(完整版)钢结构知识点总结
钢结构知识点总结

钢结构知识点总结一、钢结构定义和优势1、钢结构是指由钢材制成的框架结构,可以用于各种建筑和工程中。
2、钢结构的优势包括高强度、轻质、抗震性好、施工速度快、可重复利用等特点。
二、钢结构材料1、常用的钢结构材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢等。
2、不同的钢材具有不同的力学性能,可以根据具体的工程要求选择合适的材料。
三、钢结构的设计1、钢结构的设计要根据建筑的用途、荷载要求、施工条件等因素进行综合考虑。
2、设计中需要考虑结构的刚度、稳定性、承载能力等因素,以确保结构安全可靠。
四、钢结构的制造和施工1、钢结构的制造需要先加工成型,然后进行焊接和装配。
2、钢结构的施工需要考虑安全、精度和效率,通常采用现场焊接和组装的方式进行。
五、钢结构的连接1、钢结构的连接包括焊接、螺栓连接、铆接等方式,需要选择合适的连接方式来满足工程要求。
2、连接的质量对结构的安全性和稳定性有重要影响,需要进行严格控制和检测。
六、钢结构的防腐1、钢结构容易受到腐蚀的影响,需要进行防腐处理以延长使用寿命。
2、常用的防腐方法包括喷涂、镀锌、涂层等,需要根据具体环境条件进行选择。
七、钢结构的维护和保养1、钢结构需要定期进行维护和保养,以确保结构的正常运行和安全稳定。
2、维护和保养包括清洁、润滑、检查等工作,需要由专业人员进行操作。
八、钢结构的应用领域1、钢结构广泛应用于工业厂房、桥梁、船舶、石油化工设施等领域。
2、钢结构的应用可以提高建筑的安全性和稳定性,同时可以降低建筑的成本和施工周期。
九、钢结构的发展趋势1、随着技术的不断进步,钢结构的设计和施工工艺会不断改进,提高结构的安全性和可靠性。
2、钢结构的节能环保特性将会更受重视,未来可能会广泛应用于新型建筑和工程中。
综上所述,钢结构作为一种重要的建筑结构形式,具有许多优势和特点,广泛应用于各种建筑和工程中。
钢结构的设计、制造、施工、连接、防腐、维护和应用都需要专业知识和技能,希望本文的知识点总结对您有所帮助。
钢结构工程知识点总结

钢结构工程知识点总结一、钢结构的基本知识1.1 钢结构的分类钢结构可以分为框架结构、刚架结构、悬索结构、网架结构等多种类型,各种结构类型在不同场合有不同的适用性。
1.2 钢材的选择钢结构中常用的材料包括碳素结构钢、低合金高强度钢、不锈钢等。
在选择材料时需要考虑结构的受力情况、耐腐蚀性能、成本等因素。
1.3 钢结构的设计规范钢结构的设计需遵循相应的国家标准,如《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《工业厂房钢结构技术规范》(GB 50019-2015)等。
1.4 钢结构的施工工艺钢结构的施工过程包括预制、安装、钢柱、钢梁等部件的连接、防腐处理等工艺环节。
二、钢结构的设计2.1 钢结构的受力分析钢结构的受力分析是设计的基础,包括对结构的静力分析、动力分析、温度、风、地震等外部荷载的影响分析。
2.2 钢结构的构建方法钢结构的构建方法包括焊接、螺栓连接、铆接等,不同的构建方法适用于不同的工程要求。
2.3 钢结构的设计原则钢结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性等多个方面的考虑,设计要兼顾这些方面的因素。
2.4 钢结构的设计软件目前,钢结构设计常常使用一些专业的设计软件,如Tekla Structures、STAAD Pro、SAP2000等。
三、钢结构的安装3.1 钢结构的安装工艺钢结构的安装包括吊装、定位、连接、补偿等环节,需要考虑结构的稳定性和安全性。
3.2 钢结构的防腐处理钢结构在使用过程中容易受到腐蚀的侵蚀,因此需要进行防腐处理,如喷涂防腐漆、热浸镀锌等。
3.3 钢结构的质量控制钢结构的安装过程需要进行严格的质量控制,确保结构的安全和稳定。
3.4 钢结构的安装场地钢结构的安装场地需要平整、干燥、便于吊装施工,同时需要考虑周边环境的安全性。
四、钢结构的应用领域4.1 工业厂房工业厂房是钢结构的主要应用领域之一,钢结构可以满足对于大空间、大跨度、大荷载的要求。
4.2 商业建筑商业建筑中也广泛应用钢结构,如购物中心、大型超市等。
完整版)钢结构知识点总结

完整版)钢结构知识点总结第一章:钢结构的特点和应用范围钢结构具有自重较轻、可靠性高、抗震抗冲击性好、制造工业化程度高、塑性和韧性好、密闭性好、强度高等特点。
因此,它适用于大跨度结构、高层建筑、工业建筑、轻质结构、高耸结构、活动式结构、可拆卸或移动的结构、和大直径管道等领域。
结构设计的目的是确保安全性、耐久性和适用性。
荷载效应S和结构抗力R是影响结构可靠性的重要因素,而功能函数Z=R-S则用于描述结构完成预定功能状态。
极限状态设计方法包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。
第二章:钢结构的材料钢材按照脱氧方法分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、脱氧剂硅和锰。
热轧型钢是通过加热钢锭至1200-1300度,然后通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸的钢材。
钢材的热处理方法包括淬火、正火和回火。
钢材疲劳是指在反复荷载下,在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂,属于脆性破坏。
焊接结构的应力幅和非焊接结构的应力幅和应力比是导致钢材疲劳的主要原因。
钢材的强度设计值按厚度划分是因为随着厚度或直径的减小,钢材的致密性较好,强素提高,塑性也提高,存在大缺陷的几率较小。
碳、硫和磷对钢材的性能有不同的影响。
钢结构的连接方法及其特点钢结构常用的连接方法包括焊缝连接、螺栓连接和铆接。
其中,焊缝连接适用于刚接和除直接承受动力荷载的结构外的大多数情况,具有构造简单、节约钢材、加工方便等优点,但也存在脆性增大、产生残余应力及残余变形等缺点。
螺栓连接适用于铰接,可以使用普通螺栓连接和高强度螺栓连接,具有现场作业快、容易拆除、维修方便等优点,但会增加制造工作量,削弱构件截面,比焊接多费钢材。
铆接适用于受力较小的情况下,具有塑性和韧性好、传力可靠、易于检查和保证等优点,但工艺复杂,用钢量多。
4.钢材牌号的表示方法国际上钢号的表示方法一般包括三个部分,即字首符号、钢材的强度值和钢材的质量等级。
以Q235-E43、Q345-E50、Q390、Q420-E55为例,43代表焊缝熔敷金属或对接焊缝的抗拉强度。
钢结构知识总结

钢结构一、钢结构特点1、质轻高强、塑性韧性好、材质均匀可靠性高、可焊接、工业化程度高、密封性好、耐热2、不耐火、不耐热,>150℃时加隔热防护层二、钢结构的材料主要机械性能指标1、 抗拉强度(极限应力)2、 伸长率(塑性性能)3、 屈服强度(静力强度计算依据)4、 冷弯性能(塑性、材质综合指标)5、 冲击韧性(抗脆断指标)对动荷载、疲劳、非焊接 影响刚才机械性能的因素 1、 化学成分2、 冶炼、脱氧方法3、 应力集中4、 温度5、 刚才的(时效和冷作)硬化6、 焊接种类、规格和选择 普通钢结构不应采用 厚度小于5mm 的钢板 壁厚小于3mm 的钢管截面小于∠45×4或∠56×36×4的角钢(焊接); 截面小于∠50×5(螺栓连接)轻型钢结构中采用圆钢或小角钢(小于以上值),不宜采用: 厚度小于4mm 的钢板圆钢小于12mm (对于屋架)8mm (对檩条或拉条) 16mm (对于支撑)三、钢结构的计算方法与基本构件的设计计算方法1、 承载力极限状态采用以概率为基础的设计方法f d ≤δγ0d δ——荷载设计值在构件截面或连接中产生的应力效应(受力均匀)计算内容:强度和稳定 2、正常使用极限状态][νν≤k ——结构或构件的容许变形值基本构件分析1、轴心受力构件(轴心拉、压构件) 强度、刚度——长细比控制 il 0=λ宽肢薄壁:宽厚比a/b远离形心轴i ↗,λ↘,稳定↗2、实腹式轴心受压构件强度、整体稳定、局部稳定、刚度-长细比控制受压构件容许长细比,要比受拉构件容许长细比小3、受弯构件截面形式:型钢梁、组合梁计算:强度—含抗弯和抗剪、整体稳定、局部稳定、刚度提高梁整体稳定性的措施1)加大梁受压翼缘宽度2)减小受压翼缘自由长度提高梁局部稳定的措施1)翼缘宽度和厚度之比四、钢结构的连接连接方法焊接、铆钉、螺栓(普通螺栓和高强螺栓)焊接连接形式和焊缝形式1)连接形式:对接、搭接、T型连接2)焊缝形式:对接焊缝、角焊缝螺栓连接:并列和错列五、钢屋架1、外形应考虑排水坡度2、外形尽可能与弯矩图一致3、腹杆应长受拉、短受压,杆件交角不小于30度木结构一、木结构材料特点1、易于取材、加工方便、质轻、相对强度高2、各向异性、天然缺陷(木节、裂缝)、易腐蚀、变形………………种类1、针叶材(落叶松、红松、云杉、冷杉)——主要承重构件2、硬质阔叶材(榆树、槐树、桦树)——重要连接件方材:宽厚比<3,常用厚度60-240mm板材:宽厚比>3,常用厚度15-80mm二、木材的受力性能1、受拉性能1)顺纹抗拉强度高,横纹抗拉强度低2)受拉破坏签没有明显塑性变形,属脆性破坏2、木材顺纹受压性能1)木材受压时,具有较好的塑性变形2)木节点等缺陷对受压影响比受拉小3)木材受压工作比受拉可靠3、木材的承压性能顺纹承压、横纹承压、斜纹承压4、通常用顺纹受剪,属于脆性破坏三、影响木材力学性能的因素1、木材等级:将材质按缺陷的多少和大小及承重结构的受力要求分I、II、III(I最好)木材强度等级:不同木材,按抗弯强度设计值来划分等级2、选用:受拉或拉弯构件材质选用Ia级受弯或压弯构件材质选用IIa级受压构件和次要受弯构件材质选用IIIa级3、含水率:只对受拉影响小,对其他影响大1)现场制作的原木或方木≯25%2)板材和规格材≯20%3)受拉构件的连接板≯18%4)连接件≯18%5)层板胶合木结构≯15%,各层不差5%3、强度:顺纹强度最高、横纹强度最低4、受荷时间长、温度升高、适度增大,强度、刚度降低四、木结构的计算1、承载能力极限状态:强度、稳定2、正常使用极限状态:长细比五、木结构的连接齿连接:单齿、双齿螺栓连接出师表两汉:诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
钢结构设计知识点

钢结构设计知识点
一、钢结构的主要材料
钢结构主要使用钢材、木材和混凝土等材料。
其中,钢材更为常用,
分为结构钢、钢筋和钢板。
结构钢包括H型钢,槽钢,角钢,方钢,工字钢,圆钢等。
钢筋包括热轧钢筋,冷成型钢筋,冷轧和热轧挤压桁架钢筋等。
钢板种类较多,主要有热轧钢板、冷轧钢板、容器钢板、夹层钢板、
钢管等。
二、钢结构设计原则
1、要求钢结构设计的基本原则是:设计符合技术规范,安全可靠,
结构紧凑,重量轻,结构刚性好,抗震性能好。
2、在其中一杆件或连接部位的剪切强度设计中,要消除泊松失稳机制,确保设计强度和稳定性。
3、要求各支座及杆件连接的设计方案、连接件类型及尺寸要符合有
关规范的规定,各支座、杆件及连接件应经过力学分析,确保结构可靠性。
4、结构连接要求结实牢固,能够利用好材料的钢性能,使用方便,
保持良好的外观。
三、钢结构设计步骤
1、钢结构设计的第一步是分析设计条件,即明确结构用途和其要求
的荷载、尺寸、重量等,根据设计要求制定设计方案。
2、钢结构设计的第二步是确定荷载、结构成形方式、材。
钢结构建筑知识点大全总结

钢结构建筑知识点大全总结一、钢结构概述1. 钢结构的定义:钢结构是使用钢材构建的建筑结构,由许多钢材构件和连接件组成。
2. 钢结构的优势:高强度、轻质、施工速度快、可循环利用、具有良好的抗震性能、灵活性强等。
3. 钢结构的应用领域:适用于高层建筑、大跨度建筑、桥梁、工厂厂房、仓库等。
二、钢结构设计1. 钢结构设计的基本原则:安全、经济、美观、实用。
2. 钢结构设计的计算依据:设计规范、荷载标准、结构材料性能等。
3. 钢结构设计的设计步骤:确定结构使用条件、分析结构荷载、进行结构计算、设计结构连接等。
三、钢结构材料1. 普通碳素钢:主要由碳和铁组成,强度较高,用于制作钢梁、钢柱等主要承重构件。
2. 合金钢:在普通碳素钢基础上添加其他合金元素,具有较高的强度和耐腐蚀性能,用于特殊工程需求。
3. 不锈钢:具有抗腐蚀性能,常用于建筑外立面、屋顶、管道等部位。
4. 铝合金:具有轻质、耐腐蚀性能,适合用于建筑屋面、幕墙等部位。
四、钢结构构件1. 钢梁:用于支撑建筑物的横向荷载,一般为工字钢、角钢等形状。
2. 钢柱:用于支撑建筑物的竖向荷载,一般为工字钢、H型钢等形状。
3. 钢桁架:用于大跨度建筑或桥梁结构,由多个梁件和柱件组成,具有良好的承载能力。
4. 钢结构连接件:用于连接钢构件的零部件,包括螺栓、焊接等方式。
五、钢结构施工1. 钢结构施工前准备:进行施工方案设计、钢材加工、安全措施等。
2. 钢结构安装:根据设计图纸进行吊装、拼装、焊接、固定等操作。
3. 钢结构质量检验:进行焊缝检测、构件尺寸、安装垂直度等质量检验。
4. 钢结构防腐处理:对钢结构进行防锈处理、防腐漆涂装等。
六、钢结构设计软件1. CAD软件:用于进行结构荷载分析、构件设计绘图等。
2. TEKLA软件:用于进行钢结构的三维建模、构件拼装设计等。
3. SAP2000软件:用于进行结构静力分析、动力分析,设计结构参数等。
七、钢结构设计规范1. 中国建筑工程钢结构设计规范:GB 50017-20032. 钢结构施工规范:GB 50205-20013. 钢结构设计规范:JGJ81-2002八、钢结构防火设计1. 钢结构防火涂料:使用含铝耐火涂料进行钢结构表面覆盖,提高防火能力。
钢结构知识点总结个人

1.钢结构的特点: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。
1材料的强度高塑形和韧性好2材质均匀3钢结构制造简单,施工周期短4钢结构质量较轻5耐腐蚀性差6耐热不耐火7钢结构的变形有时会控制设计2.钢结构的应用范围(1)大跨度结构(2)重型厂房结构(3)受动力荷载影响的结构(4)高耸结构和高层建筑(5)轻型钢结构3.钢结构的初始缺陷:分析和设计钢结构时,必须考虑初始几何缺陷的效应。
直杆的初弯矩,对受拉构件和受压构件就有所不同。
除了几何缺陷外,钢结构还有材料缺陷。
构件在焊接,火焰切割和热轧后形成的残余应力。
4.钢结构的极限状态: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)两类。
前者对应于结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载变形,包括倾覆,强度破坏,疲劳破坏,丧失稳定,结构变为机动体系或出现过度的塑形变形。
后者对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,包括出现影响正常使用(或外观)的变形,振动和局部破坏等。
(强度破坏)(塑形变形能力)5.用作钢结构的钢材必须具有下列性能:1较高的强度2足够的变形能力3良好的加工性能GB50017推荐的碳素结构钢,低合金高强度结构。
6.钢材的主要性能:钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。
前者指承受外力和作用的能力,后者指受冷加工,热加工和焊接时的性能表现。
7.单项拉伸时的工作性能:比例极限,屈服点,抗拉强度,伸长率8.冷弯试验合格:一方面同伸长率符合规定一样,表示材料塑性变形能力符合要求,另一方面表示钢材的冶金质量符合要求。
9.缺口韧性值受温度影响,温度低于某值时将急剧降低10.可焊性(加工性能):钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。
11.化学成分的影响:1碳,碳含量提高,则钢材强度迅速提高,但同时钢材的塑形,韧性,冷弯性能,可焊性及抗锈蚀能力下降。
锰,它能显著提高钢材强度但不过多降低塑形和冲击韧性。
锰有脱氧作用,是弱脱氧剂。
钢结构重点知识

和其他建筑结构相比,钢结构有什么特点?(1)建筑钢材强度高,塑性、韧性好钢结构的重量轻(2) 钢结构的重量轻(3)材质均匀,与力学计算假定比较符合(4)钢结构制作简便,施工工期短(5)钢结构密闭性较好(6)钢结构耐腐蚀性差(7)钢材耐热但不耐火(8)钢结构低温或其他条件下脆性断裂。
为了提高钢梁的整体稳定性,设计时可采取哪些措施?:在受压翼缘设置侧向支撑;增加受压翼缘的宽度或减小受压翼缘自由长度;改变荷载作用位置。
影响梁整体稳定性的因素有哪些?(1)截面的侧向抗弯刚度抗扭刚度和抗翘曲刚度;(2)梁的侧向无支撑长度或受压翼缘侧向支撑点间的间距;(3)荷载类型;(4)沿梁截面高度方向荷载作用点的位置;(5)梁端支座对截面的约束。
角焊缝中,何为端焊缝?何为侧焊缝?二者破坏截面.上的应力性质有何区别?侧焊缝:平行受力方向的焊缝; 特点:受剪应力作用,塑性好,强度偏低,约为端焊缝强度的75%。
两端大、中间小,焊缝越长,分布越不均匀。
端焊缝:垂直受力方向的焊缝; 特点:应力状态比较复杂,即非剪应力,亦非正应力,是介于二者之间的一种应力。
因含有正应力成份,端焊缝比侧焊缝强度高,但相对较脆。
有哪些因素影响轴心杆件的稳定性系数:截面的纵向残余应力,构件的弯曲,荷载作用点的初偏心,构件的端部的约束条件。
受剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式?如何防止?五种破坏形式:1螺栓杆剪断,孔壁挤压,钢板被拉断,钢板剪断,螺栓弯曲。
针对前三种破坏,通过强度验算避免出现破坏。
通过限制端距e≥2d避免钢板剪断,限制板叠厚度不超过5d以避免螺栓弯曲。
刚度;容许最小高度建筑净空;容许最大高度杆件的屈曲形态;弯曲(双轴对称),扭转(十字),弯扭(单轴)面内失稳(弯曲),面外失稳(弯扭),螺栓8.8级表示(抗拉强度不小于800MPa,屈强比0.8),摩擦性连接(适于承受动力荷载,变形小),承压型连接(适于承载力高,变形大,与普通螺栓相同)和其他建筑结构相比,钢结构有什么特点?(1)建筑钢材强度高,塑性、韧性好钢结构的重量轻(2) 钢结构的重量轻(3)材质均匀,与力学计算假定比较符合(4)钢结构制作简便,施工工期短(5)钢结构密闭性较好(6)钢结构耐腐蚀性差(7)钢材耐热但不耐火(8)钢结构低温或其他条件下脆性断裂。
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第一章绪论钢结构的特点1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高,施工周期短5、钢材的塑性,韧性好6、钢材的密闭性好7、钢材的强度高8、普通钢材耐锈蚀性差9、普通钢材耐热不耐火10、钢材低温时脆性增大。
钢结构的应用范围:大跨度结构:用钢结构重量轻。
高层建筑:用钢结构重量轻和抗震性能好。
强度高,截面尺寸小,提高有效使用面积。
工业建筑:用钢结构施工周期短,能承受动力荷载。
轻质结构:冷弯薄壁型钢,轻型钢。
高耸结构:轻,截面尺寸小。
抗震抗风。
活动式结构:轻。
可拆卸或移动的结构:轻,运输方便,拆卸方便。
容器和大直径管道:密闭性好。
抗震要求高的结构,急需早日交付的结构工程,特种结构。
结构设计的目的:安全性,耐久性,适用性。
影响结构可靠性的因素:荷载效应S 和结构抗力RZ=R-S Z 表示结构完成预定功能状态的函数,简称功能函数。
Z=0 极限状态。
概论极限状态设计方法:承载能力极限状态:1.整个结构或结构的一部分失去平衡,如倾覆等.2.结构构件或链接因超过材料的强度而破坏,包括疲劳破坏,或过度变形不适于继续承载。
3.结构转变为机动体系4.结构或结构构件丧失整体稳定性。
5.低级丧失承载能力而破坏。
正常使用极限状态:1.影响正常使用或外观的变形2.影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括裂缝)影响正常使用的振动。
影响正常使用的其他特定状态。
可靠度:结构在规定的设计使用年限内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
钢结构连接是以破坏强度而不是屈服作为承载能力的极限状态。
第二章钢结构的材料钢材按照脱氧方法,分为沸腾钢,半镇静钢,镇静钢,脱氧剂硅和锰。
热轧型钢:钢锭加热至1200-1300 度,通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸。
热处理:淬火,正火,回火。
钢材疲劳:在反复荷载下在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂,属脆性破坏原因:焊接结构:应力幅非焊接结构:应力幅+ 应力比1.钢材的强度设计值为什么要按厚度进行划分?同种类钢材,随着厚度或者直径的减小,钢材的轧制力和轧制次数的增加,钢材的致密性较好,存在大缺陷的几率较小,故强素会提高,而且钢材的塑性也会提高。
2.碳,硫,磷对钢材的性能有哪些影响?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,即高温时钢材变脆。
降低钢的塑性韧性,可焊性耐疲劳性能,有害成分。
<0.045% 磷使钢冷脆。
即低温时使钢变脆。
含量应<0.05% 但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。
<0.12% 氧使钢热脆。
3.促使钢材转脆的主要因素有哪些?(1)钢材质量差、厚度大:钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等;较厚的钢材辊轧次数较少,材质差、韧性低,可能存在较多的冶金缺陷。
(2)结构或构件构造不合理:孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
(3)制造安装质量差:焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重;冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。
(4)结构受有较大动力荷载或反复荷载作用:但荷载在结构上作用速度很快时(如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和地震作用等),材料的应力- 应变特性就要发生很大的改变。
随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。
特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。
(5)在较低环境温度下工作:当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。
这种性质称为低温冷脆。
不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。
同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。
4.应力集中对钢材的机械性能有何影响,设计时如何减小应力集中?在材料断面急剧变化,结构形状急剧变化,材料内部有气孔、夹渣等缺陷,断面开孔等部位,应力比正常值高出许多,这种现象就叫应力集中。
应力集中是因为零件的结构设计不合理或加工制造未按设计要求倒角或倒圆所致。
主要产生在零件的面面交截处。
结果是导致零件材应力集中系数的大小,只与构件形状和尺寸有关,与材料无关。
冷弯实验主要检验钢材的什么性能?冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力,是钢材的重要工艺性能。
冷弯试验能反映试件弯曲处的塑性变形,能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。
冷弯试验也能对钢材的焊接质量进行严格的检验,能揭示焊件受弯表面是否存在未熔合、裂缝及杂物等缺陷。
冷弯性能也是钢材机性能的一项指标,它是比单向拉伸试验更为严格的一种试验方式。
它不仅能验钢材承受规定的弯曲变形能国,还能反映出钢材内部的冶金缺陷,如结晶情况、非金属夹杂物的分布情况等。
因此它是判别钢材塑怀性能和质量后个综合性指标,常作为静力拉伸试验和冲击试验等补充试验。
对一般结构构件所采用的钢材,可不必通过冷弯试验:只有某些重要结构和需要冷加工的构件,才要求它不仅伸长率合格,而且冷弯试验也要合格。
钢材在多轴应力状态下,如何确定他的屈服条件?用折算应力冲击韧性是指钢材在冲击荷载的作用下断裂时吸收机械能能力,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一项机械性能,脆性断裂总是发生在有缺口高峰应力地方。
由冲击韧性值(ak)和冲击功(Ak )表示,其单位分别为J/cm2和J (焦耳)。
钢结构设计规范验算疲劳强度的时候,为什么把构件和结构和连接分成8 组,依据?对于一定的疲劳寿命n,不同构件和连接发生疲劳破坏时应力幅大小主要取决于构造形式。
应力集中大构造形式,其破坏的时候应力幅值较小。
依据是按构造形式引起的应力集中程度。
钢材的破坏形式分为塑性破坏与脆性破坏两类。
塑性破坏的特征是:钢材在断裂破坏时产生很大的塑性变形,又称为延性破坏,其断口呈纤维状,色发暗,有时能看到滑移的痕迹。
钢材的塑性破坏可超过采用一种标准圆棒试件行拉伸破坏试验加以验证。
钢材小:发生塑性破坏时变形特征明显,很存易被发现力:及时采取补救措施,因而不致引起严重后果。
而且适度的塑性交形能起到调整结构内力分布的作用,使原先结构应力不均匀的部分趋于均匀、从而提高结构的承载能力。
脆性破坏的特征是:钢材秆断裂破坏时没有明显的变形征兆,其断口平齐,呈有光泽的见粒状。
钢材的脆件破坏可通过来用一种比标准圆棒试什更粗,计在其中部位置车削出小凹槽(凹槽处的净截面积与标淮圆棒相同)的试件进行拉伸破坏试验加以验证。
由于脆性破坏具有突然性,无法预测,故比塑性破坏要危险得多,在钢结构工程设计、施工与安装中应采取话当措施尽力避免。
钢结构对钢材有哪些要求?材料的强度高,塑性和韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;制作简便,施工周期短;质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热,但不耐火;选用钢材时应该考虑哪些因素?选用钢材时,考虑:结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态和钢材厚度,结构受力性质等,选择合适牌号和质量等级的钢材。
要确保结构物的安全可靠,要经济合理。
国际上钢号的表示方法一般包括哪几部分?三个部分。
字首符号,钢材的强度值,钢材的质量等级。
第三章钢结构的连接1.钢结构常用的连接方法有哪些种?各种的特点是什么?钢结构常用的连接方法有:焊缝连接、螺栓连接、铆接;焊缝连接:属刚接(可以承受弯矩),除了直接承受动力荷载的结构中、超低温状态下,均可采用焊缝连接。
构造简单,节约钢材,加工方便,一定条件下还可以采用自动化操作,生产效率高,焊缝连接刚度大,密封性能好。
缺点是脆性增大,产生残余应力及残余变形。
螺栓连接:属铰接(弯矩为零)一般情况下均可使用。
分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
优点是现场作业快,容易拆除,维修方便;浪费钢材。
缺点是增加制造工作量,削弱构件截面,比焊接多费钢材。
铆接:当结构受力较小的情况下使用;优点是塑性和韧性好,传力可靠,易于检查和保证,可以承受动载的重型结构。
缺点是工艺复杂,用钢量多。
焊条的选用应该和焊接钢材的性能相适应。
Q235-E43 Q345-E50 Q390,Q420-E55.43 代表焊缝熔敷金属或对接焊缝的抗拉强度。
电弧焊:产生电弧热,加热金属并融化。
电阻焊:利用电流的电阻产生的热量。
焊缝缺陷:焊缝尺寸偏差;咬边;弧坑;未熔合;母材被烧穿;气孔;非金属夹渣;裂纹。
以上的缺陷,一般会引起应力集中,削弱焊缝有效截面,降低承载力,尤其裂纹对焊缝受力危害最大,不允许发生。
对接焊缝需进行强度验算的情况:只对有拉应力构件中的三级对接焊缝,才需专门计算角焊缝正面角焊缝:平行于焊缝。
(端焊缝)侧面角焊缝:垂直于焊缝。
在角焊缝设计中,对焊脚尺寸和计算长度有哪些构造要求?为什么?最大焊脚尺寸:防止焊缝过烧焊件;最小焊脚尺寸:防止焊缝冷裂;最大计算长度:防止应力沿焊缝长度不均匀分布;最小计算长度:防止焊缝沿长度缺陷几率增加。
在计算正面角焊缝时,什么情况需要考虑强度设计值增大系数B f?为什么?正面角焊缝需要考虑,侧面角焊缝和直接承受动力荷载的情况下不需要考虑。
残余应力与残余变形的成因是什么?如何减少焊接残余应力和焊接残余变形?焊接应力和变形产生的主要原因是焊接过程中,对焊件的不均匀加热和冷却。
1、焊接位置的合理安排;2、焊缝尺寸要适当;3、焊缝数量宜少;4、应尽量避免两条或三 条焊缝垂直交叉;5、尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。
焊接残余应力对构件的影响是什么? 1 对静力强度无影响;刚度降低;构件稳定性降低;疲劳强度降低,更易低温冷脆。
10.螺栓在钢板上和型钢上排列的容许距离有哪些规定,他们是根据哪些要求确定的?受力要求:端距:以免端部被剪掉。
栓距和线距:3d ,否则螺孔周围应力集中地相互影响较 大,且对钢板的截面削弱过多,从而降低其承载力。
构造要求: 螺栓间距不宜过大, 尤其是受压板件当栓距过大时,容易发生凸曲现象,板和刚 性构件连接时,栓距过大不易紧密接触,潮气容易侵入缝隙锈蚀。
施工要求:栓距应该有足够的距离,以便于转动扳手,拧紧螺母。
普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力, 在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力 很小,其影响可以忽略。
高强度螺栓除了其材料强度高之外, 拧紧螺栓还施加很大的预拉力, 使被连接板件的接触面 之间产生压紧力,因而板件问存在很大的摩擦力。
螺栓群在扭矩的作用下,在弹性受力阶段的最大的螺栓,其内力值在什么假定下求得的?1,被连接板件为绝对刚性体。
2,螺栓时弹性体。
3,各螺栓绕螺栓群的形心旋转,使螺栓沿垂直于旋转半径 r 的方向受剪,各螺栓所受的剪力大小与 r 成正比。
15.拉剪普通螺栓和拉剪高强度螺栓摩擦型的连接的计算方法有何不同,拉剪高强度螺栓承 压型连接的计算方法又有何不同?高强度螺栓实际上有摩擦型和承压型两种。