钢结构知识点总结材料
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。
钢结构工程知识点总结
钢结构工程知识点总结一、钢结构的基本知识1.1 钢结构的分类钢结构可以分为框架结构、刚架结构、悬索结构、网架结构等多种类型,各种结构类型在不同场合有不同的适用性。
1.2 钢材的选择钢结构中常用的材料包括碳素结构钢、低合金高强度钢、不锈钢等。
在选择材料时需要考虑结构的受力情况、耐腐蚀性能、成本等因素。
1.3 钢结构的设计规范钢结构的设计需遵循相应的国家标准,如《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《工业厂房钢结构技术规范》(GB 50019-2015)等。
1.4 钢结构的施工工艺钢结构的施工过程包括预制、安装、钢柱、钢梁等部件的连接、防腐处理等工艺环节。
二、钢结构的设计2.1 钢结构的受力分析钢结构的受力分析是设计的基础,包括对结构的静力分析、动力分析、温度、风、地震等外部荷载的影响分析。
2.2 钢结构的构建方法钢结构的构建方法包括焊接、螺栓连接、铆接等,不同的构建方法适用于不同的工程要求。
2.3 钢结构的设计原则钢结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性等多个方面的考虑,设计要兼顾这些方面的因素。
2.4 钢结构的设计软件目前,钢结构设计常常使用一些专业的设计软件,如Tekla Structures、STAAD Pro、SAP2000等。
三、钢结构的安装3.1 钢结构的安装工艺钢结构的安装包括吊装、定位、连接、补偿等环节,需要考虑结构的稳定性和安全性。
3.2 钢结构的防腐处理钢结构在使用过程中容易受到腐蚀的侵蚀,因此需要进行防腐处理,如喷涂防腐漆、热浸镀锌等。
3.3 钢结构的质量控制钢结构的安装过程需要进行严格的质量控制,确保结构的安全和稳定。
3.4 钢结构的安装场地钢结构的安装场地需要平整、干燥、便于吊装施工,同时需要考虑周边环境的安全性。
四、钢结构的应用领域4.1 工业厂房工业厂房是钢结构的主要应用领域之一,钢结构可以满足对于大空间、大跨度、大荷载的要求。
4.2 商业建筑商业建筑中也广泛应用钢结构,如购物中心、大型超市等。
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。
钢结构知识总结
钢结构一、钢结构特点1、质轻高强、塑性韧性好、材质均匀可靠性高、可焊接、工业化程度高、密封性好、耐热2、不耐火、不耐热,>150℃时加隔热防护层二、钢结构的材料主要机械性能指标1、 抗拉强度(极限应力)2、 伸长率(塑性性能)3、 屈服强度(静力强度计算依据)4、 冷弯性能(塑性、材质综合指标)5、 冲击韧性(抗脆断指标)对动荷载、疲劳、非焊接 影响刚才机械性能的因素 1、 化学成分2、 冶炼、脱氧方法3、 应力集中4、 温度5、 刚才的(时效和冷作)硬化6、 焊接种类、规格和选择 普通钢结构不应采用 厚度小于5mm 的钢板 壁厚小于3mm 的钢管截面小于∠45×4或∠56×36×4的角钢(焊接); 截面小于∠50×5(螺栓连接)轻型钢结构中采用圆钢或小角钢(小于以上值),不宜采用: 厚度小于4mm 的钢板圆钢小于12mm (对于屋架)8mm (对檩条或拉条) 16mm (对于支撑)三、钢结构的计算方法与基本构件的设计计算方法1、 承载力极限状态采用以概率为基础的设计方法f d ≤δγ0d δ——荷载设计值在构件截面或连接中产生的应力效应(受力均匀)计算内容:强度和稳定 2、正常使用极限状态][νν≤k ——结构或构件的容许变形值基本构件分析1、轴心受力构件(轴心拉、压构件) 强度、刚度——长细比控制 il 0=λ宽肢薄壁:宽厚比a/b远离形心轴i ↗,λ↘,稳定↗2、实腹式轴心受压构件强度、整体稳定、局部稳定、刚度-长细比控制受压构件容许长细比,要比受拉构件容许长细比小3、受弯构件截面形式:型钢梁、组合梁计算:强度—含抗弯和抗剪、整体稳定、局部稳定、刚度提高梁整体稳定性的措施1)加大梁受压翼缘宽度2)减小受压翼缘自由长度提高梁局部稳定的措施1)翼缘宽度和厚度之比四、钢结构的连接连接方法焊接、铆钉、螺栓(普通螺栓和高强螺栓)焊接连接形式和焊缝形式1)连接形式:对接、搭接、T型连接2)焊缝形式:对接焊缝、角焊缝螺栓连接:并列和错列五、钢屋架1、外形应考虑排水坡度2、外形尽可能与弯矩图一致3、腹杆应长受拉、短受压,杆件交角不小于30度木结构一、木结构材料特点1、易于取材、加工方便、质轻、相对强度高2、各向异性、天然缺陷(木节、裂缝)、易腐蚀、变形………………种类1、针叶材(落叶松、红松、云杉、冷杉)——主要承重构件2、硬质阔叶材(榆树、槐树、桦树)——重要连接件方材:宽厚比<3,常用厚度60-240mm板材:宽厚比>3,常用厚度15-80mm二、木材的受力性能1、受拉性能1)顺纹抗拉强度高,横纹抗拉强度低2)受拉破坏签没有明显塑性变形,属脆性破坏2、木材顺纹受压性能1)木材受压时,具有较好的塑性变形2)木节点等缺陷对受压影响比受拉小3)木材受压工作比受拉可靠3、木材的承压性能顺纹承压、横纹承压、斜纹承压4、通常用顺纹受剪,属于脆性破坏三、影响木材力学性能的因素1、木材等级:将材质按缺陷的多少和大小及承重结构的受力要求分I、II、III(I最好)木材强度等级:不同木材,按抗弯强度设计值来划分等级2、选用:受拉或拉弯构件材质选用Ia级受弯或压弯构件材质选用IIa级受压构件和次要受弯构件材质选用IIIa级3、含水率:只对受拉影响小,对其他影响大1)现场制作的原木或方木≯25%2)板材和规格材≯20%3)受拉构件的连接板≯18%4)连接件≯18%5)层板胶合木结构≯15%,各层不差5%3、强度:顺纹强度最高、横纹强度最低4、受荷时间长、温度升高、适度增大,强度、刚度降低四、木结构的计算1、承载能力极限状态:强度、稳定2、正常使用极限状态:长细比五、木结构的连接齿连接:单齿、双齿螺栓连接出师表两汉:诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
钢结构设计知识点
钢结构设计知识点
一、钢结构的主要材料
钢结构主要使用钢材、木材和混凝土等材料。
其中,钢材更为常用,
分为结构钢、钢筋和钢板。
结构钢包括H型钢,槽钢,角钢,方钢,工字钢,圆钢等。
钢筋包括热轧钢筋,冷成型钢筋,冷轧和热轧挤压桁架钢筋等。
钢板种类较多,主要有热轧钢板、冷轧钢板、容器钢板、夹层钢板、
钢管等。
二、钢结构设计原则
1、要求钢结构设计的基本原则是:设计符合技术规范,安全可靠,
结构紧凑,重量轻,结构刚性好,抗震性能好。
2、在其中一杆件或连接部位的剪切强度设计中,要消除泊松失稳机制,确保设计强度和稳定性。
3、要求各支座及杆件连接的设计方案、连接件类型及尺寸要符合有
关规范的规定,各支座、杆件及连接件应经过力学分析,确保结构可靠性。
4、结构连接要求结实牢固,能够利用好材料的钢性能,使用方便,
保持良好的外观。
三、钢结构设计步骤
1、钢结构设计的第一步是分析设计条件,即明确结构用途和其要求
的荷载、尺寸、重量等,根据设计要求制定设计方案。
2、钢结构设计的第二步是确定荷载、结构成形方式、材。
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。
钢结构基础知识汇总
钢结构基础知识汇总一、钢结构的定义和分类1.1 钢结构的定义•钢结构是以钢材为主要构造材料的建筑结构。
•钢结构由钢柱、钢梁、钢框架等构件组成,并采用焊接、螺栓连接等方式连接构件。
1.2 钢结构的分类•根据结构形式可以分为框架结构、网格结构、膜结构等。
•根据结构用途可以分为工业厂房结构、商业建筑结构、桥梁结构等。
二、钢结构的优点与应用范围2.1 钢结构的优点•高强度:钢材具有较高的抗拉、抗压能力,使得钢结构具有较强的承载能力。
•轻质化:钢材密度相对较小,可以减轻自重,降低地基荷载。
•耐久性好:钢材具有较好的耐腐蚀性能,不易受潮湿、氧化等因素影响。
•施工周期短:钢结构构件可以预制,在施工现场进行简单拼装,节约施工时间。
2.2 钢结构的应用范围•工业领域:工厂、车间、仓库等工业建筑常采用钢结构。
•商业领域:商场、超市、办公楼等商业建筑多采用钢结构。
•桥梁领域:大跨度、重载桥梁常采用钢结构。
•体育场馆领域:体育场、体育馆多采用钢结构。
三、钢结构设计与施工要点3.1 钢结构设计要点•载荷计算:根据建筑用途、设计规范等确定设计荷载,包括静载荷和动载荷。
•构件选择:根据设计要求和构件受力情况选择合适的钢材种类和规格。
•连接设计:确定构件之间的连接方式,包括焊接、螺栓连接等。
•防护措施:考虑钢结构的防腐蚀、防火等安全性能。
3.2 钢结构施工要点•材料验收:对钢材进行验收,包括检查钢材的质量、规格等。
•构件制作:对钢结构构件进行制作,包括切割、焊接、翻样等工艺。
•构件安装:根据施工图纸要求,将钢结构构件进行安装和连接。
•质量检验:对施工过程中的质量进行检验,确保施工质量符合设计要求。
四、钢结构的维护与加固4.1 钢结构的维护•防腐蚀:对钢结构进行定期的防腐蚀处理,延长结构的使用寿命。
•检查修复:定期检查钢结构的连接、焊缝等部位,及时修复破损或松动的部分。
•清洁保养:保持钢结构的表面清洁,避免灰尘和污物对结构造成损害。
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。
钢结构知识点
钢结构知识点钢结构是一种常见的建筑结构类型,具有重要的应用价值和广泛的应用领域。
它在工业厂房、商业建筑、桥梁等领域中被广泛采用。
本文将介绍几个与钢结构相关的重要知识点,包括钢结构的材料特性、设计原则和施工技术等方面。
一、钢材的性质和特点钢材是一种优良的结构材料,其主要特点是强度高、韧性好和耐久性强。
钢材具有优异的抗拉、抗剪和抗弯能力,可以承受较大的荷载。
此外,钢材的材料性能稳定,不易受到环境影响,且易于加工和组装,能够满足各种复杂结构的设计需求。
二、钢结构的设计原则钢结构的设计原则主要包括承载力设计、稳定性设计和抗震设计。
承载力设计是钢结构设计的基本要求,要保证结构在使用和荷载条件下的安全性和可靠性。
稳定性设计是指在结构受到外力作用时,保证结构的稳定性,防止产生不稳定失效。
抗震设计是基于地震、风力等外力作用考虑的一项重要设计要求,能够使结构在地震等自然灾害中保持稳定。
三、钢结构的施工技术钢结构的施工技术包括焊接、连接和防腐等方面。
焊接是钢结构中常见的连接方式,采用焊接连接可以提高结构的刚度和承载力。
连接是指在钢结构的组装过程中使用螺栓、铆钉等连接元件连接各个构件,保证结构的整体稳定性。
防腐是钢结构施工中必不可少的一项工作,可以采用喷涂、热镀锌和防腐涂料等措施,有效延长钢结构的使用寿命。
四、钢结构的应用领域钢结构广泛应用于工业厂房、商业建筑和桥梁等领域。
在工业厂房中,钢结构可以提供较大的跨度和自由度,满足不同生产要求。
商业建筑中,钢结构具有轻便、灵活的特点,适用于大跨度和复杂形状的建筑设计。
在桥梁工程中,钢结构能够满足桥梁跨度大、荷载大的要求,同时具备良好的抗震性能。
钢结构具有诸多优点,如轻质、高强度、易于加工和可循环利用等,因此在现代建筑领域中得到了广泛应用。
通过熟悉钢结构的性质和特点,掌握设计和施工的原则和技术,可以有效地提高钢结构工程的质量和安全性,进一步推动建筑行业的发展。
同时,合理应用钢结构也能够更好地满足人们对可持续发展和环境保护的需求。
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。
钢结构有关设计的知识点
钢结构有关设计的知识点钢结构是一种重要的建筑结构形式,在现代建筑领域被广泛应用。
其具有优异的力学性能、抗震性能和施工效率,因此受到了许多建筑师和工程师的青睐。
本文将介绍钢结构设计中的一些重要知识点。
一、材料选择1. 钢材的种类:在钢结构设计中,常用的钢材种类包括碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢等。
根据使用环境和结构要求,选择合适的钢材种类是十分重要的。
2. 钢材的强度:钢材的强度对结构的安全性和承载能力有着重要的影响。
设计师需了解各类钢材的强度参数,如屈服强度、抗拉强度和冲击韧性等,以确保结构的稳定性和可靠性。
二、结构形式1. 钢框架结构:钢框架结构是最常见的钢结构形式之一,适用于高层建筑和大跨度建筑。
设计师需要根据结构的承载要求和空间布局,合理选择钢构件的布置方式和尺寸。
2. 空间网架结构:空间网架结构常用于体育馆、展览馆等大跨度空间的覆盖结构。
它具有轻质、刚性强的特点,需要设计师考虑节点连接和受力传递等问题。
3. 吊杆结构:吊杆结构适用于悬索桥、塔式结构等。
设计师需要综合考虑吊杆的长度、角度和受力情况,确保结构的平衡和稳定。
三、梁、柱和节点设计1. 梁的设计:梁是承载载荷的重要构件,设计师需要确定梁的截面形状、尺寸和材料等参数,并考虑梁的受力性能和挠度控制等问题。
2. 柱的设计:柱是承受压力的构件,在钢结构设计中起到支撑和稳定结构的作用。
设计师需根据结构要求和力学原理,选择合适的柱型和尺寸。
3. 节点设计:节点是连接梁、柱和其他构件的重要部位,直接影响结构的稳定性和整体强度。
设计师需要合理设计节点的连接方式和强度,以确保结构的完整性和安全性。
四、抗震设计1. 抗震设计原理:钢结构具有良好的抗震性能,但在设计过程中仍需考虑地震作用。
设计师需遵循抗震设计准则,合理设置抗震支撑系统和增加结构的刚度,以提高建筑的抗震能力。
2. 抗震设计参数:设计师需了解地震区域的地震参数,如设计地震加速度、地震区划系数等。
钢结构基本知识
第十四章钢结构基本知识钢结构的定义:主要受力构件采用型钢、钢板加工制造而成的结构称为钢结构。
钢结构的优缺点:优点:⑴强度高;⑵可靠性好;⑶容易施工。
缺点:⑴钢材容易被腐蚀;⑵耐火性差;⑶成本较高。
钢结构的应用:钢结构一般适用于工业建筑及高层建筑结构中。
§14-1 钢结构材料一、钢材的主要力学性能1、钢材单向均匀受拉时的力学性能钢材在均匀受拉时的工作性能用单向均匀静力拉伸试验的荷载—变形曲线或应力-应变曲线来表示。
2、钢结构对材料性能的要求钢结构对材料性能的要求是多方面的,使用时必须全面的衡量,慎重地选择合适的材料。
钢材材性主要有:强度;塑性;韧性;可焊性;冷弯性能;耐久性;Z向伸缩率(1)钢材的强度强度体现了材料的承载能力,主要指标有屈服点fy 和抗拉强度fu ,通过静力拉伸试验得到。
屈服点为设计时钢材可达到的最大应力。
抗拉强度 fu是钢材破坏前能够承受的最大应力。
钢材达到 fu 时,已产生很大塑性变形而失去使用性能,但fu 高则可以增加结构的安全保障,故fu/fy 的值可看作钢材强度储备系数。
(2)钢材的塑性钢材的塑性为当应力超过屈服点后,能产生显著的残余变形(塑性变形)而不立即断裂的性质。
塑性好坏可用伸长率d 和断面收缩率y表示。
通过静力拉伸试验得到。
伸长率d 根据试件原标距长度 l0与试件中间部分的直径d0 的比值为10或5而分为d10或d5,为试件拉断时原标距间长度伸长值与原标距比值的百分率。
断面收缩率是指试件拉断后,颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率。
结构或构件在受力时(尤其承受动力荷载时)材料塑性好坏往往决定了结构是否安全可靠,因此钢材塑性指标比强度指标更为重要。
(3)钢材的韧性钢材的韧性是钢材在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力,也是表示钢材抵抗冲击荷载的能力,它是强度与塑性的综合表现。
钢材韧性通过冲击试验,测定冲击功来表示。
钢结构设计规范对钢材的冲击韧性ak有常温和负温要求的规定。
钢结构知识点总结(精编)
钢结构知识点总结(精编)钢结构是一种用钢材制造的建筑结构,具有重量轻、强度高、施工速度快等优点,广泛应用于工业建筑、民用建筑、桥梁等领域。
以下是钢结构的基本知识点总结。
一、钢材的分类和性能1. 钢材分类:按化学成分可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等;按金相组织可分为奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢等。
2. 钢材性能:强度、韧性、延展性、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等。
二、钢结构的设计原则1. 安全性原则:确保钢结构在使用过程中的安全可靠。
2. 经济性原则:在保证安全的前提下,尽可能降低造价,提高效益。
3. 实用性原则:钢结构设计应满足使用要求,以经济实用为主要目标。
1. 构件设计:根据受力分析确定构件截面尺寸和形状,采用受弯构件、挤压构件、张力构件等不同的构件形式。
2. 连接设计:连接应保证安全可靠,并满足钢结构的受力要求,包括焊接、螺栓连接和铆接等不同的连接方式。
3. 稳定性设计:保证钢结构在使用过程中不发生失稳现象,包括板类构件、梁类构件、柱类构件等不同类型的稳定性设计。
四、钢结构的施工工艺1. 钢结构的加工:包括钢材切割、弯曲、焊接等工艺,采用机械加工和人工操作结合的方式。
2. 钢结构的制造:钢结构构件在加工完成后,组合成整个结构,包括预制和现场制造两种方式。
3. 钢结构的安装:钢结构在安装时需进行严格的检查,确保结构的安全和可靠,包括吊装、安装和调整等不同的操作流程。
五、钢结构的检测和维护1. 钢结构的检测:包括非破坏性检测和破坏性检测两种方式,旨在检查结构的完整性和耐久性。
2. 钢结构的维护:采取常规维护和定期检查的方式,保证钢结构的可靠性和使用寿命。
综上所述,钢结构的设计、制造和安装等方面都有其独特的工艺和知识点,需要具备一定的专业知识和经验,才能保证工程的质量和安全。
钢结构知识点
钢结构知识点1、钢结构的优点:(1)钢材强度高,性才好。
(2)钢结构的重量轻。
(3)钢结构制作工业化程度高,施工工期短。
(4)钢结构密闭性好。
(5)钢结构造型美观,具有轻盈灵巧的效果。
(6)钢结构符合可持续发展的需要。
2、钢结构的缺点:(1)失稳和变形过大造成破坏。
(2)钢结构耐腐蚀性差。
(3)钢材耐热但不耐火。
(4)钢结构可能发生脆性断裂。
3、钢结构对材料的要求:1、强度要求2、变形能力3、加工性能4、钢材的种类:1、用途分:结构钢,工具钢,特殊用途钢2、化学成分分:碳素钢,合金钢3、冶炼方法分:平炉钢,转炉钢,电炉钢4、脱氧方法分:沸腾钢,半镇静钢,镇静钢,特殊镇静钢5、成型方法分:轧制钢,锻钢,铸钢6、硫磷含量和质量控制分:高级优质钢,优质钢,普通钢。
建筑用钢有:碳素结构钢和合金高强度结构钢。
5、钢材的主要性能:抗拉强度,屈服强度,伸长率6、刚才在复杂应力状态下的屈服条件同号异号的影响7、冷弯性能含义:指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。
弯曲程度一般用弯曲角度α(外角)或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示,α愈大或 d/a 愈小,则材料的冷弯性愈好。
8、影响钢材性能的因素:化学成分,成材过程,钢材硬化,温度,集中应力,反复荷载作用9、钢材硬化的三种情况;冷作硬化,时效硬化,应变时效硬化10、应力集中对钢材的影响,为什么要减小应力集中11、钢材质量应满足的要求:1、承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
2、焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。
3、对于需要验算疲劳的焊接结构钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。
12、钢结构的连接必须遵循安全可靠,传力明确,构造简单,制造方便和节约钢材的原则。
13、钢结构的连接方法通常有焊缝连接,铆钉连接和螺栓连接三种。
14、焊缝连接的优点;1、构造简单,对几何形体适应性强,任何形式的构件均可直接连接。
钢结构知识点总结大全
钢结构知识点总结大全钢结构是指利用钢材和连接件作为构件的建筑结构。
随着钢结构的广泛应用,钢结构设计、制作和安装已经成为建筑工程中一个重要的领域。
以下是钢结构领域的知识点总结。
一、钢材的材质和性质1. 钢材的组成钢材是主要由铁和碳组成的合金材料,除含铁和碳外,还含有少量的硅、磷、硫等元素。
2. 钢材的性质钢材具有良好的可塑性、韧性、强度和耐腐蚀性能,因此在建筑结构中被广泛应用。
3. 钢材的分类根据成分和性能,钢材可分为低合金钢、高合金钢、碳素结构钢、合金结构钢等多种类型。
4. 钢材的标识钢材的标识包括牌号、材质、规格、尺寸、质量等内容,用于标识和识别钢材的品质和用途。
二、钢结构设计1. 钢结构的承载原理钢结构的承载原理包括静力学原理、弹性力学原理、塑性力学原理等,根据实际情况设计合理的结构。
2. 钢结构的设计规范钢结构的设计需符合国家相关的设计规范和标准,包括《建筑结构抗震设计规范》、《钢结构设计规范》等。
3. 钢结构的设计原则设计钢结构需考虑其承载能力、刚度、稳定性、耐久性、安全性等各项指标,保证结构的稳定和安全。
4. 钢结构的构件设计钢结构的构件设计包括柱、梁、桁架、连接件等,需要考虑结构的荷载、受力情况和变形等因素。
三、钢结构制作和加工1. 钢材的加工钢材的加工包括切割、弯曲、焊接、铆接等工艺,以及对表面的处理和保护等工序。
2. 钢结构的制作钢结构的制作需要根据设计要求进行生产和加工,保证构件的尺寸精度和质量要求。
3. 钢结构的焊接焊接是钢结构制作中的重要工艺,需要保证焊缝的质量和可靠性,以及避免焊接热变形和应力集中等问题。
4. 钢结构的防腐保护钢结构在使用过程中需考虑其防腐保护,采取防锈漆涂层、镀锌、热浸镀锌等方式。
四、钢结构的安装与施工1. 钢结构的施工组织设计钢结构的施工组织设计包括施工方案、工艺流程、施工设备和安全措施等内容。
2. 钢结构的安装工艺钢结构的安装需要根据设计要求和实际情况采取合理的工艺和施工方法,确保结构的安全性和稳定性。
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。
钢结构基础知识大全钢结构材料篇
钢结构基础知识大全钢结构材料篇一、钢结构材料分类1、按照钢材加工方式分类:热轧钢板、冷轧钢板。
(1)热轧:是以板坯(主要为连铸)坯为原料,经加热后由粗轧机组及精轧机组制成钢带,从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度,由卷取机卷成钢带卷,冷却后的钢带卷,根据用户的不同需求,经过不同的精整作业线(平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等)加工而成钢板、平整卷及纵切钢带产品。
简单点儿来说,取一块钢坯在加热后经过几道轧制,在切边矫正成为钢板。
(2)冷轧:用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形因其的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。
轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退火线,轧硬卷重一般在6~13.5吨。
钢卷在常温下,对热轧酸洗卷进行连续轧制,内径为610mm。
冷轧,是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的,一般讲是热轧—酸洗—冷轧这样的加工工程。
冷轧是在常温状态下由热轧板加工而成。
虽然在加工过程中因为轧制也会使钢板升温,尽管如此还是叫冷轧。
2、按照钢材形状分类:带钢板、花纹钢板、型钢、异型钢等。
3、按照钢材表面处理方式不同分类:钢板或卷板、镀锌钢板、彩涂钢板等。
镀锌钢板:是为防止钢板表面遭受腐蚀,延长其使用寿命,在钢板表面涂以一层金属锌,这种涂锌的薄钢板称为镀锌板。
按生产及加工方法可分为以下几类:(1)热浸镀锌钢板。
将薄钢板浸入溶解的锌槽中,使其表面粘附一层锌的薄钢板。
目前主要采用连续镀锌工艺生产,即把成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中制成镀锌钢板。
(2)合金化镀锌钢板:这种钢板也是用热浸法制造,但在出槽后,立即把它加热到500℃左右,使其生成锌和铁的合金背膜。
这种镀锌板具有良好的涂料密着性和焊接。
(3)电镀锌钢板:用电镀法制造这种镀锌钢板具有良好的加工性。
但镀层较薄,耐腐蚀性不如热浸法镀锌板。
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第一章绪论钢结构的特点1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高,施工周期短5、钢材的塑性,韧性好6、钢材的密闭性好7、钢材的强度高8、普通钢材耐锈蚀性差9、普通钢材耐热不耐火10、钢材低温时脆性增大。
钢结构的应用范围:大跨度结构:用钢结构重量轻。
高层建筑:用钢结构重量轻和抗震性能好。
强度高,截面尺寸小,提高有效使用面积。
工业建筑:用钢结构施工周期短,能承受动力荷载。
轻质结构:冷弯薄壁型钢,轻型钢。
高耸结构:轻,截面尺寸小。
抗震抗风。
活动式结构:轻。
可拆卸或移动的结构:轻,运输方便,拆卸方便。
容器和大直径管道:密闭性好。
抗震要求高的结构,急需早日交付的结构工程,特种结构。
结构设计的目的:安全性,耐久性,适用性。
影响结构可靠性的因素:荷载效应S和结构抗力RZ=R-S Z表示结构完成预定功能状态的函数,简称功能函数。
Z=0极限状态。
概论极限状态设计方法:承载能力极限状态:1.整个结构或结构的一部分失去平衡,如倾覆等.2.结构构件或链接因超过材料的强度而破坏,包括疲劳破坏,或过度变形不适于继续承载。
3.结构转变为机动体系4.结构或结构构件丧失整体稳定性。
5.低级丧失承载能力而破坏。
正常使用极限状态:1.影响正常使用或外观的变形2.影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括裂缝)影响正常使用的振动。
影响正常使用的其他特定状态。
可靠度:结构在规定的设计使用年限内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
钢结构连接是以破坏强度而不是屈服作为承载能力的极限状态。
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:钢锭加热至1200-1300度,通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸。
热处理:淬火,正火,回火。
钢材疲劳: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,属脆性破坏原因:焊接结构:应力幅非焊接结构:应力幅+应力比1.钢材的强度设计值为什么要按厚度进行划分?同种类钢材,随着厚度或者直径的减小,钢材的轧制力和轧制次数的增加,钢材的致密性较好,存在大缺陷的几率较小,故强素会提高,而且钢材的塑性也会提高。
2.碳,硫,磷对钢材的性能有哪些影响?碳含量增加,强度提高,塑性,韧性和疲劳强度下降,同时恶化可焊性和抗腐蚀性。
硫使钢热脆,即高温时钢材变脆。
降低钢的塑性韧性,可焊性耐疲劳性能,有害成分。
<0.045%磷使钢冷脆。
即低温时使钢变脆。
含量应<0.05%但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。
<0.12% 氧使钢热脆。
3.促使钢材转脆的主要因素有哪些?(1) 钢材质量差、厚度大:钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等;较厚的钢材辊轧次数较少,材质差、韧性低,可能存在较多的冶金缺陷。
(2) 结构或构件构造不合理:孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
(3) 制造安装质量差:焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重;冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。
(4) 结构受有较大动力荷载或反复荷载作用:但荷载在结构上作用速度很快时(如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和地震作用等),材料的应力- 应变特性就要发生很大的改变。
随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。
特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。
(5)在较低环境温度下工作:当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。
这种性质称为低温冷脆。
不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。
同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。
4.应力集中对钢材的机械性能有何影响,设计时如何减小应力集中?在材料断面急剧变化,结构形状急剧变化,材料内部有气孔、夹渣等缺陷,断面开孔等部位,应力比正常值高出许多,这种现象就叫应力集中。
应力集中是因为零件的结构设计不合理或加工制造未按设计要求倒角或倒圆所致。
主要产生在零件的面面交截处。
结果是导致零件材应力集中系数的大小,只与构件形状和尺寸有关,与材料无关。
冷弯实验主要检验钢材的什么性能?冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力,是钢材的重要工艺性能。
冷弯试验能反映试件弯曲处的塑性变形,能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。
冷弯试验也能对钢材的焊接质量进行严格的检验,能揭示焊件受弯表面是否存在未熔合、裂缝及杂物等缺陷。
冷弯性能也是钢材机性能的一项指标,它是比单向拉伸试验更为严格的一种试验方式。
它不仅能验钢材承受规定的弯曲变形能国,还能反映出钢材内部的冶金缺陷,如结晶情况、非金属夹杂物的分布情况等。
因此它是判别钢材塑怀性能和质量后个综合性指标,常作为静力拉伸试验和冲击试验等补充试验。
对一般结构构件所采用的钢材,可不必通过冷弯试验:只有某些重要结构和需要冷加工的构件,才要求它不仅伸长率合格,而且冷弯试验也要合格。
钢材在多轴应力状态下,如何确定他的屈服条件?用折算应力冲击韧性是指钢材在冲击荷载的作用下断裂时吸收机械能能力,是衡量钢材抵抗可能因低温,应力集中,冲击荷载作用等而导致脆性断裂一项机械性能,脆性断裂总是发生在有缺口高峰应力地方。
由冲击韧性值(ak)和冲击功(Ak)表示,其单位分别为J/cm2和J(焦耳)。
钢结构设计规范验算疲劳强度的时候,为什么把构件和结构和连接分成8组,依据?对于一定的疲劳寿命n,不同构件和连接发生疲劳破坏时应力幅大小主要取决于构造形式。
应力集中大构造形式,其破坏的时候应力幅值较小。
依据是按构造形式引起的应力集中程度。
钢材的破坏形式分为塑性破坏与脆性破坏两类。
塑性破坏的特征是:钢材在断裂破坏时产生很大的塑性变形,又称为延性破坏,其断口呈纤维状,色发暗,有时能看到滑移的痕迹。
钢材的塑性破坏可超过采用一种标准圆棒试件行拉伸破坏试验加以验证。
钢材小:发生塑性破坏时变形特征明显,很存易被发现力:及时采取补救措施,因而不致引起严重后果。
而且适度的塑性交形能起到调整结构内力分布的作用,使原先结构应力不均匀的部分趋于均匀、从而提高结构的承载能力。
脆性破坏的特征是:钢材秆断裂破坏时没有明显的变形征兆,其断口平齐,呈有光泽的见粒状。
钢材的脆件破坏可通过来用一种比标准圆棒试什更粗,计在其中部位置车削出小凹槽(凹槽处的净截面积与标淮圆棒相同)的试件进行拉伸破坏试验加以验证。
由于脆性破坏具有突然性,无法预测,故比塑性破坏要危险得多,在钢结构工程设计、施工与安装中应采取话当措施尽力避免。
钢结构对钢材有哪些要求?材料的强度高,塑性和韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;制作简便,施工周期短;质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热,但不耐火;选用钢材时应该考虑哪些因素?选用钢材时,考虑:结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态和钢材厚度,结构受力性质等,选择合适牌号和质量等级的钢材。
要确保结构物的安全可靠,要经济合理。
国际上钢号的表示方法一般包括哪几部分?三个部分。
字首符号,钢材的强度值,钢材的质量等级。
第三章钢结构的连接1.钢结构常用的连接方法有哪些种?各种的特点是什么?钢结构常用的连接方法有:焊缝连接、螺栓连接、铆接;焊缝连接:属刚接(可以承受弯矩),除了直接承受动力荷载的结构中、超低温状态下,均可采用焊缝连接。
构造简单,节约钢材,加工方便,一定条件下还可以采用自动化操作,生产效率高,焊缝连接刚度大,密封性能好。
缺点是脆性增大,产生残余应力及残余变形。
螺栓连接:属铰接(弯矩为零)一般情况下均可使用。
分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
优点是现场作业快,容易拆除,维修方便;浪费钢材。
缺点是增加制造工作量,削弱构件截面,比焊接多费钢材。
铆接:当结构受力较小的情况下使用;优点是塑性和韧性好,传力可靠,易于检查和保证,可以承受动载的重型结构。
缺点是工艺复杂,用钢量多。
焊条的选用应该和焊接钢材的性能相适应。
Q235-E43 Q345-E50 Q390,Q420-E55.43代表焊缝熔敷金属或对接焊缝的抗拉强度。
电弧焊:产生电弧热,加热金属并融化。
电阻焊:利用电流的电阻产生的热量。
焊缝缺陷:焊缝尺寸偏差;咬边;弧坑;未熔合;母材被烧穿;气孔;非金属夹渣;裂纹。
以上的缺陷,一般会引起应力集中,削弱焊缝有效截面,降低承载力,尤其裂纹对焊缝受力危害最大,不允许发生。
对接焊缝需进行强度验算的情况:只对有拉应力构件中的三级对接焊缝,才需专门计算角焊缝正面角焊缝:平行于焊缝。
(端焊缝)侧面角焊缝:垂直于焊缝。
在角焊缝设计中,对焊脚尺寸和计算长度有哪些构造要求?为什么?最大焊脚尺寸:防止焊缝过烧焊件;最小焊脚尺寸:防止焊缝冷裂;最大计算长度:防止应力沿焊缝长度不均匀分布;最小计算长度:防止焊缝沿长度缺陷几率增加。
在计算正面角焊缝时,什么情况需要考虑强度设计值增大系数βf?为什么?正面角焊缝需要考虑,侧面角焊缝和直接承受动力荷载的情况下不需要考虑。
残余应力与残余变形的成因是什么?如何减少焊接残余应力和焊接残余变形?焊接应力和变形产生的主要原因是焊接过程中,对焊件的不均匀加热和冷却。
1、焊接位置的合理安排;2、焊缝尺寸要适当;3、焊缝数量宜少;4、应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉;5、尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。
焊接残余应力对构件的影响是什么?1对静力强度无影响;刚度降低;构件稳定性降低;疲劳强度降低,更易低温冷脆。
10.螺栓在钢板上和型钢上排列的容许距离有哪些规定,他们是根据哪些要求确定的?受力要求:端距:以免端部被剪掉。
栓距和线距:3d,否则螺孔周围应力集中地相互影响较大,且对钢板的截面削弱过多,从而降低其承载力。
构造要求:螺栓间距不宜过大,尤其是受压板件当栓距过大时,容易发生凸曲现象,板和刚性构件连接时,栓距过大不易紧密接触,潮气容易侵入缝隙锈蚀。
施工要求:栓距应该有足够的距离,以便于转动扳手,拧紧螺母。
普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力,在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小,其影响可以忽略。
高强度螺栓除了其材料强度高之外,拧紧螺栓还施加很大的预拉力,使被连接板件的接触面之间产生压紧力,因而板件问存在很大的摩擦力。
螺栓群在扭矩的作用下,在弹性受力阶段的最大的螺栓,其内力值在什么假定下求得的?1,被连接板件为绝对刚性体。
2,螺栓时弹性体。
3,各螺栓绕螺栓群的形心旋转,使螺栓沿垂直于旋转半径r的方向受剪,各螺栓所受的剪力大小与r成正比。
15.拉剪普通螺栓和拉剪高强度螺栓摩擦型的连接的计算方法有何不同,拉剪高强度螺栓承压型连接的计算方法又有何不同?高强度螺栓实际上有摩擦型和承压型两种。
摩擦型高强度螺栓承受剪力的准则是设计荷载引起的剪力不超过摩擦力。