鋼結構課程總結范文
《鋼結構基礎》是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課程，通過(guò)對這門(mén)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習我們要達到以下幾點(diǎn)目標：掌握鋼結構的特點(diǎn)和鋼結構的應用范圍；理解鋼結構按極限狀態(tài)的設計方法，掌握其設計表達式的應用；初步了解鋼結構的主要結構形式；了解鋼結構在我國的發(fā)展趨勢；為進(jìn)一步深入學(xué)習鋼結構知識打下基礎。
一、鋼結構的概念、特點(diǎn)及應用
由型鋼和鋼板連接成基本構件，然后運至現場(chǎng)組裝成整體結構形式，稱(chēng)為鋼結構。鋼結構具有以下集中特點(diǎn)：①輕質(zhì)高強；②塑性韌性好；③施工周期短；④材質(zhì)均勻；⑤氣密性和水密性好；⑥耐腐蝕性差；⑦耐火但不耐熱；⑧低溫冷脆。
鋼結構的合理應用范圍主要取決于鋼結構本身的特性，從技術(shù)角度看，鋼結構的合理應用范圍包括以下幾個(gè)方面：①大跨度結構；②重型廠(chǎng)房結構；③受動(dòng)力荷載影響的結構；④可拆卸的結構；⑤高聳結構和高層建筑；⑥容器和其他構筑物；⑦輕型鋼結構。
二、鋼結構的極限狀態(tài)
《鋼結構設計規范》除疲勞計算外，采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，用分項系數的設計表達式進(jìn)行計算。當結構或其組成部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿(mǎn)足設計規定的某一功能要求時(shí)，此特定狀態(tài)就稱(chēng)為該功能的極限狀態(tài)。
1、承載能力極限狀態(tài)：包括構件和連接的強度破壞、疲勞破壞和因
過(guò)度變形而不適于繼續承載，結構和構件喪失穩定，結構轉變?yōu)闄C動(dòng)體系和結構傾覆。
2、正常使用極限狀態(tài)：包括影響結構、構件和非結構構件正常使用或外觀(guān)的變形，影響正常使用的振動(dòng)，影響正常使用或耐久性能的局部損壞。
三、鋼結構的材料
1．對鋼結構用鋼的基本要求
�。�1）較高的抗拉強度，和屈服點(diǎn)；
�。�2）較高的塑性和韌性；
�。�3）良好的工藝性能；
�。�4）根據具體工作條件，有時(shí)還要求鋼材具有適應低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。
2．鋼材的主要性能
�。�1）強度性能
比例極限；屈服點(diǎn)；抗拉強度或極限強度。
�。�2）塑性性能
伸長(cháng)率：試件被拉斷時(shí)的絕對變形值與試件原標距之比的百分數，稱(chēng)為伸長(cháng)率。
�。�3）冷彎性能
冷彎性能由冷彎試驗確定。試驗時(shí)使試件彎成l80°，如試件外表面不出現裂紋和分層，即為合格。冷彎性能合格是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下的塑性應變能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標。
�。�4）沖擊韌性
韌性是鋼材強度和塑性的綜合指標。由于低溫對鋼材的脆性破壞有顯著(zhù)影響，在寒冷地區建造的結構不但要求鋼材具有常溫（20℃）沖擊韌性指標，還要求具有負溫（0℃、-20℃或-40℃）沖擊韌性指標，以保證結構具有足夠的抗脆性破壞能力。
3.鋼材的選擇
選擇鋼材時(shí)考慮的因素有：
1）結構的重要性：重要結構應考慮選用質(zhì)量好的鋼材；一般工業(yè)與民用建筑結構，可選用普通質(zhì)量的鋼材。
2）荷載情況：直接承受動(dòng)力荷載的結構和地震區的結構，應選用綜合性能好的鋼材；一般承受靜力荷載的結構則可選用價(jià)格較低的Q235鋼。
3）連接方法：焊接結構對材質(zhì)的要求應嚴格一些。
4）結構所處的溫度和環(huán)境：在低溫條件下工作的結構，尤其是焊接結構，應選用具有良好抗低溫脆斷性能的鎮靜鋼。
5）鋼材厚度：厚度大的焊接結構應采用材質(zhì)較好的鋼材。
四、軸心受力構件
�。ㄒ唬┹S心受力構件的強度和剛度
1．軸心受力構件的強度計算
軸心受力構件的強度是以截面的平均應力達到鋼材的屈服點(diǎn)為承載力極限狀態(tài)。
2．軸心受力構件的剛度計算
軸心受力構件的剛度是以限制其長(cháng)細比保證
�。ǘ� 軸心受壓構件的整體穩定
1．理想軸心受壓構件的屈曲形式
理想軸心受壓構件可能以三種屈曲形式喪失穩定：
�、購澢� 雙軸對稱(chēng)截面構件最常見(jiàn)的屈曲形式。
�、谂まD屈曲 長(cháng)度較小的十字形截面構件可能發(fā)生的扭轉屈曲。 ③彎扭屈曲 單軸對稱(chēng)截面桿件繞對稱(chēng)軸屈曲時(shí)發(fā)生彎扭屈曲。
2．理想軸心受壓構件的彎曲屈曲臨界力
若只考慮彎曲變形，臨界力公式即為著(zhù)名的歐拉臨界力公式。
�。ㄈ┹S心受壓構件的局部穩定
一般組成軸心受力構件的板件的厚度與板的寬度相比都較小，如果這些板件過(guò)薄，則在壓力作用下，板件將離開(kāi)平面位置而發(fā)生凸曲現象，這種現象稱(chēng)為板件喪失局部穩定。
五、鋼結構的連接
（一）螺栓連接
螺栓連接分普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩大類(lèi)
1、普通螺栓連接
普通螺栓分為A、B、C三級。A級與B級為精制螺栓，C級為粗制螺栓。A、B級精制螺栓表面光滑，尺寸準確，對成孔質(zhì)量要求高，制作和安裝復雜，價(jià)格較高，已很少在鋼結構中采用。A、B級精制螺栓的'區別僅是螺栓桿長(cháng)度不同。C級螺栓一般可用于沿螺栓桿
軸受拉的連接中，以及次要結構的抗剪連接或安裝時(shí)的臨時(shí)固定。
2、高強度螺栓連接
高強度螺栓連接有摩擦型連接和承壓型連接兩種類(lèi)型。
�。�1）摩擦型連接：只依靠被連接板件間強大的摩擦力傳力，以摩擦力被克服作為連接承載力的極限狀態(tài)。為了提高摩擦力，對被連接件的接觸面應進(jìn)行處理。
�。�2）承壓型連接：允許接觸面發(fā)生相對滑移，以栓桿被剪壞或被承壓破壞作為連接承載力的極限狀態(tài)。
高強度螺栓性能等級包括8.8級和10.9兩種。摩擦型連接的螺栓孔徑比螺栓公稱(chēng)直徑d大1.5-2.0mm，承壓型連接的螺栓孔徑比螺栓公稱(chēng)直徑d大1.0-1.5mm；承壓型連接的承載力比摩擦型連接高，可節約螺栓。但剪切變形大，故不得用于承受動(dòng)力荷載的結構中。
（二）焊接
鋼結構中一般采用的焊接方法有：電弧焊、電渣焊、氣體保護焊和電阻焊等。
1、焊縫連接的優(yōu)缺點(diǎn)
�。�1） 優(yōu)點(diǎn)：焊件間可直接相連，構造簡(jiǎn)單，制作加工方便；不削弱
截面，用料經(jīng)濟；連接的密閉性好，結構剛度大；可實(shí)現自動(dòng)化操作，提高焊接結構的質(zhì)量。
�。�2） 缺點(diǎn)：在焊縫附近的熱影響區內，鋼材的材質(zhì)變脆；焊接殘余
應力和變形使受壓構件承載力降低；焊接結構對裂紋很敏感，低溫時(shí)冷脆的問(wèn)題較為突出。
2、焊縫的形式
�。�1）角焊縫
角焊縫按其截面形式可分為直角角焊縫和斜角角焊縫。兩焊腳邊的夾角為90°的焊縫稱(chēng)為直角角焊縫，直角邊邊長(cháng)hf稱(chēng)為角焊縫的焊腳尺寸，he＝0.7hf為直角角焊縫的計算厚度。斜角角焊縫常用于鋼漏斗和鋼管結構中。對于夾角大于135°或小于60°的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫（鋼管結構除外）。
�。�2）對接焊縫
坡口形式與焊件厚度有關(guān)。當焊件厚度很�。ㄊ止ず�6mm，埋弧焊10mm）時(shí)，可用直邊縫。對于一般厚度（t=10～20mm）的焊件可采用具有斜坡口的單邊V形或V形焊縫。斜坡口和離縫c共同組成一個(gè)焊條能夠運轉的施焊空間，使焊縫易于焊透；鈍邊p有托住熔化金屬的作用。對于較厚的焊件（t＞20mm），則采用U形、K形和X形坡口。對于V形縫和U形縫需對焊縫根部進(jìn)行補焊。對接焊縫坡口形式的選用，應根據板厚和施工條件按現行標準《建筑結構焊接規程》的要求進(jìn)行。凡T形，十字形或角接接頭的對接焊縫稱(chēng)之為對接與角接組合焊縫。
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