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《钢结构设计原理》课程教学大纲本科四年制《土木工程专业》适用（48学时）一、课程的目的和任务本课程是一门专业基础课，讲授钢结构的基本设计理论和方法。
课程的目的是培养学生掌握钢结构的特点、基本设计理论和方法，具有设计钢结构基本构件及其连接的能力。
二、课程的基本要求1．要求学生根据结构的具体设计条件、工作环境和不同种类钢材的性能，正确地选用钢材，并提出相应的性能指标要求。
2．要求学生掌握焊接和螺栓连接的特点，能正确地选用合理的连接方法，并准确地设计连接。
3．要求学生掌握钢结构基本受力构件（轴心受力构件、受弯构件、拉弯和压弯构件）的计算理论、设计方法和构造要求。
三、课程的安排说明本课程讲授过程中要求条理清楚、重点突出；结合多媒体教学，讲授实际工程中基本构件的设计和构造措施，增加学生的感性认识。
四、课程内容第一章绪论1. 钢结构的特点和目前钢结构的应用领域。
2. 钢结构的设计方法。
3. 钢结构发展过程中存在的问题和最新发展动态。
第二章钢结构的材料1.钢结构所用钢材的要求。
2.钢材的塑性破坏和脆性破坏两种破坏形式。
3.钢材的主要性能、影响钢材性能的主要因素。
4.复杂应力状态下钢材的屈服条件。
5.钢材的种类和钢材的规格。
第三章钢结构的连接1. 钢结构的连接方法以及各种连接方法的特点。
2. 焊缝的形式以及不同形式焊缝连接的构造要求和计算方法。
3. 焊接残余应力和残余变形产生的原因以及减少焊接残余应力和残余变形的措施。
4. 螺栓连接的构造要求、工作性能和计算方法。
第四章轴心受力构件1. 轴心受力构件的强度计算。
2. 轴心受压构件的屈曲形式、整体稳定的概念以及整体稳定的计算。
3. 轴心受压构件的局部稳定的概念以及局部稳定的计算。
4. 实腹式和格构式轴心受力构件的截面设计。
5. 轴心受力构件典型柱头和柱脚的设计。
第五章 受弯构件1. 受弯构件强度和刚度的计算。
2. 梁的整体稳定的概念、影响梁的整体稳定的因素以及整体稳定的计算。
图解钢结构各个构件和做法The manuscript was revised on the evening of 2021图解钢结构各个构件和做法1、建筑体系1-1、门式刚架体系1-1-1、基本构件图1-1-2、说明力学原理门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，刚架为平面受力体系。
为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。
刚架刚架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。
支撑、系杆刚性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢。
柔性支撑为圆钢。
系杆为受压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。
屋面檩条、墙梁一般为C型钢、Z型钢。
承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。
1-1-3、门式刚架的基本形式a.典型门式刚架b.带吊车的门式刚架c.带局部二层的门式刚架1-1-4、基本节点a.柱脚节点b.梁、柱节点■局部二层节点参照多层框架体系。
1-1-5、刚架衍生形式■ 吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。
■山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。
1-2、多层框架体系1-2-1、框架图示1-2-2、说明力学模型a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。
b.刚接-支撑框架：横向采用刚接，纵向采用铰接，并在纵向设置支撑，以传递水平力。
c.支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。
d.有时为保证足够的刚度，在刚接框架中亦设置支撑。
框架柱框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等。
所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。
框架梁框架梁一般采用H型截面。
楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱。
支撑支撑采用一般采用热轧型钢制作，其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度。
1-2-3、基本节点a.柱脚节点■柱脚节点同门式刚架体系。
b.柱、梁节点2、支撑、系杆2-1、图示柱间柔性支撑柱间刚性支撑2-2、说明■支撑分为柔性支撑和刚性支撑两种。
柔性支撑由圆钢制作，安装时必须张紧，主要用于门式刚架结构。
钢结构的连接方法一、钢结构的连接方法1、焊接连接2、螺栓连接3、铆钉连接二、以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。
钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。
其缺点是耐火性和耐腐性较差。
主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。
钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
钢结构又分轻钢和重钢。
判定没有一个统一的标准，很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白，可以以一些数据综合考虑并加以判断。
三、钢结构以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。
钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。
其缺点是耐火性和耐腐性较差。
主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。
钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
钢结构又分轻钢和重钢。
钢结构的连接方法一、钢结构的连接方法1、焊接连接2、螺栓连接3、铆钉连接二、以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。
钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。
其缺点是耐火性和耐腐性较差。
主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。
钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
钢结构又分轻钢和重钢。
判定没有一个统一的标准，很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白，可以以一些数据综合考虑并加以判断。
三、钢结构以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。
钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。
其缺点是耐火性和耐腐性较差。
主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。
钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
钢结构又分轻钢和重钢。
《建筑工程专业高级专业技术职务任职资格考试大纲》（2009年修订）第一章总则一、为进一步完善建筑工程专业技术资格评价机制，深化职称改革，促进我省建筑工程及工程造价人才队伍建设，针对高级专业技术资格的基本能力素质要求和职位特点，特制定本考试大纲。
二、本考试大纲是全省建筑工程专业高级专业技术资格考试命题和备考的依据。
本考试大纲所指的高级专业技术资格考试涵盖建筑工程结构设计、工程施工与管理、工程监理、工程质量检验、工程质量和安全监督及管理等。
三、建筑工程专业高级专业技术职务任职资格考试内容包括专业知识、建设工程相关法律法规及新理论、新技术（方法、材料）。
本考试大纲考试内容按掌握、熟悉和了解三个层次提出了要求。
其中“掌握”是指必需牢记并能熟练运用的知识；“熟悉”是指熟知并能实际运用的知识；“了解”是指一般需具备的概念和相关专业知识。
四、建筑工程专业高级专业技术资格考试的形式为开卷，试题类型为客观性试题和主观性试题。
第二章建筑工程专业知识及应用本章主要包括建筑工程专业的基础知识、专业知识、工程项目知识等知识与实际应用，要求掌握。
一、建筑力学基础知识1．基本构件的内力及内力图轴心拉（压）杆的内力及内力图扭转轴的内力及内力图平面弯曲梁的内力及内力图用叠加法作梁的内力图2．结构的几何组成规则平面杆件体系的几何组成规则体系的几何组成与静定性的关系3．静定结构静定梁内力计算及内力图静定平面刚架内力计算及内力图三铰拱的内力计算、合理拱轴静定平面桁架的内力计算、零杆判定静定结构位移计算和刚度校核4．力法、力矩分配法解超静定结构超静定结构的概念超静定与静定结构的区别超静定次数的确定力法的基本结构和基本未知量力法的基本方程结构对称性的利用超静定梁和超静定刚架的求解力矩分配法计算超静定刚架二、建筑工程专业知识1．建筑结构荷载荷载的分类荷载的代表值荷载的效应组合2．建筑结构概率极限状态设计法结构的可靠度结构的极限状态与极限状态的设计表达式3．混凝土结构（1）钢筋和混凝土材料的力学性能钢筋种类钢筋力学性能混凝土强度混凝土变形混凝土与钢筋的粘结混凝土结构的耐久性（2）钢筋混凝土受弯构件的受力特点及设计受弯构件正截面破坏形态单筋矩形正截面强度计算双筋矩形正截面强度计算单筋T形截面正截面强度计算受弯构件斜截面破坏形态受弯构件斜截面强度计算受弯构件的构造要求（3）钢筋混凝土弯、剪、扭构件的受力特点及设计矩形截面纯扭构件强度计算矩形截面弯剪扭构件强度计算弯、剪、扭构件的构造要求（4）钢筋混凝土拉、压构件的受力特点及设计拉压构件的破坏形态大小偏心受压构件的判别轴心受压构件正截面强度计算大、小偏心受压构件正截面强度计算大、小偏心受拉构件正截面强度计算拉、压构件的构造要求（5）多、高层混凝土结构结构体系及选型水平荷载作用下框架结构的内力计算（反弯点法、D值法）竖向荷载作用下框架结构的内力计算（分层法、弯矩二次分配法）荷载及内力组合框架配筋的构造要求（6）混凝土结构单层厂房单层厂房结构的组成、结构布置单层厂房的主要结构构件类型与选用（7）预应力混凝土结构基础知识预应力的施加方法预应力混凝土结构用材料预应力损失（8）钢筋混凝土工程施工模板的种类、特点和技术要求模板拆除对混凝土强度的要求和拆模顺序钢筋的代换的原则钢筋连接的方式和要求预应力混凝土结构施工方法预应力筋制作和张拉设备普通混凝土的配合比设计方法混凝土基础、墙、柱、梁、板的浇捣要求和养护方法大体积混凝土施工工艺和技术要求混凝土冬期施工技术要求预制构件的制作、运输和安装的要求3．砌体结构（1）砌体材料及砌体的力学性能块材、砂浆的力学性能及变形性能砌体的强度计算指标砌体施工质量控制等级（2）无筋砌体受压构件的计算受压承载力计算局部受压计算（3）混合结构房屋的结构设计及构造承重墙体的布置砌体房屋静力计算方案砌体房屋墙、柱设计圈梁和构造柱的布置及构造要求过梁、挑梁、墙梁设计及构造要求防止或减轻墙体开裂的主要措施（4）砌体工程施工砌筑砂浆强度等级及配合比设计砌筑砂浆的施工性能砌体结构的施工构造要求砌筑工程施工方法4．钢结构（1）建筑钢材的力学性能钢材的力学性能钢材的选用（2）钢结构的连接方法和连接构造焊接连接及构造要求螺栓连接及构造要求（2）钢结构的连接方法和连接构造焊接连接及构造要求螺栓连接及构造要求（3）钢结构基本构件轴心受力构件的强度、刚度、稳定性计算及构造受弯构件的强度、刚度、稳定性计算及构造偏心受力构件的强度、刚度、稳定性计算及构造（4）钢结构工程施工钢结构构件的制作钢结构的焊接和螺栓连接的质量检验方法钢结构构件的防腐和防火涂饰施工钢结构单层厂房的吊装工艺流程5．地基基础（1）土力学基本知识土的组成土的三相比例指标土的工程特性地基土的工程分类地基变形特征地基沉降计算土的抗剪强度与地基承载力土压力理论（2）地基与工程地质勘察地基与基础的设计原则地基基础设计等级场地等级岩土工程勘察等级工程地质勘察报告地基勘察方法（3）基础设计基础类型无筋扩展基础的结构设计与构造要求扩展基础的结构设计与构造要求高层建筑基础设计一般规定与构造要求高层建筑筏形基础结构设计与构造要求桩基础的结构设计与构造要求（4）边坡稳定分析及挡土墙设计边坡稳定分析挡土墙设计理论、计算方法及构造要求（5）土石方工程施工土石方工程的施工工艺回填土的质量控制要点主要土方机械施工的适用范围和施工方法常见基坑开挖与支护方法基坑验槽方法（6）地基与基础工程施工常见软土地基加固处理的施工方法扩展基础的施工方法筏板基础和箱型基础的施工方法一般桩基础施工施工方法6．建筑抗震（1）建筑抗震基本要求抗震设防依据抗震设防目标场地类别的划分地基土液化及抗液化措施抗震概念设计的要求（2）地震作用和结构抗震验算水平地震作用计算竖向地震作用计算截面抗震验算抗震变形验算（3）抗震构造措施多层砌体房屋的抗震构造措施钢筋混凝土框架结构房屋的抗震构造措施底部－抗震墙房屋的抗震构造措施钢框架结构房屋抗震构造措施单层工业厂房抗震一般规定建筑非结构构件的基本抗震措施7．防水工程的技术要求和施工方法屋面涂膜防水屋面卷材防水刚性防水屋面地下工程防水地下室抗浮设计与施工要点有防水要求的楼面及房间的防水防水工程施工的质量检验方法8．建筑装饰工程、建筑地面工程技术要求和施工质量检验方法三、建筑工程项目管理知识1．工程项目质量控制方法的应用（1）工程质量和质量控制的概念工程质量的概念狭义工程质量广义工程质量（2）房屋建筑工程的施工质量控制的要点影响施工过程中工程质量的主要因素工程质量控制的方法施工质量控制的依据施工阶段质量控制三阶段内容“三全”质量控制管理内容施工质量控制的总体目标施工质量控制三过程建设工程施工质量验收的要求（3） GB/T19000（2000版）质量管理体系标准的主要内容（质量管理八项原则质量管理体系文件的主要内容）（4）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300主要内容：规范编制的指导思想及含义工程质量验收中单位（子单位）工程、分部（子分部）工程、分项工程、检验批的概念、划分原则2．建筑工程项目施工中质量通病的防治措施钢筋混凝土工程质量通病砌体工程质量通病防水工程质量通病装饰装修工程质量通病3．常见工程质量问题和质量事故的分析和处理方法的应用工程质量不合格的处理原则质量事故的概念质量事故的分类质量事故的报告程序质量事故处理程序4．工程质量验收和竣工验收见证取样送检工程变更的控制隐蔽工程验收工程质量验收应具备的条件和基本要求工程验收的程序建筑工程施工质量控制资料的内容（包括竣工验收城建档案存档资料和竣工验收备案资料）5．建筑工程施工现场安全生产管理现场防火管理施工现场临时用电及电气设备管理防范高空坠落、物体打击、触电伤害、机械伤害、坍塌事故的方法和措施安全检查的内容6．建筑工程现场文明施工管理的内容建筑工程现场文明施工与环境保护的概念文明施工的管理建筑工程现场文明施工的基本要求7．施工项目管理规划房屋建筑工程施工项目经理责任制施工项目管理规划的主要内容8．建筑工程施工组织设计施工顺序的确定组织机构的确定和劳动力的配备施工方法和施工机械的选择施工平面布置图的安排9．建筑工程施工进度控制计划的编制与控制（1）施工进度控制计划的编制单位工程综合施工进度计划的编制分部分项工程施工进度计划的编制分部分项工程施工进度计划的优化工程网络计划与横道计划的优缺点（2）流水施工原理流水施工的表达方式流水施工进度计划的安排流水施工参数的概念固定节拍、成倍节拍流水施工的特点和流水施工工期的计算方法非节奏流水施工的特点、流水步距及流水施工工期的计算方法（3）网络计划技术双代号、单代号网络图的绘图规则和绘制方法网络计划时间参数的计算方法关键线路和关键工作的确定方法双代号时标网络计划的绘制与应用网络计划中时差的分析和利用网络计划工期优化的概念和方法10．工程经济在工程项目中的应用（1）建筑设计方案分析建筑设计方案技术经济分析指标体系与评价方法（2）建筑施工技术方案分析建筑施工工艺与建筑施工组织方案技术经济分析指标体系与评价指标建筑工程施工方案技术经济分析指标评价方法与应用（3）资金时间价值在工程造价管理中的应用固定资产静态投资与动态投资建筑工程造价的动态调整第三章建筑工程相关法律法规知识及应用本章主要要求熟悉工程设计和建设中的相关法律法规知识与应用。
第 2 章 钢结构的连接一、选择题1 直角角焊缝的强度计算公式 w c f l h N =t ≤ w f f 中，he 是角焊缝的——。
(A)厚度 (B)有效厚度 (C)名义厚度 (D)焊脚尺寸2 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 f b ＝1．22 3 等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为——。
(A)0．7 (B)0．75 (C)0．65 (D)0．354 直角角焊缝的有效厚度 c h ——。
(A)0．7 f h (B)4mm (C)1．2 f h (D)1．5 fh 5 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于——·(A)60 f h (B)40 f h (C)80 f h (D)120 fh 6 角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同 时，————。
(A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等(B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝(C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝(D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用7 不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力 N 之间的夹角满足——。
(A) q tan £1．5 (B) q tan >l，5 (C)q ≥70º (D) q ＜70º8 产生焊接残余应力的主要因素之一是——·(A)钢材的塑性太低 (B)钢材的弹性模量太高(C)焊接时热量分布不均 (D)焊缝的厚度太小9 钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用 Q345 时，焊条选用——。
(A)E55 (B)E50 (C)E43 (D)前三种均可10 焊缝连接计算方法分为两类，它们是——。
(A)手工焊缝和自动焊缝 (B)仰焊缝和俯焊缝(C)对接焊缝和角焊缝 (D)连续焊缝和断续焊缝11 焊接结构的疲劳强度的大小与——关系不大。
钢结构课程设计指导pdf一、课程目标知识目标：1. 学生能理解钢结构的定义、分类及其在建筑领域的应用。
2. 学生掌握钢结构的基本构件及其受力特点，了解钢结构的设计原理。
3. 学生了解钢结构的连接方式，掌握焊缝、螺栓连接等基本知识。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，对简单钢结构进行受力分析和设计。
2. 学生通过课程实践，提高空间想象能力和动手操作能力，能够制作简单的钢结构模型。
3. 学生学会使用相关软件（如CAD等）进行钢结构设计和绘图。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对建筑结构学科的兴趣，激发探索精神，增强创新意识。
2. 学生在学习过程中，培养合作意识，提高团队协作能力。
3. 学生通过学习钢结构，认识到工程实践中的责任感和使命感，关注工程质量和安全问题。
课程性质：本课程为专业基础课程，旨在让学生掌握钢结构的基本知识，为后续专业课程打下基础。
学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的物理和数学基础，具有较强的学习能力和探索精神。
教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实践操作相结合，注重培养学生的动手能力和创新能力。
通过课程目标的具体分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续课程和未来职业发展奠定基础。
二、教学内容1. 钢结构基础知识- 钢结构的定义、分类及其应用场景- 钢结构材料性能及力学性质2. 钢结构基本构件- 梁、柱、桁架等基本构件的受力特点- 构件连接方式及其力学性能3. 钢结构设计原理- 钢结构设计的基本原则和方法- 受力分析及构件尺寸的确定4. 钢结构连接技术- 焊接、螺栓连接等连接方式- 连接节点的构造和力学性能5. 钢结构施工技术- 钢结构施工工艺流程- 钢结构安装及施工质量控制6. 钢结构工程实例分析- 分析典型钢结构工程案例- 了解钢结构在工程实践中的应用教学内容安排和进度：第一周：钢结构基础知识、材料性能第二周：钢结构基本构件、受力特点第三周：钢结构设计原理、受力分析第四周：钢结构连接技术、连接节点第五周：钢结构施工技术、施工质量控制第六周：钢结构工程实例分析教材章节：第一章：钢结构概述第二章：钢结构材料第三章：钢结构基本构件第四章：钢结构设计第五章：钢结构连接第六章：钢结构施工与实例分析三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 通过生动的语言和实例，讲解钢结构的基础知识、设计原理和施工技术。
钢结构设计原理习题集及答案第一章绪论练习题一、简答题1．简述钢结构的特点和应用范围。
答：特点：（1）承载能力大；（2）稳妥可靠；（3）便于工业化生产，施工周期短；（4）密闭性好；耐热但不耐火；（5）耐腐蚀性差；（6）容易产生噪音应用范围：（1）承受荷载很大或跨度大，高度大的结构；（2）承受动力荷载作用或经常移动的结构；（3）经常拆装的拼装式结构；（4）对密闭性要求高的结构；（5）高温车间或需承受一定高温的结构；（6）轻型结构2．试举例说明钢结构的主要发展趋势。
答：（1）高性能钢材的研制；（2）设计方法和计算理论的改进；（3）结构形式的革新第二章钢结构的材料练习题一、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__ 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2、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3、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4、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5、下列因素中_ A__与钢构件发生脆性破坏无直接关系。
(A) 钢材屈服点的大小(B) 钢材含碳量(C) 负温环境(D) 应力集中6、当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性_ B__。
(A) 升高(B) 下降(C) 不变(D) 升高不多7、钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是_ C _时的力学性能指标。
(A) 承受剪切(B) 承受弯曲(C) 单向拉伸(D) 两向和三向受力二、名词解释1．应力集中和残余应力答：（1）应力集中：实际结构中不可避免的存在孔洞、槽口、截面突然改变以及钢材内部缺陷等，此时截面中的应力分布不再保持均匀，不仅在孔口边缘处会产生沿力作用方向的应力高峰，而且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力，甚至会产生三向拉应力；（2）残余应力：在浇注、轧制和焊接加工过程中，因不同部位钢材的冷却速度不同，或因不均匀加热和冷却而产生。
钢结构的常用连接方法钢结构的基本构件由钢板、型钢等连接而成，如梁、柱、桁架等，运到工地后通过安装连接成整体结构。
因此在钢结构中，连接占有很重要的地位。
在传力过程中，连接部位应有足够的强度、刚度和延性。
被连接件间应保持正确的位置，以满足传力和使用要求。
连接的加工和安装比较复杂而且费工，因此选定连接方案是钢结构设计的重要环节。
钢结构的连接通常有焊接、铆接和螺栓连接三种方式(见图10－1)。
在在房屋结中铆接已经很少采用，常用焊接和螺栓连接。
(a)焊接连接(b)铆钉连接(c)螺栓连接图10－1 钢结构的连接方式（书中图名改为图示所示）10.1.1 焊接连接焊接是通过电弧产生热量，使焊条和焊件局部熔化，然后冷却凝结形成焊缝，使焊件连成一体。
焊接连接是当前钢结构最主要的连接方式，它的优点是构造简单，用钢省，加工方便，连接的密闭性好，易于采用自动化作业。
焊接连接的缺点是焊件会产生残余应力和残余变形，焊缝附近材质变脆，焊缝质量易受材料、操作的影响，对钢材材性要求较高，高强度钢更要有严格的焊接程序。
钢结构常用的焊接方法有气焊、电阻焊和电弧焊等方法。
10.1.2 铆钉连接铆钉连接是将一端带有预制钉头的铆钉插入被连接构件的钉孔中，利用铆钉枪或压铆机将另一端压成封闭钉头而成。
这种连接传力可靠，韧性和塑性较好，质量易于检查，适用于承受动力荷载、荷载较大和跨度较大的结构。
但铆钉连接费工费料、劳动条件差、成本高，现在很少采用，多被焊接及高强度螺栓连接所代替。
10.1.3 螺栓连接螺栓连接需要先在构件上开孔，然后通过拧紧螺栓产生紧固力将被连接板件连成一体，其分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
1．普通螺栓连接普通螺栓的优点是装卸便利，不需特殊设备。
普通螺栓又分为C级螺栓(又称粗制螺栓)和A、B级螺栓(又称精制螺栓)两种。
C级螺栓制作精度较差，栓径和孔径之间的缝隙相差1－1.5mm，便于制作和安装，但螺杆与钢板孔壁接触不够紧密，当传递剪力时，连接变形较大，故C级螺栓宜用于承受拉力的连接，或用于次要结构和可拆卸结构的受剪连接以及安装时的临时固定。
