钢结构形考作业 一 解析

发布 2019-08-14 03:09:37 阅读 7188

7. 当温度从常温下降为低温时,钢材的强度提高,但塑性和冲击韧性降低。

8. 钢材内部除含有fe,c外,还含有害元素磷、硫、氧、氮。

9.碳对钢材性能的影响也很大,一般来说随着含碳量的提高,钢材的强度提高,但塑性和韧性逐渐降低。

10. 对于焊接结构,除应限制钢材中的硫、磷的极限含量外,还应限制碳的含量不超过规定值。

11. 钢中含硫量太多会引起钢材的热脆现象;含磷量太多会引起钢材的冷脆现象。

12. 钢材在冶炼和浇铸过程中常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹及分层等。

13.应力集中易导致钢材脆性破坏的原因在于应力集中处塑性变形受到约束。

14.根据循环荷载的类型不同,钢结构的疲劳分常幅疲劳和变幅疲劳两种。

15.钢材的疲劳强度主要与构造状况、作用的应力幅和循环荷载重复次数有关,而与钢材的静力强度并无明显关系。

16.在不同质量等级的同一类钢材(如q235 a,b,c,d四个等级的钢材),它们的屈服点、强度和伸长率都一样,只是它们的化学成分和冲击韧性指标有所不同。

三、问答题解答要点。

1. 钢结构和其他材料结构相比的特点。参见教材p1~2页。

2. 钢结构的设计方法。除疲劳计算按容许应力幅、应力按弹性状态计算外,其他均采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法。

3. 建筑钢结构对钢材的基本要求有哪些?规范推荐使用的钢材有哪些?

分析:(1)较高的抗拉强度和屈服点; (2)较高的塑性和韧性;(3)良好的工艺性能,包括冷加工、热加工和可焊性能;(4) 根据结构的具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。

4. 钢材的塑性破坏和脆性破坏。参见教材p9页。

5. 衡量钢材主要性能好坏常用哪些指标?它们各反映钢材的什么性能?

分析:衡量钢材主要性能常用的指标有屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性。屈服强度和抗拉强度主要反映钢材受力后抵抗破坏的能力(强度);伸长率主要反映钢材受力后抵抗变形的能力(塑性性能);而冷弯指标不仅反映钢材抵抗弯曲变形的能力和塑性能力,还能检验钢材内部的冶金缺陷;冲击韧性指标主要反映钢材抵抗冲击荷载的能力。

6. 钢材中常见的冶金缺陷有哪些?

分析:钢材在冶炼和浇铸过程中常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹及分层等。

7. 碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响?

分析:碳的含量对钢材性能的影响很大,一般情况下随着含碳量的增高,钢材的强度提高,但塑性、韧性和疲劳强度逐渐降低,同时恶化可焊性和抗腐蚀性。硫、磷是钢材中的有害杂质,硫使钢热脆,磷使钢冷脆。

但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。

8. 什么情况下会产生应力集中,应力集中对材性有什么影响?

分析:实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时,构件中的应力分布将不再保持均匀,产生应力集中。

在负温或动力荷载作用下,应力集中的不利影响将十分突出,往往是引起脆性破坏的根源。

9. 什么是疲劳断裂?它的特点如何?简述其破坏过程。参见教材p14页。

10.钢材的力学性能为何要按厚度(直径)进行划分?

分析:钢材由拉力试验得出的力学性能中的屈服点和伸长率,均随钢材厚度或直径而异。原因是:

钢材(钢板和型钢)的成型过程一般均为热轧,即钢坯在高温(1200~1300℃)状态下经轧机轧制而成。钢坯在来回通过轧辊经受挤压的过程中,就是在高温状态下经受压力逐次连续反复作用的过程。它不但使钢坯压缩到所需的截面形状和尺寸,同时也使其经受锻焊(压力焊)作用,金属内部结晶也随之变化,改变了钢锭原来的铸钢性质,钢锭中的裂纹、气孔等缺陷得到焊合,结晶更致密、晶粒更细,且随着压缩比增大,即钢材厚度轧制得越小,其强度、塑性、冲击韧性越好;反之,钢材厚度越大,其力学性能越差。

因此,钢材的力学性能要按厚度(直径)进行划分。