钢结构材料 一、单选题 1.某碳素钢的化验结果有下列元素：①S;②Mn;③C;④P;⑤O;⑥N;⑦Si;⑧Fe。下列（）全是有害元素。 A.①②③④ B.③④⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.①④⑤⑦ 2.关于钢材的强度设计值，下列说法中的（）是正确的。 A．等于钢材的极限强度 B.为钢材的强度标准值除以抗力分项系数 C.等于钢材的强度标准值 D.等于钢材屈服点的上限值 3.下列钢结构采用的牌号中，不属于低合金高强度结构钢的是（） A.Q235 B.Q345 C.Q390 D.420 4.下列钢号相同厚度不同的钢板，（）钢板的强度最大。 A.12mm Ｂ.8mm C.20mm D.25mm 5.焊接承重结构不应采用下列（）钢材。 Ａ.Q 420Ｂ.Q390Ｃ.Q345Ｄ.Q235沸腾钢 ６.符号-12×450×1200表示的钢构件是（） Ａ.角钢Ｂ.槽钢Ｃ.钢管Ｄ.钢板 ７.在反复的动力荷载作用下，当应力比p=0时，称为( ) 。 A.完全对称循环B不完全对称循环C.脉冲循环D.不对称循环 8.在对称结构或构件进行正常使用极限状态计算时，永久荷载和可变荷载应采用（）。 A. 设计值 B.永久荷载为设计值，可变荷载为标准值 C.永久荷载为标准值，可变荷载为设计值 D.标准值 9.在进行结构或构件的变形验算时，应使用（） A.荷载的最小值 B.荷载的最大值 C.荷载的设计值 D.荷载的标准值 10.下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，正确的一组是（） a.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接强度时，应采用荷载设计值 b .计算结构或构件的强度、稳定性以及连接强度时，应采用荷载标准值 c.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值 d. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值 A. a,c B.b,c C.b,d D.a,d 11. 验算组合梁刚度时，荷载通常取（） A.最大值 B. 设计值 C. 组合值 D.标准值 12.钢结构更适合于建造大跨度结构，这是由于（） A.钢结构的实际受力性能与力学计算结果最符合 B.钢材具有良好的焊接性 C.钢材具有良好的耐热性 D.钢结构自重轻而承载大 13.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（） A.密封性好 B.便于拆装 C.制造工厂化 D.自重轻 14.关与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.钢结构更适合于建造高层和大跨度结构 D.钢材具有良好的耐热性和防火性
第二章钢结构的材料 一、选择题 1、《钢结构设计规范》中推荐使用的承重结构钢材是下列哪一组？( B ) A．Q235，Q275，Q345，Q420 B．Q235，Q345，Q390、Q420 C．Q235，Q295，Q345，Q420 D．Q235，Q275，Q295、Q390 2、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 3、钢材塑性破坏的特点是（ D ） A.变形小 B.破坏经历时间非常短 C.无变形 D.变形大 4、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 5、根据钢材的一次拉伸试验，可得到如下四个力学性能指标，其中( B )被作为钢材的强度标准值。 A.抗拉强度f u B.屈服点f y C.伸长率δ D.弹性模量E 6、钢材屈服点fy的高低反应材料（D） A.受静荷时的最大承载能力 B.受静荷时的最大变形能力 C.受动荷时的最大承载能力 D.受静荷时发生塑性变形前的承载能力 7、钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的( A ) A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力 C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力 8、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 9、已知某钢材的屈服强度标准值为250N／mm2，抗拉强度最小值为390N／mm2，材料分项系数为1.087，则钢材的强度设计值应为（D） A．360N／mm2 B．270N／mm2 C．250N／mm2 D．230N／mm2 10、钢材是理想的（C）体。 A. 弹性 B. 塑性 C. 弹塑性 D. 非弹性 11、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 12、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 13、同一结构钢材的伸长率( A)。 A.δ5>δ10 B.δ5=δ10 C.δ5<δ10 D.不能确定 14、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。
建筑用钢的要求：较高的抗拉强度u和屈服点y较高的塑形和韧性；良好的加工性能冷热焊。钢材的破坏形态：塑性破坏和脆性破坏，塑性破坏由于变形较大，超过材料构件应变能力，且应力达到钢材抗拉强度，破坏前产生较大塑性变形，变形持续时间长。脆性破坏塑性变形小，计算应力小于钢材屈服点，断裂从应力集中开始，破坏没有征兆，突然，无法及时补救。钢材主要性能：单向拉伸工作性能，冷弯性能，冲击性能，可焊性。 拉伸阶段：弹性阶段弹塑性阶段屈服阶段强化阶段。弹塑性阶段顶点：屈服点（强度）fy。强化阶段顶点：抗拉强度fu。伸长率：试件拉断时绝对变形值与试件原标距之比。 冷弯性能是鉴定塑性变形能力和冶金质量的综合指标。 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，冲击韧性值越大，洗手能量能力越强。 影响钢材主要性能因素：化学成分，冶金缺陷，钢材硬化（时效硬化冷作硬化），温度影响，应力集中。 C越高fy越高塑性韧性越低脆性越高。S热脆P冷脆 冷作硬化：冷加工性能使钢材产生较大变形从而提高刚屈服点，降低塑性韧性。 时效硬化。 时效硬化：高温熔化铁中NC，随时间增长从纯铁析出形成，形成碳化物氮化物，对塑性变形起抑制，使钢材强度提高，塑性韧性降低。 温度影响：正温：f降塑韧升脆降；负温：f升塑韧降脆升。 蓝脆现象：250度左右钢材强度反而弱有提高，塑韧性下降，转脆，钢材表面氧化膜呈蓝色。应力集中：孔洞槽口凹角截面突变及钢材内部缺陷处。构件应力分布不再保持均匀，而是某些区域产生局部高峰应力，另外一些区域应力降低的现象。 应力集中的影响:容易从单向形成多向应力复杂应力状态；容易形成多向同号应力场；材料变脆。 Q235BF：屈服强度标准值为235MPa质量等级为B级的沸腾钢。 —1200×8×6000：宽度为1200mm厚度为8，长度为6000的钢板。 L100×80×8：长边宽为100，短边宽为80，厚度为8的不等边角钢。L100×8 I30a:截面高度为30cm，腹板厚度为a类的普通工字（槽）钢。 HM340×250×9×14：高度为340，厚度为250，腹板宽9，翼缘宽14的中（宽窄）翼缘H 型钢。 4轴心受力构件 屈曲形式：弯曲屈曲，弯扭屈曲（梁），扭转屈曲。 缺陷对稳定承载影响：初始缺陷包括力学缺陷（残余应力，材料不均）和几何缺陷（初始弯曲和初始偏心）和杆端约束。 5受弯构件 梁的强度分抗弯强度，抗剪强度，局部承压强度，复杂应力作用下强度等。抗弯为首要。梁的刚度用荷载作用下挠度来度量。 影响梁整体稳定的因素：①EIy,GIt正比②荷载作用位置（下优于上）③荷载类型（集中力优于分布优于力偶）④侧向支撑点间的距离（越小越好）。 梁的整体稳定可以得到保证条件：①有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其连接牢固。 ②工字型截面简支梁受压翼缘自由长度与宽度之比不超规定值。③箱型截面简支梁。 局稳加劲肋：ho≦√235／fy时，按构造配置横向加劲肋，大80按计算配置加劲肋，大170或150应在弯矩较大区格受压区增加纵向加劲肋 6拉弯和压弯构件 构件可在弯矩平面内弯曲失稳，也可在平面外弯扭失稳（梁）
第二章 1．钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点 答（1）强度高，塑性和韧性好（2）钢结构的重量轻（3）材质均匀，和力学计算的假定比较符合（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）钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂，还有厚板的层状撕裂，应引起设计者的特别注意。 2.《钢结构设计规范》（GB500l7—2003）（以下简称《规范》）采用什么设计方法 答：《规范》除疲劳计算外，均采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。 3.什么是极限状态钢结构的极限状态可分为哪两种各包括哪些内容 答：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，此特定状态就称为该功能的极限状态。 4.钢结构的极限状态可分为：承载能力极限状态与正常使用极限状态。 （1)承载能力极限状态：包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。 （2)正常使用极限状态：包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括混凝土裂缝）。 5.结构的可靠性与结构的安全性有何区别 建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：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，称为结构可靠度 6.钢结构设计的基准期是多少当结构使用超过基淮期后是否可继续使用 规定时间：一般指结构设计基准期，一般结构的设计基准期为 50年，桥梁工程的设计基准期为100年。设计基准期（design reference period）：为了确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。※设计使用期与设计使用寿命的关系：当结构的设计使用年限超过设计基准期时，表明它的失效概率可能会增大，但并不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。规定条件：指正常设计、正常施工、正常使用条件，不考虑人为或过失因素 8.简述建筑钢结构对钢材的要求、指标，规范推荐使用的钢材有哪些 1.较高的强度。 2.足够的变形能力。 3.良好的加工性能。 此外，根据结构的具体工作条件，在必须是还应该具有适合低温、有害介质侵蚀（包括大气锈蚀）以及重复荷载作用等的性能。《钢结构设计规范》（GB 50017-2003)推荐的普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345、Q390及Q420是符合上述要求的。 9.衡量材料力学性能的好坏，常用那些指标它们的作用如何 1.强度性能： 2.塑性性能 3.冷弯性能 4.冲击韧性 10.哪些因素可使钢材变脆，从设计角度防止构件脆断的措施有哪些 从理论角度来讲影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题；如果你的工艺路线不经过热处理那么这个因素影响就小一些；如果工艺路线走热处理这一步（含锻打，铸造）那么这个影响就相当的明显；就必须采取必要的措施；1；设计选材上尽量避开对热影响区和淬火区敏感的材料；2不得已而用之的话那么就要在工艺上采取预防措施；建议你再仔细查阅一下金属材料学；3设计过程中采取防脆断措施如工艺圆角；加强筋；拔模等；有很多；建议你查阅机械设计手册中的工艺预防措施和手段； 11.碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响、碳(C)：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。4、磷(P)：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，