钢结构简答题

钢结构思考题及解答

1.3 钢结构主要有哪些结构形式？钢结构的基本构件有哪几种类型？

答：⑴钢结构的主要形式有钢框架结构、钢桁架及钢网架结构、悬索结构、预应力钢结构。

⑵根据受力特点构件可分为轴心受力构件、受弯构件、拉弯及压弯构件

三大类。钢结构还可与混凝土组合在一起形成组合构件，如钢-混凝土

组合梁、钢管混凝土、型钢混凝土构件等。

1.4 钢结构主要破坏形式有哪些？有何特征？

答：⑴钢结构破坏的主要形式包括强度破坏、失稳破坏、脆性断裂破坏。

⑵强度破坏特征：内力达到极限承载力，有明显的变形；

失稳破坏特征：具有突然性，可分为整体失稳破坏与局部失稳破坏；

脆性断裂破坏特征：在低于强度极限的荷载作用下突然断裂破坏，无

明显征兆。

1.6 钢结构设计的基本方法是什么？

答：基本方法：概率极限状态设计法、允许应力法。

2.1 钢材有哪两种主要破坏形式？各有何特征？

答：⑴塑性破坏与脆性破坏。

⑵特征：塑性破坏断口呈纤维状，色泽发暗，有较大的塑性变形和颈缩

现象，破坏前有明显预兆，且变形持续时间长；

脆性破坏塑性变形很小甚至没有，没有明显预兆，破坏从应力

集中处开始，断口平齐并呈有光泽的晶粒状。

2.2 钢材主要力学性能指标有哪些？怎样得到？

答：①比例极限

f：对应应变约为0.1%的应力；

p

②屈服点（屈服强度）

f：对应应变约为0.15%的应力，即下屈服极限；

y

f：应力最大值；

③抗拉强度

u

f：高强度钢材没有明显的屈服点和

④条件屈服点（名义屈服强度）

0.2

屈服强度，定义为试件卸载后残余应变为0.2%对应的应力。

2.3 影响钢材性能的主要化学成分有哪些？碳、硫、磷对钢材性能有

何影响？

答：⑴铁、碳、锰、硅、钒、铌、钛、铝、铬、镍、硫、磷、氧、氮。

⑵碳的含量提高，钢材强度提高，但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、

可焊性及抗锈蚀能力下降；硫使钢材热脆，降低钢材冲击韧性，影响

疲劳性能与抗锈蚀性能；磷在低温下时钢变脆，在高温时使钢塑性降

低，但能提高钢的强度和抗锈蚀能力。

2.4 何谓钢材的可焊性？影响钢材焊接性能的因素有哪些？

答：⑴可焊性是指采用一般焊接工艺就可形成合格焊缝的性能。

⑵影响因素：钢材含碳量和合金元素含量、焊接材料、焊接方法、焊接

工艺参数及工艺措施。

2.6 下列术语分别用于表达钢材的什么物理特性？

①低温冷脆；②韧性；③冷作硬化；④应变时效。

答：①低温冷脆是指钢材在低温状态下由韧性转化为脆性进而发生破坏；

②韧性指钢在冲击力作用下抵抗断裂的能力：

③冷作硬化是指当钢材冷加工超过其弹性极限后卸载，出现残余塑性变

形，再次加载时弹性极限或屈服点提高的现象；

④应变时效指钢材产生一定量塑性变形后，晶体中的固溶氮和碳更容易

析出，从而使已经冷作硬化的钢材又发生时效硬化的现象。

2.9 下列符号各有何含义?

①Q235AF;②Q390E;③Q345D;④Q235D。

N mm的A级沸腾钢；

答：①Q235AF：屈服强度为2352

N mm的E级镇静钢；

②Q390E：屈服强度为3902

N mm的D级镇静钢；

③Q345D：屈服强度为3452

N mm的D级镇静钢。

④Q235D：屈服强度为2352

3.1 钢结构主要连接方法有哪些？有何特点？

答：⑴主要有焊接连接和螺栓连接。

⑵焊接连接构造简单、加工方便、用料经济、易于采用自动化操作，但

会引起残余应力与应变，使钢材质量劣化，现场施工质量没有保证；

螺栓连接拆装方便，有利于提高现场连接质量，但需要在连接部件上

制孔，对连接构件有削弱。

3.4 焊接位置对焊接质量有何影响？

答：俯焊最方便，质量最易保证。立焊和横焊比俯焊差一些。仰焊的操作条件最差，质量不易保证。

3.7 角焊缝的主要构造要求有哪些？有何作用？

h不得小于

答：①最小焊脚尺寸

f

②最大焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍，防止产生较大的残余

应力与变形，防止产生脆性断裂和焊件烧穿；

③侧面或正面角焊缝的计算长度不得小于8

h和40mm，防止焊缝不可靠。

f

3.8 角焊缝强度计算以什么截面为基准？强度标准是什么？

答：⑴等边直角角焊缝基准截面为破坏截面在与焊脚边成45的截面。

w

≤

f

3.11 计算中怎样考虑起落弧可能引起的缺陷？

答：当未采用引弧板时，焊缝计算长度取实际长度减去2

h。

f

3.12 角钢和节点板连接焊缝计算有何特点？角钢肢背、肢尖内力分配

系数的物理概念是什么？数值有何特点？

答：⑴焊缝分为肢尖和肢背的焊缝。

⑵分配系数指肢尖与肢背承担内力的比例。

⑶肢背的分配系数大于肢尖，系数之和为1，与节点板连接的一肢长

度越长，肢背分配系数越小，肢尖的越大。

3.15 焊接残余应力对结构的性能有何影响？

答：①使结构静力强度下降；

②降低刚度；

③降低构件稳定性；

④增加构件的脆断倾向；

⑤降低结构构件和连接的疲劳强度。

3.16 减少和消除焊接残余应力与变形的主要措施有哪些？

答：①焊缝位置要合理，应布置在对称结构的对称位置上；

②焊缝的尺寸要适当；

③焊缝不宜过分集中；

④尽量避免三向焊缝相交形成三向拉应力，使钢材变脆；

⑤使拉力不垂直于板面传递，防止分层破坏；

⑥注意施焊方便；

⑦避免仰焊保证质量。

3.18 普通螺栓破坏形式有哪些? 怎样避免？

答：⑴主要为抗剪破坏，有①栓杆剪断；②孔壁挤压破坏；③钢板拉断；

④钢板冲剪破坏；⑤栓杆弯曲破坏。

⑵①②③可通过计算避免；④可通过构造避免；⑤可通过限制板叠厚

度不超过5倍螺栓杆径来避免。