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钢构件是指用钢板、角钢、槽钢、工字钢、焊接或热轧H型钢冷弯或焊接通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的钢结构组合构件。钢构件体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势,在全球范围内,特别是发达和地区,钢构件在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。实践表明,作用力愈大,钢构件的变形就愈大。但当作用力过大时,钢构件将发生断裂或严重、显著的塑性变形,会影响工程结构的正常工作。为了保证工程材料及结构在载荷作用下正常工作,要求每个钢构件均应有足够的承受载荷的能力,也称为承载能力。承载能力的大小主要由钢构件具有的足够的强度、刚度和稳定性来衡量。足够的强度是指钢构件抵抗破坏(断裂或产生变形)的能力。即在载荷作用下不发生屈服失效或断裂失效,保证可靠工作的能力。强度是所有承载构件都必须满足的基本要求,因此,也是学习的重点。
冷弯型钢是以 热轧或冷轧带钢为坯料经弯曲成型制成的各种截面形状尺寸的型钢。冷弯型钢具有以下特点:
截面经济合理,节省材料。冷弯型钢的截面形状可以根据需要设计,结构合理,单位重量的截面系数高于热轧型钢。在同样负荷下,可减轻构件重量,节约材料。冷弯型钢用于建筑结构可比热轧型钢节约金属38-50%,用于农业机械和车辆可节约金属15-60%。方便施工,降低综合费用。
2.品种繁多,可以生产用一般热轧方法难以生产的壁厚均匀、截面形状复杂的各种型材和各种不同材质的冷弯型钢。
产品表面光洁,外观好,尺寸,而且长度也可以根据需要灵活调整,全部按定尺或倍尺供应,提高材料的利用率。
4.生产中还可与冲孔等工序相配合,以满足不同的需要。
槽钢(含内卷边槽钢、外卷边槽钢、不等边槽钢)规格为20×10-400×50mm,t=1.5-6mm,标准规格88个。角钢(含不等边角钢、内卷边角钢)规格为20×20-150×75mm,t=1.2-6mm,标准规格45个。工字钢(含内卷边、不对称工字钢)规格是80×40-250×75,t=2-5mm,标准规格23个。根据国标,冷弯型钢用于钢结构的开口型钢共173个规格。2002年用钢量44万吨,2005年将达到105万吨。
●围护板件:压形板、夹心板、复合板、瓦棱板、弧形板等
宽度B=400-1000mm(非标宽度达1250mm),t=0.5-23mm,高度H=12-75mm(非标高度达145mm),标准规格129个。2002年用钢量18万吨,2005年将达到42万吨。
用于钢结构的冷弯型钢总量:2002年97万吨,2005年231万吨,占全部冷弯型钢总量的32%。
钢梁的抗剪能力,也可按材料力学中的有关公式计算。为了简化,通常假定剪力完全由腹板的计算截面平均承受。型钢的腹板较厚,抗剪强度一般都能满足设计要求。当梁的抗弯强度按塑性阶段设计时,剪力的存在会加速塑性铰的形成;因此,对弯矩截面上的剪应力,应有比较严格的限制。
钢梁上承受固定集中荷载处(包括梁的支座处),当荷载作用在翼缘上时,该处翼缘与腹板交界部位的腹板水平截面,应具有足够的抗竖向局部压力的能力。承受竖向局部压力的腹板水平截面的面积,为该竖向压力在所验算水平截面上的假定分布长度与腹板厚度的乘积,并假定竖向压应力在该水平截面上为均匀分布。若计算截面的抗竖向局部承压能力不足,可放大支承竖向荷载垫板的长度,或在该处设置腹板的加劲肋。
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