第二章 钢结构的材料
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钢结构施工技术指导手册第一章概述1.1 本手册目的本手册旨在系统介绍钢结构施工技术,包括材料选择、施工工艺、质量控制等方面的知识,为施工人员提供理论指导和实践经验,确保钢结构工程施工的安全、质量和效率。
1.2 钢结构施工概述钢结构具有高强度、轻量化、施工周期短等特点,广泛应用于工业厂房、桥梁、体育馆等建筑领域。
其施工过程相对复杂,需要特殊的施工工艺和技术支持。
第二章钢结构材料及构件2.1 钢材选用钢结构主要采用碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢等材料。
对于不同的工程要求,需根据材料的力学性能、耐腐蚀性能等特点进行合理选择。
2.2 钢结构构件钢结构构件包括梁、柱、桁架等,其制作需要满足强度、刚度和稳定性的要求。
施工人员需了解构件的制作工艺、质量控制及安装要求。
第三章钢结构施工工艺3.1 拼装施工钢结构构件通常在工厂预制,然后在现场进行拼装。
施工人员需掌握合理的拼装顺序、连接方法和施工工艺,以确保结构的安全和稳定。
3.2 起吊安装起吊是钢结构施工的关键环节,需严格按照起吊方案操作,并配备专业起重设备和人员,确保起吊安全和顺利进行。
3.3 焊接工艺钢结构连接一般采用焊接方式,施工人员需熟悉不同材料的焊接工艺、焊缝形式和质量检测要求,确保焊接连接的牢固和密封。
3.4 防腐处理钢结构对外部环境要求较高,施工完毕后需进行防腐处理。
施工人员需了解不同防腐涂料的选用和施工方法,确保钢结构的长期使用性能。
3.5 安全施工钢结构施工涉及高空作业、大型设备操作等危险环节,施工人员需严格遵守安全操作规程,做好现场防护工作。
第四章施工质量控制4.1 材料检验在材料进场前,需对钢材、焊材等进行检验,严格控制材料质量,确保施工材料符合设计要求。
4.2 焊接质量控制焊缝质量对钢结构安全性影响较大,对焊接工艺参数、焊接工艺进行严格控制,同时进行焊缝的无损检测,确保焊接质量。
4.3 结构安装质量结构安装过程中,需对吊装、连接、固定等工序进行质量监控,确保结构连接牢固、稳定。
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(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。
钢结构制造手册钢结构制造手册第一章:钢结构制造概述1.1 钢结构制造的定义钢结构制造是利用钢材进行构建建筑及其他工程结构的过程。
它包括设计、制造、加工和安装等环节。
1.2 钢结构制造的优势钢结构制造具有以下优势:强度高、耐久性强、施工速度快、可重复利用、环保等。
这些优点使得钢结构制造在许多工程中得到广泛应用。
1.3 钢结构制造的工艺流程钢结构制造的工艺流程包括:图纸设计、材料采购、加工制造、质量控制和安装等一系列环节。
每个环节都具有其特定的要求和流程。
第二章:钢结构材料2.1 钢结构常用材料钢结构常用的材料包括钢管、钢板、钢梁、钢柱等。
每种材料具有不同的特性和适用范围,需要根据具体工程的要求进行选择。
2.2 钢结构材料的标准和规范钢结构材料的标准和规范是保证钢结构质量的重要依据。
常见的标准有国家标准、行业标准和企业标准等。
在材料采购过程中,需要按照相关标准进行选材和验收。
第三章:钢结构制造工艺3.1 钢结构制造设备钢结构制造需要使用一系列专业设备,包括钢材切割机、焊接机、钢筋连接机等。
这些设备可以提高制造效率和质量。
3.2 钢结构制造工艺步骤钢结构制造的工艺步骤包括:材料准备、切割加工、焊接装配、表面处理和质量检查等。
每个步骤都需要严格操作,以确保制造质量。
第四章:钢结构安装4.1 钢结构安装前的准备工作钢结构安装前需要进行场地勘察、基础施工、预制构件的运输等准备工作。
这些工作的精细程度直接影响到后续安装的顺利进行。
4.2 钢结构安装步骤钢结构安装的步骤包括:主体安装、次要构件安装、节点连接和焊接加固等。
每个步骤都需要按照相关标准和规范进行操作。
第五章:钢结构质量控制5.1 钢结构制造质量控制钢结构制造质量控制包含原材料质量控制、制造过程质量控制和最终产品质量控制。
每个环节都需要严格控制,以确保最终产品质量稳定。
5.2 钢结构安装质量控制钢结构安装质量控制包括安装过程的控制和验收两部分。
安装过程中需要检查安装工艺和连接方式,验收则需要检查安装质量是否符合设计要求。
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前言
第一章绪论.
第一节钢结构的特点和应用
第二节钢结构设计要求与设计方法
第三节钢结构的发展方向
第四节本课程的主要内容、特点和学习方法
思考题
第二章钢结构的材料
第一节钢结构对材料的要求
第二节钢材的塑性破坏和脆性破坏
第三节钢材的主要性能
第四节影响钢材性能的因素
第五节钢材的疲劳
第六节钢材的种类和规格
思考题
钢结构基本原理第二版(沈祖炎著):内容简介
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钢结构基本原理第二版(沈祖炎著):图书目录
本书主要依据国家标准《钢结构设计规范》(GB 50017--)编写。
全书共分七章,基本内容包括绪论、钢结构的材料、钢结构的'连接、轴心受力构件、受弯构件设计、拉弯压弯构件和钢结构最新技术。
第二章 钢结构的材料 返回§2-6 建筑钢的种类、规格和选用2.6.1 建筑用钢的种类我国的建筑用钢主要为碳素结构钢和低合金高强度结构钢两种,优质碳素结构钢在冷拔碳素钢丝和连接用紧固件中也有应用。
另外,厚度方向性能钢板、焊接结构用耐候钢、铸钢等在某些情况下也有应用。
一、碳素结构钢按国家标准《碳素结构钢》GB/T700生产的钢材共有Q195、Q215、Q235、Q255和Q275种品牌,板材厚度不大于16mm 的中,塑性、韧性均较好。
该牌号钢材又根据化学成分和冲击韧性的不同划分为A 、B 、C 、D 共4个质量等级,按字母顺序由A 到D ,表示质量等级由低到高。
除A 级外,其它三个级别的含碳量均在0.20%以下,焊接性能也很好。
因此,规范将Q235牌号的钢材选为承重结构用钢。
Q235钢的化学成分和脱氧方法、拉伸和冲击试验以及冷弯试验结果均应符合表2.6.1、2.6.2和2.6.3的规定。
代表沸腾钢,“b”代表半镇静钢,符号“Z”和“TZ”分别代表镇静钢和特种镇静钢。
在具体标注时“Z”和“TZ”可以省略。
例如Q235B 代表屈服点为235N/mm2的B 级镇静钢。
在冷弯薄壁型钢结构的压型钢板设计中,如由刚度条件而非强度条件起控制作用时,也允许采用Q215牌号的钢材,可参考本书第9章单层厂房钢结构的有关内容。
二、低合金高强度结构钢按国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591生产的钢材共有Q295、Q345、Q390、Q420和Q460等5种牌号,板材厚度主要依靠添加少量几种合金元素来达到,合金元素的总量低于5%,故称为低合金高强度钢。
其中Q345、Q390和Q420均按化学成分和冲击韧性各划分为A、B、C、D、E共5个质量等级,字母顺序越靠后的钢材质量越高。
这三种牌号的钢材均有较高的强度和较好的塑性、韧性、焊接性能,被规范选为承重结构用钢。
这三种低合金高强度钢的牌号命名与碳素结构钢的类似,只是前者的A、B级为镇静钢,C、D、E级为特种镇静钢,故可不加脱氧方法的符号。
第一章 绪论选择题( )1、大跨度结构应优先选用钢材,其主要原因是A 、钢结构具有良好的装配性;B 、钢材接近均质等向体,力学计算结果与实际最符合;C 、钢材的韧性好;D 、钢材的比重与强度之比小于混凝土等其它材料。
填空题1、钢材有哪些主要特点?结合这些特点,相应有哪些合理的应用范围?2、高效钢材包括哪些种类?第二章 钢结构的材料选择题( )1、钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由 等于单向拉伸时的屈服强度决定的。
A 、最大主拉应力1σ;B 、最大剪应力max τ;C 、最大主压应力3σ;D 、折算应力eq σ。
( )2、钢材的设计强度是根据 确定的。
A 、比例极限;B 、弹性极限;C 、屈服强度;D 、极限强度。
( )3、某构件发生了脆性破坏,不经检查可以肯定下列问题中 对该破坏无直接影响。
A 、钢材的屈服点过低;B 、构件的荷载增加速度过快;C 、存在冷加工硬化;D 、构件有构造原因引起的应力集中。
( )4、Q235钢按照质量等级分为A 、B 、C 、D 四级,由A 到D 表示质量由低到高,其分类依据是 。
A 、冲击韧性;B 、冷弯试验;C 、化学成分;D 、伸长率。
( )5、普通碳素钢强化阶段的变形是 。
A 、完全弹性变形;B 、完全塑性变形;C 、弹性成分为主的弹塑性变形;D 、塑性成分为主的弹塑性变形。
( )6、钢材中S 的含量超过规定标准, 。
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。
( )7、钢材屈服点f y 的高低反映了材料 。
A 、受静载时的最大承载能力;B 、受静载时的最大变形能力;C 、受动载时的最大承载能力;D 、受静载、发生塑性变形前的承载能力。
( )8、金属M n 可提高钢材的强度,对钢材的塑性 ,是一种有益的成分。
A 、提高不多;B 、提高较多;C 、降低不多;D 、降低很多。
( )9、钢材内部除含有F e 、C 外,还含有有害元素 。
钢结构的主要材料和配件1. 引言钢结构是指以钢材为主要构造材料,通过一定的连接方式组成的结构体系。
钢结构具有重量轻、刚度高、抗震性能好等优点,广泛应用于建筑、桥梁、塔架等工程领域。
本文将重点介绍钢结构的主要材料和配件,包括钢材、连接件、保护材料等。
2. 钢材钢结构的主要材料是钢材。
钢材是由铁和一些合金元素经过冶炼、铸造、轧制等工艺加工而成的材料。
钢材具有高强度、耐腐蚀、可塑性好等优点,适用于承受各种荷载和力度的要求。
2.1 碳素钢碳素钢是一种含有碳元素的钢材,具有较高的强度和硬度。
常见的碳素钢有Q235、Q345等。
碳素钢适用于普通建筑结构、桥梁等工程。
2.2 高强度钢高强度钢是一类强度较高的钢材,具有较好的抗拉强度和抗压能力。
常见的高强度钢有Q390、Q420、Q460等。
高强度钢适用于大跨度、大荷载的结构。
2.3 不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的钢材,能在潮湿、腐蚀环境下长期使用而不生锈。
不锈钢适用于具有特殊要求的建筑和设备。
3. 连接件连接件是将钢材连接成一体的元件,用于传递载荷和保证结构的稳定性。
常见的连接件有螺栓、焊接、铆接等。
3.1 螺栓连接螺栓连接是将螺栓穿过连接板和钢材孔洞,在两侧加紧螺母,通过螺纹力将钢材牢固连接在一起。
螺栓连接具有拆卸性好、适用范围广的特点。
3.2 焊接连接焊接连接是通过将钢材加热至熔化状态,使其相互融合而形成连接。
焊接连接具有承载能力强、连接牢固的特点。
3.3 铆接连接铆接连接是通过将铆钉穿过连接板和钢材,通过压力使铆钉两侧形成头部,将钢材连接在一起。
铆接连接具有承载能力强、适用于高温、高湿环境的特点。
4. 保护材料保护材料用于保护钢结构材料免受腐蚀、氧化等损害,延长其使用寿命。
4.1 防腐涂料防腐涂料是一种能够阻隔空气、水和腐蚀介质接触钢材表面的涂层。
常见的防腐涂料有环氧涂料、氟碳漆等。
4.2 防火涂料防火涂料是一种能够在火灾时起到阻隔和减缓火势传播的涂料。
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、Q420C.Q235,Q295,Q345,Q420 D.Q235,Q275,Q295、Q3902、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 uB.屈服点f yC.伸长率δD.弹性模量E6、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/mm210、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)。