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河海大学钢结构知识点（最终得94分）填空十道题30分选择十道题10分计算45分（焊缝，螺栓，受压构件）简答15分（3道）第一章绪论钢结构定义：由型钢、钢板或钢索等为主要受力构件，采用焊接、螺栓等连接方式建造的工程结构钢结构特点：1、可靠性高2、材料强度高、结构自重轻3、塑性、韧性好4、制作与安装工业化程度高、施工周期短5、密闭性能好6、耐腐蚀性差7、耐热性较好，耐火性差8、低温冷脆倾向钢结构应用范围：1.大跨度空间结构2.高层建筑3.工业建筑4.轻型结构5.高耸结构6.活动式结构(应用水利工程)7.可拆卸或移动结构8.容器和大直径管道9.抗震要求高的建筑10.急需早日交付使用的工程11.特种结构结构设计的目的：钢结构满足可靠性必须具备的功能：1.安全性：结构在正常施工和正常使用条件下，承受可能出现的各种作用的能力，以及偶然事件发生时，仍保持必要的整体稳定性的能力2.适用性：结构在正常使用条件下满足良好的工作性能3.耐久性：结构在正常维护条件下具有足够的耐久性能结构的安全性、适用性、耐久性总称为结构的可靠性结构设计的目的是：在满足可靠性的前提下，做到可持续发展、技术先进、经济合理和确保质量设计方法：1.概率极限状态设计法两种极限状态：a)承载能力极限状态（强度，稳定问题。
荷载及材料使用设计值）b)正常使用极限状态（刚度问题。
荷载和材料使用标准值）荷载设计值大于标准值（乘荷载分项系数），材料相反2.容许应力设计法（使用荷载标准值。
疲劳设计采用容许应力法，其他采用概率极限状态设计法）结构安全等级：一级：重要工业和民用建筑二级：一般工业和民用建筑三级：次要建筑物钢结构连接以破坏强度而非屈服作为承载能力极限（非设计）关于疲劳：焊接件存在残余应力，故抗疲劳性能差根据荷载形式分类：常幅疲劳、变幅疲劳疲劳计算采用容许应力幅法，故荷载采用标准值，不乘动力系数疲劳强度与钢材种类无关第二章塑性破坏：构件产生明显的变形并断裂破坏应力超过屈服强度f y，并达到抗拉强度f u脆性破坏：破坏前无明显变形破坏应力小于屈服强度f y钢结构设计取屈服强度f y作为强度极限承载力指标三个基本机械性能指标：屈服强度f y（E=0）、抗拉强度f u、伸长率δ（反映塑性变形能力）影响可焊性的因素：含碳量、碳当量、板厚、钢材屈服强度（均与焊接难度正相关）影响钢材性能的主要因素（钢材的转脆因素）：1.化学成分的影响（转脆因素：CSPON含量过高）增加碳含量，钢材强度提高，但塑性、韧性、冷弯性能、可焊性、抗腐蚀能力下降低碳钢（C＜0.25%）；中碳钢；高碳钢（C＞0.6%）有利元素：锰、硅，（二者作为脱氧剂，并提高强度）硅过量：塑性、韧性、抗腐蚀能力、可焊性下降锰过量：可焊性下降有害元素：硫、磷，（二者降低塑性、韧性、可焊性）氮磷太多导致冷脆氧硫太多导致热脆2.钢材生产过程的影响（转脆因素：沸腾钢和厚钢板比镇静钢和薄钢板脆）①浇筑：镇静钢（气泡少，强度、塑性↑）、沸腾钢（气泡多，冲击韧性、抗冷脆性能、抗疲劳性能↓）②轧制：使得钢材组织密实，强度、韧性↑③热处理：淬火（强度硬度↑塑性韧性↓），正火，回火（脆性↓）3.温度的影响（转脆因素：低温、高温）200℃以内无变化高温：250℃左右：抗拉强度↑，塑性韧性↓，易脆性破坏，氧化膜呈蓝色，称“蓝脆”，应避免在蓝脆温度热加工超过300℃：屈服强度↓、抗拉强度↓，塑性↑低温冷脆：强度↑，塑性、韧性↓4.冷加工硬化和时效硬化的影响（转脆因素：冷作硬化和时效硬化）冷加工硬化：强度↑，塑性、韧性↓时效硬化（随时间增长）：强度↑，塑性、韧性↓5.复杂应力状态的影响（转脆因素：同号主应力）同号三向应力发生脆性破坏（趋向），但由于钢材塑性较好，不影响静力极限承载力6.应力集中的影响（转脆因素：同号空间拉应力）同号应力约束塑性变形，最终脆断不影响静力极限承载力，但负温或动载下易脆断7.荷载作用速度的影响（转脆因素：动荷载）加荷过快脆断钢的种类：1.按化学成分：碳素钢、合金钢（钢结构常用：碳素结构钢、低合金高强度结构钢）合金含量：低合金钢（≤5%）、中合金钢、高合金钢（＞10%）2.按脱氧程度：镇静钢、沸腾钢、半镇静钢、特殊镇静钢碳素结构钢Q235BF的含义：屈服强度为235MPa的B级沸腾钢碳素结构钢的表达方式：屈服点的字母Q+屈服强度值+质量等级（A、B、C、D、E，E最好，Q235没有E）+脱氧方法符号（F、B、Z、TZ）钢结构主要钢材：热轧钢板、热轧型钢、冷成型薄壁型钢优先使用型钢热轧型钢：角钢、槽钢、工字钢、H型钢角钢表示方法：“∟”后加“长边×短边×厚度”(不等边角钢)加“边长×厚度”(等边角钢)H型钢与工字钢相比：翼缘宽，等厚度，分布更合理，抗弯刚度大，用钢量少第三章钢结构连接钢结构的连接方法：焊缝连接（最主要）、螺栓连接、铆钉连接焊接特点：优点：1.构造简单2.节约钢材3.不削弱截面4.施工快速5.连接的密闭性好，刚度大缺点：1.焊缝热影响区内钢材变脆2.产生焊接残余应力、残余变形3.低温冷脆问题不同强度构件焊接，焊条与低强度一方适应：Q235和Q345钢的构件焊接，采用E43螺栓连接特点：优点：1.施工简单，装拆方便2.高强螺栓连接紧密、耐疲劳，受动载可靠缺点：1.开孔截面削弱2.拼装对孔，增加工作量3.需要搭接或拼接板、角钢等连接件，费料焊接方法：1.电弧焊（主要）2.电阻焊3.熔嘴电渣焊药皮的作用：1.稳定电弧；2.形成保护气体和熔渣，防止氧、氮使钢材变脆；3.合金元素改善焊缝力学性能按焊缝构造分类：对接焊缝、角焊缝质量检验：焊缝分为三级，I、II级需要外观检查和超声波探伤，III级只需外观检查对接焊缝为III级时强度比焊件低，须验算对接焊缝传力特点：直接、平顺，无显著应力集中，受力性能良好侧焊缝：强度低，塑性好端焊缝：应力集中严重，强度高，塑性差hf过小：热量小，冷却快焊缝易产生裂纹不易焊透hf过大：薄焊件易烧穿或咬边，热影响区大，残余应力和残余变形，易脆裂焊接残余应力成因：不均匀温度场导致焊件不均匀的膨胀和收缩残余应力种类：纵向残余应力、横向残余应力、沿厚度方向的残余应力残余应力对静力承载能力无影响减小焊接残余应力和残余变形的方法：1.合理的焊缝设计（焊缝尺寸适当、焊脚尺寸不宜过大，宜用细长焊缝；焊缝不宜集中）2.合理安排焊接及制造工艺普通螺栓传递剪力机理：栓杆受剪，孔壁承压摩擦型高强螺栓工作机理：受剪螺栓破坏的五种形式（后两种可以不用计算直接解决）：1.螺栓剪断（板厚，螺栓细）2.钢板孔壁挤压破坏（板薄，螺栓粗）3.钢板拉断（板开孔，截面削弱）4.端部钢板剪坏（螺栓端距过小，不小于2d即可）5.螺栓弯曲破坏（板厚，螺栓细长，总厚度不大于5d即可）10.9级高强度螺栓的含义：10表示热处理后最低抗拉强度为1000。
