【正文】 0 0 1 0 1 1式中： R—結(jié)構(gòu)的抗力； S—荷載效應(yīng)。即半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法、近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和全概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。即將影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的諸因素取為定值，采用一個(gè)憑經(jīng)驗(yàn)選定的安全系數(shù)來考慮設(shè)計(jì)諸因素變異的影響，以衡量結(jié)構(gòu)的安全度。如電視塔、輸電線塔、鉆井塔、環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)塔、廣播發(fā)射桅桿等。近年來，輕型門式剛架結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房中的應(yīng)用十分普遍。 鋼材當(dāng)輻射熱溫度低于 150℃ 時(shí)，鋼材的主要性能變化很小。 鋼結(jié)構(gòu)采用的型鋼和鋼板，經(jīng)專業(yè)廠家制作為鋼構(gòu)件，然后運(yùn)至工地安裝。因此，在相同的荷載和條件下，鋼結(jié)構(gòu)的重量輕。 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 (plasticity)、韌性 (toughness)好 由于鋼材的塑性好，一 般情況下，鋼結(jié)構(gòu)不會(huì)因偶然或局部超載而發(fā)生突然斷裂，而是以事先有較大變形為先兆。型鋼的大量采用再加上專業(yè)化的生產(chǎn)，故精度高、制作周期短。因此，其耐熱性能較好。 (large span structure) 大跨結(jié)構(gòu)可以充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、自重輕的優(yōu)點(diǎn)。 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 貯罐、管道 如大型油庫(kù)、油罐、氣罐、煤氣庫(kù)、輸油管等。其表達(dá)式為： (11) ? ??? ?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 容許應(yīng)力法，作為一種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法計(jì)算簡(jiǎn)便，目前許多國(guó)家在不同的規(guī)范中仍在采用。目前，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法采用的是近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，有時(shí)也稱為概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。 實(shí)際工程中，隨著條件的不同， Z有三種可能性： 當(dāng) Z﹥ 0 結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)； 當(dāng) Z=0 結(jié)構(gòu)達(dá)到臨界狀態(tài)，即極限狀態(tài)； 當(dāng) Z﹤ 0 結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)。 我國(guó)的歷史最為悠久，是最早用鐵建造結(jié)構(gòu)的國(guó)家。 19世紀(jì)后半葉焊縫連接出現(xiàn)，20世紀(jì) 20年代起在工程結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。 在橋梁方面代表作有： 1957年建成的武漢長(zhǎng)江大橋； 1968年建成的南京長(zhǎng)江大橋等。可以預(yù)言 :21世紀(jì)是鋼結(jié)構(gòu)的世紀(jì)！中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)飛速發(fā)展的時(shí)代已經(jīng)到來！ 圖 東京千年塔 日本東京千年塔(Millennium Tower) 高約 840米，外觀呈現(xiàn)圓錐形，約 170層樓，可用于商業(yè)和居住。 ? XSeed 4000摩天巨塔樓高 13,123英尺 (約合 4000米 )，造價(jià)1萬(wàn)億美元，形似帳篷由巨柱支撐，每根柱子都可以住人。 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第三節(jié) 鋼材的主要機(jī)械性能 一、單向拉伸試驗(yàn)曲線 根據(jù)鋼材單向拉伸性能曲線，工程應(yīng)用中，鋼材的性能按理想彈塑性體考慮， fy定為鋼材拉、壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 Si：含 Si適量使強(qiáng)度 ↑ 其它影響不大，有益，應(yīng)控制 ≤ ~% Mn：含 Si適量使強(qiáng)度 ↑ 降低 S、 O的熱脆影響，改善熱加工性能，對(duì)其它性能影響不大， 有益 。 鋼構(gòu)件由于截面的改變以及孔洞、凹槽、裂紋等原因而使構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中實(shí)際為：局部應(yīng)力增大并多為同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)。在復(fù)雜應(yīng)力作用下，鋼材由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)入塑性狀態(tài)的條件是按能量強(qiáng)度理論計(jì)算的折算應(yīng)力 與單相應(yīng)力下的屈服點(diǎn)相比較來判斷： 當(dāng) 時(shí)為彈性狀態(tài)； 時(shí)為塑性狀態(tài)。其中一類疲勞性能最好，八類最差。 Q：表示 “ 屈 ” 字拼音首位字母，意為 “ 屈服強(qiáng)度 ” ； 質(zhì)量等級(jí)：分 A~E五級(jí)（字序越高質(zhì)量越好）； 脫氧方法： F－沸騰鋼； Z－鎮(zhèn)靜鋼（一般省略）； b－半鎮(zhèn)靜鋼； TZ－特殊鎮(zhèn)靜鋼。普通型鋼是由鋼材熱軋而成，型鋼截面形式合理，材料在截面上分布對(duì)受力最為有利。 167。 缺點(diǎn)：施工條件受限制等。 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 （３）重級(jí)工作制和起重量 Ｑ＞５０ｔ的中級(jí)工作制吊車梁的腹板與上翼緣板之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的Ｔ形接頭焊透的對(duì)接與角接組合焊縫，不應(yīng)低于二級(jí)。三級(jí)焊縫需進(jìn)行計(jì)算； ?對(duì)接焊縫可視作焊件的一部分，故其計(jì)算方法與構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算相同。因外力通過焊縫時(shí)發(fā)生彎折，故剪應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度分布不均勻，兩端大中間小， lw/hf越大剪應(yīng)力分布越不均勻。如果焊縫長(zhǎng)度不是太大，焊縫兩端達(dá)到屈服強(qiáng)度后，繼續(xù)加載，應(yīng)力會(huì)漸趨均勻；當(dāng)焊縫長(zhǎng)度達(dá)到一定的長(zhǎng)度后，可能破壞首先發(fā)生在焊縫兩端，故： fw hl 60?注 ： 當(dāng)實(shí)際長(zhǎng)度大于以上值時(shí)，計(jì)算時(shí)不予考慮； 當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長(zhǎng)分布時(shí)，不受上式限制。???? ?????? WfffWef fhlhNNlhNN?正面角焊縫所承受的內(nèi)力 側(cè)面角焊縫所承受的內(nèi)力 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軸心力作用時(shí)角鋼連接的角焊縫計(jì)算 A、僅采用側(cè)面角焊縫連接 )193()203(221121?????eNeNNNN由力及力矩平衡得 : 故 : NeeeNNNeeeNN2211212121??????????肢尖焊縫內(nèi)力分配系數(shù)肢背焊縫內(nèi)力分配系數(shù)????????2211212121????eeeeeeN e1 e2 b N1 N2 x x lw1 lw2 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)243()233(222111????????wfewfwfewffhlNfhlN??強(qiáng)度計(jì)算： N e1 e2 b N1 N2 x x lw1 lw2 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 1B、 采用三面圍焊 )263(2)253(2322311??????NNNNNN??由力及力矩平衡得 : 余下的問題同情況 ‘ A’，即 : N e1 e2 b N1 N2 x x N3 lw1 lw2 Wfff fbhN ????? 33 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)283()273(23123?????NNNNN ?C、采用 L形圍焊 令 326中 得 : 02 ?NN e1 e2 b N1 x x N3 lw1 即可采用 32 329計(jì)算 L形焊縫 )293(333 ????WffWeflh N ?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 N、 M、 V共同作用下 在 N、 M、 V、共同作用時(shí)，焊縫上端點(diǎn)處最危險(xiǎn)，該點(diǎn)焊縫應(yīng)滿足： ? ? )333()( 22 ???? WfVffNfMf f????其中 )303( 6 2 ?????WffWf lhMWM?)313( ?????WffNf lhNAN?)323( ?????WffVf lhVAV?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假定 : A、被連接件絕對(duì)剛性，焊縫為彈性，即： T作用下被連接件有繞焊縫形心旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)； B、 T作用下焊縫群上任意點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直于該點(diǎn)與焊縫形心的連線，且大小與 r成正比； C、在 V作用下，焊縫群上的應(yīng)力均勻分布。 3－ 5 焊接應(yīng)力和焊接變形 一、焊接殘余應(yīng)力的分類及其產(chǎn)生的原因 焊接殘余應(yīng)力的分類 A、 縱向焊接殘余應(yīng)力 —沿焊縫長(zhǎng)度方向 。 C. 當(dāng)角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，應(yīng)作 2hf的 繞 角焊 ，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。 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 正面角焊縫的破壞形式 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最小焊腳尺寸 hf,min 為了避免在焊縫金屬中由于冷卻速度快而產(chǎn)生淬硬組織，導(dǎo)致母材開裂， hf,min應(yīng)滿足以下要求 : )( 2m i n, 計(jì)算數(shù)值只進(jìn)不舍！th f ? 式中 : t2較厚焊件厚度 另 :對(duì)于埋弧自動(dòng)焊 hf,min可減去 1mm。 N N l w t A 當(dāng)不滿足上式時(shí)，可采用斜對(duì)接焊縫連接如圖 B。 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 1425130 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 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 螺栓圖例 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(duì)接焊縫的坡口形式 : 一、對(duì)接焊縫的構(gòu)造要求 167。 內(nèi)部檢驗(yàn)主要采用超聲 波，有時(shí)還用磁粉檢驗(yàn) 熒光檢驗(yàn)等輔助檢驗(yàn)方 法。 不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。 （ 3）薄壁型鋼是用薄鋼板，經(jīng)模壓或彎曲而制成，其截面形式及尺寸可按合理方案設(shè)計(jì)，能充分利用鋼材的強(qiáng)度節(jié)約鋼材，所以已在我國(guó)逐步推管使用。 如前所述建筑結(jié)構(gòu)用鋼，宜選炭素結(jié)構(gòu)鋼中的 Q235及低合金鋼中的 Q34 Q390、 Q420四種鋼材。 4 鋼構(gòu)件和連接的疲勞計(jì)算 : 規(guī)范規(guī)定當(dāng)應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù)大于等于十萬(wàn)次（ n≧ ）時(shí)，應(yīng)對(duì)應(yīng)力循環(huán)中出現(xiàn)的拉應(yīng)力的部位進(jìn)行疲勞計(jì)算，對(duì)不出現(xiàn)拉應(yīng)力的部位一般不計(jì)算疲勞，計(jì)算疲勞時(shí)，不乘分項(xiàng)系數(shù)，也不乘動(dòng)力系數(shù)，按彈性方法計(jì)算其應(yīng)力。 ? 當(dāng)平面或立體應(yīng)力皆為拉應(yīng)力時(shí)，材料破壞時(shí)沒有明顯的塑性變形產(chǎn)生，即材料處于脆性狀態(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溫度的影響 溫度的影響，一般可分正溫與負(fù)溫影響兩部分 。 P：低溫時(shí)使鋼材變脆－ 冷脆現(xiàn)象 ；其它同 S O、 N： O同 S； N同 P，控制含量 ≤ % 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冶金與軋制的影響 ? 冶金的影響主要為脫氧方法：沸騰鋼用 Mn為脫氧劑，時(shí)間快，價(jià)格低，質(zhì)量差；鎮(zhèn)靜鋼用 Si為脫氧劑，時(shí)間慢，價(jià)格高，質(zhì)量好。 2. 塑性－ δ 5（ δ 10），鋼材產(chǎn)生塑變時(shí)而不發(fā)生脆性斷裂的能力，便于內(nèi)力重分布，吸收能量，重要指標(biāo)。 ? 空中之城 1000(Sky City 1000)是一座約 1000米高的城市，可容納常駐居民 ，工人 10萬(wàn)。 ?