第二章 钢结构的材料
(0763)《钢结构基本原理》网上作业题及答案
（0763）《钢结构基本原理》网上作业题及答案1：第四章轴心受力构件2：第五章受弯构件3：第三章钢结构的连接4：第一章绪论5：第六章拉弯与压弯构件6：第二章钢结构的材料1：[论述题]11-17题：11、选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性―塑性材料的依据是什么？12、请问钢材的强度常常用哪两个指标来表示？设计中如何考虑或使用这两个指标？13、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结构。
钢结构与其它材料的结构相比，钢结构具有哪些特点？14、钢材塑性性能可用哪两个指标表示？这两个指标有什么特点？15、引起钢材变脆的因素有哪些？16、钢材塑性性能伸长率δ5和δ10各表示什么含义？数值的大小关系如何？17、选择结构用钢材时要考虑哪些材料性能？参考答案：11、答：依据：他是①钢材弹性及塑性工作的分界点，且钢材屈服后，塑性变形很大（2%―3%）。
极易为人们察觉，可以及时处理，避免突然破坏；②从屈服开始到断裂，塑性工作区域很大，比弹性工作区域约大200倍，是钢材极大的后备强度，且抗拉强度和屈服强度的比例又较大，这二点一起赋予构件屈服强度作为强度极限的可靠安全储备。
弹塑性材料的依据：①对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比例极限和屈服强度是比较接近，又因为钢材开始屈服时应变很小，因此近似认为在屈服点以前钢材为完全弹性的，即将屈服点以前的应力应变图简化为一条斜线；②因为钢材流幅相当长，而强化阶段的强度在计算中又不用，从而将屈服点后的应力应变图简化为一条水平线。
12、答：钢材的强度指标常常用屈服强度和抗拉强度来表示。
依据屈服强度确定构件截面尺寸，抗拉强度体现了构件或结构的安全储备。
13、答：优点：⑴钢结构强度高，强重比大、塑性好、韧性好；⑵材质均匀，几乎完全符合我们学过的力学假定；⑶制作简便，施工工期短。
缺点：⑴耐热但不耐火；⑵钢结构易腐蚀，维护费用大。
14、答：伸长率和断面收缩率；伸长率测量方便；断面收缩率能更好地衡量材料的塑性性能。
钢结构原材料管理制度最新
钢结构原材料管理制度最新第一章总则第一条为规范钢结构原材料的管理工作，保障钢结构工程施工质量和安全，保护环境，依据国家有关法律、法规和标准，制定本规定。
第二条本规定适用于钢结构工程项目原材料的采购、验收、储存、管理和使用。
第三条钢结构工程项目指具有预制或拼装特点的钢结构构件制作与安装工程项目。
第二章采购管理第四条钢结构原材料的采购应按照设计文件和相关规范要求采购。
第五条采购人员应具备相关专业知识和经验，严格按照项目要求进行材料的采购。
不能满足条件的原材料不得采购并应进行记录。
第六条采购部门应严格按照国家和行业标准的要求，确定原材料的材质、规格、数量和质量指标，并向供应商提出采购要求。
第七条供货方应具备相应的资质和质量保证能力，供货之前应提供相关资质证明和产品质量检验报告。
第八条采购人员应对供应商提供的产品进行认真审核，审核合格后方能进行签订合同和付款手续。
第九条采购合同中应明确产品的品种、规格、数量、价格、交货地点、验收标准等内容，并对供应商的违约行为进行约束。
第十条采购部门应对采购的原材料进行验收，逐件逐件进行检查，确保产品符合规定的质量标准和技术要求。
第十一条对于不合格的原材料，应及时提出整改要求或者退货要求，并要求供货商对不合格产品进行处理。
第十二条采购部门应建立原材料采购档案，确保痕迹完整，并定期对供应商进行评估，建立供应商评价表。
第十三条采购部门应定期进行原材料采购的反应评估和分析，汇总原材料的质量数据，并向有关部门审核。
第三章储存管理第十四条各项目部应根据工程的实际情况合理安排场地，确定储存原材料的地点。
第十五条储存地点应远离火源，通风良好，地面平整、干燥，原材料堆放方便，不得淋雨、淋雪，存放应符合防水，防晒等要求。
第十六条储存的原材料应按类型、规格等进行分类，并做好标记，确保存取方便。
第十七条原材料堆放应符合安全要求，不得因为堆放不当造成相关安全事故。
第十八条原材料的堆放应合理，确保堆放平稳且避免相互压碰。
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。
9.钢结构的材料
钢结构的特点、应用和发展钢结构是由钢构件经焊接、螺栓或铆钉连接而成的结构1 、钢结构的特点1．钢材强度高、质量轻。
钢结构能承受更大的荷载，跨越更大的跨度。
2．钢结构安全可靠。
钢材质地均匀、接近于各向同性体，弹性模量大，有良好的塑性和韧性。
塑性好，则变形大，结构在一般工作条件下不会因超载而突然断裂；韧性好，则吸收能量的能力强，使钢结构具有优越的动力荷载适应性。
钢结构为理想的弹塑性体，完全符合目前所采用的计算方法和基本假定。
因此，钢结构计算准确性好，可靠性高。
3．钢结构工业化程度高。
4．钢结构密封性好。
5．钢结构具有一定的耐热性。
对于重要结构必须采取防火措施。
6．易于锈蚀。
2 、钢结构的应用1．厂房结构；2．大跨结构；3．多层工业建筑结构；4．高层结构；5．塔桅结构；6．板壳结构；7．可拆卸结构。
钢结构材料1 、钢材的机械性能主要指屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能及冲击韧性等。
1.屈服强度（屈服点）：是衡量结构的承载能力和确定强度设计值的重要指标。
强度设计值一般都取用屈服强度。
2.抗拉强度：是钢材应力应变图中的最大应力值，是破坏前能够承受的最大应力，是衡量钢材抵抗拉断的性能指标。
屈强比是钢材强度储备的系数。
屈强比越低，安全储备越大，屈强比越高，安全储备越小。
3.伸长率：是试件被拉断时的最大应变值，是衡量钢材塑性性能的指标。
塑性是指在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力。
屈服强度、抗拉强度和伸长率可通过钢材的拉伸试验测定。
4.冷弯性能：是钢材经过冷弯180°后外侧表面抵抗裂纹产生的能力。
以不出现裂纹为合格，也是表示钢材塑性性能的指标。
5.冲击韧性：是表示在动力荷载作用下，抵抗脆性破坏的能力。
是衡量钢材抵抗动力荷载能力的指标。
用冲击韧性值AKV或CV表示。
（试件刻槽处单位面积所消耗的功）2 、钢材的破坏形式钢材在各种荷载作用下会发生两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。
塑性破坏是由于构件的应力达到材料的极限强度而产生的，破坏断口呈纤维状，色泽发暗，破坏前有较大的塑性变形和明显的颈缩现象，且变形持续时间长，容易及时发现并采取有效补救措施，通常不会引起严重后果。
钢结构样板资料.doc
钢结构样板资料.doc 范本一：钢结构样板资料第一章：引言1.1 本的目的1.2 钢结构的定义和应用领域1.3 的范围和结构第二章：钢结构的基本概念2.1 钢结构的基本组成2.2 钢结构的基本特性2.3 钢结构的分类第三章：设计原则和要求3.1 钢结构设计的基本原则3.2 钢结构设计的基本要求3.3 钢结构设计的规范和标准第四章：钢结构的材料选择4.1 钢材的分类和特性4.2 钢材的选择原则4.3 钢材的标志和规格第五章：钢结构的设计流程5.1 钢结构的前期准备工作5.2 钢结构的总体设计5.3 钢结构的局部设计5.4 钢结构的详图设计5.5 钢结构的验收和评估第六章：钢结构施工与安装6.1 钢结构施工的准备工作6.2 钢结构施工的基本步骤6.3 钢结构施工的质量控制6.4 钢结构安装的注意事项第七章：钢结构的检测与维护7.1 钢结构的检测方法和要求7.2 钢结构的维护措施和周期7.3 钢结构的常见问题及处理方法第八章：钢结构的应用案例8.1 钢结构的工业建造案例8.2 钢结构的公共建造案例8.3 钢结构的桥梁建造案例第九章：附件罗列出本所涉及的附件如下：附件1：钢结构设计规范GB 50017-2022附件2：钢材标志和规格表格第十章：法律名词及注释罗列出本所涉及的法律名词及注释如下：1. 法律名词1：解释2. 法律名词2：解释范本二：钢结构样板资料第一章：引言1.1 本的目的和背景1.2 的编写目标和适合范围1.3 钢结构的定义和应用领域第二章：钢结构的基本概念2.1 钢结构的定义和特点2.2 钢结构的组成部份2.3 钢材的种类和特性第三章：钢结构设计原则和要求3.1 钢结构设计的基本原则3.2 钢结构设计的基本要求3.3 钢结构设计的规范和标准第四章：钢结构的材料选择和性能要求4.1 钢结构材料的选择依据4.2 钢结构材料的性能要求4.3 钢结构材料的质量控制第五章：钢结构的设计流程5.1 钢结构的总体设计5.2 钢结构的详细设计5.3 钢结构的图纸设计5.4 钢结构的验收和评估第六章：钢结构的施工与安装6.1 钢结构施工的准备工作6.2 钢结构施工的工序和方法6.3 钢结构安装的要点和注意事项6.4 钢结构施工的质量控制第七章：钢结构的检测与维护7.1 钢结构的检测方法和要求7.2 钢结构的维护周期和方法7.3 钢结构的常见问题及处理方法第八章：钢结构的应用案例8.1 工业建造中的钢结构应用案例8.2 公共建造中的钢结构应用案例8.3 桥梁工程中的钢结构应用案例第九章：附件罗列出本所涉及的附件如下：附件1：钢结构设计规范GB 50017-2022附件2：钢结构施工图样例第十章：法律名词及注释罗列出本所涉及的法律名词及注释如下：1. 法律名词1：解释2. 法律名词2：解释。
钢结构知识要点
第一章绪论1 钢结构的特点：1 轻质高强；2 塑性韧性好；3 材质均匀、各项同性、与力学假定吻合、计算结果精确可靠；4 制造简便、拆卸搬运方便、施工周期短；5 密闭性好、不渗漏；6 耐热性好、耐火性差；7 耐腐蚀性差。
2 钢结构的应用范围：1 大跨度结构；2 重型工业厂房；3承受动力荷载或地震作用的结构；4高层建筑与高耸结构；5 道路桥梁结构；6 水利水工结构；7 轻型房屋钢结构；8 可拆卸、移动房屋及移动结构；9 建筑小品3 钢结构的结构形式：桁架结构框架结构网络结构拱与拱架结构板式结构张拉结构4 钢结构的发展方向：1 高效能钢材的发展和应用；2 钢结构设计方法的改进；3 结构形式的革新；4 钢结构的加工制造。
5 塑性：承受静力荷载时，材料吸收变形能的能力。
塑性好，会使结构一般情况下不会由于偶然超载而突然断裂，给人以安全保证。
6 韧性：承受动力荷载时，材料吸收能量的多少。
韧性好说明材料具有良好的动力工作性能。
7 极限状态：当结构或其组成部分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，此特定状态称为结构的极限状态。
8 承载能力极限状态：结构和连接的强度破坏、疲劳破坏和过度变形而不适于继续承载，结构和构件失稳、倾覆、变为机动体系。
9 正常使用极限状态包括：影响正常使用或外观的变形、影响正常使用的振动、影响正常使用的或耐久性的局部破坏等状态。
（要求分别采用荷载的标准组合、频遇组合和准永久组合，并使变形等不超过相应的规定限值。
）10 可靠度：结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。
用Ps表示。
11 失效概率：结构不能完成预定功能的概率。
用Pf表示。
12 全概率设计法：对结构的各种基本变量均采用随机变量或随机过程来描述，对结构进行精确的概率分析，求得结构最优失效概率作为结构可靠度的直接度量。
13 结构优化设计：以质量最轻和造价最低为目标，包括确定最优结构方案和最优截面尺寸。
第二章钢结构的材料1 钢结构对材料的要求：1 较高的抗拉强度fu和屈服点fy；2 较好的塑性、韧性；3 良好的工艺性能（冷、热加工，可焊性）；4 对环境的良好适应性。
各章练习答案
第一章绪论1．选择题（1）在结构设计中，失效概率P f与可靠指标β的关系为 B 。
A. P f越大，β越大，结构可靠性越差B. P f越大，β越小，结构可靠性越差C. P f越大，β越小，结构越可靠D. P f越大，β越大，结构越可靠2．填空题（1）某构件当其可靠指标 减小时，相应失效概率将随之增大。
（2）承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。
（3）在对结构或构件进行正常使用极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载的标准值。
3．简答题（1）钢结构和其他建筑材料结构相比的特点。
答：轻质高强；材性好，可靠性高；工业化程度高，工期短；有效使用空间大；运输、安装方便；可拆卸、改造，建筑垃圾少，材料可重复利用；密封性好；抗震性好；有一定耐热性，但抗火性能差；耐腐蚀性能差。
第二章钢结构的材料1．选择题（1）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. 屈服点D. 极限强度（2）钢结构设计中钢材的设计强度为 D 。
A. 强度标准值B. 钢材屈服点C. 强度极限值D. 钢材的强度标准值除以抗力分项系数（3）钢材是理想的 C 体。
A. 弹性B. 塑性C. 弹塑性D. 非弹性（4）钢结构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（5）钢材的伸长率 用来反映材料的 C 。
A. 承载能力B. 弹性变形能力C. 塑性变形能力D. 抗冲击荷载能力（6）建筑钢材的伸长率与 D 标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
A. 达到屈服应力时B. 达到极限应力时C. 试件塑性变形后D. 试件断裂后（7）钢材的三项主要力学性能为 A 。
A. 抗拉强度、屈服强度、伸长率B. 抗拉强度、屈服强度、冷弯性能C. 抗拉强度、冷弯性能、伸长率D. 冷弯性能、屈服强度、伸长率（9）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。
钢结构的原材料
钢结构的原材料
钢铁生产的主要原材料包括铁矿石、锰矿石、铬矿石、石灰石、耐火黏土、白云石、菱铁矿等矿物的原矿及其成品矿，人造块矿，铁合金，洗煤、焦炭、煤气及煤化工产品，耐火材料制品，炭素制品等。
钢铁产品是以铁元素（Fe）为基础组成成分的金属产品的统称，日常形态包括铁、粗钢、钢材、铁合金等。
由于铁合金在钢铁工业生产过程中主要用做炼钢时的脱氧剂和合金添加剂，在管理和统计上通常将铁合金归入钢铁生产主要原材料而非钢铁产品。
此外，钢丝、钢丝绳、钢绞线、铁丝、铁钉等钢丝及其制品属于钢铁产品的再加工产品，不属于金属基础产品。
所以在统计上，钢铁产品仅包括生铁、粗钢、钢材三大类产品。
铁是钢铁产品的“初级产品”，经过进一步冶炼就可得到钢，二者主要根据铁基产品中含碳量多少来区别。
铁经冶炼直接得到的产品
为粗钢（固体状态称钢坯或钢锭），粗钢通过铸、轧、锻、挤等方法处理加工后成为钢材。
钢材是钢铁工业为社会生产和生活提供的终产品的主要形式。
由于钢材产品品种、规格复杂多样，为了适应统计、生产、营销、库存等多方面管理的需要。
高层民用建筑钢结构技术规范-JGJ-99—98
高层民用建筑钢结构技术规范JGJ 99-98第二章材料第2.0.1条高层建筑钢结构的钢材，宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢，以及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢，其质量标准应分别符合我国现行国家标准《碳素结构钢》（GB700）和《低合金高强度结构钢》的规定，当有可靠根据时可采用其他牌号的钢材。
第2.0.2条承重结构的钢材应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、环境温度以及构件所处部位等不同情况，选择其牌号和材质，并应保证抗拉强、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格和硫、磷含量符合限值。
对焊接结构尚应保证碳含量符合限值。
第2.0.3条抗震结构钢材的强屈比不应小于1.2，应有明显的屈服台阶，伸长率应大于20%，应有良好的可焊性。
第2.0.4条承重结构处于外露情况和低温环境时，其钢材性能尚应符合耐大气腐蚀和避免低温冷脆的要求。
第2.0.5条采用焊接连接的节点，当板厚等于或大于50mm，并承受沿板厚方向的拉力作用时，应按现行国家标准《厚度方向性能钢板》（GB5313）的规定，附加板厚方向的断面收缩率，并不得小于该标准Z15级规定的允许值。
第2.0.6条结构采用的钢材强度设计值，不得小于表2.0.6的规定。
第2.0.7条钢材的物理性能，应按现行国家标准《钢结构设计规范》（GBJ 17）第2.2.3条的规定。
在高层建筑钢结构的设计和钢材订货文件中，应注明所采用钢材的牌号、等级和对Z 向性能的附加保证要求。
第2.0.8条钢结构的焊接材料应符合下列要求：一、手工焊接用焊条的质量，应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB5117）或《低合金钢焊条》（GB5118）的规定。
选用的焊条型号应与主体金属相匹配。
二自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应，焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》（GB/T 14957），或《气体保护焊用钢丝》（GB/14958）的规定。
焊缝的强度设计值应按表2.0.8规定采用焊焊条的抗拉强度。
《钢结构设计》课程设计
《钢结构设计》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握钢结构设计的基本原理，理解钢结构在建筑中的应用优势。
2. 使学生了解并掌握钢结构材料的力学性能、连接方式及构造要求。
3. 帮助学生了解钢结构设计的相关规范和标准，熟悉设计流程。
技能目标：1. 培养学生运用专业知识进行钢结构设计计算和分析的能力。
2. 提高学生运用CAD等软件绘制钢结构施工图的能力。
3. 培养学生解决实际工程中钢结构问题的能力，提高创新意识和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构设计学科的兴趣，激发学习热情。
2. 引导学生关注钢结构在建筑行业中的发展，提高环保意识和责任感。
3. 培养学生严谨、认真、负责的工作态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的钢结构设计能力，提高学生在实际工程中的应用水平。
学生特点：学生具备一定的力学基础和建筑结构知识，对钢结构设计有一定了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成钢结构设计任务，具备一定的创新意识和团队协作能力。
教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 钢结构基本概念：包括钢结构的特点、分类及在建筑中的应用。
教材章节：第一章 钢结构概述2. 钢结构材料：介绍常用钢材的力学性能、化学成分及加工工艺。
教材章节：第二章 钢结构材料3. 钢结构连接：讲解钢结构连接方式、构造要求及计算方法。
教材章节：第三章 钢结构连接4. 钢结构设计原理：阐述钢结构设计的基本原则、设计流程及规范要求。
教材章节：第四章 钢结构设计原理5. 钢结构构件计算：分析梁、柱、桁架等常见钢结构构件的计算方法。
教材章节：第五章 钢结构构件计算6. 钢结构施工图绘制：教授CAD等软件在钢结构施工图绘制中的应用。
教材章节：第六章 钢结构施工图7. 钢结构工程实例分析：通过实际工程案例，培养学生解决实际问题的能力。