建筑第一二三章鋼結(jié) 構(gòu)課件

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1、第一章緒論第一節(jié)我國鋼結(jié)構(gòu)的概況第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點和應(yīng)用第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展第四節(jié)課程的內(nèi)容、特點和學(xué)習(xí)方法第一節(jié)我國鋼結(jié)構(gòu)概況從建國以來分三階段：50~60年代（初盛時期）：借助蘇聯(lián)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)支援，有百十個項目，都是重型工業(yè)廠房；60年代中后期~70年代（低潮期）：冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼屋蓋；80年代以后~至今（發(fā)展時期）：向高、大、重方向發(fā)展。一、鋼結(jié)構(gòu)的特點1、鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量輕、強(qiáng)度高2、材質(zhì)均勻，和力學(xué)計算的假定比較符合3、鋼結(jié)構(gòu)制造簡便，施工周期短4、塑性和韌性好5、鋼材耐腐蝕性差6、鋼材耐熱但不耐火鋼拉桿和壓桿性能比

2、較第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用C30混凝土密度：2450kg/m3強(qiáng)度：14.3N/mm2Q235鋼密度：7850kg/m3強(qiáng)度：235N/mm2二、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1、大跨度鋼結(jié)構(gòu)2、重型廠房鋼結(jié)構(gòu)3、受動力荷載影響的結(jié)構(gòu)4、可拆卸的結(jié)構(gòu)5、高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑6、容器和其他構(gòu)筑物7、輕型鋼結(jié)構(gòu)第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展1、發(fā)展低合金高強(qiáng)度鋼材和型鋼品種2、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計計算方法的深入研究3、結(jié)構(gòu)形式的革新4、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計連接鋼材性能及規(guī)格基本構(gòu)件第四節(jié)課程主要內(nèi)容、特點和學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu)體系設(shè)計形式計算構(gòu)造軸拉構(gòu)件受彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件軸壓構(gòu)件拉彎構(gòu)件穩(wěn)定驗

3、算承載力剛度鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基本設(shè)計原則焊接螺栓連接第一節(jié)結(jié)構(gòu)鋼材的破壞形式第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)對鋼材性能的要求第三節(jié)影響鋼材性能的因素第四節(jié)結(jié)構(gòu)鋼材的種類及選用第二章鋼結(jié)構(gòu)的材料1、塑性破壞：破壞前有明顯的變形，破壞歷時時間長，可以采取補救措施。第一節(jié)鋼材的破壞形式2、脆性破壞：破壞前沒有明顯的變形，破壞發(fā)生突然，沒有機(jī)會補救?！嘈云茐牡脑?注意：應(yīng)盡量發(fā)揮材料的塑性避免一切脆性破壞的可能性（一）、強(qiáng)度1、單向均勻拉伸試驗試驗條件：標(biāo)準(zhǔn)試件在常溫（20℃）下緩慢加載，一次完成第二節(jié)鋼材的機(jī)械性能鋼材在單向均勻受拉時工作性能表現(xiàn)為四個階段：A彈

4、性階段:應(yīng)力最高點對應(yīng)比例極限彈性模量應(yīng)力B彈塑性階段:應(yīng)力介于和之間彈塑性模量是變數(shù)C塑性階段:應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度D強(qiáng)化頸縮階段:應(yīng)力最高點對應(yīng)抗拉極限（二）鋼材的工作性能可以看作理想彈性塑性體1.計算簡便2.與相差不大3.雖然＞，但對應(yīng)的應(yīng)變非常大（不滿足正常使用極限狀態(tài)）4.以作為設(shè)計強(qiáng)度的依據(jù)，具有較大的強(qiáng)度儲備，若出現(xiàn)偶然因素，使人們有機(jī)會補救屈強(qiáng)比：Q235鋼為0.57，Q345鋼為0.672、簡化計算,采用理想彈塑性模型1、作為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的最大應(yīng)力3、作為鋼材實際破壞強(qiáng)度（三）注意二、塑性當(dāng)應(yīng)力超過屈服點后，能產(chǎn)生顯著的殘

5、余變形（塑性變形）而不立即斷裂的性質(zhì)斷面收縮率：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衡量塑性性能的指標(biāo)：伸長率三、沖擊韌性沖擊韌性：在動力荷載作用下，材料吸收能量的能力衡量沖擊韌性的指標(biāo)：沖擊功韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)梅氏U型缺口試件:沖擊試驗的標(biāo)準(zhǔn)試件型式：夏比V型缺口試件:我國采用夏比V型缺口試件沖擊韌性受溫度的影響四、冷彎性能：指鋼材在冷加工（常溫下加工）產(chǎn)生塑性變形時，對產(chǎn)生裂縫的抵抗能力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)五、可焊性可焊性指采用一般焊接工藝就可完成合格的焊縫的性

6、能可焊性受化學(xué)成分C的影響比較大碳當(dāng)量：衡量低合金鋼的可焊性的計算<0.38焊接性能一般=0.38~0.45焊接性能較難>0.45焊接性能難另：鋼材物理性能指標(biāo)彈性模量質(zhì)量密度剪變模量線膨脹系數(shù)泊松比一、化學(xué)成分第三節(jié)影響鋼材性能的主要因素普通碳素鋼中Fe占99%，其他雜質(zhì)元素占1%普通低合金鋼中有＜5%的合金元素碳（C）：鋼材強(qiáng)度的主要來源，但是隨其含量增加，強(qiáng)度增加，塑性降低，可焊性降低，抗腐蝕性降低。一般控制在0.12％～0.2%，在0.2％以下時，可焊性良好硫（S）：熱脆性，不得超過0.05%磷（P）：冷脆性?？垢g能力略有提

7、高，可焊性降低。不得超過0.045%二、冶金缺陷常見的冶金缺陷有偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋等。偏析——化學(xué)成分分布的不均勻程度。三、加荷速度1．材性試驗要求緩慢加載2．要考慮動荷載對結(jié)構(gòu)的不利影響加荷速度高，鋼材屈服點提高，呈脆性。因此，四、鋼材硬化冷作硬化—當(dāng)加載超過材料比例極限卸載后，出現(xiàn)殘余變形，再次加載則屈服點提高，塑性和韌性降低的現(xiàn)象，也稱“應(yīng)變硬化”時效硬化——隨時間的增長，碳和氮的化合物從晶體中析出，使材料硬化的現(xiàn)象。五、溫度的影響1.正溫范圍100℃以內(nèi)對鋼材性能無影響；100℃以上隨溫度升高，總的趨勢是強(qiáng)度、彈性模

8、量降低，塑性增大；250℃左右抗拉強(qiáng)度略有提高，塑性和韌性降低，脆性增加——藍(lán)脆現(xiàn)象。該溫度區(qū)段稱為“藍(lán)脆區(qū)”；250～350℃在應(yīng)力不變的情況下，鋼材以很緩慢的速度繼續(xù)變形——徐變現(xiàn)象。600℃左右彈性模量趨于零，承載