1、Crane 收集Crane 收集 歡迎大家交流Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集遠眺紐約曼哈頓世貿大樓遠眺紐約曼哈頓世貿大樓 Crane 收集絕絕版版紐紐約約世世貿貿中中心心雙雙子子塔塔 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收

2、集Crane 收集Crane 收集Crane 收集蘇州樂園宇宙大戰館球體屋面（穹頂）蘇州樂園宇宙大戰館球體屋面（穹頂）Crane 收集上上海海商商務務中中心心網網狀狀網網殼殼Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集159m 高的啟東廣播電視塔位于江蘇啟東新落成的廣電廣場高的啟東廣播電視塔位于江蘇啟東新落成的廣電廣場Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集購物中心購物中心Cr

3、ane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集根據鋼材單向拉伸性能曲線，工程應用中，根據鋼材單向拉伸性能曲線，工程應用中，鋼材的性能按理想彈塑性體考慮，鋼材的性能按理想彈塑性體考慮，f fy y定為鋼定為鋼材拉、壓強度標準值。材拉、壓強度標準值。ABCODCrane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Cran

4、e 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集1 1、化學成份的影響、化學成份的影響 基本成份為基本成份為Fe，炭鋼中含量占，炭鋼中含量占99，C、Si、Mn為雜質元為雜質元素，素，S、P、N、O為冶煉過程中不易除盡的有害元素。為冶煉過程中不易除盡的有害元素。 C：含：含C使強度使強度塑性、韌性、可焊性塑性、韌性、可焊性，應控制在，應控制在0.22%，焊接結構應控制在，焊接結構應控制在0.20%。 Si：含：含Si適量使強度適量使強度 其它影響不大，有益，應控制其它影響不大，有益，應控制0.10.3% Mn：含：含Mn適量使強度適量使強度 降低降低S、O的熱脆影響，改善熱加的熱脆影響

5、，改善熱加工性能，對其它性能影響不大，工性能，對其它性能影響不大，有益有益。 S：含量：含量使強度、塑性、韌性、性能冷彎、可焊性使強度、塑性、韌性、性能冷彎、可焊性； 高溫時使鋼材變脆高溫時使鋼材變脆熱脆現象熱脆現象。 P：低溫時使鋼材變脆：低溫時使鋼材變脆冷脆現象冷脆現象；其它同；其它同S O、N：O同同S；N同同P，控制含量，控制含量0.008%Crane 收集2、冶金與軋制的影響 冶金的影響主要為脫氧方法：沸騰鋼用冶金的影響主要為脫氧方法：沸騰鋼用Mn為脫氧劑，為脫氧劑，時間快，價格低，質量差；鎮靜鋼用時間快，價格低，質量差；鎮靜鋼用Si為脫氧劑，時為脫氧劑，時間慢，價格高，質量好。間慢

6、，價格高，質量好。 反復的軋制可以改善鋼材的塑性，同時可以使鋼材中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，使鋼材的力學性實，晶粒細化，消除纖維組織缺陷，使鋼材的力學性能提高。能提高。3、冷作硬化與時效硬化冷作硬化與時效硬化 由于某種因素的影響而使鋼材強度提高，塑性、韌性由于某種因素的影響而使鋼材強度提高，塑性、韌性下降，增加脆性的現象稱之為下降，增加脆性的現象稱之為硬化現象硬化現象。 冷加工時（常溫進行彎折、沖孔剪切等），鋼材發生冷加工時（常溫進行彎折、沖孔剪切等）

7、，鋼材發生塑性變形從而使鋼材變硬的現象稱之為塑性變形從而使鋼材變硬的現象稱之為冷作硬化冷作硬化。 鋼材中的鋼材中的C、N，隨著時間的增長和溫度的變化，而形，隨著時間的增長和溫度的變化，而形成碳化物和氮化物，使鋼材變脆的成碳化物和氮化物，使鋼材變脆的“老化老化”現象稱之現象稱之為為時效硬化時效硬化。Crane 收集4 4、復雜應力與應力集中的影響、復雜應力與應力集中的影響 鋼結構構件中存在的孔洞、槽口、凹角、裂縫、厚度變鋼結構構件中存在的孔洞、槽口、凹角、裂縫、厚度變化、形狀變化、內部缺陷等使一些區域產生局部高峰應化、形狀變化、內部缺陷等使一些區域產生局部高峰應力力，此謂應力集中現象。應力集中越

8、嚴重此謂應力集中現象。應力集中越嚴重，鋼材塑性越鋼材塑性越差。差。 鋼材在多向同號應力場作用下，一向的變形受到另一向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。力場時則相反。 鋼構件由于截面的改變以及孔洞、凹槽、裂紋等原因而鋼構件由于截面的改變以及孔洞、凹槽、裂紋等原因而使構件內產生應力集中，應力集中實際為：局部應力增使構件內產生應力集中，應力集中實際為：局部應力增大并多為同號應力場。大并多為同號應力場。Crane 收集5、殘余應力的影響殘余應力的影響殘余應力殘余應力為鋼材在冶煉、

9、軋制、焊接、為鋼材在冶煉、軋制、焊接、冷加工等過程中冷加工等過程中，由于不均勻的冷卻、由于不均勻的冷卻、組織構造的變化而在鋼材內部產生的不組織構造的變化而在鋼材內部產生的不均勻的應力。殘余應力在構件內部自相均勻的應力。殘余應力在構件內部自相平衡而與外力無關。殘余應力的存在易平衡而與外力無關。殘余應力的存在易使鋼材發生脆性破壞。殘余應力雖對構使鋼材發生脆性破壞。殘余應力雖對構件的強度無影響，但對構件的變形（件的強度無影響，但對構件的變形（剛度）、疲勞以及穩定承載力產生不利剛度）、疲勞以及穩定承載力產生不利影響。影響。Crane 收集6、溫度的影響 溫度的影響，一般可分正溫與負溫影響兩部分。溫度的

10、影響，一般可分正溫與負溫影響兩部分。n 正溫影響正溫影響 總體影響規律為溫度上升，鋼材的強度降低，塑性、韌總體影響規律為溫度上升，鋼材的強度降低，塑性、韌性提高，這一現象稱之為性提高，這一現象稱之為熱塑現象熱塑現象，溫度達，溫度達600o左右時，左右時，鋼材的強度幾乎降至為零，而塑性、韌性極大，易于進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，此溫度稱之為行熱加工，此溫度稱之為熱煅溫度熱煅溫度。 需要說明：鋼材在需要說明：鋼材在300o左右時，強度提高，塑性、韌性左右時，強度提高，塑性、韌性下降，鋼材表面呈藍色，這一反覆現象稱之為下降，鋼材表面呈藍色，這一反覆現象稱之為藍脆現象藍

11、脆現象。鋼材在鋼材在300o以上時應采取以上時應采取隔熱措施隔熱措施。n 負溫影響負溫影響 隨著溫度的降低鋼材的強度提高，塑性、韌性降低，脆隨著溫度的降低鋼材的強度提高，塑性、韌性降低，脆性增大，稱之為性增大，稱之為低溫冷脆低溫冷脆，當溫度降至某一特定溫度時，當溫度降至某一特定溫度時鋼材的脆性急劇增大，稱此溫度點為鋼材的脆性急劇增大，稱此溫度點為轉脆溫度轉脆溫度。Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集1、鋼、鋼 結結 構構 的的 連連 接接 方方 法法 Crane 收集 Crane 收集C

12、rane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集焊縫代號、螺栓圖例焊縫代號、螺栓圖例 見見P51-53的圖表。的圖表。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集 或fcw 1、軸心受力的對接焊縫、軸心受力的對接焊縫Crane 收集Crane 收集fvw對接焊縫抗剪強度設計值對接焊縫抗剪強度設計值 Crane 收集2、承受彎矩和剪力聯合作用的對接焊縫、承

13、受彎矩和剪力聯合作用的對接焊縫 由于焊縫截面是矩形，正應力與剪應力圖形分別為三角由于焊縫截面是矩形，正應力與剪應力圖形分別為三角形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件。形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件。Crane 收集 焊縫截面抵抗矩焊縫截面抵抗矩 焊縫截面上計算點處以上截面對中和軸的面積矩焊縫截面上計算點處以上截面對中和軸的面積矩對于腹板和翼緣的交界點，正應力、剪應力雖不是最大，對于腹板和翼緣的交界點，正應力、剪應力雖不是最大，但都比較大，所以需驗算折算應力，即：但都比較大，所以需驗算折算應力，即： 1、 1為腹板與翼緣交界點處的正應力和剪應力；為腹板與翼緣交界點處的正應力

14、和剪應力；1.1為為考慮到最大折算應力只在部分截面的部分點出現，而將強考慮到最大折算應力只在部分截面的部分點出現，而將強度設計值適當提高。度設計值適當提高。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集 側面角焊縫側面角焊縫主要承受剪應力，應力沿焊縫長度方向主要承受剪應力，應力沿焊縫長度方向的分布不均勻，呈兩端大而中間小的狀態的分布不均勻，呈兩端大而中間小的狀態。塑性較好。塑性較好 。 正面角焊縫正面角焊縫（圖（圖3.3.3b）受力較復雜，截面的各）受力較復雜，截面的各面均存在正應力和剪應力，焊根處有很大的應力集中。面均存在正

15、應力和剪應力，焊根處有很大的應力集中。這一方面由于力線的彎折，另一方面焊根處正好是兩焊這一方面由于力線的彎折，另一方面焊根處正好是兩焊件接觸間隙的端部，相當于裂縫的尖端。經試驗，正面件接觸間隙的端部，相當于裂縫的尖端。經試驗，正面角焊縫的靜力強度高于側面角焊縫角焊縫的靜力強度高于側面角焊縫。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集 兩焊腳邊的夾角 焊腳尺寸。焊腳尺寸。 有效厚度有效厚度Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集（2）承受

16、斜向軸心力的角焊縫）承受斜向軸心力的角焊縫 下圖所示受斜向軸心力的角焊縫連接下圖所示受斜向軸心力的角焊縫連接，有有兩種計算方法。兩種計算方法。Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集（1）角鋼用兩面側焊縫與節點板連接的焊縫計算）角鋼用兩面側焊縫與節點板連接的焊縫計算 K1、 K2焊縫內力分配系數；焊縫內力分配系數；N1 、N2 分別為角鋼肢背和肢尖傳遞的內力。分別為角鋼肢背和肢尖傳遞的內力。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集這兩部分應力由于在這兩部分應力由于在A點處的方向相同，可直接點處的方

17、向相同，可直接疊加，故疊加，故A點垂直于焊縫長度方向的應力為：點垂直于焊縫長度方向的應力為：Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集n 工字梁（或牛腿）與鋼柱翼緣角焊縫的連接工字梁（或牛腿）與鋼柱翼緣角焊縫的連接 的另一種計算方法是使焊縫傳遞應力與母材所承的另一種計算方法是使焊縫傳遞應力與母材所承受應力相協調，即假設腹板焊縫只承受剪力；翼受應力相協調，即假設腹板焊縫只承受剪力；翼緣焊縫承擔全部彎矩，并將彎矩緣焊縫承擔全部彎矩，并將彎矩M化為一對水平化為一對水平力力H=M/h1。則。則 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Cra

18、ne 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集注：注：A級用于級用于M24以下，以下，B級用于級用于M24以上。以上。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集a）螺栓剪斷）螺栓剪斷 Crane 收集b）鋼板孔壁擠壓破壞）鋼板孔壁擠壓破壞 Crane 收集c）鋼板由于螺孔削弱而凈截面拉斷）鋼板由于螺孔削弱而凈截面拉斷 Crane 收集d）

19、鋼板因螺孔端距或螺孔中距太小而剪壞）鋼板因螺孔端距或螺孔中距太小而剪壞 de2Crane 收集e）螺桿因太長或螺孔大于螺桿直徑而產生）螺桿因太長或螺孔大于螺桿直徑而產生彎、剪破壞彎、剪破壞 dt5Crane 收集f）螺栓雙剪破壞）螺栓雙剪破壞 Crane 收集上述第上述第 種破壞形式由螺栓端距種破壞形式由螺栓端距l12d。保證；第保證；第種破壞屬于構件的強度驗算。種破壞屬于構件的強度驗算。因此，普通螺栓的受剪連接只考慮因此，普通螺栓的受剪連接只考慮、兩種破壞形式。兩種破壞形式。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集bV2VbV4fdn

20、NbCbCftdNbCbVbminV;minNNNNCrane 收集Crane 收集7 . 01501 . 101dlbminNNnfANnCrane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集nTn2T21T1rNrNrNTnTrNrNrNTn221T12211iiTxyxxTN2211iiTxyxxTNCrane 收集bVyTyNxTxVNTNNNNNNmin2112111)()(nNNNx1nVNVx1Crane 收集Crane 收集de 螺紋處有效直徑螺紋處有效直徑 抗拉強度設計值抗拉強度設計值 Crane 收集btNnNNtCrane 收集C

21、rane 收集Crane 收集（2）大偏心受拉 （2）大偏心受拉 （2）大偏心受拉）大偏心受拉 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集eueuAfAfP6075.02 .19 .09 .09 .0Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集： 其中其中 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集即兩公式是等

22、價的。式中的即兩公式是等價的。式中的Nv是同時作用剪力和拉力時，單個是同時作用剪力和拉力時，單個螺栓所能承受的最大剪力設計值。螺栓所能承受的最大剪力設計值。 Crane 收集在彎矩和拉力共同作用下，高強螺栓群中的拉力在彎矩和拉力共同作用下，高強螺栓群中的拉力各不相同，即：各不相同，即： Crane 收集或或此外，螺栓最大拉力應滿足：此外，螺栓最大拉力應滿足： 則剪力則剪力V的驗算應滿足下式：的驗算應滿足下式：Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane

23、收集Crane 收集Crane 收集frfANRynCrane 收集對于高強度螺栓摩擦型連接的構件，除按此式驗算凈對于高強度螺栓摩擦型連接的構件，除按此式驗算凈截面強度外，還按前面的式子驗算毛截面強度。截面強度外，還按前面的式子驗算毛截面強度。Crane 收集Crane 收集Crane 收集 )()(0)(yxyxyxilCrane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集022 NydxydEIAElEINcr2220222EANcrcrCrane 收集Crane 收集Crane 收集n 彈塑性彎曲屈曲彈塑性彎曲屈曲Crane 收集n 軸心受壓構件

24、的整體穩定計算應滿足：軸心受壓構件的整體穩定計算應滿足：Crane 收集Crane 收集Crane 收集22xcrxEk232ycryEk1IIkeCrane 收集Crane 收集Crane 收集frAffNArNANRyycrRcrycrycrfAfN)()0(0)(yxyxyxilAIiyxyx)()(Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集2.2.軸心受壓實腹構件寬厚比限值軸心受壓實腹構件寬厚比限值注：表中的注：表中的 小于小于3030時取時取3030，大于，大于100100時取時取100100。 C

25、rane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集實腹式軸壓桿常用截面形式及其優缺點實腹式軸壓桿常用截面形式及其優缺點Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Cra

26、ne 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集 鋪板可采用鋼筋混凝土板、鋼板或由壓型鋼鋪板可采用鋼筋混凝土板、鋼板或由壓型鋼板與混凝土組成的組合板。鋪板宜與梁牢固連接板與混凝土組成的組合板。鋪板宜與梁牢固連接使兩者共同工作，可分擔梁的受力而節約鋼材，使兩者共同工作，可分擔梁的受力而節約鋼材，并增強梁

27、的整體穩定性。并增強梁的整體穩定性。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集ynefWMfWMWMynyyxnxxnPnWWF/ypnpnfWMfWMynxnyxyx)()()(Crane 收集VwxftIVSfv 鋼材的抗剪強度設計值。鋼材的抗剪強度設計值。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集F 集中荷載，動力荷載需考慮動力系數；集中荷載，動力荷載需考慮動力系數； 集中荷載增大系數，重級工作制吊

28、車梁集中荷載增大系數，重級工作制吊車梁1.35； Lz 集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定腹板長度，集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定腹板長度，按下式計算：按下式計算： Lz=a+2hy a 集中荷載沿梁跨度方向的支承長度，吊車梁可取集中荷載沿梁跨度方向的支承長度，吊車梁可取a為為50mm； hy 自吊車梁軌頂或其它梁頂面至腹板計算高度上邊自吊車梁軌頂或其它梁頂面至腹板計算高度上邊緣的距離。緣的距離。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集fcceq12223 梁凈截面慣性矩；梁凈截面慣性矩； y1 所計算點至梁中和軸的距離；所計算點至梁中和軸的距離； 計算折算應力的強度設計值增大系

29、數計算折算應力的強度設計值增大系數In Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集fWMxbxxcrcrWMfffWMbryycrrcrxx在最大剛度主平面內受彎的梁整體穩定性驗算公式：在最大剛度主平面內受彎的梁整體穩定性驗算公式： xycrycrbWfMfCrane 收集fWMWMyyyxbx在兩個主平面內受彎的工字形截面梁整體穩定驗算：在兩個主平面內受彎的工字形截面梁整體穩定驗算： 繞強軸彎曲所確定的梁整體穩定系數；繞強軸彎曲所確定的梁整體穩定系數； 截面塑性發展系數。截面塑性發展系數。 Crane 收集構造符合下列情況之一，可不計算梁的整體穩定性構造符合下列情況之一

30、，可不計算梁的整體穩定性： a a）有鋪板密布在梁的受壓翼緣并與其牢固連接）有鋪板密布在梁的受壓翼緣并與其牢固連接 b b）工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度）工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度l1與其寬度與其寬度b1之比不超過下表規定數值之比不超過下表規定數值 Crane 收集c c）對箱形截面簡支梁）對箱形截面簡支梁h/b0 6 6且且 l1/b0 9595（ 235/235/fy） Crane 收集yfffAF23585Crane 收集Crane 收集Crane 收集： 該截面上腹板與翼緣連接處正應力、剪應力都較該截面上腹板與翼緣連接處正應力、剪應力都較大，所以需驗算折算應力。大，所以需

31、驗算折算應力。 此點：此點： Crane 收集所以強度滿足要求。所以強度滿足要求。 Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集Crane 收集2022)()1(12)(htEkwcrcrCrane 收集VywwcrfhthtEk202022)100(123)()1(12Vypcreqcrf38.08.0yVypffywfth235850VywwcrfhthtEk202022)100(793)()1(12ywfth2351770ywfth2351530Crane 收集683. 1255. 081. 10ahywfth2358401)()(22crcrcccr1)()(21121crcrcccr1)()(22222crcrcc