钢结构基本知识ppt讲课稿.ppt

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1、钢结构基本知识ppt第一章概述二、钢结构的应用范围1、重型厂房结构2、大跨结构3、高层建筑4、塔桅结构5、板壳结构容器、储液库、煤气库、管道等6、可移动式结构活动房屋、水工闸门、起重运输机等7、桥梁结构8、轻型钢结构9、承受振动荷载和地震作用的结构第一章概述三、钢结构设计的基本要求1、安全可靠。在运输、安装和使用中，具有足够的强度、刚度和稳定性2、合理选用材料、结构方案和构造措施，满足使用要求3、节约钢材，减轻自重4、钢结构要便于运输和维护5、尽量注意美观第一章概述四、现代钢结构的发展1、高强度钢材的应用Q235、Q3

2、45、Q420、45号钢等2、钢结构设计计算理论的研究与改进3、新型结构形式的应用4、钢—混凝土组合结构的应用5、钢结构优化原理及其应用6、生产制造工业化、产业化第二章钢结构的材料一、钢的种类碳素钢和合金钢1、碳素钢●分结构钢（低碳钢）和工具钢（高碳钢）；●碳素结构钢—《GB700－88》质量等级：A、B、C、D四级；●A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率；B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能和冲击韧性（分别为＋20℃、0℃和－20℃），同时严格控制C、S、P的极限含量；●钢号：Q235-A、Q235-B、

3、Q235-C、Q235-D等第二章钢结构的材料2、合金钢●分为结构钢、工具钢和特殊钢●结构钢（低合金钢）—《GB/1591－94》质量等级：A、B、C、D、E五级；●A、B、C、D的规定同碳素结构钢，E级要求－40℃的冲击韧性；●钢号：Q345-A、Q390-B、Q420-C、Q235-D等第二章钢结构的材料二、炼钢的种类●转炉钢——质量较差，杂质含量较多。●空气底吹转炉钢——质量甚差，国内已不生产。●空气侧吹转炉钢——质量略差，各项性能不如氧气顶吹转炉钢。●氧气顶吹转炉钢——有害元素少、杂质少、纯洁度高；质量和加工性

4、能都接近平炉钢；生产效率高，成本低，投资省，建厂快。●平炉钢——原料广泛，容积大，广量高，冶炼工艺较简单，钢材质量优良，化学成分稳定（偏析度小），机械性能可靠，能冶炼各种用途的钢。缺点为生产成本高，建厂规模大，工期长，投资大。●电炉钢——质量最好，成本最高，土建少用。三、炼钢的脱氧方法●脱氧剂——Mn、Si等●沸腾钢——用Mn脱氧，不充分，质量不好，成本低。●镇静钢——除锰外，还用硅和铝为脱氧剂，脱氧完全，质量好，成本高。●半镇静钢——介于沸腾钢和镇静钢之间。第二章钢结构的材料四、钢材的力学性能1、钢材均匀受拉时的力学

5、性能●б—ε曲线五个阶段：①弹性阶段；②弹塑性阶段；③屈服阶段；④强化阶段；⑤颈缩阶段。●强度指标：①屈服强度fy；②抗拉强度fu●理想的弹塑性体●塑性性能：①伸长率δ10和δ5；②断面收缩率ψ第二章钢结构的材料●钢材的物理性能指标：①弹性模量E＝206×10³（N/mm²）②剪切模量G＝79×10³（N/mm²）；③线膨胀系数α＝12×10-6；④质量密度ρ＝7850kg/m3。2、冷弯性能不分层、不裂纹3、冲击韧性αk断裂工程中吸收能量的能力αk＝Ak/A（J/cm2）第二章钢结构的材料五、钢结构对材料的要求●较高

6、的抗拉强度fu和屈服点fy●较高的塑性和韧性●良好的工艺性能（冷、热加工性能和可焊性）六、钢材的破坏形式塑性破坏和脆性破坏●塑性破坏：б＝fu发生，变形超过材料的变形能力。破坏前发生较大的塑性变形，断口呈纤维状,色泽发暗。●脆性破坏：б＜fu甚至б＜fy，没有明显的塑性变形，破坏突然，没有预兆。断口平直呈晶粒状,色泽发亮。●在设计、施工和使用钢结构时，应当注意防止出现脆性破坏第二章钢结构的材料七、影响钢材力学性能的因素●化学成分的影响：含C量增加，强度增高，塑性降低；S、P、O、N为有害元素，必须严格控制；Mn和Si为

7、有益元素，要适量。●冶金缺陷的影响：镇静钢的屈服点高于沸腾钢（约40N/mm2）；非金属夹杂、裂纹、分层等。●时效的影响：钢材随时间的增长，强度增加、塑性降低而脆性增加。●冷作硬化的影响：钢材在冷加工（拉、剪、冲、压、拔等）的条件下，强度增加、塑性降低而脆性增加。第二章钢结构的材料●温度的影响：低温冷脆；冷脆转变温度（冷脆临界温度)●应力集中的影响：在空洞、槽口、凹角、裂缝、截面变化处，产生局部高峰应力—应力集中现象。应力集中：产生同号平面或立体应力场，钢材变脆。●时效的影响：钢材随时间的增长，强度增加、塑性降低而脆性

8、增加。●疲劳的影响：钢材在连续反复或循环荷载作用下，当应力循环次数n达到某个大数时，发生突然的脆断。此时，应力б＜fu甚至б＜fy—疲劳破坏。第二章钢结构的材料八、钢材的规格和选用1、钢材的规格●热轧钢板：①厚钢板（厚4.5～60mm）；②薄钢板（厚0.35～4mm）；③扁钢（厚4~60mm，宽30～200mm）。●普通热轧型钢：