鋼結構期末考試重點

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鋼結構期末考試的重點包括：1）鋼結構的基本概念與分類；2）鋼材的力學性能及其在鋼結構中的應用；3）鋼結構的設計原則和方法；4）鋼結構的連接方式和構造形式；5）鋼結構的施工工藝和技術要求。還需要注意鋼結構的防腐、防火和抗震設計等方面的問題。

一、基本概念

（一）鋼結構相關概念

鋼結構：是用鋼板，熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的結構。

（二）鋼材性能相關概念

冷彎性能：表示鋼材塑性變形能力的綜合指標，直接反映材質的優劣及內部有無缺陷。
沖擊韌性：反應鋼材對外來沖擊負荷的抵抗能力，常用擺錘沖擊彎曲實驗來測定。
冷作硬化：在冷加工使鋼材產生較大塑性變形下，卸荷后重新加載，使鋼材屈服點提高。
藍脆現象：當溫度達到250度時，鋼材局部抗拉強度提高，而塑性降低，鋼材呈脆性。
碳素結構鋼：純鐵占99%，碳及其他元素占1%的鋼材。
可焊性：鋼材在采用一定焊接工藝等條件下，獲得優良焊接接頭的難易程度。
塑性：材料發生塑性變形而不斷裂的性質。
可靠度：結構在規定的時間內在規定條件下完成預定功能的概率。
應力集中：構件形狀突然改變或材料不連續的地方，應力分布不均勻而出現局部應力。
熱脆：高溫時，硫化鐵融化使鋼材變脆，應而在焊接或熱加工時會出現裂紋。
脆性破壞：鋼材無任何跡象從應力集中處斷裂，斷口齊平，呈光澤晶粒狀。
冷脆：隨著溫度的降低，鋼材強度增加，但韌性下降，呈脆性。
塑性破壞：破壞前延續時間長，變形大，破壞前有預兆有明顯頸縮現象。
受彎構件：一般指主要承受橫向荷載的構件。
焊接殘余應力：焊件在焊接過程中，熱應力、相變應力、加工應力等超過屈服極限產生的應力。
殘余應力：是當物體沒有外部因素作用時，在物體內部保持平衡而存在的應力。
局部失穩：指在鋼結構中，受壓、受彎、受剪或在復雜應力下的板件由于寬厚比過大，板件發生屈曲的現象。
結構極限狀態：由可靠轉變為失效的臨界狀態稱為結構的極限狀態。

二、鋼材相關要點

（一）鋼材的指標

鋼材的塑形指標是伸長率和斷面收縮率。
鋼結構機械性能指標：強度、塑形、沖擊韌性、冷彎性和可焊性。

（二）鋼材的破壞形式

鋼材的兩種破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。

（三）鋼材的分類

因脫氧程度不同，最終形成鎮靜鋼、半鎮靜鋼和沸騰鋼。
例如Q235 - A.F表示：屈服強度為235MPa，質量等級為A級的沸騰鋼；16Mnq表示：含碳量為0.16%，合金元素Mn含量低于1.5%的橋梁用錳合金鋼；16MnV表示：含碳量為0.16%，合金元素Mn、V含量低于1.5%且Mn含量大于V的錳釩合金鋼。

三、構件相關要點

（一）受彎構件

鋼梁按受力情況可分為單向彎曲梁和雙向彎曲梁；按支撐情況可分為簡支梁、連續梁和懸臂梁。
梁的強度驗算需驗算的有：抗彎驗算、抗剪驗算、局部承壓驗算和折算應力。

（二）軸心受力構件

軸心受力構件常用截面形式可分為：實腹式和格構式兩大類；其剛度通常用長細比來衡量。
柱由柱頭、柱身和柱腳三部分組成。

四、連接相關要點

（一）連接方法

鋼結構的連接方法可分為：焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接。

（二）焊接相關

焊接方法最常用的有：電弧焊、電阻焊和氣焊。
焊縫連接形式按構造可分為：對接焊縫和角焊縫兩種形式。
焊縫質量檢驗的標準分為一級、二級、三級。

（三）螺栓相關

螺栓在構件上的排列可以是：并列式和錯列式。
普通螺栓連接按受力方式可分為：受剪螺栓和受拉螺栓。

五、結構相關要點

（一）結構功能函數

結構功能函數：Z = R - S，當Z>0時，結構可靠；Z = 0時，結構處于極限狀態；當Z<0時，結構失效。

（二）設計原則

鋼結構設計原則：技術先進、經濟合理、安全使用、確保質量。

（三）結構體系相關

廠房結構一般是由屋蓋結構、柱、吊車梁、制動梁(或桁架)、各種支撐以及墻架等構件組成的空間體系。
屬于平面結構體系的大跨度結構有：梁式結構、平面剛架和拱式結構。
雙層網架的常用形式按組成單元來劃分，有平面桁架系網架、四角錐體系網架和三角錐體系網架。
目前國內常用的網架節點形式主要有：焊接空心球節點、螺栓球節點、焊接鋼板節點、桿件直接匯交節點。
多高層框架近似分析方法有用于豎向荷載作用下的內力近似分析法 - 分層法和用于水平荷載作用下的內力近似分析法 - D值法。

六、鋼結構的特點

（一）優點

材料強度高，塑、韌性好、鋼材質量輕（相對）；材質均勻，鋼材內部組織較接近于勻質和各向同性體，實際受力和根據力學情況計算的結果相吻合；制造簡便，工期短；可焊性、密封性好。

（二）缺點

耐腐蝕性差 - 在潮濕和有腐蝕性介質的環境中，鋼結構容易銹蝕，要選用耐大氣腐蝕的耐侯鋼材，注意油漆防護，增加了維護費用；耐熱不耐高溫 - 當鋼材受熱溫度在200℃以內時還好，但當溫度在600℃以上時，其承載力幾乎完全喪失，必須有隔熱或采用防火涂料等防護措施；低溫脆斷 - 要高度重視；變形較大（不利安裝）。