钢结构绪论,材料及构件构造要求及钢结构构造要求(答案).doc

C模块：钢结构1C 钢结构绪论，材料及构件构造要求及钢结构构造要求
1.衡量用于建筑结构中的钢材质量标准的力学性能指标主要有哪些?试逐一说明其意义。

答：有强度、塑性、冷弯试验、韧性和可焊性。

强度：抗拉强度是抵抗塑性破坏的重要指标，钢材的化学成分及钢材在冶炼、扎制过程中的缺陷常反映在抗拉强度上，抗拉强度的大小还直接影响钢结构抵抗反复荷载的能力。

应力- 应变曲线提供了钢材的有关量值（I）屈服点；（2）抗拉强度。

塑性：伸长率；截面收缩率。

冷弯试验：可以检验钢材能否适应构件加工制作过程中的冷作工艺，另一方面还可以暴露出钢材的内部缺陷（如颗粒组织，结晶状况，夹杂物分布和夹层情况，内部微观裂纹气泡等）, 还可以进一步检验钢材的塑性及可焊性。

韧性：韧性是指钢材抵抗冲击或振动荷载的能力，其衡量指标常用冲击韧性。

为保证结构承受动力荷载的安全，就必须要求钢材有较好的韧性。

可焊性：钢材在焊接过程中，焊缝及附近的金属要极力升温，熔化，冷却及凝固的过程。

可焊性良好的钢材，用普通的焊接方法焊接后焊缝金属及其附近的热影响区金属不产生裂纹, 并且他们的力学性能不低于母材的力学性能。

钢材的可焊性与钢材的品种，焊缝构造及所采取的焊接工艺规章有关。

2.钢材中除铁（Fe）以外，还有哪些化学元素?试简要说明这些元素对钢材性能的影响？
答：钢的主要成分是铁（Fe）。

碳素钢中铁的含量占9 9 %以上，此外尚含有碳，镒，硅以及冶炼中不易除净的有害元素硫，磷，氮，氧等。

低合金钢中，除铁，碳元素外，冶炼时还特意加入少量合金元素，如镒，硅，饥，铜，格，钥等；
这些元素对钢材的影响为，碳：钢材中含碳量增加会使钢材的屈服点和抗拉强度提高，但降低了伸长率与冲击韧性；镒：在钢材中是一种脱氧剂，常以杂质的形式留在钢中，它能提高钢材强度，但又不会过多的降低塑性和冲击韧性，镒还能与硫生成硫化镒，从而消除钢材的冷脆性和热脆性；硅：它可以提高钢的强度，同时对塑性，冷弯性能，冲击韧性及可焊性没有显著的不利影响；＜L：可以提高钢材的抗锈性能，同时不会显著降低钢的塑性；硫和磷: 硫能使钢的塑性与冲击韧性降低，并使在高温时出现裂纹。

磷使钢材的冲击韧性降低很多. 它们的含量均应严格控制；氧和氮：氧与硫相似，氮与磷相似。

3.我国建筑结构常用哪几种钢材?钢材的牌号怎样表示？《钢结构规范》对承重结构钢材选用的主要规定有哪几项？
答：有3号钢，1 6号镒钢，1 5号机钢，1 5号彘桥钢。

钢牌号表示方法由字母Q,屈服点数值（MPa）,质量等级代号（A, B, C, D）及脱氧方法代号（F, B, Z, TZ）四部分组成。

Q是屈字汉语拼音的首位字母；质量等级中以A级最差，D级最优；F, B, Z, TZ则分别是“沸”，“半气“镇”及“特，镇”汉语拼音的首位字线，分别代表沸腾钢，半镇静钢，镇静钢及特殊镇静钢。

4.型钢有哪几种类型？它们是如何表示的？
答：有热扎工字钢，普通工字钢和轻型工字钢的代号分别为I和QI,其规格以代号和截面高度*翼缘宽度*腹板厚度表示。

H形钢，热扎H形钢又分为宽翼缘H形钢，窄翼缘H形钢及H形钢钢柱，其代号分别为：HK,
HZ, HU。

热扎H形钢的规格以代号和截面高度*翼缘宽度*腹板厚度表示。

热扎槽钢，规格以代
号和截面高度*翼缘宽度*腹板厚度表示。

热扎角钢，角钢代号为L,其规格用代号和长肢宽度*肢厚度表示。

冷弯薄壁型钢，冷弯薄壁型钢有各种截面。

5.焊条型号怎样表示?钢结构所用焊条是根据什么原则选用的？
答：焊条型号有碳钢焊条，如表示为E 4 3 ( 5 0 ) X X。

其中E代表焊条，4 3 ( 5 0 ) 代表熔敷金属抗拉强度最小值4 3 kg/mm A2或5 0 kg/mnf2; X代表焊接位置，另一X代表药皮类型和焊接电流种类。

还有低合金钢焊条：如表示为E 5 0 ( 5 5 ) XX XX。

E代表焊条，50 ( 55 )代表爆敷金属抗拉最小值50kg/mm A2或55kg/mnf2, X代表焊接位置，另一X代表药皮类型和焊接电流种类，XX代表熔敷金属化学成分分类代号.
原则：《钢结构设计规范》规定，手工焊接采用的焊条应符合现行标准《碳钢焊条》(GB 5 117-85)或《低合金钢焊条》(G B 5 1 1 8 - 8 5 )的规定。

6.试述《钢结构规范》对角焊缝尺寸的规定？
答：(一)最小焊脚尺寸：角焊缝的焊脚尺寸不得小于1.5T, T为较厚焊件厚度，但对自动焊，最小焊脚尺寸可减小lmm;对T形连接的单面角焊缝，应增加lm虬当焊件厚度等于或小于4mm 时，则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同。

(%1)最大焊脚尺寸：角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍。

(%1)最小计算长度：角焊缝的最小计算长度不得小于8hf和40mm。

(%1)侧面角焊缝的最大计算长度：侧面角焊缝的最大计算长度不宜大于60hf o当大于上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。

7.什么称焊接应力，什么称焊接变形？
答：钢结构在焊接过程中，焊件局部范围加热至熔化，而后又冷却又凝固，结构经历了一个不均匀的升温冷却过程，导致焊件各部分热胀冷缩不均匀，从而在结构内产生了焊接残余变形和残余应力。

8.螺栓的性能等级是如何表示的？普通螺栓是哪几级?用何种钢材制成的？
答：螺栓统一用螺栓的性能等级来表示，如” 4.6级”，” 8. 8级”等.此处小数点前数字表示螺栓材料的是最低抗拉强度fu,小数点及以后数字表示螺栓材料的屈强比，即屈服点与最低抗拉强度的比值.钢结构采用的普通螺栓形式为大六角头形,其代号用字母M和公称直径的毫米数表示.建筑工程中常用M16,M20,M24等。

普通螺栓用Q235钢材制成的。

9.摩擦型高强螺栓与普通螺栓有何不同？
答：摩擦型以剪力达到板件接触面间可能产生最大的摩擦力为极限状态。

其螺栓杆与孔径的差值比普通螺栓小，其余与普通螺栓相同。

摩擦型高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径稍大一些。

采用高强度螺栓连接时，开孔对构件截面的削弱影响较普通螺栓连接小，有时可能无影响，这也是高强度螺栓连接的一个优点。