钢结构基本知识大全.docx

钢结构基本知识大全.docx

《钢结构基本知识大全.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构基本知识大全.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

钢结构基本知识大全

钢结构检测基础知识

标签：

c型钢z型钢楼承板彩钢板

分类：

钢结构

  钢结构中所用的构件一般是由钢厂批量生产，并需有合格证明，因此材料的强度及化学成分是有良好保证的。

工程检测的重点在于安装、拼接过程中产生的质量问题。

钢结构工程中主要的检测内容有：

   构件尺寸及平整度的检测；构件表面缺陷的检测；连接（焊接、螺栓连接）的检测；钢材锈蚀检测；防火涂层厚度检测。

   如果钢材无出厂合格证明，或对其质量有怀疑，则应增加钢材的力学性能试验，必要时再检测其化学成分。

   二、钢结构各检测规范的应用范围知识 

   三、构件尺寸及平整度的检测 

   每个尺寸在构件的3个部位量测， 取3处的平均值作为该尺寸的代表值。

钢构件的尺寸偏差应以设计图纸规定的尺寸为基准计算尺寸偏差；偏差的允许值应符合其产品标准的要求。

   梁和桁架构件的变形有平面内的垂直变形和平面外的侧向变形，因此要检测两个方向的平直度。

柱的变形主要有柱身倾斜与挠曲。

检查时可先目测，发现有异常情况或疑点时,对梁 、桁架可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线，然后测量各点的垂度与偏差；对柱的倾斜可用经纬仪或铅垂测量。

柱挠曲可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线测量。

   四、构件表面缺陷的检测——磁粉探伤  

   1、磁粉探伤的基本原理 

   外加磁场对工件（只能是铁磁性材料）进行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，则它各部位的磁特性基本一致，而存在裂纹、气孔或非金属物夹渣等缺陷时，由于它们会在工件上造成气隙或不导磁的间隙，使缺陷部位的磁阻大大增加，工件内磁力线的正常传播遭到阻隔，根据磁连续性原理，这时磁化场的磁力线就被迫改变路径而逸出工件，并在工件表面形成漏磁场。

   漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对于磁化场垂直截面的影响程度。

利用磁粉就可以将漏磁场给予显示或测量出来，从而分析判断出缺陷的存在与否及其位置和大小。

   将铁磁性材料的粉未撒在工件上，在有漏磁场的位置磁粉就被吸附，从而形成显示缺陷形状的磁痕，能比较直观地检出缺陷。

这种方法是应用最早、最广的一种无损检测方法。

磁粉一般用工业纯铁或氧化铁制作，通常用四氧化三铁（Fe3O4）制成细微颗粒的粉末作为磁粉。

磁粉可分为荧光磁粉和非荧光磁粉两大类，荧光磁粉是在普通磁粉的颗粒外表面涂上了一层荧光物质，使它在紫外线的照射下能发出荧光，主要的作用是提高了对比度，便于观察。

磁粉检测又分干法和湿法两种：

   1.干法  

   —将磁粉直接撒在被测工件表面。

为便于磁粉颗粒向漏磁场滚动，通常干法检测所用的磁粉颗粒较大，所以检测灵敏度较低。

但是在被测工件不允许采用湿法与水或油接触时，如温度较高的试件，则只能采用干湿法。

    湿法 —将磁粉悬浮于载液（水或煤油等）之中形成磁悬液喷撒于被测工件表面，这时磁粉借助液体流动性较好的特点，能够比较容易地向微弱的漏磁场移动，同时由于湿法流动性好就可以采用比干法更加细的磁粉，使磁粉更易于被微小的漏磁场所吸附，因此湿法比干法的检测灵敏度高。

   2、磁粉探伤的一般程序  预处理－磁化 －施加磁粉 －观察记录

   预处理 将构件表面的油脂、涂料以及铁锈等去掉，以免影响磁粉附着在缺陷上。

   磁 化  选用适当的磁化方法和磁化电流，接通电源，对构件进行磁化 。

   施加磁粉 按所选的干法或湿法施加干粉或磁悬液。

  观察记录用非荧光磁粉擦伤时，在光线明亮的地方，用自然光或灯光进行观察；用荧光磁粉擦伤时，则在暗室等暗处用紫外灯进行观察。

五、连接（焊接、螺栓连接）的检测  

   钢结构的许多质量事故出在连接上，故应将连接作为重点对象进行检查。

连接板的检查包括：

   1）检测连接板尺寸（尤其是厚度）是否符合要求；2）用直尺作为靠尺检查其平整度；

   3）测量因螺栓孔等造成的实际尺寸的减小；4）检测有无裂缝、局部缺损等损伤。

   对于螺栓连接，可用目测、锤敲相结合的方法检查。

并用扭力扳手（当扳手达到一定的力矩时，带有声、光指示的扳手）对螺栓的紧固性进行复查，尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。

此外，对螺栓的直径、个数、排列方式也要一一检查。

焊接连接目前应用最广，出事故也较多，应检查其缺陷。

焊缝的缺陷种类不少，如图所示，有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、虚焊、咬边、弧坑等。

检查焊缝缺陷时，可用超声探伤仪或射线探测仪检测。

在对焊缝的内部缺陷进行探伤前应先进行外观质量检查。

 焊缝表面质量的检验可目测或用10倍放大镜，当存在疑义时，采用磁粉或渗透擦伤。

如果焊缝外观质量不满足规定要求，需进行修补。

焊缝的外形尺寸一般用焊缝检验尺测量。

焊缝检验尺由主尺、多用尺和高度标尺构成，可用于测量焊接母材的坡口角度、间隙、错位、焊缝高度、焊缝宽度和角焊缝高度。

   六、钢材锈蚀的检测 

   钢结构在潮湿、存水和酸碱盐腐蚀性环境中容易生锈，锈蚀导致钢材截面削弱，承载力下降。

钢材的锈蚀程度可由其截面厚度的变化来反应。

检测钢材厚度（必须先除锈））的仪器有超声波测厚仪（声速设定、耦合剂）和游标卡尺。

   超声波测厚仪采用脉冲反射波法。

超声波从一种均匀介质向另一种介质传播时，在界面会发生反射，测厚仪可测出探头自发出超声波至收到界面反射回波的时间。

超声波在各种钢材中的传播速度已知，或通过实测确定，由波速和传播时间测算出钢材的厚度，对于数字超声波测厚仪，厚度值会直接显示在显示屏上。

   七、防火涂层厚度的检测 

   钢结构在高温条件下，材料强度显著降低。

譬如2001年9月11日受恐怖袭击的美国纽约世贸中心就是典型的例子，世贸大厦采用筒中筒结构，为姊妹塔楼，地下6层，地上110层，高411m，标准层平面尺寸63.5m×63.5m，总面积125万平方米，整个大楼可容纳5万人办公，相当于5个深圳地王大厦。

外筒为钢柱，建于1973年，每幢楼用钢量7800t。

两座大楼受飞机撞击之后，一个在一小时倒塌，另一个在一小时四十分倒塌。

   防火涂层的质量要求 

   薄型防火涂层表面裂纹宽度不应大小0.5mm，涂层厚度应符合有关耐火极限的设计要求；厚型防火涂层表面裂纹宽度不应大小1mm，其涂层厚度应有80%以上的面积符合耐火极限的设计要求，且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。

防火涂料涂层厚度测定用测针（厚度测量仪）测定。

   全钢框架结构的梁和柱的防火层厚度测定，在构件长度内每隔3m取一截面，对于梁和柱在所选择的位置中，分别测出6个和8个点。

分别计算出它们的平均值，精确到0.5mm。

   八、其他相关问题 

   1）焊缝的检测宜优先考虑受拉构件，在网架、桁架中应特别注意跨中下弦杆件。

   2）钢结构工程施工质量验收规范?

中不合格的处理 

   主控项目---- 必须100% 合格，不合格应处理。

   一般项目 --- a.是否80%合格；  --- b.其余的20%是否满足允许偏差的1.2倍。

   不合格项的处理办法：

    a.返工，重做；b.检测鉴定，满足设计要求，应予以验收；

    c.检测鉴定不满足设计要求，经设计人员重新核算，满足安全要求，可予以验收；

    d.设计人员认为不能满足安全要求，返修后二次验收可能引 起结构尺寸改变和功能发生变化，制定新的设计文件（加固方案），签订新的合同。

施工单位按新的设计文件、合同进行验收，或 让步验收。

e. 不予验收 

   3）焊接材料的匹配

--- 不同母材焊接时的焊条选用，就低不就高的原则。

例如 钢梁 Q345，檩条Q235，用E43型焊条，不用E50型焊条

原因：

 a.焊接材料强度远比母材高b.焊肉强度不能比母材高太多 （不大于50MPa）

4）.建筑钢结构焊接技术规程?

中关于焊缝的验收

a.抽检的焊缝数中，不合格率小于2%，该批定为合格；b.抽检的焊缝数中，不合格率大于5%，该批定为不合格；

c.抽检的焊缝数中，不合格率为2%- 5% 时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝处长线各增加一处，如在所有抽检焊缝中不合格率不大于3% ，该批定为合格，大于3% ，该批定为不合格。

当批量验收不合格时，应对该批余下的所有焊缝进行检测

钢结构的定义：

主要受力构件采用型钢、钢板加工制造而成的结构称为钢结构。

钢结构的优缺点：

优点：

⑴ 强度高；⑵可靠性好；⑶ 容易施工。

缺点：

⑴ 钢材容易被腐蚀；⑵耐火性差；⑶ 成本较高。

钢结构的应用：

钢结构一般适用于工业建筑及高层建筑结构中。

§14-1  钢结构材料

一、钢材的主要力学性能

1、钢材单向均匀受拉时的力学性能

钢材在均匀受拉时的工作性能用单向均匀静力拉伸试验的荷载—变形曲线或应力-应变曲线来表示。

2、钢结构对材料性能的要求 

钢结构对材料性能的要求是多方面的，使用时必须全面的衡量，慎重地选择合适的材料。

钢材材性主要有：

强度；塑性；韧性；可焊性；冷弯性能；耐久性；Z向伸缩率

（1）钢材的强度

强度体现了材料的承载能力，主要指标有屈服点fy 和抗拉强度fu ，通过静力拉伸试验得到。

屈服点 为设计时钢材可达到的最大应力。

抗拉强度 fu是钢材破坏前能够承受的最大应力。

钢材达到 fu 时，已产生很大塑性变形而失去使用性能，但fu 高则可以增加结构的安全保障，故fu/fy 的值可看作钢材强度储备系数。

（2）钢材的塑性

钢材的塑性为当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。

塑性好坏可用伸长率d 和断面收缩率y表示。

通过静力拉伸试验得到。

伸长率d 根据试件原标距长度 l0与试件中间部分的直径d0 的比值为10或5而分为d10或d5，为试件拉断时原标距间长度伸长值与原标距比值的百分率。

断面收缩率是指试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率。

结构或构件在受力时（尤其承受动力荷载时）材料塑性好坏往往决定了结构是否安全可靠，因此钢材塑性指标比强度指标更为重要。

（3）钢材的韧性

钢材的韧性是钢材在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷载的能力，它是强度与塑性的综合表现。

钢材韧性通过冲击试验，测定冲击功来表示。

钢结构设计规范对钢材的冲击韧性ak有常温和负温要求的规定。

选用钢材时，根据结构的使用情况和要求提出相应温度的冲击韧性指标要求。

（4）钢材的可焊性

钢材的可焊性是指在一定工艺和结构条件下，钢材经过焊接能够获得良好的焊接接头的性能。

可焊性分为施工上的可焊性和使用性能上的可焊性。

施工上的可焊性指对产生裂纹的敏感性，使用性能上的可焊性是指焊接构件在焊接后的力学性能是否低于母材。

（5）钢材的冷弯性能

冷弯性能是指钢材在冷加工（常温下加工）产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。

冷弯性能用试验方法来检验钢材承受规定弯曲程度的弯曲变形性能，检查试件弯曲部分的外面、里面和侧面是否有裂纹、裂断和分层。

（6）钢材的耐久性

耐久性需要考虑的有：

耐腐蚀性、“时效”现象、疲劳现象等。

时效：

随着时间的增长，钢材的力学性能有所改变。

疲劳：

多次反复荷载作用下，低于屈服点fy 发生的破坏。

（7）钢材的Z向伸缩率

钢材的Z向伸缩率是指钢材沿厚度方向的收缩率。

当钢材较厚时，或承受沿厚度方向的拉力时，要求钢材具有板厚方向的收缩率要求，以防厚度方向的分层、撕裂。

二、各种因素对钢材主要性能的影响

影响钢材力学性能的因素有：

化学成分；冶金和轧制过程；时效；冷作硬化；温度；应力集中和残余应力；复杂应力状态

1、化学成分的影响

钢的基本元素为铁（Fe），普通碳素钢中占99%，此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等杂质元素，及硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等有害元素，这些总含量约1%，但对钢材力学性能却有很大影响。

（1）碳含量对钢材性能的影响：

除铁以外最主要的元素。

碳含量增加，使钢材强度提高，塑性、韧性，特别是低温冲击韧性下降，同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降，恶化钢材可焊性，增加低温脆断的危险性。

一般建筑用钢要求含碳量在0.22%以下，焊接结构中应限制在0.20%以下。

（2）硅、锰：

作为脱氧剂加入普通碳素钢。

适量硅、锰可提高钢材的强度，而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响。

但其含量过高，会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性。

（3）硫、磷：

有害元素。

引起钢材热脆，降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等，含量需严格控制。

（4）氧：

有害元素，引起热脆。

（5）氮：

能使钢材强化，但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能，增加时效倾向和冷脆性。

一般要求含量小于0.008%。

为改善钢材力学性能，可适量增加锰、硅含量，还可掺入一定数量的铬、镍、铜、钒、钛、铌等合金元素，炼成合金钢。

钢结构常用合金钢中合金元素含量较少，称为普通低合金钢。

2、冶金和轧制过程的影响

（1）按炉种分：

结构用钢我国主要有三种冶炼方法：

碱性平炉炼钢法、顶吹氧气转炉炼钢法、碱性侧吹转炉炼钢法。

平炉钢和顶吹转炉钢的力学性能指标较接近，而碱性侧吹转炉钢的冲击韧性、可焊性、时效性、冷脆性、抗锈性能等都较差，故这种炼钢法已逐步淘汰。

（2）按脱氧程度分：

沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。

沸腾钢脱氧程度低，氧、氮和一氧化碳气体从钢液中逸出，形成钢液的沸腾。

沸腾钢的时效、韧性、可焊性较差，容易发生时效和变脆，但产量较高、成本较低；半镇静钢脱氧程度较高些，上述性能都略好；而镇静钢的脱氧程度最高，性能最好，但产量较低，成本较高。

3、时效和冷作硬化的影响

（1）时效的影响

随着时间的增长，纯铁体中残留的碳、氧固溶物质逐步析出，形成自由的碳化物或氧化物微粒，约束纯铁体的塑性变形，此为时效。

时效将提高钢材的强度，降低塑性、韧性。

时效的过程可从几天到几十年。

（2）冷作硬化的影响

钢结构在冷加工过程中引起的强度提高称为冷作硬化。

冷加工包括：

剪、冲、辊、压、折、钻、刨、铲、撑、敲等。

4、温度的影响

一般情况下，温度升高，钢材力学性能变化不大。

温度达250°C左右时，钢材抗拉强度提高，塑性、韧性下降，表面氧化膜呈蓝色，即发生蓝脆现象。

温度超过300°C以后，屈服点和极限强度显著下降，达到600°C时强度几乎等于零。

温度从常温下降到一定值，钢材的冲击韧性突然急剧下降，试件断口属脆性破坏，这种现象称为冷脆现象。

钢材由韧性状态向脆性状态转变的温度叫冷脆转变温度。

5、应力集中和残余应力的影响

钢结构构件中存在的孔洞、槽口、凹角、裂缝、厚度变化、形状变化、内部缺陷等使一些区域产生局部高峰应力，此谓应力集中现象。

应力集中越严重，钢材塑性越差。

残余应力为钢材在冶炼、轧制、焊接、冷加工等过程中，由于不均匀的冷却、组织构造的变化而在钢材内部产生的不均匀的应力。

残余应力在构件内部自相平衡而与外力无关。

残余应力的存在易使钢材发生脆性破坏。

6、复杂应力状态的影响

钢材在单向应力作用下，当应力达到屈服点 fy时，钢材屈服而进入塑性状态。

当钢材处于复杂应力作用下（平面应力或立体应力），按能量强度理论（第四强度理论），以折算应力σcr是否大于 fy来判断钢材是否由弹性状态转变为塑性状态。

三、钢材的种类、规格和命名规则

1、钢材的种类

钢结构中采用的钢材，仅碳素结构钢和普通低合金钢中的几种。

（1）普通碳素钢

甲或A类：

按力学性能供应，保证强度、塑性，硫、磷含量符合相同钢号乙类钢的规定。

乙或B类：

按化学成分供应。

特或C类：

同时按力学性能和化学性能供应。

结构用钢主要为甲类；乙类无力学性能的保证，不能用；特类钢价格较高，应少用。

普通碳素钢有1~7共七个钢号。

钢号越高，其含碳量越高，强度越高，塑性越低。

其中3号钢在结构中广泛应用。

（2）普通低合金钢

在普通碳素钢中添加少量合金元素，以提高其强度、耐腐蚀性、冲击韧性等。

2、钢材的规格

钢结构所用的钢材主要有：

圆钢，角钢，槽钢，工字钢，钢管，“H”型钢，冷弯薄壁型钢。

3、钢材的命名规则

（1）普通碳素钢的命名规则

X└┘N（ ） 

X　：

表示类别，甲、乙、特或A、B、C； └┘ ：

表示炉种，平炉省略，顶吹氧气转炉用“顶”或符号“Y”表示； 

N　：

表示钢号，用数字1，2，...... 7，表示； 

 （  ）　：

表示浇铸方法，沸腾钢用“沸”或“F”表示，镇静钢省略符号，半镇静钢用“半”或“b”表示。

如：

“乙顶3沸”，或用符号表示为“B Y 3 F”，其意义为：

乙类顶吹氧气转炉3号沸腾钢。

（2）普通低合金钢的命名规则

“QXXX—└┘·[  ]”，例如Q235 ¾ A·F、Q235 ¾ B·b、Q345 ¾ E·Z。

其中  Q ：

屈服强度的第一个拼音字母；

XXX ：

屈服强度值，单位为N/mm2，结构用钢常有235、345、390、420；

└┘：

质量等级，有A、B、C、D、E五等。

其中A无冲击功规定；B有20°C时的冲击功要求；C有0°C时的冲击功要求；D有－20°C时的冲击功要求；E 有－40°C时的冲击功要求，低合金钢才有E等；

[  ] ：

脱氧方法，可分为F、b、Z和TZ，F表示沸腾钢，b表示半镇静钢，Z表示镇静钢，TZ表示特殊镇静钢，其中Z和TZ可不写。

16 锰，或用符号表示为16 Mn，其意义为：

16 表示含碳量0.16%，Mn表示合金元素为Mn，锰的平均含量少于1.5%。

（3）高强度螺栓的命名规则

 高强度螺栓用钢材的抗拉强度及屈强比表示。

如高强螺栓10.17级表示抗拉强度为1000N/mm2，屈服强度与抗拉强度的比值为0.17。

§14-2  钢结构的连接

一、钢结构的连接方法

连接方法

优   点

缺   点

焊  接

对几何形体适应性强，构造简单，省材省工，易于自动化，工效高 

对材质要求高，焊接程序严格，质量检验工作量大

铆  接

传力可靠，韧性和塑性好，质量易于检查，抗动力荷载好

费钢、费工

普通螺栓连接

装卸便利，设备简单

螺栓精度低时不宜受剪，螺栓精度高时加工和安装难度较大

高强螺栓连接

加工方便，对结构削弱少，可拆换，能承受动力荷载，耐疲劳，塑性、韧性好

摩擦面处理，安装工艺略为复杂，造价略高

射钉、自攻螺栓连接

灵活，安装方便，构件无须予先处理，适用于轻钢、薄板结构

不能受较大集中力

二、焊接连接

焊接方法

焊 条

焊 剂

操作方式

适应范围

质量状况

电

弧

焊

手

工

焊

短焊条

（350－400mm）

附于焊条之药皮

全手动

工位复杂，形状复杂之焊缝

比自动焊略差

自

动

焊

连续焊丝

焊剂

全自动

长而简单的焊缝

质量均匀、塑性、韧性好，抗腐蚀性强

半

自

动

焊

连续焊丝

CO2气体保护

人工操作前进

任意焊缝

质量均匀、塑性、韧性好，抗腐蚀性强

电阻焊

无

无

通电、加压、机械

薄板点焊

一般用作构造焊缝

气焊

短、光焊条

无（乙炔还原）

手工

薄板、小型、不同材质结构中

一般用作构造焊缝

三、焊接结构的特性

焊接连接与铆钉、螺栓连接比较，有以下优点：

 1）不需打孔，省工省时； 2）任何形状的构件可直接连接，连接构造方便； 3）气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性较好。

缺点是：

1）焊接附近有热影响区，材质变脆；2）焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏，残余变形使结构形状、尺寸发生变化； 

3）焊接裂缝一经发生，便容易扩展。

 常见的焊接缺陷：

裂纹、气孔、未焊透、夹渣、咬边、烧穿、凹坑、塌陷、未焊满。

四、焊接的形式

（1）按两焊件的相对位置分：

平接，搭接，顶接

（2）对接焊缝按受力与焊缝方向分：

 a）直缝：

作用力方向与焊缝方向正交  b）斜缝：

作用力方向与焊缝方向斜交 

 （3）角焊缝按受力与焊缝方向分：

 a）端缝：

作用力方向与焊缝长度方向垂直 b）侧缝：

作用力方向与焊缝长度方向平行 

 （4）按焊缝连续性：

 a）连续焊缝：

受力较好 b）断续焊缝：

易发生应力集中 

 （5）按施工位置：

俯焊、立焊、横焊、仰焊，其中以俯焊施工位置最好，所以焊缝质量也最好，仰焊最差。

五、焊接质量检验

焊接时为保证质量，需要注意之处：

（1）对不熟悉的钢种焊接时，需做工艺性能和力学性能的试验；

（2）焊工要进行考核，持证上岗；（3）焊条、焊丝、焊剂按规定烘焙；

（4）多层焊接需连续施焊，每层焊道之间要清理；（5）焊缝出现裂缝，应申报、查明原因，方能处理。

 焊缝质量检验方法分：

外观检查、超声波探伤检验、X射线检验。

 焊缝质量分三级:

 一级焊缝需经外观检查、超声波探伤、x射线检验都合格；二级焊缝需外观检查、超声波探伤合格；

三级焊缝需外观检查合格。

六、焊接应力与焊接变形

焊接变形：

钢结构构件或节点在焊接过程中，局部区域受到很强的高温作用，在此不均匀的加热和冷却过程中产生的变形称为焊接变形。

焊接应力：

焊接后冷却时，焊缝与焊缝附近的钢材不能自由收缩，由此约束而产生的应力称为焊接应力。

（1）焊接应力的形成和分类

1）焊接应力的形成

两块钢板上施焊时，产生不均匀的温度场，焊缝附近温度高达1600°C，其邻近区域温度较低，且冷却很快。

冷却时钢材收缩，冷却慢的区域收缩受到限制，从而产生拉应力，冷却快的区域受到压应力。

2）焊接应力的分类

纵向应力：

沿着焊缝长度方向的应力。

横向应力：

垂直于焊缝长度方向且平行于构件表面的应力

厚度方向应力：

垂直于焊缝长度方向且垂直于构件表面的应力。

（2）焊接应力对钢结构的影响 

对常温下承受静力荷载结构的强度没有影响，但刚度降低；由于焊接应力使焊缝处于三向应力状态，阻碍了塑性变形，裂纹易发生和发展；降低疲劳强度；降低压杆的稳定性；使构件提前进入弹塑性工作阶段。

（3）焊接变形的产生和防止 

焊接变形是由于焊接过程中焊区的收缩变形引起的，表现在构件局部的鼓起、歪曲、弯曲或扭曲等。

表现主要有：

纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等。

如图。

减少焊接应力和焊接变形的方法

（1）采用适当的焊接程序，如分段焊、分层焊； 

（2）尽可能采用对称焊缝，使其变形相反而抵消； 

（3）施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形； （4）对于小构件焊前预热、焊后回火，然后慢慢冷却，以消除焊接应力。

七、合理的焊缝设计

（1）避免焊缝集中、三向交叉焊缝； 

（2）焊缝尺寸不宜太大； （3）焊缝尽可能对称布置，连接过渡平滑，避免应力集中现象； 

（4）避免仰焊。

§14-3  钢结构构件

一、梁的类型

1、按弯曲变形状况分为单向弯曲构件和双向弯曲构件2、按支承条件分：

简支梁；连续梁；悬臂梁 3、按截面构成方式分：

（1）实腹式截面梁

型钢梁—通常采用工字钢（I形钢）或宽翼缘工字钢（H型钢），槽钢和冷弯薄壁型钢等。

工字钢和H型钢的材料在截面上的分布较符合受弯构件的特点，用钢较省。

槽钢截面单轴对称，剪力中心在腹板外侧，绕截面受弯时易发生扭转。

冷弯薄壁型钢多用在承受较小荷载的场合下，例如房屋建筑中的屋面檩条和墙梁。

焊接组合截面梁—由若干钢板或钢板与型钢连接而成。

它截面布置灵活，可根据工程的各种需要布置成工字形和箱形截面，多用于荷载较大、跨度较大的场合。

（2）空腹式截面梁—可以减轻构件自重，也方便了建筑物中管道的穿行。

（3）组合梁－用钢筋砼和轧制型钢或焊接型钢构成。

其中作为建筑物楼面、桥梁桥面的砼板，也作为梁的组合部分参与抵抗弯矩。

二、梁的截面形式

三