第二十一章 钢结构简介ppt课件.ppt

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1、钢结构简介建筑力学与结构第二十一章钢结构简介一、材料选用1、钢材的种类按用途分：结构钢、工具钢、特殊钢；结构钢分为：建筑用钢和机械用钢；按治炼方法分：转炉钢（氧气顶吹转炉钢）、平炉钢；按脱氧方法分：沸腾钢（F）、半镇静钢（b）、镇静钢（Z）、特殊镇静钢（TZ）；按成型方法分：轧制钢（冷轧、热轧）锻钢、铸钢；按化学成分分：碳素钢、合金钢；建筑上采用的是碳素结构钢、低合金高强度结构钢和优质碳素结构钢。第一节钢结构材料碳素结构钢碳素钢按屈服点数值分为五个牌号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275。碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点值（N/mm2）、质

2、量等级符和脱氧方法符号等四个部分序组成Q-.脱氧方法：F─沸腾钢b─半镇静钢Z－镇静钢TZ－特殊镇静钢质量等级：Q235分A、B、C、DQ345分A、B、C、D、E屈服点数值例如:Q235－AF表示屈服强度为235N／mm2的A级沸腾钢；Q235-Bb表示屈服强度为235N／mm2的B级半镇静钢；Q235-C表示屈服强度为235N／mm2的C级镇静钢。低合金高强度结构钢低合金钢是在冶炼过程中添加一种或几种少量合金元素，其总量低于5％的钢材。低合金高强度结构钢有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460；常用的低合金钢有Q345、Q390、Q420等。

3、低合金钢的牌号与碳素结构钢牌号的表示方法相同。低合金钢的脱氧方法为镇静钢或特殊镇静钢。碳素结构钢和低合金钢都可以采取适当的热处理(如调质处理)进一步提高其强度。例如用于制造高强度螺栓的45号优质碳素钢以及40硼（40B）、20锰钛硼（20MnTiB）就是通过调质处理提高强度的。注：碳素结构钢分：A、B、C、D四级，含所有脱氧方法；低合金结构钢分：A、B、C、D、E五级，只有镇静钢和特殊镇静钢。2、钢材的规格钢结构所用钢材主要为热轧成型的钢板、型钢，以及冷弯成型的薄壁型钢等。钢板薄钢板：厚度0.35～4mm,宽度为500～1500mm,长0.5～4m厚钢板：厚度4.5

4、～60mm；宽度为600～3000mm，长4～12m。特厚板：板厚＞60mm；扁钢：厚度4～60mm，宽度为12～200mm，长3～9m；钢板用“—宽×厚×长”或“—宽×厚”表示，单位为mm；如：—450×8×3100、—450×8。型钢钢结构常用的型钢是角钢、工字型钢、槽钢和H型钢、钢管等。除H型钢和钢管有热轧和焊接成型外，其余型钢均为热轧成型。角钢等边角钢L+肢宽×肢厚不等边角钢L+长肢×短肢×肢厚如:L100×10;L100×80×8角钢工字钢包括普通工字钢、轻型工字钢、H型钢。工字钢：用号数表示，号数即为其截面高度的厘米数，20号以上的工字钢，同一号数有三种

5、不同的腹板厚度分别为a、b、c三类，长度为5～19m。H型钢：HW（宽）、HM（中）、HN（窄）→T表示方法：高度H×宽度B×腹板厚度t1×翼缘厚度t2例：HM340×250×9×14TM170×250×9×14H型钢槽钢：普通槽钢、轻型槽钢a、b、c表示腹板厚，从[14a、（b）以14cm起有不同腹板厚，用其截面高度的cm数表示，长度为5～19m。槽钢钢管：无缝钢管、焊接钢管表示方法：用“φ”后面加“外径×厚度”；例：φ300×6无缝钢管：外径32～351mm，壁厚2.5～16mm；有缝钢管：外径32～352mm，壁厚25.5mm。冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢采用薄钢

6、板冷轧制成。其壁厚一般为1.5-12mm，但承重结构受力构件的壁厚不宜小于2mm。薄壁型钢能充分利用钢材的强度以节约钢材，在轻钢结构中得到广泛应用。常用冷弯薄壁型钢截面型式有等边角钢、卷边等边角钢、Z型钢、卷边Z型钢、槽钢、卷边槽钢（C型钢）、钢管等。3、钢材的选用选用钢材的原则是:既能使结构安全可靠地满足使用上的要求，又要尽最大可能节约材料，降低造价。选用钢材时需要考虑的如下因素：结构的类型及重要性荷载的性质连接方法结构的工作温度构件的受力性质选用要求承重结构钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有含碳量的合格保证（即不得使用

7、Q235A）;主要焊接结构不能使用Q235－A级钢，因为Q235－A级钢的碳含量不作为交货条件，即不作为保证，即使生产厂提供碳含量，也只能视为参考，不能排除离散性大，质量不稳定等，因此如发生事故，生产厂在法律上不负任何责任;二、设计指标一、钢结构的连接方法钢结构的连接通常有焊接、铆接和螺栓连接三种方式。图3-1钢结构的连接方式（a）焊接连接；（b）铆钉连接；（c）螺栓连接第二节钢结构的连接钢结构的连接方法连接方法优点缺点焊接构造简单，用料经济，制作方便，密闭性好焊缝附近热影响区内，易导致材质变脆；焊接残余应力和残余变形会使构件的刚度降低；对裂纹敏感，一旦出现裂纹