1、第 1、2、3 章 材料与设计原理绪论：钢结构的特点和主要应用范围第一节 钢材的力学性能一、强度 屈服强度 fy设计标准值（设计时可达的最大应力）； 抗拉强度 fu钢材的最大应力强度， fu/fy 为钢材的强度安全储备系数。 理想弹塑性工程设计时将钢材的力学性能，假定为一理想弹塑性体二、塑性材料发生塑性变形而不断裂的性质 重要指标好坏决定结构安全可靠度，内力重分布，保证塑性破坏，避免脆性破坏。 用伸长率衡量三、韧性钢材在断裂或塑变时吸收能量的能力，用于表征钢材抗冲击荷载及动力荷载的能力，动力指标，是强度与塑性的综合表现。用冲击韧性衡量，分常温与负温要求。四、冷弯性能钢材发生塑变时对产生裂纹的抵
2、抗能力。是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。第二节 钢结构的破坏形式 塑性破坏与脆性破坏，疲劳破坏 影响因素化学成分、冶金质量、温度、冷作硬化、时效、应力集中、复杂应力。第 3 节 钢材性能的影响因素一、化学成分C、S 、P、Mn 、Si二、冶金与轧制三、时效四、温度正温与负温，热塑现象、冷脆现象五、冷作硬化六、应力集中与残余应力残余应力的概念以及它的影响。七、复杂应力状态强度理论，同号应力，异号应力。第 4 节 设计原理 以概率论为基础的极限状态设计方法；分项系数表达式。 两种极限状态正常使用与承载能力极限状态。 可靠性安全性、适用性、耐久性的通称 失效概率结构不能完成预定功能的概率。 可靠
3、度可靠性的概率度量，在规定的时间内（设计基准期分 5、 25、50 以及 100 年），规定的条件（正常设计、施工、使用、维护）完成预定功能的概率。 可靠度的控制控制失效概率小到一定水平。第五节 钢材的品种、牌号与选择 品种炭素钢 Q235；低合金钢 Q345、Q390、Q420 牌号的表示方法Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢 AD，低合金钢AE）,冶金脱氧方法（F、b、Z 、TZ ） 影响选择的因素结构的重要性（结构的安全等级分一级（重要），二级（一般），三级（次要）、荷载情况（动、静荷载）、连接方法（Q235A 不能用于焊接结构）、环境温度。第 4、5 章 钢结构的连接第 1 节 钢结构的
4、连接方法与特点 焊接连接对接焊缝，角焊缝 螺栓连接普通螺栓，高强螺栓 铆钉连接已基本被高强螺栓代替。第 2 节 焊缝连接一、焊接特性1、焊接方法电弧焊（手工，自动埋弧以及气体保护焊）、电阻焊和气焊。2、特点省材、方便、适用强；热影响区变脆，残余应力与变形，质量变动大。3、焊缝缺陷裂纹、气孔、未焊透、夹渣、烧穿等。4、焊接形式 按焊件相对位置平接（对接）、搭接以及垂直连接。 按施焊位置俯焊（平焊）、横焊、立焊以及仰焊。 按截面构造对接焊缝及角焊缝第 3 节 对接焊缝的构造与计算一、构造 破口形式I 型、单边 V 型、双边 V 型、U 型、K 型及 X 型。 引、落弧板 变厚度与变宽度的连接1：4
5、 斜面。 质量等级与强度一级综合性能与母材相同；二级强度与母材相同；三级折减强度二、计算同构件。第 4 节 角焊缝的构造与计算一、构造 角焊缝分直角与斜角（锐角与钝角）两种截面。 直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）； 板件厚度悬殊时角焊缝设计及边缘焊缝 二、受力特性 正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载力高； 侧面焊缝应力状态简单，但内力分布不均，承载力低。 破坏为 45o 喉部截面，设计时忽略余高。三、角焊缝的计算第 5 节 普通螺栓连接一、连接性能与构造wfff 2226weMflmhyxPTf IrIwfeflhN2 wfeflhN2 受剪连接的破坏形式板端冲剪、螺杆受弯、螺杆
6、剪切、孔壁挤压、板件净截面（直线、折线）。构造满足前两种，（e 2do；t5d）。 受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减。 受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。 施工及受力要求，螺栓有排布距离要求（栓距、线距、边距、端距）。 分精制（A、B 级）及粗制（ C 级，不能用于主要受力连接）二、计算1、单个连接承载力、受剪连接 抗剪与承压： 、受拉连接 、拉剪共同作用 2、螺栓群连接计算 、轴力或剪力作用 、弯矩轴力共同作用 、扭矩、轴力、剪力共同作用 其中： 3、连接板强度计算 第 6 节 高强度螺栓连接bVbVfdnN42bccftdNbcVbN,minibtebf2122btbVNb
7、cVNbbnmini;21iniyMNbtiNyMn21axbVvyTYNxT21211 21121111 ; iiTyiiTxVyNxn 一、高强螺栓的受力性能与构造 按计算原则分摩擦型与承压型两种，两者的异同点。 摩擦型抗剪连接的最大承载力为最大摩擦力。 承压型抗剪连接的对答承载力同普通螺栓（N bmin）。 注意当连接板件较小时承压型的承载力小于摩擦型。 受拉连接时两者无区别，都以 0.8P 为承载力。 板件净截面强度计算与普螺的区别为 50的孔前传力。 受剪连接时，螺栓受力不均，同普螺应考虑折减系数 。 由于承压型设计的变形较大，直接承受动荷不易采用。 设计认为摩擦力主要分布在螺栓周围
8、 3d0范围内。二、计算、摩擦型螺栓连接计算1、抗剪连接2、抗拉连接 （抗弯时旋转中心在中排）3、拉剪共同作用、承压型螺栓连接计算计算方法同普通螺栓连接，应注意 抗拉承载力 拉剪共同作用 抗弯时旋转中心在中排PnNfbv9.0btt8. PNPnNbtttfbv 8.0;)25.1(9.0PNbtt8.0122btbV 2.1bcVNPNbtt8.0第 6 章 轴心受力构件第 1 节 概述 钢结构各种构件应满足正常使用及承载能力两种极限状态的要求。 正常使用极限状态：刚度要求控制长细比 承载能力极限状态：受拉强度；受压强度、整体稳定、局部稳定。 截面形式：分实腹式与格构式第 2 节 强度与刚度
9、 净截面强度轴压构件如无截面消弱，整稳控制可不验算强度。 刚度注意计算长度。 有截面削弱的轴心拉杆承载力的验算第 3 节残余应力对受压构件变形、静力强度、疲劳强度、稳定的影响第 4 节 轴压构件的整体稳定 典型的失稳形式弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳； 理想构件的弹性弯曲稳定欧拉公式； 弹塑性弯曲失稳切线模量理论； 实际构件的初始缺陷初弯曲、初偏心、残余应力； 初始缺陷的影响； 肢宽壁薄的概念； 格构式截面缀条式与缀板式； 格构式轴压构件换算长细比的概念与计算； 格构轴压构件两轴等稳的概念（实腹式同）； 单肢稳定性的概念。 掌握整体稳定的计算公式与方法（稳定系数 4 类截面，柱子曲线）；第 5
10、节 实腹式截面局部稳定 局部稳定的概念板件的屈曲，局部失稳并不意味构件失效，但是局部的失稳会导致整体失稳提前发生；局部稳定承载力与支承条件、受力形式与状态及板件尺寸有关。 局部稳定的保证原则保证整体失稳之前不发生局部失稳 等稳原则局部稳定承载力等于整体稳定承载力。 等强原则局部稳定承载力等于某一整体稳定达不到的强度值。 局部稳定的控制方法限制板件的宽（高）厚比。 掌握工字形截面局部稳定的计算公式与方法（长细比的取值问题）。 轴心受压柱脚与基础的连接方式第 6 节 格构式轴心受压构件的计算 格构式轴心受压构件的稳定计算方法 格构式柱分肢的稳定性第 7 章 受弯构件（梁）第 1 节 概述 正常使用
11、极限状态：控制梁的变形 承载能力极限状态：强度、整体稳定、局部稳定 梁的截面：型钢梁与组合梁 梁格布置：简单梁格、普通梁格、复杂梁格。第 2 节 梁的强度与刚度 梁的工作状态 弹性阶段边缘屈服 塑性铰全截面屈服 考虑部分发展塑性，塑性发展系数 不考虑塑性发展的情况（动力荷载、翼缘宽厚比） 掌握工字型截面的塑性发展系数 梁的强度抗弯、抗剪、局部承压及折算应力（掌握计算方法系数的取用、验算部位） 梁的刚度控制挠跨比 第 3 节 梁的整体稳定 失稳机理、影响因素重点掌握 梁的失稳形式弯扭失稳（侧向弯扭失稳） 提高梁整体稳定的措施 由临界弯矩公式和规范提供的梁整体稳定性系数对于 0.6 需调整。第 4 节 梁的截面设计 型钢梁设计檩条设计方法及内容 焊接板梁设计梁高度的确定最小高度、最大高度及经济高度。第 5 节 梁的局部稳定与加劲肋一、翼缘的局部稳定 保证原则等强原则二、腹板加劲肋 腹板局部稳定的设计原则 限制高厚比不经济，不采用 允许局部失稳考虑屈曲后强度（轻钢结构采用） 用加劲肋减小腹板支承尺寸提高局稳承载力（普钢） 加劲肋的种类横向、纵向及短加劲肋。 加劲肋的布置和作用 加劲肋的构造 支承加劲肋加强的横向肋，除满足横向肋的构造要求外，还应满足受力要求。yftb2351yftb2351 支承肋分平板式与凸缘式凸缘式应控制凸缘长度2t
