鋼結構施工技術Constructiontechnologyofsteelstructure目錄緒論項目１鋼結構工程施工圖識讀與詳圖設計項目２鋼結構材料項目３鋼結構連接項目４鋼結構基本構件項目項目５鋼結構加工制作與預拼裝項目６鋼結構涂裝項目７鋼結構安裝項目８壓型金屬板工程項目９鋼結構質量驗收項目4

鋼結構基本構件項目任務４.１軸心受力構件任務４.２受彎構件——鋼梁任務４.３拉彎構件與壓彎構件任務４.１軸心受力構件軸心受力構件是指縱向力與桿件的形心軸相重合的構件，可分為軸心受拉構件和軸心受壓構件。４.１.１軸心受力構件的截面形式軸心受力構件的截面分為型鋼截面和組合截面兩類，而組合截面按構造形式又可分為實腹式組合截面和格構式組合截面兩類。４.１.２軸心受力構件的強度和剛度計算４.１.２.１軸心受力構件的強度計算４.１.２.２軸心受力構件的剛度計算軸心受力構件的容許長細比：任務４.１軸心受力構件任務４.１軸心受力構件任務４.１軸心受力構件４.１.３軸心受壓構件的穩(wěn)定性４.１.３.１軸心受壓構件的整體穩(wěn)定１

理想軸心受壓構件的屈曲形式軸心受壓構件的屈曲根據(jù)其屈曲變形分為彎曲屈曲、扭轉屈曲和彎扭屈曲三種形式。任務４.１軸心受力構件２

影響軸心受壓構件穩(wěn)定承載力的主要因素（１）初偏心和初彎曲的影響。構件在制作、運輸、安裝等過程中不可避免會產生微小的初彎曲，其值雖然不大，但對桿端影響較大，且初始撓度越大，臨界力降低越多。（２）殘余應力的影響。殘余應力對軸心受壓構件承載能力的影響主要與截面上殘余壓應力的分布位置和大小有關。（３）桿端約束條件。構件端部的約束條件對構件的承載能力影響明顯，其影響可由計算長度l０來反映，取l0＝μl，稱為計算長度系數(shù)。對任意支承情況的壓桿，其臨界力可用下式表達：任務４.１軸心受力構件３

軸心受壓構件整體穩(wěn)定性的計算（１）實腹式軸心受壓構件的穩(wěn)定性計算：（２）格構式軸心受壓柱。任務４.１軸心受力構件４.１.３.２軸心受壓構件的局部穩(wěn)定１

軸心受壓構件局部屈曲變形任務４.１軸心受力構件２

軸心受壓構件的局部穩(wěn)定計算４.１.４軸心受壓構件的設計４.１.４.１設計原則（１）截面面積分布應盡量遠離主軸線，即盡量加大截面輪廓尺寸并減小板厚，以增加截面的慣性矩和回轉半徑，從而提高構件的整體穩(wěn)定性和剛度。（２）使兩個主軸的整體穩(wěn)定承載力盡量接近。（３）盡量采用雙軸對稱截面，避免彎扭失穩(wěn)。（４）構造簡單，便于制作，取材方便。（５）便于與其他構件連接。任務４.１軸心受力構件４.１.４.２實腹式軸心受壓構件設計１

選擇截面形式實腹式軸心受壓構件的截面形式有型鋼截面和組合截面兩類。在選擇截面形式時應遵循下列原則。（１）肢寬壁薄原則。（２）等穩(wěn)定性原則。（３）經濟性原則。２

選擇截面尺寸３

截面驗算任務４.１軸心受力構件４

實腹式軸心受壓構件構造要求４.１.４.３格構式軸心受壓構件設計１

截面設計（１）按實軸（設為y軸）穩(wěn)定條件選定截面尺寸。任務４.１軸心受力構件（２）按虛軸（設為x軸）與實軸等穩(wěn)定性原則確定兩分肢間距c及截面高度h。（３）驗算。在初選定截面尺寸后，對于截面的驗算其步驟與實腹式軸心壓桿完全相同。２

綴件設計（１）軸心受壓構件的剪力任務４.１軸心受力構件（２）綴條的設計。任務４.１軸心受力構件（３）綴板的設計。根據(jù)內力平衡條件可得每個綴板的剪力和綴板與分肢連接處的彎矩為：任務４.１軸心受力構件３

柱身構造（１）綴板與肢體間用角焊縫相連，搭接長度一般為２０～３０ｍｍ。（２）綴板尺寸應有一定的剛度，同一截面處兩側綴板線剛度之和不得小于一個分肢線剛度的６倍，通常取綴板寬度，厚度且不小于６ｍｍ。（３）對于大型柱應設置橫隔，以增大抗扭剛度。任務４.２受彎構件——鋼梁４.２.１梁的截面形式鋼梁按制作方法分為型鋼梁和組合梁兩大類。型鋼梁的截面有熱軋工字鋼、熱軋Ｈ型鋼和槽鋼三種。任務４.２受彎構件——鋼梁４.２.２梁的剛度和強度４.２.２.１梁的強度計算１

抗彎強度任務４.２受彎構件——鋼梁２抗剪強度抗剪強度計算式為：任務４.２受彎構件——鋼梁３

局部抗壓強度當梁上作用有固定集中荷載（包括支座反力作用），且在該處又未設支承加勁肋，或者有移動集中荷載作用時，在翼緣與腹板的交界處，腹板將受到比較大的橫向壓應力σｃ作用，為了防止腹板局部不被受壓破壞，應在該處的腹板進行局部抗壓強度計算。任務４.２受彎構件——鋼梁４

折算應力在組合梁腹板計算高度邊緣處同時受較大正應力、剪應力和局部壓應力，或同時受較大的正應力和剪應力時，４.２.２.２梁的剛度計算梁的剛度條件：任務４.２受彎構件——鋼梁４.２.３梁的整體穩(wěn)定４.２.４梁的局部穩(wěn)定組合梁一般由翼緣和腹板等板件組成，如果將這些板件不適當?shù)販p薄加寬，板中壓應力或剪應力達到某一數(shù)值后，腹板或受壓翼緣有可能偏離其平面位置，出現(xiàn)波形鼓曲，這種現(xiàn)象稱為梁局部失穩(wěn)。任務４.２受彎構件——鋼梁４.２.４.１組合梁翼緣的局部穩(wěn)定任務４.２受彎構件——鋼梁４.２.４.２組合梁腹板的局部穩(wěn)定１

加勁肋的配置規(guī)定任務４.２受彎構件——鋼梁２

腹板加勁肋設計加勁肋宜在腹板兩側成對配置，也可單側配置，但支承加勁肋、重級工作制吊車梁的加勁肋不應單側配置。３

支承加勁肋支承加勁肋是指承受固定集中荷載（包括支座反力）處的橫向加勁肋。除起到腹板橫向加勁肋的作用外，還要承受集中荷載N的作用，并將荷載可靠傳給梁的截面或支座。支承加勁肋按構造形式分為平板式和凸緣式。任務４.２受彎構件——鋼梁４.２.５組合梁腹板考慮屈曲后強度的計算１

設計原則２

腹板僅配置支承加勁肋腹板僅配置支承加勁肋（或尚有中間橫向加勁肋）而考慮屈曲后強度的Ｉ形截面焊接組合梁，應按下式驗算抗彎和抗剪承載能力：任務４.２受彎構件——鋼梁３

腹板配置中間橫向加勁肋當僅配置支承加勁肋不能滿足公式（４-７５）的要求時，應在兩側成對配置中間橫向加勁肋。中間橫向加勁肋和上端受有集中壓力的中間支承加勁肋，其軸心壓力應按下式計算：任務４.２受彎構件——鋼梁４.２.６鋼梁的設計４.２.６.１組合梁設計１

截面設計截面設計時通常先考慮抗彎強度（或對某些梁為整體穩(wěn)定）要求，使截面有足夠的截面模量，并在計算過程中隨時兼顧其他各項要求。不同形式梁截面選擇的方法和步驟基本相同，現(xiàn)以焊接雙軸對稱Ｉ形截面梁為例來說明設計方法。任務４.２受彎構件——鋼梁（１）初選截面。（２）截面驗算。２

梁截面沿梁長度的改變單層翼緣板的焊接梁改變截面時，宜改變翼緣板的寬度而不改變其厚度。任務４.２受彎構件——鋼梁３

翼緣焊縫的計算４.２.６.２型鋼梁設計１

單向受彎型鋼梁單向受彎型鋼梁多采用工字鋼和Ｈ型鋼，計算步驟如下。（１）確定設計條件。（２）計算梁的內力。（３）初選截面。。計算梁所需的凈截面抵抗矩形。（４）截面強度驗算。任務４.２受彎構件——鋼梁（５）剛度驗算。（６）整體穩(wěn)定性驗算。２

雙向受彎型鋼梁任務４.２受彎構件——鋼梁任務４.３拉彎構件與壓彎構件同時承受軸心拉力和彎矩的構件稱為拉彎構件，而同時承受軸心壓力和彎矩的構件稱為壓彎構件。任務４.３拉彎構件與壓彎構件４.３.１拉彎構件和壓彎構件的截面形式拉彎構件和壓彎構件的截面形式有型鋼截面和組合截面兩類，而組合截面又分實腹式和格構式兩種截面。任務４.３拉彎構件與壓彎構件４.３.２拉彎構件和壓彎構件的強度和剛度１

強度彎矩作用在主平面內的拉彎構件和壓彎構件，其強度應按下列規(guī)定計算：任務４.３拉彎構件與壓彎構件２

剛度構件的長細比λ不應超過允許長細比λ，其計算同軸心受力構件，即：４.３.３實腹式壓彎構件的穩(wěn)定性４.３.３.１實腹式壓彎構件的整體穩(wěn)定１

實腹式壓彎構件在彎矩作用平面內的整體穩(wěn)定性采用下式來驗算實腹式壓彎構件在彎矩作用平面內的穩(wěn)定性：任務４.３拉彎構件與壓彎構件２實腹式壓彎構件在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性彎矩作用平面外的穩(wěn)定性按下列公式驗算：任務４.３拉彎構件與壓彎構件４.３.３.２實腹式壓彎構件的局部穩(wěn)定１

翼緣的局部穩(wěn)定（１）Ｉ形、箱形和Ｔ形截面壓彎構件，其受壓翼緣的應力狀態(tài)與梁受壓翼緣板類似，當截面設計均由強度控制時就更加相似，幫板的自由外伸寬度與其厚度之比也應按梁的規(guī)定，即應滿足下式要求：任務４.３拉彎構件與壓彎構件２

腹板的局部穩(wěn)定（１）Ｉ形截面。（２）箱形截面。（３）Ｔ形截面。４.３.４格構式壓彎構件的穩(wěn)定性常用的格構式壓彎構件截面如圖所示。任務４.３拉彎構件與壓彎構件１

彎矩繞虛軸（x軸）作用時（１）彎矩作用平面內的穩(wěn)定性。２

彎矩繞實軸（y軸）作用時彎矩繞實軸作用的格構式壓彎構件，其彎矩作用平面內和平面外的穩(wěn)定性計算均與實腹式構件相同。３

彎矩作用在兩個主平面內時（１）彎矩作用在