钢结构考试知识点
钢结构知识点总结
钢结构知识点总结一、钢结构定义和优势1、钢结构是指由钢材制成的框架结构,可以用于各种建筑和工程中。
2、钢结构的优势包括高强度、轻质、抗震性好、施工速度快、可重复利用等特点。
二、钢结构材料1、常用的钢结构材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢等。
2、不同的钢材具有不同的力学性能,可以根据具体的工程要求选择合适的材料。
三、钢结构的设计1、钢结构的设计要根据建筑的用途、荷载要求、施工条件等因素进行综合考虑。
2、设计中需要考虑结构的刚度、稳定性、承载能力等因素,以确保结构安全可靠。
四、钢结构的制造和施工1、钢结构的制造需要先加工成型,然后进行焊接和装配。
2、钢结构的施工需要考虑安全、精度和效率,通常采用现场焊接和组装的方式进行。
五、钢结构的连接1、钢结构的连接包括焊接、螺栓连接、铆接等方式,需要选择合适的连接方式来满足工程要求。
2、连接的质量对结构的安全性和稳定性有重要影响,需要进行严格控制和检测。
六、钢结构的防腐1、钢结构容易受到腐蚀的影响,需要进行防腐处理以延长使用寿命。
2、常用的防腐方法包括喷涂、镀锌、涂层等,需要根据具体环境条件进行选择。
七、钢结构的维护和保养1、钢结构需要定期进行维护和保养,以确保结构的正常运行和安全稳定。
2、维护和保养包括清洁、润滑、检查等工作,需要由专业人员进行操作。
八、钢结构的应用领域1、钢结构广泛应用于工业厂房、桥梁、船舶、石油化工设施等领域。
2、钢结构的应用可以提高建筑的安全性和稳定性,同时可以降低建筑的成本和施工周期。
九、钢结构的发展趋势1、随着技术的不断进步,钢结构的设计和施工工艺会不断改进,提高结构的安全性和可靠性。
2、钢结构的节能环保特性将会更受重视,未来可能会广泛应用于新型建筑和工程中。
综上所述,钢结构作为一种重要的建筑结构形式,具有许多优势和特点,广泛应用于各种建筑和工程中。
钢结构的设计、制造、施工、连接、防腐、维护和应用都需要专业知识和技能,希望本文的知识点总结对您有所帮助。
钢结构考试知识点
引言概述:钢结构考试是评判一个工程师专业水平的重要指标,掌握钢结构考试知识点对于工程师提高技能水平和职业发展至关重要。
本文将详细阐述钢结构考试知识点(二),旨在帮助读者全面了解并掌握相关知识,提升考试准备和应试能力。
正文内容:1.钢结构的设计原则1.1强度设计原则:1)承载能力设计原则:2)抗震设计原则:3)刚度设计原则:1.2稳定性设计原则:1)局部稳定与整体稳定:2)稳定条件:3)稳定措施:1.3使用变形极限状态的设计原则:1)变形与位移限值:2)设计变形控制:1.4疲劳和断裂设计原则:1)疲劳寿命:2)断裂安全性:3)疲劳和断裂控制措施:1.5成本和可行性设计原则:1)经济最佳设计:2)可行性设计:2.钢结构的构造形式2.1钢框架结构:1)组成和特点:2)设计要求和施工工艺:2.2钢管混凝土结构:1)组成和特点:2)设计要求和施工工艺:2.3组合结构:1)组成和特点:2)设计要求和施工工艺:2.4悬挑结构:1)组成和特点:2)设计要求和施工工艺:2.5特殊结构:1)弧形结构:2)穹顶结构:3)超高层结构:3.钢结构的连接方式3.1焊接连接:1)焊缝类型:2)焊接材料:3)焊接工艺和质量要求:3.2螺栓连接:1)螺栓材料和规格:2)连接形式和布置:3)螺栓预紧力和控制:3.3紧固件连接:1)紧固件选型和规格:2)连接形式和布置:3)紧固件的强度和控制:3.4组合连接:1)焊接和螺栓的组合:2)焊接和紧固件的组合:3)螺栓和紧固件的组合:3.5不规则连接:1)高强度螺栓连接:2)薄板连接:3)剪力连接:4.钢结构的验收标准4.1结构质量验收标准:1)表面缺陷:2)尺寸偏差和形状偏差:3)焊接质量要求:4.2构件质量验收标准:1)受力构件的检查:2)非受力构件的检查:4.3安全性验收标准:1)结构的承载能力:2)结构稳定性:3)结构的使用要求:4.4功能性验收标准:1)结构振动性能:2)结构隔热性能:3)结构的防火性能:5.钢结构的防腐蚀和防火5.1防腐蚀措施:1)涂覆防护:2)阳极保护:3)化学防护:5.2防火措施:1)防火涂料和隔热材料:2)防火构造和隔离:总结:钢结构考试知识点(二)涵盖了钢结构的设计原则、构造形式、连接方式、验收标准以及防腐蚀和防火等内容。
钢结构考试知识点
1、钢结构对钢材的要求:有较高的强度(要求钢材的抗拉强度和屈服点比较高。
屈服点高可以减小构件的截面,从而减轻重量,节约钢材,降低造价。
抗拉强度高,可以增加结构的安全储备),塑性好(不易发生脆性破坏),冲击韧性好(利于承受动力荷载),冷加工性能好,可焊性好,耐久性好。
2、钢材单项均匀受拉:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。
屈服阶段曲线上下波动,屈服荷载Ny取波动部分最低值,相应的应力成为屈服点或流限,用fy表示。
相应的应变幅成为流幅。
流幅越大,表明钢材的塑性越好。
钢材能承受的最大荷载称极限荷载,相应的应力为抗拉强度亦称极限强度,用fu表示。
剪力达到屈服点fy的0.58倍时,钢材将进入塑性状态,故钢材的抗剪强度为抗拉强度的0.58倍。
3、钢材的破坏形式:塑性破坏、脆性破坏4、疲劳破坏:钢材在连续反复荷载作用下,当作用次数达到一定的值,应力虽然还低于极限强度,甚至还低于屈服点,也会发生破坏5、影响钢材机械性能的影响因素:(1)化学因素的影响:有益元素碳硅锰钒,有害元素硫磷氧氮(2)钢材生产过程的影响,冶炼,浇铸(沸腾钢是锰作为脱氧剂,镇静钢是硅作为脱氧剂),轧制(3)时效的影响,在纯铁体中常留有一些数量极少的碳和氮的固熔物质,随着时间的增加,这些物质逐渐从纯铁体中析出,并形成碳化物和氮化物微粒,散布在晶粒的滑移面上,起着阻碍滑移的强化作用,约束纯铁体发生塑性变形。
(4)冷作硬化的影响,在重复荷载作用下,钢材弹性极限有所提高的现象称为硬化。
(5)温度的影响,当温度下降时,钢材的强度略有提高而塑性和冲击韧性有所下降(变脆)。
特别是当温度下降到某一数值时,钢材的冲击韧性突然急剧下降,试件断口发生脆性破坏,这种现象称为低温冷脆现象。
钢材由韧性状态向脆性状态转变的温度叫冷脆转变温度或冷脆临界温度。
(6)应力集中的影响(7)反复荷载作用,结构的抗力及性能都会发生重要变化,甚至会发生疲劳破坏。
6、钢材的牌号7、钢材的选用原则(即确定钢材种类及其质量等级):结构的重要性,荷载特征,连接方法,结构的工作环境温度,钢材厚度,8、结构的可靠性是指结构在规定的时间内,规定的条件(正常设计、施工、使用和维护)下,完成预定的安全性、适用性和耐久性等功能的能力。
完整版)钢结构知识点总结
完整版)钢结构知识点总结第一章:钢结构的特点和应用范围钢结构具有自重较轻、可靠性高、抗震抗冲击性好、制造工业化程度高、塑性和韧性好、密闭性好、强度高等特点。
因此,它适用于大跨度结构、高层建筑、工业建筑、轻质结构、高耸结构、活动式结构、可拆卸或移动的结构、和大直径管道等领域。
结构设计的目的是确保安全性、耐久性和适用性。
荷载效应S和结构抗力R是影响结构可靠性的重要因素,而功能函数Z=R-S则用于描述结构完成预定功能状态。
极限状态设计方法包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。
第二章:钢结构的材料钢材按照脱氧方法分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、脱氧剂硅和锰。
热轧型钢是通过加热钢锭至1200-1300度,然后通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸的钢材。
钢材的热处理方法包括淬火、正火和回火。
钢材疲劳是指在反复荷载下,在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂,属于脆性破坏。
焊接结构的应力幅和非焊接结构的应力幅和应力比是导致钢材疲劳的主要原因。
钢材的强度设计值按厚度划分是因为随着厚度或直径的减小,钢材的致密性较好,强素提高,塑性也提高,存在大缺陷的几率较小。
碳、硫和磷对钢材的性能有不同的影响。
钢结构的连接方法及其特点钢结构常用的连接方法包括焊缝连接、螺栓连接和铆接。
其中,焊缝连接适用于刚接和除直接承受动力荷载的结构外的大多数情况,具有构造简单、节约钢材、加工方便等优点,但也存在脆性增大、产生残余应力及残余变形等缺点。
螺栓连接适用于铰接,可以使用普通螺栓连接和高强度螺栓连接,具有现场作业快、容易拆除、维修方便等优点,但会增加制造工作量,削弱构件截面,比焊接多费钢材。
铆接适用于受力较小的情况下,具有塑性和韧性好、传力可靠、易于检查和保证等优点,但工艺复杂,用钢量多。
4.钢材牌号的表示方法国际上钢号的表示方法一般包括三个部分,即字首符号、钢材的强度值和钢材的质量等级。
以Q235-E43、Q345-E50、Q390、Q420-E55为例,43代表焊缝熔敷金属或对接焊缝的抗拉强度。
钢结构建筑知识点大全总结
钢结构建筑知识点大全总结一、钢结构概述1. 钢结构的定义:钢结构是使用钢材构建的建筑结构,由许多钢材构件和连接件组成。
2. 钢结构的优势:高强度、轻质、施工速度快、可循环利用、具有良好的抗震性能、灵活性强等。
3. 钢结构的应用领域:适用于高层建筑、大跨度建筑、桥梁、工厂厂房、仓库等。
二、钢结构设计1. 钢结构设计的基本原则:安全、经济、美观、实用。
2. 钢结构设计的计算依据:设计规范、荷载标准、结构材料性能等。
3. 钢结构设计的设计步骤:确定结构使用条件、分析结构荷载、进行结构计算、设计结构连接等。
三、钢结构材料1. 普通碳素钢:主要由碳和铁组成,强度较高,用于制作钢梁、钢柱等主要承重构件。
2. 合金钢:在普通碳素钢基础上添加其他合金元素,具有较高的强度和耐腐蚀性能,用于特殊工程需求。
3. 不锈钢:具有抗腐蚀性能,常用于建筑外立面、屋顶、管道等部位。
4. 铝合金:具有轻质、耐腐蚀性能,适合用于建筑屋面、幕墙等部位。
四、钢结构构件1. 钢梁:用于支撑建筑物的横向荷载,一般为工字钢、角钢等形状。
2. 钢柱:用于支撑建筑物的竖向荷载,一般为工字钢、H型钢等形状。
3. 钢桁架:用于大跨度建筑或桥梁结构,由多个梁件和柱件组成,具有良好的承载能力。
4. 钢结构连接件:用于连接钢构件的零部件,包括螺栓、焊接等方式。
五、钢结构施工1. 钢结构施工前准备:进行施工方案设计、钢材加工、安全措施等。
2. 钢结构安装:根据设计图纸进行吊装、拼装、焊接、固定等操作。
3. 钢结构质量检验:进行焊缝检测、构件尺寸、安装垂直度等质量检验。
4. 钢结构防腐处理:对钢结构进行防锈处理、防腐漆涂装等。
六、钢结构设计软件1. CAD软件:用于进行结构荷载分析、构件设计绘图等。
2. TEKLA软件:用于进行钢结构的三维建模、构件拼装设计等。
3. SAP2000软件:用于进行结构静力分析、动力分析,设计结构参数等。
七、钢结构设计规范1. 中国建筑工程钢结构设计规范:GB 50017-20032. 钢结构施工规范:GB 50205-20013. 钢结构设计规范:JGJ81-2002八、钢结构防火设计1. 钢结构防火涂料:使用含铝耐火涂料进行钢结构表面覆盖,提高防火能力。
钢结构知识点总结个人
1.钢结构的特点:钢结构是用钢板热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。
1材料的强度高塑形和韧性好2材质均匀3钢结构制造简单,施工周期短4钢结构质量较轻5耐腐蚀性差6耐热不耐火7钢结构的变形有时会控制设计2.钢结构的应用范围(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)高耸结构和高层建筑(5)轻型钢结构3.钢结构的初始缺陷:分析和设计钢结构时,必须考虑初始几何缺陷的效应。
直杆的初弯矩,对受拉构件和受压构件就有所不同。
除了几何缺陷外,钢结构还有材料缺陷。
构件在焊接,火焰切割和热轧后形成的残余应力。
4.钢结构的极限状态:钢结构的极限状态分为(承载能力极限状态)和(正常使用极限状态)两类。
前者对应于结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载变形,包括倾覆,强度破坏,疲劳破坏,丧失稳定,结构变为机动体系或出现过度的塑形变形。
后者对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,包括出现影响正常使用(或外观)的变形,振动和局部破坏等。
(强度破坏)(塑形变形能力)5.用作钢结构的钢材必须具有下列性能:1较高的强度2足够的变形能力3良好的加工性能GB50017推荐的碳素结构钢,低合金高强度结构。
6.钢材的主要性能:钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。
前者指承受外力和作用的能力,后者指受冷加工,热加工和焊接时的性能表现。
7.单项拉伸时的工作性能:比例极限,屈服点,抗拉强度,伸长率8.冷弯试验合格:一方面同伸长率符合规定一样,表示材料塑性变形能力符合要求,另一方面表示钢材的冶金质量符合要求。
9.缺口韧性值受温度影响,温度低于某值时将急剧降低10.可焊性(加工性能):钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。
11.化学成分的影响:1碳,碳含量提高,则钢材强度迅速提高,但同时钢材的塑形,韧性,冷弯性能,可焊性及抗锈蚀能力下降。
锰,它能显著提高钢材强度但不过多降低塑形和冲击韧性。
锰有脱氧作用,是弱脱氧剂。
钢结构重要知识点,都是知识点
知识点1、建筑钢材有两种可能的破坏形式塑性破坏和脆性破坏,二者的特征可从塑性变形、名义应力、断口形式三方面来理解。
影响脆性破坏的因素有有害化学元素、冶金缺陷等,但总的来看,钢材的质量、应力集中和低温的影响比较大。
防止脆性破坏必须合理设计、正确制造和正确使用三者的相互配合。
2、钢材的σ-ε曲线在下列标准条件下获得的:Ⅰ)标准试件(无应力集中);Ⅱ)静荷载一次拉伸到破坏;Ⅲ)试验温度为20°C。
按建筑钢材的σ-ε曲线其工作可分为弹性、弹塑性、塑性和强化四个阶段,并将其简化成理想弹塑性体。
从拉伸试验得到抗拉强度fu、屈服强度fy、伸长率δ5三个钢材基本性能指标,fu、fy是静力强度指标,δ5是钢材在静荷载作用下塑性性能指标。
承重结构钢材都应具有这三个指标合格的保证,对重要或需要冷加工的构件,其钢材尚应具有冷弯试验的合格保证。
3、冲击韧性Cv冲击韧性Cv是表示钢材在动力荷载作用下抵抗脆性断裂能力指标,对直接承受较大动力荷载的结构应提出相应冲击韧性要求。
4、应力钢材在静荷载作用下,单向应力时,要求截面最大应力不超过屈服点;复杂应力状态时,要求折算应力δeq不超过fy。
5、理解各种因素对钢材性能的不利影响对化学成分要分清有利元素和有害元素,应特别注意碳、硫、磷的影响。
重视应力集中产生的影响,其后果是导致局部产生双向或三向受拉的应力状态,使钢材变脆。
应通过合理的构造措施(如平缓过度)尽量避免应力集中。
6、正确选择钢材和提出合理指标要求规范推荐Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq钢为承重结构钢,理解它们牌号的表示方法,冶金工厂对材质应保证的项目和能附加保证的项目,掌握根据设计结构的具体条件正确选择钢材和提出合理指标要求的方法。
附:钢结构牌号钢结构牌号GB/T5613-1995标准中对铸钢规定了两种牌号表示方法1)以屈服强度和抗拉强度力学性能为主的牌号表示方法,如ZG200-400等。
一级注册结构工程师钢结构知识点
一级注册结构工程师钢结构知识点一、知识概述《一级注册结构工程师钢结构知识点》①基本定义:钢结构呢,就是主要由钢材组成的结构。
像我们看到的那些高大的钢结构建筑,支撑它们的骨架就是用钢材建造的。
钢材有很好的强度和韧性,能撑起很大的重量。
②重要程度:在结构工程里那可是相当重要。
很多大型建筑、桥梁都离不开它。
因为钢结构可以实现大跨度、大空间的建筑要求,而且建设速度比较快。
③前置知识:得先掌握材料力学的基础知识,像应力、应变那些概念。
还有建筑力学、结构设计原理的一些基本概念也得懂。
④应用价值:在实际中应用非常广泛。
比如大城市里那些超高层写字楼,用钢结构可以在有限的地基上建得很高;还有桥梁,像那种跨江、跨海大桥,钢结构能保障桥的跨度和载重能力。
二、知识体系①知识图谱:钢结构知识点在结构工程学科里就像大树的一根粗壮枝干。
它和结构力学、工程材料等知识点紧密关联。
②关联知识:和混凝土结构啊,木结构都有关系。
比如在一个混合结构建筑中,钢结构部分可能和混凝土结构部分共同承担载荷。
和防火、防腐知识也有关,钢结构要做防火防腐处理才能保证安全耐用。
③重难点分析:- 掌握难度:我觉得难点在于钢结构的节点设计比较复杂。
不同构件连接的方式有很多种,每种方式的受力情况都得仔细分析。
- 关键点:钢材的选用是一个关键,不同的建筑环境和用途要用合适的钢材。
例如在海边的建筑,钢材要能抵抗盐分腐蚀。
④考点分析:- 在考试中的重要性:非常重要。
很多分值都在钢结构的设计、计算和规范方面。
- 考查方式:可能会出计算题,让你计算钢结构构件的受力;也可能出简答题,考查钢结构的设计原则。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:- 比如钢材的强度,就是钢材抵抗破坏的能力。
强度又分为屈服强度和极限强度,屈服强度好比是钢材开始软下来没法再承受更多压力的时候的强度值,极限强度就是钢材彻底被破坏时的强度值。
②特征分析:- 钢材的主要特点就是强度高、自重轻。
就像一个大力士虽然身体强壮(强度高),但自己体重却不那么大(自重轻)。
钢结构工程32个知识点
1 .钢结构设计时,挠度超出限值,会后什么后果?影响正常使用或外观的变形;影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);影响正常使用的振动;影响正常使用的其它特定状态。
2 .采用直缝钢管代替无缝管,不知能不能用?结构用钢管中理论上应该是一样,区别不是很大,直缝焊管不如无缝管规则,焊管的形心有可能不在中心,所以用作受压构件时尤其要注意,焊管焊缝存在缺陷的机率相对较高,重要部位不可代替无缝管,无缝管受加工工艺的限制管壁厚不可能做的很薄(相同管径的无缝管平均壁厚要比焊管厚),很多情况下无缝管材料使用效率不如焊管,尤其是大直径管。
无缝管与焊管最大的区别是用在压力气体或液体传输上(DN )。
3 .什么是长细比?结构的长细比X= M/i , i为回转半径。
概念可以简单的从计算公式可以看出来:长细比即构件计算长度与其相应回转半径的比值。
从这个公式中可以看出长细比的概念综合考虑了构件的端部约束情况,构件本身的长度和构件的截面特性。
长细比这个概念对于受压杆件稳定计算的影响是很明显的,因为长细比越大的构件越容易失稳。
可以看看关于轴压和压弯构件的计算公式,里面都有与长细比有关的参数。
对于受拉构件规范也给出了长细比限制要求,这是为了保证构件在运输和安装状态下的刚度。
对稳定要求越高的构件,规范给的稳定限值越小。
4 .长细比和挠度是什么关系呢?1. 挠度是加载后构件的的变形量,也就是其位移值。
2. 细比用来表示轴心受力构件的刚度" 长细比应该是材料性质。
任何构件都具备的性质,轴心受力构件的刚度,可以用长细比来衡量。
3. 挠度和长细比是完全不同的概念。
长细比是杆件计算长度与截面回转半径的比值。
挠度是构件受力后某点的位移值。
5 .挠度在设计时不符合规范,用起拱来保证可不可以这样做?1、结构对挠度进行控制,是按正常使用极限状态进行设计。
对于钢结构来说,挠度过大容易影响屋面排水、给人造成恐惧感,对于混凝土结构来说挠度过大,会造成耐久性的局部破坏(包括混凝土裂缝)。
建筑钢结构基础知识点总结
建筑钢结构基础知识点总结1. 钢材的种类和性质钢材是建筑钢结构的主要材料,它主要包括碳素钢、合金钢和不锈钢等。
碳素钢是最常用的钢材,它包括低碳钢、中碳钢和高碳钢。
合金钢是在碳素钢中加入其他合金元素的钢材,它具有较高的强度和硬度。
不锈钢是一种耐腐蚀的钢材,通常用于需要耐腐蚀性能的场合。
钢材的性质主要包括强度、韧性、延展性和焊接性等。
强度是材料抵抗外部力量的能力,韧性是材料在受到外部力量作用时的抗拉伸和抗压缩能力,延展性是材料在受到外部力量作用时的变形能力,焊接性是材料在焊接过程中的性能。
2. 钢结构构件建筑钢结构的构件主要包括梁、柱、梁柱节点、桁架和悬臂梁等。
梁是一种承受弯曲力的构件,通常用于支撑屋顶和地板。
柱是一种承受压力的构件,通常用于支撑建筑的重力荷载。
梁柱节点是连接梁和柱的构件,通常用螺栓连接或焊接连接。
桁架是由若干个直杆和连接节点组成的构件,通常用于支撑屋顶和天花板。
悬臂梁是一种悬挑于结构外侧的梁,通常用于悬挑屋盖和悬挑天花板。
3. 钢结构设计钢结构的设计包括结构分析、构件设计和连接设计等内容。
结构分析是确定结构的受力情况和变形情况,通常采用有限元分析和弹性分析等方法。
构件设计是确定构件的尺寸和材料规格,通常采用材料力学和结构力学等方法。
连接设计是确定构件之间的连接方式和连接件的尺寸和规格,通常采用焊接、螺栓连接和铆接等方法。
4. 钢结构施工钢结构的施工包括制作、运输、安装和验收等过程。
制作是指在工厂生产构件,通常采用切割、弯曲、焊接和装配等工艺。
运输是指将构件运输到工地,通常采用汽车运输或船运输等方式。
安装是指将构件安装在工地上,通常采用吊装和组装等方法。
验收是指检查构件的质量和连接的可靠性,通常采用检测和试验等方式。
5. 钢结构的应用建筑钢结构广泛应用于工业厂房、商业建筑、公共建筑和特殊建筑等领域。
工业厂房通常采用钢结构,因为它具有重量轻、施工速度快和成本低等优点。
商业建筑和公共建筑通常采用钢结构,因为它具有设计灵活、结构美观和使用寿命长等优点。
钢结构复习知识点总结
第一章1.钢结构的特点/钢结构与其他结构相比具有哪些优点?⑴强度/重量比大,稳定性较好⑵塑性、韧性好,各向同性、力学性能与力学假定符合程度好,抗震性能好⑶具可焊性、易加工制造、具良好的装配性⑷密封性好⑸可以重复利用⑹有一定的耐热性,但是耐火性较差⑺易锈蚀、有焊接残余应力(8)低温冷脆提高钢结构耐火性的措施A. 外包层 B. 充水(水套)C屏蔽D. 膨胀材料第二章1. 钢材σ-ε曲线四个阶段及特点(1)弹性阶段应力—应变呈线性关系,直线斜率为弹性模量E = σ/ε。
A点相对应的应力为比例极限fp,弹性变形在卸载后可以完全恢复。
(2)屈服阶段应力超过fp时,应变增加的速度大于应力增长速度,应力与应变不再成比例,开始产生塑性变形。
到达屈服点 B 后(fy),应力发生很小的波动,应变却急剧增长,出现水平段即屈服台阶(流幅)超过fy后,卸载后留存,称为残余变形或永久变形。
一般以比较稳定的屈服下限对应的应力作为屈服极限值fy。
常用低碳钢的fy为185~235 MPa。
有些钢材没有明显的屈服台阶(流幅),一般取卸载后有 0.2% 残余应变所对应的应力为名。
义屈服极限值σ0.2(3)强化阶段超过屈服点以后,试件内部组织结构发生变化,抵抗变形能力又重新提高。
C点对应的应力称为抗拉极限强度fu。
常用低碳钢的fu为 375~500 MPa。
问:为什么通常都取屈服强度fy作为钢材强度标准值,而不取抗拉强度fu(重点)★是因为超过fy就进入应变硬化阶段,材料性能发生改变,使基本的计算假定(理想弹塑性材料)无效。
另外,钢材从开始屈服到破坏,塑性区变形范围很大,约为弹性区变形的200倍。
同时抗拉强度fu又比屈服点高出很多,因此取屈服点fy作为钢材设计应力极限,可以使钢结构有相当大的强度储备。
(4)破坏阶段钢材强化达到最高点后,在试件薄弱处的截面将显著缩小,产生“颈缩现象”。
由于试件断面急剧缩小,塑性变形迅速增加,拉力也就随着下降,最后发生断裂。
钢结构知识点
第一、二章节1.简述钢结构的特点?答:1.钢材强度高,结构重量轻2.材质均匀,塑性和韧性好3.便于工业化生产,施工周期短4.密闭性好5.具有一定的耐热性,但防火性能较差6.耐腐蚀性差7.容易产生噪声8可能发生脆性断裂9.稳定问题突出2.简述Q235钢的破坏过程,并在应力-应变曲线中标明主要参数?答:破坏过程为由弹性阶段到弹塑性阶段,塑性阶段,强化阶段,颈缩阶段3.钢材的力学指标包括哪几项?答:抗拉强度fu,伸长率,屈服点,冷弯180度,常温冲击韧性指标Akv4.解释概念:强度,塑性,韧性,冷弯性能,冲击韧性?答:强度:材料受力时抵抗破坏的能力塑性:材料所承受的应力在超过屈服点后能产生显著变形而不立即断裂的性能韧性:材料在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力冷弯性能:钢材在常温下,经过冷加工发生塑性变形后,抵抗产生裂纹的能力冲击韧性:材料受到冲击荷载,在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力6.说明设计时静力承载力的指标依据,为什么这样规定?答:采用屈服点作为指标依据原因:1.因为屈服点和比例极限很接近,所以可以认为它是钢材弹性工作和塑性工作的分界点。
到达屈服点后,塑性变形很大,极易察觉,可以及时处理,使结构不发生突然破坏。
2.屈服点之后,钢材仍可以继续承载,到达抗拉强度后才发生破坏,这样钢材就有极大的强度储备,所以一般钢材结构极少发生塑性破坏。
7.钢板中为什么薄板性能优于厚板,钢材屈服强度与厚度有关系吗?答:(1)因为薄板经过数次轧制,在压力作用下,钢中的小气孔,裂纹,疏松等缺陷可以焊合,使金属颗粒变细,组织致密,所以比厚板有更好的性能(2)屈服强度与厚度没有关系,因为屈服强度是按照规范测定的9.解释概念:应力集中,残余应力,冷加工硬化和时效硬化,蓝脆,冷脆,热脆?答:应力集中:材料在有缺陷或者截面变化附近,应力线弯曲而密集,出现高峰应力的现象残余应力:钢材在冶炼,轧制,焊接热矫形等过程中,由于不均匀的热过程引起的,在这些因素消失后后仍然残留在钢材中的内力冷加工硬化:经过冷加工的钢材其屈服强度提高而塑性和韧性逐渐降低的现象时效硬化:钢材经过冷加工后,随时间的延长钢的屈服强度和抗拉强度逐渐提高,塑性和韧性逐渐降低的现象蓝脆:温度达到250℃附近时,钢表面氧化膜呈蓝色,钢的塑性和韧性下降,在此温度加工时可能产生裂缝冷脆:材料因为温度降低,而导致冲击韧性变弱的现象热脆:钢材在某一高温区间(如400—550℃)和应力作用下长期工作,会使冲击韧性明显下降的现象称为热脆性10.三向或者双向拉应力场为什么容易引起脆性断裂?答:因为此时材料中的剪应力很小,不易引起钢材晶粒的滑移,因此在到达一定破坏强度时,不会发生较为明显的变形,所以引发脆性断裂11.钢结构材料的破坏形式有哪几种?各具有怎样的破坏特点?答:破坏形式有塑性破坏和脆性破坏两种塑性破坏特点是在破坏时,材料发生了明显的变形脆性破坏特点是在破坏时,材料不发生明显的变形,破坏几乎没有预兆,突然发生12.简述钢材脆性断裂的主要因素?如何避免出现脆性断裂?答:影响因素有应力状态,低温和钢材质量避免方法:1.注意改善结构的形式,降低应力集中程度2.尽量避免和减少残余应力3.选用冷脆转变温度低的钢材4.尽量采用薄钢板5.避免突然荷载和结构的损伤13.应力集中容易引起脆性断裂的原因?答:应力集中时导致剪应力较小,而最大主应力在达到屈服强度以前就引发脆性断裂14.什么是疲劳破坏?简述疲劳破坏的发展活成以及影响疲劳强度的主要因素?答:疲劳破坏是钢材经过多次循环往复荷载的作用,虽然平均应力低于抗拉强度甚至低于屈服点也会发生断裂的现象主要影响因素:(1)构件的构造和连接形式(2)荷载的循环次数(3)荷载引起的应力状况15.解释钢材牌号的含义:Q235BF,Q235-D,ZG230-450,20MnTiB答:第一个表示屈服强度为235MPa,质量等级为B的沸腾钢第二个表示屈服强度为235MPa,质量等级为D的镇静钢第三个表示屈服强度为230MPa,抗拉强度为450MPa的铸钢第四个表示平均含碳量为0.2%,合金元素Mn和Ti的含量不超过1.5%的低合金结构钢18.选择钢材时需要考虑哪些因素?答:结构的重要性,荷载特征,结构形式,应力状态,连接方法,钢材厚度和工作环境第三章思考题1. 简要说明结构设计所采用过的方法。
建筑结构钢结构知识点总结
建筑结构钢结构知识点总结一、钢结构的概念1. 钢结构是指以承受和传递荷载为主要任务的结构,并且主要承受荷载的材料是钢材的结构。
二、钢结构的特点1. 高强度:钢材具有较高的抗拉强度、屈服强度和硬度。
2. 可塑性和韧性:钢材具有良好的塑性和韧性,可以在较大变形下不发生断裂。
3. 适应性:钢结构可以适应各种复杂的建筑形式和结构要求。
4. 施工便利:钢结构具有工厂化制作和现场快速拼装的优势,可以有效缩短工期。
5. 轻质高强:相比于混凝土结构,钢结构更轻、更薄,可以节约建筑材料。
三、钢结构的应用范围1. 工业厂房:钢结构具有较好的抗震性和承载能力,适用于工业厂房的建造。
2. 商业建筑:如商场、酒店、办公大楼等,钢结构可以有效地满足建筑自由度的需求。
3. 桥梁:钢结构桥梁具有较大的跨度和承载能力,适用于桥梁建设。
4. 体育场馆:如体育馆、体育场等,钢结构可以满足大空间无柱设计的需求。
四、钢结构的构件1. 柱:承受竖向荷载,通常为H型钢或工字钢。
2. 梁:承受横向荷载,通常为工字钢或槽钢。
3. 梁柱节点:连接柱和梁的关键部位,常见的有焊接节点和螺栓连接节点。
4. 梁梁连接:连接两根梁的节点,常见的有角钢连接和对焊连接。
五、钢结构的设计原则1. 强度原则:保证结构的承载能力和抗震能力。
2. 稳定性原则:保证结构的稳定性,避免产生局部屈曲和整体失稳。
3. 刚度原则:保证结构具有足够的刚度,以满足使用要求。
4. 经济原则:在满足强度、稳定性和刚度的前提下,尽可能减小结构的材料和成本。
六、钢结构的施工工艺1. 钢结构的制作:通常在工厂进行钢结构构件的焊接、切割和预制。
2. 钢结构的运输:经过预制的钢结构构件通常由专业的运输车辆进行运输。
3. 钢结构的安装:在现场进行钢结构构件的吊装、安装和连接。
4. 钢结构的防腐处理:对于室外暴露的钢结构,需要进行防腐处理,以延长使用寿命。
七、钢结构的检验与验收1. 钢结构的焊缝检验:通过X射线检测、超声波检测等手段对焊缝进行质量检验。
钢结构考试知识点
钢结构上1.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
2.钢材的三个重要力学性能指标为屈服点,抗拉强度,伸长率。
3.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。
4.钢结构是用钢板,热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。
建筑常用的热轧型钢包括角钢,槽钢,工字钢,H型钢和部分T型钢钢结构特点:材料的强度高,塑性韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;制造简便,施工周期短;质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火。
设计钢结构需处理两方面因素:结构和构件抗力;荷载施加于结构的效应5. 结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材?塑性好则结构破坏前变形比较明显从而可减少脆性破坏的危险性,并且塑性变形还能调整局部高峰应力,使之趋于平缓。
韧性好表示在动荷载作用下破坏时要吸收较多的能量,同样也降低脆性破坏的危险程度6. 用于钢结构的钢材必须具有哪些性能?(1)较高的强度。
即抗拉和屈服强度比较高(2)足够的变形能力,即塑性韧性好。
(3)良好的加工性能。
普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度钢Q345,Q390,Q4207.钢材的主要强度指标和变形性能都是依据标准试件一次拉伸试验确定的。
弹性阶段,弹塑性阶段,塑性阶段,应变硬化阶段材料的比例极限与焊接构件整体试验所得的比例极限有差别:残余应力的影响屈服点意义:作为结构计算中材料强度标准或材料抗力标准;形成理想弹塑性体的模型,为发展钢结构计算理论提供基础低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台,而热处理钢材没有,规定永久变形0.2%时的应力作为屈服点伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力8.冷弯性能:按规定弯心直径将试样弯曲180°,其表面及侧面无裂纹或分层则为冷弯试验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。
冲击韧性:韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度9.钢是含碳量小于2%的铁碳合金,碳大于2%则为铸铁碳素结构钢由纯铁,碳及杂质元素组成,纯铁约占99%,碳及杂质元素1%碳含量提高,钢材强度提高,塑性,韧性,冷弯性能,可焊性及抗锈蚀能力下降硫,氧元素使钢材发生热脆,而磷,氮元素使钢材发生冷脆10.冷加工硬化:在常温下加工叫冷加工。
钢结构主要知识点
1.钢结构特点:1)建筑钢材强度高,塑性和韧性好2)钢结构的重量轻3)材质均匀,和力学计算的假定比较符合4)钢结构制作简便,施工工期短5)钢结构密闭性好6)钢结构耐腐蚀性差7)钢结构耐热不耐火8)钢结构可能发生脆性断裂。
2.塑性:承受静力荷载时,材料吸收变形的能力;韧性:承受动力荷载时,材料吸收能量的能力;塑性好指结构在一般条件下不会因超载而突然破坏,只是变形增大,应力重分配,应力变化趋于平稳;韧性好指结构适宜在动力荷载下工作,其良好的耗能能力和延性使钢结构具有优越的抗震能力。
3.钢结构极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
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。
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,影响正常使用和耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。
4.钢结构必须满足的功能包括:1)结构应能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种情况,包括荷载和温度变化、基础不均匀沉降以及地震作用等2)在正常使用情况下结构具有良好的工作性能3)在正常维护下结构具有足够的耐久性4)在偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性。
5.钢结构的适用范围:工业厂房、大跨结构、高耸结构、多层或高层建筑、承受振动荷载影响及地震作用的结构、板壳结构、可拆卸或移动的结构、轻型钢结构、钢-混凝土组合结构、其他结构。
6.塑性与脆性破坏的区别:塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构建可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度f u后才发生。
7.脆性破坏前塑性破坏很小,甚至没有塑性变形,计算应力可能小于钢材的屈服点f y,断裂从应力集中处开始。
8.用作钢结构的钢材应满足1)较高的强度2)足够的变形能力3)良好的工艺性能4)对环境有良好的适应性。
9.伸长率:试件被拉断的绝对变形值与试件原标距之比的百分数,其代表材料在单向拉伸时的塑性应变的能力。
钢结构考试知识点总结
钢结构考试知识点总结一、钢结构的基本概念1. 钢结构的定义钢结构是利用钢材和焊接连接构件构造的建筑结构。
其主要特点是强度高、刚度大、重量轻、抗震性能好、施工速度快、需要焊接。
2. 钢结构的优点- 强度高:钢材的抗拉、抗压、抗弯强度都比较大,可以承受大的荷载。
- 稳定性好:适用于大跨度、大空间和高层建筑。
- 施工速度快:预制构件可以工厂化生产,现场组装施工效率高。
- 环保节能:钢材可以回收再利用,减少资源浪费。
- 可靠性好:通过严格的工艺控制和质量检验,确保结构的可靠性。
3. 钢结构的分类按照结构形式,可以分为框架结构、梁柱结构、桁架结构等;按照用途分为工业厂房结构、商业建筑结构、民用建筑结构等;按照构件形式分为钢柱、钢梁、钢板、钢柱底座等。
4. 钢结构的应用钢结构广泛应用于工业厂房、大型商业综合体、体育场馆、桥梁、高层建筑等领域。
二、钢结构设计理论1. 结构设计原则- 承载力原则:保证结构在规定的使用条件下不失稳、不产生过度裂缝、不破坏。
- 刚度使用性原则:保证结构的刚度和变形满足使用条件的要求。
- 美学原则:保证结构美观、整洁、合理。
- 经济原则:在满足使用要求的前提下,尽量减少结构的材料和工程量。
2. 钢结构的受力特点- 钢结构的主要受力形式是拉力、压力和弯矩,因此其设计应注重构件的受力性能和稳定性。
- 钢结构的刚度和承载力与构件的截面尺寸和材料强度有关。
3. 钢结构的设计原则- 结构布局:根据使用要求和空间布局设计结构形式。
- 截面选择:选取适当的截面尺寸和型式,使得构件能满足受力要求。
- 连接设计:设计适当的连接形式和节点,保证构件的协调与综合受力。
- 构件受力:合理控制构件的受力状态,确保构件强度和稳定性。
4. 钢结构设计的基本假设- 材料的弹性理想性假设:钢材满足胡克定律,即应变与应力成正比。
- 结构受力性能假设:结构内力可通过静力平衡求解,构件截面内的应力均匀分布。
- 构件轴线的假设:构件轴线为直线,截面形状在受力后不发生大的变形。
钢结构知识点汇总
钢结构知识点汇总(二)引言概述:钢结构在现代建筑和工程领域中扮演着重要角色,其具有高强度、轻质、耐久等优点,广泛应用于大型建筑物、桥梁、石油平台等工程项目中。
本文将详细探讨钢结构的各方面知识点,包括钢材的选择与特性、钢结构设计中的荷载计算、构件连接方式、施工质量控制等内容。
一、钢材的选择与特性1. 钢材分类:根据化学成分和力学性能的不同,钢材可以分为碳素钢、合金钢和不锈钢等。
2. 钢材特性:钢材具有高强度、刚性和可塑性等特点,同时还需考虑其耐蚀性、耐久性和可焊性等方面。
3. 钢材标志:了解钢材标志体系,可以根据标志了解钢材的牌号、化学成分和力学性能等信息,从而选择合适的材料。
二、钢结构设计中的荷载计算1. 建筑荷载:考虑建筑物所承受的自重、活载和风载等荷载,在设计时需要合理估计和计算这些荷载的大小。
2. 地震荷载:根据地震区域划分和结构的重要性等级,确定地震设计参数,并采用相应的计算方法确定结构的地震荷载。
3. 温度荷载:考虑钢结构在温度变化下可能引起的热膨胀和收缩等问题,采用临界温度差法计算温度荷载。
4. 荷载组合与安全系数:根据设计要求和规范要求,按照一定的组合方式将各类荷载进行组合,同时考虑安全系数保证结构的可靠性。
三、构件连接方式1. 焊接连接:常用的构件连接方式之一,包括对接焊缝、角焊缝和T型焊缝等,需按照规范要求进行焊接工艺和质量控制。
2. 螺栓连接:通过螺栓将构件连接起来,需考虑螺栓的直径、材料和合适的预紧力,以确保连接的稳固性。
3. 锚固连接:用于固定钢结构与混凝土基础的连接,采用专用的锚固件和锚固材料,提高连接的抗拉强度和抗剪强度。
4. 悬挂连接:用于实现悬挑结构、屋面构件和幕墙构件等的连接,采用吊杆、吊环和抗拉索等方式,需合理设计和施工。
四、施工质量控制1. 工程检测:包括钢材质量检测、焊接工艺试验和连接构件的抗拉强度测试等,确保钢结构材料和施工工艺符合规范要求。
2. 焊接质量控制:包括焊接接头的准备工作、焊接参数的控制和焊接质量的检验等,以确保焊接接头的质量和可靠性。
钢结构面试常见的知识点
钢结构面试常见的知识点1、常见结构体系分类及特点?常见结构体系有砖混、框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体、桁架、网架、拱式、悬索、薄壁空间等,钢结构主要包括门式钢架、框架、桁架、网架,不同结构体系优缺点各异,受力形式也各异,现实建筑当中往往存在两种及以上组合结构形式。
2、常见钢结构结构形式特点及应用实例?门式刚架受力简单、传力路径明确、施工速度快,广泛用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
钢框架平面布置灵活、可形成较大空间,广泛用于多层、高层及超高层建筑、商业办公楼、会议中心等建筑中。
钢桁架优点是可利用截面较小杆件组成截面较大构件,常用于工业与民用建筑的屋盖、桥梁、电视塔、桅杆塔、海洋采油平台、塔楼连廊等跨度或高度较大的建筑中。
钢网架是由许多杆件按一定规律组成的高次超静定空间结构,空间受力小、重量轻、刚度大、抗震性好,可用作体育馆、展览厅、候车厅、雨篷、飞机库等建筑屋盖。
3、门式刚架厂房结构系统组成?钢结构厂房分轻钢厂房及重钢厂房,厂房结构系统主要由钢柱、抗风柱、女儿墙柱、屋面钢梁、吊车梁、柱间支撑、屋架水平支撑、墙面檩条、屋面檩条、天窗架、系杆等组成。
门式刚架受力主体为门式框架,可以是单跨、多跨,还可以是多层,经济跨度约24-30m。
4、门式刚架厂房常见节点有哪些?门式钢架常见节点有柱脚节点、梁柱节点、屋架梁梁节点、柱间支撑节点、系杆连接节点、天沟托架节点等。
5、钢框架结构系统组成?对于钢框架,随着层数及高度的增加,除承受较大竖向荷载外,抗侧力(风荷载、地震作用等)要求成为框架主要承载特点,其基本结构体系一般分为三种:柱-支撑体系、纯框架体系、框架-支撑体系。
其中框架-支撑体系在实际工程中应用较多,这种体系形式横向用纯钢框架,纵向布置适当数量竖向柱间支撑来加强纵向刚度,以减少框架用钢量,并形成较大空间。
6、钢框架常见节点有哪些?钢框架常见节点有柱脚节点、柱对接节点、梁柱节点、梁梁节点、支撑节点、梁上起柱节点等。
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钢结构上1.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
2.钢材的三个重要力学性能指标为屈服点,抗拉强度,伸长率。
3.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。
4.钢结构是用钢板,热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。
建筑常用的热轧型钢包括角钢,槽钢,工字钢,H型钢和部分T型钢钢结构特点:材料的强度高,塑性韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;制造简便,施工周期短;质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火。
设计钢结构需处理两方面因素:结构和构件抗力;荷载施加于结构的效应5. 结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材?塑性好则结构破坏前变形比较明显从而可减少脆性破坏的危险性,并且塑性变形还能调整局部高峰应力,使之趋于平缓。
韧性好表示在动荷载作用下破坏时要吸收较多的能量,同样也降低脆性破坏的危险程度6. 用于钢结构的钢材必须具有哪些性能?(1)较高的强度。
即抗拉和屈服强度比较高(2)足够的变形能力,即塑性韧性好。
(3)良好的加工性能。
普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度钢Q345,Q390,Q4207.钢材的主要强度指标和变形性能都是依据标准试件一次拉伸试验确定的。
弹性阶段,弹塑性阶段,塑性阶段,应变硬化阶段材料的比例极限与焊接构件整体试验所得的比例极限有差别:残余应力的影响屈服点意义:作为结构计算中材料强度标准或材料抗力标准;形成理想弹塑性体的模型,为发展钢结构计算理论提供基础低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台,而热处理钢材没有,规定永久变形0.2%时的应力作为屈服点伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力8.冷弯性能:按规定弯心直径将试样弯曲180°,其表面及侧面无裂纹或分层则为冷弯试验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。
冲击韧性:韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度9.钢是含碳量小于2%的铁碳合金,碳大于2%则为铸铁碳素结构钢由纯铁,碳及杂质元素组成,纯铁约占99%,碳及杂质元素1%碳含量提高,钢材强度提高,塑性,韧性,冷弯性能,可焊性及抗锈蚀能力下降硫,氧元素使钢材发生热脆,而磷,氮元素使钢材发生冷脆10.冷加工硬化:在常温下加工叫冷加工。
冷拉,冷弯,冲孔,机械剪切等加工使钢材产生很大塑性变形,塑性变形后的钢材在重新加荷时将提高屈服点,同时降低塑性和韧性时效硬化:钢材紧随时间的增长而转脆;应变时效指应变硬化又加时效硬化。
钢材对温度相当敏感,相比之下,低温性能更重要。
随温度升高,普通钢强度下降较快温度达600℃,其屈服强度仅为室温时的1/3左右,此时已不能承担荷载。
弹性模量在500℃急剧下降,600℃为40%,250℃附近有兰脆现象11.疲劳破坏属于脆性破坏;疲劳断裂三阶段:裂纹的形成,裂纹缓慢发展,最后迅速断裂12.选择钢材时应考虑哪些因素?结构或构件的重要性;荷载性质(静载动载);连接方法(焊接铆接螺栓连接);工作条件(温度及腐蚀)。
对于重要结构、直接承受动载的结构、处于低温条件下的结构及焊接结构,应选用质量较高的钢材。
结构安全可靠,用材经济合理13.规范对轴心受力构件的强度计算,规定净截面的平均应力不应超过钢材的强度设计值。
14.钢结构承载能力三个层次:截面承载能力(强度问题:材料强度,应力性质及其在截面分布),构件承载能力(整体刚度),结构承载能力(局部失稳)。
15.轴心受力构件截面形式:热轧型钢截面,冷弯薄壁型钢截面,型钢和钢板连接成的组合截面对截面形式要求:能提供承载力所需的截面积,制作简便,便于和相邻构件连接,截面开展而壁厚较薄16.焊接梁截面延长度的改变方式:变化梁的高度;变化翼缘板面积来改变梁的截面(对于承受均部荷载或多个集中荷载的简支梁,约在距两端支座L/6处改变截面经济17.按强度条件选择梁截面:初选截面,满足抗弯条件选出经济合理的,梁跨度不大时是否有轧制型钢,截面较大时,选用由两块翼缘板和一腹板组成的焊接截面(容许最大最小梁高度,经济梁高)。
梁截面验算,包括弯曲正应力、剪应力、局部压应力和折算应力。
设计梁截面时还需刚度验算,组合梁需板件局部稳定或屈曲后强度验算,整体失稳。
19.几何缺陷(初始弯曲,初始偏心,板件的初始不平衡);力学缺陷(初始应力和力学参数的不均匀性)。
残余应力是影响最大的力学缺陷,并不影响强度承载能力。
几何缺陷实质上是以附加应力的形式促使刚度提前消失而降低稳定承载能力。
稳定问题具有多样性,整体性,相关性影响轴心受压构件的整体稳定性主要因素:截面的纵向残余应力,构件初弯曲,荷载作用点的初偏心,构件的端部约束条件。
焊接残余应力对结构的静力强度无影响,会降低结构的刚度。
20.当缀条采用单角钢时,按轴心压杆验算其承载能力,但必须将设计强度按《钢结构规范》规定乘以折减系数,原因是偏心受压构件。
截面无对称轴构件总是弯扭屈曲,不宜用作轴心压杆。
21.格构式:由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系结构,多作成桁架和格构柱。
22.在弹性阶段,侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为两头大中间小23.当实腹梁腹板高厚比满足yw y f t h f 235170235800≤<时,为保证腹板的局部稳定应设置横向加劲肋和纵向加劲肋,必要时配置短加劲肋。
对于y w f t h /23580/0>的梁,一般应配置横向加劲肋并计算局部稳定。
在梁的支座处和上翼缘有较大固定荷载设置支承加劲肋。
y w f t h /23580/0<时,无局部压应力不设加劲肋,有局部压应力按构造在腹板上配横向加劲肋。
腹板加劲肋构造要求:在腹板两侧成对配置对仅受静荷载或较小动载可单侧配置。
梁受固定集中荷载作用,当局部压应力不能满足要求时,采用在集中荷载作用处设加劲肋是较合理的措施。
24.承受静力荷载或间接承受动力荷载的工字形截面压弯构件的强度计算公式中,截面塑性发展系数γx = 1.05、γy=1.2。
箱形截面γx=γy=1.05。
需计算疲劳的梁γx=γy=1。
25.一宽度为b、厚度为t的钢板上有一直径为d的孔,则钢板的净截面面积为bt—dt26.国家标准规定Q235钢的屈服点不低于235N/mm 。
27.普通螺栓连接抗剪时是依靠孔壁承压和栓杆抗剪来传力。
28.有侧移的单层钢框架,采用等截面柱,柱与基础固接,与横梁铰接,框架平面内柱的计算长度系数μ是2。
摇摆柱的计算长度取几何长度即μ是1。
轴心受压柱两端固定0.5;一端固定一端铰支0.7;两端铰支1;一端固定一端无转动自由侧移1;一端固定一端自由2;一端铰支一端无转动侧移229.除了钢材的性能和各种力学指标,在钢结构的制造和使用中,还可能受到的影响的因素有:冷加工硬化,温度影响,应力集中。
30.试验证明,钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关,而与钢材的强度并无明显关系。
31.钢结构是由钢板,型钢通过必要的连接组成构件,各构件再通过一定的安装连接而形成整体结构。
连接部位具足够的强度,刚度,延性。
32.钢结构连接方法:焊接,铆接,普通螺栓连接,高强度螺栓连接。
高强度螺栓抗剪连接分为摩擦型连接和承压型连接33.焊接优缺点:既省工又不减损钢材截面,构造简单,焊缝连接密封性好结构刚度大,残余应力残余变形矫正费工,局部裂缝一经发生易扩展到整体,冷脆问题突出焊缝缺陷:裂纹,气孔,烧穿,未焊透34.施焊条件差的高空安装焊缝,强度设计值应乘以折减系数0.9。
35.焊缝连接形式按被连接构件间的相对位置分为平接,撘接,T形连接,角接。
焊缝形式:对接焊缝(对接正焊缝,对接斜焊缝)和角焊缝(正面角焊缝,侧面角焊缝)焊缝按施焊位置:俯焊,立焊,横焊,仰焊断续焊缝间断距离L在受压构件不大于15t,受拉30t,t为较薄的。
36.焊缝符号由指引线和表示焊缝截面形状的基本符号组成。
37.撘接连接不能只用一条正面角焊缝传力,并且搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍,同时不得小于25mm38.螺栓连接的破坏情况:螺栓杆剪断,孔壁挤压,钢板被拉断,钢板剪断,螺栓弯曲。
39.焊缝群在扭矩作用下抗剪计算基本假定:被连接构件在扭矩作用下绕焊缝有效截面形心旋转,焊缝有效截面任一点的应力方向垂直于该点与形心的连线,其受力大小与其至焊缝群形心的距离成正比,力的方向与其和焊缝群形心的连线相垂直。
40. 什么是结构的一阶分析和二阶分析?结构在荷载作用下必然有变形。
当变形和构件的几何尺寸相比微不足道时,内力分析按结构的原始位形进行,即忽略变形的影响。
称为一阶分析;当结构的变形影响不再能够被忽略,考虑变形影响的内力分析称为二阶分析,属于几何非线性分析。
41.延性破坏和脆性破坏的含义?超过屈服点即有明显塑性变形产生的构件,当达到抗拉强度时将在很大变形的情况断裂,称为延性破坏。
由于破坏前有很明显的变形,并有较长的变形持续时间,便于发现和补救。
与此相反,当没有塑性变形或只有很小塑性变形时即发生的破坏,是材料的脆性破坏。
42.等稳定的原则是什么?含义一:构件绕两个主轴的稳定性力求一致,没有强轴和弱轴之分;含义二:构件的整体屈曲应力与组成板件的局部屈曲应力力求一致,即局部和整体的稳定性一致。
43.实际工程中,梁满足哪些要求可以不必计算梁的整体稳定性。
(1)有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时;(2)H 型钢或工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比不超过规范规定限值时。
(3)箱形截面简支梁,其截面尺寸满足特定要求时。
44.格构式压弯构件为何不计算平面外的稳定性?分格构式压弯构件平面外的稳定性在分肢验算时已得到保证。
45.交叉腹杆平面外的计算长度的确定与哪些因素有关?与杆件内力性质(受拉、受压),大小及杆件断开情况有关。
46.减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法?(1)采用合理的施焊次序;(2)施焊前给构件以一个和焊接变形相反的预变形,使构件在焊接后产生的焊接变形与之正好抵消;(3)对于小尺寸焊件,在施焊前预热,或施焊后回火,可消除焊接残余应力。
47.应力集中:在缺陷或截面变化处附近,应力线曲折、密集、出现高峰应力的现象48.梁丧失整体稳定性?在梁的两端作用有弯矩M x ,M x 为绕梁惯性矩较大主轴即x 轴的弯矩。
当M x 较小时,梁仅在弯矩作用平面内弯曲,但当M x 逐渐增加,达到某一数值时,梁将突然发生侧向弯曲和扭转,并丧失继续承载的能力。
这种现象称为梁丧失整体稳定。
49.螺栓群在扭矩作用下抗剪计算时的假定?被连接构件是刚性的,而螺栓则是弹性的;各螺栓绕螺栓群形心旋转,其受力大小与其 至螺栓群形心的距离成正比,力的方向与其和螺栓群形心的连线相垂直。
50.回答梁截面的强度和整体稳定验算,写出计算公式。
1.弯曲正压力nx x x W M γσ=≤f ;2.剪应力w It VS =τ≤v f3.局部压应力zw c l t F ψσ=≤f 4.折算应力223τσ+≤1.1f 2223τσσσσ+⋅-+c c ≤β1f ;5整体稳定性xb x W M ϕσ=≤f 51.简述支承加劲肋的稳定性计算?. 支承加劲肋按承受固定集中荷载或梁支座反力的轴心受压构件,计算其在腹板平面外的稳定性。