石家庄铁道大学《钢结构》期末重点整理
钢结构(完美背诵版)
《钢结构》复习资料第一部分 简答题1、钢材的破坏形式有哪些?为什么要防止脆性破坏?如何防止脆性破坏?答:钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。
防止原因:脆性破坏没有明显的预兆,无法及时察觉和采取补救措施,而且个别构件的断裂常常引起整个结构塌毁,危及生命和财产安全,后果严重。
防止措施:①合理设计。
构造力求合理,使其能均匀、连续地传递应力,避免构件截面的剧烈变化;②正确制造。
尽量避免材料出现应变硬化,正确选择焊接工艺,保证焊缝质量;③正确使用。
不任意超负荷使用结构,及时油漆防腐,冬季停产检修时应注意保暖。
2、钢结构对材料有什么要求?答:(1)较高的抗拉强度f u 和屈服点f y 。
f u 是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力,直接反映钢材内部组织的优劣,f u 提高可以增加结构的安全保障;f y 是衡量结构承载能力的指标,f y 高可以减轻结构自重,节省造价。
(2)较高的塑性和韧性。
塑性和韧性好可以使结构在静荷载和动荷载作用下有足够的应变能力,可以减轻结构脆性破坏的倾向,可以通过较大的塑性变形可以调整局部应力,同时还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、热加工和焊接性能。
这有利于将钢材加工成各种形式的结构,并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。
(4)具有适应低温、高温的能力以及在腐蚀性环境中工作的能力。
3、普通螺栓可以分为哪几类?何为抗剪螺栓?抗剪螺栓有哪几种破坏形式?破坏原因 是什么?如何预防?答:普通螺栓可以分为只受剪力、只受拉力以及同时受剪力和拉力三种形式。
抗剪螺栓是指在力的作用下,连接的板件有相对滑移的运动趋势,且螺栓承受垂直螺栓杆的力的螺栓。
破坏形式 破坏原因 解决方法 螺栓杆被剪坏螺栓杆直径较小,板件较厚计算单栓抗剪承载力:b v vbvf d n N 42π=孔壁挤压破坏 螺栓杆直径较大,板件较薄计算单栓承压承载力:∑⋅=b c bc f t dN板件被拉断 板件净截面被螺栓孔削弱太多净截面验算:f A Nn≤=σ 板件端部被剪坏 端距太小 螺栓间距不小于2d 0 螺栓杆弯曲破坏 螺栓杆过长 螺栓间距不大于5d 4、影响梁整体稳定性的因素有哪些?如何提高梁的整体稳定性?答:影响因素:①梁的侧向抗弯刚度EI y 和抗扭刚度GI t ;②梁的支座情况;③荷载作用种类;④荷载作用位置;⑤受压翼缘的自由长度l 1。
钢结构原理知识点总结(总结范文)
钢结构原理知识点总结引言:钢结构是一种常用于建筑和桥梁等工程项目的结构形式,具有高强度、刚度和耐久性等优点。
了解钢结构原理的知识点对于工程师、建筑师和设计师等相关专业人员至关重要。
本文将对钢结构原理的关键知识点进行详细总结,为读者提供基本的理论基础。
概述:钢结构是由钢材构成的工程结构,通过将不同形状的钢材组装在一起,形成一个整体结构,以支撑和承载负荷。
在设计和建造过程中,需要考虑到结构的荷载、材料的选择、连接方式等多个因素。
正文:一、钢材的性质1.钢材的强度与刚度:钢材的强度指钢材承受外部荷载时的抗力程度,刚度指钢材受力后的形变程度。
了解钢材的强度和刚度是设计钢结构的关键。
a.强度的分类:钢材的强度可分为屈服强度、抗拉强度和抗压强度等。
b.刚度的影响因素:刚度与截面形状、钢材的弹性模量和截面尺寸等因素密切相关。
二、钢结构设计的基本原则1.强度设计原则:钢结构的设计应满足预定的安全强度水平,以最大程度地保证结构的承载能力。
a.极限状态设计:根据结构的极限状态进行设计,包括极限承载力设计和极限位移设计。
b.可靠性设计:考虑结构材料、荷载和其他不确定因素的不同,引入设计系数来提高结构的可靠性。
三、钢结构的连接形式1.熔焊连接:是将两个或多个钢材通过加热至熔点并在熔化状态下连接在一起的方法。
a.焊缝类型:包括角焊缝、对接焊缝和搭接焊缝等。
b.焊接质量:焊接质量的好坏对连接的强度和承载能力有着重要影响。
四、钢结构设计的荷载考虑1.永久荷载:代表了结构自身的重量,包括结构的质量、装饰材料的重量等。
a.配重计算:通过确定永久荷载的大小和分布,计算结构的配重需求,以使结构保持稳定。
b.空气负荷:考虑到气流对结构的影响,如风荷载和气动力。
五、钢结构设计中的稳定性分析1.屈曲分析:考虑到结构在受压状态下可能发生的屈曲失稳问题,以保证结构的整体稳定性。
a.稳定性设计:结构设计中应满足屈曲承载力的要求,以防止结构失稳。
钢结构课程知识点总结
一、引言钢结构是一种常见的结构类型,具有高强度、高刚性、轻质、耐腐蚀等优点,被广泛应用于建筑、桥梁、工业设施等领域。
钢结构设计与施工涉及多方面知识,包括结构力学、材料力学、构造设计、焊接工艺等。
本文将就钢结构课程涵盖的主要知识点进行总结,以期为学习者提供一些帮助。
二、结构力学基础1.静力学:力的平衡条件、力的合成与分解、力矩的平衡条件等。
2.杆件受力分析:受力杆件的内力计算方法、静定、半静定、不静定结构的分析等。
3.受力结构的位移分析:杆件受力引起的变形、弹性变形与塑性变形、受力结构的位移计算等。
4.刚度分析:刚度矩阵法、位移法、切比雪夫法等。
三、钢材力学性能1.钢材特性:常用结构钢的牌号、力学性能指标、化学成分、热处理和工艺特性等。
2.拉伸性能:拉伸试验原理、应力-应变曲线、屈服强度、抗拉强度、延伸率等。
3.压缩性能:压缩试验原理、应力-应变曲线、屈服压力、极限压力等。
4.弯曲性能:弯曲试验原理、应力-应变曲线、屈服弯矩、抗弯强度等。
5.疲劳性能:疲劳试验原理、疲劳寿命、疲劳极限等。
6.冲击性能:冲击试验原理、冲击吸能、冲击韧性等。
四、钢结构设计原理1.受力原理:静定结构和不静定结构的受力原理、受力平衡条件与变形协调条件。
2.构造设计原理:构造部件受力特点、受力传递与变形协调、连接方式等。
3.极限状态设计:极限状态设计基本原理、变形极限与承载极限的要求、结构极限状态的判定方法。
4.抗震设计原理:地震荷载计算、结构抗震设计的基本原则、抗震构造形式等。
5.可靠性设计:结构可靠性概念、概率统计方法在结构设计中的应用。
1.钢框架结构:常见的钢框架结构形式、构造部件的特点、抗震构造设计要求。
2.钢筋混凝土结构:钢筋混凝土-钢结构混合结构的构造形式、节点设计原则、抗震构造形式。
3.悬索桥:悬索桥结构的构造形式与特点、受力性能、施工工艺等。
4.大跨度空间结构:大跨度空间结构的构造形式、受力性能、材料和构造部件的选择等。
铁道大学钢桥设计复习重点(精简版)
铁道大学钢桥设计复习重点(精简版)1.我国钢桥和钢材发展情况和主要特点?1)钢桥主要特点:钢桥跨越能力强;钢桥构件适合于工业化制造,便于运输,工地安装速度快,钢桥施工工期短;钢桥易于修复和更换;但同时刚才易于锈蚀,需要经常检查和按期维护,故钢桥养护费用比石桥和钢筋混凝土桥高;铁路钢桥采用明桥面时噪声较大,不宜用2.我国铁路钢桥的基本材料?1)钢梁主体结构用钢:Q235qD、Q345qD、Q345qE、Q370qD、Q370qE、Q420qD、Q420qE;2)桥梁辅助结构用钢:Q235-B.Z。
3)连接型钢用钢:Q345c。
4)高强度螺栓用钢:螺纹直径为M22、M24、M27、M30,螺栓用20MntiB、35VB,性能等级为10.9S,20MntiB适用于直径小于等于M24,35VB 适用于直径小于等于M30,螺母及垫圈用35号钢、45号钢15MnVB。
5)铸件用钢:ZG230-450Ⅱ、ZG270-500Ⅱ。
6)销、铰、辊轴用钢:35号锻钢。
4. 钢板梁桥的构造特点?主梁:主梁是由工字型截面,由翼缘及腹板组成。
跨度较小的板梁桥,其主梁常用等截面的板梁,翼缘只用一块钢板;跨度较大的板梁桥,为了使主梁截面承受弯矩的能力能大致符合弯矩图,借以节省材料,主梁常做成变截面的,这时,翼缘如仍用一块钢板,则翼缘板可在宽度或厚度方面加以变化,靠梁端的翼缘板用较窄的或较厚的钢板。
联结系:平纵联杆件端部的节点板,可与上翼缘焊接,但不应与受拉翼缘焊连,这是由于受拉翼缘的疲劳强度受焊接影响较大。
5. 板梁桥主梁腹板的稳定如何保证的?对于腹板,为防止起在外力作用下丧失局部稳定,通常是用加劲肋来增强它的刚度。
为免去腹板局部稳定性的繁琐计算,对简支板梁腹板的中间加劲肋和水平加劲肋6. 板梁桥主梁疲劳应检算的部位有那些?主梁疲劳容许应力幅检算截面:根据焊接结构的特性,主要检算下翼缘底面和加劲肋切口与腹板的焊接处。
下翼缘的底面,拉应力最大处;加劲肋与腹板焊缝的下端;具有多层盖板,盖板中断点截面的强度;板梁横向对接焊缝。
石家庄铁道大学钢结构期末重点整理
一、钢结构的特点和应用范围1、承载能力大2、稳妥可靠3、便于工业化生产, 施工周期短4、密闭性好, 耐热但不耐火5、耐腐蚀性差6、容易产生噪音二、应用范围:1、承受荷载很大或跨度大、高度大的结构2、承受动力荷载作用或经常移动的结构3、经常拆装的拆装式结构4、对密闭性要求高的结构5、高温车间或需承受一定高温的结构6、轻型结构钢材力学性能五项保证指标: 抗拉强度Fu、伸长率、屈服点Fy、冷弯一百八十度和常温( 或低温) 冲击韧性指标Akv.三、举例说明钢结构的主要发展趋势1、高性能钢材的研制2、设计方法和计算理论的改进3、结构形式的革新四、应力集中和残余应力应力集中: 实际结构中不可避免的存在孔洞? 槽口、截面突然改变以及钢材内部缺陷等, 此时截面中的应力分布不再保持均匀, 不但在孔口边缘处会产生作用方向的应力高峰, 而且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力, 甚至会产生三向应力;残余应力: 在浇注、轧制和焊接加工过程中, 因不同部位钢材的冷却速度不同, 或因不均匀加热和冷却而产生。
五、冷加工樱花和时效硬化1、在冷加工( 或一次加载) 使钢材产生较大的塑性变形的情况下, 卸载后再重新加载, 钢材的屈服点提高、塑性和韧性降低的现象称为冷作硬化; 再高温时溶于铁中的少量氮和碳, 随着时间的增长逐渐由固溶体中析出, 生成氮化物的碳化物, 散存在铁素体晶粒的滑动界面上, 对晶粒的塑性滑移起到遏制作用, 从而使钢材的强度提高, 塑性的韧性下降, 这种现象称为时效硬化( 也称老化) ;2、钢材的性能受温度的影响十分明显, 在一百五十度以内, 钢材的强度、弹性模量和塑性均与常温相近, 变化不大。
但在二百五十度左右, 抗拉强度有局部性提高, 伸长率和断面收缩率均降至最低, 出现所谓的蓝脆现象( 钢材表面氧化膜呈蓝色) 。
六、钢结构的破坏形式有哪几种? 破坏特点?答: 钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种:1、塑性破坏: 塑性变形很大, 经历时间又较长的破坏呈塑性破坏。
钢结构下册考试知识点汇总
《钢结构》下册考试复习考点第一章1、何谓单层门式刚架结构?有哪些特点?合理应用范围(P1-3)?其结构用钢量是多少(P2)?单层门式钢架结构的组成:单层门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架,用冷弯薄壁型钢(槽形、卷边槽形、Z形等)做檩条、墙梁;以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。
特点:(1)质量轻(2)工业化程度高,施工周期短(3)综合经济效益高(4)柱网布置比较灵活(5)门式钢架体系的整体性可以依靠檩条、墙梁及隅撑来保证,从而减少了屋盖支撑的数量,同时支撑多用张紧的圆钢做成,很轻便(6)由于变截面门式刚架达到极限承载力时,可能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系。
主要用于轻型的厂房、仓库、建材等交易市场、大型超市、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。
单层门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2;在相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的1/30~1/20。
2、绘图说明门式刚架常用的结构形式?(P3-4)门式刚架又称山形门式刚架。
其结构形式按跨度可分为单跨(图1-30a、b)、双跨(图1-3e、f、g、i)和多跨(图1—3c、d),按屋面坡脊数可分为单脊单坡(图1—2a)、单脊双坡(图l-3b、c、d、g、h)、多脊多坡(图1-3e、f、i)。
3、绘图说明什么是摇摆柱?它对门式刚架结构受力有何贡献?(P3-4,提供中间竖向支点)当刚架柱不是特别高且风荷载也不很大时,中柱宜采用两端铰接的摇摆柱(图1—3c、g),中间摇摆柱和梁的连接构造简单,而且制作和安装都省工。
这些柱不参与抵抗侧力,截面也比较小。
但是在设有桥式吊车的房屋时,中柱宜为两端刚接(图1—3d),以增加刚架的侧向刚度。
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。
钢结构复习知识点总结
钢结构复习知识点总结1.钢结构是用钢板和各种钢型,如角钢,工字钢,槽钢,钢管和薄壁型钢等制成的结构,在钢结构制造厂中加工制造,运到现场进行安装。
2.钢结构的特点有:(1)自重轻而承载力大(2)钢材接近于匀质等向体(3)塑性和韧性好(4)有良好的焊接性能(5)有不渗透的特性(6)耐腐蚀性差(7)制造工厂化,施工装配化(8)耐热性能好,防火性能差3.钢材具有低温脆性,高温软化的性能。
4.钢结构适合应用在以下范围:(1)重型工业厂房(2)大跨度结构(3)高耸结构和高层建筑(4)受动力荷载作用的结构(5)可拆卸和移动的结构(6)容器和管道(7)轻型钢结构(8)其他建筑物5.钢结构适用于高,大,重型和轻型结构6.结构的可靠性是指结构在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率,是结构安全性,适用性和耐久性的槪称,用来度量结构可靠性的指标称可靠指标。
7.根据结构或构件能否满足预定功能的要求来确定它们的极限状态,一般有两种,即承载力极限状态(构建和连接的强度破坏,疲劳破坏和因过度变形不适于继续承载,结构和构建丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆等)和正常使用极限状态(影响结构,构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的变形,影响正常使用或耐久性能的局部损坏等)8.结构或构件的承载力(又称抗力)为R,它取决于材料的强度和构件的截面面积刚度等几何因素。
9.作用是荷载,温度变化,基础不均匀沉降和地震等的统称,它对结构或构件产生的效应是同时施加于结构或构件的若干种作用分别引起结构或构件中产生的内力,这些内力的总和称为作用效应,一般称为荷载效应,用S来表示。
10.极限状态方程式:Z=g(R,S)=R-S=0;(当R>S时,结构或构件处于可靠状态;当R<S时,结构或构件处于失效状态;当R=S时,结构或构件处于极限状态)在实际中,绝大数的Z值大于零(R>S)。
11.结构或构件的失效概率和可靠概率的和为。
钢结构期末复习资料
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。
钢结构本科期末考试复习资料
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 =⨯。
钢结构结构设计期末复习知识点
影响柱网布置因素:生产工艺流程要求:结构上的要求;经济要求;模数要求托架与屋架的连接;叠接;平接横向框架梁与柱的连接形式;刚接框架;铰接框架;柱脚刚接;铰接框架;刚接框架柱间支撑的布置:1)每列柱都要设柱间支撑2)多跨厂房的中列柱的柱间支撑要与边列柱的柱间支撑布置在同一柱间3)下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部,以减少纵向温度应力的影响。
4)上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱间设置外,还应当在每个温度区段的两端设置。
5)每列柱顶均要布置刚性系杆柱间支撑的作用:1)承受并传递纵向水平荷载:作用于山墙上的风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向地震力等。
2)减少柱在平面外的计算长度。
3) 保证厂房的纵向刚度。
确定桁架形式的原则;1.满足使用要求:受力合理;3 .制造简单及运输与安装方便;综合技术经济效果好尺寸确定;跨度L—工艺及使用要求;高度H—经济、刚度、运输、坡度等;三角形屋架:中部高度H≈(1/6~1/4)L屋盖支撑的作用;1.保证屋盖结构的几何稳定性;2.保证屋盖的刚度和空间整体性;为弦杆提供适当的侧向支承点;4.承担并传递水平荷载;保证结构安装时的稳定与方便.永久荷载;屋面恒载;檩条自重;屋架、其它构件自重和围护结构自重;可变荷载;屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载及吊车荷载。
内力组合原则;并取最不利组合进行设计。
常用的内力分析方法有图解法、解析法、电算法3.节点刚性影响;节点刚性引起杆件次应力,次应力一般较小,不予考虑。
4.杆件的内力变号;屋架中部某些杆件在全跨荷载时受拉,而在半跨荷载时可能受压。
因此需分别计算全跨与半跨两种荷载工况。
半跨荷载:活荷载、雪荷载、积灰荷载、单侧施工影响钢屋架杆端约束大小的因素:1杆件轴力性质;拉力使杆拉直,约束作用大,压力使杆件弯曲,约束作用微不足道。
2)杆件线刚度大小;线刚度越大,约束作用越大,反之,约束作用越小。
3)与所分析杆直接刚性相连的杆件作用大,较远的杆件作用小。
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
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》期末考试/试题库(含答案)要点
《钢结构》期末考试/ 试题库(含答案)要点work Information Technology Company.2020YEAR钢结构期末考试题型(汇集)一、选择题1.反应钢材的最大抗拉能力的是(D )。
A.比例极限B.弹性极限C.屈服强度D.极限强度2.钢材的冷弯试验是判别钢材(C )的指标。
A.强度B.塑性C.塑性及冶金质量D.韧性及可焊性3.在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的惜况是(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4.结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用()表示。
A.流幅B.冲击韧性C.可焊性D.伸长率5.产生焊接残余应力的主要因素之一是(C )A.钢材的塑性太低B.钢材的弹性模量太大C .焊接时热量分布不均匀 D.焊缝的厚度太小6.在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的悄况是(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7•同类钢种的钢板,厚度越大()。
A.强度越低B.塑性越好C.韧性越好D.内部构造缺陷越少8.钢结构具有良好的抗震性能是因为(C)。
A.钢材的强度高B.钢结构的质量轻C.钢材良好的吸能能力和延性D.钢结构的材质均匀9.钢材经历了应变硬化应变强化之后(A )。
A.强度提高B.塑性提高C.冷弯性能提高D.可焊性提高10.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11.下列梁不必验算整体稳定的是(D )。
A.焊接工字形截面B.箱形截面梁C.型钢梁D.有刚性铺板的梁12.对直接承受动荷载的钢梁,其工作阶段为()。
A.弹性阶段B.弹塑性阶段C.塑性阶段D.强化阶段13.下列螺栓破坏属于构造破坏的是(B )。
A.钢板被拉坏B.钢板被剪坏C.螺栓被剪坏D.螺栓被拉坏14.在钢结构连接中,常取焊条型号与焊件强度相适应,对Q345钢构件,焊条宜釆用(B )。
A.E43型B.E50型 C . E55型 D.前三种均可15.某角焊缝T形连接的两块钢板厚度分别为8mm和10mm,合适的焊角尺寸为(B )。
2023年石家庄铁道大学钢结构期末重点整理
一、钢构造旳特点和应用范围1、承载能力大2、稳妥可靠3、便于工业化生产, 施工周期短4、密闭性好, 耐热但不耐火5、耐腐蚀性差6、轻易产生噪音1、应用范围:2、承受荷载很大或跨度大、高度大旳构造3、承受动力荷载作用或常常移动旳构造4、常常拆装旳拆装式构造5、对密闭性规定高旳构造6、高温车间或需承受一定高温旳构造7、轻型构造二、钢材力学性能五项保证指标: 抗拉强度Fu、伸长率、屈服点Fy、冷弯一百八十度和常温(或低温)冲击韧性指标Akv.三、举例阐明钢构造旳重要发展趋势1、高性能钢材旳研制2、设计措施和计算理论旳改善3、构造形式旳革新四、应力集中和残存应力五、应力集中: 实际构造中不可防止旳存在孔洞?槽口、截面忽然变化以及钢材内部缺陷等, 此时截面中旳应力分布不再保持均匀, 不仅在孔口边缘处会产生作用方向旳应力高峰, 并且会在孔口附近产生垂直于力旳作用方向旳横向应力, 甚至会产生三向应力;六、残存应力:在浇注、轧制和焊接加工过程中, 因不一样部位钢材旳冷却速度不一样, 或因不均匀加热和冷却而产生。
七、冷加工樱花和时效硬化八、在冷加工(或一次加载)使钢材产生较大旳塑性变形旳状况下, 卸载后再重新加载, 钢材旳屈服点提高、塑性和韧性减少旳现象称为冷作硬化;再高温时溶于铁中旳少许氮和碳, 伴随时间旳增长逐渐由固溶体中析出, 生成氮化物旳碳化物, 散存在铁素体晶粒旳滑动界面上, 对晶粒旳塑性滑移起到遏制作用, 从而使钢材旳强度提高, 塑性旳韧性下降, 这种现象称为时效硬化(也称老化);九、钢材旳性能受温度旳影响十分明显, 在一百五十度以内, 钢材旳强度、弹性模量和塑性均与常温相近, 变化不大。
但在二百五十度左右, 抗拉强度有局部性提高, 伸长率和断面收缩率均降至最低, 出现所谓旳蓝脆现象(钢材表面氧化膜呈蓝色)。
1、钢构造旳破坏形式有哪几种?破坏特点?2、答: 钢材旳破坏分塑性破坏和脆性破坏两种:十、塑性破坏: 塑性变形很大, 经历时间又较长旳破坏呈塑性破坏。
钢结构期末 2
钢结构期末考试总结1,钢材力学性能指标中强度分为()、()、()2,钢梁的设计应满足()和()的要求3,格构式轴心受压柱中,通过分腹板的主轴叫(),通过缀材的主轴叫()4,梁截面高度的确定应考虑三种参考高度,分别是由建筑高度确定的()有刚度条件确定的()和有经济条件确定的()二、选择题1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构()。
A.密封性好B.自重轻C.制造工厂化D.便于拆装2、钢材的设计强度是根据()确定的。
A、比例极限;B、弹性极限;C、屈服强度;D、极限强度。
3.钢结构的承载能力极限状态是指()A.结构发生剧烈振动B.结构的变形已不能满足使用要求C.结构达到最大承载力产生破坏D.使用已达五十年4、某构件发生了脆性破坏,不经检查可以肯定下列问题中()对该破坏无直接影响。
A、钢材的屈服点过低;B、构件的荷载增加速度过快;C、存在冷加工硬化;D、构件有构造原因引起的应力集中。
5.钢材的抗拉强度 fu 与屈服点 fy 之比 fu/fy 反映的是钢材的( ) 。
A.强度储备B.弹塑性阶段的承载能力C.塑性变形能力D.强化阶段的承载能力6、Q235 钢按照质量等级分为 A、B、C、D 四级,由 A 到 D 表示质量由低到高,其分类依据是()。
A、冲击韧性;B、冷弯试验;C、化学成分;D、伸长率。
7,钢材的伸长率指标是通过下列哪项试验得到的?(A, 冷弯试验 B, 冲击试验 C,疲劳试验 D,单向拉伸试验8、以下关于应力集中的说法中正确的是()。
A、应力集中降低了钢材的屈服强度B、应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到限制C、应力集中产生异号应力场,使钢材变脆D、应力集中可以提高构件的疲劳强度9.在搭接连接中,为了减小焊接残余应力,其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( )A.5 倍B.10 倍C.15 倍D.20 倍10. 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( )A.承载力低,变形大B.承载力高,变形大C.承载力低,变形小D.承载力高,变形小三、问答题(共24分)1.钢结构的特点?2,影响梁整体稳定的因素包括哪些?提高梁整体稳定的措施包括哪些?。
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一、钢结构的特点和应用范围1、承载能力大2、稳妥可靠3、便于工业化生产,施工周期短4、密闭性好,耐热但不耐火5、耐腐蚀性差6、容易产生噪音二、应用范围:1、承受荷载很大或跨度大、高度大的结构2、承受动力荷载作用或经常移动的结构3、经常拆装的拆装式结构4、对密闭性要求高的结构5、高温车间或需承受一定高温的结构6、轻型结构钢材力学性能五项保证指标:抗拉强度Fu、伸长率、屈服点Fy、冷弯一百八十度和常温(或低温)冲击韧性指标Akv.三、举例说明钢结构的主要发展趋势1、高性能钢材的研制2、设计方法和计算理论的改进3、结构形式的革新四、应力集中和残余应力应力集中:实际结构中不可避免的存在孔洞?槽口、截面突然改变以及钢材内部缺陷等,此时截面中的应力分布不再保持均匀,不仅在孔口边缘处会产生作用方向的应力高峰,而且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力,甚至会产生三向应力。
残余应力:在浇注、轧制和焊接加工过程中,因不同部位钢材的冷却速度不同,或因不均匀加热和冷却而产生。
五、冷加工樱花和时效硬化1、在冷加工(或一次加载)使钢材产生较大的塑性变形的情况下,卸载后再重新加载,钢材的屈服点提高、塑性和韧性降低的现象称为冷作硬化;再高温时溶于铁中的少量氮和碳,随着时间的增长逐渐由固溶体中析出,生成氮化物的碳化物,散存在铁素体晶粒的滑动界面上,对晶粒的塑性滑移起到遏制作用,从而使钢材的强度提高,塑性的韧性下降,这种现象称为时效硬化(也称老化);2、钢材的性能受温度的影响十分明显,在一百五十度以内,钢材的强度、弹性模量和塑性均与常温相近,变化不大。
但在二百五十度左右,抗拉强度有局部性提高,伸长率和断面收缩率均降至最低,出现所谓的蓝脆现象(钢材表面氧化膜呈蓝色)。
六、钢结构的破坏形式有哪几种?破坏特点?答:钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种:1、塑性破坏:塑性变形很大,经历时间又较长的破坏呈塑性破坏。
断裂时断口与作用力方向呈四十五度,且呈纤维状,色泽发暗;2、脆性破坏:几乎不出现塑性变形的突然破坏称脆性破坏,断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状,脆性破坏危险性大,必须加以重视。
七、影响钢材脆性断裂的主要因素?如何避免?影响因素:化学成分;冶金缺陷(偏析、非金属杂质、裂纹、起层);温度(热脆、低温冷脆);冷作硬化和时效硬化;应力集中;同号三向主应力状态。
避免措施:1、合理设计;2、正确制造;3、合理使用。
八、什么是疲劳破坏?简述疲劳破坏的发展过程。
影响疲劳破坏的主要因素。
答:钢材在多次循环反复荷载作用下,即使应力低于屈服点Fy也可能发生破坏的现象称疲劳破坏。
疲劳破坏具有突然性,破坏前没有明显的宏观塑性变形,属于脆性断裂。
但与一般脆断的瞬断不同,疲劳是在名义应力低于屈服点的低应力循环下,经历了长期的累积损伤过程后才突然发生的。
其破坏过程一般经历三个阶段,即裂纹的萌生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂。
因此疲劳破坏是有寿命的破坏,是延时断裂,疲劳对缺陷(包括缺口、裂纹及组织缺陷等)十分敏感。
九、什么是结构的可靠度?可靠指标的含义?如何确定结构的可靠指标?答:所谓可靠度,就是结构在规定时间内,在规定条件下,完成预定功能的概率,对于一个结构而言,比较可行的方法是,以可靠指标的计算来代替可靠度的计算。
十、什么是结构的极限状态?结构极限状态的分类?其含义是什么?答:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,称此特定状态为该功能的极限状态。
我国《钢结构设计规范》规定,承重结构应按下列二类极限状态进行设计:1、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,结构的构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆。
2、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(包括组合结构中混凝土裂缝)。
十一、标准荷载、设计荷载区别?如何应用?答:各种荷载的标准值是指建筑结构在正常情况下比较有可能出现的最大荷载值。
当结构构件承受多种荷载时,设计必须考虑若干种荷载共同作用所引起的荷载效应组合,对正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,分别采用荷载的短期效应组合和长期效应组合进行设计。
十二、十一、焊脚尺寸和焊缝计算长度如何确定若设计焊脚太小,焊接时焊缝冷却过快,容易产生收缩裂纹,焊件越厚,焊缝冷却速度就越快,焊缝处越容易产生裂纹。
如设计的焊脚过大,施焊时热量输入过大,焊缝收缩时容易产生较大的焊接残余变形和焊接残余应力,且是热影响区扩大,容易产生脆性断裂,较薄的焊件易被烧伤穿透。
焊缝若过短,则焊缝缺陷对其承载力的影响相对较大。
而太长的侧焊缝沿长度方向的应力分布严重不均匀,可能导致焊缝端部提前破坏,所以也要加以限制1.提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载力?为什么?提高轴心压杆钢材的抗压强度不能提高其稳定承载力,因为理想轴心压杆在弹性阶段由于E为一常量,且各类刚才基本相同,故其临界应力只是长细比的单一函数,与材料的抗压强度无关十三、梁翼缘和腹板常采用连续的角焊缝连接,其长度为何不受最大长度60hf或40hf限制因为梁翼缘和腹板连续处,内力沿焊缝全长分布,所以其长度可以不受最大长度限制十四、等效弯矩系数是怎么样确定的引入等效弯矩系数的物理意义,是吧变化的弯矩化为等效的均匀弯矩,等效弯矩是指其在与轴心力共同作用下对构件弯矩作用平面内失稳的效应与原来非均匀分布的弯矩与轴心力共同作用下的效应相同。
因此,他们应与按二阶弹性分析的最大弯矩进行等效。
十五、 4.对于压弯构件,当弯矩绕格构式柱的虚轴作用时,为什么不演算弯矩作用平面外的稳定性当弯矩绕格构式柱的虚轴作用时,肢件在弯矩作用平面外的稳定性已经在单肢件计算中得到保证,所以整个格构式平面外稳定性不必计算十六、 1.焊缝缺陷焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内部的缺陷。
十七、 2.螺栓的排列布置的要求(1)受力要求:规定最小端距,最小和最大的螺栓容许距离(2)构造要求:规定了螺栓最大容许距离(3)施工要求:规定了螺栓最小容许间距十八、 3.螺栓连接的破坏形式螺栓杆被剪断;较薄的连接板被挤压破坏;板件拉(压)坏;板件端部被剪坏;螺栓杆受弯破坏;块状拉剪破坏十九、 4.为什么对刚度进行限制长细比过大会使构件在使用过程中由于自重发生挠曲,在动力荷载作用下会产生振动,在运输过程中发生弯曲,因此设计时应使长细比不超过规定的容许长细比。
对于受压构件,过大的长细比会使稳定承载力降低太多,因此,其容许长细比较受拉构件更严格。
二十、 5.影响理想梁弯扭屈曲临界弯矩的因素梁截面的尺寸;梁侧向支撑点的距离;横向荷载在截面上的作用位置;荷载类型;梁的端部支撑情况二十一、 6.可以不必计算整体稳定性的情况有面板密铺在梁的受压翼缘上并于其牢固连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时;H形钢或等截面工字型简支梁受压翼缘的自由长度l1与其宽度b1之比不超过规定数值时二十二、7.梁的截面高度如何决定(1)容许最大高度:梁的最大高度必须满足净空要求,即梁的高度不能超过建筑设计或工艺设备需要的净空所允许的限值;(2)容许最小高度:一般依刚度条件决定8.支撑加劲肋:指承受固定集中荷载或者承受梁支座反力的横向加劲肋二十三、钢结构的特点和应用范围7、承载能力大8、稳妥可靠9、便于工业化生产,施工周期短10、密闭性好,耐热但不耐火11、耐腐蚀性差12、容易产生噪音二十四、应用范围:7、承受荷载很大或跨度大、高度大的结构8、承受动力荷载作用或经常移动的结构9、经常拆装的拆装式结构10、对密闭性要求高的结构11、高温车间或需承受一定高温的结构12、轻型结构钢材力学性能五项保证指标:抗拉强度Fu、伸长率、屈服点Fy、冷弯一百八十度和常温(或低温)冲击韧性指标Akv.二十五、举例说明钢结构的主要发展趋势4、高性能钢材的研制5、设计方法和计算理论的改进6、结构形式的革新二十六、应力集中和残余应力应力集中:实际结构中不可避免的存在孔洞?槽口、截面突然改变以及钢材内部缺陷等,此时截面中的应力分布不再保持均匀,不仅在孔口边缘处会产生作用方向的应力高峰,而且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力,甚至会产生三向应力。
残余应力:在浇注、轧制和焊接加工过程中,因不同部位钢材的冷却速度不同,或因不均匀加热和冷却而产生。
二十七、冷加工樱花和时效硬化3、在冷加工(或一次加载)使钢材产生较大的塑性变形的情况下,卸载后再重新加载,钢材的屈服点提高、塑性和韧性降低的现象称为冷作硬化;再高温时溶于铁中的少量氮和碳,随着时间的增长逐渐由固溶体中析出,生成氮化物的碳化物,散存在铁素体晶粒的滑动界面上,对晶粒的塑性滑移起到遏制作用,从而使钢材的强度提高,塑性的韧性下降,这种现象称为时效硬化(也称老化);4、钢材的性能受温度的影响十分明显,在一百五十度以内,钢材的强度、弹性模量和塑性均与常温相近,变化不大。
但在二百五十度左右,抗拉强度有局部性提高,伸长率和断面收缩率均降至最低,出现所谓的蓝脆现象(钢材表面氧化膜呈蓝色)。
二十八、钢结构的破坏形式有哪几种?破坏特点?答:钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种:3、塑性破坏:塑性变形很大,经历时间又较长的破坏呈塑性破坏。
断裂时断口与作用力方向呈四十五度,且呈纤维状,色泽发暗;4、脆性破坏:几乎不出现塑性变形的突然破坏称脆性破坏,断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状,脆性破坏危险性大,必须加以重视。
二十九、影响钢材脆性断裂的主要因素?如何避免?影响因素:化学成分;冶金缺陷(偏析、非金属杂质、裂纹、起层);温度(热脆、低温冷脆);冷作硬化和时效硬化;应力集中;同号三向主应力状态。
避免措施:1、合理设计;2、正确制造;3、合理使用。
三十、什么是疲劳破坏?简述疲劳破坏的发展过程。
影响疲劳破坏的主要因素。
答:钢材在多次循环反复荷载作用下,即使应力低于屈服点Fy也可能发生破坏的现象称疲劳破坏。
疲劳破坏具有突然性,破坏前没有明显的宏观塑性变形,属于脆性断裂。
但与一般脆断的瞬断不同,疲劳是在名义应力低于屈服点的低应力循环下,经历了长期的累积损伤过程后才突然发生的。
其破坏过程一般经历三个阶段,即裂纹的萌生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂。
因此疲劳破坏是有寿命的破坏,是延时断裂,疲劳对缺陷(包括缺口、裂纹及组织缺陷等)十分敏感。
三十一、什么是结构的可靠度?可靠指标的含义?如何确定结构的可靠指标?答:所谓可靠度,就是结构在规定时间内,在规定条件下,完成预定功能的概率,对于一个结构而言,比较可行的方法是,以可靠指标的计算来代替可靠度的计算。
三十二、什么是结构的极限状态?结构极限状态的分类?其含义是什么?答:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,称此特定状态为该功能的极限状态。