最新钢结构期末复习资料整理

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钢结构复习题期末复习题及答案

钢结构复习题期末复习题及答案

钢结构复习题期末复习题及答案【一】钢结构复习题及答案1. 以下哪个材料通常用作钢结构中的主要构件?答案:钢材2. 钢结构中常用的两种建筑形式是什么?答案:框架结构和桁架结构3. 钢结构中的什么构件可以用来承受屋面和地板的荷载?答案:梁4. 钢结构中的什么构件可以用来承受侧向荷载和地震力?答案:柱5. 钢结构中的什么构件可以用来承受风荷载?答案:框架结构的框架柱和桁架结构的斜杆6. 钢结构中通常通过什么方式连接构件?答案:焊接或螺栓连接7. 钢结构的主要优点有哪些?答案:具有较高的强度和刚度、重量轻、施工速度快、可重复利用8. 钢结构的主要缺点有哪些?答案:易受腐蚀、保温性能较差9. 钢结构在哪些领域应用广泛?答案:工业厂房、商业建筑、高层建筑、体育场馆、桥梁等10. 钢结构的设计、制造和施工需要符合哪些标准和规范?答案:国家钢结构设计规范、国家钢结构构件制造和施工质量验收规范等相关标准和规范。

【二】钢结构复习题答案解析1. 钢材通常用作钢结构中的主要构件,因为钢材具有较高的强度和刚度,能够承受较大的荷载。

2. 框架结构是由柱、梁和节点组成的,节点通常由焊接、螺栓连接等方式连接构件。

框架结构适用于建筑物的框架、屋面和地板的结构。

桁架结构由斜杆和节点组成,斜杆通常由焊接连接构件。

桁架结构适用于需要大空间覆盖且对重量要求较轻的建筑物。

3. 梁是钢结构中的主要构件之一,可以用来承受屋面和地板的荷载。

梁通常横跨在柱子之间,将屋面和地板的荷载传递给柱子。

4. 柱是钢结构中的主要构件之一,可以用来承受侧向荷载和地震力。

柱子通常直立于地面,将侧向荷载和地震力传递到地基。

5. 框架结构的框架柱和桁架结构的斜杆可以用来承受风荷载。

这些构件通常由焊接或螺栓连接到梁和柱上,形成一个稳定的结构来抵御风力。

6. 钢结构中通常通过焊接或螺栓连接构件。

焊接是将金属材料加热到熔化状态,并用熔化的材料连接两个或多个构件的方法。

螺栓连接是通过螺栓和螺母将构件连接在一起的方式。

钢结构期末复习资料整理

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钢结构期末复习资料整理第一章绪论1.钢结构和其他材料的结构相比,钢结构具有哪些特点?答:钢材的强度高,塑性和韧性好;钢结构的质量轻;钢材材质均匀,接近各向同性;钢结构制作简便,施工工期短;钢结构的密闭性好;钢结构的耐腐蚀性差,耐火性差;在低温和其他条件下可能发生脆性断裂。

2.钢结构在工程中的应用:工业厂房;大跨度结构;高耸结构;多层和高层建筑;承受荷载影响及地震作用的结构;板壳结构;其他特种结构;可拆卸或移动的结构;轻型钢结构;和混凝土组合成的组合结构。

3.结构的极限状态:当结构或其组成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。

4.承载能力极限状态:指结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形时的极限状态;正常使用极限状态:指结构或构架达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的极限状态)。

5.结构可靠度Ps:结构在规定的时间内,在规定的条件下完成预定功能的概率。

第二章钢结构的材料1.钢结构中所用钢材应具有哪些性能?①钢材应具有较高的屈服强度ƒy和抗拉强度ƒu:ƒy是衡量结构承载能力的指标,ƒy高则可减轻结构自重,节约钢材和降低造价。

ƒu是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力,它直接反映钢材内部组织的优劣,同时ƒu高可以增加结构的安全储备。

②较高的塑性和韧性:塑性和韧性好,结构在静载和动载作用下有足够的应变能力,既可减轻结构脆性破坏的倾向,又能通过较大的塑性变形调整局部应力,同时又具有较好的抵抗重复荷载作用的能力。

③良好的工艺性能(包括冷加工、热加工和焊接性):良好的工艺性能不但要易于加工成各种形式的结构,而且不致因加工而对结构的强度、塑性、韧性等造成较大的不利影响。

此外,根据结构的具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。

2.塑性破坏:钢材在超过屈服点即有明显的塑性变形产生,超过抗拉强度时将在很大变形的情况下断裂。

后果:塑性变形的断口平直,并因晶体在剪切之下相互滑移的结果而呈纤维状,塑性破坏之前,结构有明显的塑性变形产生,且有较长的持续时间,可便于发现和补救。

电大期末考试《钢结构》期末重点复习资料精编打印版.docx

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最新电大《钢结构》期末重点复习资料精编一、选择题(一)概率极限状态设计法1. 在结构设计中,失效概率P/与可靠指标0的关系为(B)A. P f越大,0越大,结构可靠性越差B.巧越大,0趣小,结构可靠性越差C . Pf越大,0越小,结构越可靠D. 越大0越大,结构越可靠2 .目前我国钢结构设计,(C 1A. 全部采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法B采用分项系数表达的极限状态设计方法C.除疲劳计算按容许应力幅、应力按弹性状态计算外,其他采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法D•部分采用弹性方法,部分采用塑性方法3 .按承载力极限状态设计钢结构时,应考虑(C IA •荷载效应的基本组合B. 荷载效应的标准组合C•荷载效应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合D.荷载效应的频遇组合(二)钢结构的材料1 .在构件发生断裂破坏前,具有明显先兆的情况是(B )的典型特征。

A •脆性破坏B .塑性破坏C .强度破坏 D.失稳破坏2 .下列因素中(A )与钢构件发生脆性破坏无直接关系。

A•钢材屈服点的大小B.钢材的含碳量 C •负温环境 D .应力集中3 .钢结构对动力荷载适应性较强,是由于钢材具有(C \A•良好的塑性B.高强度和良好的塑性C .良好的韧性D .质地均匀、各向同性4 •沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是(D IA•冶炼温度不同B.冶炼时间不同C •沸腾钢不加脱氧剂D .两者都加脱氧剂,但镇静钢再加强脱氧剂5 .钢材的设计强度是根据(C )确定的。

A .比例极限B .弹性极限C .屈服点D.抗拉强度6•钢材的三项主要力学性能指标为(A \A .抗拉强度、屈服点、伸长率B .抗拉强度、屈服点、冷弯性能C •抗拉强度、冷弯性能、伸长率D・冷弯性能、屈服点、伸长率7 .钢材牌号Q235、Q345、Q390是根据材料(A )命名的。

A. 屈服点B.设计强度C. 标准强度D.含碳最8 •对钢材的分组是根据钢材的 ________ 确定的。

钢结构复习知识点总结

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。

钢结构复习资料

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14.钢材有两种性质完全不同的破坏形式,即(塑性破坏)和(脆性破坏)。
15.螺栓连接分(普通螺栓连接)和(高强度螺栓连接)。
16.轴心受力杆件整体失稳的的屈曲形式可分为(弯曲屈曲)(弯扭屈曲)和(扭转屈曲)。
17.框架柱的柱脚根据受力传力的不同,可做成(铰接)或(刚接)。
18.压弯构件的整体失稳分(弯矩作用平面内弯曲失稳)和(弯矩作用平面外弯扭失稳)。
三。普通螺栓受剪连接时的破坏形式有哪些
1当栓杆直径较小时,板件较厚实,杆件可能先被剪断
2.当栓杆直径较大时,板件较薄时,板件可能先被挤坏
3.当板件净截面面积因螺栓孔削弱太多时,板件可能会被拉断
4.端距太小,端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏、
四。影响梁整体稳定性的因素
5.梁的强度计算包括(抗弯强度)(抗剪强度)(局部承压强度)和(在复杂应力作用下的强度)。
6.实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于(弯扭)屈曲。
7.钢材的韧性是衡量钢材(塑性)和(强度)的综合指标。
8.影响轴心受压构件整体稳定承载力的初始缺陷有(初偏心)(初弯曲)(残余应力)。
9.在梁的支座处应采取构造措施防止端截面的(扭转)。
弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件,弯矩作用平面内和平面外的整体稳定计算均与实腹式构件相同,在计算弯矩作用平面外的整体稳定时,长细比应取换算长细比,整体稳定系数ρb=1.0
4.高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数和物理学中的摩擦系数是否有区别?
高强度螺栓摩擦面抗滑移系数大小与连接处构件接触面的处理方法以及构件的钢号有关。试验表明,此系数会随被连接构件接触面间的压紧力减小而降低,故与物理学中的摩擦系数有区别。
5.简述各等级焊缝的质量检测要求?

建筑钢结构期末复习整理

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《钢结构设计原理》第九章单层厂房钢结构1、重、中型工业厂房支撑系统有哪些?各有什么作用?(P305、317)答:柱间支撑(上柱支撑、下柱支撑)、屋盖支撑(上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆)柱间支撑的作用:①组成坚强的纵向构架,保证单层厂房钢结构的纵向刚度;②承受单层厂房钢结构端部山墙的风荷载、带车纵向水平荷载及温度应力等,在地震区尚应承受纵向地震作用,并将这些力和作用传给基础;③可作为框架柱在框架平面外的支点,减少柱在框架平面外的计算长度。

屋架支撑的作用:①保证屋盖形成空间几何不变体系,增大其空间刚度;②承受屋盖各种纵向、横向水平荷载(如风荷载、吊车制动力、地震力等),并将其传至屋架支座;③为上、下弦提供侧向支撑点,减少弦杆在屋架平面外的计算长度,提高其侧向刚度和稳定性;④保证屋盖结构安装时的便利和稳定。

2、屋盖支撑系统应如何布置?(P313-315)答;①上线横向水平支撑一般布置在屋盖两端(或每个温度区段的两端)的两榀相邻屋架的上下弦杆之间,位于屋架上弦平面沿屋架全跨布置,形成一平行弦桁架,其节间长度为屋架节间距的2~4倍。

②下弦横向水平支撑布置在与上弦横向水平支撑同一开间,它也形成一个平行桁架,位于屋架下弦平面。

③下弦纵向水平支撑屋架下弦梁端节间处,位于屋架下弦平面,沿房屋全厂布置,也组成一个具有交叉斜杆的平行斜桁架,它的端竖杆就是屋架端节间的下弦。

④垂直支撑位于上、下弦横向水平支撑同一开间内,形成一个跨长为屋架间距的平行弦桁架。

⑤系杆通常在屋架两端,有垂直支撑位置的上、下弦节点以及屋脊和天窗侧柱位置,沿房屋纵向通长布置。

3、檩条有哪些结构型式,是什么受力构件,需要验算哪些项目?常见的强度计算验算截面(双向受弯构件,P317-319,P319第2段)檩条是双向受弯构件;分实腹式和桁架式两大类;需要验算强度、整体稳定(如檩条之间设有拉条,则可不验算整体稳定)、刚度????常见的强度计算验算截面为檩条刚度最大面和刚度最小面4、设置檩条拉条有何作用?如何设置檩条拉条(P319倒2段)作用:为了减小檩条沿屋面方向的弯曲变形,减小M y以及增加抗扭刚度,设置檩条拉条以减小该方向的檩条跨度。

《钢结构》复习资料

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8.为什么要规定角焊缝的最小计算长度和侧面角焊缝的最大计算长度?
角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时,焊件的局部加热严重,焊缝起灭弧所引起的缺陷相距太近,以及焊缝中可能产生的其他缺陷(气孔、非金属夹杂等),使焊缝不够可靠,规定了侧面角焊缝或正面角焊缝的最小计算长度。
侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀,两端大中间小,故规定了侧面角焊缝的最大计算长度。
27.缀条式格构柱的缀条设计时按轴心受力构件计算。
28.普通螺栓连接靠螺栓杆传递剪力;摩擦型高强度螺栓连接靠摩擦力传递剪力。
二选择题
1.在钢材所含化学元素中,均为有害杂质的一组是()
A碳磷硅B硫磷锰C硫氧氮D碳锰矾
2.钢材的性能因温度而变化,在负温范围内钢材的塑性和韧性(B)
A不变B降低C升高D稍有提高,但变化不大
C、拉杆在动荷载下剧烈晃动D、吊车梁在吊车行驶时发生抖动、摇晃
27.下列哪一种状态属于正常使用极限状态(C)
A、雨蓬倾覆B、钢梁有较明显的变形C、拉杆在荷载作用下产生较大塑性变形D、压杆丧失整体稳定
28.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠()
A栓杆的预拉力B栓杆的抗剪能力
C被连接板件间的摩擦力D栓杆被连接板件间的挤压力
侧焊缝所能承担的内力为:
最大承载力
3.钢材为Q235,手工焊,焊条为E43, ,静态荷载。
双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接, ,肢尖和肢背实际焊缝长度均为250mm。等边角钢的内力分配系数 , 。求最大承载力
解:
端焊缝所能承担的内力为:
肢背焊缝所能承担的内力为:
根据
得:
4.钢材为Q235,手工焊,焊条为E43, ,静态荷载。
3.体现钢材塑性性能的指标是()

钢结构期末复习资料

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填空1.在确定实际轴心压杆的稳定承载力,应考虑构件的初始缺陷。

初始缺陷是指初弯曲、荷载偏心、残余应力。

2.钢结构中采用的各种板材和型钢,都是经过多次辊扎形成的,薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点高。

3.受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为弯曲屈曲、侧扭屈曲。

4.钢梁进行刚度检算时,按结构的正常使用极限状态计算,荷载应按标准值计算;进行强度、稳定检算时,按结构承载能力极限状态计算,荷载应按设计值计算。

5.双轴对称截面理想轴心压杆失稳主要有两种形式弯曲屈曲和扭转屈曲;单轴对称截面的实腹式轴心压绕其非对称轴失稳是弯曲屈曲,而绕其对称轴失稳是弯扭屈曲。

6.对焊接板梁强度计算,除进行抗弯强度、抗剪强度计算外,还应检算局部稳定和整体稳定。

7.焊接组合梁截面高度h根据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。

8.螺栓连接中,沿受力方向规定螺栓端距大于2d,是为了防止构件受剪破坏;要求螺栓夹紧长度不超过螺栓杆的5倍,为了防止板材弯曲变形。

9.受静力荷载作用的受弯杆件强度计算中采用了截面塑性发展系数,目的是考虑部分截面塑性。

10.某钢种牌号为Q235-A,其中A的含义是质量较差,某型钢符号为∠110*10,其表示的含义为边长*厚度。

11.格构式轴心压杆中,对绕虚轴(x轴)整体稳定检算时应考虑剪切变形影响,以12.钢梁在承受固定位置集中荷载或支座反力处设置支撑加筋肋,支撑加筋肋的端部承压及其与腹板的连接计算等需要单独计算。

13.建筑用钢材应具有良好的机械性能和加工性能,目前我国和世界上大多数国家,在钢材中主要采用碳素结构钢和低合金结构钢中少数几种钢材。

14.钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。

15.使钢材在高温下变脆的化学元素是O、S,使钢材在低温下变脆的化学元素是N、P。

16为化简计算,规范对重级工作制吊车梁和重级、中级制吊车衍架的变幅疲劳折算为等效常幅疲劳计算,等效应力幅σc采用潜在效应的等效系数αf和设计应力谱中的最大应力幅(⊿σ)max的乘积来表示。

钢结构复习资料

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14、碳当量:衡量普通钢材中各元素对焊后母材的碳化效应的综合性能,当碳当 量小于某值时,在正常工艺操作下,其可焊性是好的。 15、钢材的抗腐蚀性能 16、钢材的破坏: 塑性破坏:构件应力超过屈服点,并达到抗拉极限强度后,构件产生明显的 变形并断裂。便于发现和补救。 脆性破坏:脆性破坏在破坏前无明显变形,平均应力小,一般小于屈服点, 没有任何预兆,不便于发现和补救,应尽量避免。脆性断裂的条 件是应力强度因子大于断裂韧性。 17、防止钢材脆性断裂的措施有: 1 加强施焊工艺管理,避免施焊过程中产生裂纹、夹渣和气泡等。 2 焊缝不宜过分集中,施焊时不宜过强约束,避免产生过大的残余应力。 3 进行合理细部构造设计,避免产生集中应力。 4 选择合理的钢材,刚才化学成分与钢材抗脆断能力有关,含碳多的钢材, 抗脆断性能有所下降。 18、应力腐蚀断裂:在腐蚀介质中,虽然应力低于临界值,但是经过一段时间也 会出现脆性断裂,这种断裂称为应力腐蚀断裂或延迟断裂。 19、钢材的疲劳破坏:钢材在连续反复荷载作用下,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,这种破坏称为疲劳破坏。钢材在疲劳破 坏之前没有明显变形,属于脆性破坏。 20、疲劳破坏过程分为三个阶段:裂纹的形成、裂纹缓慢扩展、最后迅速断裂。 21、疲劳破坏是由钢材内部结构不均匀(微小缺陷)和应力分布不均匀引起的。 22、钢材的疲劳强度与反复荷载的应力种类、应力循环形式、应力循环次数、应 力集中程度和残余应力等有直接关系。 23、应力比:应力循环中绝对值最小的峰值应力与绝对值最大的峰值应力之比, 若为正,称为同好应力循环,反之为异号应力循环。 24、应力幅:最大应力值与最小应力值之差(拉应力为正) 。 25、当应力循环的形式不变,钢材的弯时会发生局部失稳,应按利用屈曲后强度的设计方 法进行设计,因此称为超屈曲设计截面,也称纤细截面或薄柔截面。 10、结构在不发生整体失稳和局部失稳的条件下,内力将随荷载增加而增加,当 结构构件截面上的内力达到截面的承载力并使结构形成机构时,结构就丧失 承载力而破坏。这类破坏称为结构的强度破坏。 11、 结构的强度破坏都由受拉构件或受弯构件的强度破坏所引起,受压构件一般 都发生失稳破坏。 12、结构强度破坏时会产出现明显变形,易于采取措施,也称为塑性破坏或延性 破坏。 13、 事实上结构发生纯粹的强度破坏是很少的,因为在强度破坏过程中出现的明 显变形会改变结构的整体受力,使结构某些部位的受力偏离并超过预先计算 的数值从而产生其他类型的破坏。如失稳破坏等。 14、残余应力:钢结构构件在轧制、冷加工和焊接过程中都会在钢构件的截面上 产生的应力。 15、 在静荷载和塑性破坏情况下, 残余应力和应力集中现象并不会影响结构强度, 但残余应力对构件的失稳破坏、 脆性断裂破坏一击疲劳破坏等都有明显影响, 应力集中现象对构件的脆性断裂以及疲劳破坏等有极为不利的影响。 16、 受弯构件的强度破坏常以截面形成塑性铰为破坏标志,但由于钢材具有延性 特征,因此在超静定结构中,一个截面形成塑性铰并不标志结构丧失承载能 力,可以利用其延展性,使超静定结构在荷载作用下相继出现几个塑性铰直 至形成机构作为姐欧股承载能力的极限状态。这种设计中利用了塑性性能, 因此称为塑形设计。塑形设计就是利用内力塑性重分布已达到节约用钢的目 的。 17、 钢材总会存在缺陷, 所以在疲劳破坏过程中可以看做不存在裂纹形成这一阶 段,只有裂纹扩展和最后断裂两个阶段,裂纹扩展部分表面光滑,最后断裂 部分表面粗糙且呈颗粒状。 18、提高疲劳强度:在疲劳破坏循环次数给定的条件下,增加应力幅的值。 19、提高疲劳寿命:在应力幅值给定的情况下,增加疲劳破坏的循环次数。 20、提高疲劳寿命的措施:1 采取合理的构造细节设计,尽可能减少应力集中; 2 严格控制施工质量,减小初始裂纹尺寸;3 采取必要的工艺措施,减小应力

钢结构 ( 复习资料汇总 )

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第1次作业钢结构一、单项选择题(本大题共40分,共 20 小题,每小题 2 分),目的是防止( )。

A. 钢材被挤压破坏 B. 螺栓被剪坏 C. 钢板被冲剪1. 螺栓连接中要求端距≥ 2d破坏 D. 螺栓产生过大的弯曲变形2. 关于钢结构的特点叙述错误的是() A. 建筑钢材的塑性和韧性好 B. 钢材的耐腐蚀性很差 C. 钢材具有良好的耐热性和防火性 D. 钢结构更适合于建造高层和大跨结构3. 钢结构梁计算公式中______。

A. 与材料强度有关 B. 是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C. 表示截面部分进入塑性 D. 与梁所受荷载有关4. 理想弹性轴心受压构件的临界力与截面惯性矩I和计算长度的关系为( )。

A. 与I成正比,与成正比B. 与I成反比,与成反比C. 与I成反比,与成正比D. 与I成正比,与成反比5. 下列属于正常使用极限状态的验算指标是() A. 强度B. 稳定C. 变形D. 疲劳6. 钢结构焊接常采用E43xx型焊条,其中43表示()A. 熔敷金属抗拉强度最小值B. 焊条药皮的编号C. 焊条所需的电源电压D. 焊条编号,无具体意义7. 对于直接承受动力荷载的结构,计算正面直角焊缝时______。

A. 要考虑正面角焊缝强度的提高 B. 要考虑焊缝刚度影响 C. 与侧面角焊缝的计算式相同 D. 取8. 焊接连接或焊接构件的疲劳性能与______有关A.B.C.D.9. 钢材的抗剪设计强度 fv 与抗压设计强度 f 有关,一般而言 fv=( )A. fv=fB. fv=0.6fC. fv=0.8fD. fv=1.2f10. 轴心受拉构件按强度极限状态是()。

A. 净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 B. 毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 C. 净截面的平均应力达到钢材的屈服强度 D.毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度11. 对格构式轴压杆绕虚轴的整体稳定计算时,用换算长细比代替,这是考虑( )。

钢结构复习总期末复习资料

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钢结构复习题一、填空题●结构有哪两种极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态●工程结构必须具备哪些功能:安全性,使用性,耐久性,总称为结构的可靠性●疲劳破坏的三个阶段:裂纹的形成,裂纹的缓慢扩展,迅速断裂●钢材的选择:结构的重要性,荷载的性质,连接方法,工作环境,钢材厚度●焊缝连接形式:对接搭接T形连接角部连接●焊缝残余应力:纵向焊接残余应力,横向,厚度方向。

产生原因:焊接加热和冷却过程中不均匀收缩变形●梁的刚度用梁在标准荷载作用下的挠度来衡量●抗剪螺栓破坏形式:螺栓杆剪断,孔壁压坏,板被拉断,板端剪断,螺杆弯曲●承受动力荷载作用的钢结构,应选用塑性,冲击韧性好的钢材。

●冷作硬化会改变钢材的性能,将使钢材的屈服点提高,塑性和韧性降低。

●钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、冷弯性、伸长率、冲击韧性。

●钢材中氧的含量过多,将使钢材出现热脆现象。

●钢材含硫量过多,高温下会发生热脆,含磷量过多,低温下会发生冷脆。

●时效硬化(老化)会改变钢材的性能,将使钢材的强度提高,塑性韧性降低。

●钢材在250oC度附近有抗拉强度、硬度提高伸长率降低现象,称之为蓝脆现象。

●钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。

●钢材牌号Q235-BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级B级 ,F表示沸腾钢。

●钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。

●焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应。

●钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中S P O N为有害的杂质元素。

●衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。

●结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。

●承重结构的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性、硫磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有含碳量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的保证。

●冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性变形能力和钢材质量的综合指标●薄板的强度比厚板略高。

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第一章概述
第一节钢结构的特点及应用
一、钢结构的特点
1.材料强度高、重量轻
2.钢材材质均匀、可靠性高
钢材的内部组织均匀,非常接近匀质体,其各个方向的物理力学性能基
本相同,接近各向同性体。

且在一定的应力范围内,属于理想弹性工作,符合工程力学所采用的基本假定。

因此,钢结构的计算方法可根据办学原理进行。

计算结果较准确、可靠。

3.钢材的塑性和韧性好
4.工业化程度高
5.钢材具有可焊接性
6.密封性好
7.耐热性较好、耐火性差
8. 耐锈蚀性差
第二节钢结构的设计方法
一、概述
新的钢结构设计规范,采用以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法。

钢结构目前有两种设计方法,即容许应力方法和极限状态方法。

1. 容许应力设计法
对钢构件或连接的疲劳强度计算。

2. 极限状态设计法
(1)承载能力极限状态
对应于结构或构件达到最大承载力或出现不适于继续承载的变形,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。

钢结构复习资料

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钢结构复习资料一、钢结构概述1、钢结构是指用钢材料组成的结构,主要指以钢材为主,由钢柱、钢梁、钢架等构件组成的结构。

2、钢结构的特点:强度高、自重轻、构造精密、安装方便、耐久性好。

3、钢结构的应用范围:主要用于大型厂房、场馆、超高层建筑、桥梁、高速公路等。

二、钢结构的材料1、钢材的种类:碳素钢、合金钢。

2、钢材的力学性能:抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧性。

3、钢材的工艺性能:可焊性、可加工性。

4、钢材的质量控制:化学成分分析、力学性能试验、金相组织检验。

三、钢结构的设计与计算1、结构设计的基本原则:安全、适用、经济、美观。

2、结构设计的内容:荷载分析、结构计算、节点设计。

3、结构设计的基本步骤:方案设计→初步设计→详细设计→施工图设计。

4、结构分析方法:力法、位移法、能量法。

5、节点设计方法:焊接节点、螺栓连接节点、铆钉连接节点。

四、钢结构的制造与安装1、钢结构制造的基本步骤:材料准备→加工制作→焊接→检验。

2、钢结构安装的基本步骤:基础准备→构件吊装→连接固定→调整验收。

3、钢结构施工质量控制:原材料质量、加工精度、焊接质量、安装精度。

4、钢结构施工安全控制:高处作业安全、吊装作业安全、焊接作业安全。

五、钢结构的维护与检修1、钢结构防腐措施:涂装防腐涂料、阴极保护等。

2、钢结构防火措施:喷涂防火涂料、空心钢填充珍珠岩等。

3、钢结构检修周期:一般每年一次,重要结构每年至少两次。

钢结构设计原理复习资料一、钢结构设计的基本原则1、安全性原则:钢结构设计应始终以安全为首要考虑因素,确保结构在正常运营状态下不出现危险情况,即使在突发事件发生时也能保持一定的稳定性。

2、经济性原则:在满足安全性和功能性的前提下,钢结构设计应尽可能地降低成本,提高经济效益。

3、功能性原则:钢结构设计应满足建筑物的使用功能和业主的需求,确保结构在使用过程中具有良好的工作性能。

4、环保性原则:钢结构设计应尽量减少对环境的影响,采用环保材料和节能技术,降低能耗和碳排放。

钢结构复习要点整理

钢结构复习要点整理

1、钢结构的主要特点和合理应用范围特点:1、强度高、自重轻;2、材质均匀,且塑性、韧性好;3、良好的加工性能和焊接性能;4、密闭性好;5、钢材的可重复适用性;6、钢材耐热但不耐火;7、耐腐蚀性差;8、钢结构的低温冷脆倾向;合理应用范围:大跨结构、工业厂房、受动力荷载影响的结构、多层和高层结构、高耸结构、可拆卸的结构、容器和其他构筑物、轻型钢结构、钢和混凝土的组合结构;2、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耐久性能的局部损坏;3、塑性破坏:试件拉断时有比较大的伸长和变细,断口呈纤维状,色发暗,有时还能看到滑移的痕迹,断口与作用力的方向约呈45°,塑性变形后出现内力重分布,会使结构中原先应力不均匀的部分趋于均匀,同时提高结构的承载能力;脆性破坏:在拉断前塑性变形小,且几乎无任何迹象而突然断裂,其断口平齐,呈有光泽的晶粒状或人字纹,塑性降低,破坏没有任何预兆,破坏速度极快,无法察觉和补救;4、四个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段、强化阶段;比例极限fp、屈服强度fy、抗拉强度fu、伸长率、断面收缩率、冲击韧性、冷弯性能;四个机械力学性能:强度、塑性、冷弯性能、韧性(冲击韧性);5、C%增加,屈服点抗拉强度提高,塑性冲击韧性下降,冷弯性能、可焊性、抗锈蚀性恶化,易脆断;P的存在降低钢的塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能,冷脆;S的存在降低塑性、疲劳强度、抗锈蚀性能、焊接性能,热脆;6、钢材疲劳破坏特征:1、疲劳破坏具有突然性,破坏前没有明显的宏观塑性变形,属脆性断裂;2、疲劳破坏的断口与一般脆性断口不同,可分为三个区域:裂纹源、裂纹扩展区和断裂区;3、疲劳对缺陷十分敏感;7、Q235-E43;Q345-E50;Q390&Q420-E55;8、侧面角焊缝主要承受剪应力,塑性好、弹性模量低、强度较低,应力沿焊缝长度方向分布不均匀,呈两端大中间小,焊缝越长,分布越不均匀,但进入塑性工作阶段时产生应力重分布;正面角焊缝受正应力和剪应力,应力沿焊缝分布均匀,焊根处有很大的应力集中,刚度大、塑性差、破坏时变形小、强度较高,平均破坏强度为侧面角焊缝的1.35倍以上;9、焊接残余应力和焊接残余变形的原因:由于不均匀温度场,导致罕见不均匀的膨胀和收缩,从而使焊件内部残存应力并引起变形;分为纵向、横向、厚度方向残余三种应力,对静力强度无影响,降低结构刚度、压杆稳定承载力、(低温冷脆的影响)在低温下,更易形成冷脆断裂、(对疲劳强度的影响)产生阻碍塑性变形的残余应力,材料变脆,裂纹容易产生和开展;10、当螺栓直径较小而钢板相对较厚—栓杆剪断;受剪连接计算保证当螺栓直径较大而钢板相对较薄—孔壁挤压坏;受剪连接计算保证当钢板因螺孔削弱过多—钢板拉断;构件强度验算当端距过小时—端部钢板剪断;螺栓端距l1大于或等于2d保证当螺杆过长—栓杆受弯破坏;使螺栓的夹紧长度为4至6倍(普通螺栓)和5到7倍(高强度螺栓)螺栓直径的条件下不会发生11、梁丧失整体稳定的现象、原因和实质梁在偶然的很小侧向干扰力的作用下,会突然想刚度较小的侧向弯曲,并伴随扭转,此时若除去侧向干扰力,侧向弯扭变形也不再消失,若弯矩再略增加,则弯扭变形将迅速增大,梁随之失去承载能力,这种现象称为梁丧失整体稳定;原因:梁的失稳是从稳定平衡状态转变为不稳定平衡状态,并产生侧向弯扭屈曲,并相应产生临界弯矩Mcr和临界压力σcr;12、影响梁整体稳定的因素侧向抗弯刚度EIy、抗扭刚度GIt、翘曲刚度EIw越大,Mcr越高;梁两端的支承条件的约束程度越高,Mcr越高;侧向支承点间的距离l1越小,Mcr越高;受压翼缘宽大的截面,Mcr也相应提高;荷载的种类和作用位置的影响;13、增强梁的稳定性的措施1、增大梁的截面尺寸,增大受压翼缘高度最为有效;2、增加侧向支承系统,减小构件侧向支承点间的距离;3、当梁跨内无法增设侧向支撑时,应采用箱形截面;4、增加梁两端的约束提高其稳定承载能力;14、不需要验算整体稳定性的情况:1、当有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连,能阻止梁的受压翼缘侧向位移;2、l1/b1满足相应表格的规定,此时整体稳定系数已大于1;3、重型吊车梁和锅炉构架大板梁采用箱形截面,须满足h/b。

钢结构期末复习资料整理

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钢结构期末复习资料整理第一章绪论1.钢结构和其他材料的结构相比,钢结构具有哪些特点答:钢材的强度高,塑性和韧性好;钢结构的质量轻;钢材材质均匀,接近各向同性;钢结构制作简便,施工工期短;钢结构的密闭性好;钢结构的耐腐蚀性差,耐火性差;在低温和其他条件下可能发生脆性断裂。

2.钢结构在工程中的应用:工业厂房;大跨度结构;高耸结构;多层和高层建筑;承受荷载影响及地震作用的结构;板壳结构;其他特种结构;可拆卸或移动的结构;轻型钢结构;和混凝土组合成的组合结构。

3.结构的极限状态:当结构或其组成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。

4.承载能力极限状态:指结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形时的极限状态;正常使用极限状态:指结构或构架达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的极限状态)。

5.结构可靠度Ps:结构在规定的时间内,在规定的条件下完成预定功能的概率。

第二章钢结构的材料1.钢结构中所用钢材应具有哪些性能①钢材应具有较高的屈服强度?y和抗拉强度?u:?y是衡量结构承载能力的指标,?y高则可减轻结构自重,节约钢材和降低造价。

?u是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力,它直接反映钢材内部组织的优劣,同时?u高可以增加结构的安全储备。

②较高的塑性和韧性:塑性和韧性好,结构在静载和动载作用下有足够的应变能力,既可减轻结构脆性破坏的倾向,又能通过较大的塑性变形调整局部应力,同时又具有较好的抵抗重复荷载作用的能力。

③良好的工艺性能(包括冷加工、热加工和焊接性):良好的工艺性能不但要易于加工成各种形式的结构,而且不致因加工而对结构的强度、塑性、韧性等造成较大的不利影响。

此外,根据结构的具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。

2.塑性破坏:钢材在超过屈服点即有明显的塑性变形产生,超过抗拉强度时将在很大变形的情况下断裂。

后果:塑性变形的断口平直,并因晶体在剪切之下相互滑移的结果而呈纤维状,塑性破坏之前,结构有明显的塑性变形产生,且有较长的持续时间,可便于发现和补救。

钢结构复习资料

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14.如何检测焊缝的质量等级?
答:三级焊缝只需作外观检测;二级焊缝除外观检测外,还需对20%的焊缝进行内部探伤,采用超声波或X光线进行检测;一级焊缝除外观检测外,还需对全部的焊缝进行内部探伤,采用超声波或X光线进行检测。
15.为何螺栓排列间距不宜过小也不宜过大?
16.确定轴心受构件整体稳定临界应力的方法有?
7 钒和铜:钒亦是有益元素,系添加的合金成分,它能提高钢材的强度和抗绣能力,而不降低塑性,铜在一般情况下属杂质,但它能显著改善刚擦四的抗绣蚀能力。
2.3 在复杂应力作用下,钢材的折算强度如何计算?
在复杂应力作用下也用钢材的屈服作为钢材的破坏条件,因而解决复杂应力状态下钢材的破坏条件就转化为瑞和确定屈服条件的问题,钢材的屈服条件适宜于用能量强度理论来表述。公式为:
3.结构的安全系数和结构的可靠度有何区别?
4.简述哪些因素对钢材性能有影响?
答:化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。
5.什么叫屈强比,它对结构设计有何意义?
答:钢材的屈服强度(屈服点)fy与抗拉强度fu的比值,称为屈强比。屈强比是衡量钢材强度储备的一个系数。屈强比越低,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75,合金结构钢为0.84-0.86。屈强比愈低钢材的安全储备愈大,但屈强比过小时,钢材强度的利用率太低,不够经济;屈强比过大时,安全储备太小,且构件变形能力小。
2硅:硅在钢材中是一种有益元素,具有很强的脱氧性,一般作为脱氧剂加入钢中,以制造质量较高的镇静钢。
3锰:锰也是一种有益的元素,它属于弱脱氧剂。它可以提高钢材强度,消除硫、氧对钢材的热脆影响,改善钢材的热加工性能和钢材的冷脆倾向,同时不显著降低钢材的塑性和韧性。

钢结构本科期末考试复习资料

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钢结构本科期末考试复习资料work Information Technology Company.2020YEAR2一、计算题(每小题15分,共60分)1、试计算如图所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的所能承受的荷载P 。

图中荷载为静力荷载设计值,图中未注明标注尺寸单位均为mm ,钢材为Q235B ,采用手工焊,焊条E43型,2160w f f N mm =。

(15分)2、如图所示普通C 级螺栓群,和钢板单面连接,螺栓群承受一竖向力F=45kN (设计值)作用。

螺栓规格为M20,钢材Q235AF ,2130b v f N mm =,2305b c f N mm =。

试验算该螺栓群承载力是否满足要求。

(15分)3、某轴心受压杆承受轴压力N=3200kN (静载,设计值),计算长度lox=10m ,loy=5m ,截面无削弱,尺寸如下图,截面对x 轴属b 类,对y 轴属c 类,轴心压杆稳定系数ϕ可查下表。

已知ix=106mm ,iy=61.3mm ,而且不考虑扭转屈曲。

钢材Q235-B ,f=215N/mm2。

试问:该柱的整体稳定和局部稳定是否满足。

(15分)λ30405060708090100ϕb 类 0.936 0.899 0.856 0.807 0.751 0.688 0.621 0.555c 类0.902 0.839 0.775 0.709 0.643 0.578 0.517 0.463注:表中没有者,按线性插值x xyy400X10400X20400X204、图示简支梁,钢材Q235B ,密铺板牢固连接于上翼缘,均布荷载设计值为50kN/m ,荷载分项系数为1.3,不计自重,不考虑塑性发展,f =215N/mm2。

试验算此梁是否满足正应力强度及刚度要求,并判断是否需要进行梁的整体稳定验算。

已知:[]250l v =,45384k x q l v EI =,522.0610/E N mm =⨯。

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钢结构期末复习资料整理第一章绪论1 •钢结构和其他材料的结构相比,钢结构具有哪些特点?答:钢材的强度高,塑性和韧性好;钢结构的质量轻;钢材材质均匀,接近各向同性;钢结构制作简便,施工工期短;钢结构的密闭性好;钢结构的耐腐蚀性差,耐火性差;在低温和其他条件下可能发生脆性断裂。

2. 钢结构在工程中的应用:工业厂房;大跨度结构;高耸结构;多层和高层建筑;承受荷载影响及地震作用的结构;板壳结构;其他特种结构;可拆卸或移动的结构;轻型钢结构;和混凝土组合成的组合结构。

3. 结构的极限状态:当结构或其组成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。

4.承载能力极限状态: 指结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形时的极限状态;正常使用极限状态:指结构或构架达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时的极限状态)。

5.结构可靠度Ps:结构在规定的时间内,在规定的条件下完成预定功能的概率第二章钢结构的材料1. 钢结构中所用钢材应具有哪些性能?①钢材应具有较高的屈服强度?y和抗拉强度?u:?y是衡量结构承载能力的指标,?y高则可减轻结构自重,节约钢材和降低造价。

?u是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力,它直接反映钢材内部组织的优劣,同时?u高可以增加结构的安全储备。

②较高的塑性和韧性:塑性和韧性好,结构在静载和动载作用下有足够的应变能力,既可减轻结构脆性破坏的倾向,又能通过较大的塑性变形调整局部应力,同时又具有较好的抵抗重复荷载作用的能力。

③良好的工艺性能(包括冷加工、热加工和焊接性):良好的工艺性能不但要易于加工成各种形式的结构,而且不致因加工而对结构的强度、塑性、韧性等造成较大的不利影响。

此外,根据结构的具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。

2. 塑性破坏:钢材在超过屈服点即有明显的塑性变形产生,超过抗拉强度时将在很大变形的情况下断裂。

后果:塑性变形的断口平直,并因晶体在剪切之下相互滑移的结果而呈纤维状,塑性破坏之前,结构有明显的塑性变形产生,且有较长的持续时间,可便于发现和补救。

3. 脆性破坏:钢材没有的塑性变形产生或只有很小塑性变形而发生破坏。

后果:脆性破坏之前,结构没有明显的塑性变形产生,且发生很突然,后果很危险。

4. 强度:屈强比是衡量钢材强度储备的一个系数。

屈强比越低安全储备越大,但屈强比过小时,不经济。

当屈强比过大时,安全储备较小,且构件的塑性变形能力较小。

5. 塑性:指钢材在应力超过屈服点后,能产生显著残余变形而不立即断裂的性质。

6. 冲击韧性:指在钢材塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,是衡量钢材抵抗动力荷载能力的指标。

①是钢材塑性和强度的综合表现,可以用来判断钢材在动力荷载作用下是否会发生脆性破坏;②冲击韧性好表示在动力荷载作用下破坏时吸收能量多;③对于需要验算疲劳的结构所用的钢材应具有不同试验温度下的冲击韧性的合格保证;④冲击韧性受温度的影响较大,钢材具有低温冷脆性。

7. 冷弯性能:指钢材在常温下加工发生塑性变形时,对产生裂纹的抵抗能力。

①冷弯性能用冷弯试验来检测,检测时如果时间弯曲180度,无裂纹、断裂或分层,即试件冷弯合格。

②制作结构构件和非结构构件的钢材的冷加工需要钢材有合格的冷弯性能。

③钢材的强度、冲击韧性、塑性、冷弯性能统称为钢材的力学性能或机械性能。

8. 影响钢材性能的主要因素有:化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。

9. 化学成分:硫可减低钢材的塑性、韧性、可焊性、抗锈蚀性。

高温时使钢材变脆,即热脆。

磷降低塑性、韧性、冷弯性能、可焊性。

在低温时使钢材变脆,即冷脆。

氮的作用和磷的一样,可使钢材冷脆。

锰是一种脱氧剂,锰可以适当提高钢材的强度、能消除氧、硫而不降低钢材的可焊性和抗锈蚀性能。

锰元素在碳素钢中的含量在0.3%—0.8%,在低碳钢中的含量为1.0%—1.6%。

硅是一种脱氧剂,硅在碳素钢中的含量应不超过0.3%,在低碳钢中的含量为0.2%—0.55%10. 时效硬化:指钢材随时间的增长,钢材的强度(屈服点和抗拉强度)提高,塑性降低、特别是冲击仍性明显下降的现象。

冷作硬化:指当钢材冷加工(剪、冲、拉、弯等)超过其弹性极限卸载后,出现参与应变变形,再次加载时弹性极限(或屈服点)提高的现象。

11. 温度的影响:常温下强度基本上不随温度的变化而变化。

①温度高于常温时,随温度增高,钢材的强度、弹性模量降低、塑性增大。

②250度时,钢材的抗拉强度反而提高,冲击仍性和脆性下降明显,此现象叫蓝脆现象。

蓝脆现象钢材会出现裂纹。

③当温度超过300度时,屈服点和极限强度显著降低。

④600度时,钢材几乎不承受拉力,可以看出钢材的耐火性能差。

⑤当温度低于常温时,总的趋势是温度降低,钢材的略有强度提高。

塑性、抗冲击韧性降低。

温度下降到某一值后,会发生冷脆现象。

钢材由韧性状态转向脆性状态时的温度叫做脆变温度(或叫冷脆临界温度)12. 应力集中的影响:应力集中发生在孔洞、槽口、凹角、形状变化、内部缺陷处。

应力集中处存在同号平面或立体应力场,使钢材变脆。

1 3.钢材的疲劳破坏:钢材在连续反复荷载作用下而发生脆性破坏,破坏时的最大应力称为疲劳强度。

钢材的疲劳破经历三个阶段:裂纹的形成、裂纹缓慢扩展、迅速断裂。

影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅(对焊接结构)或应力比(对非焊接结构)以及应力循环次数。

14. 钢材的种类:碳素结构钢;低合金高强度结构钢;优质碳素结构钢;建筑结构用钢板。

(沸腾钢F,镇静钢乙特殊镇静钢TZ)15. 钢材的选用原则:应使结构安全可靠和做到经济合理。

选择时要考虑的因素:结构的重要性;荷载情况;连接的方法;结构所处的温度和环境;钢材厚度。

16. 钢材的规格:钢结构所用的钢材主要为热轧形成的板钢、型钢,以及冷弯成型的薄壁型钢。

第三章钢结构的连接1 •钢结构的连接方法:①焊缝连接、②螺栓链接、③铆钉连接。

焊缝连接:适用于板叠厚度不超过12mm勺焊接。

冷弯薄壁型钢一般不使用焊接,成本高。

螺栓连接分为:普通螺栓连接和高强螺栓连接。

普通螺栓可用A B C三级。

钢结构一般采用构造简单,造价低C级螺栓。

2 •焊接的缺陷及质量检查:①焊接的缺陷:焊接可能会产生裂纹、气孔、烧穿、未焊透等缺陷。

裂纹是焊接中最危险的缺陷,焊接易在焊缝和周围热影响区出现热裂纹和冷裂纹。

焊接时应该采用合理的施焊顺序,避免裂纹形成。

进行预热、缓冷却或进行焊后处理,可以减少裂纹形成。

②焊缝质量检查:焊缝的质量等级可以分为三级,每级都要按照规范进行检查。

三级焊缝检查:只要求对焊缝做外观检查且符合第三级质量标准,即检查焊缝的外形尺寸偏差是否超过允许值,弧坑裂纹、咬边尺寸是否超过允许值缺陷。

一、二级除了要做外观检查外还要进行无损检验(如超声波探伤和射线探伤等)。

3 •焊缝的连接形式及焊缝形式:①焊缝的连接形式有:平接(也叫对接)、搭接、T形连接和角接。

②焊缝形式:对接焊缝的受力形式为对接正焊缝和对接斜焊缝。

角焊缝受力形式有正面角焊缝(焊缝的长度方向垂直于作用力方向)、侧面角焊缝(焊缝的长度方向平行于作用力方向)。

③绗缝沿长度方向的布置有连续角焊缝和断续角焊缝之分。

连续角焊缝之力较好,为主要角焊缝形式。

断续角焊缝易引起应力集中。

④焊缝按照施焊位置分为:仰焊、立焊、横焊、俯焊(也叫平焊)。

俯焊的施工最方便、质量最容易保证,仰焊的施工条件最迟、质量不易保证。

4.焊缝的表示方法:用符号表示(基本符号、辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。

)基本符号表示焊缝的截面形状。

辅助符号表示焊缝表面形状特征。

角焊用/表示,V形焊缝用V表示。

指引线有两条基线和箭头线组成,基线一般与图形底边平行。

当箭头指在焊缝所在面时,焊缝符号标在基准线的实线侧。

当箭头指在焊缝另一面时,焊缝符号标在基准线虚线侧。

标注对称焊缝时可以不用虚线。

5.焊缝的构造:①对接焊缝中,当试件的厚度较大时,应把焊缝边缘加工成适当形式和尺寸的坡口。

②当焊件的厚度t(t < 10mm 较小时,可以采用I形焊缝,即不开坡口,只在板边留适当的对接间隙即可。

③对于一般厚度(t=10-20mm)的焊件,可以采用斜坡口的单边V形缝或双边V形缝。

③对于较厚(t >20mm的焊件,应采用U形缝、K形缝、X形缝,可比V形坡口减小焊缝的体积,进而节约焊条和减小对焊件温度的影响。

④对于V形和U形缝,正面焊好后还需要性背面清根补焊。

对于没有条件清根补焊的应该加垫板。

当焊件可以随意扭转时,采用X形和V 形缝最好。

⑤在焊缝的拼接处,当两侧焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时,应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜角,形成平缓过渡。

⑥在每条焊缝的两端因焊接时起弧、灭弧的影响容易出现弧坑、未焊透等缺陷,易形成应力集中,为了避免这种情况,在焊接时应该在两端设置引弧板,焊后将其切除,并修磨平。

6 •焊缝的计算:①Lw取值:当采用引弧板时,取焊缝实际长度;当未采用引弧板时。

每根焊缝取实际长度减去2t。

②T在对接连接中为连接件的较小厚度,在T形连接中为腹板厚度。

③当正面焊不满足时,可以采用斜焊缝。

当焊缝与作用力间的夹角㊀满足tan 9 < 1.5时,焊缝强度不低于母材强度,可以不用验算。

在弯矩和剪力共同作用下,工字型、箱型等截面构件,在腹板和翼缘相接处,焊缝同时受有较大的正应力(T 1和较大的剪应力T 1。

需要计算截面的折算应力。

7.角焊缝的构造和计算:角焊缝有:垂直角焊缝(侧面焊缝和正面焊缝)和斜角焊缝。

侧面角焊缝主要承受剪力,剪力分布两端大,中间小。

其应力分布可以看做均匀分布。

正面角焊缝的应力较复杂(剪力和轴力),各个截面中均存在不均匀的正应力和剪应力。

根部有严重的应力集中。

正焊缝的强度高于侧焊缝,但塑性要略低些。

斜焊缝的受力性能和强度介于正面角焊缝和侧面角焊缝之间。

8. 角焊缝的构造:包括焊角尺寸hf和焊缝计算长度Lw。

最小焊角尺寸详见P55页。

当焊件的厚度相差较大时,用等焊角尺寸无法满足最大、最小焊缝厚度的要求时,可以采用不等焊角尺寸。

①最小计算长度:焊角的尺寸较大而长度较小时,焊件的局部加热严重,焊缝起弧灭弧造成的弧坑相距较近,加上其他可能产生的缺陷,焊缝的质量不可靠,所以,侧面角焊焊缝或正面角焊焊缝的计算长度不得小于8hf和400mrh。

②侧面角焊缝的最大计算长度:由于侧面焊缝的长度和焊角尺寸之比越大,应力分布的不均匀性也越大。

焊缝两端的应力较大,可能会使得端部提前破坏。

所以需要控制侧面焊缝的长度。

侧面计算长度不应大于60hf。

③搭接连接构造:两侧角焊缝的长度不小于两条焊缝之间的距离。

为了避免焊缝横向收缩时引起板件的拱曲过大,两侧焊缝之间的距离不应大于16t (当t > 12mr)和190m(当t v 12mm当宽度超过时,应该加上正面角焊缝、或加槽焊。

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