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第七章钢结构基本知识什么是钢结构？•钢结构是由钢板、型钢等钢材通过有效的连接方式所形成的结构。钢结构的特点：1.优点：强度高,自重轻,施工简单,工期短,具有良好的抗震性能.2.缺点:易腐蚀，耐火性差，造价高•应用范围：厂房，高层建筑，塔桅，大跨度建筑，壳体，桥梁•中央电视台•由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。•网架结构实例悬索结构•由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构。索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢，以及其他受拉性能良好的线材。悬索结构能充分利用高强材料的抗拉性能，可以做到跨度大、自重小、材料省、易施工。中国是世界上最早应用悬索结构的国家之一，在古代就曾用竹、藤等材料做吊桥跨越深谷。•悬索桥P41钢结构材料•一钢材的品种主要有碳素结构钢和低合金高强度结构钢（一）碳素结构钢1.牌号组成:Q,屈服点数值,质量等级符号和脱氧方法符号•(1)屈服强度数值大,强度高,塑性低。(2)质量等级符号:A,B,C,D,由低到高.(3)脱氧方法F:沸腾钢Z:镇静钢b：半沸腾钢TZ：特殊镇静钢•符号Z和TZ可以省略不写，对Q235，A、B级钢可以是Z、b和F，C级只能是Z，D级只能是TZ。•例如：Q235—Ab表示屈服强度为235N/m㎡，质量等级为A级的半镇静钢。思考：Q235-B表示？•（二）低合金高强度结构钢在普通碳素钢中添加一种或几种合金元素。表示方法：Q＋数值＋质量等级例：Q345B表示的含义是？二.钢材的规格•钢结构所用钢材主要有热轧成型的钢板,型钢以及冷弯成型的薄壁型钢.(一)钢板1.分类厚钢板,薄钢板,扁钢2.表示方法①宽×厚×长②宽×厚单位:mm例如:---800×12×2100---800×12（二）型钢•常用的型钢有角钢，工字钢，槽钢和钢管1.角钢①分类有等边角钢和不等边角钢.•②表示方法：等边角钢：L肢宽×肢厚不等边角钢：L长肢宽×短肢宽×肢厚③单位：mm例如：L100×10，L100×80×82.工字钢①普通工字钢和轻型工字钢，②分别用“I截面高度”和“QI截面高度”表示③单位：cm④对于高度20cm以上的工字钢，同一高度有三种腹板高度和翼缘宽度，分别为a,b,ca类最薄。例如：I36c表示？•3槽钢普通槽钢：【截面高度轻型槽钢：Q【截面高度例如：【10？•4钢管用“￠外径×壁厚”表示，单位mm三钢材的主要力学性能•衡量钢材质量的主要指标:强度、塑性、韧性四影响钢材性能的主要因素（一）化学成分碳、锰、硅、为有益元素硫、磷、氧、氮为有害元素（四）温度影响（五）应力集中第一节钢结构的连接一、连接方法焊接、铆钉连接、螺栓连接1、焊接优点：简单、节约钢材、方便、不削弱截面、易自动化（应用广泛）缺点:焊缝热影响区变脆，对裂纹敏感•2、铆接优点：传力可靠、塑性韧性好（重型结构、动力荷载处，如桥梁、飞机制造）缺点：削弱、复杂、费钢费工3、螺栓连接分为普通螺栓连接和高强螺栓连接（1）普通螺栓连接优点：受拉性能好、装拆方便缺点：紧固力小、空隙较大、受剪性能差（2）高强螺栓连接优点：施加很大的紧固力，连接紧密可靠、耐疲劳、施工简单、易于拆换，缺点：材料、制造、安装要求高，价格较高二、焊接•常用焊接方法：电弧焊电弧焊手工电弧焊（焊条）自动半自动电弧焊(焊丝焊剂）气体保护焊(焊丝焊剂）•手工电弧焊焊条：碳钢焊条、低合金焊条•E43---Q235•E50---Q345•E55---Q390Q420（二）焊缝形式1、按照焊工所持焊条与焊件的相对位置俯焊、立焊、横焊、仰焊2、按照被连接件的相对位置平焊、搭接、T形连接、角接3、按照焊缝截面、构造对接焊缝（焊透、未焊透）、角焊缝（普通直角常用）角焊缝•焊脚、有效厚度•正面角焊缝、侧面角焊缝、斜向角焊缝•围焊缝（三）焊缝构造（1）对接焊缝施焊前加工成：各种坡口形式引弧板：承受动力荷载必须用条件受限，减少焊缝的计算长度变截面时：平缓过渡优点：用料经济、传力均匀、适于动荷缺点：板边需加工2、角焊缝构造要求•最小焊脚尺寸•最大焊脚尺寸•最小计算长度•侧面缝最大计算长度•搭接长度•转角处连续施焊优点：板边不用加工、施工方便缺点：应力集中、用料不经济（四）常用焊缝表示方法•∆-----角焊缝•‖-----I形对接焊缝•V-----V坡口对接焊缝转折处涂黑三角旗----现场焊3/4圆弧----与其他相同圆圈----环绕的围焊缝•横线上面标注的是箭头所指的一面•横线下面标注的是箭头所指的另一面•双面焊缝在横线上下都标三、螺栓连接（一）种类1、普通螺栓：A、B级精制，用于机械C级粗制，用于受拉结构、静荷、间接动荷2、常用大六角头型M20（直径）3、排列并列式、错列式螺栓间距离、离构件边缘距离不宜过大或过小受力特点•（二）普通螺栓•受剪破坏有五种形式•受拉破坏有两种形式•还可能受剪+受拉（三）高强螺栓特制扳手（能读数）拧紧螺母，螺栓有预拉力，挤紧被连接件，有很大摩擦力，必须用高强度钢材（四）表示方法•菱形空心---永久螺栓•菱形涂黑---高强螺栓•菱形+黑点---安装螺栓•黑点---胀锚螺栓