钢结构放线

钢结构常识--钢结构材料

2013-12-27 Steeler 钢结构设计

前言

本文介绍的建筑钢材主要指钢结构所用材料，不包含钢筋混凝土结构中的钢筋。

1.1 建筑钢材的类别及钢材的选用 1.1.1 建筑钢材的类别

(1) 碳素结构钢

碳素结构钢的牌号（简称钢号）有 Q195 、Q235A 、 B 、 C 及 D , Q275 。其中的 Q 是屈服强度中屈字汉语拼音的字首，后接的阿拉伯字表示以 N/mm2为单位屈服强度的大小， A 、 B 、 C 或 D等表示按质量划分的级别，D级质量最好。最后还有一个表示脱氧方法的符号如 F ,Z或 b 。从 Q195 到 Q275 ，是按强度由低到高排列的；钢材强度主要由其中碳元素含量的多少来决定，但与其他一些元素的含量也有关系。所以，钢号的由低到高在较大程度上代表了含碳量的由低到高。

国内钢结构建筑中的次要构件使用最多的钢材是Q235（南方多用Q235B,北方多用Q235C），市场上的热轧钢材（如角钢、槽钢、工字钢、热轧方管、热轧圆管）多为Q235材质，Q345材质也有，但相对少一些。次要构件如支撑、檩托板等；

（2) 低合金高强度结构钢

低合金高强度结构钢是在钢的冶炼过程中添加少

钢结构设计原理练习题

第1章 绪论

一、选择题

1、在结构设计中，失效概率Pf与可靠指标β的关系为（ B ）。

A、Pf越大，β越大，结构可靠性越差 B、Pf越大，β越小，结构可靠性越差 C、Pf越大，β越小，结构越可靠 D、Pf越大，β越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ）

A、Z?0 B、Z?0 C、Z?0 D、Z?0

3、钢结构具有塑性韧性好的特点，则主要用于（ A ）。 A．直接承受动力荷载作用的结构 C．高耸结构和高层建筑

B．大跨度结构

D．轻型钢结构

4、在重型工业厂房中，采用钢结构是因为它具有（ C ）的特点。 A．匀质等向体、塑性和韧性好 B．匀质等向体、轻质高强 C．轻质高强、塑性和韧性好

D．可焊性、耐热性好

5、当结构所受荷载的标准值为：永久荷载qG，且只有一个可变荷载qQ，则荷载的设计值为（ D ）。

kkA．qG＋qQ B．1.2（qG＋qQ）

kkkkC．1.4（qG＋qQ）

一般无损检测NDT分为MT、UT、RT、PT，分别对应磁粉、超声波、射线、着色。前三种我们见的比较多，后面一种主要用于铸钢件等检测，喷着色剂，看有没有裂纹。

我们一般会涉及到几个概念：质量等级、检验等级、评定等级。对于这几个概念，建筑钢结构和桥梁钢结构有所不同，桥梁钢结构要求更为严格。

1. 建筑钢结构方面：建筑钢结构一二级焊缝分类如下：

一、二级焊缝质量等级及缺陷分级

焊 缝 质 量 等 级 评定等级 检内部缺陷 超声波探伤 一 级 Ⅱ 二 级 Ⅲ B级 验等级 探100% 伤比例 评定等级 检Ⅱ B级 20% Ⅲ 内部缺陷 射线探伤 AB级 验等级 探100% 伤比例 AB级 20% 上表中的评定等级实际上就是焊缝内部质量等级。同时焊缝质量等级和检验等级确定焊缝内部质量等级。注意一级焊缝，焊缝内部质量评定等级不一定是一级。

1

摘录自《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB11345-1989》P17 对于射线拍片，下表中的质量等级就是评定等级，其中检验等级AB级，新规范已经取消，只有A、B级了。

对于各级别对应的焊缝外观要求如下，同时各级别焊缝对应的气孔的要求也不同。

2

2.桥梁钢结构

质量等级、检验等级概念相同。评定

5.3.8.1钢结构加工 5.3.8.1.1材料要求

钢材必须附有钢材质量证明书。钢结构选用的钢板、型钢、连接件、紧固件等，其钢材的抗压强度、延伸率、屈服强度和化学成分均应符合国标GB1591-2008和GB/T700-2006标准，每批货物均有完整的出厂证明及检验报告。进料后应逐一核对材质规格尺寸及有关证件，并将质保书提交业主及监理认可。

钢材应放置在规定的场所。不允许将不同种类、不同规格的材料或构件混放，为避免产生较大的变形，应整齐地放在台架上保管。

5.3.8.1.2加工

(1) 材料矫正

① 根据需要，原材料的变形及因加工产生的变形要矫正。

② 矫正时原则上采用机械的方法（压力机等），但超过机械能力或机械无法矫正的材料可采用加热法矫正，热矫正时尽可能局部加热，温度不得超过900℃，并严禁用强制降温措施。

(2) 放样和号料

根据施工详图以1：1的比例在样板台上弹出实样，求取实长，根据实长制成样板（样杆）。放样应采用经过计量检定的钢尺，并将标定的偏差值计入量测尺寸。尺寸划法应先量全长后分尺寸，不得分段丈量相加，避免偏差积累。

样板、样杆可采用厚度为0.3～0.5mm的薄钢板制作。

放样时如发现与图纸所示尺寸或孔位不符，及时与业主、监理和

《钢结构设计原理》习题与题解

第四章 钢结构的连接

【4-1】试验算图4-56（a）所示牛腿与柱连接的对接焊缝强度。荷载设计值F=200kN,钢材Q235,焊条E43型，手工焊，无引弧板，焊缝质量三级。（提示：假定剪力全部由腹板上的焊缝承受。须验算A点的弯曲拉应力和B、C点的折算应力。注意C点承受弯曲压应力和

ww

剪应力，故其折算应力不大于1.1fc,而承受弯曲拉应力的B点，其折算应力不大于1.1ft）。

解题思路：根据已知条件，此牛腿与柱的连接焊缝（题图4-56a）承受偏心力F产生的弯矩M=Fe与剪力V=F的共同作用，其中e=200mm。弯矩所在的平面与焊缝截面垂直。因假定剪力全部由腹板上的焊缝承受，故剪应力可按腹板焊缝计算截面的平均剪应力计算。再者，质量三级的对接焊缝的抗拉强度设计值相对较低，故一般应验算受拉区A点的最大正应力，B点正应力，且该点同时还受有剪应力作用,须按该点的强度条件验算其折算应力。但本题焊缝截面对x—x轴不对称，中和轴偏上，故最低点C处受压正应力超过焊缝截面的受拉正应力，且该点同时还受有剪应力作用。因此，须按该点的强度条件验算其折算应力。验算时应使该点的折算应力不大于1.1倍焊缝抗压强度设计值。

【解】

1. 确定对

《钢结构》串讲讲义

应考指导

一、考试相关情况说明 （一）课程基本情况

《钢结构》是全国高等教育自学考试土木建筑类建筑工程专业的专业课，是为培养和检测自学应考者在建筑钢结构方面的基本理论知识和应用设计能力而设置的一门课程。本课程的指定教材是全国高等教育自学考试指导委员会组编，钟善桐主编：《钢结构》，武汉大学出版社2005年版。本教材系统阐述和介绍了钢结构的材料性能、连接计算方法和轴心受力构件、受弯构件和拉压弯构件、屋架等基本构件的设计原理和方法。从自学者角度来说，本课程难点知识虽较多，但学习起来如果方法得当，辅之以老师讲授则可以较容易通过考试。 （二）题型与分值

从题型与分值来看，本课程共有五种题型模式：单项选择，填空，计算，分析和综合。题型与分值情况如下：单选（共20小题，每题2分，共40分）；填空（共10小题，每题1分，共10分）；计算（共5小题，每题6分，共30分）；分析（共1小题，每题8分，共8分）；综合（共1小题，每题12分，共12分）。 （三）知识点分布

从知识点分布来看，本课程试题覆盖了教材7章的全部内容。单项选择和填空覆盖面比较广，主要是考查学生掌握基本概念的能力，基本上每章都能涉及。计算题主要考查学生解决一般应用问题

钢结构试题

一、单选题：

根据《钢结构工程施工质量验收规范》，焊接球表面应无明显波纹及局部凹凸不平不大于（）mm。

A.1.0

B.1.5 C.2.0 D.2.5

根据《钢结构工程施工质量验收规范》，钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的( )。

A.0.5

B.0.33 C.0.25 D.0.2

根据《钢结构工程施工质量验收规范》，钢网架（桁架）用钢管杆件加工的允许偏差:长度为（）mm。

A.±0.5

B.±1 C.±1.5 D.±2

根据《钢结构工程施工质量验收规范》，钢网架（桁架）用钢管杆件加工的允许偏差:端面对管轴的垂直度为（）mm。

A.0.005r

B.0.05r C.0.001r D.0.01r

根据《钢结构工程施工质量验收规范》，钢网架（桁架）用钢管杆件加工的允许偏差:管口曲线为（）mm。

A.1.0

B.2.0 C.3.0 D.4.0

根据《钢结构工程施工质量验收规范》，普通螺栓作为永久性连接螺栓时，当设计有要求或对其质量有疑义时，应进行( )复验。

A.螺栓实物最小拉力载荷

B.抗滑移系数 C.紧固轴力 D.承载力

根据《钢结构工程施工质量验收规范》，螺栓球加工的允许偏差（mm）:铣平面

计算题

1、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接是否安全，已知：荷载设计值N＝300kN，螺栓M20，孔径21.5mm，10.9级，摩擦面的抗滑移系数μ=0.5，高强螺栓的设计预拉力P=155kN。不考虑螺栓群长度对螺栓强度设计值的影响。（10分） 1. 解：

螺栓群形心O处的内力有：

33轴心拉力T?N??300?180kN；（1分）

5544剪力V?N??300?240kN；（1分）

55弯矩M?Te?180?7.0/2?630kN?cm （1分）

在N、M作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：

N1?My1T180630?(6.5?7.0/2)????36.53kN（2分） n2?yi282?[2?3.52?2?(3.5?6.5)2]一个螺栓所受到的剪力为：Nv?V240??30kN（1分） n8一个高强螺栓受拉承载力设计值：Ntb?0.8P?0.8?155?124kN（1分）

b一个高强螺栓受剪承载力设计值：Nv?0.9nf???P?0.9?1?0.5?155?69.75kN

（1分）

所以高强螺栓同时承受拉剪时：

2、、如图所示，该连接承受P=100kN的静力集中荷载设计值作用，钢材为Q235-B，焊条为E

1.钢结构检测时，什么情况下应按在建钢结构进行检测？ 答：当遇到下列情况之一时，应按在建钢结构进行检测：1在钢结构材料检查或施工验收过程中需了解质量状况；2对施工质量或材料质量有怀疑或争议；3对工程事故，需要通过检测，分析事故的原因以及对结构可靠性的影响。

2.钢结构检测时，什么情况下应按既有钢结构进行检测？ 答：1钢结构安全鉴定；2钢结构抗震鉴定；3结构大修前的可靠性鉴定；4建筑改变用途，发行，或扩建前的鉴定；5受到灾害，环境侵蚀等影响的鉴定；对既有钢结构的可靠性有怀疑或争议。 3.检验批，主控项目和一般项目的概念

答：检验批 ：按同一的生产条件或按规定的方式汇总起来供检验用的，由一定数量样本组成的检验体；主控项目：是对检验批的基本质量起决定性影响的检验项目，国在线必须全部符合本规范的规定，这意味着主控项目不允许有有符合要求的检验结果，即这种项目的检查具有否决权；一般项目：是指对施工质量不起决定性作用的检验项目，分具有偏差值和非偏差值两类，允许有偏差的项目，在实测中应符合规定的允许偏差范围，非偏差值项目，一般无量化和检测点值，一般老师感官上的要求，当达不到要求时，经过简单的返修亦可满足要求的项目。

4.当钢结构工程施工质量不符合 GB520

《钢结构》串讲讲义

应考指导

一、考试相关情况说明 （一）课程基本情况

《钢结构》是全国高等教育自学考试土木建筑类建筑工程专业的专业课，是为培养和检测自学应考者在建筑钢结构方面的基本理论知识和应用设计能力而设置的一门课程。本课程的指定教材是全国高等教育自学考试指导委员会组编，钟善桐主编：《钢结构》，武汉大学出版社2005年版。本教材系统阐述和介绍了钢结构的材料性能、连接计算方法和轴心受力构件、受弯构件和拉压弯构件、屋架等基本构件的设计原理和方法。从自学者角度来说，本课程难点知识虽较多，但学习起来如果方法得当，辅之以老师讲授则可以较容易通过考试。 （二）题型与分值

从题型与分值来看，本课程共有五种题型模式：单项选择，填空，计算，分析和综合。题型与分值情况如下：单选（共20小题，每题2分，共40分）；填空（共10小题，每题1分，共10分）；计算（共5小题，每题6分，共30分）；分析（共1小题，每题8分，共8分）；综合（共1小题，每题12分，共12分）。 （三）知识点分布

从知识点分布来看，本课程试题覆盖了教材7章的全部内容。单项选择和填空覆盖面比较广，主要是考查学生掌握基本概念的能力，基本上每章都能涉及。计算题主要考查学生解决一般应用问题