,钢结构,考前辅导复习要点例题详解第 1,2章 材料与设计原理第一节 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抗能力。
是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。
五、可焊性－－钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生断裂的抵抗能力，以及焊接后具备良好性能的指标。通过焊接工艺试验进行评定第二节 钢结构的破坏形式
塑性破坏与脆性破坏
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 A~D，
低合金钢 A~E）,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 3章 钢结构的连接第 1节 钢结构的连接方法与特点
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 （ P56，图 3.21）
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
wff
f
f f
22?
26
we
Mf lmhM
yxP
Tf II rTI rT
wff
wef
flhN 2 wf
wef
flhN 2?
第 5节 普通螺栓连接一、连接性能与构造
受剪连接的破坏形式－－板端冲剪、螺杆受弯、螺杆剪切、
孔壁挤压、板件净截面（直线、折线）。构造满足前两种，
（ e≥2d o； ∑ t≤5d ）。
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
⑴、受剪连接
抗剪与承压,b
VVbV f
dnN 4 2 bcbc ftdNbcbVb NNN,m inm in?
⑵,受拉连接
⑶、拉剪共同作用
2、螺栓群连接计算
⑴、轴力或剪力作用
⑵、弯矩轴力共同作用
⑶、扭矩、轴力、剪力共同作用其中：
btebV fdN 4 2
1
22
b
t
t
b
V
V
N
N
N
N bcV NN?
bb N
Vn
N
Nn
m inm in;
21m in iyMynNN bti NyMynNN 21m a x
bVv yTYNxTx NNNNNN 2112111
22 1122 1111 ;;; iiT yiiT xV yNx yxTxNyxTyNnVNnNN
第 6节 高强度螺栓连接一、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。
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（ Nbmin）。
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 η 。
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 3d0范围内 。
二、计算
㈠、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
㈡、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
PnNN fbvv?9.0
PNN btt 8.0
PNNPNnNN btttfbvv 8.0;)25.1(9.0
PNN btt 8.0
1
22
b
t
t
b
V
V
N
N
N
N 2.1 bcV NN? PNN btt 8.0
第 7节 例题详解例题 1,某 T型牛腿，角焊缝连接,F=250kN,Q235钢,E43型焊条，静荷载，确定焊脚尺寸。
解,1、确定焊缝计算长度（两条 L型焊缝 )
竖焊缝,lw1＝ 200－ 5＝ 195mm，
水平焊缝,lw2＝（ 200－ 16） /2-5＝ 87mm,取 lw2＝ 85mm
2,求焊缝形心及惯性矩：
3、力向形心转移
4、受力控制点分项应力（下点）
mm9.678521 9 52 2/1 9 51 9 52
ee
e
hh
hy
223 9.67852)9.67
2
195(1952
12
1952
eeey hh
hI
mmN1025.16651 0 0 02 5 0 6 eFM
N105.2 5 FV
2
3
6
2
2 N / m m
7.8 7 4
102 3 6 1
)5.671 9 5(1025.16
eex
M
f hhI
My?
2
5
2 N / m m
1.64
390
105.2
1952 eee
V
f hhh
V
43 mm102 3 6 1 eh
5、焊缝强度结算：
6、焊脚尺寸确定：
取：
w
ff
f
f f2
2
mm61 6 06 4 122.1 7.8 7 41 2
2
e
e
hh
mm6.87.067.0 ef hh
mm10?fh
mm6165.15.1 m a xm i n thh ff
mm2.19162.12.1 m i nm a x thh ff
例题 2、
图示摩擦型高强螺栓连接，
M20,10.9级，喷砂生赤锈，
验算连接强度。
已知,M=106k.m；
N=384kN；
V=450kN。
解,1、查取有关参数预拉力,P=155kN;
摩擦系数,μ =0.45
2、确定控制点经受力分析控制点为最上排螺栓 。
3、最上排螺栓分项受力
轴力 N：各螺栓均匀受拉
弯矩 M作用：最上排受最大拉力其中
总拉力：
剪力 V：各螺栓均匀受剪
4、承载力验算
5、结论：连接承载力满足要求
N104.216 103 8 4 43 nNN Nt
N4 4 1 6 721
i
Mt
ym
MyN
mm3502/10071y
222222 mm4 1 0 0 0 0)35025010050(2 iy
2?m
)6 8 1 6 725.11 5 5 0 0 0(45.019.0)25.1(9.0 tfbV NPnN?
N6 8 1 6 74 4 1 6 72 4 0 0 0 MtNtt NNN
N1081.216 104 5 0 43 nVN v
N101.28N102.28 33 vN
N1 2 4 0 0 01 5 5 0 0 08.00,8 PN6 8 1 6 7 btt NN
第 4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
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。
第 3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；
第 4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。
第 5节 例题详解例题 1
右图示轴心受压构件，
Q235钢，截面无消弱,
翼缘为轧制边。
问,1、此柱的最大承载力设计值 N？
2,此柱绕 y轴失稳的形式？
3、局部稳定是否满足要求？
44 cm1054.2xI
43 cm1025.1yI
m2.5;cm8 7 6 0 2 lA
解：
1、整体稳定承载力计算对 x轴：
翼缘轧制边，对 x轴为 b类截面，查表有：
对 x轴：
翼缘轧制边，对 y轴为 c类截面，查表有：
由于无截面消弱，强度承载力高于稳定承载力，故构件的最大承载力为：
2、绕 y轴为弯扭失稳
m2.50 ll x cm176.871054.2 4 AIi xx
1 5 0][6.30175 2 00 xxx il
934.0?x?
kN1759102158760934.0 3AfN xx?
m6.22/0 ll y cm78.36.871025.1 3 AIi yy
150][8.6878.35200 yyy il
650.0?y?
kN1 2 2 4102 1 58 7 6 065.0 3AfN yy?
kN1224m a x yNN
3、局部稳定验算
⑴、较大翼缘的局部稳定结论：满足要求
⑵、腹板的局部稳定结论：满足要求
8.68},m a x {m a x yx 10030 m a x
yftb 235)1.010(79.614/95/ m a x1
88.16235235)8.681.010(
yw fth 235)5.025(4010/400/ m a x0
4.592 3 52 3 5)8.685.025(
第 5章 受弯构件（梁）
第 1节 概述
正常使用极限状态：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。
第二节 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－ p142（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－－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
梁的支座问题
梁的侧向支承的受力－
第 4节 梁的截面设计
梁高度的确定－最小高度、最大高度及经济高度。
第五节 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
yf
AfV 2 3 5
85?
yft
b 235151?
yft
b 235131?
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 p169表 5.10
加劲肋的构造 p169表 5.10注及 p172
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。
支承肋分平板式与凸缘式－凸缘式应控制凸缘长度 ≤ 2t
第 6章 拉弯与压弯构件第 1节 概述
拉弯、压弯构件实际为轴力构件与受弯的组合
三种典型的拉、压弯构件
正常使用极限状态－控制构件的长细比
承载能力极限状态－强度、整体稳定及局部稳定
截面形式－实腹式、格构式（一般选用缀条式）
第 2节 拉、压弯构件的强度与刚度
理解公式中的 ± 号意义与应用（单对称截面，弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压）。
注意塑性发展系数的取用（同梁）
刚度－－控制构件的长细比第 3节 压弯构件的整体稳定
整体稳定包括两方面－弯矩作用平面内的 弯曲失稳 及弯矩作用平面外的 弯扭失稳 。
整体稳定的计算第 4节 实腹式压弯构件的局部稳定
应力梯度的概念梁,轴力构件：
拉、压弯构件：
fNNW MAN
Exxx
xmx
x
)8.01( '
1?
fNNW
M
A
N
Exxx
xmx )25.11(
'
22?
fWMAN
xb
xtx
y
1?
1.1
' ExEx NN? AE
l
EIN
xx
xEx 222
0
2
m a x
m inm a x
2 0
20
翼缘的局部稳定－受力简单，同梁按等强原则
腹板的局部稳定－受力复杂，影响因素多，等强原则。
腹板局部稳定的主要影响因素,
剪、正应力比：
正应力梯度：
塑性区发展深度第 5节 格构式截面压弯构件
一般宜采用缀条式，当弯矩较小时也可以采用缀板式。
一般弯矩绕虚轴作用，特殊情况弯矩也可绕实轴作用。
弯矩绕实轴作用时，整体稳定计算同实腹式截面，但平面外稳定计算时，稳定系数应按换算长细比 λ 0x计算，
梁弯稳定系数 φb＝ 1.0。
m a xm i nm a x )(
1
弯矩绕实轴作用时：
弯矩作用平面内的整体稳定－－ 不考虑塑性发展
弯矩作用平面外的整体稳定－－ 不需验算,但需保证单肢的两向稳定性。
单肢稳定－－分肢相同时验算较大分肢；分肢不同时应分别验算两单肢。
缀材设计－－按实际剪力及 中较大值。
局部稳定：两肢件应按 轴压构件 控制局部稳定。
fNNW MAN
Exxx
xmx
x
)1( '
1?
01 y
IW x
x?
yf
AfV 2 3 5
85?
第 6节 例题验算下图示压弯构件的强度及平面内、外的整体稳定性。
已知,Q235钢,A=20cm2,Ix＝ 346.8cm4,Iy＝ 43.6cm4，
y1＝ 4.4cm,翼缘侧向 1/3跨处设置两个侧向支承。
解,1、参数计算
c m ;48.1c m ;16.4 AIiAIi yyxx
cmyIWcmyIW xxxx 3.40;82.78 2211
)(329.0;14417.46000 类bil xxxx
2、强度计算结论：强度满足要求。
3、弯矩作用平面内的稳定性
mkN98/628/ 22 qlM x
kN1.1 9 61 4 4/10202 0 6 0 0 014.3 22222 EAN Ex
)(89.0;2.1;05.1;0.1 21 计算略 bxxtxmx
)(325.0;13548.12000 类cil xyyy
2
3
6
2
3
11
N/ m m21575.1281082.7805.1 1091020 1040 fWMAN
xx
x
n?
2
3
6
2
3
22
N/ m m2151.166103.402.1 1091020 1040 fWMAN
xx
x
n?
)8.01( '
1 Exxx
xmx
x NNW
M
A
N
kN27.1 7 81.1/1.1 9 61.1' ExEx NN
结论：平面内整稳不满足。
4、平面外的整体稳定性结论：平面外整稳满足。
)27.178/408.01(1082.7805.1
1091
1020329.0
1040
3
6
2
3
22 N / m m2 1 5N / m m3.1 9 35.1 3 28.60 f
)25.11( '22 Exxx xmx NNW
M
A
N
)27.178/4025.11(103.402.1
1091
1020
1040
3
6
2
3
22 N / mm2 1 5N / mm65.2 3 865.2 5 820 f
3
6
2
3
1 1082.7889.0
10911
10403 2 5.0
1040
xb
xtx
y W
M
A
N
22 N / m m2 1 5N / m m8.1 8 93.1 2 85.61 f
试卷题型分析一、填空题－主要考查一些基本概念根据题意在空格处添上相关内容，涉及 1～ 6章所有内容，共计 10道题。
例题：
1、冷弯性能是判别钢材 塑性 及 冶金质量 的综合指标。
2、钢材强度设计值 f与强度标准值 fy的关系为 f＝ fy/γ 。
3、残余应力为构件内部 自相平衡 的内力，其对构件的 强度无影响。
试卷题型分析二、单项选择题－主要考查基本概念根据题意，在给定的答案中选择一项填入空格，涉及
1～ 6章内容，共计 10道题。
例题
1、压弯构件的应力梯度 α ＝（ D ）。
A,1； B,0； C,2； D,≤ 2,≥ 1
2、钢材的含炭量大小与钢材的（ D ） 无关。
A、强度； B、塑性； C、可焊性； D,弹性
3、格构式截面采用换算长细比是因为（ A ）。
A、考虑剪切变形影响； B、考虑弯曲变形的影响；
C、考虑扭转变形影响； D、考虑两分肢协同工作。
试卷题型分析三、改错题－图示错误。
指出图示的错误之处（一处或多处）并改正，重点为 角焊缝构造及梁的加劲肋布置与构造 。
逐条用文字说明图中错误和正确做法；
绘制正确的图形。
试卷题型分析四、计算题－ 3道题
1、角焊缝连接或高强螺栓连接
2、轴心受力构件（实腹式－强度、整稳、局稳）
3、拉、压弯构件（实腹式－强度、整稳）
注意题问
基本参数给定－截面面积、惯性矩、截面形心位置，梁弯稳定系数、等效弯矩系数。
基本的参数换算要记－
工字型截面的塑性发展系数
稳定系数给表，中间值内插
基本计算公式－两向计算长度的取值。
)()0(0)()()( ; yxyxyxyxyx ilAIi
)(yx?
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抗能力。
是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。
五、可焊性－－钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生断裂的抵抗能力，以及焊接后具备良好性能的指标。通过焊接工艺试验进行评定第二节 钢结构的破坏形式
塑性破坏与脆性破坏
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 A~D，
低合金钢 A~E）,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 3章 钢结构的连接第 1节 钢结构的连接方法与特点
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 （ P56，图 3.21）
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
wff
f
f f
22?
26
we
Mf lmhM
yxP
Tf II rTI rT
wff
wef
flhN 2 wf
wef
flhN 2?
第 5节 普通螺栓连接一、连接性能与构造
受剪连接的破坏形式－－板端冲剪、螺杆受弯、螺杆剪切、
孔壁挤压、板件净截面（直线、折线）。构造满足前两种，
（ e≥2d o； ∑ t≤5d ）。
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
⑴、受剪连接
抗剪与承压,b
VVbV f
dnN 4 2 bcbc ftdNbcbVb NNN,m inm in?
⑵,受拉连接
⑶、拉剪共同作用
2、螺栓群连接计算
⑴、轴力或剪力作用
⑵、弯矩轴力共同作用
⑶、扭矩、轴力、剪力共同作用其中：
btebV fdN 4 2
1
22
b
t
t
b
V
V
N
N
N
N bcV NN?
bb N
Vn
N
Nn
m inm in;
21m in iyMynNN bti NyMynNN 21m a x
bVv yTYNxTx NNNNNN 2112111
22 1122 1111 ;;; iiT yiiT xV yNx yxTxNyxTyNnVNnNN
第 6节 高强度螺栓连接一、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。
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（ Nbmin）。
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 η 。
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 3d0范围内 。
二、计算
㈠、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
㈡、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
PnNN fbvv?9.0
PNN btt 8.0
PNNPNnNN btttfbvv 8.0;)25.1(9.0
PNN btt 8.0
1
22
b
t
t
b
V
V
N
N
N
N 2.1 bcV NN? PNN btt 8.0
第 7节 例题详解例题 1,某 T型牛腿，角焊缝连接,F=250kN,Q235钢,E43型焊条，静荷载，确定焊脚尺寸。
解,1、确定焊缝计算长度（两条 L型焊缝 )
竖焊缝,lw1＝ 200－ 5＝ 195mm，
水平焊缝,lw2＝（ 200－ 16） /2-5＝ 87mm,取 lw2＝ 85mm
2,求焊缝形心及惯性矩：
3、力向形心转移
4、受力控制点分项应力（下点）
mm9.678521 9 52 2/1 9 51 9 52
ee
e
hh
hy
223 9.67852)9.67
2
195(1952
12
1952
eeey hh
hI
mmN1025.16651 0 0 02 5 0 6 eFM
N105.2 5 FV
2
3
6
2
2 N / m m
7.8 7 4
102 3 6 1
)5.671 9 5(1025.16
eex
M
f hhI
My?
2
5
2 N / m m
1.64
390
105.2
1952 eee
V
f hhh
V
43 mm102 3 6 1 eh
5、焊缝强度结算：
6、焊脚尺寸确定：
取：
w
ff
f
f f2
2
mm61 6 06 4 122.1 7.8 7 41 2
2
e
e
hh
mm6.87.067.0 ef hh
mm10?fh
mm6165.15.1 m a xm i n thh ff
mm2.19162.12.1 m i nm a x thh ff
例题 2、
图示摩擦型高强螺栓连接，
M20,10.9级，喷砂生赤锈，
验算连接强度。
已知,M=106k.m；
N=384kN；
V=450kN。
解,1、查取有关参数预拉力,P=155kN;
摩擦系数,μ =0.45
2、确定控制点经受力分析控制点为最上排螺栓 。
3、最上排螺栓分项受力
轴力 N：各螺栓均匀受拉
弯矩 M作用：最上排受最大拉力其中
总拉力：
剪力 V：各螺栓均匀受剪
4、承载力验算
5、结论：连接承载力满足要求
N104.216 103 8 4 43 nNN Nt
N4 4 1 6 721
i
Mt
ym
MyN
mm3502/10071y
222222 mm4 1 0 0 0 0)35025010050(2 iy
2?m
)6 8 1 6 725.11 5 5 0 0 0(45.019.0)25.1(9.0 tfbV NPnN?
N6 8 1 6 74 4 1 6 72 4 0 0 0 MtNtt NNN
N1081.216 104 5 0 43 nVN v
N101.28N102.28 33 vN
N1 2 4 0 0 01 5 5 0 0 08.00,8 PN6 8 1 6 7 btt NN
第 4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
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。
第 3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；
第 4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。
第 5节 例题详解例题 1
右图示轴心受压构件，
Q235钢，截面无消弱,
翼缘为轧制边。
问,1、此柱的最大承载力设计值 N？
2,此柱绕 y轴失稳的形式？
3、局部稳定是否满足要求？
44 cm1054.2xI
43 cm1025.1yI
m2.5;cm8 7 6 0 2 lA
解：
1、整体稳定承载力计算对 x轴：
翼缘轧制边，对 x轴为 b类截面，查表有：
对 x轴：
翼缘轧制边，对 y轴为 c类截面，查表有：
由于无截面消弱，强度承载力高于稳定承载力，故构件的最大承载力为：
2、绕 y轴为弯扭失稳
m2.50 ll x cm176.871054.2 4 AIi xx
1 5 0][6.30175 2 00 xxx il
934.0?x?
kN1759102158760934.0 3AfN xx?
m6.22/0 ll y cm78.36.871025.1 3 AIi yy
150][8.6878.35200 yyy il
650.0?y?
kN1 2 2 4102 1 58 7 6 065.0 3AfN yy?
kN1224m a x yNN
3、局部稳定验算
⑴、较大翼缘的局部稳定结论：满足要求
⑵、腹板的局部稳定结论：满足要求
8.68},m a x {m a x yx 10030 m a x
yftb 235)1.010(79.614/95/ m a x1
88.16235235)8.681.010(
yw fth 235)5.025(4010/400/ m a x0
4.592 3 52 3 5)8.685.025(
第 5章 受弯构件（梁）
第 1节 概述
正常使用极限状态：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。
第二节 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－ p142（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－－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
梁的支座问题
梁的侧向支承的受力－
第 4节 梁的截面设计
梁高度的确定－最小高度、最大高度及经济高度。
第五节 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
yf
AfV 2 3 5
85?
yft
b 235151?
yft
b 235131?
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 p169表 5.10
加劲肋的构造 p169表 5.10注及 p172
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。
支承肋分平板式与凸缘式－凸缘式应控制凸缘长度 ≤ 2t
第 6章 拉弯与压弯构件第 1节 概述
拉弯、压弯构件实际为轴力构件与受弯的组合
三种典型的拉、压弯构件
正常使用极限状态－控制构件的长细比
承载能力极限状态－强度、整体稳定及局部稳定
截面形式－实腹式、格构式（一般选用缀条式）
第 2节 拉、压弯构件的强度与刚度
理解公式中的 ± 号意义与应用（单对称截面，弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压）。
注意塑性发展系数的取用（同梁）
刚度－－控制构件的长细比第 3节 压弯构件的整体稳定
整体稳定包括两方面－弯矩作用平面内的 弯曲失稳 及弯矩作用平面外的 弯扭失稳 。
整体稳定的计算第 4节 实腹式压弯构件的局部稳定
应力梯度的概念梁,轴力构件：
拉、压弯构件：
fNNW MAN
Exxx
xmx
x
)8.01( '
1?
fNNW
M
A
N
Exxx
xmx )25.11(
'
22?
fWMAN
xb
xtx
y
1?
1.1
' ExEx NN? AE
l
EIN
xx
xEx 222
0
2
m a x
m inm a x
2 0
20
翼缘的局部稳定－受力简单，同梁按等强原则
腹板的局部稳定－受力复杂，影响因素多，等强原则。
腹板局部稳定的主要影响因素,
剪、正应力比：
正应力梯度：
塑性区发展深度第 5节 格构式截面压弯构件
一般宜采用缀条式，当弯矩较小时也可以采用缀板式。
一般弯矩绕虚轴作用，特殊情况弯矩也可绕实轴作用。
弯矩绕实轴作用时，整体稳定计算同实腹式截面，但平面外稳定计算时，稳定系数应按换算长细比 λ 0x计算，
梁弯稳定系数 φb＝ 1.0。
m a xm i nm a x )(
1
弯矩绕实轴作用时：
弯矩作用平面内的整体稳定－－ 不考虑塑性发展
弯矩作用平面外的整体稳定－－ 不需验算,但需保证单肢的两向稳定性。
单肢稳定－－分肢相同时验算较大分肢；分肢不同时应分别验算两单肢。
缀材设计－－按实际剪力及 中较大值。
局部稳定：两肢件应按 轴压构件 控制局部稳定。
fNNW MAN
Exxx
xmx
x
)1( '
1?
01 y
IW x
x?
yf
AfV 2 3 5
85?
第 6节 例题验算下图示压弯构件的强度及平面内、外的整体稳定性。
已知,Q235钢,A=20cm2,Ix＝ 346.8cm4,Iy＝ 43.6cm4，
y1＝ 4.4cm,翼缘侧向 1/3跨处设置两个侧向支承。
解,1、参数计算
c m ;48.1c m ;16.4 AIiAIi yyxx
cmyIWcmyIW xxxx 3.40;82.78 2211
)(329.0;14417.46000 类bil xxxx
2、强度计算结论：强度满足要求。
3、弯矩作用平面内的稳定性
mkN98/628/ 22 qlM x
kN1.1 9 61 4 4/10202 0 6 0 0 014.3 22222 EAN Ex
)(89.0;2.1;05.1;0.1 21 计算略 bxxtxmx
)(325.0;13548.12000 类cil xyyy
2
3
6
2
3
11
N/ m m21575.1281082.7805.1 1091020 1040 fWMAN
xx
x
n?
2
3
6
2
3
22
N/ m m2151.166103.402.1 1091020 1040 fWMAN
xx
x
n?
)8.01( '
1 Exxx
xmx
x NNW
M
A
N
kN27.1 7 81.1/1.1 9 61.1' ExEx NN
结论：平面内整稳不满足。
4、平面外的整体稳定性结论：平面外整稳满足。
)27.178/408.01(1082.7805.1
1091
1020329.0
1040
3
6
2
3
22 N / m m2 1 5N / m m3.1 9 35.1 3 28.60 f
)25.11( '22 Exxx xmx NNW
M
A
N
)27.178/4025.11(103.402.1
1091
1020
1040
3
6
2
3
22 N / mm2 1 5N / mm65.2 3 865.2 5 820 f
3
6
2
3
1 1082.7889.0
10911
10403 2 5.0
1040
xb
xtx
y W
M
A
N
22 N / m m2 1 5N / m m8.1 8 93.1 2 85.61 f
试卷题型分析一、填空题－主要考查一些基本概念根据题意在空格处添上相关内容，涉及 1～ 6章所有内容，共计 10道题。
例题：
1、冷弯性能是判别钢材 塑性 及 冶金质量 的综合指标。
2、钢材强度设计值 f与强度标准值 fy的关系为 f＝ fy/γ 。
3、残余应力为构件内部 自相平衡 的内力，其对构件的 强度无影响。
试卷题型分析二、单项选择题－主要考查基本概念根据题意，在给定的答案中选择一项填入空格，涉及
1～ 6章内容，共计 10道题。
例题
1、压弯构件的应力梯度 α ＝（ D ）。
A,1； B,0； C,2； D,≤ 2,≥ 1
2、钢材的含炭量大小与钢材的（ D ） 无关。
A、强度； B、塑性； C、可焊性； D,弹性
3、格构式截面采用换算长细比是因为（ A ）。
A、考虑剪切变形影响； B、考虑弯曲变形的影响；
C、考虑扭转变形影响； D、考虑两分肢协同工作。
试卷题型分析三、改错题－图示错误。
指出图示的错误之处（一处或多处）并改正，重点为 角焊缝构造及梁的加劲肋布置与构造 。
逐条用文字说明图中错误和正确做法；
绘制正确的图形。
试卷题型分析四、计算题－ 3道题
1、角焊缝连接或高强螺栓连接
2、轴心受力构件（实腹式－强度、整稳、局稳）
3、拉、压弯构件（实腹式－强度、整稳）
注意题问
基本参数给定－截面面积、惯性矩、截面形心位置，梁弯稳定系数、等效弯矩系数。
基本的参数换算要记－
工字型截面的塑性发展系数
稳定系数给表，中间值内插
基本计算公式－两向计算长度的取值。
)()0(0)()()( ; yxyxyxyxyx ilAIi
)(yx?
