鋼結(jié)構(gòu)認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)的幾個(gè)特點(diǎn)
鋼結(jié)構(gòu)認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)的幾個(gè)特點(diǎn)
1. 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍:
優(yōu)點(diǎn):(1)強(qiáng)度高,重量輕(2)材性好,可靠性高(3)工業(yè)化程度高,工期短(4)密封性好(5)抗震性能好(6)耐熱性較好。
缺點(diǎn):(1)鋼材價(jià)格相對較高(2)耐銹蝕性差(3)耐火性差。應(yīng)用范圍:廠房結(jié)構(gòu),大跨度建筑鋼結(jié)構(gòu),多層、高層及超高層建筑,塔桅等高聳結(jié)構(gòu),橋梁鋼結(jié)構(gòu),裝配式鋼結(jié)構(gòu),可移動(dòng)式鋼結(jié)構(gòu),容器與儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu),其它結(jié)構(gòu)(平臺(tái)、雕塑、船舶)。
2. 鋼結(jié)構(gòu)對鋼材的要求:有較高的強(qiáng)度,塑性好,沖擊韌性好,冷加工性能好,可焊性好,耐久性好。
3. 影響鋼材性能的一般因素:化學(xué)成分、鋼材生產(chǎn)過程、時(shí)效、冷作硬化、溫度、應(yīng)力集中。
4. 鋼結(jié)構(gòu)的可能破壞形式:結(jié)構(gòu)的整體失穩(wěn)、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的局部失穩(wěn)、結(jié)構(gòu)的塑性破壞、結(jié)構(gòu)的脆性斷裂、結(jié)構(gòu)的疲勞破壞、結(jié)構(gòu)的損傷累積破壞。
5. 影響臨界彎矩的主要因素:
(1)截面的側(cè)向抗彎剛度EIy、抗扭剛度GIt和抗翹曲剛度EIw愈大,則臨界彎矩愈大(2)構(gòu)件的跨度l(側(cè)向支承點(diǎn)的間距)愈小,則臨界彎矩愈大(3)By值愈大則臨界彎矩愈大(4)構(gòu)件受純彎曲時(shí),彎矩圖為矩形,梁中所有截面的彎矩都相等,此時(shí)β1值最?。é?=1),在其它荷載作用下β1值均大于1(5)橫向荷載在截面上的作用位置對臨界彎矩有影響,a值愈大則臨界彎矩愈大。因此,對于工字形截面,當(dāng)橫向荷載作用在上翼緣時(shí),a值為負(fù),易失穩(wěn);當(dāng)荷載作用在下翼緣時(shí),a值為正,不易失穩(wěn)(6)支承對位移的約束程度愈大,則臨界彎矩愈大。
6. 焊接連接的優(yōu)點(diǎn):
(1)不需要在鋼材上打孔鉆眼,既省工省時(shí),又不使材料的截面積受
到減損,使材料得到充分利用(2)任何形狀的構(gòu)件都可直接連接,一般不需要輔助零件,使連接構(gòu)造簡單,傳力路線短,適應(yīng)面廣(3)焊接連接的氣密性和水密性都較好,結(jié)構(gòu)剛性也較大,結(jié)構(gòu)的整體性較好。存在的問題:(1)由于高溫作用在焊縫附近形成熱影響區(qū),鋼材的金相組織和機(jī)械性能發(fā)生變化,材質(zhì)變脆(2)焊接的殘余應(yīng)力會(huì)使結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞和降低壓桿穩(wěn)定的臨界荷載,同時(shí)殘余變形還會(huì)使構(gòu)件尺寸和形狀發(fā)生變化(3)焊接結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性,局部裂縫一經(jīng)發(fā)生便容易擴(kuò)展到整體。
7. 剪力螺栓的破壞形式:螺桿剪切破壞,鋼板孔壁擠壓破壞,構(gòu)件本身還有可能由于截面
開孔削弱過多而破壞,由于鋼板端部的螺孔端距太小而被剪壞,由于鋼板太厚,螺桿直徑太小,發(fā)生螺桿彎曲破壞。
8. 防止損傷累積破壞的措施:(1)對鋼材和焊縫進(jìn)行無損檢測,防止在鋼材和焊縫中存在
不同類型和不同程度的缺陷,如分層、夾渣、氣孔和裂縫等(2)妥善設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造細(xì)節(jié),防止在鋼材中出現(xiàn)三向受拉的應(yīng)力狀態(tài)和三向受拉的焊縫,減小三向受拉應(yīng)力使鋼材性能變脆的危險(xiǎn)性(3)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要盡量減少應(yīng)力集中,因?yàn)閼?yīng)力集中不僅會(huì)產(chǎn)生高額應(yīng)力,而且總會(huì)形成三向拉應(yīng)力(4)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件處于低溫工作環(huán)境時(shí),應(yīng)選擇韌性好的鋼材,如限制硫、磷等含量,采用鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼等,防止鋼材在低溫時(shí)變脆(5)對構(gòu)造和加工工藝要特別注意防止形成所謂“人工裂縫”。
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