钢结构简答题汇总

基础部分

1.钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么？

答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度，。后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏是指塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点fy，断裂从应力集中处开始的破坏形式。

2.化学成分碳，硫。磷对钢材的性能有哪些影响?

答：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，磷使钢冷脆。但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。

3.简述钢结构对钢材的基本要求。

答：(1)较高的强度(抗拉强度fu和屈服点fy)；(2)足够的变形能力(塑性和韧性)；(3)良好的工艺性能(冷加工、热加工和可焊性能)；(4)根据结构的具体工件条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。

4.钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？

答：建筑钢材强度高，塑性和韧性好；钢结构的重量轻；材质均匀，与力学计算的假定比较符合；钢结构制作简便，施工工期短；钢结构密闭性好；钢结构耐腐蚀性差；钢结构耐热但不耐火；钢结构可能发生脆性断裂。

5.简述钢材塑性破坏和脆性破坏。

f后才发生，破答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度

u

f，断裂从应力集中处坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点

y

开始。

6.钢结构的特点是什么？

答：①强度高、重量轻；②材质均匀、可靠性高；③塑性、韧性好；④工业化程度高；⑤安装方便、施工期短；⑥密闭性

好、耐火性差；⑦耐腐蚀性差。

7（a）什么是钢材的主要力学性能（机械性能）？

答：钢材的主要力学性能（机械性能）通常是指钢厂生产供应的钢材在标准条件（2065℃）下均匀拉伸、冷弯和冲击等单

独作用下显示的各种机械性能（静力、动力强度和塑性、韧性等）。

7.为什么钢材的单向均匀拉伸试验是钢材机械性能的常用试验方法？

答：钢材的单向均匀拉伸比压缩、剪切等试验简单易行，试件受力明确，对钢材缺陷的反应比较敏感，试验所得各项机械

性能指标对于其它受力状态的性能也具有代表性。因此，它是钢材机械性能的常用试验方法。

8.净力拉伸试验的条件有哪些？

答：①规定形状和尺寸的标准试件；②常温（2065℃）；③加载速度缓慢（以规定的应力或应变速度逐渐施加荷载）。

9.在钢材静力拉伸试验测定其机械性能时，常用应力-应变曲线来表示。其中纵坐标为名义应力，试解释何谓名义应力？

答：所谓名义应力即为试件横截面上的名义应力σ=F/A0（F、A0为试件的受拉荷载和原横截面面积）。

10.钢材的弹性？

答：对钢材进行拉伸试验，当应力σ不超过某一定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减；卸除荷载后（σ=0）试

件变形也完全恢复（ε=0），没有残余变形。钢材的这种性质叫弹性。

11.解释名词：比例极限。

答：比例极限：它是对钢材静力拉伸试验时，应力-应变曲线中直线段的最大值，当应力不超过比例极限时，应力应变成正

比关系。

12.解释名词：屈服点

屈服点：当钢材的应力不增加而应变继续发展时所对应的应力值为钢材的屈服点。

13.解释名词：弹性变形

答：弹性变形：卸除荷载后，可以完全恢复的变形为弹性变形。

14. 解释名词：塑性变形

答：塑性变形：卸除荷载后，不能恢复的变形。

15. 解释名词：抗拉强度

答：抗拉强度：钢构件受拉断裂时所对应的强度值。

16. 解释名词：伸长率

答：伸长率是钢结构试件断裂时相对原试件标定长度的伸长量与原试件标定长度的比值，用δ5；或δ

10表示。δ 5 表示试件标距l 0与横截面直径d 0之比为5；δ

10表示试件标距l 0与横截面直径d 0之比为10。对于板状试件取等效直径d 0=2π0A A 0

为板件的横截面面积。

17. 钢材承载力极限状态的标志是什么、并做必要的解释。

答：钢材在弹性阶段工作即ζ﹤f y 时，应力与应变间大体呈线性正比关系，其应变或变形值很小，钢材具有持续承受荷载

的能力；但当在非弹性阶段工作即ζ﹥f y 时，钢材屈服并暂时失去了继续承受荷载的能力，伴随产生很大的不适于继续受

力或使用的变形。因此钢结构设计中常把屈服强度f y 定为构件应力可以达到的限值，亦即把钢材应力达到屈服强度f y 作为

强度承载力极限状态的标志。

18. 解释屈强比的概念及意义。

答：钢材屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比。屈强比表明设计强度的一种储备，屈强比愈大，强度储备愈小，不够安全；

屈强比愈小，强度储备愈大，结构愈安全，但当钢材屈强比过小时，其强度利用率低，、不经济。

19. 什么是钢材的冷弯性能？

答：钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力的一项指标。

20. 钢材的冷弯性能和哪些因素有关？

答：钢材的冷弯性能取决于钢材的质量，并与试验所取弯心直径d 对钢材厚度a 的比值有关。

21. 能否用钢材的冷弯性能考察钢材在复杂应力状态下发展塑性变形能力，为什么？

答：钢材的冷弯性能不但是检验钢材适应冷加工能力和显示钢材内部缺陷（如分层、离析、非金属夹杂、气泡等）状况的

一项指标；而且由于冷加工时试件中部受弯部位受到冲头挤压以及弯曲和剪切的复杂作用，因此也是考察钢材在复杂应力

状态下发展塑性变形能力的一项标志。

22. 什么是钢材的冲击韧性？

答：钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收机械能的一种能力，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能力的一项机械性能。

23. 测定钢材冲击韧性时，常用标准试件的型式有哪几种？

答：测定钢材冲击韧性时，常用标准试件的型式有梅氏（Mesnager ）U 型缺口试件和夏比（Charp ）V 型缺口试件两种。

24. 如何测定钢材的冲击韧性？

答：钢材的冲击韧性通常采用有特定缺口的标准试件，在材料试验机上进行冲击荷载试验，使试件断裂来测定。

25. 何谓钢材的弹性极限？

答：对钢材进行拉伸试验，当应力σ不超过某一定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减；卸除荷载后（σ=0）试

件变形也完全恢复（ε=0），没有残余变形。钢材的这种性质叫弹性。在应力-应变曲线上，弹性阶段所对应的最高应力点

f e 称为弹性极限。

26. 试解释钢材U 型缺口试件的冲击韧性指标αk 的含义。

答：钢材U 型缺口试件的冲击韧性指标一般用冲击值αk 表示，即用冲击荷载使试件断裂时试件所吸收（消耗）的功A k 除以

缺口处横截面面积所得的值，其单位为J/mm 2（即Nmm/mm 2）或Nmm/mm 2。

27. 试解释钢材V 型缺口试件的冲击韧性指标A kv 的含义。

答：钢材V 型缺口试件的冲击韧性指标一般用冲击功A kv 来表示。

28. 钢材的冲击韧性和哪些因素有关？

答：钢材的冲击韧性与①钢材质量、②试件缺口状况、③加载速度、④温度、⑤钢材厚度有关。其中温度越低、钢材厚度

越大，其冲击韧性越差。