钢结构第2章(带答案)

第二章2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。

tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f yσF图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变：0c ε=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。

答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。

第二章 钢结构的材料一、名词解释1．塑性2．韧性３．冷脆4．热脆5．塑性破坏6．脆性破坏7．冷弯性能合格8．应力集中9．应力幅10.疲劳寿命二、判断题1．钢材具有良好的塑性，因此钢结构只发生塑性破坏2．钢材的强度设计值f 是以钢材的抗拉极限强度u f 为依据的。

3．钢材材质较均匀，因此在各个方向受拉时的强度均相同。

4．2.0σ就是应力应变曲线上应变值为0.2%时所对应的应力值。

5．应力集中常使该处材质处于双向或三向受拉应力状态，材质转脆。

6．只要设计合理或制造正确就可避免钢结构的脆性断裂。

7．冷加工使钢材强度提高，故普通钢结构设计中可利用此提高的强度来进行结构设计。

8．焊接结构的疲劳强度破坏并不是最大应力重复的结果，而是焊接处足够大小的应力幅重复的结果。

9．按现行钢结构设计规范进行钢结构疲劳验算时，疲劳荷载计算中不考虑其荷载动力系数。

10．钢结构脆性断裂就是当某处应力达到y f 或u f 时发生的突然破坏11．塑性变形是不能恢复的，因此塑性破坏比脆性破坏更危险。

12．应力集中可产生三轴受拉的应力状态，它对钢结构抗低温冷脆性有严重的不良影响，但因为它提高了钢材的屈服点，故对提高钢结构的疲劳强度是有利的。

13．结构钢材的伸长率以δ5和δ10 表示，下标5或时代表标准试件的截面面积为5或10平方厘米。

三、单项选择题1．钢材疲劳验算公式][σσ∆≤∆中σ∆是根据（ ）A:永久荷载设计值 B: 循环荷载设计值C: 永久荷载标准值 D: 循环荷载设计标准值2．下列钢材化学成分中对钢材性能有害的元素是（ ）Ⅰ硼 Ⅱ氧 Ⅲ硅 Ⅳ氮 Ⅴ硫 Ⅵ 磷A: Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ B: ⅡⅣ Ⅴ ⅥC: Ⅰ硼 硅 氮 磷 D: Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ3.锰、硅、铝常作为脱氧剂加入钢水中，它们的脱氧能力从强到弱的顺序是（）A: 铝<锰<硅 B: 硅<锰<铝C: 锰<硅<铝 D: 铝<硅<锰4.钢材冲击韧性V C 随温度降低而显著降低，材料由塑性（温度为2T ）转变为脆性（温度1T ），如图，0T 为转变温度，则结构设计时取用结构所处的温度应大于（ ）A: 2T B: 1T C: 0T D: 2/)(20T T +5．Q235-D 钢材要求保证冲击韧性V C 值时的温度是（ ）A:0℃ B: -20℃ C:-40℃ D:20℃6．钢材应避免在“蓝脆区”进行热加工，以免引起裂纹，“蓝脆区”的温度是（ ）左右 A:250℃ B: 300℃ C:600℃ D:800℃7．焊接结构在循环荷载计算应力幅σ∆作用下，焊接处最大应力max σ为（ ）A ：)(抗拉强度u fB ：)(屈服强度y fC ：σ∆+y fD ：σ∆-y f 8：焊接结构在循环荷载计算应力幅σ∆作用下，焊接处最小应力min σ为（ ）A ：)(抗拉强度u fB ：)(屈服强度y fC ：σ∆+y fD ：σ∆-y f 9：下列说法除（ ）为均为疲劳破坏和脆性破坏共同特点。

钢结构第二版课后习题答案钢结构第二版课后习题答案钢结构是一门重要的工程学科，它涉及到建筑、桥梁、车辆等领域的设计和施工。

在学习钢结构的过程中，课后习题是非常重要的一部分，它可以帮助学生巩固所学知识，提高解决问题的能力。

本文将为大家提供钢结构第二版课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

第一章：钢结构基础知识1. 钢结构的优点有哪些？答：钢结构具有重量轻、强度高、施工周期短、可重复利用等优点。

2. 钢结构的分类有哪些？答：钢结构可以分为工业建筑钢结构、桥梁钢结构和特殊用途钢结构等。

3. 钢结构设计的基本原则是什么？答：钢结构设计的基本原则是满足强度、刚度和稳定性的要求。

第二章：钢结构的材料性能1. 钢材的强度是指什么？答：钢材的强度是指其抵抗外力破坏的能力。

2. 钢材的塑性是指什么？答：钢材的塑性是指其在受力作用下可以发生塑性变形而不断延展。

3. 钢材的屈服点是什么意思？答：钢材的屈服点是指在拉伸过程中，材料开始发生塑性变形的点。

第三章：钢结构的连接方式1. 钢结构的连接方式有哪些？答：钢结构的连接方式包括焊接连接、螺栓连接和铆接连接等。

2. 焊接连接的优点是什么？答：焊接连接具有连接强度高、结构刚度大、施工简便等优点。

3. 螺栓连接的优点是什么？答：螺栓连接具有拆卸方便、可重复利用、施工速度快等优点。

第四章：钢结构的设计原则1. 钢结构的设计原则是什么？答：钢结构的设计原则是满足强度、刚度和稳定性的要求，并考虑施工的可行性和经济性。

2. 钢结构的荷载有哪些？答：钢结构的荷载包括自重、活载、风荷载、地震荷载等。

3. 钢结构的稳定性是指什么？答：钢结构的稳定性是指在受力作用下，结构不发生失稳现象。

第五章：钢结构的施工工艺1. 钢结构的施工工艺包括哪些环节？答：钢结构的施工工艺包括制作、运输、安装和验收等环节。

2. 钢结构的制作工艺有哪些？答：钢结构的制作工艺包括切割、焊接、钻孔和组装等。

3. 钢结构的安装工艺有哪些？答：钢结构的安装工艺包括起吊、定位、连接和调整等。

钢结构（本）章节小练习第一章绪论1．世界第一座铸铁拱桥是（）正确答案是：雪纹桥2．在公元前60年前后，我国就修建了（）正确答案是：铁链桥1．最早的钢结构由铁结构发展而来。

（）正确的答案是“对”。

2．钢结构的广泛应用源自于钢材的优异性能、制作安装的高度工业化、结构形式的丰富多样以及对复杂结构的良好适应等特点。

（）正确的答案是“对”。

1．下面关于钢结构特点说法有误的一项是（）正确答案是：耐热性差、耐火性好2．相比较来讲，最适合强震区的结构类型是（）正确答案是：钢结构3．相比较来讲，钢结构最大的弱点是（）正确答案是：易于锈蚀4．相比较来讲，当承受大荷载、动荷载或移动荷载时，宜选用的结构类型是（）正确答案是：钢结构5．下列均为大跨度结构体系的一组是（）正确答案是：网壳、悬索、索膜6．通常情况下，输电线塔和发射桅杆的结构形式属于（）正确答案是：高耸结构1．钢材在冶炼和轧制过程中质量随可得到严格控制，但材质波动范围非常大。

（）正确的答案是“错”。

2．钢材质地均匀、各向同性，弹性模量大，具有良好的塑性和韧性，可近似看作理想弹塑性体。

（）正确的答案是“对”。

3．结构钢具有良好的冷、热加工性能，不适合在专业化工厂进行生产和机械加工。

（）正确的答案是“错”。

4．钢结构在其使用周期内易因温度等作用出现裂缝，耐久性较差。

（）正确的答案是“错”。

5．钢材是一种高强度高效能的材料，可以100%回收再利用，而且没有资源损失，具有很高的再循环价值。

正确的答案是“对”。

6．钢材轻质高强的特性使钢结构在跨度、高度大时体现出良好的综合效益。

（）正确的答案是“对”。

1．结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的（）正确的答案是：可靠性2．结构可靠性主要包括（）正确的答案是：安全性、适用性和耐久性3．下列均为承载能力极限状态范畴的一组是（）.正确的答案是：构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂1．钢结构设计的目的是保证结构和结构构件在充分满足功能要求的基础上安全可靠地工作。

第2章复习思考题答案1.Q235钢的应力—应变曲线可以分为哪4个阶段，可得到哪些强度指标？（1）弹性阶段。

钢材在此阶段，当荷载降为零时（完全卸载），变形也降为零（回到原点）。

Q235钢的比例极限f p≈200N/mm2,对应的应变εp≈0.1%。

（2）弹塑性和屈服阶段。

当应力超过弹性极限后，应力与应变不再成正比，应变增大加快，材料进入弹塑性阶段。

随后，应力呈锯齿状波动，甚至出现应力不增加而应变仍在继续发展的现象，卸载后试件不能完全恢复原来的长度，这个阶段称之为屈服阶段。

Q235钢的屈服点f y≈235N/mm2,对应的应变εp≈0.15%，流幅ε≈0.15%～2.5%。

（3）强化阶段。

屈服阶段之后，曲线再度上升，但应变的增加快于应力的增加，塑性特征明显，这个阶段称为强化阶段。

对应于最高点的应力为抗拉强度或极限强度fu。

（4）颈缩阶段。

到达极限强度后，试件出现局部截面横向收缩，塑性变形迅速增大，即颈缩现象。

此时，只要荷载不断降低，变形能继续发展，直至试件断裂。

2.什么叫屈强比，它对结构设计有何意义？钢材的屈服强度（屈服点）f y与抗拉强度fu的比值，称为屈强比。

屈强比是衡量钢材强度储备的一个系数。

屈强比越低，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75，合金结构钢为0.84-0.86。

屈强比愈低钢材的安全储备愈大，但屈强比过小时，钢材强度的利用率太低，不够经济；屈强比过大时，安全储备太小，且构件变形能力小。

3.什么叫塑性破坏和脆性破坏？各有什么特征？钢材在静力单向均匀拉伸下，试件破坏前有很大的塑性应变，这种破坏称为塑性破坏。

钢结构中的钢材因受各种因素的影响还会发生另一种破坏，即脆性破坏，两者的破坏特征有明显的区别。

塑性破坏是指构件产生明显的变形、应力达到材料的极限强度后而发生的破坏，破坏断口呈纤维状，色泽发暗，破坏前有较大的塑性变形，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。

钢结构原理与设计练习题第1章 绪论一、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、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ）A 、0<ZB 、0>ZC 、0≥ZD 、0=Z3、钢结构具有塑性韧性好的特点，则主要用于（ A ）。

A ．直接承受动力荷载作用的结构B ．大跨度结构C ．高耸结构和高层建筑D ．轻型钢结构4、在重型工业厂房中，采用钢结构是因为它具有（ C ）的特点。

A ．匀质等向体、塑性和韧性好B ．匀质等向体、轻质高强C ．轻质高强、塑性和韧性好D ．可焊性、耐热性好5、当结构所受荷载的标准值为：永久荷载k G q ，且只有一个可变荷载k Q q ，则荷载的设计值为（ D ）。

A ．k G q ＋k Q qB ．1.2（k G q ＋k Q q ）C ．1.4（k G q ＋k Q q ）D ．1.2k G q ＋1.4k Q q6、钢结构一般不会因偶然超载或局部荷载而突然断裂破坏，这是由于钢材具有（ A ）。

A ．良好的塑性B ．良好的韧性C ．均匀的内部组织D ．良好的弹性7、钢结构的主要缺点是（ C ）。

A 、结构的重量大B 、造价高C 、易腐蚀、不耐火D 、施工困难多8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B）A.密封性好B.自重轻C.制造工厂化D.便于拆装二、填空题1、结构的可靠度是指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。

2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。

3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。

钢结构工程施工教材答案第一章：钢结构施工概述1. 什么是钢结构工程？答：钢结构工程是利用钢材构建的建筑结构工程，具有轻质、高强、耐久等优点，被广泛应用于各种建筑中。

2. 钢结构施工的特点有哪些？答：钢结构施工具有结构构件模块化、构件制作工序多、制作精度高等特点。

3. 钢结构的组成部分有哪些？答：钢结构由钢材构成，包括钢柱、钢梁、钢槽钢、钢板等。

第二章：钢结构的基础施工1. 钢结构基础的分类有哪些？答：钢结构基础可分为板式基础、桩基础和复合基础等。

2. 钢结构基础的施工过程有哪些？答：钢结构基础施工包括场地测量、基坑开挖、石灰土处理、地基处理等工序。

3. 钢结构基础的常见施工质量验收项目有哪些？答：钢结构基础的常见施工质量验收项目包括基坑的平整度、基础底部的水平度、基础底部的承重能力等。

第三章：钢结构的制作与安装1. 钢结构的制作有哪几种方式？答：钢结构的制作方式主要包括现场焊接制作、工厂化制作和焊接结合螺栓连接方式。

2. 钢结构的安装有哪些注意事项？答：钢结构安装时需注意整体平整度、连接紧密度、垂直度等，保证结构的稳定性和安全性。

3. 钢结构施工常见质量问题及解决方法有哪些？答：常见的质量问题包括焊缝质量不过关、构件错位等，应及时发现并采取措施予以解决。

第四章：钢结构的涂装和防腐1. 钢结构的涂装目的是什么？答：钢结构的涂装可以提高结构的抗腐蚀能力、美化外观、延长使用寿命等作用。

2. 钢结构的防腐措施有哪些？答：钢结构的防腐措施包括喷涂、浸渍、热浸镀锌等方式。

3. 钢结构的涂装质量验收项目有哪些？答：涂装质量验收项目包括厚度检测、附着力检测、表面光泽度等。

第五章：钢结构的工程质量验收1. 钢结构的工程质量验收包括哪些内容？答：工程质量验收包括结构的平整度、高度尺寸、结构连接等。

2. 钢结构的质量验收标准是什么？答：国家标准GB 50017-2017《钢结构工程施工质量验收规范》为钢结构的工程质量验收提供了详细的标准和要求。

第2章钢结构的缺陷分析2.1 缺陷的概念“缺陷”一词，在现代汉语词典中解释为“残损、欠缺或不够完备的地方”。

在建筑工程中，缺陷是指由于人为的（勘察、设计、施工、使用）或自然的（地质、气候）原因，致使建筑物出现影响正常使用、承载力、耐久性、整体稳定性的种种不足的统称。

缺陷和事故均属于工程质量问题，但是两个不同的概念。

事故通常表现为建筑结构局部或整体的临近破坏、破坏和倒塌。

而缺陷仅表现为具有影响正常使用、承载力、耐久性、完整性的种种隐藏的和显露的不足。

但是，缺陷和事故又是同一类事物两种程度不同的表现，缺陷往往是产生事故的直接或间接原因，而事故往往是缺陷的质变和经久不加处理的发展。

按照严重程度，缺陷通常分为三类：（1）轻微缺陷该类缺陷不影响建筑结构的承载力、刚度及其完整性，也不影响建筑结构的近期使用。

但影响耐久性或有碍观瞻，要想消除则需要额外费用。

例如：钢板上的划痕、夹渣等。

（2）使用缺陷该类缺陷也称为非破性缺陷。

它不影响建筑结构的承载力，但却影响其使用功能，或使结构的使用性能下降。

有时还会使人有不舒适感和不安全感。

例如：钢梁较大的挠度等。

（3）危及承载力缺陷该类缺陷往往是由于材料强度不足、构件截面尺寸不够、构件残缺有伤、安装连接构造质量低劣等原因直接威胁到构件甚至整个结构的承载力和稳定性。

该类缺陷必须及时消除且需耗费巨额资金。

例如：钢结构的裂纹等。

以上三种缺陷的表现形式可能是外露的，也可能是隐蔽的，相比之下后者尤其危险，后果更加严重。

2.2 钢结构缺陷的类型及原因钢结构是由钢材组成的一种承重结构。

它的完成通常要经历设计、加工、制作和安装等阶段。

由于技术和人为的原因，钢结构缺陷在所难免，其类型及原因如下：2.2.1钢材的先天性缺陷钢材的种类繁多，但在建筑钢结构中，常用的有两类钢材：低碳钢和低合金钢。

例如：Q235，16Mn，15MnV等，钢材的种类不同，缺陷也自然不同。

钢材的质量主要取决于冶炼、浇铸和轧制过程中的质量控制。

第2章 钢结构材料1 钢材代号Q235D 的含义为 Q 为屈服强度的汉语拼音字母，235为屈服强度数值、D 为质量等级符号。

2 钢材的硬化，提高了钢材的 强度 ，降低了钢材的 塑性和韧性 。

3 当用公式σ∆≤[σ∆]计算常幅疲劳时，式中σ∆表示 工作应力幅，对焊接结构的焊接部位min max σσσ-=∆，对于非焊接部位min max σσσk -=∆。

4 钢材的两种破坏形式为 塑性破坏 和 脆性破坏 。

5 钢材的设计强度等于钢材的屈服强度fy 除以 抗力分项系数γR 。

6 钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材 单向拉伸的屈服极限。

7 按 脱氧方法 之不同，钢材有镇静钢和沸腾钢之分。

8 钢材的Cv 值与温度有关，在-20ºC 或在-40ºC 所测得的Cv 值称 低温冲击韧性 。

9 随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为 时效硬化 。

10 通过标准试件的一次拉伸试验，可确定钢材的力学性能指标为：抗拉强度fu 、 和 屈服极限fy 和伸长率δ 。

11 钢材设计强度f 与屈服点fy ，之间的关系为 R y f f γ= 。

12 韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中 吸收能量 的能力，亦即钢材抵抗 冲击 荷载的能力。

13 对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制 C 的含量不超过规定值0.2%。

14 在疲劳设计时，经过统计分析，把各种构件和连接分为 8 类，相同应力循环次数下，类别越高，容许应力幅越 低 。

15 衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为 冲击韧性 。

它的值越小，表明击断试件所耗的能量越 少 ，钢材的韧性越 差 。

16 钢中含硫量太多会引起钢材的 热 ；含磷量太多会引起钢材的 冷 。

17 钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入 塑性 状态，发生的破坏为 脆性 破坏。