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钢结构知识点

第一、二章节

1.简述钢结构的特点?

答:1.钢材强度高,结构重量轻

2.材质均匀,塑性和韧性好

3.便于工业化生产,施工周期短

4.密闭性好

5.具有一定的耐热性,但防火性能较差

6.耐腐蚀性差

7.容易产生噪声

8可能发生脆性断裂

9.稳定问题突出

2.简述Q235钢的破坏过程,并在应力-应变曲线中标明主要参数?

答:破坏过程为由弹性阶段到弹塑性阶段,塑性阶段,强化阶段,颈缩阶段

3.钢材的力学指标包括哪几项?

答:抗拉强度fu,伸长率,屈服点,冷弯180度,常温冲击韧性指标Akv

4.解释概念:强度,塑性,韧性,冷弯性能,冲击韧性?

答:强度:材料受力时抵抗破坏的能力

塑性:材料所承受的应力在超过屈服点后能产生显著变形而不立即断裂的性能

韧性:材料在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力

冷弯性能:钢材在常温下,经过冷加工发生塑性变形后,抵抗产生裂纹的能力

冲击韧性:材料受到冲击荷载,在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力

6.说明设计时静力承载力的指标依据,为什么这样规定?

答:采用屈服点作为指标依据

原因:1.因为屈服点和比例极限很接近,所以可以认为它是钢材弹性工作和塑性工作的分界点。到达屈服点后,塑性变形很大,极易察觉,可以及时处理,使结构不发生突然破坏。

2.屈服点之后,钢材仍可以继续承载,到达抗拉强度后才发生破坏,这样钢材就有极大的强度储备,所以一般钢材结构极少发生塑性破坏。

7.钢板中为什么薄板性能优于厚板,钢材屈服强度与厚度有关系吗?

答:(1)因为薄板经过数次轧制,在压力作用下,钢中的小气孔,裂纹,疏松等缺陷可以焊合,使金属颗粒变细,组织致密,所以比厚板有更好的性能

(2)屈服强度与厚度没有关系,因为屈服强度是按照规范测定的

9.解释概念:应力集中,残余应力,冷加工硬化和时效硬化,蓝脆,冷脆,热脆?

答:应力集中:材料在有缺陷或者截面变化附近,应力线弯曲而密集,出现高峰应力的现象残余应力:钢材在冶炼,轧制,焊接热矫形等过程中,由于不均匀的热过程引起的,在这些因素消失后后仍然残留在钢材中的内力

冷加工硬化:经过冷加工的钢材其屈服强度提高而塑性和韧性逐渐降低的现象

时效硬化:钢材经过冷加工后,随时间的延长钢的屈服强度和抗拉强度逐渐提高,塑性和韧性逐渐降低的现象

蓝脆:温度达到250℃附近时,钢表面氧化膜呈蓝色,钢的塑性和韧性下降,在此温度加工时可能产生裂缝

冷脆:材料因为温度降低,而导致冲击韧性变弱的现象

热脆:钢材在某一高温区间(如400—550℃)和应力作用下长期工作,会使冲击韧性明显下降的现象称为热脆性

10.三向或者双向拉应力场为什么容易引起脆性断裂?

答:因为此时材料中的剪应力很小,不易引起钢材晶粒的滑移,因此在到达一定破坏强度时,不会发生较为明显的变形,所以引发脆性断裂

11.钢结构材料的破坏形式有哪几种?各具有怎样的破坏特点?

答:破坏形式有塑性破坏和脆性破坏两种

塑性破坏特点是在破坏时,材料发生了明显的变形

脆性破坏特点是在破坏时,材料不发生明显的变形,破坏几乎没有预兆,突然发生

12.简述钢材脆性断裂的主要因素?如何避免出现脆性断裂?

答:影响因素有应力状态,低温和钢材质量

避免方法:1.注意改善结构的形式,降低应力集中程度

2.尽量避免和减少残余应力

3.选用冷脆转变温度低的钢材

4.尽量采用薄钢板

5.避免突然荷载和结构的损伤

13.应力集中容易引起脆性断裂的原因?

答:应力集中时导致剪应力较小,而最大主应力在达到屈服强度以前就引发脆性断裂

14.什么是疲劳破坏?简述疲劳破坏的发展活成以及影响疲劳强度的主要因素?

答:疲劳破坏是钢材经过多次循环往复荷载的作用,虽然平均应力低于抗拉强度甚至低于屈服点也会发生断裂的现象

主要影响因素:(1)构件的构造和连接形式

(2)荷载的循环次数

(3)荷载引起的应力状况

15.解释钢材牌号的含义:Q235BF,Q235-D,ZG230-450,20MnTiB

答:第一个表示屈服强度为235MPa,质量等级为B的沸腾钢

第二个表示屈服强度为235MPa,质量等级为D的镇静钢

第三个表示屈服强度为230MPa,抗拉强度为450MPa的铸钢

第四个表示平均含碳量为0.2%,合金元素Mn和Ti的含量不超过1.5%的低合金结构钢18.选择钢材时需要考虑哪些因素?

答: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

第三章思考题

1. 简要说明结构设计所采用过的方法。《钢结构设计规范》主要采用何种设计方法?其中的疲劳设计采用何种方法?

答1.容许应力设计法2半概率半经验极限状态设计法3概率极限状态设计法。规范采用以概率论为基础的一次二阶矩极限状态设计法,严格来说是一种近似的概率极限状态设计法。疲劳强度计算采用容许应力幅法。

2.结构可靠性的含义是什么?它包含哪些功能要求?什么是结构的可靠度?可靠指标的含义?如何确定结构的可靠指标?

答结构或构件的安全性,适用性,耐久性通称可靠性。

功能要求1能承受施工期和使用期内可能出现的各种作用(安全性)2在正常使用时具有良好的工作性能(适用性)3具有足够的耐久性(耐久性)4在偶然事件发生时及发生后,能保持必要的整体稳定性(安全性)

可靠度是指结构或构件在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率。

可靠指标的含义为课本上公式。

目标可靠指标应根据结构构件的重要性,破坏性质及失效后果用优化方法分析确定

2. “作用”和“荷载”有什么区别?影响结构可靠性的因素有哪些?

作用是指使结构产生内力,变形,应力,应变的所有原因,分为直接作用(荷载)和间接作用。荷载为作用中的直接作用,为施加在结构上的集中力或分布力。间接作用指引起结构外加变形和约束变形的原因。

因素是各种荷载的取值,材料的力学性能,结构的几何参数,抗力的计算模式。

3. 什么是结构的极限状态?结构的极限状态是如何分类的?

当整个结构或结构的一部分超过超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。

分为承载能力极限状态,正常使用极限状态。

4. 荷载标准值,荷载设计值有何区别?如何应用?

荷载标准值分为永久荷载标准值和可变荷载标准值。其中永久荷载标准值指对结构自重通常可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定,相当于取其分布的均值。可变荷载的标准值是结构使用期内可能出现的最大荷载值。

荷载设计值为荷载标准值与荷载分项系数的乘积。

应用:计算结构构件的强度或稳定性以及连续的强度时,采用荷载设计值。计算疲劳和变形时应采用荷载的标准值。

5. 试述疲劳强度,应力幅,应力比的含义,并绘图说明各种类型的应力循环。

疲劳强度:经过一定的应力循环次数,钢材发生疲劳破坏,应力循环中的最大应力称作疲劳强度。

应力幅:在应力循环中,最大拉应力与最小拉应力的代数差称为应力幅。

应力比:在应力循环中,绝对值最小的应力与绝对值最大的应力之比,称为应力比,也称应力循环特性。

各种类型的应力循环图:见书P41图3-2。

第四章

1简述常用的焊接方法和各自的优缺点

答:一,手工电弧焊;优点:设备简单,操作灵活,适应性强;缺点:生产效率低,劳动条件差,焊接质量取决于焊工的技术水平,质量波动大。

二,埋弧焊;优点:供给焊缝金属必要的合金元素,改善焊缝质量;缺点:主要适用于水平焊接,对坡口的加工和装配有严格的要求,不适用于焊接厚度小于1mm的薄板。

三,气体保护焊;优点:电弧加热集中,焊接速度快,熔化深度大,焊接强度高,由于电弧并不埋于焊药中,焊缝位置有偏斜时容易被发现并及时纠正;缺点:熔融金属容易飞溅,寒风表面较粗糙。

2简述焊缝有效截面的确定方法

答:一,对接焊缝:A=t*lw,t为对接连接中,连接件的最小厚度,T形连接中腹板的厚度,lw 为对接焊缝的计算长度,采用引弧板时,为实际长度,未采用引弧板时,为计算长度减2t (起弧,落弧各减t)。

二,角焊缝:A=helw,he为角焊缝的有效厚度,直角焊缝为0.7倍的最小焊脚尺寸,lw为计算长度,有引弧板时为实际长度,未加引弧板时要减去两倍最小焊脚尺寸。

3.简述角焊缝焊脚尺寸的确定方法

答:最小焊脚尺寸为,为较厚焊件的厚度(mm),对于自动焊,最小焊脚尺寸可减少1mm,对于T形连接的单面角焊缝应增加1mm,当焊缝厚度小于等于4mm时,最小焊脚尺寸与焊件厚度相等。

最大焊脚尺寸为,为较薄焊件的厚度,贴边焊时,最大角焊缝应满足t能够满足>6mm时,应取最大焊脚尺寸等于t-(1~2)mm;当焊件边缘厚度t<=6mm时,可取最大焊脚尺寸<=t;焊脚尺寸能够满足大于等于最小焊脚尺寸,小于等于最大焊脚尺寸。

5.简述焊接残余应力的类型和产生焊接残余应力的原因

答:纵向焊接残余应力:焊接时在焊件上形成了一个温度分布很不均匀的温度场;焊件的自由变形受到阻碍;施焊时在焊件上出现了冷塑和热塑区。

横向焊接残余应力:焊缝纵向收缩,使两块钢板趋向于形成反方向的弯曲变形;焊缝在施焊过程中冷却时间不同,先焊的焊缝已经凝固,具有一定强度,会阻止后焊焊缝在横向自由膨胀

沿厚度方向的焊接残余应力:后钢板进行焊接时,焊缝与钢板接触面和焊缝与空气接触面散热较快而先冷却,内部焊缝后冷却,后冷却的焊缝收缩变形受到外面已冷却焊缝的阻碍,产生中间受拉,四周受压的应力状态。

6.焊接残余应力对结构工作性能的影响

答:对结构静力强度无影响;

使结构(构件)的刚度降低

使结构的稳定性降低

使结构的疲劳强度降低

加剧了低温冷脆的危险

8.简述减小焊接残余应力和焊接残余变形的主要措施

答:一,设计措施

尽量减少焊缝的数量和尺寸

焊缝尽可能对称分布,使连接尽量平滑

避免焊缝过分集中或多向焊缝相交于一点

搭接连接中搭接长度应不小于5倍最小厚度及25mm

焊缝布置在焊工便于施焊的位置

二,焊接工艺

采用合理的焊接顺序和方向

先焊收缩量较大的焊缝,后焊收缩量较小的焊缝

反变形法

预热,后热

高温回火

用头部带小圆弧的小锤轻击焊缝,使焊缝得到延展

9.摩擦型和承压型高强螺栓传力机理有何不同

答:摩擦型:靠摩阻力传递荷载

承压型:通过螺栓杆和孔壁受压传递荷载

11、简述螺栓的常见布置形式和需要考虑因素。

布置形式:并列多用传力性连接;错列多用缀连性连接

考虑因素:受力要求:端距过小,钢板有剪断可能;边距过小,构件有沿折线或直线破坏的可能;构造要求:当螺栓距及线距过大,潮气易侵入缝隙造成腐蚀;施工要求:保证一定空间,便于转动螺栓扳手。

12、简述螺栓连接的破坏形式和避免破坏发生所采取的措施。

剪力螺栓破坏形式:1螺栓杆被剪坏2较薄连接板被挤压破坏3板件拉(压)坏4板件端部被剪坏5螺栓杆受弯破坏6块状拉剪破坏。

措施:前三种通过计算给以保证;4,5以采取构造措施加以避免如:栓杆直径不应大于5d;最后一种亦采用构件计算予以保证;

13 、如何确定单个螺栓承载力?基本假定是什么?

单个螺栓承载力包括单个抗剪螺栓承载力,单个螺栓承压承载力,通过比较二者大小,取较

小值采用。

基本假定:1假定剪应力在螺栓杆截面上均匀分布;2假定计算承压面在直径面上,且应力均匀分布。

14、如何确定摩擦面数

连接件之间的结合面就是摩擦面,连接件之间接触面数即摩擦面。

17、简述影响摩擦型高强螺栓承载力的主要因素。

答:由公式Nbv=0.9nfuP;影响因素有:摩擦面数,预压力大小,以及连接构件的材料及接触面的表面处理。

第五章

1.轴心受压构件和轴心受拉构件相比,验算内容有何不同?

无孔洞等削弱的轴心受拉构件,轴心力作用使截面产生均匀拉应力,当应力超过刚材的屈服强度时由于构件的塑性变形的发展,使结构实际的变形过大,以致不符合承载的要求,因此受拉构件应按照强度检验。

轴心受压构件的受力性能与受拉构件不同,除构件很短及有孔隙削弱时可能发生破坏从而按强度验算公式计算外,大多数由整体稳定控制其承载力,主要验算其稳定性。

2.对于轴心受拉构件,为什么也有长细比限值要求?

长细比过大会使构件在使用过程中由于自重发生挠曲,在动力荷载下会发生振动,在运输过程中发生弯曲,因此设计时应使长细比不超过规定的容许长细比。

3.轴心受压构件整体可能有哪几种失稳形式?主要影响因素有哪些?规范中如何处理各种失稳形式的计算?

1.弯曲屈曲

2.弯扭屈曲

3.扭转屈曲

主要影响因素有截面的形式与尺寸、杆的长度、杆端的连接条件。

4.简述确定轴心受压构件承载力的3种计算准则,并说明《钢结构设计规范》(GB50017-2003)采用的是何种方法?

(1)压屈准则:当理想轴心压杆的轴力增大到某一数值时,弹性或非弹性应变将导致压杆丧失原状、失去直线状态平衡,这种现象就称为压屈,以此来确定临界力的准则称为压屈准则。

(2)纤维压屈准则:以有初弯曲和初偏心等缺陷的压杆为计算模型,把截面边缘纤维应力达到屈服视为承载能力的极限,称为边缘屈服准则。

(3)压溃准则:当实际压杆所受的轴力增大到某一数值时,巨大的弯曲变形会使结构丧失承载能力,这种现象称为压溃。

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)采用的是压屈准则。

6.简述实腹式轴心受压构件的设计步骤

1.假定构件长细比,再根据截面分类、钢材牌号、λ值,查出相应的稳定系数φ,求出所需要截面积

2.求绕两主轴方向所需的回转半径,求出所需的轮廓尺寸

3.根据所需的A,h,b,并考虑局部稳定与构造要求,初选截面尺寸,适当调整h或b,必要时可重新假定λ ,使得板厚取的恰当

4.对构件进行刚度、整体稳定、局部稳定验算。如有孔洞削弱还应验算净截面强度。

7.说明确保局部稳定的原则与方法,若腹板不能满足局部稳定要求,应如何处理?

(1)等稳定性原则:板件的局部屈曲临界应力应大于或等于构件的整体稳定临界应力。(2)等强度原则:板件的局部屈曲临界应力应大于或等于钢材的屈服点。

工字形:

翼缘:b'/t≤(10+0.1λ)√235/fy

腹板:h0/tw≤(25+0.5λ)√235/fy

若腹板不能满足局部稳定要求时,可以加厚腹板或按腹板屈曲后有效截面计算。

8.格构式压杆整体稳定计算为什么采用换算长细比?

柱绕虚轴发生弯曲失稳时,由构件弯曲产生的横向剪力由比较柔弱的缀材承担,剪切变形较大导致构件产生较大的附加变形,对临界应力的影响不可忽略,用换算长细比代替原长细比就可以考虑缀材变形的不利影响。

第六章

1. “截面塑性发展系数”和“截面形状发展系数”有何区别和联系?

截面形状系数F是塑性净截面模量Wpn与净截面模量Wn的比值,F仅与截面的几何性质有关,而与材料的性质无关。塑性发展系数r是小于F 的一个系数,在计算梁的抗弯刚度时,为考虑塑性截面发展,有限度的利用塑性,将Wn乘以塑性发展系数r来实现。P143 4.对梁进行验算,何时采用毛截面特性,何时采用净截面特性?

对梁进行抗剪强度和刚度验算时采用毛截面特性,进行抗弯强度和整体稳定性验算时采用净截面特性。

5.试说明需要验算局部承压强度的条件。

当梁承受固定集中荷载处无加劲肋、或承受移动荷载作用时,需要验算局部承压强度。6.简述钢梁刚度的验算方法。

梁的刚度计算就是限制其在荷载作用下的挠度不超过限值。v≤【v】(挠度容许值依据附表使用)

7.说明梁整体失稳的形式和影响失稳的主要因素。

影响梁失稳的主要因素有:梁的截面尺寸、梁侧向支撑点的距离、横向荷载在截面上的作用位置、荷载类型和梁端部支撑情况。

8. 规范规定不需要验算钢梁整体稳定的条件有哪些?

①有面板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时。

②H型钢或等截面工字型简支梁受压翼缘的自由长度L1与其宽度b1之比不超过规定数值时。

③箱形截面的简支梁,其截面尺寸满足h/b0≤6,且L1/b0≤95(235/fy)时。

11.组合梁梁高时如何确定的?试推导经济梁高公式。

梁的截面高度应根据建筑高度、刚度要求、和经济要求确定。建筑高度是指按使用要求所允许的梁的最大高度。设计梁截面时应满足h≤ h max

刚度要求是指为保证正常使用条件下,梁的挠度不超过正常容许挠度,即限制梁高h不能小于最小梁高hmin。

经济高度考虑用钢量为最小来决定。

he=7(Wx)^⅓ - 3000 (mm)

或者he=7Wx^0.4 式中We=Me/γx f

12.试说明变截面梁的应用条件、变截面的位置和常采用的方法。

对于跨度较大的工字型截面梁,为节省钢材,可在半跨内改变一次翼缘宽度。

改变翼缘板的面积,对承受均布荷载的梁,截面改变位置在距支座l/6处最有利。

多层翼缘板。

改变梁高。

13. 说明钢梁翼缘和腹板局部失稳的危害以及为避免局部失稳各应采取的措施。

翼缘失稳——导致全梁丧失承载能力——按等强原则(?)

腹板失稳——失稳部分退出工作,引起应力重分布,还能承受更大的荷载。——配置加劲肋14.腹板加劲肋有哪几种,各用于抵抗何种应力,有何构造要求?

腹板加劲肋按其作用分为间隔加劲肋和支承加劲肋,前者的作用是为提高腹板的局部稳定,后者则是传递固定集中荷载或支座反力。

15.试述设置腹板加劲肋的条件

1)对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁,允许腹板发生局部失稳而考虑腹板屈曲后的强度;

2)直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或其他不考虑屈曲后强度的组合梁,则采用更经济的设置加劲肋的方法。

16.支承加劲肋在什么条件下设置?需要验算哪些内容?如何验算?

支承加劲肋是指承受固定集中荷载或承受梁支座反力的横向加劲肋,应在腹板两侧对称布置,需要进行稳定计算和承压强度计算,稳定计算应按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算在腹板平面外的稳定性。梁的支承加劲肋的端部应按其所承受的支座反力或固定集中荷载进行验算。

17.绘图说明梁的拼接形式,简要说明梁拼接的设计方法。

主要有工厂拼接和工地拼接

设计方法(1)对接焊缝:宜采用一二级焊缝。

(2)拼接板:等强原则。

(3)角焊缝及高强螺栓:

钢结构知识点总结

第一章钢结构知识点总结 钢结构的特点 1、钢结构自重较轻2钢结构知识点总结高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4钢结构知识点总结高,施工周期短5、钢材的塑性,韧性好6、钢材的密闭性好7、钢材的强度高8、普通钢材耐锈蚀性差9、普通钢材耐热不耐火10、钢材低温时脆性增大。 钢结构的应用范围: 大跨度结构:用钢结构重量轻。 高层建筑:用钢结构重量轻和抗震性能好。强度高,截面尺寸小,提高有效使用面积。 工业建筑:用钢结构施工周期短,能承受动力荷载。 轻质结构:冷弯薄壁型钢,轻型钢。 高耸结构:轻,截面尺寸小。抗震抗风。 活动式结构:轻。 可拆卸或移动的结构:轻,运输方便,拆卸方便。 容器和大直径管道:密闭性好。 抗震要求高的结构,急需早日交付的结构工程,特种结构。 结构设计的目的:安全性,耐久性,适用性。 影响结构可靠性的因素:荷载效应S和结构抗力R Z=R-S Z表示结构完成预定功能状态的函数,简称功能函数。Z=0极限状态。 概论极限状态设计方法: 承载能力极限状态: 1.整个结构或结构的一部分失去平衡,如倾覆等. 2.结构构件或链接因超过材料的强度而破坏,包括疲劳破坏,或过度变形不适于继续承载。 3.结构转变为机动体系 4.结构或结构构件丧失整体稳定性。 5.低级丧失承载能力而破坏。 正常使用极限状态: 1.影响正常使用或外观的变形 2.影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括裂缝) 影响正常使用的振动。影响正常使用的其他特定状态。 可靠度:结构在规定的设计使用年限内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 钢结构连接是以破坏强度而不是屈服作为承载能力的极限状态。 第二章钢结构的材料 钢材按照脱氧方法,分为沸腾钢,半镇静钢,镇静钢,脱氧剂硅和锰。 热轧型钢:钢锭加热至1200-1300度,通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸。 热处理:淬火,正火,回火。 钢材疲劳:在反复荷载下在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂,属脆性破坏原因:焊接结构:应力幅 非焊接结构:应力幅+应力比 1.钢材的强度设计值为什么要按厚度进行划分? 同种类钢材,随着厚度或者直径的减小,钢材的轧制力和轧制次数的增加,钢材的致密性较好,存在大缺陷的几率较小,故强素会提高,而且钢材的塑性也会提高。 2.碳,硫,磷对钢材的性能有哪些影响? 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。

钢结构知识点总结

钢结构的特点(优缺点):建筑钢材强度高,塑性、韧性好;材质均匀和力学计算的假定比较符合;钢结构制作简便,施工工期短;钢结构的重量轻----承受同样荷栽下结构的重量;钢结构密闭性较好;钢结构耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火;钢结构在低温和其他条件下,可能发生脆性断裂;钢材的可重复使用性。 钢结构的应用:工业厂房;大跨建筑结构;大跨度桥梁结构;多层和高层建筑;高耸结构;承受振动荷载影响及地震作用的结构;板壳结构;其他特种结构;可拆卸或移动的结构;轻型钢结构;和混凝土组合成的组合结构。 钢材主要化学成分与影响:基本成份为Fe,C:含C↑使强度↑塑性、韧性、可焊性↓。Si:含Si适量使强度↑其它影响不大,有益。Mn:含Mn适量使强度↑降低S、O的热脆影响,改善热加工性能。S:含量↑使强度↑塑性、韧性、性能冷弯、可焊性↓;高温时使钢材变脆-热脆现象。P:低温时使钢材变脆-冷脆现象。 钢材性能指标:(1)屈服强度f y:代表钢材强度指标,是钢材可达到的最大应力(2)抗拉强度f u:代表材料的强度储备3)伸长率&:代表材料在单向拉伸时的塑性应变能力(4)冷弯性能180o:代表钢材的塑性应变能力和钢材质量的综合指标(5)冲击韧性C v:代表钢材抵抗冲击荷载的能力,是钢材强度和塑性的综合指标。 概率极限状态设计方法:(1)承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力是出现不适于继续承载的变形,包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形。(2)正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,包括出现影响正常使用或影响外观的变形,出现影响正常使用或耐久性能的局部损坏以及影响正常使用的振动。 钢结构对材料的要求:较高的抗拉强度和屈服点(安全保障),较高的塑形和韧性(减轻脆性破坏倾向,调整局部应力,抵抗重复荷载),良好的工艺性能(易于加工且对质量不影响),有时还要求具有适应低温高温和腐蚀性的能力(适应多种存在环境)。 影响钢材性能的主要因素(1)化学成分;(2)冶金缺陷;(3)钢材硬化;(4)温度影响(5)应力集中;(6)反复荷载作用。

很全的钢结构知识点学习

很全的钢结构知识点学习 1 门式刚架看弯矩图时,可看到弯矩,却不知弯矩和构件截面有什么关系 受弯构件受弯承载力Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f,其中W为截面抵抗矩根据截面抵抗矩可手工算大致截面。 2H型钢平接是怎样规定的想怎么接就怎么接,?主要考虑的是弯矩和/或剪力的 传递。另外,?在动力荷载多的地方,?设计焊接节点要尤其小心平接。 3“刨平顶紧”,刨平顶紧后就不用再焊接了吗 磨光顶紧是一种传力的方式,多用于承受动载荷的位置。为避免焊缝的疲劳裂纹而采取的一种传力方式。有要求磨光顶紧不焊的,也有要求焊的。 看具体图纸要求。接触面要求光洁度不小于,用塞尺检查接触面积。刨平顶紧目的是增加接触面的接触面积,一般用在有一定水平位移、简支的节点,而且这种节点都应该有其它的连接方式(比如翼缘顶紧,腹板就有可能用栓接)。 一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接,要焊接的话,刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入,焊缝质量会很差,焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的。顶紧与焊接是相互矛盾的,所以上面说顶紧部位再焊接都不准确,不过也有一种情况有可能出现顶紧焊接,就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够,又没有其它部位提供约束,有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自由度,这种焊缝是一种安装焊缝,也不可能满焊,更不可能用做主要受力焊缝。4钢结构设计时,挠度超出限值,会后什么后果 影响正常使用或外观的变形; 影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝); 影响正常使用的振动; 影响正常使用的其它特定状态。 5挤塑板的作用是什么 挤塑聚苯乙烯(XPS)保温板,以聚苯乙烯树脂为主要原料,经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材。 具有独特完美的闭孔蜂窝结构,有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、使用寿命长等优质性能的环保型材料。 挤塑板具有卓越持久的特性:挤塑板的性能稳定、不易老化。可用30--50年,极其优异的抗湿性能,在高水蒸气压力的环境下,仍然能够保持低导热性能。

(完整版)钢结构知识点总结

第一章绪论 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,施工周期短 5、钢材的塑性,韧性好 6、钢材的密闭性好 7、钢材的强度高 8、普通钢材耐锈蚀性差 9、普通钢材耐热不耐火10、钢材低温时脆性增大。钢结构的应用范围: 大跨度结构:用钢结构重量轻。 高层建筑:用钢结构重量轻和抗震性能好。强度高,截面尺寸小,提高有效使用面积。 工业建筑:用钢结构施工周期短,能承受动力荷载。 轻质结构:冷弯薄壁型钢,轻型钢。 高耸结构:轻,截面尺寸小。抗震抗风。 活动式结构:轻。 可拆卸或移动的结构:轻,运输方便,拆卸方便。 容器和大直径管道:密闭性好。 抗震要求高的结构,急需早日交付的结构工程,特种结构。 结构设计的目的:安全性,耐久性,适用性。 影响结构可靠性的因素:荷载效应S和结构抗力R Z=R-S Z表示结构完成预定功能状态的函数,简称功能函数。Z=0极限状态。 概论极限状态设计方法: 承载能力极限状态: 1.整个结构或结构的一部分失去平衡,如倾覆等. 2.结构构件或链接因超过材料的强度而破坏,包括疲劳破坏,或过度变形不适于继续承载。 3.结构转变为机动体系 4.结构或结构构件丧失整体稳定性。 5.低级丧失承载能力而破坏。 正常使用极限状态: 1.影响正常使用或外观的变形 2.影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括裂缝) 影响正常使用的振动。影响正常使用的其他特定状态。 可靠度:结构在规定的设计使用年限内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 钢结构连接是以破坏强度而不是屈服作为承载能力的极限状态。 第二章钢结构的材料 钢材按照脱氧方法,分为沸腾钢,半镇静钢,镇静钢,脱氧剂硅和锰。 热轧型钢:钢锭加热至1200-1300度,通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸。 热处理:淬火,正火,回火。 钢材疲劳:在反复荷载下在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂,属脆性破坏原因:焊接结构:应力幅 非焊接结构:应力幅+应力比 1.钢材的强度设计值为什么要按厚度进行划分? 同种类钢材,随着厚度或者直径的减小,钢材的轧制力和轧制次数的增加,钢材的致密性较好,存在大缺陷的几率较小,故强素会提高,而且钢材的塑性也会提高。 2.碳,硫,磷对钢材的性能有哪些影响? 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,即高温时钢材变脆。降低钢的塑性韧性,可焊性耐疲劳性能,有害成分。<0.045%

钢结构知识点

第一、二章节 1.简述钢结构的特点? 答:1.钢材强度高,结构重量轻 2.材质均匀,塑性和韧性好 3.便于工业化生产,施工周期短 4.密闭性好 5.具有一定的耐热性,但防火性能较差 6.耐腐蚀性差 7.容易产生噪声 8可能发生脆性断裂 9.稳定问题突出 2.简述Q235钢的破坏过程,并在应力-应变曲线中标明主要参数? 答:破坏过程为由弹性阶段到弹塑性阶段,塑性阶段,强化阶段,颈缩阶段 3.钢材的力学指标包括哪几项? 答:抗拉强度fu,伸长率,屈服点,冷弯180度,常温冲击韧性指标Akv 4.解释概念:强度,塑性,韧性,冷弯性能,冲击韧性? 答:强度:材料受力时抵抗破坏的能力 塑性:材料所承受的应力在超过屈服点后能产生显著变形而不立即断裂的性能 韧性:材料在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力 冷弯性能:钢材在常温下,经过冷加工发生塑性变形后,抵抗产生裂纹的能力 冲击韧性:材料受到冲击荷载,在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力 6.说明设计时静力承载力的指标依据,为什么这样规定? 答:采用屈服点作为指标依据 原因:1.因为屈服点和比例极限很接近,所以可以认为它是钢材弹性工作和塑性工作的分界点。到达屈服点后,塑性变形很大,极易察觉,可以及时处理,使结构不发生突然破坏。 2.屈服点之后,钢材仍可以继续承载,到达抗拉强度后才发生破坏,这样钢材就有极大的强度储备,所以一般钢材结构极少发生塑性破坏。 7.钢板中为什么薄板性能优于厚板,钢材屈服强度与厚度有关系吗? 答:(1)因为薄板经过数次轧制,在压力作用下,钢中的小气孔,裂纹,疏松等缺陷可以焊合,使金属颗粒变细,组织致密,所以比厚板有更好的性能 (2)屈服强度与厚度没有关系,因为屈服强度是按照规范测定的 9.解释概念:应力集中,残余应力,冷加工硬化和时效硬化,蓝脆,冷脆,热脆? 答:应力集中:材料在有缺陷或者截面变化附近,应力线弯曲而密集,出现高峰应力的现象残余应力:钢材在冶炼,轧制,焊接热矫形等过程中,由于不均匀的热过程引起的,在这些因素消失后后仍然残留在钢材中的内力 冷加工硬化:经过冷加工的钢材其屈服强度提高而塑性和韧性逐渐降低的现象 时效硬化:钢材经过冷加工后,随时间的延长钢的屈服强度和抗拉强度逐渐提高,塑性和韧性逐渐降低的现象 蓝脆:温度达到250℃附近时,钢表面氧化膜呈蓝色,钢的塑性和韧性下降,在此温度加工时可能产生裂缝 冷脆:材料因为温度降低,而导致冲击韧性变弱的现象 热脆:钢材在某一高温区间(如400—550℃)和应力作用下长期工作,会使冲击韧性明显下降的现象称为热脆性 10.三向或者双向拉应力场为什么容易引起脆性断裂?

钢结构基本原理知识点

钢结构基本原理知识点 钢结构是现代建筑中广泛应用的一种结构形式,具有轻、强、耐久、可塑性好、施工周期短等优点。为了让大家更深入了解钢结构,本文将介绍钢结构的基本原理知识点。 一、钢结构的基本概念 钢结构是以钢材为主要构件的一种结构形式。通常情况下,包括钢柱、钢梁、钢框架、钢板等构件。在钢结构中,构件之间以焊接或螺栓连接的方式进行连接,并整体构成一个紧凑、稳定的整体结构。 二、钢材特性 钢材的特性是钢结构设计的基础。它的力学性能包括强度、刚度、韧性和稳定性,其中强度和刚度是决定钢结构承载力的重要因素。 1.强度

强度是钢材的抗拉、抗压和抗弯曲等能力。一般情况下,钢结 构的强度要求更高,所以高强度的钢材成为建筑中普遍的选择。 常用的高强度钢材有Q235B、Q345B、Q420B、Q460C等。 2.刚度 刚度指钢材的抗变形能力,它在钢结构设计中具有很大的影响。通常情况下,刚度越大,结构的变形越小。在钢结构中,一般使 用槽钢、工字钢等截面较大的钢材进行梁柱的构造。 3.韧性 韧性是指钢材在受到载荷作用时,发生塑性变形的程度。钢结 构的韧性越高,其抗震和抗风能力也就越强。当结构发生破坏的 时候,韧性高的钢材会发生很大的位移和变形,避免了机械破坏 的危险。 4.稳定性

稳定性是指当钢结构受到外力作用时,其构件不发生屈曲或破坏的能力。在设计钢结构时,需要等效地计算其抗侧扭、抗扭转和抗压弯曲等能力。这有利于确保整个结构在受到扭矩等外力作用时,不会发生屈曲。 三、钢结构的设计原则 钢结构的设计应当遵循以下原则: 1.安全原则 钢结构的承载能力必须满足国家标准和设计要求,以保证其安全可靠性。 2.经济原则 钢材的价格较高,因此钢结构的设计必须在保证安全的同时尽可能节约材料,使设计尽可能经济化。 3.适用原则

钢结构主要知识点

1.钢结构特点:1)建筑钢材强度高,塑性和韧性好2)钢结构的重量轻3)材质均匀,和 力学计算的假定比较符合4)钢结构制作简便,施工工期短5)钢结构密闭性好6)钢结构耐腐蚀性差7)钢结构耐热不耐火8)钢结构可能发生脆性断裂。 2.塑性:承受静力荷载时,材料吸收变形的能力;韧性:承受动力荷载时,材料吸收能量 的能力;塑性好指结构在一般条件下不会因超载而突然破坏,只是变形增大,应力重分配,应力变化趋于平稳;韧性好指结构适宜在动力荷载下工作,其良好的耗能能力和延性使钢结构具有优越的抗震能力。 3.钢结构极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态包括构 件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆。正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用和耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。 4.钢结构必须满足的功能包括:1)结构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)在偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性。 5.钢结构的适用范围:工业厂房、大跨结构、高耸结构、多层或高层建筑、承受振动荷载 影响及地震作用的结构、板壳结构、可拆卸或移动的结构、轻型钢结构、钢-混凝土组合结构、其他结构。 6.塑性与脆性破坏的区别:塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构建可能的应变能力 而产生的,而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度f u后才发生。 7.脆性破坏前塑性破坏很小,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。 8.用作钢结构的钢材应满足1)较高的强度2)足够的变形能力3)良好的工艺性能4)对 环境有良好的适应性。 9.伸长率:试件被拉断的绝对变形值与试件原标距之比的百分数,其代表材料在单向拉伸 时的塑性应变的能力。 10.冷弯性能是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标。 11.可焊性指钢材经过焊接后保持原有机械性能的能力。 12.偏折指钢材中化学成分不一致和不均匀。 13.冷作硬化指冷弯、冷拉、冲孔等使钢材产生很大的塑性变形,从而提高钢的屈服点,降 低塑性和韧性的现象。 14.焊接优缺点:优点1)焊件间可以直接相连,构造简单,制作加工方便2)不削弱截面, 节省材料3)连接的密闭性好,结构的刚度大4)可实现自动化操作,提高焊接结构的质量;缺点1)焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织改变,导致局部材质变脆2)焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低3)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,低温冷脆问题也较为突出。 15.焊接分为对接、搭接、T形连接和角部连接。焊缝包括角焊缝和对接焊缝。 16.角焊缝按其与作用力的关系正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝,正面角焊缝长度方向与 作用力垂直,承受正应力和剪力,焊跟处存在应力集中;侧面角焊缝的焊缝长度方向与作用力平行,主要承受剪力,应力沿焊缝长度方向呈两端大而中间小的状态,斜焊缝的焊缝长度方向与作用力倾斜。

钢结构知识汇总

知识点 1、建筑钢材有两种可能的破坏形式 塑性破坏和脆性破坏,二者的特征可从塑性变形、名义应力、断口形式三方面来理解。影响脆性破坏的因素有有害化学元素、冶金缺陷等,但总的来看,钢材的质量、应力集中和低温的影响比较大。防止脆性破坏必须合理设计、正确制造和正确使用三者的相互配合。 2、钢材的σ-ε曲线在下列标准条件下获得的: Ⅰ)标准试件(无应力集中); Ⅱ)静荷载一次拉伸到破坏; Ⅲ)试验温度为20°C。 按建筑钢材的σ-ε曲线其工作可分为弹性、弹塑性、塑性和强化四个阶段,并将其简化成理想弹塑性体。从拉伸试验得到抗拉强度fu、屈服强度fy、伸长率δ5三个钢材基本性能指标,fu、fy是静力强度指标,δ5是钢材在静荷载作用下塑性性能指标。承重结构钢材都应具有这三个指标合格的保证,对重要或需要冷加工的构件,其钢材尚应具有冷弯试验的合格保证。 3、冲击韧性Cv 冲击韧性Cv是表示钢材在动力荷载作用下抵抗脆性断裂能力指标,对直接承受较大动力荷载的结构应提出相应冲击韧性要求。 4、应力 钢材在静荷载作用下,单向应力时,要求截面最大应力不超过屈服点;复杂应力状态时,要求折算应力δeq不超过fy。 5、理解各种因素对钢材性能的不利影响 对化学成分要分清有利元素和有害元素,应特别注意碳、硫、磷的影响。重视应力集中产生的影响,其后果是导致局部产生双向或三向受拉的应力状态,使钢材变脆。应通过合理的构造措施(如平缓过度)尽量避免应力集中。 6、正确选择钢材和提出合理指标要求 规范推荐Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq钢为承重结构钢,理解它们牌号的表示方法,冶金工厂对材质应保证的项目和能附加保证的项目,掌握根据设计结构的具体条件正确选择钢材和提出合理指标要求的方法。 7、掌握钢板和型钢的表示方法 见附录。 附:钢结构牌号

钢结构基础知识点总结

钢结构基础知识点总结 钢结构作为一种重要的建筑结构体系,具有高强度、抗震性好、施工周期短等优点,越来越受到大众的青睐和广泛建设的关注。 然而,在使用钢结构前,我们需要对基础知识点有足够的了解, 以确保建筑结构的质量和安全。本文将从钢结构的常见形式、设 计规定、组成材料、构造方法等方面进行总结,以期为广大钢结 构从业者提供实用的参考。 一、钢结构的常见形式 1.框架结构:框架结构由大量的钢梁、钢柱和连接件组成,其 横向稳定性由水平竖墙或钢框架墙体来保证。框架结构在高层建 筑中广泛应用,比如国家大剧院。 2.钢屋架结构:由薄壳型构件(如钢管或钢板构成)组成的轻 型钢结构体系,其重量轻,整体刚度和强度高,受力分布合理, 广泛应用于工业厂房和商业市场。

3.悬索结构:悬索结构借助钢缆引力将荷载传递给支撑结构,以此来支持自身的重量。悬索结构适用于跨度较大的大型建筑,如桥梁、展馆等。 4.空间桁架结构:由钢筋混凝土圆形柱体互相连接并排列组成的圆锥形结构。空间桁架结构的抗震性和稳定性强,广泛用于体育场馆、会议厅等大型建筑。 二、钢结构的设计规定 1.耐火性:钢结构的耐火性要求是指其对于火灾的抵抗能力。通常对钢结构部件进行防火涂料处理,以提高其耐火性,减小火灾影响面积。 2.抗风力:钢结构的抗风力是指其抵抗外部风力的能力。对于高层建筑而言,抗风力是一个至关重要的问题,通常需要进行风洞试验来确保建筑结构的抗风稳定性。

3.地震系数:地震系数是指来自地震引起的水平荷载的系数。能够应用于某地区的地震系数要经过特定的计算和试验,以确保建筑结构的抗震性能。 三、钢结构的组成材料 1.钢材:作为钢结构的主体构件,用于制造钢柱、钢梁和钢板等。其品种主要包括碳素钢、合金钢和不锈钢等。 2.连接件:用于连接钢结构的各个构件的连接件通常采用螺栓连接、焊接、膨胀螺栓连接等方法。 3.隔热、防火材料:由于钢结构对火灾比较敏感,因此需要采取隔热、防火措施。常用的防火材料包括防火涂料、耐火材料、防火卷帘等。 四、钢结构的构造方法 1.钢柱之间采用螺栓连接的方法相互连接,采用导柱的方法使其不会翻倒,然后再将水平梁和竖向梁通过螺栓连接起来。

钢结构知识点

钢结构知识点 钢结构是一种常见的建筑结构类型,具有重要的应用价值和广泛的 应用领域。它在工业厂房、商业建筑、桥梁等领域中被广泛采用。本 文将介绍几个与钢结构相关的重要知识点,包括钢结构的材料特性、 设计原则和施工技术等方面。 一、钢材的性质和特点 钢材是一种优良的结构材料,其主要特点是强度高、韧性好和耐久 性强。钢材具有优异的抗拉、抗剪和抗弯能力,可以承受较大的荷载。此外,钢材的材料性能稳定,不易受到环境影响,且易于加工和组装,能够满足各种复杂结构的设计需求。 二、钢结构的设计原则 钢结构的设计原则主要包括承载力设计、稳定性设计和抗震设计。 承载力设计是钢结构设计的基本要求,要保证结构在使用和荷载条件 下的安全性和可靠性。稳定性设计是指在结构受到外力作用时,保证 结构的稳定性,防止产生不稳定失效。抗震设计是基于地震、风力等 外力作用考虑的一项重要设计要求,能够使结构在地震等自然灾害中 保持稳定。 三、钢结构的施工技术 钢结构的施工技术包括焊接、连接和防腐等方面。焊接是钢结构中 常见的连接方式,采用焊接连接可以提高结构的刚度和承载力。连接 是指在钢结构的组装过程中使用螺栓、铆钉等连接元件连接各个构件,

保证结构的整体稳定性。防腐是钢结构施工中必不可少的一项工作, 可以采用喷涂、热镀锌和防腐涂料等措施,有效延长钢结构的使用寿命。 四、钢结构的应用领域 钢结构广泛应用于工业厂房、商业建筑和桥梁等领域。在工业厂房中,钢结构可以提供较大的跨度和自由度,满足不同生产要求。商业 建筑中,钢结构具有轻便、灵活的特点,适用于大跨度和复杂形状的 建筑设计。在桥梁工程中,钢结构能够满足桥梁跨度大、荷载大的要求,同时具备良好的抗震性能。 钢结构具有诸多优点,如轻质、高强度、易于加工和可循环利用等,因此在现代建筑领域中得到了广泛应用。通过熟悉钢结构的性质和特点,掌握设计和施工的原则和技术,可以有效地提高钢结构工程的质 量和安全性,进一步推动建筑行业的发展。同时,合理应用钢结构也 能够更好地满足人们对可持续发展和环境保护的需求。

钢结构知识点总结(精编)

钢结构知识点总结(精编) 钢结构是一种用钢材制造的建筑结构,具有重量轻、强度高、施工速度快等优点,广泛应用于工业建筑、民用建筑、桥梁等领域。以下是钢结构的基本知识点总结。 一、钢材的分类和性能 1. 钢材分类:按化学成分可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等;按金相组织可分为奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢等。 2. 钢材性能:强度、韧性、延展性、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等。 二、钢结构的设计原则 1. 安全性原则:确保钢结构在使用过程中的安全可靠。 2. 经济性原则:在保证安全的前提下,尽可能降低造价,提高效益。 3. 实用性原则:钢结构设计应满足使用要求,以经济实用为主要目标。 1. 构件设计:根据受力分析确定构件截面尺寸和形状,采用受弯构件、挤压构件、张力构件等不同的构件形式。 2. 连接设计:连接应保证安全可靠,并满足钢结构的受力要求,包括焊接、螺栓连接和铆接等不同的连接方式。 3. 稳定性设计:保证钢结构在使用过程中不发生失稳现象,包括板类构件、梁类构件、柱类构件等不同类型的稳定性设计。 四、钢结构的施工工艺 1. 钢结构的加工:包括钢材切割、弯曲、焊接等工艺,采用机械加工和人工操作结合的方式。 2. 钢结构的制造:钢结构构件在加工完成后,组合成整个结构,包括预制和现场制造两种方式。 3. 钢结构的安装:钢结构在安装时需进行严格的检查,确保结构的安全和可靠,包括吊装、安装和调整等不同的操作流程。 五、钢结构的检测和维护 1. 钢结构的检测:包括非破坏性检测和破坏性检测两种方式,旨在检查结构的完整性和耐久性。

2. 钢结构的维护:采取常规维护和定期检查的方式,保证钢结构的可靠性和使用寿命。 综上所述,钢结构的设计、制造和安装等方面都有其独特的工艺和知识点,需要具备一定的专业知识和经验,才能保证工程的质量和安全。

钢结构知识点

钢结构知识点 钢结构是一种由钢材构成的建筑结构,由于其具有高强度、轻量化、耐久性和可回收性等优点,被广泛应用于建筑领域。下面将介绍一些钢结构的知识点。 首先,钢结构有多种形式,包括框架结构、屋盖结构、薄壳结构和网架结构等。框架结构是最常见的一种形式,由一系列的钢柱和钢梁组成,承受建筑物的自重和外部荷载。屋盖结构通常用于大跨度的建筑,可以支撑屋顶和其他覆盖物。薄壳结构是由薄钢板构成的,常用于制造大型建筑物的外壳,如体育馆和展览中心。网架结构由一系列的钢管或钢筋组成,形成一个具有高强度和刚性的网格结构,通常用于悬索桥和大型厂房等。 其次,钢材的选择对于钢结构的设计至关重要。常见的钢材包括普通碳素钢、高强度钢、合金钢和不锈钢等。普通碳素钢具有良好的可焊性和低成本,常用于一般建筑和工业结构。高强度钢具有更高的屈服强度和抗拉强度,适用于长跨度和高层建筑。合金钢是添加了一些合金元素的钢材,具有更高的耐腐蚀性和耐久性,适用于特殊环境条件。不锈钢具有优异的抗腐蚀性能,适用于海洋环境和高温环境。 再次,钢结构的连接方式有多种选择。常见的连接方式包括焊接、螺栓连接和铆接等。焊接是将两个钢件通过熔化金属材料连接在一起,具有强度高、刚性好的优点,适用于大型结构。螺栓连接是通过螺栓将两个钢件连接在一起,具有灵活性和易于拆卸的优点,适用于随时需要改变结构的情况。铆接是通过将铆钉穿过钢件并用锤子敲击来连接两个钢件,具有较好的密

封性和防水性能。 最后,钢结构的设计需要考虑的因素包括荷载、温度和地震等。荷载可以分为常规荷载和临时荷载,常规荷载包括自重、活载和风载等,临时荷载包括施工荷载和雪荷载等。温度对于钢结构的影响主要体现在膨胀和收缩方面,需要进行适当的设计和控制。地震是一个重要的设计考虑因素,需要根据地震的发生概率和区域特点进行抗震设计。 总的来说,钢结构是一种先进的建筑结构形式,具有优异的性能和广泛的应用领域。了解钢结构的基本知识点有助于我们更好地理解和应用钢结构技术。

钢结构知识点总结个人

1.钢结构的特点:钢结构是用钢板热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。1材料的强度高塑形和韧性好2材质均匀3钢结构制造简单,施工周期短4钢结构质量较轻5耐腐蚀性差6耐热不耐火7钢结构的变形有时会控制设计 2.钢结构的应用范围(1)大跨度结构(2)重型厂房结构(3)受动力荷载影响的结构(4)高耸结构和高层建筑(5)轻型钢结构 3.钢结构的初始缺陷:分析和设计钢结构时,必须考虑初始几何缺陷的效应。直杆的初弯矩,对受拉构件和受压构件就有所不同。除了几何缺陷外,钢结构还有材料缺陷。构件在焊接,火焰切割和热轧后形成的残余应力。 4.钢结构的极限状态:钢结构的极限状态分为(承载能力极限状态)和(正常使用极限状态)两类。前者对应于结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载变形,包括倾覆,强度破坏,疲劳破坏,丧失稳定,结构变为机动体系或出现过度的塑形变形。后者对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,包括出现影响正常使用(或外观)的变形,振动和局部破坏等。(强度破坏)(塑形变形能力) 5.用作钢结构的钢材必须具有下列性能:1较高的强度2足够的变形能力3良好的加工性能GB50017推荐的碳素结构钢,低合金高强度结构。 6.钢材的主要性能:钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。前者指承受外力和作用的能力,后者指受冷加工,热加工和焊接时的性能表现。 7.单项拉伸时的工作性能:比例极限,屈服点,抗拉强度,伸长率 8.冷弯试验合格:一方面同伸长率符合规定一样,表示材料塑性变形能力符合要求,另一方面表示钢材的冶金质量符合要求。 9.缺口韧性值受温度影响,温度低于某值时将急剧降低 10.可焊性(加工性能):钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。 11.化学成分的影响:1碳,碳含量提高,则钢材强度迅速提高,但同时钢材的塑形,韧性,冷弯性能,可焊性及抗锈蚀能力下降。锰,它能显著提高钢材强度但不过多降低塑形和冲击韧性。锰有脱氧作用,是弱脱氧剂。硅是有益元素,有更强的脱氧作用,钒铌钛我国低合金钢都含有这三种合金元素。铝铬镍,铝是强脱氧剂用铝进行补充脱氧,后俩提高钢材强度的合金元素。硫,热脆。磷冷脆氧热脆氮冷脆 12.成材过程的影响:1冶炼2浇铸,因脱氧程度不同,最终成为镇静钢,半镇静钢,沸腾钢。常见的冶金缺陷有偏析,非金属夹杂,气孔及裂纹等等。3轧制,薄板因辊轧次数多,其强度比厚板略高。4热处理,热处理的目的在于取得高强度的同时能够保持良好的塑性和韧性。 13.冷加工硬化:在常温下加工叫冷加工。冷拉,冷弯,冲孔,机械剪切等加工使钢材产生很大的塑性变形,产生塑性变形后的钢材再重新加荷时将提高屈服点,同时降低塑性和韧性。正温范围:当温度逐渐升高时,钢材的强度,弹性模量会不断降低,变形能力则不断增大。 14.应力集中当截面完整性遭到破坏,如有裂纹,孔洞,刻槽,凹角时以截面的厚度或宽度突然改变时,构建中的应力分布将变得很不均匀。在缺陷或截面变化处附近,应力线曲折,密集出现高峰应力的现象称为应力集中。 15.所谓延性材料是指由于材料原始性能以及在常温,静载并一次加荷的工作条件之下能在破坏前发生较大塑性变形的材料。超过屈服点即有明显塑性变形产生的构件,当达到抗拉强度fu时将在很大变形的情况下断裂,这是材料的塑性破坏,也称为延性破坏。脆性破坏,当没有塑形变形或只有很小塑性变形时即发生的破坏,是材料的脆性破坏。 疲劳断裂的概念疲劳断裂是微观裂缝在连续重复荷载作用下不断扩展至断裂的脆性破坏。16.初选截面,对于截面较大的梁,,需要选用由两块翼缘板和一块腹板组成的焊接截面。(1)容许最大高度:梁的截面高度必须满足净空要求。(2)容许最小高度:梁的最小高度

钢结构知识点总结

钢结构知识点总结 钢结构知识点总结 钢结构工程是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一,我们看看下面的钢结构知识点总结吧! 钢结构知识点总结 钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。 我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束缚,科学不发达,因此,长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末,我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术,在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等,我国的人民大会堂钢屋架,北京和上海等地的体育馆的钢网架,陕西秦始皇兵马佣陈列馆的`三铰钢拱架和北京的鸟巢等。轻钢结构的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB结构板,支撑、连接件等组成。所用的材料是定向刨花板,水泥纤维板,以及胶合板。在这些轻质楼面上每平方米可承受316~365公斤的荷载。迈特建筑轻钢结构住宅的楼面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一,但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100~120毫米。 一、轻钢结构的屋面系统

轻钢结构住宅屋面系统是由屋架、结构OSB面板、防水层、轻型屋面瓦(金属或沥青瓦)组成的。迈特建筑轻钢结构的屋面,外观可以有多种组合。材料也有多种。在保障了防水这一技术的前提下,外观有了许多的选择方案。 二、轻钢结构的墙体结构 轻钢结构住宅的墙体主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、墙体支撑、墙板和连接件组成。迈特建筑轻钢结构住宅一般将内横墙作为结构的承重墙,墙柱为C形轻钢构件,其壁厚根据所受的荷载而定,通常为0.84~2毫米,墙柱间距一般为400~600毫米,迈特建筑轻钢结构住宅这种墙体结构布置方式,可有效承受并可靠传递竖向荷载,且布置方便,但迈特建筑轻钢结构住宅墙体结构不能承受水平荷载。 三、轻钢结构的建筑保温节能技术 轻钢结构为确保达到保温效果,在建筑物的外墙和屋面中使用的保温隔热材料能长期使用并能保温隔热。迈特建筑轻钢结构住宅一般除了在墙的墙柱间填充玻璃纤维外,在墙外侧再贴一层保温材料,有效隔断了通过墙柱至外墙板的热桥;楼层之间搁栅内填充玻璃纤维,减少通过楼层的热传递;所有内墙墙体的墙柱之间均填充玻璃纤维,减少户墙之间的热传递。 四.建筑防火技术 轻钢结构一个最关键的问题是防火技术的应用,迈特建筑轻钢结构住宅的耐火等级为四级。迈特建筑轻钢结构住宅在墙的两侧与楼盖的天花处贴防火石膏板,对于普通防火墙和分户墙用25.4毫米厚(1

完整版)钢结构知识点总结

完整版)钢结构知识点总结 第一章:钢结构的特点和应用范围 钢结构具有自重较轻、可靠性高、抗震抗冲击性好、制造工业化程度高、塑性和韧性好、密闭性好、强度高等特点。因此,它适用于大跨度结构、高层建筑、工业建筑、轻质结构、高耸结构、活动式结构、可拆卸或移动的结构、和大直径管道等领域。结构设计的目的是确保安全性、耐久性和适用性。荷载效应S和结构抗力R是影响结构可靠性的重要因素,而功能函数Z=R-S则用于描述结构完成预定功能状态。极限状态设计方法包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。 第二章:钢结构的材料 钢材按照脱氧方法分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、脱氧剂硅和锰。热轧型钢是通过加热钢锭至1200-1300度,然后通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸的钢材。钢材的热处理方法包括淬火、正火和回火。钢材疲劳是指在反复荷载下,在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂,属于脆性破坏。焊接结构的应力幅和非焊接结构的应力幅和应力比是导致钢材疲劳的主要原因。钢材的强度设计值按厚度划分是因为随

着厚度或直径的减小,钢材的致密性较好,强素提高,塑性也提高,存在大缺陷的几率较小。碳、硫和磷对钢材的性能有不同的影响。 钢结构的连接方法及其特点 钢结构常用的连接方法包括焊缝连接、螺栓连接和铆接。其中,焊缝连接适用于刚接和除直接承受动力荷载的结构外的大多数情况,具有构造简单、节约钢材、加工方便等优点,但也存在脆性增大、产生残余应力及残余变形等缺点。螺栓连接适用于铰接,可以使用普通螺栓连接和高强度螺栓连接,具有现场作业快、容易拆除、维修方便等优点,但会增加制造工作量,削弱构件截面,比焊接多费钢材。铆接适用于受力较小的情况下,具有塑性和韧性好、传力可靠、易于检查和保证等优点,但工艺复杂,用钢量多。 4.钢材牌号的表示方法 国际上钢号的表示方法一般包括三个部分,即字首符号、钢材的强度值和钢材的质量等级。以Q235-E43、Q345-E50、Q390、Q420-E55为例,43代表焊缝熔敷金属或对接焊缝的抗

钢结构工程32个知识点

1 .钢结构设计时,挠度超出限值,会后什么后果? 影响正常使用或外观的变形;影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);影响正常使用的振动;影响正常使用的其它特定状态。 2 .采用直缝钢管代替无缝管,不知能不能用?结构用钢管中理论上应该是一样,区别不是很大,直缝焊管不如无缝管规则,焊管的形心有可能不在中心,所以用作受压构件时尤其要注意,焊管焊缝存在缺陷的机率相对较高,重要部位不可代替无缝管,无缝管受加工工艺的限制管壁厚不可能做的很薄(相同管径的无缝管平均壁厚要比焊管厚),很多情况下无缝管材料使用效率不如焊管,尤其是大直径管。无缝管与焊管最大的区别是用在压力气体或液体传输上(DN )。 3 .什么是长细比? 结构的长细比X= M/i , i为回转半径。概念可以简单的从计算公式可以看出来:长细比即构件计算长度与其相应回转半径的比值。从这个公式中可以看出长细比的概念综合考虑了构件的端部约束情况,构件本身的长度和构件的截面特性。长细比这个概念对于受压杆件稳定计算的影响是很明显的,因为长细比越大的构件越容易失稳。可以看看关于轴压和压弯构件的计算公式,里面都有与长细比有关的参数。对于受拉构件规范也给出了长细比限制要求,这是为了保证构件在运输和安装状态下的刚度。对稳定要求越高的构件,规范给的稳定限值越小。 4 .长细比和挠度是什么关系呢? 1. 挠度是加载后构件的的变形量,也就是其位移值。 2. 细比用来表示轴心受力构件的刚度" 长细比应该是材料性质。任何构件都具备的性质,轴心受力构件的刚度,可以用长细比来衡量。 3. 挠度和长细比是完全不同的概念。长细比是杆件计算长度与截面回转半径的比值。挠度是构件受力后某点的位移值。 5 .挠度在设计时不符合规范,用起拱来保证可不可以这样做? 1、结构对挠度进行控制,是按正常使用极限状态进行设计。对于钢结构来说,挠度过大容易影响屋面排水、给人造成恐惧感,对于混凝土结构来说挠度过大,会造成耐久性的局部破坏(包括混凝土裂缝)。我认为,因建筑结构挠度过大造成的以上破坏,都能通过起拱来解决。 2、有些结构起拱很容易,比如双坡门式刚架梁,如果绝对挠度超限,可以在制作通过加大屋面坡度来调整。有些结构起拱不太容易,比如对于大跨度梁,如果相对挠度超限,则每段梁都要起拱,由于起拱梁拼接后为折线,而挠度变形为曲线,两线很难重合,会造成屋面不平。对于框架平梁则更难起拱了,总不能把平梁做成弧行的。 3、假如你准备用起拱的方式,来降低由挠度控制的结构的用钢量,挠度控制规定要降低,这时必须控制活载作用下的挠度,恒载产生的挠度用起拱来保证。 6 .受弯工字梁的受压翼缘的屈曲,是沿着工字梁的弱轴方向屈曲,还是强轴方向屈曲?当荷载不大时,梁基本上在其最大刚度平面内弯曲,但当荷载大到一定数值后,梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形,最后很快的丧失继续承载的能力。此时梁的整体失稳必然是侧向弯扭弯曲。 解决方法大致有三种: 1、增加梁的侧向支撑点或缩小侧向支撑点的间距; 2、调整梁的截面,增加梁侧向惯性矩Iy 或单纯增加受压翼缘宽度(如吊车梁上翼缘); 3、梁端支座对截面的约束,支座如能提供转动约束,梁的整体稳定性能将大大提高。 7 .屈曲后承载力的物理概念是什么?屈曲后的承载力主要是指构件局部屈曲后仍能继续承载的能力,主要发生在薄壁构件中,如冷弯薄壁型钢,在计算时使用有效宽度法考虑屈曲后的承载力。屈

钢结构常见知识点

1.钢结构设计规范适用范围限于一般不直接承受动力荷载的简支梁及连续组合梁,其承载力采用塑性分析的方法计算。 2.圆柱头栓钉连接件有两种破坏形式,栓钉周围混凝土被挤压破坏或栓钉钉杆被剪断。影响其承载力的主要因素为:栓钉截面面积、混凝土弹性模量和混凝土的强度等级。 3.组合梁的挠度按弹性方法计算,将混凝土翼板换算成钢截面。 4.在罕遇地震下的分析,钢结构处于弹塑性阶段,钢结构的阻尼比可取0.05。 5.框架—支撑结构的支撑可分为中心支撑和偏心支撑。 6.人字形支撑和V形支撑的地震组合内力设计值应乘以增大系数1.5。 7.K形支撑因受压屈曲或受拉屈服时,会使柱中承受横向水平力而破坏,因此抗震设防的结构不得采用K形支撑。 8.框架柱截面可以采用H形、箱形、十字形及圆形,其中箱形截面是应用最广的一种柱截面形式。 9.设有桥式吊车时,柱宜采用等截面构件。10.考虑钢结构稳定问题的基本方法仍然是传统的计算长度方法。11.多层多跨框架在节点竖向荷载作用下的失稳模式有两种:对称失稳模式和侧移失稳模式。12.结构体系的动力特性包括自振周期、振型和阻尼,脉动风会引起周期较长的高柔结构和悬索结构的较大风振反应。13.钢管混凝土中钢管的焊接必须采用对接焊缝。14.钢管混凝土的套箍指标宜控制在0.3到3之间。15.钢结构的工作性能与构件的受力特点和节点的构造形式有关。16.外墙在抗震设防烈度不高于6度的情况下,可采用砌体;当为7度8度时,不宜采用嵌砌砌体;9度时宜采用与柱柔性连接的轻质墙板。17.当栓钉位于负弯矩区段时,混凝土翼板处于受拉状态,栓钉周围的混凝土对其约束程度不如位于正弯矩区的栓钉,此时位于负弯矩区的栓钉抗剪承载力设计值N c v应乘以折减系数0.9(中间支座两侧)和0.8(悬臂部分)。18.为了防止节点域的柱腹板受剪时发生局部失稳,节点域内柱腹板的厚度t w满足t w≥(h b+h c)/90 h b、h c—梁腹板高度和柱腹板的高度;t w—柱在节点域的腹板厚度。19.框架—支撑(剪力墙板)体系中总框架任一楼层所承担的地震剪力,不得小于结构底部总剪力的25%。在地震时,结构在两个方向同时受地震作用,对于较规则的结构,可按单方向受地震作用进行设计。对于角柱和两个互相垂直的抗侧力构件上所有共有的柱,应考虑到同时受双向地震作用的效应,应将一个方向的荷载产生的柱内力在上述调整的基础上提高30%。 1.偏心支撑框架设计:是使耗能梁段进入塑性状态,而其他构件仍处于弹性状态。 2.钢管混凝土结构是指在钢管内浇筑混凝土而形成的一种钢—混凝土组合结构形式。受力性能优越性:在纵向应力σc和紧箍力p的共同作用下,混凝土处于三向受压的应力状态,混凝土的强度和变形能力均得到较大提高使单向受力为脆性的混凝土呈现出很好的塑性变形能力。由于混凝土的存在,防止了管壁过早失去局部稳定,仍可使折算应力达到钢材的屈服强度。钢管混凝土短柱的轴压承载力远远大于空钢管和管内混凝土柱的承载力的简单叠加,体现了组合作用的突出优点。 3.混凝土翼板的有效宽度b e=b0+b1+b2式中b0为板托顶部的宽度,当板托倾角α<45°时,应按α=45°计算板托顶部的宽度;当无板托时,则取钢梁上翼缘的宽度。b1、b2

钢结构考试知识点

钢结构上 1. 钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2. 钢材的三个重要力学性能指标为屈服点,抗拉强度,伸长率。 3. 钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。 4. 钢结构是用钢板,热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。 建筑常用的热轧型钢包括角钢,槽钢,工字钢,H型钢和部分T型钢 钢结构特点:材料的强度高,塑性韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;制造简便,施工周期短;质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火。 设计钢结构需处理两方面因素:结构和构件抗力;荷载施加于结构的效应 5. 结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材?塑性好则结构破坏前变形比较明显从而可减少脆性破 坏的危险性,并且塑性变形还能调整局部高峰应力,使之趋于平缓。韧性好表示在动荷载作用下破坏时要吸收较多的能量,同样也降低脆性破坏的危险程度 6. 用于钢结构的钢材必须具有哪些性能? (1)较高的强度。即抗拉和屈服强度比较高(2)足够的变形能力,即塑性韧性好。 (3)良好的加工性能。 普通碳素结构钢Q235 钢和低合金高强度钢Q345,Q390,Q420 7. 钢材的主要强度指标和变形性能都是依据标准试件一次拉伸试验确定的。 弹性阶段,弹塑性阶段,塑性阶段,应变硬化阶段 材料的比例极限与焊接构件整体试验所得的比例极限有差别:残余应力的影响屈服点意义:作为结构计算中材料强度标准或材料抗力标准;形成理想弹塑性体的模型,为发展钢结构计算理论提供基础低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台,而热处理钢材没有,规定永久变形0.2%时的应力作为屈服点 伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力 8. 冷弯性能:按规定弯心直径将试样弯曲180°,其表面及侧面无裂纹或分层则为冷弯试 验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。 冲击韧性:韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度 9. 钢是含碳量小于2%的铁碳合金,碳大于2%则为铸铁 碳素结构钢由纯铁,碳及杂质元素组成,纯铁约占99%,碳及杂质元素1% 碳含量提高,钢材强度提高,塑性,韧性,冷弯性能,可焊性及抗锈蚀能力下降硫,氧元素使钢材发生热脆,而磷,氮元素使钢材发生冷脆 10. 冷加工硬化:在常温下加工叫冷加工。冷拉,冷弯,冲孔,机械剪切等加工使钢材 产生很大塑性变形,塑性变形后的钢材在重新加荷时将提高屈服点,同时降低塑性和韧性时效硬化:钢材紧随时间的增长而转脆;应变时效指应变硬化又加时效硬化。钢材对温度相当敏感,相比之下,低温性能更重要。随温度升高,普通钢强度下降较快温度达600C,其屈服强度仅为室温时的1/3左右,此时已不能承担荷载。弹性模量在500r急剧下降,600r为40% 250r附近有兰脆现象 11. 疲劳破坏属于脆性破坏;疲劳断裂三阶段:裂纹的形成,裂纹缓慢发展,最后迅速断裂 12. 选择钢材时应考虑哪些因素? 结构或构件的重要性;荷载性质(静载动载);连接方法(焊接铆接螺栓连接); 工作条件(温度及腐蚀)。对于重要结构、直接承受动载的结构、处于低温条件下的结构及焊接结构,应选用质量较高的钢材。结构安全可靠,用材经济合 理 13. 规范对轴心受力构件的强度计算,规定净截面的平均应力不应超过钢材的强度设计值。

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