钢结构概述与钢结构材料
钢结构施工技术指导手册
钢结构施工技术指导手册第一章概述1.1 本手册目的本手册旨在系统介绍钢结构施工技术，包括材料选择、施工工艺、质量控制等方面的知识，为施工人员提供理论指导和实践经验，确保钢结构工程施工的安全、质量和效率。
1.2 钢结构施工概述钢结构具有高强度、轻量化、施工周期短等特点，广泛应用于工业厂房、桥梁、体育馆等建筑领域。
其施工过程相对复杂，需要特殊的施工工艺和技术支持。
第二章钢结构材料及构件2.1 钢材选用钢结构主要采用碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢等材料。
对于不同的工程要求，需根据材料的力学性能、耐腐蚀性能等特点进行合理选择。
2.2 钢结构构件钢结构构件包括梁、柱、桁架等，其制作需要满足强度、刚度和稳定性的要求。
施工人员需了解构件的制作工艺、质量控制及安装要求。
第三章钢结构施工工艺3.1 拼装施工钢结构构件通常在工厂预制，然后在现场进行拼装。
施工人员需掌握合理的拼装顺序、连接方法和施工工艺，以确保结构的安全和稳定。
3.2 起吊安装起吊是钢结构施工的关键环节，需严格按照起吊方案操作，并配备专业起重设备和人员，确保起吊安全和顺利进行。
3.3 焊接工艺钢结构连接一般采用焊接方式，施工人员需熟悉不同材料的焊接工艺、焊缝形式和质量检测要求，确保焊接连接的牢固和密封。
3.4 防腐处理钢结构对外部环境要求较高，施工完毕后需进行防腐处理。
施工人员需了解不同防腐涂料的选用和施工方法，确保钢结构的长期使用性能。
3.5 安全施工钢结构施工涉及高空作业、大型设备操作等危险环节，施工人员需严格遵守安全操作规程，做好现场防护工作。
第四章施工质量控制4.1 材料检验在材料进场前，需对钢材、焊材等进行检验，严格控制材料质量，确保施工材料符合设计要求。
4.2 焊接质量控制焊缝质量对钢结构安全性影响较大，对焊接工艺参数、焊接工艺进行严格控制，同时进行焊缝的无损检测，确保焊接质量。
4.3 结构安装质量结构安装过程中，需对吊装、连接、固定等工序进行质量监控，确保结构连接牢固、稳定。
钢结构的材料
钢结构的材料
钢结构作为一种常见的建筑结构材料，具有许多优点，如高强度、耐腐蚀、可
塑性好等特点，因此在现代建筑中得到了广泛的应用。
在钢结构中，材料的选择对于结构的性能和稳定性起着至关重要的作用。
下面将就钢结构中常用的材料进行介绍。
首先，钢结构中最常用的材料就是碳素钢。
碳素钢具有良好的可塑性和焊接性，同时具有较高的强度，因此在一般建筑中被广泛使用。
然而，碳素钢的耐腐蚀性较差，因此在潮湿或腐蚀环境中需要进行防护措施，以延长其使用寿命。
其次，不锈钢也是钢结构中常用的材料之一。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性，因
此在潮湿或腐蚀环境中具有较好的稳定性，同时不锈钢还具有较高的强度和硬度，因此在特殊环境或对材料要求较高的场合得到广泛应用。
另外，钢结构中还常用合金钢。
合金钢通过添加一定比例的合金元素，如铬、镍、钼等，可以显著改善钢的性能。
合金钢具有较高的强度、硬度和耐磨性，因此在一些对材料要求较高的工程中得到了广泛应用。
除了上述几种常用的钢结构材料外，钢结构中还有一些新型材料得到了发展和
应用，如高强度钢、耐磨钢等。
这些新型材料具有更高的强度、更好的耐磨性能，可以满足一些特殊工程对材料性能的要求。
总的来说，钢结构的材料选择应根据具体的工程要求和使用环境来进行合理选择。
不同的材料具有不同的特点和适用范围，因此在工程设计中需要根据实际情况进行综合考虑，以确保结构的安全和稳定。
希望本文对钢结构材料的选择有所帮助。
钢结构基本概念(1)
质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到 高。不同质量等级钢对化学成分和力学性能的要求不同。A级 无冲击功规定，其碳、锰、硅含量也可以不作为交货条件；B 级、C级、D级分别要求保证20℃、0℃、－20℃时V形缺口冲 击功不小于27J，还要求提供冷弯试验的合格保证，以及碳、 锰、硅、硫和磷等含量的质保。 沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢分别用汉字拼音 字首F、Z、b和TZ表示。对Q235，A、B级钢可以是Z、b或F， C级钢只能是Z，D级钢只能是TZ。Z和TZ可以省略不写。 例如： Q235-AF表示屈服强度为235N／mm2的A级沸腾钢；
玉泉寺铁塔
北宋公元1061年
6
18世纪欧洲工业革命以后，我国由于长期受封建主义 社会制度的束缚，特别是1840年鸦片战争以后，钢结构发 展非常缓慢，与欧美各国差距拉大。但在这段时期，也建 造了一些钢结构厂房、桥梁等工程。
是我国著名桥梁专家茅以升 主持设计的第一座双层式公 路、铁路两用特大桥。为上 下双层钢结构桁梁桥，全长 1453米，宽9.1米。大桥于 1935年4月动工，1937年9月 26日建成通车。
4
崇觉寺铁塔
南北朝（560年）
位于山东省济宁市，铁 塔原来是八角七层楼阁 式塔，明万历九年 （1581年）重修，并增 建为九层，塔通高23.8 米。塔的下部是一砖砌 的八角形基座 。 5
位于湖北省当阳县, 全称“如来舍利宝 塔”, 是我国目前最 高（十三层）、最重 （十万六千六百斤） 和保存最完整的铁塔。
2.5
钢材的规格
钢结构所用的钢材主要为热轧成型的钢板、型钢以及冷弯成型 的薄壁型钢。 1．热轧钢板
钢板有薄钢板（厚度0.35~4mm）、厚钢板（厚度4.5~60mm）、 特厚板（板厚＞60mm）。钢板用“—宽×厚×长(mm)”或“—宽× 厚”表示，如—450×8×3100，—450×8。
钢结构构筑物的定义__概述说明以及解释
钢结构构筑物的定义概述说明以及解释1. 引言1.1 概述钢结构是一种重要的建筑结构形式，它采用钢材作为主要构造材料。
相比于传统的混凝土构造，钢结构具有更高的强度、刚性和稳定性，因此在现代建筑领域得到了广泛应用。
随着科技的不断进步和钢材制造工艺的提升，钢结构在建筑中发挥着越来越重要的作用。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对钢结构构筑物进行阐述：首先，在“2. 钢结构构筑物的定义”部分中，将给出对钢结构的定义、特点以及应用领域进行详细介绍；其次，在“3. 钢结构构筑物的概述说明”部分，将探讨钢结构在历史上的发展过程，以及其组成部分和施工技术与方法等方面内容；接着，在“4. 钢结构构筑物的解释”部分，将深入解析钢结构的设计原理、构造系统和连接方式，以及建筑耐久性和安全性考虑因素；最后，在“5. 结论”部分将总结本文的主要观点和结果，并对未来钢结构的发展方向提出展望或建议。
1.3 目的本文旨在全面而系统地介绍和解释钢结构构筑物的相关内容，包括其定义、特点、应用领域、构造概述、施工技术与方法以及设计原理等方面。
通过深入了解和分析，读者可以对钢结构的优势和适用范围有更清晰的认识，并且能够认识到钢结构在实际项目中所取得的成就以及其在未来发展中所面临的挑战和机遇。
2. 钢结构构筑物的定义：2.1 定义：钢结构构筑物是指通过使用钢材作为主要材料，采用焊接、螺栓连接等方式搭建而成的建筑结构。
它由一系列的钢材构件组成，包括柱子、横梁、桁架等，这些构件通过连接方式固定在一起，形成一个稳定和强大的整体。
2.2 特点：钢结构构筑物具有以下特点：a) 强度高：钢材具有较高的强度和刚性，在承受重力和外部荷载时表现出优异的性能。
b) 轻量化：相比于传统的混凝土建筑，钢结构由于材料本身轻巧，可以实现更轻量化的设计。
c) 施工速度快：制造并安装钢结构比起其它建筑结构所需时间更短，从而缩短了项目工期。
d) 可再利用性高：钢结构可以进行拆卸，并再次利用于其他项目中，提高了资源利用效率。
钢结构基本知识
钢结构基本知识第一章概述一、钢结构的特点1、强度高，塑性和韧性好2、材质均匀，符合力学假定3、钢结构制造简便，施工周期短4、钢结构的质量轻强度与密度之比远大于混凝土5、耐腐蚀性差6、耐热不耐火≦250℃，500～600 ℃强度为零防火处理：蛭石板、蛭石喷涂、石膏板等7、钢结构的密封性好容器等8、低温冷脆二、钢结构的应用范围1、重型厂房结构2、大跨结构3、高层建筑4、塔桅结构5、板壳结构容器、储液库、煤气库、管道等6、可移动式结构活动房屋、水工闸门、起重运输机等7、桥梁结构8、轻型钢结构9、承受振动荷载和地震作用的结构三、钢结构设计的基本要求1、安全可靠。
在运输、安装和使用中，具有足够的强度、刚度和稳定性2、合理选用材料、结构方案和构造措施，满足使用要求3、节约钢材，减轻自重4、钢结构要便于运输和维护5、尽量注意美观四、现代钢结构的发展1、高强度钢材的应用Q235、Q345、Q420、45 号钢等2、钢结构设计计算理论的研究与改进3、新型结构形式的应用4、钢—混凝土组合结构的应用5、钢结构优化原理及其应用6、生产制造工业化、产业化第二章钢结构的材料一、钢的种类碳素钢和合金钢1、碳素钢●分结构钢（低碳钢）和工具钢（高碳钢）；●碳素结构钢—《GB700－88》质量等级：A、B、C、D四级；●A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率；B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能和冲击韧性（分别为＋20℃、0℃和－20℃），同时严格控制C、S、P的极限含量；●钢号：Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等2、合金钢●分为结构钢、工具钢和特殊钢●结构钢（低合金钢）—《GB/1591－94》质量等级：A、B、C、D、E五级；●A、B、C、D的规定同碳素结构钢，E级要求－40℃的冲击韧性；●钢号：Q345-A、Q390-B、Q420-C、Q235-D等二、炼钢的种类●转炉钢——质量较差，杂质含量较多。
钢结构基础课程教案
钢结构基础课程教案第一章：钢结构的概述1.1 钢结构的基本概念钢结构的定义钢结构的特点钢结构的分类1.2 钢结构的材料钢材的组成和分类钢材的性能钢材的选择和使用1.3 钢结构的应用范围钢结构的常见应用领域钢结构的优势和限制钢结构的未来发展趋势第二章：钢结构的连接2.1 钢结构连接的基本要求连接的目的和重要性连接的类型和特点连接的设计和计算2.2 焊接连接焊接连接的原理和工艺焊接连接的优缺点焊接连接的应用和实例2.3 螺栓连接螺栓连接的原理和类型螺栓连接的设计和计算螺栓连接的应用和实例第三章：钢结构的受力分析3.1 钢结构的基本受力元件杆件的受力特性梁的受力特性柱的受力特性3.2 钢结构的受力分析方法静力平衡法动力平衡法受力图的绘制和分析3.3 钢结构的受力极限状态弹性极限状态塑性极限状态疲劳极限状态第四章：钢结构的设计计算4.1 钢结构设计的基本原则安全性的要求可靠性的要求经济性的要求4.2 钢结构的设计计算方法弹性设计计算方法塑性设计计算方法极限状态设计计算方法4.3 钢结构的设计计算实例杆件的设计计算实例梁的设计计算实例柱的设计计算实例第五章：钢结构施工与验收5.1 钢结构施工的基本要求施工准备和施工方案钢材的加工和制作钢结构的组装和焊接5.2 钢结构施工的注意事项施工安全和管理施工质量控制和验收施工过程中的问题处理5.3 钢结构验收的标准和程序验收标准和规范验收程序和机构验收结果的判定和处理第六章：钢结构的稳定性与变形6.1 钢结构稳定性的概念稳定性的定义和重要性失稳的现象和原因稳定性的分类6.2 钢结构稳定性的计算临界力的计算临界应力的计算稳定性校核的方法6.3 钢结构变形的控制变形的定义和原因变形限值的要求控制变形的方法和措施第七章：钢结构的抗震设计7.1 抗震设计的基本原则抗震安全性的要求抗震可靠性的要求抗震经济性的要求7.2 钢结构抗震设计的计算方法弹性抗震设计计算方法塑性抗震设计计算方法极限状态抗震设计计算方法7.3 钢结构抗震设计的实例杆件的抗震设计实例梁的抗震设计实例柱的抗震设计实例第八章：钢结构的保护与防腐8.1 钢结构腐蚀的原因和类型腐蚀的定义和现象腐蚀的原因和类型腐蚀的影响和危害8.2 钢结构防腐的方法防腐材料的选用防腐涂层的施工防腐措施的维护和管理8.3 钢结构保护的实例防腐涂层的实例防腐涂料的实例防腐措施的实施和检查第九章：钢结构的安全评估与检测9.1 钢结构安全评估的概念和重要性安全评估的定义和目的钢结构安全评估的必要性安全评估的方法和程序9.2 钢结构检测的方法和设备检测方法的分类和原理检测设备的选用和使用检测数据的分析和处理9.3 钢结构安全评估的实例结构检测的实例安全评估报告的编制安全评估结果的处理和改进第十章：钢结构案例分析与实践10.1 钢结构案例分析的目的和方法案例分析的定义和意义案例分析的目的和原则案例分析的方法和步骤10.2 钢结构案例分析的实例案例选取和背景介绍结构分析和设计计算施工和验收过程的解析10.3 钢结构实践活动的建议实践活动的类型和内容实践活动的组织和实施实践活动成果的总结和评价重点和难点解析重点环节1：钢结构的定义和特点钢结构是由钢材构成的结构体系，具有高强度、重载、施工速度快等特点。
重大建筑钢结构工程用钢概况
重大建筑钢结构工程用钢概况
1.高强度结构钢：高强度结构钢通常由碳素钢和合金钢组成，具有较
高的屈服强度和抗拉强度，能够在大跨度和高层建筑中承受较大的荷载。
常见的高强度结构钢包括Q345、Q420、Q460等。
2.不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性能，适用于处于潮湿、酸碱等恶劣环境条件下的建筑工程。
常见的不锈钢包括304、316等。
3.耐候钢：耐候钢具有良好的抗大气腐蚀性能，能够在自然环境中长
时间使用而不发生严重的腐蚀。
常见的耐候钢有Q345GNHL、Q450NQR1等。
4.桥梁用钢：桥梁用钢是指专门用于建造桥梁的钢材，通常需要具备
较高的抗震、抗风等性能。
常见的桥梁用钢有Q345qD、Q370qD等。
5.钢管：钢管广泛应用于重大建筑钢结构工程中的排水、输送介质等
方面。
常见的钢管包括螺旋焊接钢管、直缝焊接钢管、无缝钢管等。
6.特种钢：特种钢适用于重大工程中的特殊场合，如核电站、航天设
施等。
这些特种钢通常需要具有较高的强度、韧性和抗腐蚀性能，常见的
特种钢包括钛合金、镍合金等。
除了以上介绍的钢材，还有许多其他的钢材也适用于重大建筑钢结构
工程，例如低合金高强度钢、弹性合金等。
重大建筑钢结构工程用钢在工
程建设中起到了重要的支撑作用，能够保证建筑物的安全和稳定。
随着科
学技术的不断进步，未来将会出现更多性能优越的钢材，为重大建筑钢结
构工程提供更好的素材。
钢结构工程基础知识培训(图文丰富)
钢材检验与验收
钢材检验应包括外观质 量、尺寸偏差、力学性 能、化学成分等方面。
01
尺寸偏差检查包括厚度、 宽度、长度、弯曲度等
方面的检查。
03
化学成分检查通过光谱 分析等方法进行，以验 证钢材的化学成分是否
符合要求。
05
外观质量检查包括锈蚀、 裂纹、分层、结疤等缺
陷的检查。
02
力学性能检查包括拉伸 试验、冲击试验等，以 验证钢材的强度、韧性
预拼装
在工厂内对钢结构进行预拼装，检查其几何尺寸和连接质量， 确保现场安装的顺利进行。
05
钢结构安装施工
Chapter
安装前准备工作
熟悉图纸
仔细阅读钢结构施工图纸， 了解结构形式、构件尺寸、 连接方式等关键信息。
制定安装方案
根据图纸和实际情况，制 定合理的安装方案，包括 安装顺序、吊装方法、安 全措施等。
工艺流程
从钢材的预处理、下料、矫正、成型、 边缘加工到制孔等步骤，形成钢构件的 基本形状。
焊接工艺及质量控制
焊接工艺
根据钢材的材质和厚度，选择合适的焊接方法，如手工电弧焊、埋弧自动焊等。
质量控制
确保焊接质量符合设计要求，包括焊缝外观、内部质量、焊接变形等方面的控 制。
组装与预拼装技术要求
组装
将加工好的钢构件按照设计要求进行组装，形成完整的钢结构。
连接与固定
按照图纸要求，使用合适的连接 件和紧固件将钢构件连接起来， 并确保连接的牢固性和稳定性。
安装过程中注意事项
01
02
03
04
安全第一
在安装过程中，始终要把安全 放在第一位，遵守安全操作规
程，穿戴好安全防护用品。
质量保证
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钢结构概述与钢结构材料
• 高耸结构 高耸结构包括塔架和桅杆结构，如高压输电线路的塔架、
广播、通信和电视发射用的塔架和桅杆、火箭（卫星）发射 塔架等 • 可拆卸的结构
轻钢钢结结构构概述住与钢宅结构材料
轻钢钢结结构构概述住与钢宅结构材料
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1.2 钢结构的极限状态和概率极限状态法
同混凝土结构设计第三章
钢结构概述与钢结构材料
第2章 钢结构材料 2.1 钢结构对材料的要求
➢ 较高的抗拉强度fu和屈服点fy
➢ 较高的塑性和韧性 ➢ 良好的工艺性能 ➢ 在一定特殊情况下，适应低温、高温和腐蚀行环
钢结构概述与钢结构材料
几种类型结构比较
钢结构 钢混结构
自重
1
1.22
结构自身面积
0.28
0.37
施工周期
1
1.33
用钢量
1.45
1.23
平均施工进度
4.5天/层
钢结构概述与钢结构材料
钢筋混凝土结构 1.72 1 1.6 1
7天/层
缺点 ➢ 耐腐蚀性差
使用环境，钢材极易锈蚀，需注意保护，特殊环境下 不易使用钢结构 ➢ 耐火性差
● 组合结构 钢构件和板件受压时必须满足稳定性要求，往往不能充
分发挥它的强度高的作用，而混凝土则最宜于受压不适于受 拉，将钢材和混凝土并用，使两种材料都充分发挥它的长处， 是一种很合理的结构
主要构件形式有钢与混凝土组合梁和钢管混凝土柱等
常用钢－混凝土组合截面
钢结构概述与钢结构材料
• 大跨结构 结构跨度越大，自重在荷载中所占的比例就越大，减轻
香港汇丰银钢行结构（概述框与钢支结构悬材料挂体系）
• 轻钢结构 当屋面活荷载特别轻时，小跨结构的自重也成为一个重
要因素。冷弯薄壁型钢屋架在一定条件下的用钢量可比钢筋 混凝土屋架的用钢量还少。轻钢结构的结构形式有实腹变截 面门式刚架、冷弯薄壁型钢结构（包括金属拱形波纹屋盖） 以及钢管结构等。
钢结构概述与钢结构材料
北京奥运会主会场钢结-构鸟概述巢与钢（结构门材料式钢架组合体系）
南京火车站 钢结构概述与钢结构材料
南京火车站 钢结构概述与钢结构材料
• 多高层建筑 钢结构的综合效益指标优良，在多、高层民用建筑中也
得到了广泛的应用。其结构形式主要有多层框架、框架－支 撑结构、框筒、悬挂、巨型框架等
钢结构概述与钢结构材料
第三篇 钢结构
第1 第2章 钢结构的材料 第3章 构件的截面承载能力— 第4章 单个构件的承载能力—稳定性 第5章 钢结构的连接和节点构造
钢结构概述与钢结构材料
第1章 概述
1.1 钢结构的特点和应用 1.1.1 钢结构的特点
优点 ➢ 建筑钢材强度高，塑性韧性好
强度高——大跨、高层、高负荷结构 塑性好——防止脆性破坏，应力重分配 韧性好——承受动力荷载，抗震性能好
➢ 钢材强度与塑性的综合表现
钢结构概述与钢结构材料
2.2.4 可焊性
➢ 单向均匀拉伸试验
钢结构概述与钢结构材料
钢结构概述与钢结构材料
比例极限 应力-应变图中直线段的最大应力值。 屈服点 应变在之后不再与应力成正比，而是渐渐加大，应
力-应变间成曲线关系，一直到屈服点。 抗拉强度 最高点应力为抗拉强度 。 伸长率 伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力。 屈服点、抗拉强度和伸长率，是钢材的三个重要力学性能指标。
➢ 材质均匀、性能好，结构可靠性高
钢材接近于各向同性的理想弹－塑性体，实际受 力同工程力学计算理论比较符合，因此钢结构的可靠 性高
钢结构概述与钢结构材料
➢ 钢结构施工简便，工期短，易于改造和加固 钢材可加工性能好，工业化机械化程度高，构件轻，连接 简单，安装方便
➢ 钢结构的重量轻，质强比小
材料的质量密度ρ与强度f的比值α（质强比）小 建筑钢材质强比α：1.7～3.7×104 木材质强比α：5.4×104 钢筋混凝土质强比α：18×104
境的能力
分别涉及钢材材性：强度、塑性、韧性、可焊性、 冷弯性、耐久性等方面
钢结构概述与钢结构材料
2.2 钢材的主要性能及其鉴定
2.2.1 单向拉伸时的工作性能
试验条件—常温、静载、标准试件、一次拉伸 钢材在常温、静载条件下一次拉伸所表现的性能最具有
代表性，钢材的主要强度指标和变形性能都是根据标准试件 一次拉伸试验确定的。
结构的自重会带来明显的经济效益。钢材强度高结构重量轻 的优势正好适合于大跨结构，因此钢结构在大跨空间结构和 大跨桥梁结构中得到了广泛的应用。所采用的结构形式有空 间桁架、网架、网壳、悬索（包括斜拉体系）、张弦梁、实 腹或格构式拱架和框架等
钢结构概述与钢结构材料
南通体育会展中钢结心构概-述开与钢合结构结材料构（网架体系）
耐热性较好（200℃以下钢材性质变化很小），高于 200 ℃后钢材强度下降很快，600 ℃时钢材进入塑性状 态，强度几乎降为零丧失承载力，需采取隔热防火措施 ➢ 钢材价格相对较高
钢结构概述与钢结构材料
1.1.2 钢结构的应用范围
• 工业厂房 吊车起重量较大或者其工作较繁重的车间的主要承重骨架
多采用钢结构，结构形式多为由钢屋架和阶形柱组成的门式刚 架或排架，也有采用网架做屋盖的结构形式 ，随着压型钢板 等轻型屋面材料的采用，轻钢结构工业厂房得到了迅速的发展。 其结构形式主要为实腹式变截面门式刚架 • 受动力荷载影响的结构
钢结构不仅重量轻，还可以用螺栓或其他便于拆装的手 段来连接，因此非常适用于需要搬迁的结构 • 容器和其他特种结构
冶金、石油、化工企业中大量采用钢板做成的容器结构， 包括油罐、煤气罐、高炉、热风炉等。此外，经常使用的还 有皮带通廊栈桥、管道支架、锅炉支架等其他钢构筑物，海 上采油平台也大都采用钢结构
钢结构概述与钢结构材料
钢结构概述与钢结构材料
2.2.2 冷弯性能
➢ 指钢材在冷加工（常 温下加工）产生塑性 变形时，对产生裂缝 的抵抗能力
➢ 鉴定钢材在弯曲状态 下的塑性应变能力和 钢材质量的综合指标
钢结构概述与钢结构材料
2.2.3 冲击韧性
➢ 钢材在塑性变形和断裂的过 程中吸收能量的能力，表示 钢材抵抗冲击荷载的能力