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，Q420

7.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y

w 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