第二 章结构的钢材
料.1钢 材该应有什么样的具性才能适用能于工结程构？2. 些性能如这何表出现来 3？. 哪些素会因影这响性些能如？影何响 4. ？们如何我正的确选用钢材？
第
章 钢结二的材构
本章料容内:（ 1 ）钢结构对料的基本材要 （2求）钢材 的坏形式破（3） 钢 材的主要械机能性（ 4 影响钢）材能性的要因主素 5（ 钢）种的类钢和规材 本章格重:点 钢的主要机材械能性、种各素对因钢 材能性影响的本章难点: 影钢材性响能主的要因
素
.12
结钢对构料材的求
对钢要的材本要求：基
、1具有高的较拉强抗 度u和屈服f点fy (构的承载 结力，大需所截的小，面构的自结重)轻.2 具有较、的塑好、韧性(塑性性好不易发生脆性破， ；韧性好，利坏承于受力动荷). 3、良好的载艺性能工(括冷包工、加加工热及以接性焊 )能
2.
2材钢破坏形式的
钢材破坏的式：形塑破性和脆性破坏。 坏1塑、性坏破断：呈口纤维状，泽色发。破暗坏 有明显前的形变，破坏时历时间 ，长可采以补救措施。取 、脆2破性：破坏坏没有任何前预兆破，是 突坏然发的，断生平直并口有 呈泽光的粒晶。状
设在计施工和、用钢使构时结，意注 止脆防性坏。
破2.3
钢材的
主机要性能
械
1）（单 向均匀受拉时性的
钢材能主要性能是的械机性，能通可某些过试（验拉 、冷弯伸、冲击）确定。fp— 例极限比 yf屈服—度
(强强标度、设准计据依
)uf—限极强度
图.1 碳素结2钢构应力的-变应关
(系大最承强载、度强度储)
备
性：在静塑荷力作用下，载材钢收吸形能变能力的。
δ—伸延（率塑性能性）
L1 −
0Lδ= 1 00% L0
件条屈点服以：卸荷 后试件残余应中为变.0 2% 所应对应的（f0力.)2
图2.2高 强度钢应力-的应曲线
变
（2 冷弯）性
能冷弯
性能检验是材钢弯曲变 能形力或性塑性，还 是显示钢材内部缺能陷状况 的一项标；是鉴定钢材在弯 指曲态下状塑应变性力能钢 材质和量综的合标指。图2.3 钢
材弯试验示意图冷
（） 冲击韧性3
冲击韧：性在动荷 载力用下，作材吸料能收量 的能力。 韧性钢是抵材冲抗 荷击的能载力，用材 它料在断时所裂吸收的 总能量 来 量 度 （v ）C韧。性 钢是材度和塑性强的 合综指。标
图.4 冲2击性韧验
2试4 .各因种素钢对性材的影能
（响1）化 成分
钢学是碳含小于量2%的铁碳金。合钢中本基素：Fe、C、元 i、SM、SnP、、NO。、 普通碳钢中素 ，F占e99%，余元素占其%。1在低金钢合中， 除了述元上素，外还一定有金元合素镍、（、钛等钒 （）量低于5含） C、S%、iMn为杂元质，素SP、、NO、为 冶过炼程中易不除尽有的元素害
各种
素元钢材对械机性的
能
影响下。如
C：含C↑强度使塑性↑、韧、性可焊性↓，应控在≤制.220%焊接， 构应控结在≤制.02%0 Si：。含i适S量强度使 其↑它影响不，有益大应控制≤，0.~103.%Mn ：S含i适使量度↑ 强降低、OS热的脆响，影善改热工加能性， 其它对能影响性大，有益不。S： 含量使↑强↑度塑性韧、、性性冷弯、可焊性↓； 能温高时使钢变脆材热－脆象现。P ：低温时使材变钢－冷脆脆象现其；同S O、它NO同S：N；同P，制控量≤0.00含%8
（
）2冶金缺
陷冶在、轧制炼程过常常出现的中陷有缺偏、非析金属 杂、夹孔气、纹裂分层。和
A
.冶（脱炼氧）缩
孔保 帽
温(
a沸腾)钢
b)(镇钢
图静.5 钢锭2剖面
.轧制B注意
：钢薄的强板比厚钢度板强的高度。
轧
图棍.6 2的轧制钢使粒细化晶
（3）
钢材化硬冷
硬作—化当加载—超材过比料极限卸例后载出现残，余 形变，次加再则载屈点提高，服性和 韧塑性降的低现象，称也“变硬应”。
时效化化——硬随时间的长增，碳和氮化合的从物体晶中 析，使出料硬化的材现。 应象变时—效钢—材生塑产性变形，碳时、化氮物合更易析出。 冷作即化的同时可硬加以时速效硬化， 因也此称“人工时”效。
（4
温度影）
响温升高度，材强钢是降度低、变增应大反；，温度降低 之钢材，度略强有加，塑增和韧性降性低变脆，见图2而.9。当 温达到6度00时强度很度低，不能承担载。
图荷2. 温9对度钢机械性能材的影响
（5 ）应力集
构件中上洞、孔槽、刻凹角、纹以裂及截面厚度宽或改度等变部位， 力在用作下该，处出现高峰应力，其而部位应它较力低截，应力面分布 不均匀象—现应—力集。应中力集是造中成构脆件性破坏主的原因之 要。
图2.1一 1洞孔及槽处孔的应力集中
（6） 反
复载作用
荷材钢在反复荷载作下用结构的抗，力及能性都发生 会重要变，化甚至生发疲劳破。坏 疲破劳:坏 材钢在接的反直的复力荷动作用载，钢下材的强将降度 ，即低于低一次力荷静作载下用拉的伸试的极限强验，这 度种现称象疲劳。为疲劳坏表现为破突然生的脆性断发裂 。防为脆止破性，坏设在、计造及制使中用应注意 合:理计设正 制造确 确使用正
2
5. 复应杂作用力下钢材屈的服条件
单在轴力应用作 σ下≥ f y 时 材钢服，屈件构弹由工性作状 态为转塑性工状作态 。在多应轴作用下钢材力屈的 服条不能件以一轴某向力应过 某屈超点来服别判而是按材，料 力的能学强量理论度算折计算 力与钢材应在轴应力作用单下 比的判断较。
2.12 复图应力杂
当用应
分量力表示时：
σr
ed= +σσ+ −σσ(xy +σyσz +σzσxσ) +3 ( ττ +τ+)
2 x2 y 2z x2
y 2yz 2zx
当用
应力主示表：时
σr ed= re d
= 11 σ(11 − σ2 )222 (σ +2 − σ 323) 22 +( σ33 − 11 )σ22 22
[
在普]通梁，一中只般在存应力正和应力剪
σ
：erd
=
σ
2
+ 3τ
2
讨论
（：）当1个三主力同应且号数接值时近钢，会发材什生样么的破？坏1 (σ 1 σ−2 ) 2 +(σ 2− 3σ )2 +( σ3− σ 1 ) 2 σred =2
[
]当个主应三同力且数号值接时，即近使很大，但材 很钢难服屈发生脆，性坏。
破（2）何避如免上述坏？破
有
号异应力，且号同个两力应差较大即 使 ，σ f
：σed =r3
τ
2
=τ
fy
3
=.05f8
y26
按
.钢
材种类和的规格
途：用构钢结、工钢具特、殊钢如不(锈等钢)
。
（1）钢 材的种类按
炼冶方：转法钢炉平、钢炉。按 脱氧方：法腾钢沸、镇钢、静殊特静镇。 按成钢方法：型制轧钢锻钢、铸钢、 按。化成学：分素钢、碳金钢合 。土在木程工采用的是： 中碳素结构钢低合金高、度强结构、优钢碳质素结钢。构
（2）钢材 的号
钢牌的牌由号部分四组：
1成Q——、代表服强屈的字母度；2、屈服 点的数——值91、525、135227、、525、3459、 930 、420、460等；3、质量 等级号符— A、B—、、CD四等级(碳素个结钢，构含有所氧脱法方 )AB、、、DCE五个、等级低（合金高强度构钢结，有只镇 静和特殊镇静钢钢 ）、脱氧方法4符——F号代沸腾钢表、 z代表静镇钢、T代z表殊特镇钢静。
（
3 ）材钢规格
的钢结构用采的型有材： 热钢轧、板热轧钢、冷型弯薄壁钢。型1 、热轧板钢“ - ”度×厚度×宽长度mm（） 2热、轧钢 型A .热轧角钢等肢 角 不等钢角肢钢 肢L宽×肢 L长厚宽肢×肢短宽×厚
肢
B.热 工轧钢字普通工 字钢 “”I和数号(代截面表高度厘米数 )轻型工钢 字“IQ”号和(代数截面高表度米数) 2厘0号上以工字的钢，按腹厚度 同板号一数又a分、b、三类c C。 热轧.槽 普钢通钢 “槽”[号数 轻型槽钢 “和[Q”和号数 41以号的上钢，按腹槽板厚 度一号同又数a、分b、三c
类D H型.钢(高X宽腹X板X厚翼缘厚 ）宽缘翼H型（HW,钢H,MN)，H用轴于压压、弯构。型件 以公称号高度的毫数米示表，后其标注、abc、。 型钢可以H 分为T剖型钢供应，规格记标H型钢，同是高只是度型H的一 钢半
。
E
.钢管 无 钢管和缝接焊管 钢ф“外径×厚度
”.F 薄型钢壁 薄钢用经板模压弯曲而制或成。壁一厚般1为5.～mm。 用作5轻型面屋及墙等构件面
。2.
7钢
的选用材原
则
确定即材钢种类及质量其等。 级1、结的构重要 性全安等级不同所选钢，的材质等级也应不量，重同的要 构结件选用质量构好钢的材 。2荷载特、 征载荷静为力动力荷载或，
应选各用性项能不同钢材的 3。、连方法 焊接应接选可焊性好择的材。 钢降低要求可
非。焊接构结含对碳
量
4结构所处、温的度和境 环处负温下于工作，时用选温冲负合格的钢击材结构，围 周腐蚀有质介存在要选用时锈抗性的好钢。 5材、材的厚度钢厚 大度焊结接构应用材采质较好的材钢
。
材选择钢建的议：承
结构的重钢材应有抗拉强具、伸度率长、服 点和屈、硫的磷极限量。 焊含承重结接以构重及的要非接焊承重构结的钢 尚材具应冷弯有验的合格试证。保 需对要验疲算劳及主要以受拉或的弯的焊受结接 构的材钢，应有常具或负温温冲性击的格合保证。
章本小
（结1 钢）结构对材料的基本要 （2） 钢求的破坏形式 （材3 ）钢的材要主械性机 （能）4 响影材钢性的能主要因 （素） 5钢种类和钢的规材格
三第
章钢
结设计方构
1. 钢结法构设计原的则什是？么2 我国.行现规中钢结构的设计范方法是么什？3 如.何用使计设方？
法
第三章
1
. 章主要本内容
钢结
构计设方法
¾
什 么可是靠？度用作作、效应用以及抗力概念 ¾ 的构结极的状态 ¾限概 率极状态设限计方法 ¾料和连材的设接指标计
2
本.重章点容 内 可靠度的定¾义¾ 率概限极状设计方态的意义法
3
.1 靠可 可靠度：度结在规定的构时间，规定内条件下，的完成定 功能的概率预
。
结的工作性能构用结可的“构功能函”数描来述： ＝gZX（1，2X…，，nX ）将因素概括各两为个综随合机变-量结构-的 力R抗作、用效应，S上式则可以成写 Z＝：（gRS），＝－R
S
在实工际结构中程，能出现可列下三情种况 Z＞0：示表结处于可靠构态状；Z＝0表 结示处构于限极态状;Z＜0 示结构表处失效于态； 状断结构判否可靠是要，看构结是否到达极限态，状 为此，常通下将式：Z g(R，＝S＝)RS－＝ 0为称极限状态程方。
构能完结预定成功能的率概(靠度)可用s表P示，：则 P＝s{P≥Z0}
结
构不能成完定功预能概的率失效(概)用率f表P示，则： Pf＝{P
P
3.2 极限状
态1（）极限 态：当状结构或其组成分部超某一过定状态特 不能就满足计设定规某一的功要能时求，此定特状称为 结构的极限态态状 （2。）极限状 态分为两类
a
承载.力极能状限:态 包括强度：坏破、劳疲破坏、适于继续不载 的变形、失承稳、倾、变覆机为动体系状态。等b.正 常用使限状态: 包极括影：正响使常用外观的变形、或影正响常使用 的动、影响振正常用的使耐或久的局部性破 等状坏态。
3.
可靠指标3
为R和S都因
是随机变，且量定假服都从态正布分， 由概率论理知功原能数 Z=函-SR 也从服态正分布则, :fz(
P)f P (=
∫
0−
∞
f( )dZ
Zβ
σ
Z令
：、R、SZ的均平分值为 μ别、μz、μRs标准，分差 别为z、σσRσs，则:、
μZ μR − =S
μ2 2Zσ = R σ+S
σPf μ
zZR-S=
Z的概 率密度曲
线
μ
ZPf { Z
ZZ
因
zσ＞0故，
：
−Z Zμ
因
σZ
Z
−μZ
服从 准标态分正布，上式故又可写成
β：= φ −1 1( − P f
P) =fφ (− β )
f(
) zσβZ
P
μz
Zf 的概密率度线
Z曲=-S
R
中式: φ()·--准标正函数态； φ1-·)(-标-准态正数 的反函数函
从图。可以中看β出与失效率P概f间 存在一一着应 对关,即系 :1.)减β小，时影阴分部 的积增面大，即失概 率P效增f； 2).β增大大，阴影部分时 面的减积少，亦即效 失概率P减小。f说明 可β作为以量衡 构结可度靠的一个量数 标。指—可靠度指β 标fP
Z的概率 密曲线
f度z)(βσ
μZz
Z=R
-S
标准正分态布时β 与p 的对f值应β
4.
0.31710-5
3.7
X1.0810-4
3X2.6.8
X170-
430
.1.351X0-3
Pf
3. 概4极率状态限计设
对法承于能载极限状态，力下列极按状限态计设表式中达最不利值 确
定 γ 0γ( GS G+ γ Q S + Q γ∑ ψ cQiS ) Q ≤
Rk1 1k
n
i2=
i
i
k对于
常使正极用状态限，结构构根件不据设计同的目分，别用 荷选效应载的准组合、标遇频合组和准久组合进永设计，使变行、形 缝裂等荷载效的应设值符合下式的计求：
要Sd
≤ C
3.4材料和连接 的计指标设
材的强钢度设值
计钢材 牌 厚度号或直径 （mm） 16Q23 钢516~ 4040~ 0 606~10 012 Q34钢 15~63 3555~ 00~50011 Q639钢03 5 5350~5 01~0 06 Q41201 ~635 3~5505 01~00抗拉 、压抗和弯抗 抗剪 端面承（压刨顶端）平
f
1522 0 250 109 300 192 525 62503 053 3 535 192 3508 60 3340 25
3f
v12 521 011 5101 81017 0 515 15 204 5910 81 107 202 2001 91 1558
f
e
c25
3
004
4
1
445
0
本小结
章1钢结构.设的计原——技则先进、术安全用、适济合经 理.现行2计方设——法概极率状态限设法（可靠计、极度限状态 、分系项表达数）式3. 材料连和接计设指——按类别选用标
与钢构工结相关的规范程1.
2. 3.4 .5 ..6 . 87.9. GB5001-72030结钢设构计范 GB规50025-201钢结0构程工施工量质收验范 G规B50018-202冷弯0壁薄钢型结技构规术 范JJG8-2100建筑2结钢焊构技接规术程JGJ 99-8高9层民建用钢结构技术筑规程 GJJ8291钢结-高构强螺度栓接连的设计、工及施收规验 CECS1程0-20022式门刚轻架房型钢结屋构术规技程 ECCS4-20钢9结防火构料涂应技用规范术 YB410-4020高层0建结筑构用板
10钢.J JG162-030壳网构结术规程技
第二 章结构的钢材
料.1钢 材该应有什么样的具性才能适用能于工结程构？2. 些性能如这何表出现来 3？. 哪些素会因影这响性些能如？影何响 4. ？们如何我正的确选用钢材？
第
章 钢结二的材构
本章料容内:（ 1 ）钢结构对料的基本材要 （2求）钢材 的坏形式破（3） 钢 材的主要械机能性（ 4 影响钢）材能性的要因主素 5（ 钢）种的类钢和规材 本章格重:点 钢的主要机材械能性、种各素对因钢 材能性影响的本章难点: 影钢材性响能主的要因
素
.12
结钢对构料材的求
对钢要的材本要求：基
、1具有高的较拉强抗 度u和屈服f点fy (构的承载 结力，大需所截的小，面构的自结重)轻.2 具有较、的塑好、韧性(塑性性好不易发生脆性破， ；韧性好，利坏承于受力动荷). 3、良好的载艺性能工(括冷包工、加加工热及以接性焊 )能
2.
2材钢破坏形式的
钢材破坏的式：形塑破性和脆性破坏。 坏1塑、性坏破断：呈口纤维状，泽色发。破暗坏 有明显前的形变，破坏时历时间 ，长可采以补救措施。取 、脆2破性：破坏坏没有任何前预兆破，是 突坏然发的，断生平直并口有 呈泽光的粒晶。状
设在计施工和、用钢使构时结，意注 止脆防性坏。
破2.3
钢材的
主机要性能
械
1）（单 向均匀受拉时性的
钢材能主要性能是的械机性，能通可某些过试（验拉 、冷弯伸、冲击）确定。fp— 例极限比 yf屈服—度
(强强标度、设准计据依
)uf—限极强度
图.1 碳素结2钢构应力的-变应关
(系大最承强载、度强度储)
备
性：在静塑荷力作用下，载材钢收吸形能变能力的。
δ—伸延（率塑性能性）
L1 −
0Lδ= 1 00% L0
件条屈点服以：卸荷 后试件残余应中为变.0 2% 所应对应的（f0力.)2
图2.2高 强度钢应力-的应曲线
变
（2 冷弯）性
能冷弯
性能检验是材钢弯曲变 能形力或性塑性，还 是显示钢材内部缺能陷状况 的一项标；是鉴定钢材在弯 指曲态下状塑应变性力能钢 材质和量综的合标指。图2.3 钢
材弯试验示意图冷
（） 冲击韧性3
冲击韧：性在动荷 载力用下，作材吸料能收量 的能力。 韧性钢是抵材冲抗 荷击的能载力，用材 它料在断时所裂吸收的 总能量 来 量 度 （v ）C韧。性 钢是材度和塑性强的 合综指。标
图.4 冲2击性韧验
2试4 .各因种素钢对性材的影能
（响1）化 成分
钢学是碳含小于量2%的铁碳金。合钢中本基素：Fe、C、元 i、SM、SnP、、NO。、 普通碳钢中素 ，F占e99%，余元素占其%。1在低金钢合中， 除了述元上素，外还一定有金元合素镍、（、钛等钒 （）量低于5含） C、S%、iMn为杂元质，素SP、、NO、为 冶过炼程中易不除尽有的元素害
各种
素元钢材对械机性的
能
影响下。如
C：含C↑强度使塑性↑、韧、性可焊性↓，应控在≤制.220%焊接， 构应控结在≤制.02%0 Si：。含i适S量强度使 其↑它影响不，有益大应控制≤，0.~103.%Mn ：S含i适使量度↑ 强降低、OS热的脆响，影善改热工加能性， 其它对能影响性大，有益不。S： 含量使↑强↑度塑性韧、、性性冷弯、可焊性↓； 能温高时使钢变脆材热－脆象现。P ：低温时使材变钢－冷脆脆象现其；同S O、它NO同S：N；同P，制控量≤0.00含%8
（
）2冶金缺
陷冶在、轧制炼程过常常出现的中陷有缺偏、非析金属 杂、夹孔气、纹裂分层。和
A
.冶（脱炼氧）缩
孔保 帽
温(
a沸腾)钢
b)(镇钢
图静.5 钢锭2剖面
.轧制B注意
：钢薄的强板比厚钢度板强的高度。
轧
图棍.6 2的轧制钢使粒细化晶
（3）
钢材化硬冷
硬作—化当加载—超材过比料极限卸例后载出现残，余 形变，次加再则载屈点提高，服性和 韧塑性降的低现象，称也“变硬应”。
时效化化——硬随时间的长增，碳和氮化合的从物体晶中 析，使出料硬化的材现。 应象变时—效钢—材生塑产性变形，碳时、化氮物合更易析出。 冷作即化的同时可硬加以时速效硬化， 因也此称“人工时”效。
（4
温度影）
响温升高度，材强钢是降度低、变增应大反；，温度降低 之钢材，度略强有加，塑增和韧性降性低变脆，见图2而.9。当 温达到6度00时强度很度低，不能承担载。
图荷2. 温9对度钢机械性能材的影响
（5 ）应力集
构件中上洞、孔槽、刻凹角、纹以裂及截面厚度宽或改度等变部位， 力在用作下该，处出现高峰应力，其而部位应它较力低截，应力面分布 不均匀象—现应—力集。应中力集是造中成构脆件性破坏主的原因之 要。
图2.1一 1洞孔及槽处孔的应力集中
（6） 反
复载作用
荷材钢在反复荷载作下用结构的抗，力及能性都发生 会重要变，化甚至生发疲劳破。坏 疲破劳:坏 材钢在接的反直的复力荷动作用载，钢下材的强将降度 ，即低于低一次力荷静作载下用拉的伸试的极限强验，这 度种现称象疲劳。为疲劳坏表现为破突然生的脆性断发裂 。防为脆止破性，坏设在、计造及制使中用应注意 合:理计设正 制造确 确使用正
2
5. 复应杂作用力下钢材屈的服条件
单在轴力应用作 σ下≥ f y 时 材钢服，屈件构弹由工性作状 态为转塑性工状作态 。在多应轴作用下钢材力屈的 服条不能件以一轴某向力应过 某屈超点来服别判而是按材，料 力的能学强量理论度算折计算 力与钢材应在轴应力作用单下 比的判断较。
2.12 复图应力杂
当用应
分量力表示时：
σr
ed= +σσ+ −σσ(xy +σyσz +σzσxσ) +3 ( ττ +τ+)
2 x2 y 2z x2
y 2yz 2zx
当用
应力主示表：时
σr ed= re d
= 11 σ(11 − σ2 )222 (σ +2 − σ 323) 22 +( σ33 − 11 )σ22 22
[
在普]通梁，一中只般在存应力正和应力剪
σ
：erd
=
σ
2
+ 3τ
2
讨论
（：）当1个三主力同应且号数接值时近钢，会发材什生样么的破？坏1 (σ 1 σ−2 ) 2 +(σ 2− 3σ )2 +( σ3− σ 1 ) 2 σred =2
[
]当个主应三同力且数号值接时，即近使很大，但材 很钢难服屈发生脆，性坏。
破（2）何避如免上述坏？破
有
号异应力，且号同个两力应差较大即 使 ，σ f
：σed =r3
τ
2
=τ
fy
3
=.05f8
y26
按
.钢
材种类和的规格
途：用构钢结、工钢具特、殊钢如不(锈等钢)
。
（1）钢 材的种类按
炼冶方：转法钢炉平、钢炉。按 脱氧方：法腾钢沸、镇钢、静殊特静镇。 按成钢方法：型制轧钢锻钢、铸钢、 按。化成学：分素钢、碳金钢合 。土在木程工采用的是： 中碳素结构钢低合金高、度强结构、优钢碳质素结钢。构
（2）钢材 的号
钢牌的牌由号部分四组：
1成Q——、代表服强屈的字母度；2、屈服 点的数——值91、525、135227、、525、3459、 930 、420、460等；3、质量 等级号符— A、B—、、CD四等级(碳素个结钢，构含有所氧脱法方 )AB、、、DCE五个、等级低（合金高强度构钢结，有只镇 静和特殊镇静钢钢 ）、脱氧方法4符——F号代沸腾钢表、 z代表静镇钢、T代z表殊特镇钢静。
（
3 ）材钢规格
的钢结构用采的型有材： 热钢轧、板热轧钢、冷型弯薄壁钢。型1 、热轧板钢“ - ”度×厚度×宽长度mm（） 2热、轧钢 型A .热轧角钢等肢 角 不等钢角肢钢 肢L宽×肢 L长厚宽肢×肢短宽×厚
肢
B.热 工轧钢字普通工 字钢 “”I和数号(代截面表高度厘米数 )轻型工钢 字“IQ”号和(代数截面高表度米数) 2厘0号上以工字的钢，按腹厚度 同板号一数又a分、b、三类c C。 热轧.槽 普钢通钢 “槽”[号数 轻型槽钢 “和[Q”和号数 41以号的上钢，按腹槽板厚 度一号同又数a、分b、三c
类D H型.钢(高X宽腹X板X厚翼缘厚 ）宽缘翼H型（HW,钢H,MN)，H用轴于压压、弯构。型件 以公称号高度的毫数米示表，后其标注、abc、。 型钢可以H 分为T剖型钢供应，规格记标H型钢，同是高只是度型H的一 钢半
。
E
.钢管 无 钢管和缝接焊管 钢ф“外径×厚度
”.F 薄型钢壁 薄钢用经板模压弯曲而制或成。壁一厚般1为5.～mm。 用作5轻型面屋及墙等构件面
。2.
7钢
的选用材原
则
确定即材钢种类及质量其等。 级1、结的构重要 性全安等级不同所选钢，的材质等级也应不量，重同的要 构结件选用质量构好钢的材 。2荷载特、 征载荷静为力动力荷载或，
应选各用性项能不同钢材的 3。、连方法 焊接应接选可焊性好择的材。 钢降低要求可
非。焊接构结含对碳
量
4结构所处、温的度和境 环处负温下于工作，时用选温冲负合格的钢击材结构，围 周腐蚀有质介存在要选用时锈抗性的好钢。 5材、材的厚度钢厚 大度焊结接构应用材采质较好的材钢
。
材选择钢建的议：承
结构的重钢材应有抗拉强具、伸度率长、服 点和屈、硫的磷极限量。 焊含承重结接以构重及的要非接焊承重构结的钢 尚材具应冷弯有验的合格试证。保 需对要验疲算劳及主要以受拉或的弯的焊受结接 构的材钢，应有常具或负温温冲性击的格合保证。
章本小
（结1 钢）结构对材料的基本要 （2） 钢求的破坏形式 （材3 ）钢的材要主械性机 （能）4 响影材钢性的能主要因 （素） 5钢种类和钢的规材格
三第
章钢
结设计方构
1. 钢结法构设计原的则什是？么2 我国.行现规中钢结构的设计范方法是么什？3 如.何用使计设方？
法
第三章
1
. 章主要本内容
钢结
构计设方法
¾
什 么可是靠？度用作作、效应用以及抗力概念 ¾ 的构结极的状态 ¾限概 率极状态设限计方法 ¾料和连材的设接指标计
2
本.重章点容 内 可靠度的定¾义¾ 率概限极状设计方态的意义法
3
.1 靠可 可靠度：度结在规定的构时间，规定内条件下，的完成定 功能的概率预
。
结的工作性能构用结可的“构功能函”数描来述： ＝gZX（1，2X…，，nX ）将因素概括各两为个综随合机变-量结构-的 力R抗作、用效应，S上式则可以成写 Z＝：（gRS），＝－R
S
在实工际结构中程，能出现可列下三情种况 Z＞0：示表结处于可靠构态状；Z＝0表 结示处构于限极态状;Z＜0 示结构表处失效于态； 状断结构判否可靠是要，看构结是否到达极限态，状 为此，常通下将式：Z g(R，＝S＝)RS－＝ 0为称极限状态程方。
构能完结预定成功能的率概(靠度)可用s表P示，：则 P＝s{P≥Z0}
结
构不能成完定功预能概的率失效(概)用率f表P示，则： Pf＝{P
P
3.2 极限状
态1（）极限 态：当状结构或其组成分部超某一过定状态特 不能就满足计设定规某一的功要能时求，此定特状称为 结构的极限态态状 （2。）极限状 态分为两类
a
承载.力极能状限:态 包括强度：坏破、劳疲破坏、适于继续不载 的变形、失承稳、倾、变覆机为动体系状态。等b.正 常用使限状态: 包极括影：正响使常用外观的变形、或影正响常使用 的动、影响振正常用的使耐或久的局部性破 等状坏态。
3.
可靠指标3
为R和S都因
是随机变，且量定假服都从态正布分， 由概率论理知功原能数 Z=函-SR 也从服态正分布则, :fz(
P)f P (=
∫
0−
∞
f( )dZ
Zβ
σ
Z令
：、R、SZ的均平分值为 μ别、μz、μRs标准，分差 别为z、σσRσs，则:、
μZ μR − =S
μ2 2Zσ = R σ+S
σPf μ
zZR-S=
Z的概 率密度曲
线
μ
ZPf { Z
ZZ
因
zσ＞0故，
：
−Z Zμ
因
σZ
Z
−μZ
服从 准标态分正布，上式故又可写成
β：= φ −1 1( − P f
P) =fφ (− β )
f(
) zσβZ
P
μz
Zf 的概密率度线
Z曲=-S
R
中式: φ()·--准标正函数态； φ1-·)(-标-准态正数 的反函数函
从图。可以中看β出与失效率P概f间 存在一一着应 对关,即系 :1.)减β小，时影阴分部 的积增面大，即失概 率P效增f； 2).β增大大，阴影部分时 面的减积少，亦即效 失概率P减小。f说明 可β作为以量衡 构结可度靠的一个量数 标。指—可靠度指β 标fP
Z的概率 密曲线
f度z)(βσ
μZz
Z=R
-S
标准正分态布时β 与p 的对f值应β
4.
0.31710-5
3.7
X1.0810-4
3X2.6.8
X170-
430
.1.351X0-3
Pf
3. 概4极率状态限计设
对法承于能载极限状态，力下列极按状限态计设表式中达最不利值 确
定 γ 0γ( GS G+ γ Q S + Q γ∑ ψ cQiS ) Q ≤
Rk1 1k
n
i2=
i
i
k对于
常使正极用状态限，结构构根件不据设计同的目分，别用 荷选效应载的准组合、标遇频合组和准久组合进永设计，使变行、形 缝裂等荷载效的应设值符合下式的计求：
要Sd
≤ C
3.4材料和连接 的计指标设
材的强钢度设值
计钢材 牌 厚度号或直径 （mm） 16Q23 钢516~ 4040~ 0 606~10 012 Q34钢 15~63 3555~ 00~50011 Q639钢03 5 5350~5 01~0 06 Q41201 ~635 3~5505 01~00抗拉 、压抗和弯抗 抗剪 端面承（压刨顶端）平
f
1522 0 250 109 300 192 525 62503 053 3 535 192 3508 60 3340 25
3f
v12 521 011 5101 81017 0 515 15 204 5910 81 107 202 2001 91 1558
f
e
c25
3
004
4
1
445
0
本小结
章1钢结构.设的计原——技则先进、术安全用、适济合经 理.现行2计方设——法概极率状态限设法（可靠计、极度限状态 、分系项表达数）式3. 材料连和接计设指——按类别选用标
与钢构工结相关的规范程1.
2. 3.4 .5 ..6 . 87.9. GB5001-72030结钢设构计范 GB规50025-201钢结0构程工施工量质收验范 G规B50018-202冷弯0壁薄钢型结技构规术 范JJG8-2100建筑2结钢焊构技接规术程JGJ 99-8高9层民建用钢结构技术筑规程 GJJ8291钢结-高构强螺度栓接连的设计、工及施收规验 CECS1程0-20022式门刚轻架房型钢结屋构术规技程 ECCS4-20钢9结防火构料涂应技用规范术 YB410-4020高层0建结筑构用板
10钢.J JG162-030壳网构结术规程技