钢结构设计原理期中复习提纲.docx

《钢结构设计原理》复习提纲第一章钢结构的特点，应用范围。 特点： 应用：强度高，结构重量轻； （1）大跨度结构；（2）工业厂房；（2）材质均匀，且塑性韧性好； （3）受动力荷载影响的结构；（3）良好的加工性能和焊接性能； （4）可拆卸的结构；（4）钢材耐腐蚀性差； （5）高耸结构(6)多层和高层建筑；（5）钢材耐热但不耐火； （7）容器和其他构筑物；（8）轻型钢结构；（6）低温冷脆 （9)钢和混凝土的组合结构（7）钢材的可重复使用性（8）密封性好钢结构的两类极限状态所包含的内容是什么？两类极限状态的概念或两类极限状态所对应的准则。1、承载能力极限状态（第一类极限状态）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的变形；2、正常使用极限状态（第二类极限状态）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；钢结构中第一极限状态的两个准则各包括那些情况？承载能力极限状态包括倾覆、强度破坏、丧失稳定和疲劳破坏等，结构变为机动体系或出现过度的塑性变形；钢结构中第二极限状态的两个准则各包括那些情况？正常使用极限状态包括出现影响正常使用（或）外观的变形、振动和局部破坏等；简述第一极限状态的第二准则与第二极限状态中变形要求的主要区别(课件)。?（荷载）作用考虑方法第一类极限状态第二准则设计值限制截面的塑性深度第二类极限状态对变形的要求标准值变形限制3、钢结构的两种设计方法及适用范围？①、概率极限状态设计法②、容许应力设计法适用范围：对于钢结构的疲劳验算、以及储液罐和压力容器等结构。第二章钢结构对材料性能的基本要求是什么？①、强度高：即屈服点fy、抗拉强度fu比较高。②、塑性、韧性性能好：即足够的变形能力。③、良好的加工性能：即适合冷、热加工，同时具有良好的可焊性，不因这些加工而对强度，塑性及韧性带来较大的有害影响。 钢结构规范推荐承重结构宜采用哪四种钢材（或哪四种钢材符合钢结构对材料性能的基本要求）？普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345、Q390、Q420建筑钢材可能的两种典型破坏形式是什么？各自的破坏特征如何？①塑性破坏：破坏前具有较大的塑性变形，常在钢材表面出现明显的相互垂直交错的锈迹剥落线，破坏后的断口呈纤维状，色泽发暗。②脆性破坏：破坏前塑性变形很小，或根本没有塑性变形，而突然迅速断裂。破坏后的断口平直，呈有光泽的晶粒状或有人字纹。简述钢材的主要机械性能（物理力学性能）指标及对应的试验是什么？屈服点fy、抗拉强度fu、伸长率δ是钢材的三个重要机械性能指标。---单向一次拉伸试验其次是：材料的弹性模量E和硬化开始时应变硬化模量Est重要结构中需要有良好的冷热加工的工艺指标时，应有良好的冷弯性能--- 冷弯试验受动荷载作用的结构，需要有良好的冲击韧性--- 冲击试验钢结构中以钢材的屈服强度作为材料静力强度标准的主要依据是什么？（1）它是钢材弹塑性变形的分界点，可以认为是弹性变形的终点。（2）当构件中的应力达到屈服点时，结构会因过度的塑性变形而不适于继续承载。（3）塑性变形大，易察觉，可处理，且有一定的强度储备。简述假设钢材为理想弹塑性体的依据。钢材在屈服点前应力与应变关系符合胡克定律，接近于理想弹性体工作，屈服点以后塑性应变范围很大而应力保持不增长，所以接近理想塑性体。什么是钢材的塑性、韧性？钢材的冲击韧性与塑性有何区别？（课件）（1）冲击韧性是塑性和强度的综合表现（2） 塑性指标——静力荷载作用 韧性指标——冲击荷载作用（3） 塑性：表示构件经受变形的能力 韧性：表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。影响钢材力学性能的主要因素有哪些？“先天”因素（成因）：化学成分，熔炼和浇注、轧制，以及热处理等，而以化学成分为主（最重要）。“后天”条件即影响因素：工作温度，荷载条件，制作等。? 碳（C):随含碳量的增加，钢材的强度逐渐提高，屈服点和抗拉强度升高，塑性和韧性降低，焊接性能、冷弯性能和抗锈蚀性能降低。小于0.25%为低碳钢，介于0.25%和0.6%之间为中碳钢，大于0.6%为高碳钢。规范推荐，含碳量均不超过0.22%，对焊接结构则严格控制在0.2%以内。 硫（S）：有害元素，当温度达800-1000℃,钢材变脆可引发热裂纹，“热脆”。降低冲击韧性、疲劳强度、抗锈蚀性能和焊接性能。 磷（P）：有害元素，低温“冷脆”。强度和抗腐蚀能力略有提高；塑性、韧性、冷弯性能和焊接性能降低。 氧（O）：有害杂质，与S相似 氮（N）：有害杂质，与P相似。但可与合金组分匹配，提高强度和抗腐蚀性。 氢（H）：原子态的过饱和氢时，将降低韧性,