中南大学钢结构设计原理复习纲要

1、钢结构设计原理复习纲要知识点 1:钢结构的特点第 1章 绪 论钢结构的特点1、强度高、塑性、韧性好2、材质均匀其实际受力和力学计算假定较符合 3、重量轻4、密闭性能好 5、钢结构制作简便，施工周期短6、耐热但不耐火7、耐腐蚀性差8、低温冷脆倾向知识点 2:钢结构的设计方法钢结构的设计方法1.概率极限状态设计法 结构的极限状态 1.承载能力极限状态 2.正常使用极限状态第二章 钢结构的材料知识点 1:建筑用钢的要求1.较高的抗拉强度和屈服点2.较高的塑性和韧性3.良好的工艺性能4.对环境良好的适应能力知识点 2:钢材的破坏形式1、塑性破坏 破坏前有明显的塑性变形，破坏过程长，断口发暗， 补救措施。可以采取2、脆性破坏破坏前没有明显的变形和征兆，破坏时的变形远比材料应有的变形能力小，破坏突然，断口平直、发亮呈晶粒状， 救。无机会补知识点 3:钢材的主要性能1、强度：屈服强度、极限抗拉强度2、塑性：伸长率3、冷弯性能：判定钢材塑性和质量的综合指标4、冲击韧性：判定钢材强度和塑性的综合指标知识点 4:影响钢材性能的因素1、化学成分：硫（热脆）、磷（热脆）2、钢材硬化：强度提高、塑性降低3、温度

2、影响：正温和负温影响趋势4、应力集中：钢材变脆5、反复荷载：疲劳破坏（脆性断裂）知识点 5:钢的种类和规格1、碳素结构钢：代表 Q2352、低合金高强度钢：代表Q345、Q390和Q4203、钢材的牌号：例如:Q235-A、Q235-B和Q235-C有何区别第三章 连接知识点 1:钢结构连接方法和焊缝形式1、焊接连接：手工电弧焊、焊条与钢材适应2、普通螺栓连接：精制螺栓、粗制螺栓3、高强螺栓连接：摩擦型、承压型4、焊缝形式：对接焊缝、角焊缝知识点2:角焊缝的构造知识点3:角焊缝连接计算5、焊缝等级：一级、二级和三级焊缝1、最大焊脚尺寸：减小残余应力和残余变形2、最小焊脚尺寸：避免产生淬硬组织导致母材开裂3、侧面角焊缝最大计算长度：60hf（静）、40hf（动）4、侧面角焊缝最大计算长度：不小于8hf和40mm5、搭接连接要求：参见教材20页3.3.2.61、轴心力作用下（参考例3.3 ）N =丫 bh 0 fw(3-19)3e 3 f fxNN 二kN 71 1 2NN 二 k N-t2 2 2（3-20）（3 - 21）知识点3:角焊缝连接计算1、轴心力作用下（参考例3.3 ）对于校

3、核问题:NP 二1 f wf乙 l h fw1 e1NT =2 f wf乙 l h fw2 e2(3 -14)(3 -15)xx知识点3:角焊缝连接计算y0|吋已e e NxNyMN6 Mb =x +f,A l h h l2w e e wTNy工l hwef,A知识点 4:焊接应力和焊接变形知识点 5:螺栓连接的构造要求1、焊接应力产生原因：不均匀加热与冷却2、对结构性能的影响：静力强度：无影响 结构刚度：降低稳定承载力：降低 低温工作：变脆 疲劳强度：降低1、螺栓排列：并列、错列2、螺栓排列：需要考虑受力、构造和施工要求3、端距要求：不应小于 2d04、中距要求：最小中距 3d05、排列要求：参见教材52页知识点 5:普通螺栓抗剪连接破坏形式1）螺栓杆被剪断2）孔壁的挤压破坏3）板件被拉断以上破坏形式予以计算解决rfliLLJJ知识点5:普通螺栓抗剪连接破坏形式4）板件端部被剪断（拉豁）5）栓杆弯曲破坏rAiLLJ这两种破坏构造解决知识点6:普通螺栓抗剪连接计算 普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算A丄A知识点6:普通螺栓抗剪连接计算 普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算FN 二(3 - 37)

4、1Fn1Txy2y2i=1i=1i=1i=1i =1i=1y2y2i=1i=1(3 - 43)(3 - 44)知识点6:普通螺栓抗剪连接计算普通螺栓群偏心力作用下抗剪计算:N2 +C + N ) Nb(3 45)1TX1Ty1minNb = n 叫2 fb(3 - 32)v v 4 vNb = dY tfb(3 33)ccNb = minhb, Nb(3 34)minv c知识点 7:高强螺栓连接计算高强螺栓群偏心力作用下抗剪计算知识点7:高强螺栓抗剪连接计算高强螺栓群偏心力作用下抗剪计算FN 二(3 - 37)1Fn1 Txi=1i=11 Tyi=1i=1yii=1i=1T - yii=1(3- 43)(3- 44)i=1知识点7:高强螺栓抗剪连接计算 高强螺栓群偏心力作用下抗剪计算摩擦型连接： N bv(3 -80)承压型连接： N bmin(3 - 81 )教材例3.13、例 3.14、例3.16 、例3.16知识点8:高强螺栓抗拉连接计算第四章 轴心受力构件知识点1:轴压构件的屈曲形式及其它1、弯曲屈曲：双轴对称工字型截面2、扭转屈曲：双轴对称十字型截面3、弯扭屈曲：单轴对称T

5、型截面4、格构式柱：换算长细比5、柱横隔：设置原因知识点2:实腹式轴压构件稳定验算1）强度验* A - f2）刚度验算maxki丿max参见例题 4.2（3）整体稳定验算)J235JL- (10 + 0.1 九 t伫 (25 + 0.5九 t第五章 受弯构件知识点1:受弯构件的强度验算1. 强度验算： 包括正应力、剪应力、局部压应力验算，对组合梁还要验算翼缘与腹板交界处的折算应 力。(1) 正应力(2) 剪应力(3) 局部压应力(4) 折算应力M f yG 二二 齐 S fY W yx x RVS工=/I txC 二c苦 ft lw zC =、心 2 +C 2 -QQ + 3T 2 P fcc12. 刚度验算：uWuU_标准荷载下梁的最大挠度U受弯构件的挠度限值，按表规定采用 梁的最大挠度可用材料力学、结构力学方法计算。均布荷载下等截面简支梁5ql45 Ml2Ml2均布荷U 二二x ux384EI48 EI10EIxxx集中荷载下等截面简支梁Pl3 M l 2U =二 x -48EI12EIxx3. 整体稳定验算：(1) 判断梁是否需要进行整体稳定验算。(2) 如需要则按照梁的截面类型

6、选择适当的计算公式计算整体稳定系数。(3) 不论哪种情况算得的稳定系数大于 0.6，都应采用修正公式进行修正。=1.07 0.282申b1.0(4) 采用公式验算整体稳定承载力是否满足要求。 f4. 局部稳定验算：1）对于焊接组合梁，翼缘可以通过限制板件宽厚比保 证其不发生局部失稳。2）腹板则较为复杂，一种方法是通过设置加劲肋的方法保证其不发生局部失稳；另一种方法是允许腹板 发生局部失稳，利用其屈曲后承载力。知识点2:影响受弯构件整体稳定性的因素 1侧向抗弯刚度、抗扭刚度；2受压翼缘的自由长度（受压翼缘侧向支承点间距）;3荷载作用种类；4荷载作用位置；5梁的支座情况。知识点 3:受弯构件腹板加劲肋布置原则参见教材117页共计 4点第六章 压弯构件知识点 1:实腹式压弯构件强度验算1、压弯构件的强度上土丄 fA y Wn x nx2、压弯构件的刚度九二maxk ,九L 九maxx y知识点 2:实腹式压弯构件稳定验算3、实腹式压弯构件的整体稳定1）实腹式压弯构件的整体稳定（平面内稳定=弯曲失稳 ）N卩M+mxxq A y W (1 - 0.8 N / N丿xx x1Ex2）实腹式压弯构件的整体稳定（平面外稳定=弯扭失稳 ）txxx1知识点:实腹式压弯构件验算总结4、实腹式压弯构件的局部稳定翼缘稳定腹板稳定

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