钢结构复习资料总
钢结构复习题一、填空题●结构有哪两种极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态●工程结构必须具备哪些功能:安全性,使用性,耐久性,总称为结构的可靠性●疲劳破坏的三个阶段:裂纹的形成,裂纹的缓慢扩展,迅速断裂●钢材的选择:结构的重要性,荷载的性质,连接方法,工作环境,钢材厚度●焊缝连接形式:对接搭接T形连接角部连接●焊缝残余应力:纵向焊接残余应力,横向,厚度方向。
产生原因:焊接加热和冷却过程中不均匀收缩变形●梁的刚度用梁在标准荷载作用下的挠度来衡量●抗剪螺栓破坏形式:螺栓杆剪断,孔壁压坏,板被拉断,板端剪断,螺杆弯曲●承受动力荷载作用的钢结构,应选用塑性,冲击韧性好的钢材。
●冷作硬化会改变钢材的性能,将使钢材的屈服点提高,塑性和韧性降低。
●钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、冷弯性、伸长率、冲击韧性。
●钢材中氧的含量过多,将使钢材出现热脆现象。
●钢材含硫量过多,高温下会发生热脆,含磷量过多,低温下会发生冷脆。
●时效硬化(老化)会改变钢材的性能,将使钢材的强度提高,塑性韧性降低。
●钢材在250ºC度附近有抗拉强度、硬度提高伸长率降低现象,称之为蓝脆现象。
●钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。
●钢材牌号Q235-BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级B级 ,F表示沸腾钢。
●钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。
●焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应。
●钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中S P O N为有害的杂质元素。
●衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
●结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。
●承重结构的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性、硫磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有含碳量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的保证。
●冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性变形能力和钢材质量的综合指标● 薄板的强度比厚板略 高 。
● 采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。
● 焊接残余应力不影响构件的 强度。
● 角焊缝的最小计算长度不得小于max 5.1t 和焊件厚度。
● 承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是60h f 。
● 在螺栓连接中,最小端距是 2d 0● 在螺栓连接中,最小栓距是 3d 0● 普通螺栓连接,当板叠厚度∑t 〉5d 时 (d -螺栓直径),连接可能产生 栓杆受弯 。
● 钢材的抗剪强度与屈服点的关系式是 f v =0.58f y● 单个普通螺栓承压承载力设计值b c b c f t d N ⨯⨯=∑,式中∑t 表示 受力方向承压构件总厚度的最小值● 普通螺栓连接靠 螺栓杆 传递剪力;摩擦型高强度螺栓连接靠 摩擦力 传递剪力。
● 手工焊焊接Q235钢,一般采用 E43 型焊条。
焊接结构在焊缝附近形成热影响区,该区材质 存在缺陷 。
● 侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜 >60hf 。
● 承压型高强度螺栓仅用于 承受非动力荷载 结构的连接中。
● 承受动力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 40hf 。
● 轴心受压构件的承载能力极限状态有 强度 和 稳定性 。
● 格构式轴心受压构件的等稳定性的条件 绕虚轴和绕实轴的长细比相同 。
● 双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 弯曲 屈曲。
● 单轴对称截面的轴心受压构件,当构件绕对称轴失稳时发生 弯扭 屈曲。
● 轴心受压构件的缺陷有 残余应力 、 初始偏心 、 初始曲率 。
● 轴心受压构件的屈曲形式有 弯曲屈曲 、 扭转屈曲 、 弯扭屈曲 。
● 对于缀板式格构柱,单肢不失稳的条件是 单支稳定承载力不小于整体稳定承载力 ,且不大于 容许长细比 。
● 缀条式格构柱的缀条设计时按 轴心受力 构件计算。
● 对于缀条式格构柱,单肢不失稳的条件是 单支稳定承载力不小于整体稳定承载力 。
● 为做到轴心受压构件对两主轴的等稳定,应使 两主轴方向长细比相同 。
● 轴压柱的柱脚中锚栓直径应 根据构造 确定。
● 在轴心压力一定的前提下,轴压柱脚底板的面积是由 基础砼的局压强度 决定的。
● 工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据 三边简支一边自由的均匀受压板 导出● 为保证组合梁腹板的局部稳定性,当满足170/800≤<w t h 时,应 设置横向加劲肋 。
● 焊接工字形梁腹板高厚比y wf t h 2351700>时,为保证腹板不发生局部失稳,应设置 横向加劲肋 和 纵向加劲肋。
● 梁的最小高度是由 强度 控制的。
● 组合梁的局稳公式是按 限制受压翼缘板的宽厚比和腹板的高厚比 原则确定。
● 支承加劲肋应验算的内容是 在腹板平面外的稳定性 、 承压强度计算 、 与腹板的连接焊缝计算 。
● 钢梁在集中荷载作用下,若局部承压强度不满足应采取的措施是 设置支撑加劲肋 。
● 按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 挠度 ,拉、压构件要限制 长细比 。
● 荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力 高 。
● 承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件,其强度计算公式中,塑性发展系数γx 取_1.05 。
● 工字形受弯构件翼缘板的局部稳定保证条件是根据_单向均匀受压板的临界力_导出的。
● 组合梁腹板与翼缘间的连接焊缝受_剪_;当该焊缝为角焊缝时,最大计算长度 60hf 。
● 轴心受力构件的截面形式有:热轧型刚截面 ,冷弯薄壁型刚截面 ,组合截面二、选择题1.钢材的性能因温度而变化,在负温范围内钢材的塑性和韧性( B )A 不变B 降低C 升高D 稍有提高,但变化不大2.体现钢材塑性性能的指标是( C )A 屈服点B 强屈比C 延伸率D 抗拉强度3.在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是( 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.构件发生脆性破坏时,其特点是( D )。
A 变形大B 破坏持续时间长C 有裂缝出现D 塑性变形小或无变形5.钢材中磷含量超过限制时,钢材可能会出现( A )。
A 冷脆B 热脆C 蓝脆D 徐变6.在钢结构设计中,认为钢材屈服点是构件可以达到的( A )。
A 最大应力B 设计应力C 疲劳应力D 稳定临界应力7.钢结构用钢的含碳量一般不大于(C)。
A 0.6%B 0.25%C 0.22%D 0.2%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.钢材的设计强度是根据(C)确定的。
A比例极限 B 弹性极限 C 屈服强度 D 极限强度10.有二个材料分别为3号钢和16Mn钢的构件需焊接,采用手工电弧焊,焊条应选用(A )型。
A E43B E50C E55D T5011. 下列因素中,(A)与钢构件发生脆性破坏无直接关系。
A目钢材屈服点的大小 B 钢材含碳量 C 负温环境 D 应力集中12.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13.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14.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15.结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用(D )表示。
A流幅 B 冲击韧性C可焊性 D 伸长率16.下列情况属于正常使用极限验算的是( B)A.受压构件的稳定计算 B.梁的挠度验算C.受弯构件的弯曲强度验算 D.螺栓连接的强度验算17.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18.实腹式偏心受压构件强度计算公式fWMANnxn≤+γ中,nW为(C)A. 受压较大纤维的毛截面抵抗矩B. 受压较小纤维的毛截面抵抗矩C. 受压较大纤维的净截面抵抗矩D. 受压较小纤维的净截面抵抗矩19.板件的宽厚比加大,其临界应力( B ).A 提高B 降低C 不变D 关系不定20.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠(C )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21.在动荷载作用下,侧面角焊缝的计算长度不宜大于( A )A 60f h B40f h C80f h D120f h22.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,焊条宜采用( B )。
A E43型B E50型C E55型D 前三种均可23.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 )。
A 4mmB 6 mmC 10mmD 12mm24.下列螺栓破坏属于构造破坏的是( C )。
A 钢板被拉坏B 钢板被剪坏C 螺栓被剪坏D 螺栓被拉坏25.在承担静力荷载时,正面角焊缝强度比侧面角焊缝强度( A )。
A 高B 低C 相等D 无法判断26.对于对接焊缝,当焊缝与作用力间的夹角θ满足≤θtan ( B )时,该对接焊缝的可不进行验算。
A 1B 1.5C 2D 0.527.某承受轴向力的侧面角焊缝的焊缝长度为300mm ,焊脚尺寸为6mm ,2/160mm N f w f =,该焊缝能承受的最大动荷载为(C )A .100.8KN B. 161.2KN C. 201.6KN D. 245.9KN28.轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是( C )。
A 杆长相等B 计算长度相等C 长细比相等D 截面几何尺寸相等29.实腹式组合工字形截面柱翼缘的宽厚比限值是( A )。
A ()y f 2351.010λ+B ()yf 2355.025λ+ C y f 23515 D y f 23580 30. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有( D )。
A 强度B 强度和整体稳定性C 强度、局部稳定和整体稳定D 强度、刚度(长细比)31.长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是( C )A 弯曲B 扭曲C 弯扭屈曲D 斜平面屈曲32.单轴对称的轴心受压拄,绕对称轴发生屈曲的形式是( D )A .弯曲屈曲B .扭转屈曲C .弯扭屈曲D .三种屈曲均可能34.计算长度一定的轴心压杆回转半径增大,其稳定承载力( A )。
A 提高B 降低C 不变D 不能确定35.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36.验算组合梁刚度时,荷载通常取( A )a b c a c b c b a C B A ϕϕϕϕϕϕϕϕϕ≤≤≤≤≤≤A 标准值B 设计值C 组合值D 最大值37.梁腹板的高厚比170800<<w t h 时,应设置( A )A 横向加劲肋B 纵向加劲肋C 纵横向加劲肋D 短加劲肋38.实腹式组合工字形截面柱腹板的宽厚比限值是( B )。
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。
钢结构复习资料
钢结构复习资料总章:先懂得各种构件和连接的可能破坏方式和工作性能,然后掌握设计规范规定的计算方法。
第一章1、钢结构的特点:①强度高,重量轻。
②质地均匀,各向同性,抗震能力好。
③施工质量好,且工期短。
④密封性好。
⑤用螺栓连接的钢结构,可装拆,适于移动性结构⑥抗震性好⑤用螺栓连接的钢结构,可拆装,适用于移动性结构。
钢结构的缺点:①耐腐蚀性差②耐热但不耐火③存在稳定性问题④会产生脆性破坏3、钢结构的应用:①重型工业厂房②高层房屋钢结构③大跨度结构④高耸结构⑤因运输条件不利或施工期要求尽量缩短或施工现场场地受到限制等原因采用钢结构⑥密封性要求较高的板壳结构⑦需经常拆装和移动的各类起重运输设备和钻探设备第二章钢材的力学性能指标:屈服强度f y,抗拉强度f u,伸长率δ,冷弯性能,冲击韧性1、结构钢的主要机械性能①强度:fy 强度设计标准值,设计依据;fu钢材的最大承载强度。
②塑性:钢材产生塑性变形而不发生脆性断裂的能力,便于内力重分布,吸收能量。
③冷弯性能:在冷加工过程中产生塑性变形时,对产生裂纹的敏感性,是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。
④韧性-冲击韧性:钢材在一定温度下塑变及断裂过程中吸收能量的能力,用于表征钢材承受动力荷载的能力(动力指标),按常温(20°)、零温(0°)、负温(-20°、-40°)区分。
⑤可焊性:表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能力-不产生裂纹,焊缝影响区材性满足有关要求。
2、试验(1)拉伸试验:①弹性变形阶段σ与ε成正比,符合胡克定律,为一条直线,为比例极限。
②弹塑性变形阶段曲线开始偏离直线,到达屈服点后荷载不增加而变形持续加大,发生了塑性流动,曲线接近一水平线,屈服点fy。
③塑性变形阶段曲线接近一水平线④应变硬化阶段曲线继续上升,即在增加应力情况下应变持续加大,但斜率逐渐减小。
⑤颈缩阶段试件发生颈缩,曲线开始下降,直到试件被拉断,最高点抗拉强度fu。
钢结构复习资料(总)
钢结构复习题一、填空题●结构有哪两种极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态●工程结构必须具备哪些功能:安全性,使用性,耐久性,总称为结构的可靠性●疲劳破坏的三个阶段:裂纹的形成,裂纹的缓慢扩展,迅速断裂●钢材的选择:结构的重要性,荷载的性质,连接方法,工作环境,钢材厚度●焊缝连接形式:对接搭接T形连接角部连接●焊缝残余应力:纵向焊接残余应力,横向,厚度方向。
产生原因:焊接加热和冷却过程中不均匀收缩变形●梁的刚度用梁在标准荷载作用下的挠度来衡量●抗剪螺栓破坏形式:螺栓杆剪断,孔壁压坏,板被拉断,板端剪断,螺杆弯曲●承受动力荷载作用的钢结构,应选用塑性,冲击韧性好的钢材。
●冷作硬化会改变钢材的性能,将使钢材的屈服点提高,塑性和韧性降低。
●钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、冷弯性、伸长率、冲击韧性。
●钢材中氧的含量过多,将使钢材出现热脆现象。
●钢材含硫量过多,高温下会发生热脆,含磷量过多,低温下会发生冷脆。
●时效硬化(老化)会改变钢材的性能,将使钢材的强度提高,塑性韧性降低。
●钢材在250ºC度附近有抗拉强度、硬度提高伸长率降低现象,称之为蓝脆现象。
●钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。
●钢材牌号Q235-BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级B级 ,F表示沸腾钢。
●钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。
●焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应。
●钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中S P O N为有害的杂质元素。
●衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
●结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。
●承重结构的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性、硫磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有含碳量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的保证。
●冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性变形能力和钢材质量的综合指标● 薄板的强度比厚板略 高 。
钢结构复习资料
1:【钢结构的特点是什么,主要体系有哪些?】答:优点:1,强度高,塑性好和韧性好;2,材质均匀,工作可靠性高;3,制造简便,施工周期短,具有良好的装配性;4,有可焊性;5,具有不渗漏性,便于做成密闭结构;6,是绿色建筑,具备可持续发展的特性;6,抗震性好,耐热性好。
不足:耐腐蚀性差,耐热但不耐火,且价格较贵。
2:【目前我国钢结构主要应用在哪些方面?】答:1,单层厂房结构;2,大跨度结构;3,多层,高层结构;4,塔桅结构;5,桥梁结构;6,移动结构;7,轻型刚结构。
3:【比较钢结构的计算方法与其他结构计算方法的相同点与不同点】.答:以概率理论为基础、用分项系数表达的极限状态设计。
4:名词解释:【结构极限状态】: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。
【结构可靠度Pr】: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。
【结构的失效率Pf】:Pr=1-Pf。
【可靠性指标】:荷载标准值、强度标准值、荷载设计值、强度设计值:6:【当前我国发展钢结构的技术政策是什么?】答:明确提出了要研究解决钢结构制造和现场施工中的电脑放样、切割、焊接、除锈。
涂漆等先进工艺和设备;发展药芯焊丝自动保护焊、自动半自动焊接设备、高强度螺栓电动扳手和先进的检测装置;间就开发张力结构和预应力等新型钢结构。
第二章1,【为什么说钢材的屈服点,抗拉强度和伸长率是建筑工程用刚的重要技术性能指标?】答:刚结构对材料性能的要求是多方面的,所用钢材不仅要求钢材强度高、弹性好、而且还要有一定的塑性、韧性、可焊性、冷弯性等。
钢材的屈服强度是衡量结构的承载能力和确定强度设计值的重要指标,抗拉强度是衡量钢材抵抗拉断的性能指标,且其不仅是一般强度指标,而且直接反应钢材内部组织的优劣,伸长率是衡量钢材塑性性能指标,钢材的塑性是在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力,伸长率愈大,塑性性能愈好。
钢结构复习资料
钢结构复习资料钢结构是现代建筑中广泛应用的一种结构形式,具有强度高、自重轻、施工速度快等诸多优点。
为了更好地掌握钢结构的相关知识,以下是对钢结构的全面复习资料。
一、钢结构的特点和应用钢结构的特点十分显著。
首先,它的强度高,能够承受较大的荷载,适用于大跨度和高层建筑。
其次,钢结构的自重相对较轻,这意味着在基础设计和运输安装方面可以节省成本和降低难度。
再者,钢结构的塑性和韧性良好,在受到外力作用时能够有较好的变形能力,从而提高结构的抗震性能。
钢结构在许多领域都有广泛的应用。
在工业建筑中,如厂房、仓库等,钢结构因其大跨度和灵活的空间布局而备受青睐。
在民用建筑领域,高层建筑和大型公共建筑如体育馆、展览馆等也常采用钢结构。
此外,桥梁工程中钢结构的应用也越来越多,如斜拉桥、悬索桥等。
二、钢结构的材料钢结构所使用的材料主要是钢材。
钢材的种类繁多,常见的有碳素结构钢、低合金高强度结构钢等。
碳素结构钢根据屈服强度的不同分为几个等级,如 Q235 钢等。
低合金高强度结构钢则通过添加少量的合金元素,提高了钢材的强度和综合性能。
钢材的性能指标包括强度、塑性、韧性、冷弯性能和可焊性等。
强度是钢材最重要的性能指标之一,通常用屈服强度和抗拉强度来表示。
塑性通过伸长率和断面收缩率来衡量,反映了钢材在破坏前的变形能力。
韧性则表示钢材抵抗冲击荷载的能力。
冷弯性能可以检验钢材在常温下的弯曲变形能力,也是衡量钢材质量的一个重要指标。
可焊性则关系到钢结构的连接质量。
三、钢结构的连接钢结构的连接方式主要有焊接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接连接是钢结构中最常用的连接方式之一。
它具有不削弱构件截面、构造简单、节省钢材等优点。
但焊接过程中容易产生焊接残余应力和焊接变形,需要采取相应的措施进行控制。
螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓连接施工简单,但连接强度相对较低。
高强度螺栓连接具有强度高、连接可靠等优点,但施工要求较为严格。
铆钉连接在钢结构中的应用相对较少,因为其施工复杂、劳动强度大。
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》课程综合复习资料(带完整过程和答案)
《钢结构》综合复习资料一、单项选择题1. 在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是的典型特征。
(A)脆性破坏 (B)塑性破坏 (C)强度破坏 (D)失稳破坏2. 当钢材具有较好的塑性时,焊接残余应力。
a、降低结构的静力强度。
b、提高结构的静力强度。
c、不影响结构的静力强度。
d、与外力引起的应力同号,将降低结构的静力强度。
3. 进行疲劳验算时,计算部分的设计应力幅应按。
(A)标准荷载计算 (B)设计荷载计算(C)考虑动力系数的标准荷载计算(D)考虑动力系数的设计荷载计算4. 当温度从常温下降为低温时,钢材的塑性和冲击韧性。
(A)升高 (B)下降 (C)不变 (D)升高不多5. 轴压铰接柱脚设计中,靴梁高度由所需的竖焊缝长度确定。
a、轴心压力b、弯矩c、剪力d、弯矩,剪力和轴力6. 钢材的设计强度是根据确定的。
(A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度7. 有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接,采用手工电弧焊,采用E43焊条。
(A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须8. 下列论述中不正确的是项。
(A)强度和塑性都是钢材的重要指标 (B)钢材的强度指标比塑性指标更重要(C)工程上塑性指标主要用伸长率表示 (D)同种钢号中,薄板强度高于厚板强度9. 工字型组合截面受弯构件局部稳定验算时,翼缘与腹板宽厚比限值是根据导出的。
a 、整局cr cr <σσb 、整局cr cr σσ≥c 、y cr f ≤局σd 、y cr f ≥局σ10. 钢材的三项主要力学性能为: 。
(A)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯(C)抗拉强度、伸长率、冷弯 (D)屈服强度、伸长率、冷弯11.确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是( )A.等厚度原则B.等稳定原则C.等强度原则D.等刚度原则12.钢结构设计规范规定容许长细比可以大于150的受压构件为( )A.实腹柱B.格构柱的缀条C.桁架弦杆D.屋架支撑杆件13.经济梁高he,指的是( )A.用钢量最小时梁的截面高度B.挠度等于规范限值时梁的截面高度C.强度与稳定承载力相等时梁的截面高度D.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度14.跨度l 为30m 的梯形屋架的起拱高度应为( )A.l/1000B.l/500C.l/100D.l/2015.普通钢屋架上弦杆在桁架平面内的计算长度系数为( )A.0.8B.0.9C.1.0D.2.016.压弯构件工字形截面腹板的局部稳定与腹板边缘的应力梯度max minmax 0σσ-σ=α有关,腹板稳定承载力最大时的α0值是( )A.0.0B.1.0C.1.6D.2.017.普通螺栓抗剪工作时,要求被连接构件的总厚度≤螺栓直径的5倍,是防止( )A.螺栓杆弯曲破坏B.螺栓杆剪切破坏C.构件端部冲剪破坏D.板件挤压破坏18.在动荷载作用下,侧面角焊缝的计算长度不宜大于( )A.40hfB.60hfC.80hfD.120hf19.发生弯扭屈曲的理想轴心受压构件截面形式为()A.双轴对称工字形截面B.单角钢截面C.H型钢截面D.箱形截面20.梁整体失稳的方式为()A.弯曲失稳B.剪切失稳C.扭转失稳D.弯扭失稳21.屋架上弦承受有较大节间荷载时,上弦杆合理的截面形式是()A.两等边角钢组成的T形截面B.两等边角钢组成的十字形截面C.两不等边角钢长边相连的T形截面D.两不等边角钢短边相连的T形截面22.在屋面重力荷载作用下,腹板垂直于屋面坡向设置的实腹式檩条为()A.双向变弯构件B.双向压弯构件C.单向受弯构件D.单向压弯构件二、填空题1. 钢材代号Q235的含义为。
钢结构复习资料
14、碳当量:衡量普通钢材中各元素对焊后母材的碳化效应的综合性能,当碳当 量小于某值时,在正常工艺操作下,其可焊性是好的。 15、钢材的抗腐蚀性能 16、钢材的破坏: 塑性破坏:构件应力超过屈服点,并达到抗拉极限强度后,构件产生明显的 变形并断裂。便于发现和补救。 脆性破坏:脆性破坏在破坏前无明显变形,平均应力小,一般小于屈服点, 没有任何预兆,不便于发现和补救,应尽量避免。脆性断裂的条 件是应力强度因子大于断裂韧性。 17、防止钢材脆性断裂的措施有: 1 加强施焊工艺管理,避免施焊过程中产生裂纹、夹渣和气泡等。 2 焊缝不宜过分集中,施焊时不宜过强约束,避免产生过大的残余应力。 3 进行合理细部构造设计,避免产生集中应力。 4 选择合理的钢材,刚才化学成分与钢材抗脆断能力有关,含碳多的钢材, 抗脆断性能有所下降。 18、应力腐蚀断裂:在腐蚀介质中,虽然应力低于临界值,但是经过一段时间也 会出现脆性断裂,这种断裂称为应力腐蚀断裂或延迟断裂。 19、钢材的疲劳破坏:钢材在连续反复荷载作用下,应力虽然还低于极限强度, 甚至还低于屈服点,也会发生破坏,这种破坏称为疲劳破坏。钢材在疲劳破 坏之前没有明显变形,属于脆性破坏。 20、疲劳破坏过程分为三个阶段:裂纹的形成、裂纹缓慢扩展、最后迅速断裂。 21、疲劳破坏是由钢材内部结构不均匀(微小缺陷)和应力分布不均匀引起的。 22、钢材的疲劳强度与反复荷载的应力种类、应力循环形式、应力循环次数、应 力集中程度和残余应力等有直接关系。 23、应力比:应力循环中绝对值最小的峰值应力与绝对值最大的峰值应力之比, 若为正,称为同好应力循环,反之为异号应力循环。 24、应力幅:最大应力值与最小应力值之差(拉应力为正) 。 25、当应力循环的形式不变,钢材的弯时会发生局部失稳,应按利用屈曲后强度的设计方 法进行设计,因此称为超屈曲设计截面,也称纤细截面或薄柔截面。 10、结构在不发生整体失稳和局部失稳的条件下,内力将随荷载增加而增加,当 结构构件截面上的内力达到截面的承载力并使结构形成机构时,结构就丧失 承载力而破坏。这类破坏称为结构的强度破坏。 11、 结构的强度破坏都由受拉构件或受弯构件的强度破坏所引起,受压构件一般 都发生失稳破坏。 12、结构强度破坏时会产出现明显变形,易于采取措施,也称为塑性破坏或延性 破坏。 13、 事实上结构发生纯粹的强度破坏是很少的,因为在强度破坏过程中出现的明 显变形会改变结构的整体受力,使结构某些部位的受力偏离并超过预先计算 的数值从而产生其他类型的破坏。如失稳破坏等。 14、残余应力:钢结构构件在轧制、冷加工和焊接过程中都会在钢构件的截面上 产生的应力。 15、 在静荷载和塑性破坏情况下, 残余应力和应力集中现象并不会影响结构强度, 但残余应力对构件的失稳破坏、 脆性断裂破坏一击疲劳破坏等都有明显影响, 应力集中现象对构件的脆性断裂以及疲劳破坏等有极为不利的影响。 16、 受弯构件的强度破坏常以截面形成塑性铰为破坏标志,但由于钢材具有延性 特征,因此在超静定结构中,一个截面形成塑性铰并不标志结构丧失承载能 力,可以利用其延展性,使超静定结构在荷载作用下相继出现几个塑性铰直 至形成机构作为姐欧股承载能力的极限状态。这种设计中利用了塑性性能, 因此称为塑形设计。塑形设计就是利用内力塑性重分布已达到节约用钢的目 的。 17、 钢材总会存在缺陷, 所以在疲劳破坏过程中可以看做不存在裂纹形成这一阶 段,只有裂纹扩展和最后断裂两个阶段,裂纹扩展部分表面光滑,最后断裂 部分表面粗糙且呈颗粒状。 18、提高疲劳强度:在疲劳破坏循环次数给定的条件下,增加应力幅的值。 19、提高疲劳寿命:在应力幅值给定的情况下,增加疲劳破坏的循环次数。 20、提高疲劳寿命的措施:1 采取合理的构造细节设计,尽可能减少应力集中; 2 严格控制施工质量,减小初始裂纹尺寸;3 采取必要的工艺措施,减小应力
钢结构 ( 复习资料汇总 )
第1次作业钢结构一、单项选择题(本大题共40分,共 20 小题,每小题 2 分),目的是防止( )。
A. 钢材被挤压破坏 B. 螺栓被剪坏 C. 钢板被冲剪1. 螺栓连接中要求端距≥ 2d破坏 D. 螺栓产生过大的弯曲变形2. 关于钢结构的特点叙述错误的是() A. 建筑钢材的塑性和韧性好 B. 钢材的耐腐蚀性很差 C. 钢材具有良好的耐热性和防火性 D. 钢结构更适合于建造高层和大跨结构3. 钢结构梁计算公式中______。
A. 与材料强度有关 B. 是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C. 表示截面部分进入塑性 D. 与梁所受荷载有关4. 理想弹性轴心受压构件的临界力与截面惯性矩I和计算长度的关系为( )。
A. 与I成正比,与成正比B. 与I成反比,与成反比C. 与I成反比,与成正比D. 与I成正比,与成反比5. 下列属于正常使用极限状态的验算指标是() A. 强度B. 稳定C. 变形D. 疲劳6. 钢结构焊接常采用E43xx型焊条,其中43表示()A. 熔敷金属抗拉强度最小值B. 焊条药皮的编号C. 焊条所需的电源电压D. 焊条编号,无具体意义7. 对于直接承受动力荷载的结构,计算正面直角焊缝时______。
A. 要考虑正面角焊缝强度的提高 B. 要考虑焊缝刚度影响 C. 与侧面角焊缝的计算式相同 D. 取8. 焊接连接或焊接构件的疲劳性能与______有关A.B.C.D.9. 钢材的抗剪设计强度 fv 与抗压设计强度 f 有关,一般而言 fv=( )A. fv=fB. fv=0.6fC. fv=0.8fD. fv=1.2f10. 轴心受拉构件按强度极限状态是()。
A. 净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 B. 毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 C. 净截面的平均应力达到钢材的屈服强度 D.毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度11. 对格构式轴压杆绕虚轴的整体稳定计算时,用换算长细比代替,这是考虑( )。
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钢结构复习资料大全
第一章概述
第一节钢结构的特点及应用
一、钢结构的特点
1.材料强度高、重量轻
2.钢材材质均匀、可靠性高
钢材的内部组织均匀,非常接近匀质体,其各个方向的物理力学性能基
本相同,接近各向同性体。
且在一定的应力范围内,属于理想弹性工作,符合工程力学所采用的基本假定。
因此,钢结构的计算方法可根据办学原理进行。
计算结果较准确、可靠。
3.钢材的塑性和韧性好
4.工业化程度高
5.钢材具有可焊接性
6.密封性好
7.耐热性较好、耐火性差
8. 耐锈蚀性差
第二节钢结构的设计方法
一、概述
新的钢结构设计规范,采用以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法。
钢结构目前有两种设计方法,即容许应力方法和极限状态方法。
1. 容许应力设计法
对钢构件或连接的疲劳强度计算。
2. 极限状态设计法
(1)承载能力极限状态
对应于结构或构件达到最大承载力或出现不适于继续承载的变形,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。
