钢结构设计原理课后思考题答案.doc

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1、1.钢结构对钢材性能有哪些要求？答：较高的强度，较好的变形能力，良好的工艺性能。2.钢材的塑性破坏和脆性破坏有何区别？答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件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轻度fu后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的端口呈纤维状，色泽发暗。在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。另外，塑性变形后出现内力重分布，使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。脆性破坏前塑性变形很小

2、，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢才的屈服点fy，断裂从应力集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂纹，常是断裂的发源地。破坏前没有任何预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁，后果严重，损失较大。3.刚才有哪几项主要性能，分别可用什么指标来衡量？答：屈服点fy，抗拉强度fy，伸长率δ，冷弯性能，冲击韧性4.影响钢材性能的主要性能有哪些？答：化学成分的影响。冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响。钢材的硬化。温度的影响。应力集中的影响。重复荷载作用的影响。5.简述化学元素对

3、钢材性能有哪些影响？答;碳直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。硫和磷降低钢材的塑性。韧性。可焊性和疲劳强度。氧使钢热脆，氮使钢冷脆。硅和锰是脱氧剂，使钢材的强度提高。钒和钛是提高钢的强度和抗腐蚀性又不显著降低钢的塑性。铜能提高钢的强度和抗腐蚀性能，但对可焊性不利。6.什么是冷作硬化和时效硬化？答：钢材受荷超过弹性范围以后，若重复地卸载加载，将使钢材弹性极限提高，塑性降低，这种现象称为钢材的应变硬化或冷作硬化。轧制钢材放置一段时间后，强度提高，塑性降低，称为时效硬化。7简述温度对钢材的主要性能有哪些影响？答：温度升高，

4、钢材强度降低，应变增大，反之温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆。8.什么是钢材的应力集中，它对钢材的性能有哪些影响？答：钢结构的构件中有时存在孔洞、槽口、凹角、缺陷以及截面突然改变时，构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在缺陷以及截面突然改变处附近，出现应力线曲折。密集。产生高峰应力，这种现象称为应力集中现象。应力集中是引起脆性破坏的根源。9.什么叫钢材的疲劳？影响钢材疲劳破坏的主要因素有哪些？答：根据试验，钢材在直接的。连续反复的动力荷载作用下，钢材的强度将会降低，即低于一次静力荷载作用下的拉伸试验的

5、极限强度fu，这种现象称为钢材的疲劳。应力集中的程度。应力循环次数。应力大小。10.复杂应力作用下钢材的屈服条件是什么？复杂应力对钢材的性能有何影响？答：11.钢结构中选择钢材时要考虑哪些因素？答：结构的重要性。荷载情况。连接方法。工作条件。钢材厚度。12.钢结构的连接方法有哪几种？答：焊缝连接、铆钉连接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接。13.焊接的连接有何优缺点？答：优点：构造简单，制造加工方便。不消弱构件截面，节约钢材。易于采取自动化操作，保证焊接结构的质量。连接密封性好、结构刚度大。缺点：由于焊缝附近的热影响区，使钢材

6、的性能发生变化，导致材质变脆。焊接残余应力和残余变形对结构的受力有不利影响。焊接结构的低温冷脆问题比较突出。焊接结构对裂缝比较敏感，局部裂缝一经发生便容易扩展到整体。14.钢结构在焊接时，焊条或焊缝应如何选择？答：手工电弧焊焊条与焊件金属强度相适应，Q235用E43，Q345用E50，对不同钢材连接时，宜用与低强度钢材相适应的焊条。15.焊缝有哪些焊缝缺陷？焊缝的质量有几个级别，分别有何要求?答：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边和焊瘤等。焊缝的质量检查标准分为三级:第三级只要求通过外观检查。第二级是在外观检查的基础上再

7、做无损检验，二级检查要求采用超声波检验每条焊缝的20%长度，一级检查要求检验每条焊缝的全部长度。16.普通螺栓中A、B级螺栓与C级螺栓有何主要区别？答：A、B级螺栓一般用45号钢和35号钢制成，需要机械加工，尺寸精细。C级螺栓一般用Q235钢制成，加工粗糙，尺寸不够精确。17.在高强螺栓连接中，什么是摩擦型螺栓？什么是承压型螺栓？答：摩擦型连接只利用被连接构件之间的摩擦力传递剪力，以摩擦力被克服作为承载能力极限状态。承压型连接允许被连接构件接触面之间发生相对滑移，其极限状态和普通螺栓相同，以螺栓杆被剪坏和孔壁承压破坏作为承

8、载能力极限状态。18.正面角焊缝和侧面角焊缝在受力性能方面有何区别？答：正面角焊缝：应力状态复杂，破坏强度高，塑性变形差，角焊缝长度垂直于力的作用方向；侧面角焊缝：主要承受剪力作用，弹性状态不均匀，塑性逐渐均匀，角焊缝长度平行于力的作用方向。19.角焊缝有哪些构造要求?为什么有这样的构造要求？答：杆件与