【正文】 100萬人口。 圖 舊金山終極塔樓 圖 超群大廈 圖 莫斯科水晶島 圖 東京清水 TRY 2022巨城金字塔 圖 東京 XSeed 4000 圖 東京空中之城 1000 圖 世界超高層建筑圖譜 圖 世界超高層建筑圖譜 圖 中國超高層建筑圖譜 第二章 鋼結構的材料 ? 第一節(jié) 建筑結構用鋼的基本要求 ? 第二節(jié) 鋼材的破壞形式 ? 第三節(jié) 鋼材的主要機械性能 ? 第四節(jié) 影響鋼材性能的主要因素 ? 第五節(jié) 復雜應力作用下的屈服條件 ? 第六節(jié) 鋼材的疲勞和疲勞計算 ? 第七節(jié) 建筑結構用鋼的種類及選擇 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1第一節(jié) 建筑結構用鋼的基本要求 鋼材種類繁多，規(guī)格、用途也不相同，對建筑結構用鋼來說，主要有三方面的要求。 3. 冷彎性能－ 90o、 180o，在冷加工過程中產(chǎn)生塑性變形時，對產(chǎn)生裂紋的敏感性，是判別鋼材塑性及冶金質量的綜合指標。 ? 反復的軋制可以改善鋼材的塑性，同時可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏松等缺陷焊合，使金屬晶體組織密實，晶粒細化，消除纖維組織缺陷，使鋼材的力學性能提高。 正溫影響 總體影響規(guī)律為溫度上升，鋼材的強度降低，塑性、韌性提高，這一現(xiàn)象稱之為 熱塑現(xiàn)象 ，溫度達 600o左右時，鋼材的強度幾乎降至為零，而塑性、韌性極大，易于進行熱加工，此溫度稱之為 熱煅溫度 。 ? ?0??y2r e d f33 ??? ???22r e d 3??? ??yy 3f ???425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1第六節(jié) 鋼材的疲勞和疲勞計算 1 疲勞破壞：鋼材在循環(huán)應力多次反復作用下裂紋生成，擴展以至斷裂破壞的現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞或疲勞破壞。 ??n???510425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 5 常幅疲勞的容許應力幅： 實際上試驗數(shù)據(jù)是分布在實線兩側有一定寬度的分布帶，鋼結構規(guī)范規(guī)定容許應力幅取分散帶的下限，即平行于實線但偏左 k倍的標準差的疲勞屈線。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1二、建筑結構用鋼的選擇 1. 鋼材的質量和性能，由鋼材力學性能中的抗拉強度 fu、屈服強度 fy、伸長率 δ 5（ δ 10）、冷彎 180o及沖擊韌性 α k，化學成分 C、 S、 P等 的極限含量，以及冶煉脫氧方法來衡量。 第三章 鋼結構的連接 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1一、 焊縫連接 167。 缺點：質量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，效率低。還可以采用 X射線或 γ 射線透照或拍片。 對接焊縫的構造與計算 對接焊縫的焊件常做坡口，坡口形式與 板厚和施工條件 有關。 wvwwcwtwftlNfftlN????????c o ss i n或另 :當 tanθ≤ ,不用驗算 ! N N t B θ Nsinθ Ncosθ 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 M、 V共同作用下的對接焊縫計算 l w t A M V σ τ )23(m a x ??? wtwfWM?)33(m a x ??? wVww ftIVS?因焊縫截面為矩形， M、 V共同作用下應力圖為： 故其強度計算公式為： 式中： Ww—焊縫截面模量； Sw焊縫截面面積矩； Iw焊縫截面慣性矩。 對于 T型連接單面角焊縫 hf,min應加上 1mm。 b wl2hf 255 1且t?t1 t2 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1三、角焊縫的計算 角焊縫強度計算的一般表達式 試驗表明，直角角焊縫的破壞常發(fā)生在 45o截面，故通常將45o截面作為計算截面，作用在該截面上的應力如下圖所示： h f d e σ┻ τ ┻ τ ∥ h焊縫厚度、 h1—熔深 h2—凸度、 d—焊趾、 e—焊根 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1在復雜應力狀態(tài)下，其強度條件應滿足： 式中： wff角焊縫的強度設計值 )113(3)(3 222 ????? wfwu ffττσ┻ ┻ ∥ σ┻ τ ┻ τ ∥ 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1直角角焊縫的強度計算公式： )93( ?? ?wexf lhN?)103( ?? ?weyf lhN?N Ny Nx 2f??? ??┻ ┻ ?? ?f∥ σf σ┻ τ ┻ τ∥ = τf 45O 45O hf 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1wfffff3232222??????????????????????????????將 3— 3—10式，代入 3—11式得： ：得 1 . 2 2整理上式，并令 ?? 23f?)133(22???????????wffff f???β f—正面角焊縫強度增大系數(shù)； 靜載時取 ，動載時取 。 B、 橫向焊接殘余應力 —垂直于焊縫長度方向 。39。焊縫長度越長，應力集中系數(shù)越大。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1（ 1）側面角焊縫（側焊縫） 側面角焊縫的應力 試驗表明側面角焊縫主要承受剪力，強度相對較低，塑性性能較好。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1C=~2mm （ a） C=2~3mm （ b） α C=2~3mm （ C） α p （ d） C=3~4mm p C=3~4mm p （ e） C=3~4mm p （ f） 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 V形、 U形坡口焊縫單面施焊，但背面需進行清根補焊 對接焊縫的起、滅弧點易出現(xiàn)缺陷，故一般用引弧板引出，焊完后將其切去；不能做引弧板時，每條焊縫的計算長度等于實際長度減去 2t1 ， t1—較薄焊件厚度 當板件厚度或寬度在一側相差大于 4mm時，應做坡度不大于1:(靜載 )或 1:4(動載 )的斜角，以平緩過度，減小應力集中 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1?對接焊縫分為： 焊透 和 部分焊透 兩種； ?動荷載作用下部分焊透的對接焊縫不宜用做 垂直受力方向 的連接焊縫； ?對于靜載作用下的一級和二級對接焊縫其強度可視為與母材相同，不予計算。 (2) 在不需要進行疲勞計算的構件中，凡要求與母材等強的受拉對接焊縫應不低于二級；受壓時宜為二級。 送絲器 機器 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 優(yōu)點：焊接速度快，焊接質量好。 原理：利用電弧產(chǎn)生熱量 熔化焊條和母材形 成焊縫。 （ 1）鋼板有厚鋼板（厚度 4～ 60㎜ ）和薄鋼板（厚度為 ～ 4㎜ ）扁鋼（厚度為 4 ～ 60 ㎜ ） （ 2）型鋼 常用的型鋼有角鋼、工字鋼、槽鋼和鋼管。重級工作制軟鉤吊車 ；中級工作制吊車 ? inin? ? 6102Nf ????? ???f? ?? ?? ??425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1第七節(jié) 建筑結構用鋼的種類與選擇 一、鋼材的牌號表示方法及結構用鋼的種類 鋼材牌號由： “ Q、屈服點值、質量等級、脫氧方法 ”四部分組成。按其疲勞性能的高低歸并為八個疲勞計算類別，并對每個類別規(guī)定了相應的參數(shù)取值。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1第五節(jié)復雜應力作用下的屈服條件 在單向拉力試驗中，單向應力達到屈服點時，鋼材即進入塑性狀態(tài)。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1復雜應力與應力集中的影響 鋼材在多向同號應力場作用下，一向的變形受到另一向的限制，而使鋼材強度增加，塑性、韌性下降，異號應力場時則相反。 C：含 C↑ 使強度 ↑ 塑性、韌性、可焊性 ↓ ，應控制在 ≤ %，焊接結構應控制在 ≤ %。破壞前沒有任何預兆，破壞是突然發(fā)生的。埃及吉薩大金字塔高 6574英尺 (約合 2022米 )，可容納 75萬人。我國自 1996年鋼產(chǎn)量首次突破 1億噸大關居世界第一至今，以 1997年建設部頒發(fā)的《 中國建筑技術政策 》 （ 1996～ 2022）為代表，國家推出一系列政策推動鋼結構的應用。鞍山、武漢、包頭等鋼廠的煉鋼、軋鋼及連鑄車間均采用了鋼結構， 在公共建筑方面代表作有 1962年建成的北京工人體育館采用圓形雙層輻射式懸索結構，直徑 94m； 1967年建成的浙江體育館采用雙曲拋物面正交索網(wǎng)的懸索結構，橢圓平面， 80 60m； 1975年建成的上海體育館，跨度 110m的三向平板網(wǎng)架；1977年建成的北京環(huán)境氣象塔為高達 325m的 5層纖繩三角形桿身的鋼桅桿結構。從 19世紀 60年代和 70年代起才有了全鋼制造的橋梁，如建于 1847年的跨越美國密西西比河的圣路易斯拱橋，中間跨 ，兩邊跨各為 153m。從古至今，煉鐵、煉鋼以及每一項新技術的問世都極大地推動了鋼結構的發(fā)展。 結構的工作性能可用結構的功能函數(shù)來描述，若結構設計時需考慮影響結構可靠性的隨機變量有 n個，即x1,x2,… ,xn,則在 n個隨機變量間通?？山⒑瘮?shù)關系，若僅考慮 R,S兩個參數(shù)，則結構的功能函數(shù)為： Z=(R,S)=RS (12) (2)正常使用極限狀態(tài) 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1