河海大学结构工程复试钢结构部分重点

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1、第一章　概论一、钢结构的特点可靠性高/材料的强度高，钢结构自重轻/钢材的塑性和韧性好/钢结构制造简便，施工工期短/钢结构密闭性好/钢材的耐锈蚀性差/钢结构耐热但不耐火/钢材在低温时脆性增大二、结构设计的目的任何结构都是为了完成所要求的某些功能而设计的。工程结构必须具备下列功能：     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，以及在偶然事件发生时和发生后，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，满足预定使用要求的能力。     3.耐久性　结构在正常维护条件下，随时间

2、变化而仍能满足预定功能要求的能力。     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（计算）的目的是在满足各种预定功能的前提下，做到技术先进、安全适用、经济合理和确保质量。要实现这一目的，必须借助于合理的设计方法。 结构设计应考虑下列两种极限状态：     （1）承载能力极限状态　结构或构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变形的极限状态。如限制受弯构件截面上塑性区的发展不能超过某一限值，就是考虑使其不致产生不适于继续承载的变形的一个例子。     （2）正常使用极限状态　结构或构件达到使用功能上允许的某一限值的

3、极限状态。 第二章　钢结构的材料一、钢材的破坏形式     1.塑性破坏：钢材在产生很大的变形以后发生的断裂破坏称为塑性破坏，也称为延性破坏。变形大，变形持续时间长，易及时发现和补救。    2.钢材在变形很小的情况下突然发生断裂破坏称为脆性破坏。变形很小且突然发生，不易发现和采取补救措施，因而危险性很大。二、钢结构对所用材料的要求    物美价廉    1. fu、fy高。用到fy，fy高可减轻结构自重。fy/fu太小浪费，太大安全储备小。通常在0.6～0.7。    2.塑性、韧性、耐久性好。可防止脆性破坏，抗动力荷载好，耐疲劳。

4、    3.良好的加工性能。冷、热加工和可焊性好。    4.耐腐性好。    5.价格便宜。    6.有时还要求钢材具有适应低温、高温等环境的能力。第二节　钢材的主要机械性能一、材的主要机械性能（也称力学性能）    1.受拉性能    标准试件在室温（10oC～35oC)、以满足静力加载的加载速度一次加载所得钢材的应力σ～应变ε曲线显示的钢材机械性能如下：     (1)弹性阶段 σ< fp时，σ与ε呈线性关系，称该直线的斜率E为钢材的弹性模量。在钢结构设计中，对所有钢材统一取E =2.06×105N/mm2。     (2)弹

5、塑性阶段 σ与ε呈非线性关系，称Et＝dσ/dε为切线模量。Et随应力增大而减小，当σ达时fy时，Et为零。     (3)塑性阶段　也称屈服阶段，σ达时fy后钢材暂时不能承受更大的荷载，且伴随产生很大的变形，因此钢结构设计取fy作为强度极限承载力的标志。     (4)强化阶段试件能承受的最大拉应力fu为钢材的抗拉强度。取fy作为强度极限承载力的标志，fu就成为材料的强度储备。     (5)颈缩破坏阶段     (6)可把钢材视为理想弹塑性体。     (7)伸长率δδ=(l1-l0)/ l0*100%。反映塑性变形能力。    

6、 fy、fu和δ是承重钢结构对钢材要求所必须的三项基本机械性能指标。 二、冷弯性能     试件弯成180o，若试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。综合反映钢材的塑性性能和冶金质量。重要结构中需要有良好的冷热加工性能时，应有冷弯合格保证。 三、冲击韧性     1.指标：采用有V形缺口的标准试件，在要求温度时（常温20±5oC；-20oC；-40oC）在冲击试验机上用击断试样所需的冲击功AKV表示,单位为J。     冲击韧性与温度有关，在寒冷地区建造的直接承受动力荷载的钢结构，应保证最低工作温度AKV≥27J。 四、钢材受压和受剪

7、时的性能     钢材在单向受压（短试件）时，受力性能基本上与单向受拉相同。受剪的情况也相似，但屈服点τy及抗剪强度τu均低于fy和fu；剪变模量G也低于弹性模量E。 第三节　影响钢材性能的主要因素一、化学成分的影响    1.碳C:含量提高，强度提高，但塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗腐蚀能力下降。一般碳含量不应超过0.22%，对于焊接结构，应低于0.2%。     2.锰Mn是有利元素，含适量的锰，可提高钢的强度同时不影响钢的塑性和冲击韧性，且可消除硫对钢的热脆影响。但锰含量过高可使钢材的可焊性降低。限制1.2～1.6%。    

8、 3.钒V提高钢材的强度和抗腐蚀能力，对塑性影响不大。     4.硫S和磷P降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳性能。含量应不超过0.05%和0.045%。四、冷加工硬化和时效硬化     钢材在常温下加工称为冷加工。冷