冷弯薄壁结构设计

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1、冷弯薄壁结构设计原理课程描述：本课程为我校土木工程专业钢结构方向的必修课程，共计24学时，1.5学分。本课程是针对《钢结构设计》课程中轻钢结构部分的延续，主要介绍冷弯薄壁型钢结构的特点、类型以及几种主要构件的设计方法和构造要求等内容。在学习的过程中要注意此结构形式与普通钢结构在设计、构造、施工等方面的区别。参考书目：本课程原本只为研究生开设，因此目前并没有适合的教材，学习中可参考以下书目：1.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002；2.《钢结构设计规范》GB50017-2003；3.《门式刚架

2、轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002；4.《冷弯薄壁型钢结构构件》：中国铁道出版社。课程学习要求：本课程一共12次课，没有教材，结课采用非考试形式，因此做出如下要求：1.缺课2次，取消本课程成绩；2.上课必须记笔记，结课时要提交课程笔记，否则取消本课程成绩；3.上课不能迟到，迟到视为缺课；4.上课不允许发生与课程无关的行为。第一章概述概念认知：1、什么是冷弯型钢？2、什么是冷弯薄壁型钢？3、冷弯型钢的发展现状?成型灵活，截面种类多，可制作特殊形状成型方式：辊式冷弯型钢机组连续生产、压模成型、冷拔

3、成型截面种类：闭口方管、矩形管、圆管、槽钢、帽形钢、卷边槽钢、角钢、Z形钢、组合形状厚度：小至0.4mm，大到25.4mm截面：小至20mm，大到700mm§1.1冷弯型钢的特点截面形状板型法国勒·普罗菲（LeProfile）公司可生产2500多种型钢。我国目前主要生产薄板、中厚板、夹芯板等。夹芯板：保温、隔热、防腐防火板：阻燃涂层（合成树脂化合物）优化截面几何形状，提高材料的利用率受力性能好，提高承载能力，整体刚度较大统计资料表明：同样面积的冷弯型钢与热轧型钢相比，其回转半径可增大50%以上，其惯性矩和面

4、积矩可增大50~180%。可节约材料，减少结构自重，制作、施工简单，运输、安装方便，宜于工业化、商品化生产，有利于改善劳动条件，缩短建设周期，取得较好经济与社会效益。实例说明制作车厢：可节约钢材约35%制作汽车大梁：可节约钢材25~30%，降低造价25~40%用于农机制造、运输机械制造：可节约钢材15~60%，降低造价12~28%用于建筑材料：可节约钢材30~60%冷弯薄壁构件的母材用于承重结构的冷弯薄壁型钢的钢板或钢带：Q235钢（碳素钢）Q345钢（低合金钢）保证：抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯性能、

5、硫磷含量、焊接结构保证含碳量在经济技术合理的情况下，同一构件中可采用不同牌号的钢材。§1.2冷弯薄壁构件的材料冷弯薄壁构件的母材选择钢种时，要考虑结构构件的受力状态。构件由强度控制时，可选择强度高的Q345钢，可节约钢材15~25%；构件由稳定或变形控制时，可能用Q235钢更为经济。冷弯薄壁构件的连接材料焊接材料应符合下列要求;1、手工焊接用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117或《低合金钢焊条》GB/T5118的规定。选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应。2、自动或半自动焊接用的焊丝，

6、应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T14957的规定。选择的焊丝和焊剂应与主体金属相适应。焊接材料应符合下列要求;3、CO2气体保护焊接用的焊丝，应符合现行国家标准《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》BT/T8110的规定。同时对CO2气体的纯度也有要求。4、当Q235钢和Q345钢相焊接时，宜采用与Q235钢相适应的焊条或焊丝。螺栓连接材料应符合下列要求;全螺纹螺栓：保证连接质量，减少材料耗材1、普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB/T5780的规定，其机械性能应符合现行国家标准《紧固

7、件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3089.1的规定。2、高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》GB/T1228~1231或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632~3633的规定。螺栓连接材料应符合下列要求;全螺纹螺栓：保证连接质量，减少材料耗材3、连接薄钢板或其他金属板采用的自攻螺钉应符合现行国家标准《自钻自攻螺钉》GB/T15856.1~4、GB/T3098.11或《自攻螺栓》GB/T5282~5285的规定。在冷弯薄壁型钢结构设计图纸和材

8、料订货文件中，应注明所采用的钢材的牌号和质量等级、供货条件等以及连接材料的型号（或钢材的牌号）。必要时尚应注明对钢材所需要的机械性能和化学成分的附加保证项目。第二章冷弯薄壁构件的基本设计规定重点掌握：冷弯薄壁构件设计的基本规定：强度取值与限制冷弯薄壁构件设计应遵循以下基本准则：以概率理论为基础的极限状态设计方法，以分项系数设计表达式进行计算。冷弯薄壁型钢承重结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。设