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大纲

1	第二讲 钢  结  构
2	前   言
3
4	第一章  材    料
5	一、钢材的种类
6
7	二、钢材的性能
8
9	三、钢材的规格
10	四、钢材的选用
11
12
13
14	第二节  连接材料
15	"焊条中心金属为熔敷金属..."          焊条中心金属为熔敷金属，其强度与母材相匹配。药皮在焊接过程中产生气体，保护电弧和熔化金属，并形成熔渣覆盖焊缝，防止氧、氮等有害气体与熔化金属接触而形成易脆的化合物。
16	(二)自动或半自动埋弧焊
17	(三)气体保护焊
18	(四)普通螺栓
19	(五)高强度螺栓
20	二、焊接材料的选用
21
22	第二章  基本设计规定
23
24	第二节  设计原则
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26
27
28	第三节  荷载和荷载效应
29	二、吊车荷载
30	三、平台检修材料荷载
31	四、计算要求
32	五、框架结构的计算规定
33
34	第四节  设计指标
35	二、折减系数
36	第五节  变形规定
37	第三章  受弯构件 第一节  截面形式
38	第二节  梁的强度计算 一、抗弯强度 二、抗剪强度
39	"三、局部承压强" 三、局部承压强度 四、复合应力
40	第三节  梁的整体稳定 一、影响梁整体稳定因素     (一)荷载类型     (二)截面形状     (三)跨中侧向支承     (四)初始变形、加载偏心和残余应力     (五)塑性变形发展情况。     (六)钢材性能。
41	"二、不需验算梁的整体..." 二、不需验算梁的整体稳定的条件   (一)有铺板     (二)受压翼缘的自由长度l1与其         宽度b1之比符合规定     (三)箱形截面尺寸符合规定
42	"三、梁的整体稳定性计算" 三、梁的整体稳定性计算     (一)强轴受弯        —梁的整体稳定性系数，按《钢规》      附录B确定。
43	"(二)双向受弯"  (二)双向受弯
44	第四节  梁的局部稳定
45	"图2.3-5" 图2.3-5  加劲肋布置 1-横向加劲肋；2-纵向加劲肋；3-短加劲肋
46	第五节  组合梁腹板考虑屈曲后强度
47	第四章  轴心受力构件 第一节  截面形式
48	"实腹式常用热轧型钢..."     实腹式常用热轧型钢，如H型钢、工字钢、槽钢、方管、圆管、T型钢等，双角钢组成的T形、十字形也属实腹式；组合成形的常用钢板焊接成工形、箱形，钢板与型钢组合多种形式。格构式也称空腹式，将元件拉开，用钢板等距连接的为缀板式，用型钢连接成桁架式的为缀条式。
49	第二节  强度计算
50	第三节  轴心受压构件的稳定 一、实腹式轴心受压构件的稳定
51	"二、格构式轴心受压..." 二、格构式轴心受压构件的稳定 三、填板、剪力与支撑     填板         受压构件：      40i ；         受拉构件：      80i 。
52	第四节  计算长度和容许长细比 一、计算长度 二、容许长细比
53	第五节  局部稳定 一、翼缘 二、工字形及H形截面的腹板 三、箱形截面的翼缘及腹板 四、T形截面的腹板 五、圆管 六、解决受压构件(包括压弯构件)腹         板局部稳定的其他措施
54	第五章  拉弯和压弯构件 第一节  截面形式 有实腹式和格构式。
55	第二节  强度和稳定计算 一、强度计算
56	二、稳定计算     1.弯矩作用平面内的稳定性： βmx—等效弯矩系数，应按下列规定             采用：
57	"图2.5-3" 图2.5-3  柱弯矩图 注：Mx为弯矩较大者。
58	"弯矩作用平面外的稳定性"      弯矩作用平面外的稳定性： βtx—等效弯矩系数
59	第三节  计算长度 等截面框架柱     (一)无支撑纯框架          1.当采用一阶弹性分析方法计算内力时，框架柱的计算长度系数μ，按《钢规》表D-2有侧移框架柱的计算长度系数确定。          2.当采用二阶弹性分析方法计算内力且在每层柱顶附加考虑假想水平力Hni时，框架柱的计算长度系数μ＝1.0。
60	"（二）有支撑框架"  （二）有支撑框架     强支撑框架μ按无侧移框架柱的计算长度系数确定。     弱支撑框架，框架柱的轴压杆稳定系数  按下式计算。
61	第四节  局部稳定 一、翼缘 二、腹板 三、箱形截面 四、T形截面
62	第六章  疲  劳 第一节  疲劳特性     疲劳断裂是微观裂缝在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。最主要的因素则取决于反复荷载作用下产生的循环应力特征、形式以及循环应力次数。是应力幅重复作用的结果。
63	"图2.6-1" 图2.6-1 常幅疲劳应力与循环次数关系
64	第二节  计算条件和方法     承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当在预计的使用期间其应力变化的循环次数n等于或大于5×104次时，应进行疲劳计算。     容许应力幅的取值，主要取决于构件和连接的类别以及应力循环次数，与构件或连接的平均应力大小、作用应力的循环特性、各钢号的静力强度都基本无关。
65	第三节  疲劳计算 一、常幅疲劳计算
66	"二、变幅疲劳计算" 二、变幅疲劳计算
67	"三、吊车梁疲劳计算" 三、吊车梁疲劳计算     1.下翼缘与腹板连接角焊缝；     2.横向加劲肋下端的主体金属；     3.下翼缘螺栓和虚孔处的主体金属；     4.下翼缘连接焊缝处的主体金属。
68	"图2.6-2" 图2.6-2  简支吊车梁疲劳计算位置
69	第七章  连  接 第一节  连接方法     焊接是最主要的连接方法，常用的有手工电弧焊、埋弧自动焊和半自动焊、气体保护焊、电渣焊、电阻焊、气焊等。     普通螺栓有A、B、C三种。
70	"高强螺栓按材质和强度划分有8.8..."     高强螺栓按材质和强度划分有8.8级和10.9级；从施工方法来分有扭剪型和大六角头两种；从受力计算来分有摩擦型和承压型。高强螺栓连接紧密，刚度大，承受动静载性能好，能抗疲劳，安装方便，但费用较高。
71	第二节  焊缝连接 一、质量要求         焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，分别选用不同的质量等级。
72	"二、对接焊缝计算" 二、对接焊缝计算     在同时受有较大正应力和剪应力处，一般指受弯构件如梁的腹板横向对接焊缝的端部。
73	"三、角焊缝计算" 三、角焊缝计算
74	第三节  紧固件连接 一、普通螺栓、锚栓和铆钉计算 二、摩擦型高强度螺栓计算 三、承压型高强度螺栓计算
75	第四节 组合工字梁翼缘连接
76	第五节  梁与柱的刚性连接 一、柱不设横向加劲的条件 二、节点域计算 三、柱横向加劲要求
77	第六节  节点处板件的计算 一、节点板强度计算 二、节点板稳定性 三、节点板构造要求 四、节点板厚度选用表
78	第七节  支    座 一、平板支座 二、弧形支座和辊轴支座 三、铰轴式支座 四、新型支座
79	第八章  构造要求  第一节  一般规定     应根据结构的形式、组成和荷载的不同情况，设置可靠的支撑系统。在建筑物每一个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。     温度区段长度限值。
80	第二节  焊缝连接
81	第三节  螺栓和铆钉连接     沿杆轴方向受拉的螺栓(或铆钉)连接中的端板(法兰板)，应适当增强其刚度(如加设加劲肋)，以减少撬力对螺栓(或铆钉)抗拉承载力的不利影响。
82	第四节  结构构件 图2.8-11  插入式柱脚
83	"图2.8-12" 图2.8-12  埋入式柱脚和外包式柱脚
84	第五节 对吊车梁和吊车桁架(或类似结构) 的要求
85	第六节  大跨度屋盖结构
86	第七节 提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求
87	第八节  制作、运输和安装
88	第九节  防护和隔热 一、防锈 二、隔热     结构可能受到长期的高温和辐射作用，常采用的防护措施有：
89	"当结构可能受到炽热..."     当结构可能受到炽热熔化金属的侵害时，如铁水、钢水浸泡柱脚，一般采用砖或耐热材料做成的隔热层加以保护。         当结构的表面长期受辐射热达150℃以上或在短时间内可能受到火焰作用时，如位于炉口的吊车梁，可采用钢板防护罩，对柱子和支撑结构可用隔热材料包裹，空心构件也可用内部冷却循环水控制温度。
90	"三、防火" 三、防火 四、防护     柱脚在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹(保护层厚度不应小于50mm)，并应使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。当柱脚底面在地面以上时，柱脚底面应高出地面不小于100mm。
91	第九章 单层工业厂房钢结构
92	"图2.9-2" 图2.9-2  屋盖支撑平面
93	第十章  解题指导
94	第一节   作    业    题
95	吊车横向水平力计算 求Tkmax     按《荷规》5.1.2.2.1)每台吊车横向刹车力产生的每个车轮处的横向水平力：
96
97	三、二阶弹性分析 图2.10-5  钢平台横剖面
98	"二阶弹性分析的鉴别"     二阶弹性分析的鉴别     宜采用二阶弹性分析。
99	"二阶弹性分析柱的计算长度..." 二阶弹性分析柱的计算长度系数 按公式(3.2.8-1)假想水平力：
100	四、组合梁腹板考虑屈曲后强度 图2.10-7  梁荷载及内力
101	"根据梁所受剪力、弯矩分布..."     根据梁所受剪力、弯矩分布情况，择取计算位置：       距支座3m处：V＝200×(6-3)＝600kN     符合要求，可不设置中间横向加劲肋。
102	"图2.10-9" 图2.10-9  仅有横向加劲的梁
103	"不考虑腹板屈曲后强度" 不考虑腹板屈曲后强度    不满足要求，应减小加劲肋间距或配置横向加劲肋及纵向加劲肋。
104	图2.10-10  配置纵横向加劲的梁
105	五、有支撑框架柱轴压稳定系数计算题 图2.10-11  排架及支撑
106	"单跨排架柱采用HN500×200×10×16" 单跨排架柱采用HN500×200×10×16 排架按无侧移考虑 ΣNbi＝2   Af＝2×0.978×11420×215  ＝4.8×106N 排架按有侧移考虑 ΣN0i＝2   Af＝2×0.885×11420×215     ＝4.346×106N       Sb＝3(1.2ΣNbi-ΣN0i)   ＝3×(1.2×4.8×106-4.346×106)           ＝4.242×106N
107	"柱顶侧移为△u，柱..."         柱顶侧移为△u，柱高为h，所谓侧倾角为1，即△u/h＝1，这仅是一种数字表达形式，不是实际的倾角，不必理解为柱顶侧移和柱高相等，这对钢柱来说是不可能的。
108	"若选用支撑柱为N450×150×9×14"        若选用支撑柱为N450×150×9×14， I＝2.71×108mm4＞2.471×108mm4，即为强支撑结构。当选用支撑柱为HN400×200×8×13，I＝2.37×108mm4＜2.471×108mm4，即为弱支撑结构。
109	"如此看来，支撑结构刚度..."         如此看来，支撑结构刚度比排架柱刚度还小，就可以起到强、弱支撑作用，这和前《钢规》要求支撑结构的抗侧移刚度等于或大于框架本身抗侧移刚度5倍者，才能按无侧移刚架考虑的概念大不相同，本题排架因自身刚度大，所以只要较小的支撑支承一下就可按无侧移考虑。如果排架刚度小，侧移大，则支撑结构的抗侧移刚度往往要比排架本身抗侧移刚度大很多倍，才能起支撑作用，这样就显出了计算的合理性。
110	第二节  连  锁  计  算  题
111	四、节点连接设计题         某车间吊车梁下柱间支撑，交叉形斜度竖向与水平之比为3:4, 如图2.10-16。         交叉形支撑杆件按拉杆考虑，水平荷载设计值480kN，截面为][20a，[20a腹板厚tw=7mm，钢材牌号为Q235-B，焊接采用E4303型焊条，普通螺栓采用4.6级，高强螺栓采用10.9级，摩擦面处理采用钢丝刷清除浮锈，抗滑移系数为0.30，支撑节点采用多种连接形式。
112	"图2.10-16" 图2.10-16  柱间支撑
113	"1.节点板与柱子采用坡口..."        1.节点板与柱子采用坡口二级焊透焊缝，节点板长度l1为(    )mm        (A)265    (B)210    (C)245    (D)295        答案：(A)。
114	"按《钢规》7.1.2.2.此..."        按《钢规》7.1.2.2.此焊缝属T形接头受拉和受剪的对接焊缝，其正应力和剪应力应分别进行计算。不属于像梁腹板横向对接焊缝的端部那样同时受有较大正应力和剪应力的焊缝，故不应计算折算应力。
115	"根据分力、合力平衡条件..."          根据分力、合力平衡条件，支撑内力为：          节点板与柱子连接焊缝的水平分力:H＝480kN          垂直分力:
116	"焊缝按拉应力计算的长度"        焊缝按拉应力计算的长度        焊缝按剪应力计算的长度       焊缝长度由受剪控制，取整，即l1＝265mm，故答案为(A)。
117	"2.节点板与柱子采用双面..."         2.节点板与柱子采用双面角焊缝连接，hf＝8mm，焊缝长度l1＝(    )mm。        （A）315         （B）615        （C）290         （D）355      答案：（A）。         将公式(7.1.1-3)换算，并考虑起灭弧影响：
118	"故正确答案为(A)" 故正确答案为(A)。
119	"3.支撑斜杆与连接板的..."         3.支撑斜杆与连接板的连接采用hf＝8mm的两侧面角焊缝，设计其连接：         (A)不可行             (B)l2＝185mm         (C)l2＝355mm      (D) l2＝200mm         答案：(D)。         当板件的端部仅有两侧面角焊缝连接时，两侧面角焊缝之间的距离不宜大于16t(当t＞12mm)或190mm(当t≤12mm)，t为较薄焊件厚度。
120	"今节点板t＝12mm，［..."         今节点板t＝12mm，［20a腹板厚7mm，故两侧面角焊缝之间距离不宜大于190mm，现两侧面角焊缝之间距离即［20a高度200mm，超过190mm，但考虑板高h0≈152mm，小于190mm，故此方案基本可行。但每条侧面角焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝间距离，即200mm。
121	"将公式(7.1.3-2)换算并考虑..."         将公式(7.1.3-2)换算并考虑起灭弧影响。         现按8.2.10条应取200mm。        故正确答案为(D)。
122	"4.支撑斜杆与连接板的..."         4.支撑斜杆与连接板的连接采用hf＝6mm的端面角焊缝和两侧角焊缝，并连续施焊，l2＝(    )mm。          (A)110                (B)120          (C)130                (D)330         答案：(A)。         将《钢规》公式(7.1.3-1及2)综合、化解：
123	"故正确答案为(A)" 故正确答案为(A)。
124	"5.支撑斜杆与连接板的..."          5.支撑斜杆与连接板的连接采用M20普通螺栓，如为A级、5.6级，需(    )个；C级、4.6级需(    )个。          (A)8；10              (B)6；8          (C)12；14            (D)12；16        答案：(A)。         M20螺栓毛截面 ＝314.2mm2，节点板t＝12mm，［20a腹板厚7mm。
125	"按《钢规》式(7.2.1-1..." 按《钢规》式(7.2.1-1)、(7.2.1-3)计算： A级螺栓，双面受剪承载力 Nvb＝2×314.2×190＝119.4kN 承压承载力，按节点板厚t＝12mm计 Ncb＝20×12×405＝97.2kN 以Ncb＝97.2kN控制。
126	"螺栓数n"        螺栓数n＝      ＝6.2个，双排布置，取8个。        C级螺栓 Nvb＝2×314.2×140＝88.0kN Ncb＝20×12×305＝73.2kN        螺栓数n＝      ＝8.2个，双排布置，取10个。        故正确答案为(A)。
127	"6.支撑斜杆与连接板的..."          6.支撑斜杆与连接板的连接采用M20、10.9级高强度螺栓，如采用摩擦型需(    )个；如需采用承压型(    )个，摩擦面处理采用钢丝刷除浮锈。          (A)8；6             (B)6；6          (C)12；6           (D)16；10          答案：(A)。
128	"查《钢规》7.2.2.2，预..."          查《钢规》7.2.2.2，预拉力P＝155kN。          按公式(7.2.2-1)每个摩擦型高强度螺栓承载力Nvb＝0.9nfμP＝0.9×2×0.3×155＝83.7kN需          ＝7.2个，取8个。
129	"每个承压型高强度螺栓从下列..."        每个承压型高强度螺栓从下列2项中选最小值：        双剪承载力 Nvb＝2×314.2×310＝194.8kN        节点板承压力 Nvb＝20×12×470＝112.8kN        承压型螺栓数n＝      ＝5.3个，取6个。        故正确答案为(A)。
130	第三节   综合概念题
131	"二十二、在哈尔滨建一焊接..."     二十二、在哈尔滨建一焊接结构厂房，最低工作温度-33℃，下列要求，何者不正确？（    ）         1.应进行疲劳计算         2.钢材应保证-20℃的冲击韧性         3.钢材应保证-40℃的冲击韧性        4.对接焊缝质量等级不得低于一级
132	"（A）1、"     （A）1、2    （B）3、4          （C）2、4    （D）全不正确 答案：（D）。         按《钢规》 8.7，寒冷地区并没有前3项要求，第4项要求不得低于二级。
133	"二十四、悬挂吊车梁连接在屋架..."     二十四、悬挂吊车梁连接在屋架下弦节点上，（    ）。     （A）应采用高强螺栓摩擦型连接     （B）应采用高强螺栓承压型连接     （C）应采用A级或B级普通螺栓     （D）可采用C级普通螺栓，但应采用双螺母或其他能防止螺母松动的有效措施
134	"答案（D）。"     答案（D）。     C级螺栓最适用来承受拉力，而悬挂吊车梁的连接属于直接承受动力荷载的受拉连接，按《钢规》8.3.6条强制性条文，应采用双螺母或其他能防止螺母松动的有效措施。
135	第四节    独立单选题
136	"十九题、某超静定平行弦桁架..."         十九题、某超静定平行弦桁架，采用交叉形腹杆，区格尺寸为5.2m×3.9m，交叉杆件一受拉，另一受压，其值相等，压杆采用两个等边角钢90×6组成T形截面iy=39.8mm，中间交点不断开，拉杆也由两个角钢75×6组成T形，iy=33.8mm，在交点处断开，用t=8mm节点板连接，压杆、拉杆平面外长细比分别为（    ）、（    ）。
137	"（A）111.7、192.3" （A）111.7、192.3 （B）103.4、192.3 （C）89.9、192.3 （D）89.9、203.5 答案（C）。 交叉杆斜长
138	"压杆：" 压杆： 按《钢规》5.3.2.1.4)：
139	"按式（5.1.2-6a" 按式（5.1.2-6a） 拉杆：
140	"二十六、某单层厂房刚架..."     二十六、某单层厂房刚架，在刚架侧设一分离肢柱，承受轴压设计值N=100kN，分离肢柱高8m，两端铰接，在距柱底4.8m处用一铰接二力杆做为支撑点连接在刚架上，此杆传于刚架的支撑力Fb1=（    ）kN。 （A）可忽略不计     （B）1.74 （C）1.18                  （D）1.52 答案（B）。
141	"按《钢规》5.1.7.1" 按《钢规》5.1.7.1，