉(zhuǎn)MyzMxMzM強度—彎曲失穩(wěn)—彎曲+扭轉(zhuǎn)受彎構(gòu)件：整體穩(wěn)定

27第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介受彎構(gòu)件：整體穩(wěn)定

28第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介強度計算穩(wěn)定計算強度按凈截面計算，穩(wěn)定按毛截面計算強度考慮部分塑性，穩(wěn)定按彈性計算（很多情況下梁是在彈性階段整體失穩(wěn)的）通過梁的整體穩(wěn)定系數(shù)φb來綜合考慮穩(wěn)定問題偏心受壓構(gòu)件:

承載力計算02規(guī)范29第6章混凝土結(jié)構(gòu)長細(xì)比對偏心受壓柱柱承載力的影響短柱：N-Nei為線性關(guān)系，不考慮二階效應(yīng)長柱：

N-Nei為非線性關(guān)系，考慮二階效應(yīng)細(xì)長柱：失穩(wěn)破壞，材料未被充分利用和Nu-Mu相關(guān)曲線有交點為材料破壞NuMu受彎構(gòu)件：影響整體穩(wěn)定的因素

30第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介影響整體穩(wěn)定系數(shù)φb的因素：截面形式及其尺寸比值：受壓端平面外剛度較大時有利，抗扭剛度較大時有利受彎構(gòu)件：影響整體穩(wěn)定的因素

31第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介荷載類型及作用點位置：彎矩圖面積越大越不利，作用在上翼緣比下翼緣更不利受彎構(gòu)件：影響整體穩(wěn)定的因素

32第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介跨中有無側(cè)向支撐梁端部的約束情況初始缺陷（初彎矩、初扭矩、焊接殘余應(yīng)力等）鋼材性能及截面塑性發(fā)展情況受彎構(gòu)件：提高整體穩(wěn)定的措施

33第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介設(shè)剛性鋪板，設(shè)支撐受彎構(gòu)件：提高整體穩(wěn)定的措施

34第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介受彎構(gòu)件：局部穩(wěn)定

35第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介梁在強度破壞或喪失整體穩(wěn)定之前，梁的組成板件會偏離原來的平面位置而發(fā)生波形鼓曲，這種現(xiàn)象稱為梁喪失局部穩(wěn)定受彎構(gòu)件：局部穩(wěn)定

36第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介梁腹板受到彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力的作用，容易發(fā)生局部失穩(wěn)彎曲正應(yīng)力作用

剪應(yīng)力作用局部壓應(yīng)力作用如何避免局部失穩(wěn)？受彎構(gòu)件：提高局部穩(wěn)定的措施

37第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介①加厚腹板；②設(shè)加勁肋橫向加勁肋：防止由剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)縱向加勁肋：防止由彎曲壓應(yīng)力引起的腹板失穩(wěn)，通常布置在受壓區(qū)；短加勁肋：防止局部壓應(yīng)力引起的失穩(wěn)，布置在受壓區(qū)同時設(shè)有橫向和縱向加勁肋時，斷縱不斷橫受彎構(gòu)件：提高局部穩(wěn)定的措施

38第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介受彎構(gòu)件：提高局部穩(wěn)定的措施

39第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介橫肋兩端內(nèi)側(cè)切角，避免焊縫交匯在一起吊車梁，橫肋與上翼緣的連接同上，下端留縫，不與受拉翼緣焊接，以改善疲勞強度有時，為提高抗扭剛度，設(shè)短角鋼抵緊不焊受彎構(gòu)件：提高局部穩(wěn)定的措施

40第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介混凝土吊車梁改為鋼吊車梁41第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介42第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介受彎構(gòu)件：梁的連接

43第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介鉸接連接：①疊接：次梁疊放在主梁上部鉸接：傳遞剪力，不傳遞彎矩剛接：傳遞彎矩和剪力梁梁連接建筑高度較大當(dāng)次梁傳來的力較大時，設(shè)橫肋，和考慮腹板局部穩(wěn)定的橫向加勁肋統(tǒng)一布置受彎構(gòu)件：梁的連接

44第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介受彎構(gòu)件：梁的連接

45第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介鉸接連接：②平接：次梁在主梁高度范圍內(nèi)次梁梁端截面有較大削弱時，應(yīng)驗算抗剪強度通過加勁肋傳力通過連接板傳力受彎構(gòu)件：梁的連接

46第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介鉸接連接：②平接：次梁在主梁高度范圍內(nèi)當(dāng)次梁傳來的力較大時，在主梁上設(shè)承托一部分剪力通過連接板傳給主梁的腹板主要的剪力通過承托傳給主梁的腹板下部和下翼緣受彎構(gòu)件：梁的連接

47第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介剛接連接：上、下翼緣和腹板均有可靠連接剪力經(jīng)承托傳給主梁：焊縫傳力或承壓傳力彎矩通過上、下翼緣的軸力所形成的拉壓力偶來傳遞上翼緣設(shè)蓋板，連接主、次梁；下翼緣與承托頂板可靠連接受彎構(gòu)件：梁的拼接

48第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介由于鋼材的限制，必須將鋼材接長或拼大應(yīng)該在什么位置進(jìn)行拼接應(yīng)該在彎矩和剪力均比較小的位置進(jìn)行拼接，如反彎點受彎構(gòu)件：梁的拼接

49第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介型鋼梁的拼接對接焊縫：受拉翼緣采用Ⅲ級焊縫時，用斜縫采用拼接蓋板：采用等強度原則設(shè)置拼接蓋板翼緣蓋板主要承擔(dān)彎矩，腹板蓋板主要承擔(dān)剪力受彎構(gòu)件：梁的拼接

50第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介組合梁的拼接工廠拼接：采用對接焊縫，為了避免形成薄弱點，焊縫要錯開腹板焊縫離加勁肋要有一定距離受彎構(gòu)件：梁的拼接

51第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介組合梁的拼接工地拼接：對接后再焊，注意施焊順序受彎構(gòu)件：梁的拼接

52第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介下列情況下宜采用高強螺栓進(jìn)行拼接：①現(xiàn)場施工條件較差；②重要構(gòu)件；③承受動力荷載的大型組合梁受彎構(gòu)件：梁柱節(jié)點-柔性連接

53第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介柔性連接：只能傳遞很小的彎矩，簡化為簡支通過角鋼連于腹板通過角鋼連于翼緣受彎構(gòu)件：梁柱節(jié)點-柔性連接

54第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介通過端板連于翼緣通過承托板和角鋼連于腹板受彎構(gòu)件：梁柱節(jié)點-柔性連接

55第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介局部設(shè)置小牛退進(jìn)行承托，上端用角鋼固定受彎構(gòu)件：梁柱節(jié)點-柔性連接

56第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介受彎構(gòu)件：梁柱節(jié)點-半剛性連接

57第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介半剛接：豎向荷載下可看作梁簡支于柱，水平荷載下起剛性節(jié)點作用適于層數(shù)不多或水平力不大的建筑半剛性連接必須有抵抗彎矩的能力，但無需像剛性連接那么大通過端板（一般伸出梁高范圍）連于翼緣必要時可設(shè)加勁肋受彎構(gòu)件：梁柱節(jié)點-半剛性連接

58第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介通過端板和角鋼連于翼緣角鋼傳遞彎矩，腹板傳遞剪力受彎構(gòu)件：梁柱節(jié)點-剛性連接

59第9章鋼結(jié)構(gòu)簡介剛接：豎向和水平荷載作用下都能可靠傳遞彎矩焊接翼緣對