第一篇:课程结构介绍范文
砌体结构课程设计
砌体设计
楼梯间采用现浇混凝土楼盖,纵横向承重墙厚度均为190mm,采用单排孔混凝土小型砌块、双面粉刷,一层采用MU20砌块和Mb15砂浆,二至三层采用MU15砌块和Mb砂浆,层高3.3m一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m,窗洞均为1800mm×1500mm,门洞宽均为1000mm,在在纵横相交处和屋面或楼面大梁支撑处,均设有截面为190mm×250mm的钢筋混凝土构造柱(构造柱沿墙长方向的宽度为250mm),图中虚线梁L1截面为250mm×600mm,两端伸入墙内190mm,施工质量控制等级为B级。
纵墙计算单元横墙计算单元
三毡四油铺小石子10.809009.90+油膏嵌实15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡 +100mm厚沥青膨胀珍珠岩120mm厚现浇混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面层 20mm厚水泥打底 120mm钢筋混凝土板33003300
1、 荷载计算:
(1)屋面荷载:
防水层:三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层:15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡
800++-0.00
找坡层:40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层:100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层:120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层:10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值: ∑6.41kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡ 由屋盖大梁给计算墙垛计算:
标准值:N1k =Gk+Qk=(6.41 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷载控制组合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN (2)楼面荷载:
10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值: ∑5.0kN/㎡
楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载:
标准值:N2k =Gk+Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡) ×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷载控制组合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN (3)墙体自重:
女儿墙重(厚190mm,高900mm)计入两面抹灰40mm其标准值为:N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷载控制组合:N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女儿墙根部至计算截面高度范围内墙体厚190mm其自重标准为:2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷载控制组合:N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 计算每层墙体自重,应扣除窗面积,对于
2、3层墙体厚190mm,高3.3m自重为: (3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+
1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷载控制组合:27.85 kN×1.35=37.60 kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为:(3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷载控制组合:29.98 kN×1.35=40.47 kN
2、 内力计算:
楼盖、屋盖大梁截面b×h=250mm×600mm,梁端在外墙的支撑长度为190mm,下设由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的刚
a01hf性垫块,则梁端上表面有效支撑长度采用墙偏心距e=h/2-0.4a0。h为支撑墙厚。
,对于外由可变荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表:
楼层 h/mm f /N/㎡
N /kN
3 600 4.02 11.51
2 600 4.02 140.1 0.41
1 600 5.68 272.52 0.80 0/N/mm2 0.034
1
0/mm
5.41 66.10
5.55 67.80
5.63 57.90 由永久荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表:
楼层 h/mm f /N/㎡
N /kN
3 600 4.02 12.95
2 600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05
1 600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 0/N/mm2 0.038
1
0/mm
5.41 66.10 外重墙的计算面积为窗间墙垛的面积A=1800mm×190mm墙体在竖向荷载作用下的计算模型与计算简图如下
纵向墙体的计算简图
各层I-I、IV-IV截面内力按可变荷载控制和永久变荷载控制组
合分别列于下表
由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表
截面上层传荷
楼层
Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67) 147.77 280.19
本层楼盖荷载 Nl
/kN 95.17 99.0 99.0
截面I-I
IV-IV NⅥ
/kN 147.77 280.19 412.61
e2
/mm 0 0 0
e1
M NⅠ
/mm /(kN/m) /kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表
NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墙重) 由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表
中
截面上层传荷
楼层
Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63) 162.98 299.24
本层楼盖荷载 Nl
/kN 103.80 98.66 98.66
截面I-I
IV-IV NⅥ
/kN 162.98 299.24 435.5
e2
/mm 0 0 0
e1
M NⅠ
/mm /(kN/m) /kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.9
3、 墙体承载力计算:
本建筑墙体的最大高厚
H04100mm21.58c20.81.0692624.46h190mm满足要求
承载力计算一般对I-I截面进行,但多层砖房的底部可能IV-IV截面更不利计算结果如下表
纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表
计算项目
M/(kN·m) N/kN e/mm h/mm e/h
第2层
截面第3层
截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1
6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1
IV-IV
第1层
截面
截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1
IV-IV
0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1
0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 H0h
A/m㎡ 砌块MU 砂浆M f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目
M/(kN·m) N/kN e/mm h/mm e/h
第2层
截面第3层
截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1
6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1
第1层
截面
截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1
IV-IV IV-IV
0 435.5 0 190 0 18.42
0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 H0h
A/m㎡ 砌块MU 砂浆M
0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
由上表可知砌体墙均能满足要求。
4、 气体局部受压计算:
以上述窗间墙第一层为例,墙垛截面为190mm×1800mm,混凝土梁截面为250mm×600mm,支承长度a=190mm,根据规范要求在梁下设190mm×600mm×180mm(宽×长×厚)的混凝土垫块。根据内里计算,当由可变荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=99.0kN墙体的上部荷载Nu=280.19KN,当由永久荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=98.66kN,墙体的上部荷载Nu=299.24KN。墙体采用MU20空心砌体砖,M10混合砂浆砌筑。 由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200
190mm=324000mm2mm2<1800mm×
故取
A0=186200mm2
2垫块面积:Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm
计算垫块上纵向的偏心距,取Nl作用点位于墙距内表面0.4 a0处,由可变荷载荷载控制组合下:
280190N11400093.40kN1800mm190mm 190mm99.0kN(0.457.76mm)2e37.0mm99.0kN93.40kN NU0Abe37.0mm0.195h190mm查表得=0.69 A0186200mm2r10.35110.3511.292rl0.8r0.81.291.032 Ab114000mm垫块下局压承载力按下列公式计算:
N0NL99.0kN93.40kN192.4kN
rlAbf0.691.032114000mm25.68kN/mm2461.09kN
N0NLrlAbf
由永久荷载控制组合下
299240N11400099.75kN1800mm190mm 190mm98.66kN(0.457.76mm)2e35.75mm98.66kN99.75kN NU0Abe35.75mm0.188h190mm查表得=0.704 垫块下局压承载力按下列公式计算:
N0NL98.66kN99.75kN192.4kN
rlAbf0.7041.032114000mm25.68kN/mm2470.44kN
N0NLrlAbf
由此可见,在永久荷载控制下,局压承载能力能满足要求。
5、 横墙荷载
(1)屋面荷载:
防水层:三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层:15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡ 找坡层:40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层:100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层:120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层:10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值: ∑5.23kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡
标准值:N1k =Gk+Qk=(5.23 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷载控制组合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN (2)楼面荷载:
10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值: ∑3.82kN/㎡ 楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载:
标准值:N2k =Gk+Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡) ×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷载控制组合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN
横向墙体计算简图
(2)横墙自重承载力计算
对于
2、3层墙体厚190mm,高3.3m自重为2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 设计值:
由可变荷载控制组合:9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷载控制组合:9.768 kN×1.35=13.19kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为: 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 设计值:
由可变荷载控制组合:12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷载控制组合:12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墙体高厚比
H04100mm21.5826h190mm满足要求。
横向墙体由可变荷载控制组合表 计算项目 第3层
N/kN h/mm H0/m
24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第2层 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第1层 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h
A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
横向墙体由永久荷载控制组合表 计算项目 第3层
N/kN h/mm H0/m
26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第2层 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第1层 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h
A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
由上表可知砌体墙均能满足要求
第二篇:数学课程结构设置
数学系数学与应用数学专业教学中共开设相关专业课程有:专业基础课3门,包括:数学分析、高等代数、解析几何;专业课7门,包括:实变函数、复变函数论、概率论与数理统计、常微分方程、数学模型、初等数学研究、数学教学法;专业选修课包括:初等数论、近世代数、数学软件、模糊数学、运筹学、泛函分析等
数学分析
先修课程要求:初等数学。
课程简介:本课程是我院的一门重要基础课程,主要讲授极限理论、一元函数微积分学、无穷级数与多元函数微积分学方面的系统知识。通过对本课程的教学,使学生正确理解和掌握数学分析的基本概念,基本掌握数学分析中的论证方法,获得较熟练的演算技能和初步应用的能力,并为进一步学习复变函数论、微分方程、概率论与数理统计、实变函数论等后继课程,也为深入理解中学数学打下必要的基础。
数学分析是分析学中最古老、最基本的分支.一般指以微积分学和无穷级数一般理论为主要内容,并包括它们的理论基础(实数、函数和极限的基本理论)的一个较为完整的数学学科。它也是大学数学专业的一门基础课程。
数学分析的创立始于17世纪以牛顿(Newton,I.)和莱布尼茨(Leibniz,G.W.)为代表的开创性工作,而完成于19世纪以柯西(Cauchy,A.-L.)和魏尔斯特拉斯(Weierstrass,K.(T.W.))为代表的奠基性工作. 数学分析的研究对象是函数,它从局部和整体这两个方面研究函数的基本性态,从而形成微分学和积分学的基本内容.微分学研究变化率等函数的局部特征,导数和微分是它的主要概念,求导数的过程就是微分法.围绕着导数与微分的性质、计算和直接应用,形成微分学的主要内容.积分学则从总体上研究微小变化(尤其是非均匀变化)积累的总效果,其基本概念是原函数(反导数)和定积分,求积分的过程就是积分法.积分的性质、计算、推广与直接应用构成积分学的全部内容。
数学分析的基本方法是极限的方法,或者说是无穷小分析.柯西于1821年出版的《分析教程》是分析严密化的一个标志。在这本书中,柯西建立了接近现代形式的极限,把无穷小定义为趋于零的变量,从而结束了百年的争论.在极限的基础上,柯西定义了函数的连续性、导数、连续函数的积分和级数的收敛性.进一步,狄利克雷于(Dirichlet,P.G.L.)1837年提出了函数的严格定义,魏尔斯特拉斯引进了极限的定义.基本上实现了分析的算术化,使分析从几何直观的局限中得到了“解放”,从而驱散了17—18世纪笼罩在微积分外面的神秘云雾.继而在此基础上,黎曼(Riemann,(G.F.)B.)于1854年和达布(Darboux,(J.-)G.)于1875年对有界函数建立了严密的积分理论,19世纪后半叶,戴德金(Dedekind,J.W.R)等人完成了严格的实数理论.至此,数学分析的理论和方法完全建立在牢固的基础之上,基本上形成了一个完整的体系,也为20世纪现代分析的发展铺平了道路。
高等代数
先修课程要求:初等数学。
课程简介:高等代数是大学数学专业的重要基础课之一,是中学代数的继续和提高,它是由多项式理论和线性代数两大部分组成。通过本课程的学习,除使学生掌握高等代数的有关知识外,还注重培养学生的抽象思维能力和严密的逻辑推理能力。
高等代数是代数学发展到高级阶段的总称,它包括许多分支。现在大学里开设的高等代数,一般包括两部分:线性代数初步 、多项式代数。
高等代数在初等代数的基础上研究对象进一步的扩充,引进了许多新的概念以及与通常很不相同的量,比如最基本的有集合、向量和向量空间等。这些量具有和数相类似的运算的特点,不过研究的方法和运算的方法都更加繁复。
集合是具有某种属性的事物的全体;向量是除了具有数值还同时具有方向的量;向量空间也叫线性空间,是由许多向量组成的并且符合某些特定运算的规则的集合。向量空间中的运算对象已经不只是数,而是向量了,其运算性质也有很大的不同了。 也可以这样说,高等代数就是初等代数的进化,比初等算数更加全面。线性代数学科和矩阵理论是伴随着线性系统方程系数研究而引入和发展的。
十七世纪日本数学家关孝和提出了行列式(determinant)的概念,他在1683年写了一部叫做《解伏题之法》的著作,意思是“解行列式问题的方法”,书里对行列式的概念和它的展开已经有了清楚的叙述。1848年,英格兰的J.J. Sylvester首先提出了矩阵(matrix)这个词,它来源于拉丁语,代表一排数。
解析几何
先修课程要求:初等数学。
课程简介:本课程是我院的主要基础课程之一,主要讲授矢量代数、空间直线、平面、锥面、旋转曲面与二次曲线、二次曲面的基本性质。通过本课程的教学,为学生学习其他课程打下必要的基础,并能在较高理论水平的基础上处理实际工作中的几何问题。
系指借助坐标系,用代数方法研究集合对象之间的关系和性质的一门几何学分支,亦叫做坐标几何。
解析几何包括平面解析几何和立体解析几何两部分。平面解析几何通过平面直角坐标系,建立点与实数对之间的一一对应关系,以及曲线与方程之间的一一对应关系,运用代数方法研究几何问题,或用几何方法研究代数问题。17世纪以来,由于航海、天文、力学、经济、军事、生产的发展,以及初等几何和初等代数的迅速发展,促进了解析几何的建立,并被广泛应用于数学的各个分支。在解析几何创立以前,几何与代数是彼此独立的两个分支。解析几何的建立第一次真正实现了几何方法与代数方法的结合,使形与数统一起来,这是数学发展史上的一次重大突破。
笛卡尔的《几何学》探讨方程的根的性质。后世的数学家和数学史学家都把笛卡尔的《几何学》作为解析几何的起点。从笛卡尔的《几何学》中可以看出,笛卡尔的中心思想是建立起一种“普遍”的数学,把算术、代数、几何统一起来。他设想,把任何数学问题化为一个代数问题,在把任何代数问题归结到去解一个方程式。 为了实现上述的设想,笛卡尔从天文和地理的经纬制度出发,指出平面上的点和实数对(x,y)的对应关系。x,y的不同数值可以确定平面上许多不同的点,这样就可以用代数的方法研究曲线的性质。这就是解析几何的基本思想。
常微分方程
先修课程要求:数学分析、高等代数。
课程简介:本课程是数学专业必修基础课之一,以讨论常微方程的基本理论和求解方法为主要内容。它不仅具有较强的理论性,同时在自然科学、技术科学、医学、经济学以及社会学等诸多领域中有着极其广泛的应用。通过对本课程的学习,使学生弄清常微方程的基本理论和掌握各种类型方程的求解方法,初步培养学生数学建模的基本思想和方法,为后继课程提供必备的数学知识。
方程对于学过中学数学的人来说是比较熟悉的;在初等数学中就有各种各样的方程,比如线性方程、二次方程、高次方程、指数方程、对数方程、三角方程和方程组等等。这些方程都是要把研究的问题中的已知数和未知数之间的关系找出来,列出包含一个未知数或几个未知数的一个或者多个方程式,然后取求方程的解。但是在实际工作中,常常出现一些特点和以上方程完全不同的问题。
方程对于学过中学数学的人来说是比较熟悉的;在初等数学中就有各种各样的方程,比如线性方程、二次方程、高次方程、指数方程、对数方程、三角方程和方程组等等。这些方程都是要把研究的问题中的已知数和未知数之间的关系找出来,列出包含一个未知数或几个未知数的一个或者多个方程式,然后取求方程的解。
但是在实际工作中,常常出现一些特点和以上方程完全不同的问题。比如:物质在一定条件下的运动变化,要寻求它的运动、变化的规律;某个物体在重力作用下自由下落,要寻求下落距离随时间变化的规律;火箭在发动机推动下在空间飞行,要寻求它飞行的轨道,等等。
物质运动和它的变化规律在数学上是用函数关系来描述的,因此,这类问题就是要去寻求满足某些条件的一个或者几个未知函数。也就是说,凡是这类问题都不是简单地去求一个或者几个固定不变的数值,而是要求一个或者几个未知的函数。
解这类问题的基本思想和初等数学解方程的基本思想很相似,也是要把研究的问题中已知函数和未知函数之间的关系找出来,从列出的包含未知函数的一个或几个方程中去求得未知函数的表达式。但是无论在方程的形式、求解的具体方法、求出解的性质等方面,都和初等数学中的解方程有许多不同的地方。
在数学上,解这类方程,要用到微分和导数的知识。因此,凡是表示未知函数的导数以及自变量之间的关系的方程,就叫做微分方程。
实变函数
先修课程要求:数学分析。
课程简介:本课程主要讲授集合、点集的基本概念、n维空间中的Lebesgue测度、Lebesgue积分、L2型空间的几何性质等实变函数论的基本知识。通过本课程的教学,使学生掌握近代分析的基本思想,加深对数学分析及中学数学有关内容的理解,为进一步学习和钻研现代数学理论打下初步基础。
以实数作为自变量的函数就做实变函数,以实变函数作为研究对象的数学分支就叫做实变函数论。它是微积分学的进一步发展,它的基础是点集论。所谓点集论,就是专门研究点所成的集合的性质的理论,也可以说实变函数论是在点集论的基础上研究分析数学中的一些最基本的概念和性质的。比如,点集函数、序列、极限、连续性、可微性、积分等。实变函数论还要研究实变函数的分类问题、结构问题。实变函数论的内容包括实值函数的连续性质、微分理论、积分理论和测度论等。
十九世纪初,曾经有人试图证明任何连续函数除个别点外总是可微的。后来,德国数学家维尔斯特拉斯提出了一个由级数定义的函数,这个函数是连续函数,但是维尔斯特拉斯证明了这个函数在任何点上都没有导数。这个证明使许多数学家大为吃惊。
由于发现了某些函数的奇特性质,数学家对函数的研究更加深入了。人们又陆续发现了有些函数是连续的但处处不可微,有的函数的有限导数并不黎曼可积;还发现了连续但是不分段单调的函数等等。这些都促使数学家考虑,我们要处理的函数,仅仅依靠直观观察和猜测是不行的,必须深入研究各种函数的性质。比如,连续函数必定可积,但是具有什么性质的不连续函数也可积呢?如果改变积分的定义,可积分条件又是什么样的?连续函数不一定可导,那么可导的充分必要条件又是什么样的?
上面这些函数性质问题的研究,逐渐产生了新的理论,并形成了一门新的学科,这就是实变函数。
概率论与数理统计
先修课程要求:数学分析、高等代数。
课程简介:本课程是我院的必修课程。概率与统计是研究随机现象的一门数学学科,它已广泛地应用于工农业生产和科学技术之中,并与其它数学分支互相渗透与结合。通过本课程的教学,使学生熟练地掌握古典概率的知识,初步掌握处理随机现象的基本知识和方法,为进一步学习现代数学知识打下基础。
是数学的一个有特色且又十分活跃的分支,一方面,它有别开生面的研究课题,有自己独特的概念和方法,内容丰富,结果深刻;另一方面,它与其他学科又有紧密的联系,是近代数学的重要组成部分。由于它近年来突飞猛进的发展与应用的广泛性,目前已发展成为一门独立的一级学科。概率论与数理统计的理论与方法已广泛应用于工业、农业、军事和科学技术中,如预测和滤波应用于空间技术和自动控制,时间序列分析应用于石油勘测和经济管理,马尔科夫过程与点过程统计分析应用于地震预测等,同时他又向基础学科、工科学科渗透,与其他学科相结合发展成为边缘学科,这是概率论与数理统计发展的一个新趋势。
20世纪初完成的勒贝格测度与积分理论及随后发展的抽象测度和积分理论,为概率公理体系的建立奠定了基础。在这种背景下柯尔莫哥洛夫1933年在他的《概率论基础》一书中首次给出了概率的测度论式定义和一套严密的公理体系。他的公理化方法成为现代概率论的基础,使概率论成为严谨的数学分支。
当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言,把它表述为数学式子,也就是数学模型,然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题,并接受实际的检验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。
复变函数
先修课程要求:数学分析。
课程简介:复变函数论是本科数学专业的一门重要基础课程,其理论和方法在数学的其他领域,以及物理、力学、工程技术等中都有着广泛的应用。通过本课程的教学,使学生掌握复变函数论的基本理论和方法,获得独立地分析和解决问题的能力。同时,使学生深刻理解与本课相关的若干中学数学内容,有助于指导中学数学教学。
以复数作为自变量的函数就叫做复变函数,而与之相关的理论就是复变函数论。解析函数是复变函数中一类具有解析性质的函数,复变函数论主要就研究复数域上的解析函数,因此通常也称复变函数论为解析函数论。
复数的概念起源于求方程的根,在二次、三次代数方程的求根中就出现了负数开平方的情况。在很长时间里,人们对这类数不能理解。但随着数学的发展,这类数的重要性就日益显现出来。复数的一般形式是a+bi,其中i是虚数单位。
复变函数论不但在其他学科得到了广泛的应用,而且在数学领域的许多分支也都应用了它的理论。它已经深入到微分方程、积分方程、概率论和数论等学科,对它们的发展很有影响。复变函数论主要包括单值解析函数理论、黎曼曲面理论、几何函数论、留数理论、广义解析函数等方面的内容。
数学模型
先修课程要求:微分方程、概率统计、计算机基础等。
课程简介:本课程讨论建立数学模型的全过程和基本方法,主要涉及经济与管理、社会与人文、工业与科技、生态与环境、体育卫生与医疗等非物理领域的数学模型,目的在于培养学生对于实际问题的“数学化”能力,洞察问题的“直觉”能力及数学知识和现代技术手段的应用能力。
数学建模是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模。
初等数学研究
先修课程要求:初等数学。
课程简介:本课程在内容上对中学代数的一些重点内容予以适当加深和拓广,在方法上予以系统总结,注意介绍一些新的方法。对解题方法作一定的探讨,力图用高等数学的观点指导解决初等代数问题。通过本课程的教学, 使学生熟悉和掌握中学教学的基本内容、基本结构以及解题的基本技能和技巧,提高分析研究中学数学教材的能力。
数学教学法
先修课要求:中学数学。 内容简介:《数学教学法》对中学教材(包括教科书和教师用书)进行教学法分析,其目标是为师范院校的学生能胜任教学工作奠定基础。本课程对中学教材进行分模块的分析,按“教学目标”、“教学内容”、“数学思想方法”、“教材的理解与处理”四方面进行展开,为师范院校的学生更好地掌握教材提供帮助,其中“数学思想方法”为数学思想方法教学提供素材,“教材理解与处理”包括对教师用书的理解和使用,其内容是对教师用书的阐述和补充。揭示21世纪数学教育的全新理念,继承和发展了中国数学教育的优良传统,适应了新一轮基础教育课程改革的需要。针对中学数学教育的现实问题,研究中学数学教育的基本规律,以指导学生的数学教学提高学生综合能力。通过学习本门课程,使学生能够理解和掌握当代数学教育的基本理论,明确数学教学目的,数学教育的模式,并学会编写教案,走上讲台。初步获得分析和处理中学教材和相应教学能力。
数学教学法是研究数学教学的原理和方法,分科教学法之一。数学教学法随着师范教育的兴起而产生、形成和发展。 1904年 1月 13日,清政府颁布的《奏定初级师范学堂章程》中规定:在算学教学中兼教算术及几何代数之次序方法。同年颁布的《奏定优级师范学堂章程》,把包括算学教授法在内的各科教授法列为必修课。辛亥革命后,随着师范教育的发展,数学教学法形成为独立的学科。中华人民共和国成立后,在高等师范院校数学系科里,普遍设有数学教学法课程,并编写了一些教材。数学教学法的内容一般包括:教学的目的和任务、教学内容和教材体系、教学过程和教学原则、教学方法和教学手段,教学的组织,教学质量的检查和评价、数学的课外活动和数学竞赛、数学教学的研究设计等。同时,也包括研究数学的有关分支学科的教材和教学方法。
数学教学法目前较多是研究中小学数学教学法,高等学校数学教学法的研究还处于开创阶段。数学教学法既是一门理论学科,又是一门实践性很强的学科。它的研究方法一般有两种:①总结行之有效的先进的数学教学经验,上升到理论高度,而后用于指导数学教学实践。②针对目前仍存在的问题,开展调查研究,设计解决问题的最佳具体方案,进行典型试验,再总结经验逐步推广,最后上升到理论。
初等数论
先修课程要求:高等代数等
课程简介:本课程系统地讲授初等数论基础知识。主要内容包括:整数,不定方程,同余,同余式,平方剩余,原根与指标,连分数,代数数与超越数,数论函数与质数分布。
是研究数的规律,特别是整数性质的数学分支。它是数论的一个最古老的分支。它以算术方法为主要研究方法,主要内容有整数的整除理论、同余理论、连分数理论和某些特殊不定方程。 换言之,初等数论就是用初等、朴素的方法去研究数论。另外还有解析数论(用解析的方法研究数论)、代数数论(用代数结构的方法研究数论)。
中国古代对初等数论的研究有着光辉的成就,《周髀算经》、《孙子算经》、《张邱建算经》、《数书九章》等古文献上都有记载。孙子定理比欧洲早500年, 西方常称此定理为中国剩余定理,秦九韶的大衍求一术也驰名世界。初等数论不仅是研究纯数学的基础,也是许多学科的重要工具。它的应用是多方面的,如计算机科学、组合数学、密码学、信息论等。如公开密钥体制的提出是数论在密码学中的重要应用。
费马在古典数论领域中的成果很多,比如提出了不定方程无解证明的无穷递降法,引入了费马数等等。
引入欧拉函数,得到著名的欧拉定理——费马小定理推广;研究了连分数展开问题;用解析方法证明了素数无限;讨论平方和问题及哥德巴赫猜想——加性数论内容。
高斯被誉为“数学王子”。解决了正多边形尺规作图问题,将它和费马数联系起来。《算术研究》提出了同余理论,讨论了平方剩余问题,发现了二次互反律。高斯提出了著名的素数定理(当时是猜想),研究了指标和估计问题——表示论的雏形。
近世代数
先修课程要求:高等代数。
课程简介:本课程主要讲授映射与代数运算、同态与同构、群、环、域和整环里的因子分解。通过本课程的教学,使学生掌握初步的理论和方法,以便能深入理解中学代数内容,并为进一步学习提高打下基础。
近世代数即抽象代数。 代数是数学的其中一门分支,当中可大致分为初等代数学和抽象代数学两部分。初等代数学是指19世纪上半叶以前发展的方程理论,主要研究某一方程〔组〕是否可解,如何求出方程所有的根〔包括近似根〕,以及方程的根有何性质等问题。法国数学家伽罗瓦〔1811-1832〕在1832年运用「群」的思想彻底解决了用根式求解代数方程的可能性问题。他是第一个提出「群」的思想的数学家,一般称他为近世代数创始人。他使代数学由作为解方程的科学转变为研究代数运算结构的科学,即把代数学由初等代数时期推向抽象代数即近世代处理数学问题的应用软件。它为计算机解决现代科学技术各领域中所提出的数学问题提供求解手段。数学软件又是组成许多应用软件的基本构件。
数学软件
先修课要求:高等数学。
内容简介:数学软件是四年制数学与应用数学专业选修的专业课程。主要介绍一种常见的数学软件(如Maple,Mathematica,Matlab)的用法,并通过实例展现计算机和数学软件在数学教学与研究中的作用。为学习数学专业课程(如数学分析、高等代数、数理统计等)的公式推导和数值计算提供了有利的工具。
数学软件由算法标准程序发展而来, 大致形成于70年代初期。随着几大数学软件工程的开展,如美国的NATS工程,人们探索了产生高质量数学软件的方式、方法和技术。经过长期积累,已有丰富的、涉及广泛数学领域的数学软件。某些领域,如数值代数、常微分方程方面的数学软件已日臻完善。其他领域也有重要进展,如偏微分方程和积分方程等。是专门用来进行数学运算、数学规划、统计运算、工程运算、绘制数学图形或制作数学动画的软件。这些数学软件已成为算法研究、科学计算和应用软件开发的有力工具。
模糊数学
先修课要求:数学建模等
模糊数学又称Fuzzy 数学,是研究和处理模糊性现象的一种数学理论和方法。
1965年以后,在模糊集合、模糊逻辑的基础上发展起来的模糊拓扑、模糊测度论等数学领域的统称。是研究现实世界中许多界限不分明甚至是很模糊的问题的数学工具。在模式识别、人工智能等方面有广泛的应用。在1965 年美国控制论学者L.A.扎德发表论文《模糊集合》,标志着这门新学科的诞生。现代数学建立在集合论的基础上。一组对象确定一组属性,人们可以通过指明属性来说明概念,也可以通过指明对象来说明。符合概念的那些对象的全体叫做这个概念的外延,外延实际上就是集合。一切现实的理论系统都有可能纳入集合描述的数学框架。经典的集合论只把自己的表现力限制在那些有明确外延的概念和事物上,它明确地规定:每一个集合都必须由确定的元素所构成,元素对集合的隶属关系必须是明确的。对模糊性的数学处理是以将经典的集合论扩展为模糊集合论为基础的,乘积空间中的模糊子集就给出了一对元素间的模糊关系,对模糊现象的数学处理就是在这个基础上展开的。
泛函分析
先修课程要求:数学分析等
课程简介:本课程主要讲授距离空间和拓扑空间、赋范线性空间、有界线性算子、Hilbert空间、拓扑线性空间以及Banach代数等。
代数学、几何学、分析数学是数学的三大基础学科,数学的各个分支的发生和发展,基本上都是围绕着这三大学科进行的。
代数学与另两门学科的区别,主要在以下两点:
首先,代数运算是有限次的,而且缺乏连续性的概念。也就是说,代数学主要是关于离散性的。尽管在现实中连续性和不连续性是辩证的统一的,但是为了认识现实,有时候需要把它分成几个部分,然后分别地研究认识,再综合起来,就得到对现实的总的认识。这是我们认识事物的简单但是科学的重要手段,也是代数学的基本思想和方法。代数学注意到离散关系,并不能说明这时它的缺点,时间已经多次、多方位的证明了代数学的这一特点是有效的。
其次,代数学除了对物理、化学等科学有直接的实践意义外,就数学本身来说,代数学也占有重要的地位。代数学中发生的许多新的思想和概念,大大地丰富了数学的许多分支,成为众多学科的共同基础。
很多人把高等代数和线性代数混为一谈,但其实高等代数是大学数学专业开设的专业课,线性代数是大学中除了数学专业以外的理科,工科和部分医科专业开设的课程。
第三篇:结构课程设计总结
结构课程设计心得
回顾这此次结构课程设计,至今我仍感慨颇多,的确,从开始着手做,从理论到实践,在这一周的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,比如对单向板肋形楼盖进行整体设计计算,包括单向板的设计计算、次梁的设计计算、主梁的设计计算、绘制楼盖的结构布置图、次梁与主梁的模板配筋图等等
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在朱老师的辛勤指导下,终于游逆而解。同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!
第四篇:可倾瓦结构介绍
生产培训教案
主 讲 人: 技 术 职 称:
所在生产岗位:本体调速班
讲课时间: 2006年 8 月15日
生 产 培 训 教 案
培训题目:可倾瓦的结构介绍
培训目的:熟悉可倾瓦的工作原理、基本结构、掌握可倾瓦的检修技能。
内容摘要:
1、可倾瓦的工作原理
2、可倾瓦的基本结构.
3、可倾瓦的检修注意事项.
培训内容:
1号轴承(高压缸前轴承) 高压缸前轴承为可倾瓦型,如图45所示,它用于支承高压转子,适用于因温度变化而引起标高变化,同时又能保持良好对中,它的抗油膜振荡的稳定性较圆柱轴承好。它由孔径镗到一定公差的4块浇有轴承合金的钢制瓦块(1)而组成自位式轴承。各瓦块均支承在轴承壳体(2)内,并有自位垫块(3)定位,自位垫块可确定各瓦块的位置,内垫块(4)与自位垫块(3)的球面相接触,作为可倾瓦块(1)摆动的支点,自位垫块(3)的平端与外垫块(5)紧贴,而外垫块(5)可磨成需要的厚度以维持其要求的间隙。轴承壳体制成两半,与轴承座水平中分面成10‘倾斜,用销(6)定位。轴承壳体置于前轴承座下部和轴承盖上半内孔之槽内。该内孔槽确定了轴承的轴向位置,销(7)则用来固定周向位置,瓦块(1)和垫块(3)(4)(5)均由1至4编号、打印,并于轴承壳体上相应地标出编号,以便检修后仍能装于原来相应之位置上,每一瓦块两端之临时螺栓(8)连接于轴承壳体上,组装和运送时将瓦块固定就位,但于总装时需拆去,旋入螺塞封住,润滑油经母管通过四个节流孔接头(如图45A向所示)进入轴承瓦块,上半两瓦块背部有弹簧
生
产 培 训 教 案
(9),以防止瓦块的进油边与转子轴颈发生制动现象。这两块轴承合金的瓦块进油边需修斜。
调整轴承瓦块需注意下列几点:
a 外垫块(5)与自位垫块(3)相接触的面积不得小于75%。 b 用深度分厘卡测量由轴承壳体(2)外表面到外垫块(5)平面的距离,记为A。
c 用同一深度分厘卡测量由轴承壳体(2)外表面到自位垫块(3)平面的距离,记为B。
d 外垫块(5)的厚度T=B—A一(瓦块与轴之间隙)。 e 为便于检查,将螺杆放入孔W(起吊孔)内,使瓦块(1)径向往外移动,用塞尺测得瓦块和轴颈之间的间隙,若比要求之间隙超过±0.05毫米,则外垫块(5)必须重磨或更换。
挡油环(10)制成两半,中分面以螺栓固定为一体,用限位销(11)防止挡油环转动,润滑油经瓦块后,由两侧挡油环(10)的排油孔泄出,返回前轴承座,轴承下半两块瓦块内装有热电偶,以测量瓦块合金温度,热电偶引出线经轴承壳体下部两螺孔引出。 3.11.3
2、3号轴承(高压缸后轴承、中压缸前轴承) 如图46所示的可倾瓦轴承是由4块垫块支承的可倾瓦轴承。它主要由支架、轴承壳体、油封环和把孔径镗到一定公差的4块浇,有巴氏合金的钢制瓦块组成。支架(1)分成上下两半,下半两侧安置在轴承座上,借助垫片(9)、(10)、(11)、(12)调整轴承的中心位置。轴承中心位置按要求调整后,用螺纹销(5)将 螺钉(8)固定。轴承壳体(15)安置在支架的槽内,用圆住销(16)防止轴承壳体在支架内转动。4块可倾瓦装在轴承壳体内,并以球面垫块(13)来支承和定位,垫块的球形表面与位于各瓦块中心的垫片(14)接触,这样就可以允许轴承转动和转子自动对中。上半两瓦带有防止瓦块进油边与转子轴颈发生制动现象的弹簧。
各瓦块(2)、垫片(9)、(10)、(11)、(12)和垫块(13)、(14)
生
产 培 训 教 案
均需编号,并把相应的编号标在轴承壳体和支架上,以便在检修后仍能将它们装配在原来的相应位置,保证检修前后的中心位置不变。
每一瓦块采用靠近它的各自端部的临时螺栓连接在轴承壳体上,在装入转子前,这些螺栓必须拆除并旋入螺塞以防漏油。旋入的螺塞必须低于轴承壳体的表面或与之齐平。
轴承润滑用油自支架一侧的进油管进入后,沿着轴承壳体的外缘分别从配有孔板的底部及两侧进入轴承,润滑油亦能通过轴承壳体顶部的两只中9孔中进入。
轴承支架两端均装有挡油环以防止润滑油大量泄漏,正常的泄油从挡油环下部排入轴承座。
测轴瓦金属温度用的热电偶线通过一端挡油环下半的孔引出,而另一端挡油环上相应的孔必须用螺塞堵住,以防泄油。 3.11.4 4号轴承(中压缸后轴承) 中压缸后轴承亦为可倾瓦型,如图47所示。
它为由4块垫块(1)支承的自位式轴承。
同样由一钢制之轴承壳体(2)和将孔径镗到一定公差的4块浇有轴承合金的钢制瓦块(3)所组成,具有径向调整之作用。
轴承壳体(2)制成两半,在水平中分面处用销(4)定位,4块瓦块(3)均置于壳体(2)并以球面垫块(5)来支承和定位,球面垫块(5)的球形表面与内垫块(6)相接触,这样可允许瓦块(3)摆动。
轴承壳体(2)外圆处由4块钢制垫块(1)支承于轴承座内孔,在垫块(1)与壳体(2)之间的垫片(7)是用来垂直地和水平地移动轴承,使转子准确地在汽缸中定位,止动销(8)为防止轴承在轴承座内转动之用。
瓦块(3)内垫块(6)球面垫块(5)和垫块(1)均需由1至4编号、打印,在壳体(2)上,打上相应之号码,以便检修后,仍能装于原来相应的位置上。
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每块瓦块两端的临时螺栓(9)连接于轴承壳体(2)上,总装时需拆去,旋入螺塞封住,上半两块瓦块背部有弹簧(10),以防止瓦块进油边与转子轴颈产生制动现象。润滑油通过轴承下半底部垫块(11)之中心孔进入轴承壳体之下部,然后,轴向进入壳体两端之环形通道,再通过径向孔进入瓦块,润滑油沿轴颈分布,且由两侧的挡油环(12)之排油孔泄出,而返回轴承座。限位销(13)用来防止挡油环(12)转动。轴承下半两块瓦内装有热电偶,以测量瓦块轴承合金的温度。热电偶引线经油 封体(14)下半的两螺孔引出。
调整轴承瓦块需注意下列几点:
a 调整轴承下半部两块垫块下之垫片(由几片组合而成)应符合转子轴颈与瓦块间之间隙,然后,以同样厚度之整体衬垫代之。 b 调整底部垫块(11)之垫片(15)使底部垫块(11)与轴承座之间有0~0.03毫米的间隙。
c 调整轴承上半部两块垫块之垫片,即增加垫片之厚度,使垫块与轴承座上盖之间有0.03毫米的过盈。
注意:由于轴承垫块(1)与水平中心线成45~的位置,因此轴承的垂直和水平位移不等于垫片厚度之改变。而垫片厚度和轴承位移之间尚有一个常量为0.7之换算关系。
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产 培 训 教 案
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练习题:
1、简述可倾瓦的基本结构。
2、调整轴承瓦块需注意那几点?
参考资料:
职业技能鉴定指导书-汽轮机本体检修
第五篇:钢结构课程总结
在大三的第一学期我们在老师的带领下学习了钢结构这门课,虽然只有短短的的六周时间,但我们也掌握了许多重要知识,对钢结构的特点,强度、稳定等验算、连接方式等都有了进一步的了解与掌握。学习的过程中不仅学习了新的知识概念,更多的还是掌握的新的解题方法,形成了新的解题思想。了解了钢结构的一些基本知识,这对我们今后的专业入门有极大的帮助。
一、钢结构的概述
由型钢和钢板连接成基本构件,然后运至现场组装成整体结构形式,称为钢结构。
1 钢结构特点
材料的强度高,塑性和韧性好;钢结构构件断面小、自重轻;钢结构制作简便,加工周期短;钢结构材质性能均匀,易于检测和控制,可靠性高;钢结构建筑易于改造,原料可重复使用,节省资源,环保资源;钢结构建筑可以实现大跨度、大空间结构;耐腐蚀性能差,涂料维护费用高;钢材耐热但不耐火。 2钢结构的合理应用范围
①大跨度结构;②重型厂房结构;③受动力荷载影响的结构;④可拆卸的结构;⑤高耸结构和高层建筑;⑥容器和其他构筑物;⑦轻型钢结构。
3建筑钢结构的结构形式
单层钢结构(重型钢结构)工业厂房;大型空间(大跨度)钢结构;高层钢结构;高耸结构;桥梁钢结构;轻钢结构;住宅钢结构;容器和其它构筑物。
4钢结构的极限状态
《钢结构设计规范》除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。
(1)承载能力极限状态:包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆。
(2)正常使用极限状态:包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部损坏。
二、钢结构的材料 1 对钢结构用钢的基本要求:
(1)较高的抗拉强度,和屈服点;
(2)较高的塑性和韧性;
(3)良好的工艺性能;
(4)根据具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境
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钢结构课程总结
的能力。
2 钢材的主要性能:
(1)强度性能
比例极限;屈服点;抗拉强度或极限强度。
(2)塑性性能
伸长率:试件被拉断时的绝对变形值与试件原标距之比的百分数,称为伸长率。
(3)冷弯性能
冷弯性能由冷弯试验确定。试验时使试件弯成l80°,如试件外表面不出现裂纹和分层,即为合格。冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
(4)冲击韧性
韧性是钢材强度和塑性的综合指标。由于低温对钢材的脆性破坏有显著影响,在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(20℃)冲击韧性指标,还要求具有负温(0℃、-20℃或-40℃)冲击韧性指标,以保证结构具有足够的抗脆性破坏能力。 3 钢材的选择
选择钢材时考虑的因素有:
(1)结构的重要性:重要结构应考虑选用质量好的钢材;一般工业与民用建筑结构,可选用普通质量的钢材。
(2)荷载情况:直接承受动力荷载的结构和强烈地震区的结构,应选用综合性能好的钢材;一般承受静力荷载的结构则可选用价格较低的Q235钢。
(3)连接方法:焊接结构对材质的要求应严格一些。
(4)结构所处的温度和环境:在低温条件下工作的结构,尤其是焊接结构,应选用具有良好抗低温脆断性能的镇静钢。
(5)钢材厚度:厚度大的焊接结构应采用材质较好的钢材。
三、构件的截面承载力—强度 1 轴心受力构件的强度计算
(1) 轴心受力构件的强度是以截面的平均应力达到钢材的屈服点为承载力极限状态。
Nf A 构件以净截面的平均应力达到屈服强度为强度极限状态。设计时应满足
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钢结构课程总结
(2)轴心受力构件的刚度计算
Nf An轴心受力构件的刚度是以限制其长细比保证
[]
2 受弯构件的强度和刚度
(1)梁的抗弯强度应满足:
单向弯曲:fyMxf xWxR 双向弯曲:MyMxf xWnxyWnyMx、My ——梁截面内绕x、y轴的最大弯矩设计值 Wnx、Wny ——截面对x、y轴的净截面模量;
x、y ——截面对x、y轴的有限塑性发展系数; f ——钢材抗弯设计强度 ;
(2)梁的抗剪强度:VySxIxtfv
Vy ——计算截面沿腹板平面作用的剪力;
Sx ——计算剪应力处以上或以下毛截面对中和轴的面积矩; Ix——毛截面惯性矩; fv——钢材抗剪设计强度;
t——计算点处板件的厚度。 3 轴心受压构件的整体稳定
(1)理想轴心受压构件的屈曲形式
理想轴心受压构件可能以三种屈曲形式丧失稳定: ①弯曲屈曲
双轴对称截面构件最常见的屈曲形式。
②扭转屈曲
长度较小的十字形截面构件可能发生的扭转屈曲。 ③弯扭屈曲
单轴对称截面杆件绕对称轴屈曲时发生弯扭屈曲。
(2)理想轴心受压构件的弯曲屈曲临界力
若只考虑弯曲变形,临界力公式即为著名的欧拉临界力公式,表达式为
π2EIπ2EANE22
l (3)轴心受压构件的局部稳定
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钢结构课程总结
一般组成轴心受力构件的板件的厚度与板的宽度相比都较小,如果这些板件过薄,则在压力作用下,板件将离开平面位置而发生凸曲现象,这种现象称为板件丧失局部稳定。
四、钢结构的连接
1 螺栓连接
(1)普通螺栓连接
普通螺栓分为A、B、C三级。A级与B级为精制螺栓,C级为粗制螺栓。A、B级精制螺栓表面光滑,尺寸准确,对成孔质量要求高,制作和安装复杂,价格较高,已很少在钢结构中采用。A、B级精制螺栓的区别仅是螺栓杆长度不同。C级螺栓一般可用于沿螺栓轴受拉的连接中,以及次要结构的抗剪连接或安装时的临时固定杆。
(2)高强度螺栓连接
高强度螺栓连接有摩擦型连接和承压型连接两种类型
①摩擦型连接:只依靠被连接板件间强大的摩擦力传力,以摩擦力被克服作为连接承载力的极限状态。为了提高摩擦力,对被连接件的接触面应进行处理。
②承压型连接:允许接触面发生相对滑移,以栓杆被剪坏或被承压破坏作为连接承载力的极限状态。
高强度螺栓性能等级包括8.8级和10.9两种。摩擦型连接的螺栓孔径比螺栓公称直径d大1.5-2.0mm,承压型连接的螺栓孔径比螺栓公称直径d大1.0-1.5mm;承压型连接的承载力比摩擦型连接高,可节约螺栓。但剪切变形大,故不得用于承受动力荷载的结构中。 2 焊接
钢结构中一般采用的焊接方法有:电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等。
(1)焊缝连接的优缺点
①优点:焊件间可直接相连,构造简单,制作加工方便;不削弱 截面,用料经济;连接的密闭性好,结构刚度大;可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。
②缺点:在焊缝附近的热影响区内,钢材的材质变脆;焊接残余 应力和变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感,低温时冷脆的问题较为突出。
(2)焊缝的形式
①角焊缝
角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝,直角边边长hf称为角焊缝的焊脚尺寸,he=0.7hf为直角角焊缝的计算厚度。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝,不宜用作受力焊缝(钢管结构除外)。
②对接焊缝
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钢结构课程总结
坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小(手工焊6mm,埋弧焊10mm)时,可用直边缝。对于一般厚度(t=10~20mm)的焊件可采用具有斜坡口的单边V形或V形焊缝。斜坡口和离缝c共同组成一个焊条能够运转的施焊空间,使焊缝易于焊透;钝边p有托住熔化金属的作用。对于较厚的焊件(t>20mm),则采用U形、K形和X形坡口。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。对接焊缝坡口形式的选用,应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。凡T形,十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。
五、心得小结
钢结构的发展前景广阔,奥运场馆的建设、西部大开发的实施、城市化和工业化步伐的进一步加快、重大基础设施工程的上马等等,均为中国钢结构发展提供了十分广阔的前景。中国钢结构如今无论是设计水平,还是制作安装技术,都不比国外逊色,完全可以满足我国经济发展和基本建设的需要。不过,钢结构的研究还处于起动阶段,研究力度还不够,实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决,以利于钢结构在我国健康快速持续发展。
作为建筑相关专业的学生,现阶段就应该学好理论知识,争取在今后步入社会后利用自身所学专业知识为建筑行业发展做出贡献的同时,实现自己的人生价值。
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