1.钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？答：建筑钢材强度高，塑性和韧性好；钢结构的重量轻；材质均匀，与力学计算的假定比较符合；钢结构制作简便，施工工期短；钢结构密闭性好；钢结构耐腐蚀性差；钢结构耐热但不耐火；钢结构可能发生脆性断裂。
2.钢结构设计必须满足的功能包括哪些方面？答：（1）应能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种情况，包括荷载和温度变化，基础不均匀沉降以及地震作用等；（2）在正常使用情况下结构具有良好的工作性能；（3）在正常维护下结构具有足够的耐久性；（4）在偶然事件发生事及发生后仍能保持必需的整体稳定性。
3.简述钢结构对钢材的基本要求。
答：（1）较高的强度（抗拉强度f u和屈服点f y）；（2）足够的变形能力（塑性和韧性）；（3）良好的工艺性能（冷加工、热加工和可焊性能）；（4）根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力）。
4.钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么？
答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度f u后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏是指塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点f y，断裂从应力集中处开始的破坏形式。
5.化学成分碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？答：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，磷使钢冷脆。但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。
6.什么情况下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？
答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，即产生应力集中形象。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。
7.什么是疲劳断裂？影响钢材疲劳强度的因素？答：钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。
钢材的疲劳强度取决于构造状况（应力集中程度和残余应力）、作用的应力幅Δσ、反复荷载的循环次数。
8.为了保证钢结构安全可靠和用材经济合理，选择钢材时需考虑哪些因素？
答：结构或构件的重要性；荷载性质；连接方法；结构所处的工作条件；钢材的厚度，
9.简述钢结构连接方法的种类。
答：钢结构的连接方法可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
10.简述钢结构连接方法的种类。钢结构焊接连接方法的优点和缺点有哪些？
答：钢结构的连接方法可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接连接的优点：焊接间可以直接连接，构造简单，制作方便；不削弱截面，节省材料；连接的密闭性好，结构的刚度大；可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。
焊接连接的缺点：焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低，焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩展至整个截面，低温冷脆问题较为突出。
11.高强螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么？答：高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别在于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。而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。
12.抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？如何防止？答:螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有四种形式：①栓杆被剪断；②螺栓承压破坏；③板件净截面被拉断；④端板被栓杆冲剪破坏。
第③种破坏形式采用构件强度验算保证；第④种破坏形式由螺栓端距≥2d0保证。第①、②种破坏形式通过螺栓计算保证。
13.为何要规定螺栓排列的最大和最小容许距离？
答：为了避免螺栓周围应力集中相互影响、钢板的截面削弱过多、钢板在端部被螺栓冲剪破坏、被连接板件间发生鼓曲现象和满足施工空间要求等，规定了螺栓排列的最大和最小容许距离。14.实腹式轴心受压构件进行截面选择时，应主要
考虑的原则是什么？
答：（1）面积的分布尽量开展，以增加截面的惯
性矩和回转半径，提高柱的整体稳定承载力和刚
度；（2）两个主轴方向尽量等稳定，以达到经济
的效果；（3）便于与其他构件进行连接，尽可能
构造简单，制造省工，取材方便。
15.计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定
时，为什么采用换算长细比？
答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因
肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用
缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪
力造成的附加影响不能忽略。因此，采用换算长
细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构什
绕虚轴的稳定承载力的影响。
16.什么是梁的整体失稳现象？
答：梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的
强度，其截面通常设计成高而窄的形式。当荷载
较小时，仅在弯矩作用平面内弯曲，当荷载增大
到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，
将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的
能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲或整体失稳。
17.影响梁整体稳定的因素包括哪些？提高梁整
体稳定的措施包括哪些？
答：影响梁整体稳定的因素包括荷载的形式和作
用位置、梁的截面形式、侧向支撑的间距以及支
座形式等。提高梁整体稳定的措施包括加强受压
翼缘和设置侧向支撑等。
18.设计拉弯和压弯构件时应计算的内容？
答：拉弯构件需要计算强度和刚度（限制长细比）；
压弯构件则需要计算强度、整体稳定（弯矩作用
平面内稳定和弯矩作用平面外稳定）、局部稳定和
刚度（限制长细比）
19.实腹式压弯构件截面选择的具体步骤有哪些？
答：（1）计算构建的内力设计值；（2）选择截面
形式；（3）确定钢材和强度设计值；（4）确定弯
矩作用平面内和平面外的计算长度；（5）根据经
验或已有资料初选截面尺寸；（6）演算初选截面
强度、刚度、稳定性是否符合要求。
20.为什么要在桁架组成的屋盖结构中设置支撑
系统，支撑系统的具体作用体现在那些方面？
答：屋架在其自身平面内为几何形状不变体系并
具有较大的刚度，能承受屋架平面内的各种荷载。
但平面屋架本身在垂直于屋架平面的侧向刚度和
稳定性则很差，不能承受水平荷载。因此需设置
支撑系统。支撑系统的具体作用主要体现在：保
证结构的空间整体作用；避免压杆侧向失稳，防
止拉杆产生过大的振动；承担和传递水平荷载；
保证结构安装时的稳定与方便。
21.钢材“耐热不耐火”的含义是什么？规范对其
有何规定？
答：钢材受热，当温度在200℃以内时，其主要力
学性能，如屈服点和弹性模量降低不多。温度超
过200℃后，材质发生较大变化，不仅强度逐步降
低，还会发生蓝脆和徐变现象。温度达600℃时，
钢材进入塑性状态不能继续承载。因此，《钢结构
设计规范》规定钢材表面温度超过150℃后即需加
以隔热防护，对需防火的结构，应按相关的规范
采取防火保护措施。
22.时效硬化和人工时效各指什么？
答：时效硬化：在高温时熔化于铁中的少量碳和
氮，随着时间的增长逐渐从纯铁中析出，形成自
由碳化合物和氮化物，对纯铁体的塑性变形起遏
制作用，从而使钢材的强度提高，塑性、韧性下
降，这种现象称为时效硬化，俗称老化。
人工时效：时效硬化的过程一般很长，在材料塑
性变形后加热，可以使时效硬化发展特别迅速，
这种方法称为人工时效。
23.简述钢材的疲劳破坏过程
答：钢材在反复荷载作用下，结构的抗力及性能
都会发生重要变化，甚至发生疲劳破坏。根据试
验，在直接的连续反复的动力荷载作用下，钢材
的强度将降低，即低于一次静力荷载作用下的拉
伸试验的极限强度f u，这种现象称为钢材的疲劳。
疲劳破坏表现为突发的脆性断裂。
24.钢材常见的冶金缺陷有哪些，各自的具体含义是什么？
答：钢材常见的冶金缺陷包括偏析、非金属夹杂、
气孔、裂纹及分层等。
偏析：是指钢材中化学成分不一到和不均匀，特别是硫、
磷偏析严重造成钢材的性能恶化；
非金属夹杂：是指钢中含有硫化物与氧化物等杂质；
气孔：是浇铸钢锭时，由氧化铁与碳作用所生成
的一氧化碳气体不能充分逸出而形成的。
25.高强度螺栓的预拉力设计值P的计算公式中，
系数的确定考虑了哪些因素？
答：（1）拧紧螺栓时螺栓同时受到由预拉力引起
的拉应力和由扭矩引起的扭转剪应力作用；（2）
施工时为了弥补高强度螺栓预拉应力的松弛损
失，一般超张拉5%∽10%，为此考虑一个超张拉
系数0.9；（3）考虑螺栓材质的不均匀性，引入一
个折减系数0.9；（4）由于以螺栓的抗拉引吭高歌
为准，为了安全引入一个安全系数0.9。
26.减少焊接应力和焊接变形的设计措施有哪些？
答：（1）尽可能使焊缝对称于构件截面的中性轴，
以减少焊接变形；（2）采用适宜的焊脚尺寸和焊
缝长度；
（3）焊缝不宜过分集中。（4）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。
27.简述实腹式轴心受压构件的设计步骤？
答：（1）假定构件的长细比λ，求出需要的截面
面积A。（2）计算两个主轴所需要的回转半径(3)
由计算的截面面积A和两个主回转半径优先选用
型钢。（4）由所需要的A、h、b等，以及同时考
虑构造要求、局部稳定以及钢材规格等，确定截
面的初选尺寸。（5）构件强度、稳定和刚度验算
28.钢梁腹板计算高度如何取值？
答：（1）轧制型钢梁，为腹板在与上下翼缘相交
接处两内弧起点间的距离；（2）焊接组合梁，为
腹板高度；（3）铆接组合梁，为上下翼缘与腹板
连接的铆钉（或高强螺栓）线间最近距离。
29.根据弹性稳定理论确定框架柱的计算长度时，
都做了哪些假定？
答：（1）框架只承受作用于节点的竖向荷载，忽
略横梁荷载和水平荷载产生梁端弯矩的影响；（2）
所有框架柱同时丧失稳定，即所有框架柱同时达
到临界荷载；（3）失稳时横梁两端的转角相等。
30.实腹式压弯构件截面选择的具体步骤有哪些？
答：（1）计算构件的内力设计值；即弯矩设计值
MX、轴心压力设计值N和剪力设计值V：（2）选
择截面形式；（3）确定钢材及强度设计值；（4）
确定弯矩作用平面内和平面外的计算长度；（5）
根据经验或已有资料初选截面尺寸；（6）对初选
截面进行强度验算、刚度验算、弯矩作用平面内
整体稳定性验算、弯矩作用平面外整体稳定验算
和局部稳定性验算，如验算不满足要求，则对初
选截面进行调整，重新计算，直至满足要求。
31．简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接
在弯矩作用下计算时的不同点。
答：在弯矩作用下，普通螺栓连接计算时假定中
和轴位于弯矩所指的最下列螺栓处，高强度螺栓
摩擦型连接计算时中和轴位于螺栓形心轴处。
32．格构式构件截面考虑塑性发展吗？为什么？
答：格构式构件截面不考虑塑性发展，按边缘屈
服准则计算，因为截面中部空心。
33．哪些因素影响轴心受压构件的稳定承载力？
答：构件的初弯曲、荷载的初偏心、残余应力的
分布以及构件的约束情况等。
34．设计拉弯和压弯构件时应计算的内容？
答：拉弯构件需要计算强度和刚度（限制长细比）；
压弯构件则需要计算强度、整体稳定（弯矩作用
平面内稳定和弯矩作用平面外稳定）、局部稳定和
刚度（限制长细比）
2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于 40 ，也不得小于 8hf ；侧面角焊缝承受静载时，其 计算长度不宜大于 60hf 。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 1.承载能力极限状态，正常使用极限状态 2.加强受压翼缘，减少侧向支承点间的距离（或增加侧向支承点） 3.螺栓材质，螺栓有效面积 4.塑性破坏，脆性破坏 5.限制宽厚比，设置加劲肋 6.性能等级，螺栓直径
7.8h f，40mm，60 h f 8.钢号，截面类型，长细比 9.焊接连接，铆钉连接，螺栓连接 10.应力集中，应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构），应力循环次数 11.矩形，抛物线，三角形 12.弯曲屈曲，扭转屈曲，弯扭屈曲 13.技术先进，经济合理，安全适用，确保质量 14.普通缝，平坡缝，深熔缝，凹面缝 15.热轧型钢，冷弯薄壁型钢，实腹式组合截面，格构式组合截面 16.荷载类型，荷载作用点位置，梁的截面形式，侧向支承点的位置和距离，梁端支承条件 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 19.螺栓的排列有哪些构造要求？ 20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？
钢结构的八大基础知识 钢结构的八大基础知识 一、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 5钢结构可以准确快速地装配 6容易做成密封结构 7钢结构易腐蚀 8钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1炭素结构钢：Q195、Q215、Q235等 2低合金高强度结构钢 3优质碳素结构钢及合金结构钢 4专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一 定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企
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 2.1概述 2.1.1建筑结构用钢的基本要求（重点） 钢材种类繁多，规格、用途也不相同，对建筑结构用钢来说，主要有三方面的要求：1．强度 结构的承载力大，所需的截面小，结构的自重轻； 2．塑性、韧性 塑性好，不易发生脆性破坏；韧性好，利于承受动力荷载； 3．加工性能 可焊性、冷弯性能、耐久性以及耐腐性； 据上要求,《钢结构设计规范》GB50017-2003推荐承重结构用钢宜采用：炭素结构钢中的Q235钢及低合金高强结构钢中的Q345、Q390和Q420钢四种钢材。 2.1.2塑性破坏与脆性破坏 a. 塑性破坏 破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的断口呈纤维状,色泽发暗. 破坏前塑性变形大且变形持续时间长，易发现补救。 钢材塑性破坏前的较大塑性变形能力，可以实现构件和结构中的内力重分布，钢结构的塑性设计就是建立在这种足够的塑性变形能力上。 b. 脆性破坏（绝对避免） 破坏前构件塑性变形很小,甚至没有塑性变形, 断口平直并呈有光泽的晶粒状. 破坏前没有任何征兆,突然发生,无法补救. 在钢结构的设计、施工和使用过程中，要特别注意防止这种破坏的发生。 2.2钢结构的机械性能 2.2.1强度 ⑴一次单向均匀拉伸试验曲线 图2.1 低碳钢单向拉伸应力－应变曲线图2.2 理想弹塑性材料应力－应变曲线
由低碳钢的试验曲线（图2.1）看出，在比例极限P σ以前钢材的工作是弹性的；比例极限以后，进入了弹塑性阶段；达到了屈服点u f 后，出现了一段纯塑性变形，也称为塑性平台；此后强度又有所提高，出现所谓自强阶段，直至产生颈缩而破坏。破坏时的伸长率δ表示钢材的塑性性能。 重要指标： ① 抗拉强度 抗拉强度u f 是钢材一项重要的强度指标，它反映钢材受拉时所能承受的极限应力。 ② 屈服点y f 屈服点y f 是钢结构设计中应力允许达到的最大限值，因为当构件中的应力达到屈服点时，结构会因过度的塑性变形而不适于继续承载。 ⑵ 钢材强度标准值 由图2.1可以看到，屈服点以前的应变很小，如把钢材的弹性工作阶段提高到屈服点，且不考虑自强阶段，则可把应力－应变曲线简化为图2.2所示的两条直线，称为理想弹塑性体的工作曲线。它表示钢材在屈服点以前应力与应变关系符合虎克定律，接近理想弹性体工作；屈服点以后塑性平台阶段又近似于理想的塑性体工作。这一简化，与实际误差不大，却大大方便了计算，成为钢结构弹性设计和塑性设计的理论基础。 因此，钢结构设计时可以屈服点强度值y f 作为承载能力极限状态强度计算的限值，即钢材强度标准值k f ，据此确定强度设计值f 。 ⑶ 名义屈服点0.2f 调质处理的低合金钢没有明显的屈服点和塑性平台。这类钢的屈服点是以卸载后试件中残余应变为0.2％所对应的应力人为定义的，称为名义（条件）屈服点或0.2f 。 2.2.2塑性 ① 断面收缩率ψ 试样拉断后，颈缩处横断面积的最大缩减量与原始横断面积的百分比，也是单调拉伸试验提供的一个塑性指标。ψ越大，塑性越好。 Z 向钢 ② 伸长率δ 伸长率δ是衡量钢材断裂前所具有的塑性变形能力的指标，以试件破坏后在标定长度内的残余应变表示。取圆试件直径的5倍或10倍为标定长度，其相应伸长率分别用5δ或10δ表示。 2.2.3冷弯性能 钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力的一项指标。冷弯性能取决于钢材的质量。. 2.2.3韧性（冲击韧性） 评定带有缺口的钢材在冲击荷载作用下抵抗脆性破坏能力的指标，以击断试件所消耗的冲击功大小来衡量钢材抵抗脆性破坏的能力。 钢材的冲击韧性值随温度的降低而降低，但不同牌号和质量等级钢材的降低规律又有很大的不同。因此，在寒冷地区承受动力作用的重要承重结构，应根据其工作温度和所用钢材牌号，对钢材提出相当温度下的冲击韧性指标的要求，以防脆性破坏发生。
钢结构对材料性能的要求 钢结构对材料性能的要求是多方面的，具体表现在以下方面： 1．强度 强度是材料的承载能力的体现，主要指标有: 屈服点f y ——设计时钢材可达到的最大应力。 抗拉强度f u ——钢材破坏前能够承受的最大应力。钢材达到 fu 时，已产生很大塑性变形而失去使用性能，但fu 高则可以增加结构的安全保障，故fu/fy 的值可看作钢材强度储备系数。 该两个指标均由静力拉伸试验得出 静力拉伸试验 2．塑性 钢材的塑性为当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。塑性好坏可用两个指标来表示： 伸长率δ——试件拉断时原标距间长度伸长值与原标距比值的百分率。根据试件原标距长度l0与试件中间部分的直径d0 的比值为10或5而分为δ10或δ5。 %100001?-=l l l δ 式中，l1——试件拉断后标距间长度。 断面收缩率——试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率。 %100010?-=A A A ψ 式中， A0 ——试件原来的断面面积； A1 ——试件拉断后颈缩区的断面面积； 结构或构件在受力时（尤其承受动力荷载时）材料塑性好坏往往决定了结构是否安全可靠，因此钢材塑性指标比强度指标更为重要。 3．韧性 钢材的韧性是钢材在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷
载的能力，它是强度与塑性的综合表现。 钢材韧性通过冲击试验(图1)，测定冲击功来表示。 式中： ak——冲击韧性值； Ak——冲击功； An——试件缺口处的净截面积。 图1 冲击试验 钢结构设计规范对钢材的冲击韧性ak有常温和负温要求的规定。选用钢材时，根据结构的使用情况和要求提出相应温度的冲击韧性指标要求。 4．可焊性 钢材的可焊性是指在一定工艺和结构条件下，钢材经过焊接能够获得良好的焊接接头的性能。 可焊性分为施工上的可焊性和使用性能上的可焊性。 施工上的可焊性指对产生裂纹的敏感性，使用性能上的可焊性是指焊接构件在焊接后的力学性能是否低于母材。 5．冷弯性 冷弯性能是指钢材在冷加工（常温下加工）产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。冷弯性能用试验方法来检验钢材承受规定弯曲程度的弯曲变形性能，检查试件弯曲部分的外面、里面和侧面是否有裂纹、裂断和分层。
第一节钢结构的一些基本概念 结构是由构件组成的 构件的种类：梁、柱、板、墙体、桁架、网架、悬索 变力性能：拉、压、弯、剪、扭、疲劳、裂缝扩展(断裂) 杆件系统：梁、柱、桁架、网架都属杆件系统 结构计算的内容包括： 强度 稳定 结构在静力或动力荷载作用下的变形 振动 疲劳 其中：强度，稳定和变形在结构设计中常要予以计算。振动是在设计跨度大而轻的楼层和楼梯时考虑，主要是防止因人行走或使用时结构产生令人不适的振动。疲劳计算仅在多次反复荷载下才予以考虑。 § 1 强度 强度：可指杆件的强度或结构的强度。 一．杆件的强度：杆件抵抗破坏的能力。 荷载引起的外力≤构件的承载力(由材料强度，构件截面的大小和形状确定) 影响因素： 荷载：大小，作用方式(拉、压、弯、剪、扭，静力或动力)
材料：屈服强度、极限强度、弹性模量等 构件截面的大小和形状：截面越大，承载力越大。粗绳比细绳能承受更大的拉力。 性层的两侧远方。因此工形截面的抗弯承载能力要比面积相同、宽度相等的矩形
沿Y轴方向，也就是抵抗绕X轴的弯曲(强轴弯曲)，有较大的强度，同时也有较 层沿Y轴。截面面积总是有效地分布在中性轴的两侧远方。 二、结构的强度：是结构抵抗破坏的能力。 结构是由杆件组成的，但结构中某根杆件的破坏并不一定意味着结构破坏。
结构的破坏与结构的稳定有直接关联，通常说结构失稳了就意味着结构破坏了。这个问题在结构稳定中再予以介绍。 § 2 刚度 简单结构或构件在荷载作用下的变形，可近似地表示为： △＝Q/B 式中△为结构或构件的变形，Q为荷载效应，B为结构或构件的刚度 由此可见，刚度愈大，变形愈小，刚度是衡量结构或构件抵抗变形的能力。 一、杆件的刚度：杆件抵抗变形的能力 轴向刚度：杆件抵抗轴向拉伸和压缩变形的能力 弯曲刚度：杆件抵抗弯曲变形的能力 扭转刚度：杆件抵抗扭转变形的能力 荷载引起的构件变形≤规范容许的构件变形值(通常以不影响结构正常使用为依据) 影响因素： 1．荷载：大小，作用方式(拉、压、弯、剪、扭)引起杆件相应的变形。 2．材料：弹性模量、屈服强度、屈服后材料的变形能力等。 3．杆件的长度、截面大小和形状：一般地说，杆件愈长，刚度愈小，变形愈大。例如，杆件在拉伸荷载作用下的轴向变形与杆件长度成正比，而 梁在跨中集中荷载作用下的挠度与梁长的三次幂成正比。截面尺寸愈小，杆件刚度愈小，变形愈大。截面形状对构件的强度有影响，对杆件刚度
钢结构八大基础知识 一、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 5、钢结构可以准确快速地装配 6、容易做成密封结构 7、钢结构易腐蚀 8、钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1、炭素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等 2、低合金高强度结构钢 3、优质碳素结构钢及合金结构钢 4、专门用途钢
三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。 展开全文 《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 （1）高层钢结构技术。根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。
（2）空间钢结构技术。空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 （3）轻钢结构技术。伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，投资少，施工不受季节限制，适用于各种轻型工业厂房。 （4）钢混凝土组合结构技术。以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构，近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好，当采用外包混凝土构造时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15～20％。组合楼盖及钢管混凝土构件，还具有少支模或不支模、施工方便快速的优点，推广潜
钢结构材料的机械性能及材料分类、选型1.3.3 钢结构材料的力学性能 碳素结构钢的应力-应变曲线 1.3.3.1 受拉、受压及受剪时的性能 钢材标准试件在常温静载情况下，单项均匀受拉试验时的荷载—形（F—L）曲线或应力——应变（σ—ε）曲线。由此曲线可获得许多有关钢材的性能。 （1）强度性能 σ—ε曲线的OP段为直线，表示钢材具有完全弹性性质，这时应力可由弹性模量E定义，即σ—Eε，而E=tanα，P点应力称为比例极限。 曲线的PE段仍具有弹性，但非线性，即为非线性弹性阶段，这时的模量称为切线模量，E t=dσ/dε。此段上限E点的应力称为弹性极限。弹性极限和比例极限相距很近，实际上很难区分，故通常只提比例极限。 随着荷载的增加，曲线出现ES段，此段表现为非弹性性质，即卸荷曲线成为与OP平行的直线，留下永久性的残余变形。此段上限
S点的应力称为屈服点。对于低碳钢，出现明显的屈服台阶SC段，即在应力保持不变的情况下，应变继续增加。 在开始进入塑性流动范围是，曲线波动较大，以后逐渐趋于平稳，其最高点和最低点分别称为上屈服强度（R eH）和下屈服强度（R eL）点。上屈服强度和试验条件（加荷速度、试件形状、试件对中的准确性）有关；非屈服点则对此不太敏感，设计中则以下屈服强度为依据。 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比较接近，且屈服点前的应变很小（对低碳钢约为0.15%）。为了简化计算，通常假定屈服点以前钢材为完全弹性的，屈服点以后则为完全塑性的，这样就可把钢材视为理想的弹—塑性体，其应力应变曲线表现为双直线。当应力达到屈服点后，结构将产生很大的残余变形（此时，对低碳钢εc=25%），表明钢材的承载能力达到了最大值。因此，在设计时取屈服点为钢材可以达到的最大应力值。 理想的弹-塑性体的应力-应变曲线 高强度钢材无明显屈服点和屈服台阶。这类钢的屈服条件是根据试验分析结果而人为规定的，故称为条件屈服强度。条件屈服强度是以卸荷后试件中残余应变为0.2%所对应的应力定义的。
钢结构用材料及选用一、钢材的标准、牌号和质量等级 二、高强度螺栓
注：规格中带括号的螺栓属非标准型，尽量不用。 三、普通螺栓 注： 各类螺栓的材料、化学成分、机械和物理性能、质量标准等均应符合《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.1的规定。 四、圆柱头焊钉（栓钉）
（1）穿透平焊的钢板厚度应≤1.6mm。 （2）D13、D16也可采用B1磁环进行穿透平焊。 五、钢结构焊接材料 注：焊条电弧焊采用标准GB/T5117、GB/T5118；实心焊丝气体保护焊采用标准GB/T 8110；药芯焊丝气体保护焊采用标准GB/T10045、GB/T17493；埋弧焊采用标准GB/T5293、 GB/T12470。 六、不同使用条件下钢材选用
注： （1）选用Q420钢时，其质量等级可参照Q390钢选用。 （2）除表中保证项目外，所有钢材的屈服强度上下限（R eH )、抗拉强度（R w )、断后伸长率（A ） 三项力学性能和磷（P ）、硫（S ）二项化学成分也属于保证项目；对焊接结构尚应将碳（C ）作为保证项目。 （3）工作环境温度：对露天和非采暖房屋，采用国家标准《采暖通风和空气调节设计规范》 GB 50019中所列的最低日平均温度；对采暖房屋内的结构可提高10℃ 后采用。 （4）凡由变形、疲劳和稳定性控制的结构宜优先采用Q235钢。 （ 5）同一种牌号的不同质量等级之间单价相差较大，且质量等级越高产量越少，供货越难， 故不要随意提高质量等级。 （6）GB/T 19879-2005标准的GJ 型钢板属于高性能钢板，具有较好延性、塑性和焊接性能外， 还具有厚度效应小（防层状撕裂能力强）的特点，故应在重要工程中优先采用。 （7）焊接连接部位的钢板或沿板厚承受拉力的钢板，当板厚不小于40mm 时应采用 GB/T19879-2005标准的防层状撕裂的GJ 型钢板。 七、焊缝质量等级选用
钢结构使用材料说明 一、钢材材料 1、钢结构常用钢材依照外形分类如下： A、H型：热轧H型钢（用途：钢柱、钢梁、次构件） 焊接H型钢（用途：钢柱、钢梁、次构件） 工字钢（用途：次构件） 高频焊H型钢（用途：檩条、次构件） B、板型：卷板（用途：钢柱、钢梁、零件板） 中厚板（用途：钢柱、钢梁、零件板） 扁铁（用途：背衬板、栏杆踢脚板） 花纹板（用途：平台板、楼梯踏步板） C、圆型：圆钢（用途：支撑、地脚螺栓、拉条） 螺纹钢（用途：预埋件） 直缝焊管（用途：管桁架、套管、栏杆、次构件） 无缝管（用途：管桁架、网架、次构件） 螺旋焊管（用途：管桁架、次构件） 扩管（用途：管桁架、次构件） D、方型：方管（用途：次构件） 方钢（用途：次构件） E、L型：角钢（用途：桁架、偶撑、支撑次构件） F、T型：T型钢（用途：桁架、次构件） G、C型：槽钢（用途：次构件） 2、钢结构常用钢材依照材质分类如下： A、普通碳素结构钢（Q235）：屈服强度235MPa B、低合金钢结构钢（Q345）：屈服强度345MPa C、以上材质中尚有等级分类：Q235A（B、C、 D、E）、Q345A（B、C、D、E） 所代表的，主要是冲击的温度有所不同而已！ A，B，C，D，E所不同的， 指的是它们性能中冲击温度的不同。 例如：Q235A级，是不做冲击；
Q235B级，是20度常温冲击； Q235C级，是0度冲击； Q235D级，是-20度冲击； Q235E级，是－40度冲击。 元素含量：A、B、C、D、E硫含量依次递减；A和B的磷含量相同，其它递减 二、焊材材料 1、埋弧焊： A、Q235材料对应焊丝H08A，配套焊剂SJ431 B、Q345材料对应焊丝H08MnA，配套焊剂SJ101 2、手工焊： A、Q235材料对应焊条E43** B、Q345材料对应焊条E50** 3、二氧化碳保护焊： A、Q235、Q345材料对应焊丝：H08MnsSi 三、油漆材料 1、底漆： A、醇酸类底漆：醇酸红丹（铁红、中灰）防锈底漆 B、环氧类底漆：环氧富锌防锈底漆 C、无机类底漆：无机锌粉底漆 D、氯化橡胶类底漆：铝粉氯化橡胶防锈漆 E、聚氨酯类底漆： 2、中间漆： A、醇酸类：醇酸铁红中间漆 B、环氧类：环氧树脂中间漆、环氧三聚磷酸铝中间漆 3、面漆： A、醇酸类：醇酸调和面漆、醇酸磁漆 B、环氧类：环氧面漆 C、聚氨酯：聚氨酯面漆
钢结构房屋材料要求 （上海铂派实业） 1、强度 钢材的强度指标由弹性极限σe，屈服极限σy，和抗拉极限σu，设计时以钢材的屈服强度为基础，屈服强度高可以减轻结构的自重，节省钢材，降低造价。抗拉强度σu即是钢材破坏前所能承受的最大应力，此时的结构因塑性变形很大而失去使用性能，但结构变形大而不垮，满足结构抵抗罕遇地震时的要求。…σu/σy值的大小，可以看作钢材强度储备的参数。 2、塑性 钢材的塑性一般指应力超过屈服点后，具有显著的塑性变形而不断裂的性质。衡量钢材塑性变形能力的主要指标是伸长率δ和断面收缩率ψ。 3、冷弯性能 钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力。钢材的冷弯性能是用冷弯实验来检验钢材承受规定弯曲程度的弯曲变形性能。 4、冲击韧性 钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下，断裂过程中吸收机械动能的一种能力，是衡量钢材抵抗冲击荷裁作用，可能因低温、应力集中，而导致脆性断裂的一项机械性能。一般通过标准试件的冲击试验来获得钢材的冲击韧性指标。 5、焊接性能 钢材的焊接性能是指在—定的焊接工艺条件下，获得性能良好的焊接接头。焊接性能可分为焊接过程中的焊接性能和使用性能上的焊接性能两种。焊接过程中的焊接性能是指焊接过程中焊缝及焊缝附近金属不产生热裂纹或冷却不产生冷却收缩裂纹的敏感性。焊接性能好，是指在一定焊接工艺条件下，焊缝金属和附近母材均不产生裂纹。使用性能上的焊接性能是指焊缝处的冲击韧性和热影响区内延性性能，要求焊缝及热影响区内钢材的力学性能不低于母材的力学性能。我国采用焊接过程的焊接性能试验方法，也采用使用性使用性质上的焊接性能试验方法。 6、耐久性 影响钢材耐久性的因素很多。首先是钢材的耐腐蚀性差，必须采取防护措施，防止钢材腐蚀生锈。防护措施有：定期对钢材油漆维护，采用镀锌钢材，在有酸，碱，盐等强腐蚀介质条件下，采用特殊防护措施，如海洋平台结构采用“阳极保护”措施防止导管架腐蚀，在导管架上固定上锌锭，海水电解质会自动先腐蚀锌锭，从而达到保护钢导管架的功能。其次由于钢材在高温和长期荷载作用下，其破坏强度比短期强度降低较多，故对长期高温作用下的钢材，要测定持久强度。钢材随时间推移会自动变硬、变脆、即“时效”现象。对低温荷载作用下的钢材要检验其冲击韧性。[ （上海铂派实业）
1．绪论 1-1．建筑钢材的（D ）差。 (A)强度(B)塑性(C)韧性(D)耐腐蚀性1-2．钢结构的缺点之一是（C ）。 (A)自重大(B)施工工期长(C)耐火性差(D)耐热性差1-3．钢结构的优点之一是（A ）。 (A)密闭性较好(B)耐火性好 (C)不发生脆性破坏(D)能充分发挥材料强度 1-4．钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果（C ）。 (A)完全相同(B)完全不同(C)比较符合(D)相差较大 1-5．钢结构在一般条件下不会因偶然超载而突然断裂。这主要是由于钢材（B ）好。 (A)强度(B)塑性(C)韧性(D)均匀性 1-6．在地震多发区采用钢结构较为有利。这主要是由于钢材（C ）好。 (A)强度(B)塑性(C)韧性(D)均匀性 1-7. 由于钢材（C ），所以钢结构适宜在动力荷载作用下工作。 （A）强度高(B)塑性好(C)韧性好(D)密度/强度比小1-8. 因为钢材（A ），所以钢材适用于建造大跨度钢结构。 （A）强度高(B)塑性好(C)韧性好(D)密度/强度比小1-9. 在结构设计理论中，荷载分项系数（C ）的形式出现在设计表达式中。 (A)＜1.0的乘积因子(B)＜1.0的倒数乘积因子
(C)＞1.0的乘积因子(D)＞1.0的倒数乘积因子 1-10．在结构设计理论中，抗力分项系数（D ）的形式出现在设计表达式中。 (A)＜1.0的乘积因子(B)＜1.0的倒数乘积因子 (C)＞1.0的乘积因子(D)＞1.0的倒数乘积因子 1-11．应该按照结构的（A ）来决定结构或构件的目标可靠指标。 (A)破坏类型和安全等级(B)材料性能和施工质量 (C)作用类别和抗力特性(D)破坏后果和建筑类型。 1-12．在一般情况下，永久荷载和可变荷载的分项系数分别为 （A ）。 (A)γG＝1.2, γQ＝1.4 (B)γG＝1.4, γQ＝1.2 (C)γG＝γQ＝1.2 (D)γG＝γQ＝1.4 1-13．当永久荷载对设计有利时，永久荷载和可变荷载的分项系数分别为（B ）。 (A)γG＝1.2, γQ＝1.4 (B)γG＝1.0, γQ＝1.4 (C)γG＝γQ＝1.2 (D)γG＝γQ＝1.4 1-14．在一般情况下，可变荷载的分项系数γQ＝（D ）。 1 (A)1.0 (B)1.1 (C)1.2 (D)1.4 1-15．当永久荷载对设计有利时，永久荷载的分项系数取γG＝ （A ）。 (A)1.0 (B)γG＝1.2 (C)1.3 (D)1.4
钢结构基础知识 钢结构识图基础 (1) 一、施工图基本知识 (3) 1. 制图标准有关规定 (3) 2. 构件名称的代号 (4) 3. 材料代号 (5) 4. 螺栓与球节点 (7) 5. 焊缝及其表示方法 (12) 6. 钢结构的防火和防腐 (14) 二、钢结构节点详图 (17) 1. 节点详图识读 (17) 2. 柱拼接连接详图 (17) 3. 梁拼接连接详图 (19)
4. 绘图练习 (20)
一、施工图基本知识 在建筑钢结构工程设计中，通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成，施工详图设计是以设计图为依据，由钢结构加工厂深化编制完成，并将其作为钢结构加工与安装的依据。 设计图与施工详图的主要区别是：设计图是根据工艺、建筑和初步设计等要求，经设计和计算编制而成的较高阶段的施工设计图。它的目的和深度以及所包含的内容是作为施工详图编制的依据，它由设计单位编制完成，图纸表达简明，图纸量少。内容一般包括：设计总说明、结构布置图、构件图、节点图和钢材订货表等。施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图，也包含少量的连接和构造计算，它是对设计图的进一步深化设计，目的是为制造厂或施工单位提供制造、加工和安装的施工详图，它一般由制造厂或施工单位编制完成，它图纸表示详细，数量多。内容包括：构件安装布置图、构件详图等。本书只介绍钢结构设计图的识读。 1.制图标准有关规定 （1）线型 在结构施工图中图线的宽度b通常为2.0mm、1.4mm、0.7mm、0.5mm、0.35mm，当选定基本线宽度为b时，则粗实线为b、中实线为0.5b、细实线为0.25b。在同一张图纸中，相同比例的各种
什么是滞回曲线 在力循环往复作用下，得到结构的荷载－变形曲线。它反映结构在反复受力过程中的变形特征、刚度退化及能量消耗，是确定恢复力模型和进行非线性地震反应分析的依据。又称恢复力曲线（restoring force curve）。 结构几种常见的滞回形状 结构常见的几种滞回形状 结构或构件滞回曲线的典型形状一般有四种:梭形、弓形、反S形和Z形。 梭形说明滞回曲线的形状非常饱满，反映出整个结构或构件的塑性变形能力很强，具有很好的抗震性能和耗能能力。例如受弯、偏压、压弯以及不发生剪切破坏的弯剪构件，具有良好塑性变形能力的钢框架结构或构件的P一△滞回曲线即呈梭形。 弓形具有“捏缩”效应，显示出滞回曲线受到了一定的滑移影响。滞回曲线的形状比较饱满，但饱满程度比梭形要低，反映出整个结构或构件的塑性变形能力比较强，节点低周反复荷载试验研究性能较好，.能较好地吸收地震能量。例如剪跨比较大，剪力较小并配有一定箍筋的弯剪构件和压弯剪构件，一般的钢筋混凝土结构，其滞回曲线均属此类。 反S形反映了更多的滑移影响，滞回曲线的形状不饱满，说明该结构或构件延性和吸收地震能量的能力较差。例如一般框架、梁柱节点和剪力墙等的滞回曲线均属此类。
Z形反映出滞回曲线受到了大量的滑移影响，具有滑移性质。例如小剪跨而斜裂缝又可以充分发展的构件以及锚固钢筋有较大滑移的构件等，其滞回曲线均属此类。 滞回曲线的评价描述方法 一般采用观察滞回曲线饱满程度来评价滞回曲线，越饱满，说明塑性和韧性好，峰值点越高，材料性能越好。对于更一般问题，常定义耗能指标（Hysteresis energy dissipation index），用来表示每一循环的滞回耗能。采用言行参数来评价延性性能。滞回曲线的物理意义为：地震时，结构处于地震能量场内，地震将能量输入结构，结构有一个能量吸收和耗散的持续过程。当结构进入弹塑性状态时，其抗震性能主要取决于构件耗能的能力。滞回曲线中加荷阶段荷载－位移曲线下所包围的面积可以反映结构吸收能量的大小；而卸荷时的曲线与加载曲线所包围的面积即为耗散的能量。这些能量是通过材料的内摩阻或局部损伤（如开裂、塑性铰转动等）而将能量转化为热能散失到空间中去。因此，滞回曲线中滞回环的面积是被用来评定结构耗能的一项重要指标。 什么是骨架曲线 骨架曲线就是指往复加载过程中各次滞回曲线峰点的连线，给出了结构的发生塑性变形后·内力或者应力的路径。由骨架曲线可以分析结构或构件的承载力和变形能力，并定义表征构件特征的若干控制点。试验表明，一般情况下滞回曲线峰点的连线与单调加载时的荷载－位移曲线（力－变形曲线）很相近，可以用静力单调加载得到的曲线代替往复加载时的骨架曲线。双线性模型、Ramberg-Osgood 模型和Bouc-Wen模型
1．绪论 1-1．钢材的（ D ）差。 (A)强度 (B)塑性 (C)韧性 (D)耐腐蚀性 1-2．钢结构的缺点之一是（ C ）。 (A)自重大 (B)施工工期长 (C)耐火性差 (D)耐热性差 1-3．钢结构的优点之一是（ A ）。 (A)密闭性较好 (B)耐火性好 (C)不发生脆性破坏 (D)能充分发挥材料强度 1-4．钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果（ C ）。 (A)完全相同 (B)完全不同 (C)比较符合 (D)相差较大 1-5．钢结构在一般条件下不会因偶然超载而突然断裂。这主要是由于钢材（ B ）好。 (A)强度 (B)塑性 (C)韧性 (D)均匀性 1-6．在地震多发区采用钢结构较为有利。这主要是由于钢材（ C ）好。 (A)强度 (B)塑性 (C)韧性 (D)均匀性 1-7.由于钢材（ C ），所以钢结构适宜在动力荷载作用下工作。 (A)强度高 (B)塑性好 (C)韧性好 (D)密度/强度比小 1-8.因为钢材（ D ），所以钢材适用于建造大跨度钢结构。 (A)强度高 (B)塑性好 (C)韧性好 (D)密度/强度比小 1-9.现行钢结构规范所采用的设计方法是（ C ）。 (A)安全系数法 (B)半概率经验极限状态法 (C)近似概率极限状态设计法 (D)全概率设计法 1-10 钢材中硫的含量超过规定标准（ D ） （A）将提高钢材的伸长率；（B）将提高钢材的抗拉强度； （C）将使钢材在低温工作时变脆；（D）将使钢材在高温工作时变脆。 1-11.在结构设计理论中，荷载分项系数（ C ）的形式出现在设计表达式中。 (A)＜1.0的乘积因子 (B)＜1.0的倒数乘积因子 (C)＞1.0的乘积因子 (D)＞1.0的倒数乘积因子 1-12．在结构设计理论中，材料性能分项系数（ D ）的形式出现在设计表达式中。 (A)＜1.0的乘积因子 (B)＜1.0的倒数乘积因子 (C)＞1.0的乘积因子 (D)＞1.0的倒数乘积因子 1-13．应该按照结构的（ A ）来决定结构或构件的目标可靠指标。 (A)破坏类型和安全等级 (B)材料性能和施工质量 (C)作用类别和抗力特性 (D)破坏后果和建筑类型。 1-14．在一般情况下，永久荷载和可变荷载的分项系数分别为（ A ）。 (A)γG＝1.2, γQ＝1.4 (B)γG＝1.4, γQ＝1.2 (C)γG＝γQ＝1.2 (D)γG＝γQ＝1.4 1-15．当永久荷载对设计有利时，永久荷载和可变荷载的分项系数分别为（ B ）。 (A)γG＝1.2, γQ＝1.4 (B)γG＝1.0, γQ＝1.4
钢结构加工设备清单 钢钢钢钢构加工分类 类类名称 类地 类格型号 用途 性能 精确度 数量 类价 ，万元, 类价 ，万元,割 系 列 直条火焰切割机 无类类类 GZ,4000把整板分条切割翼板和腹板也可用于厚板零件的切割类类类类类类类类类类类类类类类类类类 切割度类类:100mm-300mm,可切割度尺寸类类类类:0-20M,外表美平直类类类0,1.5mm , 8.5
34数控火焰切割机 江阳通类类类 MG,4000 主要用于截面腹板类类类类类.类弧.和异行零件的切割 可切割度类类:100mm-3000mm,可切割度类类:0-28M,可切割弧半径类类类 类:10mm-999999mm.外表美平直类类类 0,1.5mm 4 13.7 54.8仿形切割机 主要用于异型零件和弧零件的切割类类类类类类类 0,1.5mm 5 0.8 4全自坡口机类类类类 意大利 CHD,12主要用于熔透的腹板坡口和零件坡口的切割类类类类类类类类类类类类类类类 可切削坡口角度30?.45?,外表美直类类类 0?,2? 4 4.7 18.8数控机类类类 成都景类类
SWA,1250主要用于H型类.箱形等构件的断面切割 切割平面垂直度?1mm 0mm,1mm 3 2.5 7.5钢 装 系 列 H 型立机类类类 无类类类 HG,1800 主要用于H型构件的立和大半径类类类类类类H行弧梁的立类类类类类类 可构件高度类类类类类:0.1M-2M,可构件度类类类类类0.15M-0.7M.可保良好的垂直度和腹板居中度类类类类类类类类类类类类类?垂直度?1.5mm.腹板中心偏移?1.5mm 2 9.5 19箱形立机类类类 无类类类 2U,1200 用于箱形构件和十字形构件的装类类
2- 1 钢材的的塑形，韧性，冷弯性能各是什么含义？在设计结构时，对这些性能的要求是如何体现的？ 塑性：衡量材料变形能力的力学指标。塑性好，材料的变形能力大，破坏 前易于发现，结构坏而不倒，高峰应力能重分布。 韧性：是钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，它是钢材强度和 塑性的综合性能，是判断钢材是否出现脆性破坏最主要的指标。 冷弯性能：冷弯性能是判别钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。对 于重要的结构，需要有良好的冷热加工工艺性能的保证。 2- 3：何谓钢材的疲劳破坏？钢材的疲劳破坏发展过程与钢结构，钢构件的疲劳破坏发展过程有何不同？ 钢材的疲劳破坏：是指在连续反复荷载作用下，钢材的应力低于极限强度甚至低于屈服强度而发生的脆性破坏。 钢材的疲劳破坏发展过程分为三个阶段：截面上的微小缺陷开始形成裂纹，裂纹缓慢扩展，裂纹达到临界尺寸而迅速断裂，而在钢结构、钢构件中各种缺陷是裂纹的起源，疲劳破坏发展过程中没有裂纹形成阶段，只有后两个阶段，即：裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂。 2- 4：影响钢结构疲劳破坏的主要原因有哪些？ 影响钢结构疲劳强度的最主要因素是应力集中。应力集中程度越严重，钢 构件越容易发生疲劳破坏，疲劳强度就越低。 2- 5：钢材的应力集中除了导致截面内部局部高峰应力，还会产生哪些危害？ 在应力高峰区域总是存在着同号的双向或三向应力，使材料处于复杂受力状态，应力集中系数愈大，变脆的倾向亦愈严重。在负温或动力荷载作用下工作的结构，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。
3- 1 由于结构体系本身不满足安全，适用耐久预定功能而引起的钢结构破坏 形式主要有哪些 构件或节点（连接）的强度破坏，结构或构件的整体失稳破坏，结构或构 件的局部失稳破坏，构件或节点（连接）的疲劳破坏，结构或构件的变形破 坏，结构的脆性断裂破坏。 3- 2：为什么工程实践中单纯的结构强度破坏很少发生？ 因为在强度破坏的过程中，个别构件的强度破坏所伴随的明显变形将会改 变整体结构的内力分配格局，从而使某些部位的构件受力超过预先计算的数值 而引发其他类别的破坏，如导致受压构件的失稳破坏等，最终造成结构的整体 失稳或其他形式的破坏，最终导致钢结构发生整体极限承载力破坏。 3- 4：轴心受压钢结构的整体失稳形式有哪几种？ 弯曲失稳：双轴对称截面绕对称轴的失稳，单轴对称截面绕非对称轴的失 稳。 扭转失稳：十字形截面在满足一定条件时的整体失稳。 弯扭失稳：单轴对称截面绕对称轴的失稳。 3- 6 引起钢结构变形过大的主要原因有哪些？： 如构件的刚度不满足设计要求，结构支撑体系布置不够或不当 等， 如工艺不合理等原因造成的构件本身缺陷，及施工安装不当 等， 3- 7 钢结构各种可能破坏形式中最危险的是哪一种？笞：脆性断裂破坏。 3- 8：引起钢结构脆性断裂破坏的主要原因有哪些？ 材质缺陷，应力集中和残余应力，工作环境温度，钢板厚度。 3-9：防止钢结构脆性断裂的主要措施有哪些？ 合理选择钢材，合理设计，合理制作和安装，合理使用及维修。 4- 1 了解钢结构连接的方法，钢结构焊接连接的特性。 设计不当： 制造不当： 使用不当： 如随意改变结构用途、或意外导致结构超载等。
钢结构名词解释 (1钢材力学指标:结构用钢的力学指标包括屈服点、抗拉强度、延伸率、低温冲击韧性。这些指标应符合《钢结构设计规范》的要求, 但其中低温冲击韧性仅在结构可能处于低温环境下工作时才要检验。钢材力学指标的测定须符合《钢材力学及工艺性能试验取样规定》(GB2975-82 (2钢材化学成分:与钢材的可加工性、韧性、耐久性等有关。其中主要是碳的含量, 合金元素的含量及硫、磷等杂质元素的限制含量应符合规范(GB222-84要求。 (3工艺性能:工艺性能主要包括可焊性和加工性能。可焊性与含碳量或碳当量(低合金钢有关,可用可焊性试验鉴定。加工性能则通过冷弯试验来确定。按 (GB232-88为标准。 (4几何尺寸偏差:钢材(钢板、型钢、圆钢、钢管的外形尺寸与理论尺寸的偏差必须在允许范围内。允许偏差值可参考国家标准 GB709-88、 GB706-88、 GB787-88、 GB978-88, GB707-88、 GB816-87等。 (5钢材外形缺陷:钢材表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、褶皱、夹杂和压入的氧化铁皮。这些缺陷必须清除,清除后该处的凹 陷深度不得大于钢材厚度负偏差值。另外,当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的 1/2。 (6机械切割:使用机械力(剪切、锯割、磨削切割,相应的机械有剪板机、锯床、砂轮机等, 较适合于厚度在12~16mm 以下钢板或型材的直线性切割。 (7气割:使用氧 -乙炔、丙烷、液化石油气等火焰加热融化金属,并用压缩空气吹去融蚀的金属液,从而使金属割离,适合于曲线切割和多头切割。 (8等离子切割:利用等离子弧线流实现切割,适用于不锈钢等高熔点材料的切割。