钢结构设计原理

作者简介

"白泉，男，1973年12月出生，吉林梨树人，博士，副教授。1997年7月本科毕业于东北大学矿山建设(工业与民用建筑)专业，2003年起在东北大学结构工程专业学习，分别于2006年3月、2009年7月获工学硕士、博士学位。 教学方面，分别为本科生和研究生讲授土木工程施工、钢结构设计原理、建筑力学、建筑施工、结构随机振动等多门课程，教学效果良好，连续多次被评为教学质量A级；主持省级教改课题2项、省级质量工程项目3项；获省教学成果奖二等奖、三等奖各1项；主参编教材5部，其中2部获省级规划教材(优秀教材)。曾多次获校教学优秀教师、优秀共产党员等荣誉称号。 科研方面，主要致力于随机荷载分析与模拟、结构动力可靠性、工程结构抗震以及新型建筑材料等方面的研究。主持省级以上科研项目3项，主持横向课题2项，参与研究国家和省部级科研项目多项。已发表科技论文20余篇，其中EI检索10余篇,出版专著1部，获批专利2项。"

内容简介

第3章〓钢结构的连接 3.1连接的基本知识 钢结构是由钢板、型钢通过连接组成基本构件(如 梁、柱、桁架等)，各构件再通过一定的安装连接而形 成整体结构(如厂房、桥梁等)。在钢结构中，连接占有 很重要的地位，设计任何钢结构都会遇到连接问题。连 接的加工和安装比较复杂、费工，连接合理与否对结构 的造价、安全和寿命均有很大的影响。 3.1.1钢结构对连接的要求及连接方法 连接部位应有足够的强度、刚度及延性，被连接构 件间应保持正确的相互位置，以满足传力和使用要求。 设计时，应注意以下几点： （1) 连接的设计应与结构内力分析时的假定一致 ； （2) 结构的荷载内力组合应能提供连接的最不利 受力工况； （3) 连接的构造应传力直接，各零件受力明确， 并尽可能避免严重的应力集中； （4) 连接的计算模型应能考虑刚度不同的零件间 的变形协调； （5) 构件相互连接的节点应尽可能避免偏心，不 能完全避免时应考虑偏心的影响； （6) 避免在结构内产生过大的残余应力，尤其是 约束造成的残余应力，避免焊缝过度密集； （7) 厚钢板沿厚度方向受力容易出现层间撕裂， 节点设计时应予以充分重视； （8) 连接的构造应便于制作、安装，综合造价低 。 钢结构的连接方法主要有焊接、铆接、螺栓连接和 轻型钢结构用的紧固件连接，如图31所示。 图31钢结构的连接方法 (a) 焊缝连接； (b) 铆钉连接； (c) 螺栓连接 ； (d) 紧固件连接 3.1.2焊缝连接 焊缝连接(简称“焊接”)是现代钢结构最主要的连 接方法，它不仅是钢板或型钢组成各种钢结构构件的基 本连接方法，也是各种钢结构构件间连接的一种重要方 法。因此，焊接在整个钢结构的制造和安装作业中的工 作量都占有很大比重，对钢结构工程的建造工期和工程 成本有着重大影响，焊接质量的好坏直接关系着工程可 靠性。 1. 钢结构常用的焊接方法 焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不 用填充材料，使工件达到结合的一种方法。 根据焊接过程中金属所处状态的不同，焊接方法一 般可分为熔化焊(熔焊)、压力焊(压焊)和钎焊。 熔焊是焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态， 不加压完成焊接的方法。在加热的条件下增强了金属的 原子动能，促进原子间的相互扩散，当被焊金属加热至 熔化状态形成液体熔池时，原子之间可以充分扩散和紧 本书既可作为高等学校土木工程专业本科生教学用书，也可作为有关科研和工程设计人员的参考书。