钢结构第二章第1讲(1)
2023年开放大学钢结构(本)单元小练习题目与答案
钢结构（本）章节小练习第一章绪论1．世界第一座铸铁拱桥是（）正确答案是：雪纹桥2．在公元前60年前后，我国就修建了（）正确答案是：铁链桥1．最早的钢结构由铁结构发展而来。
（）正确的答案是“对”。
2．钢结构的广泛应用源自于钢材的优异性能、制作安装的高度工业化、结构形式的丰富多样以及对复杂结构的良好适应等特点。
（）正确的答案是“对”。
1．下面关于钢结构特点说法有误的一项是（）正确答案是：耐热性差、耐火性好2．相比较来讲，最适合强震区的结构类型是（）正确答案是：钢结构3．相比较来讲，钢结构最大的弱点是（）正确答案是：易于锈蚀4．相比较来讲，当承受大荷载、动荷载或移动荷载时，宜选用的结构类型是（）正确答案是：钢结构5．下列均为大跨度结构体系的一组是（）正确答案是：网壳、悬索、索膜6．通常情况下，输电线塔和发射桅杆的结构形式属于（）正确答案是：高耸结构1．钢材在冶炼和轧制过程中质量随可得到严格控制，但材质波动范围非常大。
（）正确的答案是“错”。
2．钢材质地均匀、各向同性，弹性模量大，具有良好的塑性和韧性，可近似看作理想弹塑性体。
（）正确的答案是“对”。
3．结构钢具有良好的冷、热加工性能，不适合在专业化工厂进行生产和机械加工。
（）正确的答案是“错”。
4．钢结构在其使用周期内易因温度等作用出现裂缝，耐久性较差。
（）正确的答案是“错”。
5．钢材是一种高强度高效能的材料，可以100%回收再利用，而且没有资源损失，具有很高的再循环价值。
正确的答案是“对”。
6．钢材轻质高强的特性使钢结构在跨度、高度大时体现出良好的综合效益。
（）正确的答案是“对”。
1．结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的（）正确的答案是：可靠性2．结构可靠性主要包括（）正确的答案是：安全性、适用性和耐久性3．下列均为承载能力极限状态范畴的一组是（）.正确的答案是：构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂1．钢结构设计的目的是保证结构和结构构件在充分满足功能要求的基础上安全可靠地工作。
钢结构技术图解钢结构各个构件和做法
钢结构技术图解钢结构各个构件和做法1、建筑体系1-1、门式刚架体系1-1-1、基本构件图1-1-2、说明力学原理门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构,刚架为平面受力体系.为保证纵向稳定,设置柱间支撑和屋面支撑.刚架刚架柱和梁均采用截面H型钢制作,各种荷载通过柱和梁传给基础.支撑、系杆刚性支撑采用热轧型钢制作,一般为角钢.柔性支撑为圆钢.系杆为受压圆钢管,与支撑组成受力封闭体系.屋面檩条、墙梁一般为C型钢、Z型钢.承受屋面板和墙面板上传递来的力,并将该力传递给柱和梁.1-1-3、门式刚架的基本形式a.典型门式刚架b.带吊车的门式刚架c.带局部二层的门式刚架1-1-4、基本节点a.柱脚节点b.梁、柱节点■局部二层节点参照多层框架体系.1-1-5、刚架衍生形式■吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置.■山墙刚架其本质也是多连跨刚架,不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度.1-2、多层框架体系1-2-1、框架图示1-2-2、说明力学模型a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架.b.刚接-支撑框架：横向采用刚接,纵向采用铰接,并在纵向设置支撑,以传递水平力.c.支撑式框架：纵横向均采用铰接,两向均设置支撑传递水平力.d.有时为保证足够的刚度,在刚接框架中亦设置支撑.框架柱框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等.所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础.框架梁框架梁一般采用H型截面.楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱.支撑支撑采用一般采用热轧型钢制作,其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度.1-2-3、基本节点a.柱脚节点■柱脚节点同门式刚架体系.b.柱、梁节点2、支撑、系杆2-1、图示柱间柔性支撑柱间刚性支撑2-2、说明■支撑分为柔性支撑和刚性支撑两种.柔性支撑由圆钢制作,安装时必须X紧,主要用于门式刚架结构.刚性支撑由型钢制作,用于多层框架、吊车梁下段支撑等刚度要求高的结构中.■系杆和支撑联合作用,形成封闭的受力体系.在支撑端头有刚性构件和传递压力的情况下,不需设置系杆.■屋面水平支撑做法同柱间支撑.■根据需要,支撑还有人字形、八字形、K形、V型、门形、L形、Y形、单斜杆等形式.3、隅撑3-1、图示3-2、说明■隅撑的设置在于梁或柱受压翼缘的平面外计算长度.隅撑可用角钢制作或扁钢压制成型.■在多层框架体系中,梁柱刚接的位置常设置水平隅撑.4、吊车梁4-1、图示吊车梁边跨构造吊车梁中间跨构造标准吊车梁图4-2、说明■吊车梁为吊车荷载的承载构件,由钢板焊接成型.■变形缝位置处理参照边跨构造.■吊车吨位大时设置制动桁架或制动梁来抵抗横向水平荷载.5、雨蓬蓬用压型钢板采用HV-197TD-788板和HV-205TD-820板.6、檩条、墙梁6-1、C型冷弯薄壁型钢6-1-1、型钢截面特性6-1-2、安装节点图6-2、Z型冷弯薄壁型钢6-2-1、型钢截面特性6-2-2、安装节点图7、屋面、墙面压型钢板7-1、HV-203KL-406板7-1-1、板型图7-1-2、连接节点图7-2、HV-380SF-7607-2-1、板型图7-2-2、连接节点图7-3、HV-475SF-475板7-3-1、板型图7-3-2、连接节点图7-4、HV-197TD-788板7-4-1、板型图7-4-2、连接节点说明：■防水空腔可以阻止因毛细现象而造成的渗水.■该板型可用于屋面板和墙面板,采用自攻螺钉和屋面檩条或墙梁连接.■用作屋面板时,螺钉穿过波峰与屋面檩条固定；用作墙面板时,螺钉在靠近波峰的波谷平直段与墙梁固定. 7-5、HV-205TD-820板7-5-1、板型图7-5-2、连接节点图说明：■防水空腔可以阻止因毛细现象而造成的渗水.■该板型可用于屋面板和墙面板,采用自攻螺钉和屋面檩条或墙梁连接.■用作屋面板时,螺钉穿过波峰与屋面檩条固定；用作墙面板时,螺钉在靠近波峰的波谷平直段与墙梁固定. 7-6、HV-225TD-900板7-6-1、板型图7-6-2、连接节点图■防水空腔可以阻止因毛细现象而造成的渗水.■该板型用于墙面板,采用自攻螺钉和屋面檩条或墙梁连接；螺钉在靠近波峰的波谷平直段与墙梁固定.7-7、HV-360YC-360板7-7-1、板型图7-7-2、连接节点图说明：■自攻螺钉穿过板直接与墙梁连接.7-8、HV-300YC-300板7-8-1、板型图7-8-2、连接节点图说明：■自攻螺钉穿过板直接与墙梁连接.7-9、HV-1000HP-1000板7-9-1、板型图7-9-2、连接节点图8、屋面采光板8-1、CV-203-406板说明：■该采光板板型配合HV-203KL-406板使用.8-2、CV-380-760板说明：■该采光板板型配合HV-380SF-760板使用.8-3、CV-475-475板说明：■该采光板板型配合HV-475SF-475板使用.8-4、CV-197-788板说明：■该采光板板型配合HV-197TD-788板使用.8-5、CV-205-820板说明：■该采光板板型配合HV-205TD-820板使用.8-6、CV-225-900板说明：■该采光板板型配合HV-225TD-900板使用.8-7、连接节点图8-7-1、CV-475-475板连接节点8-7-2、其它板型连接节点说明：■上图为CV-203-406板连接节点图；自攻螺钉穿透采光板〔和压型钢板〕与檩条连接.■除CV-475-475外,其它采光板参照上图处理.9、楼承板9-1、HG-344-688板9-3、连接图连接节点说明：■HG-240-720板连接参照HG-344-688楼承板连接图.■抗剪栓钉与框架梁间采用专用工具焊接.10、天沟WTG-1型WTG-2型10-2、钢板内天沟10-2-1、断面图说明：■天沟为钢板折制成型；根据钢板选用的材质和涂层情况,可分为普通钢板天沟、镀锌钢板天沟、不锈钢板天沟三类.11、通风器11-1、屋脊自然通风器■通风器根据喉宽Wm分为1m、1.5m、2m、2.5m四种规格,长度依据要求换气量和房屋长度确定.■顶部压型钢板根据需要可采用采光板代替.■骨架每1.5m设置一个,通过下部连接孔与屋面檩条或专设横梁连接.11-2、点式通风器11-2-1、Φ500无动力通风器■可提供其它型号的通风器,但需要足够的供货时间.说明：■通风器与屋面压型钢板之间的防水处理还可以采用得泰盖片处理.11-2-2、有动力通风器说明：■有动力风机由电机带动涡轮旋转来完成通风.说明：■有动力风机由于重量较大,下部必须设置支承龙骨来承担风机荷载.12、门12-1、彩板推拉门说明：■彩板推拉门根据需要可做成单层彩板、双层彩板、夹芯板三种形式.12-2、彩板双开门说明：■彩板双开门根据需要可做成单层彩板、双层彩板、夹芯板三种形式.12-3、中空金属门说明：■中空金属门用于民用建筑和工业建筑的办公室等房间.13、窗说明：■立面上,可选择独立窗或通长条窗.■窗扇可以是固定窗扇和推拉窗扇.■型材可选择铝型材或塑14、泛水板、饰边板说明：■W1因内墙压型钢板不同而取值不同；W2根据砖墙、墙梁的差异而取不同的数值.14-2、砖墙与压型钢板墙结合处说明：■W1、W2尺寸根据压型钢板板型而变化.14-3、墙顶处说明：■W值根据墙梁、压型钢板的不同而变化.14-4、山墙与屋面交接处14-4-1、墙面凸出屋面说明：■W1、W2尺寸根据屋面外层压型钢板不同而变化.14-4-2、墙面平于屋面说明：■W1、W2尺寸根据屋面外层压型钢板不同而变化.14-5、屋脊处说明：■W1、W2尺寸根据屋面压型钢板不同而变化.14-6、墙面开洞说明：■W1、W2、W3、W4、W5尺寸根据墙面压型钢板和墙梁的不同而变化.。
第1讲二钢结构的性能及其主要影响因素.
第二章钢结构的性能及其主要影响因素2.1钢结构对钢材的要求钢材的种类很多，用途不同，所需的钢材种类和品牌各异。
因此，必须按使用用途对钢材的性能的要求选择合适的钢材类别和牌号。
我国钢材的种类一般有以下几类：1、按化学成分分为(1) 碳素钢——指含碳量Wc＜2%的铁碳含量。
按质量和用途的不同，又可分为普通碳素结构钢，优质碳素结构钢和工具碳素钢三大类。
按含碳量的不同可分为：1) 工业纯铁——Wc≤0.04%2) 低碳钢——Wc≤0.25%3) 中碳钢——Wc=0.25% ~ 0.60%4) 高碳钢——Wc＞0.60%(2) 合金钢——指在碳素钢的基础上，在冶金时加入一些合金元素而炼成的钢，按其合金元素的总含量，可分为：1) 低合金钢——合金元素总含量≤5%2) 中合金钢——合金元素总含量5% ~ 10%3) 高合金钢——合金元素总含量＞10%2、按用途分有(1) 结构钢——又可分为建筑及工程用结构钢和机械制造用结构钢两类(2) 工具钢——指用于制造各种工具的钢，如刃具钢，模具钢和量具钢等。
(3) 特殊钢 —— 指用特殊方法生产，具有特殊物理、化学性能或力学性能的钢。
一般分为不锈耐酸刚，耐热钢，低温用钢，耐磨钢，磁钢，抗磁钢和超高强度钢（ζb ≥1400Mpa ）等。
(4) 专业用途钢 —— 指各个工业部门专业用途的钢，如：农机用钢，机床用钢，汽车用钢，航空用钢，锅炉用钢，焊条用钢等等。
*建筑及工程用结构钢 —— 指用于建筑、桥梁、船舶及其他工程上制作金属结构构件的钢，主要有：①普通碳素结构钢 —— 可分为：一般用途普碳钢、专用普碳钢；②低合金钢 —— 可分为：低合金结构钢、耐腐蚀钢、低温用钢、钢筋钢、钢轨钢、耐磨钢及特殊用途专用钢等。
*机械制造用结构钢 —— 指用于制造机械设备上结构零件的钢。
这类钢基本上为优质钢或高级优质钢，主要有： 按其工艺特征分为①优质碳素结构钢②合金结构钢冷塑性成形用钢（如冷冲压钢、冷镦钢、冷挤压用钢等）表面硬化结构钢表面淬火用钢氮碳共渗钢氮化钢调质结构钢渗碳钢③易切结构钢④弹簧钢⑤滚动轴承钢虽然钢材种类很多，但符合钢结构性能要求的钢材只有少数几种。
钢结构设计全套教学课件
附图1：拉伸试件
20
2
附 图 ： 冲 击 韧 性 试 验
21
3
附 图 ： 冷 弯 试 验
22
第二章 钢结构的材料
2.4 各种因素对钢材主要性能的影响
影响钢材性能的两大方面：生产过程
使用过程
一、生产过程
1：化学成分 普通碳素钢中Fe占99%，其他杂质元素占1% 普通低合金钢中有＜5%的合金元素
2.按炉种分
平炉
成本高，质量好（6小时100t左右）
氧气顶吹转炉 成本低，质量也可（15分钟150t）
3. 按脱氧程度分
沸腾钢（F） 脱氧较差 镇静钢（Z） 脱氧充分 半镇静钢（b） 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间 特殊镇静钢（TZ）
32 2.5 钢的种类和钢材规格
第二章 钢结构的材料
4. 按质量等级分 A级：保证抗拉强度、屈服点和伸长率及硫、磷含量 B、C、D级：保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击
梅氏U型缺口试件: k J / cm2
冲击试验的标准试件型式：
夏比V型缺口试件: CV J
我国采用夏比V型缺口试件
➢ 冲击韧性受温度的影响
17 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
四、冷弯性能 ➢ 冷弯性能是检验钢材适应冷加工（常温下加工）
的能力和显示钢材内部缺陷状况的一项指标 ➢ 冷弯性能是考察钢材在复杂应力状态下发展塑性
变形能力的指标 ➢ 冷弯性能由冷弯试验确定
18 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ 钢材物理性能指标
弹性模量 E 206 103 N mm 2
泊松比 0.3
剪变模量
G
E
21
79
钢结构基础知识教程PPT课件
1、重型结构及大跨度建筑结构； 2、多层、高层及超高层建筑结构； 3、轻钢结构； 4、塔桅等高耸结构； 5、钢－混凝土组合结构。
3
第二节 钢结构的设计原理与方法
结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》 （GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为 基础的极限状态设计方法分析确定。
4
第三节 钢结构的发展
我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使 现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有 相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发 展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求 扩大钢结构住宅的市场占有率。
96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结 构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用” 变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合，使金属晶体组织密 实，晶粒细化，消除纤维组织缺陷，使钢材的力学性 能提高。
3、冷作硬化与时效硬化
• 由于某种因素的影响而使钢材强度提高，塑性、韧性 下降，增加脆性的现象称之为硬化现象。
• 冷加工时（常温进行弯折、冲孔剪切等），钢材发生 塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化。
当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人 才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业 的发展，已成为建筑业发展的重要任务。
5
第二章 建筑钢材
第一节 建筑结构用钢的基本要求 第二节 钢材的主要机械性能 第三节 影响钢材性能的主要因素 第四节 建筑结构用钢的种类及选择
6
第一节 建筑结构用钢的基本要求
• 钢材中的C、N，随着时间的增长和温度的变化，而形 成碳化物和氮化物，使钢材变脆的“老化”现象称之 为时效硬化。
钢结构知识讲解PPT
• 当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性 _______。(B)
（A）升高 （B）下降 （C）不变 （D）升高不多
• 钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是_______ 时的力学性能指标。(C)
（A）承受剪切 （B）承受弯曲
（C）单向拉伸 （D）双向和三向受力
• 钢材的冷作硬化，使_________。 (A)
（A）强度提高，塑性和韧性下降 （B）强度、塑性和 韧性均提高
（C）强度、塑性和韧性均降低 强度和韧性提高
（D）塑性降低，
• 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 _________。(C)
（A）抗拉强度、伸长率 屈服强度、冷弯性能
（B）抗拉强度、
（C）抗拉强度、屈服强度、伸长率 （D）屈服强度、 伸长率、冷弯性能
缺点 9、有一定耐热性，但抗火性能差
需采取防火对策 温度对钢材力学性能的影响
10、耐腐蚀性能差 热浸锌（25年） 酸洗、清洗、干燥、热浸锌、后处理 质量稳定、工业化程度高，但构件尺寸受锌槽尺寸控制 热喷铝复合涂层（25年） 喷砂 、喷锌（铝）、喷铝、喷复合涂层 不受体型大小限制、无热影响，构件形状复杂时操作困难 普通防腐蚀方法（3～5年） 除锈、底漆、面漆 操作方便，防腐有效年限短
等。
• 钢材在低温下，强度_____，塑性_______， 冲击韧性 _______。(A,B,B)
（A）提高 （B）下降 （C）不变 （D） 可能提高也可能下降
• 钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是
_______。 (A)
• 在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是 _______的典型特征。(B)
2）力学缺陷 残余应力
对结构性能有不利影响
钢结构上二章建筑钢材
应力达到抗拉强度fu后，承载力最弱截面急剧收缩，荷载 下降直至拉断破坏。
反应钢材塑性变形能力的指标：伸长率；截面收缩率。 fy 、fu 、 伸长率是钢结构对钢材要求所必需的三项基本机械 性能指标。
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看静力拉伸试验动画
看应力s—应变曲线动画
指标: 屈服强度(yield strength) fy f
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看动画
三、 冲击韧性
1．钢材的冲击韧性：钢材在冲击荷载作用下，在塑性变形 和断裂的过程中吸收能量的能力。是衡量钢材抵抗可能因温 度、应力集中、冲击荷载作用等而至脆性断裂能力的一项机 械性能。它是强度与塑性的综合表现，表现材料动力性能。
2．依据：缺口冲击试验测定冲击韧性依据《金属夏比缺口 冲击试验方法》GB/T229-1994度。 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。
式中：
A0 ——试件原来的断面面积； A1 ——试件拉断后颈缩区的断面面积；
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二、 冷弯(cold bending)试验—冷弯角a
1．依据：我国标准《金属材料弯曲试验方法》GB/T2322019，由冷弯试验来确定钢材的冷弯性能。 2．过程：以规定的弯心直径在试验机上用冲头加压，使试件 弯曲180度。 3．作用：冷弯试验不仅反映材料的弯曲变形及塑性变形能力， 同时也可反映金属的冶金质量，材质均匀性，加工性能。是反 应钢材质量的一个综合指标。 4．指标：将根据试件厚度按规定的弯曲直径将试件弯 曲180度，如表面无裂纹或分层则合格。
为了简化计算，将图2-1所示应力-应变关系简 化为图2-2。
s fy
0
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图 2-2
《钢结构》第二章钢结构的材料资料
主 编
素结构钢，属于低碳钢，含碳量小于0.25%；工程所用低合
） 金钢，其含碳量小于0.52%。
第2章 钢结构的材料
钢 ⑵ 锰（Mn)、硅(Si)
结 构
是作为脱氧剂存在钢中，是钢中的有益元素。能提高钢
基 材的强度，而对塑性和韧性无明显影响。
本 原
⑶ 硫(S)、磷(P)
理
硫、磷是钢中十分有害的元素。硫的存在会加大钢材的
结 构
指钢材在冷加工时，对产生裂缝
基 的抵抗能力。
本 将试件弯曲成规定的角度后,检查
原 理
试件弯曲部分的表面有无裂缝、裂
（ 断、分层等，没有即为合格。
黄 冷弯试验是鉴定钢材质量的一种
呈 伟
良好方法，常作为静力拉伸试验和
主 冲击试验的一种补充试验，是一项
编 ）
衡量钢材力学性能的综合指标。
a
d a
d+2.1a
（ 耐老化性：“老化”使钢材变脆。 黄 呈 耐长期高温性：在长期高温条件下工作的钢材，其破坏强
伟 主
度比常温拉伸试验的强度低得多，应另行测定“强度”。
编 耐疲劳性：钢结构或构件在长期连续的交变荷载或重复荷 ） 载作用下，应力低于fy也会发生破坏，称为“疲劳破坏”。
第2章 钢结构的材料
钢 结
2.1.6 钢构件的两种破坏形式
图2.5 冷弯1800试件
第2章 钢结构的材料
钢
2.1.3 冲击韧性
结 构
冲击韧性是衡量钢材强度、
基 塑性及材质的一项综合指标。
本 原
冲击韧性由冲击试验测定。
理 冲击韧性：
（ 黄
α
k
(NA•km/cm2)
A
钢结构识图基础知识培训讲义（图文并茂）
钢结构识图基础知识培训讲义（图⽂并茂）钢结构识图培训讲义第⼀章识图基础⼀、投影及三视图三视图：正视图（上左）、侧视图（上右）、俯视图（下）三视图在使⽤是不⼀定完整，可能只出现其中两个。
有剖视符号的情况下，按照符号所⽰⽅向看物体，⽆剖视符号时，⼀般习惯的看图⽅向是：侧视图在正视图的右侧时，表⽰是站在正视图中物体的右侧向左看；侧视图在正视图的左侧时，表⽰是站在正视图中物体的左侧向右看；俯视图表⽰从上向下看到的正视图中的物体看图⽅向的正确⾄关重要，决定了装配⽅向的正确与否，由于详图绘制⼈员的个体差异，选择表达⽅式上会有所差异，需要在图⾯上相互印证，如有不⼀致处及时和制图⼈员沟通确认。
⼆、剖⾯符号和断⾯符号1.断⾯符号表⽰从符号处剖开看到的断⾯，不表⽰断⾯后⽅的其他东西；2.剖⾯符号表⽰从符号处剖开看到的断⾯及断⾯后⽅的其他东西；3.在钢构详图中，断⾯符号和剖⾯符号使⽤上有些随意，是因为功能上⽐较接近，着重表达的是看物体的⽅向。
看物的⽅向是从粗线朝⽂字的⽅向看。
粗线表⽰⼈的眼睛，⽂字表⽰看的朝向。
三、索引符号及节点符号1.不带剖视⽅向的索引字母a，如果节点详图不在本图中，就写对应的图纸编号，⽐如“详图-09”或“09”等。
有时也直接索引出来后直接放⼤，不⽤到节点符号，如下图：与剖(断)⾯符号类似，看物的⽅向是从粗线朝细线的⽅向看。
粗线表⽰⼈的眼睛，细线表⽰看的朝向。
四、对称符号五、焊缝符号*1. 焊缝基本符号（常⽤）：表⽰焊缝横截⾯形状的符号2. 辅助符号：表⽰焊缝表⾯形状特征的符号3.补充符号：补充说明焊缝的某些特征⽽采⽤的符号4.尾注：是对焊缝的要求进⾏备注，⼀般说明质量等级，适⽤范围、剖⼝⼯艺的具体编号等常⽤的坡⼝的形状和尺⼨可以查看《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002），下表是根据规程及我司习惯绘制的坡⼝节点表，可供参考：5.焊缝尺⼨的标注：说明：当⽆焊缝长度尺⼨是表⽰焊缝是通长连续的；当对接焊缝（含⾓对接组合焊缝）⽆有效深度的尺⼨标注时，表⽰全熔透。
钢结构课件第一二章
第三节 影响钢材性能的主要因素
1、化学成份 2、冶金及轧制 3、冷作硬化与时效硬化 4、复杂应力与应力集中 5、残余应力 6、温度
1、化学成份的影响
基本成份为Fe，炭钢中含量占99％，C、Si、Mn为杂质元 素，S、P、N、O为冶炼过程中不易除尽的有害元素。
• C：含C↑使强度↑塑性、韧性、可焊性↓，应控制在≤0.22%，焊 接结构应控制在≤0.20%。
第三节 钢结构的发展
我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使 现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有 相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发 展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求 扩大钢结构住宅的市场占有率。
96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结 构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用” 变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
• Si：含Si适量使强度↑ 其它影响不大，有益，应控制≤0.1~0.3% • Mn：含Si适量使强度↑ 降低S、O的热脆影响，改善热加工性能，
对其它性能影响不大，有益。 • S：含量↑使强度↑塑性、韧性、性能冷弯、可焊性↓；
高温时使钢材变脆－热脆现象。 • P：低温时使钢材变脆－冷脆现象；其它同S • O、N：O同S；N同P，控制含量≤0.008%
负温影响（P27，图2.12）
• 随着温度的降低钢材的强度提高，塑性、韧性降低，脆 性增大，称之为低温冷脆，当温度降至某一特定温度时 钢材的脆性急剧增大，称此温度点为转脆温度。
第四节 建筑结构用钢的种类与选择
一、钢材的牌号表示方法及结构用钢的种类
钢材牌号由：“Q、屈服点值、质量等级、脱氧方法” 四部分组成。
钢结构-概述课件13
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第一章 绪论
钢结构的设计方法
设计方法：以概率理论为基础的极限状态设计方法 计算疲劳仍采用容许应力幅法
计算强度、稳定、连接用荷载设计值 计算疲劳、变形用荷载标准值
对于直接承受动力荷载的结构： 在计算强度和稳定时，动力荷载设计值应乘动力系数 在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不应乘动力系数
（ 0G S G k Q 1 S Q 1 k Q ic i S Q i k ) R (R ,f k ,k . . . . . . )
i 2
（ 1 . 1 5 ）
由永久荷载效应控制的组合：
n
（ 0G S G k Q i c iS Q i k ) R (R ,f k ,k ......)
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正常使用极限状态
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பைடு நூலகம்
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1.2.2 设计方法及其发展 （1）容许应力设计法
容许应力设计法（allowable stress design method），即把钢材可以使用的最大强度，除以一 个安全系数，作为结构设计时容许达到的最大应力— —容许应力。表达式为：
➢ 这种运用概率理论的极限状态设计法称为概率极限状态设 计法；
➢ 由于影响结构可靠度的因素很多，且极为复杂，求R和S的 理论概率密度困难很大（只有部分参数的统计资料）。所 以现行钢结构设计规范采用的设计方法可称为近似概率极 极限状态设计法。
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分项系数设计表达式？
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为什么采用分项系数设计表达式？
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第二章 钢结构的材料
（c）自强（强化）阶段(DE段)
随荷载的增加σ缓慢增大,但ε增加较快
抗拉强度（极限强度）fu 试件所能承受的最大拉应力
（d）破坏（颈缩）阶段(EF段 s
)
截面出现了横向收 缩，截面面积开始 显著缩小，塑性变 形迅速增大，应力 不断降低，变形却 延续发展，直至F点 试件断裂。
(a)弹性阶段(OB段)
s
OA段：纯弹性阶段
E
s=Ee
A点对应的应力：
sp （比例极限）
su
AB段：有一定的非线性
sy
sA
B
A CD
变形, 但整个
OB段卸载时, e=0
O
e
s Ee
B点对应的应力：
se （弹性极限）
拉伸应力-应变曲线
（b）屈服阶段[弹塑性阶段 塑性变形阶段（塑性流动）] （BCD)
ε0
ε
ε
0.15% 2.5%
简化的应力－应变曲线
冷弯性能
钢材在冷加工（常温下加工） 产生塑性变形时，对发生裂缝 的抵抗能力。
鉴别指标：通过冷弯冲头加压。 当试件弯曲至180°时，检察试件 弯曲部分的外面、里面和侧面， 如果没有裂纹、断裂或分层，即 认为试件冷弯性能合格。
冷弯性能是判别钢材塑性变形能 力和冶金质量的综合指标。
I:\dayin\拉伸试验.flv I:\dayin\冷弯试验.flv
I:\dayin\摆锤式一次冲击试 验.flv
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
可焊性
好的可焊性是指焊接安全、可靠、不发生焊接裂缝，焊接接 头和焊缝的冲击韧性以及热影响区的塑性和力学性能都不低于 母材。
冲击韧性：
带缺口的钢材试件，在冲击试验机上被摆锤击断时所能吸收的
机械能。
Mesnager 试件 Charpy 试件
夏比冲击韧性记为Cv
规范以夏比试件为准
Q235钢 CV=27 J 为合格 , Q345、Q390 、Q420钢 CV=34 J 为合格。
冲击能
CV Pl(cos - cos)
P—摆锤重力 l — 摆长
su sy sA
B
A CD
O
E
F
e
s Ee
B.对无明显屈服点的钢材
设计时以卸载后试件中残余应变为0.2％所对应的应力 作为屈服点 ——“条件屈服点”或“名义屈服点”
没有明显屈服点的钢 材在拉伸过程中没有 屈服阶段，塑性变形 小，破坏突然。
s
fu fy=f0.2
0.2% εp
e
无屈服点钢材的应力-应变曲线
特点：应力与应变不再成正比关系，应变增加很快，应力-应变曲线呈锯齿形波动，
出现应力不增加而应变仍然在继续发展。
塑性变形：卸载后试件
s
不能完全恢复原来的长
度。不能恢复的这一部
E
分变形称为塑性变形。
屈服点（屈服强度）： s u
屈服阶段曲线波动部分
sy
sA
的最低值。
B
A CD
流幅：从屈服阶段的开
O
始到曲线再度上升的应
实际工程中以伸长率 代表材料断裂前具有的塑性变形能力。
（5）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比。
A 0
-
A 1
100%
A0
A1
式中： A0 ——试件原来的断面面积
A0
A1 ——试件拉断后颈缩区的断面面积
断面收缩率越大，钢材的塑性越好。由于在测量试件的断
单向拉伸时钢材的力学性能指标
（1）屈服强度fy 应力应变曲线开始产生塑性流动时对应的 应力（取屈服阶段波动部分的应力最低值），它是衡量钢材 的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。
（2）抗拉强度fu 应力应变曲线最高点对应的应力，它
是钢材破坏前所能承受的最大应力。
屈强比大好还是小好？
（3）钢材的塑性 当应力超过屈服点后，钢材能产生显著 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 和断面收缩率表示，通过静力拉伸试验得到。
（4）伸长率δ 试件断裂前的永久变形与原标定长度的百比。
l1 - l0 100%
N
Lo
N
l0
d
l0— 原标距长
N
L
N
l1 —拉断后标距长度
d0 —试件直径
d
试件有两种标距：l0/ d0=5 和 l0/ d0=10 相应的伸长率用δ5
和δ10表示。
第二章 钢结构的材料
1、钢结构对材料的要求
●较高的强度——轻质高强（fy, fu的概念） ●足够的变形能力——优良的塑性和韧性） ●良好的加工性能——适应冷热加工、可焊性好 ●胜任恶劣环境的耐久性——适应低温、高温、
化学介质腐蚀、重复荷载等
钢材的主要机械性能
●拉伸性能
●冷弯性能 ●冲击性能 ●可焊性能
低碳钢在常温下的拉伸试验 （1）试验条件
（a）试件的尺寸要符合国家标准，表面光滑，没有孔洞、刻槽 等缺陷。试件的标定长度取其直径的5或10倍。 （b）荷载要分级逐次增加，直到试件破坏。 （c）试验温度要控制在室温20℃左右。
Lo
d
标准试件
钢材的应力-应变关系
A. 有屈服点钢材s-e曲线一般可以分为四个阶段：
影响钢材可焊性的因素
钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。碳含量在 0.12%～0.20%范围内的碳素钢，可焊性最好（如Q235）。碳 含量再高可使焊缝和热影响区变脆。
钢材的破坏形式
特征
断口
后果
构件应力超过屈服点，并 常为杯 在破坏前有很
塑性破坏 且达到抗拉极限强度后， 形，呈 明显的变形，
（延性破坏）构件产生明显的变形并断 纤维状， 并有较长的变
裂。常温及静态荷载作用 色泽发 形持续时间，
下，一般为塑性破坏。破 暗。 便于发现和补
坏时构件有明显的颈缩现
救。
象。
脆性破坏
在破坏前无明显变形，平 平直和 均屈应服力点也）小 ，（没一有般任都何小预于兆。呈有光 局部高峰值应力可能使材 泽的晶 料局部拉断形成裂纹；冲 粒。
击振动荷载；低温状态等
可导致脆性破坏。
突然发生的， 危险性大，应 尽量避免。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
影响钢材力学性能的主要因素
面面积时容易产生较大的误差，因而钢材塑性指标仍然采用 伸长率作为保证要求。
应力应变曲线的简化
曲线简化的依据：
fy
1）钢材在屈服点之前的性质
接近理想的弹性体。
2）屈服点之后的流幅现象又
接近理想的塑性体，并且流幅
的范围（e≈0.15％-2.5％）
已足够用来考虑结构或构件的 塑性变形的发展。 钢材是符合理想中的弹性-塑性材料