钢结构题库：问答题.docx

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第一章绪论
1、什么是钢构造？
钢构造是由钢构件制成的工程构造。
2、钢构造的特点是什么？
①强度高、重量轻；②材质均匀、牢靠性高；③塑性、韧性好；④工业化程度高；⑤安装便利、施工期短；⑥ 密闭性好、耐火性差；⑦耐腐蚀性差。
3、在工业与民用建筑方面，钢构造的应用范围如何？
①主要应用形式为大跨度构造；②高层建筑的骨架；③重型厂房构造；④轻型钢构造；⑤塔桅构造；⑥容器和 管道；⑦移动式构造；⑧可拆卸、搬移的构造；⑨在地震区抗震要求高的工程构造。
其次章钢构造的材料
4、钢构造用钢应具有那些性能？
钢构造常需在不同的环境条件和状况下承受各种荷载，因此其钢材应具有良好的机械性能〔静力、动力强度和 塑性、韧性等〕和加工工艺性能〔冷、热加工和焊接性能〕，以保证构造安全、节约钢材、便于加工制造，并降低价格和投资。
5、在众多种类和型号的钢材中，符合钢构造要求的钢材有哪几种？
符合钢构造要求的钢材，只有碳素构造钢和低合金构造钢中的少数几种，如Q235 钢、16Mn 钢、15MnV 钢等。
6、什么是钢材的主要力学性能〔机械性能〕？
钢材的主要力学性能〔机械性能〕通常是指钢厂生产供给的钢材在标准条件〔 2065℃〕下均匀拉伸、冷弯和冲击等单独作用下显示的各种机械性能〔静力、动力强度和塑性、韧性等〕。
7、为什么钢材的单向均匀拉伸试验是钢材机械性能的常用试验方法？
钢材的单向均匀拉伸比压缩、剪切等试验简洁易行，试件受力明确，对钢材缺陷的反响比较敏感，试验所得各 项机械性能指标对于其它受力状态的性能也具有代表性。因此，它是钢材机械性能的常用试验方法。
8、净力拉伸试验的条件有哪些？
①规定外形和尺寸的标准试件；②常温〔2065℃〕；③加载速度缓慢〔以规定的应力或应变速度渐渐施加荷载〕。
9、在钢材静力拉伸试验测定其机械性能时，常用应力-应变曲线来表示。其中纵坐标为名义应力，试解释何谓名义应力？ 所谓名义应力即为试件横截面上的名义应力s=F/A 〔F、A 为试件的受拉荷载和原横截面面积〕。
0 0
10、钢材的弹性？
对钢材进展拉伸试验，当应力s不超过某肯定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减；卸除荷载后〔s=0〕 试件变形也完全恢复〔ε =0〕，没有剩余变形。钢材的这种性质叫弹性。
11、解释名词：比例极限。
比例极限：它是对钢材静力拉伸试验时，应力-应变曲线中直线段的最大值，当应力不超过比例极限时，应力应变成正比关系。
12、解释名词：屈服点
屈服点：当钢材的应力不增加而应变连续进展时所对应的应力值为钢材的屈服点。
13、解释名词：弹性变形
弹性变形：卸除荷载后，可以完全恢复的变形为弹性变形。
14、解释名词：塑性变形
塑性变形：卸除荷载后，不能恢复的变形。
15、解释名词：抗拉强度
抗拉强度：钢构件受拉断裂时所对应的强度值。
16、解释名词：伸长率
伸长率是钢构造试件断裂时相对原试件标定长度的伸长量与原试件标定长度的比值，用δ ；或δ
5
表示。δ 表
10 5
示试件标距 l 与横截面直径 d 之比为 5；δ
0 0
表示试件标距 l 与横截面直径 d 之比为 10。对于板状试件取等效直径
10 0 0
d =2
0
A 为板件的横截面面积。
A 0p
0
1
17、钢材承载力极限状态的标志是什么、并做必要的解释。
钢材在弹性阶段工作即 ﹤fy 时，应力与应变间大体呈线性正比关系，其应变或变形值很小，钢材具有持续承受荷载的力量；但当在非弹性阶段工作即 ﹥fy 时，钢材屈服并临时失去了连续承受荷载的力量，伴随产生很大的不适于连续受力或使用的变形。因此钢构造设计中常把屈服强度 fy 定为构件应力可以到达的限值，亦即把钢材应力到达屈服强度fy 作为强度承载力极限状态的标志。
18、解释屈强比的概念及意义。
钢材屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比。屈强比说明设计强度的一种储藏，屈强比愈大，强度储藏愈小，不 够安全；屈强比愈小，强度储藏愈大，构造愈安全，但当钢材屈强比过小时，其强度利用率低，、不经济。
19、什么是钢材的冷弯性能？
钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗力量的一项指标。
20、钢材的冷弯性能和哪些因素有关？
钢材的冷弯性能取决于钢材的质量，并与试验所取弯心直径d 对钢材厚度a 的比值有关。21、能否用钢材的冷弯性能考察钢材在简单应力状态下进展塑性变形力量，为什么？
钢材的冷弯性能不但是检验钢材适应冷加工力量和显示钢材内部缺陷〔如分层、离析、非金属夹杂、气泡等〕 状况的一项指标；而且由于冷加工时试件中部受弯部位受到冲头挤压以及弯曲和剪切的简单作用，因此也是考察钢 材在简单应力状态下进展塑性变形力量的一项标志。
22、什么是钢材的冲击韧性？
钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下断裂时吸取机械能的一种力量，是衡量钢材抵抗可能因低温、应力 集中、冲击荷载作用等而导致脆性断裂力量的一项机械性能。
23、测定钢材冲击韧性时，常用标准试件的型式有哪几种？
测定钢材冲击韧性时，常用标准试件的型式有梅氏〔Mesnager〕U 型缺口试件和夏比〔Charp〕V 型缺口试件两种。
24、如何测定钢材的冲击韧性？
钢材的冲击韧性通常承受有特定缺口的标准试件，在材料试验机上进展冲击荷载试验，使试件断裂来测定。
25、何谓钢材的弹性极限？
对钢材进展拉伸试验，当应力s不超过某肯定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减；卸除荷载后〔s=0〕 试件变形也完全恢复〔ε =0〕，没有剩余变形。钢材的这种性质叫弹性。在应力-应变曲线上，弹性阶段所对应的最高应力点fe 称为弹性极限。
26、试解释钢材 U 型缺口试件的冲击韧性指标αk 的含义。
钢材 U 型缺口试件的冲击韧性指标一般用冲击值α k 表示，即用冲击荷载使试件断裂时试件所吸取〔消耗〕的功
Ak 除以缺口处横截面面积所得的值，其单位为J/mm2〔即 Nmm/mm2〕或Nmm/mm2。27、试解释钢材 V 型缺口试件的冲击韧性指标Akv 的含义。
钢材 V 型缺口试件的冲击韧性指标一般用冲击功Akv 来表示。28、我国现行标准如何测定钢材的冲击韧性？
我国现行标准规定钢材的冲击韧性用 V 型试件做试验，以所得的冲击功 Akv 来测定。对碳素构造钢 Q235 钢，质量等级为 A 级时，不要求做冲击韧性试验；B、C、D 级钢分别要求的冲击韧性指标为常温〔20℃〕、0℃、-20℃时冲击功〔轧制纵向试样〕Akv≥27J。
29、钢材的冲击韧性和哪些因素有关？
钢材的冲击韧性与①钢材质量、②试件缺口状况、③加载速度、④温度、⑤钢材厚度有关。其中温度越低、钢 材厚度越大，其冲击韧性越差。
30、打算钢材机械和加工工艺性能的主要因素是什么？什么因素与钢材的机械性能有亲热关系？什么因素对钢材的机械性能有重要影响？
打算钢材机械和加工工艺性能的主要因素是①钢材的化学成分及其②微观组织构造； 钢材的①冶炼、②浇注、③轧制等生产工艺与钢材的机械性能有亲热关系；
钢构造的①加工、②构造、③尺寸、④受力状态、及其所处的⑤环境温度等对钢材的机械性能有重要影响？
31、钢的主要化学成分是什么？钢材中的微量元素包括什么？ 钢材主要化学成分是铁，在一般的碳素钢中约占99%；
钢材中的微量元素有①碳〔C〕；②有利元素锰〔Mn〕、硅〔Si〕；③有害杂质元素硫〔S〕、磷〔P〕、氧〔O〕、氮
2
〔N〕、氢〔H〕；④在合金钢中还有特意添加以改善钢材性能的某些合金元素，如锰〔Mn〕、钒〔V〕等。
32、碳元素对钢材的性能有哪些影响？
碳含量对钢的强度、塑性、韧性和焊接性有打算性的影响。〔其中焊接性是指钢材对焊接的适应性，主要指在一 定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。〕随着碳含量的增加，钢材的抗拉强度和屈服强度提高；但其塑 性、冷弯性能和冲击韧性、特别是低温冲击韧性降低，焊接性也变坏。构造钢材的碳含量不能过高，通常不超过 %。
33、锰元素对钢材的性能有哪些影响？
锰是构造钢中的常有元素。碳素钢中的锰多是炼钢时作为脱氧剂参加钢液中的元素，通常含量为 ～%；在低合金钢中，锰是作为合金元素而特意掺加的，其中16Mn 钢和 15MnV 钢中锰含量为 ～%。
适量的锰①可以显著改善钢材的冷脆性能，②并提高其屈服强度和抗拉强度，同时，③又不过多地降低塑性和 冲击韧性；④锰对脱除钢中有害元素氧的含量有作用；⑤锰还能与钢中的硫在高温下化合成熔点很高〔约1600℃， 远高于钢材的一般加工温度〕的硫化锰，所以可以减除硫的有害作用，使钢材热加工时因硫而产生裂纹的“热脆” 现象削减。
过量的锰含量⑥会使钢材变脆并降低其塑性。
36、硫元素对钢材的性能有哪些影响？
硫是钢中格外有害的元素。①硫的化合物使钢的焊接性变坏；②硫降低钢材的塑性和冲击韧性。
37、磷元素对钢材的性能有哪些影响？
磷是钢中格外有害的元素。磷的有害作用主要是①使钢在低温时韧性降低并简洁产生脆性破坏；在高温时，② 磷会降低钢的塑性。
38、硫与铁的化合物硫化铁〔FeS〕，散布在钢材纯铁体的间层中，当温度在800～1200℃时熔化而使钢材消灭裂纹，这种现象称为“热脆”。“热脆”会使钢的焊接性变坏。
39、钢材中由于某些有害元素的存在〔如磷元素〕，使钢材在低温时韧性降低并简洁产生脆性破坏，这种现象称为“冷脆”。
40、为什么在低温下承受动力荷载的钢构造用钢中要对硫、磷、氧、氮、氢的含量加以限制？
①硫会降低钢材的塑性和冲击韧性；②磷会使钢在低温时韧性降低并简洁产生脆性破坏；③氧的有害作用与硫 的有害作用一样并且有害程度更高，增加钢的脆性；④氢在低温时简洁使钢呈脆性破坏，产生“氢脆”破坏现象； 所以比照较重要的构造，尤其是在低温下承受动力荷载的钢构造用钢，要对其硫、磷、氧、氮、氢的含量加以限制。
41、我国目前钢构造用钢主要承受哪几种冶炼方法炼制？
我炉和②氧气转炉冶炼而成，这两种冶炼方法炼制的钢的质量根本一样；侧吹 碱性转炉法炼制的钢质量比较差，产量不多，现在已经不用于承重钢构造中。电炉钢质量精良，但本钱较高、电耗 量大，钢构造中一般也不承受。
42、钢冶炼后因浇注方法〔脱氧程度或方法〕不同可以分为几种？
钢冶炼后因浇注方法不同可以分为四种，分别是：①沸腾钢、②半冷静钢、③冷静钢、和④特别冷静钢。
43、什么是沸腾钢？
沸腾钢是在炉中和盛钢桶中的熔炼钢液中仅用弱脱氧剂锰铁进展脱氧，当钢液注锭时，钢液中仍保存有相当多 的氧化铁，与其中的碳等化合生成一氧化碳〔CO〕等气体大量逸出，致使钢液猛烈“沸腾”，所以称其为沸腾钢。
45、什么是冷静钢？
冷静钢是在熔炼钢液中参加适量的强脱氧剂硅〔或铝〕和锰等，进展彻底脱氧，因而钢液注锭时不发生沸腾现 象，钢液在钢锭模中安静地渐渐冷却，所以称其为冷静钢。
46、冷静钢具有什么特点？
冷静钢的优点是：由于钢液不沸腾、冷却速度比较慢，钢液中的剩余气体比较简洁逸出，因而①钢材的质量优 良、质地均匀、组织致密、杂质少、偏析小。与沸腾钢相比，②其冲击韧性和焊接性比较好；③冷脆和时效敏感性 比较小；④强度和塑性也略高。
冷静钢的缺点是：①冷静钢需要肯定量的强脱氧剂；②铸锭时需要适当保温；③工艺过程简单；④冷却后钢锭 头部因缩凹而需要切除的局部〔约为20%〕比较多；⑤价格相应也较高。
47、什么是半冷静钢？
半冷静钢是在熔炼钢液中参加少量的强脱氧剂氧化硅〔或铝〕，其脱氧程度、质量、价格介于沸腾钢和冷静钢之间，因而称其为半冷静钢。
48、什么是特别冷静钢？
3
特别冷静钢的脱氧程度比冷静钢更高，一般应含有足够的形成细晶粒构造的元素，如铝等，通常是用硅脱氧后 再用铝补充脱氧。我国碳元素构造钢中的Q235-D 钢，以及桥梁用钢如 16Mnq 等属特别冷静钢。
49、试比较铸钢与轧制钢材的性能特点？
轧制钢材是把冷却后的钢铸锭再加热至 1200～1300℃的高温，经过轧制、轧延、锻焊而成。轧钢机压力的作用可使钢锭中的小气泡和质地较疏松局部锻焊密实起来，消退铸造显微组织缺陷和细化钢的晶粒。因此，①轧制钢材 比同类铸钢质量好，②而且压缩比〔钢坯与轧成钢材厚度之比〕愈大时其强度和冲击韧性等也愈高。另外，由于轧 辊的压延作用，钢材顺轧辊轧制方向的强度和冲击韧性等机械性能比其横向的机械性能要好。
50、热处理的作用是什么？
一般钢材轧制后是自然堆放而不做热处理。如经过适当的热处理，则可以显著提高其强度并保持其良好的塑性 和韧性。我国一般钢构造中目前尚不承受热处理钢材，而高强度螺栓则是用一些强度较高的优质碳素构造钢〔 45、35 号钢〕或低合金构造钢〔20MnTiB、40B、35VB 钢等〕，制成螺栓后进展热处理调质〔淬火后高温回火〕，以进一步提高其强度和质量性能。
51、钢材中的剩余应力是如何产生的？
热轧型钢中的热轧剩余应力是因其热轧后不均匀冷却而产生的。其发生气理是：
①在型钢热轧终结时，其截面各处的温度大体一样，但其边缘、尖角及薄细部位因与空气接触外表多而冷却凝 固较快，其余局部冷却凝固较缓慢。先冷却部位常形成强劲的约束，阻挡后冷却部位金属的自由收缩，从而常使随 后冷却的部位受拉，在型钢中产生简单的剩余应力分布。
②钢材在以后的调直和加工〔剪切、气割、焊接等〕还将转变“①”中的剩余应力分布。钢材或构件经过退火或其它方法处理后，其剩余应力可局部乃至全部消退。
52、剩余应力对钢材的受力性能有何影响？
①钢构件承受荷载时，荷载引起的应力将与截面剩余应力叠加，使构件某些部位提前到达屈服强度并进展塑性 变形。如连续增加荷载，只有截面弹性区承受荷载的增加值，而塑性区的应力不再增加。所以，构件到达强度极限 状态时的截面应力状态与没有剩余应力时完全一样，即剩余应力不影响构件强度。
②由于构件截面塑性区退出受力和进展塑性变形，剩余应力将降低构件的刚度和稳定性。
③剩余应力特别是焊接剩余应力与荷载应力叠加后，常使钢材处于二维或三维的简单应力状态下受力，将降低 其抗冲击断裂和抗疲乏破坏的力量。
53、温度对钢材的机械性能有何影响？
钢材的机械性能随温度的不同而有变化，①当温度由常温上升时，钢材的屈服强度f 、抗拉强度 f 和弹性模量
y u
E 的总趋势是降低的，但在 150℃以下时变化不大；②钢材的温度由常温下降至负温度范围内时，钢材的强度〔f 、
y
f 〕等虽有提高，但塑性和韧性降低、脆性增加。
u
54、何为“蓝脆”？
当温度在 250℃左右时，钢材的抗拉强度 f 反而有比较大的提高，但此时相应的伸长率δ 比较低、冲击韧性变
u
差，钢材在此温度范围内破坏时常呈脆性破坏特征，称其为“蓝脆”。
55、什么是钢材的冷加工硬化〔冷作硬化、应变硬化〕？
G
C
J
H
卸
载
再
加载
ζ
O O/ ε
如下图：由钢材重复加载的ζ -ε 曲线显示，当第一次加载〔由O 点开头〕至已经进展塑性变形的J 点后完全卸载至 O/点；当再次加载时ζ -ε 曲线大致将按卸载时的原有直线O/J 上升，荷载更大时再沿原来的钢材一次加载状况的ζ -ε 曲线的JGH 段变化，表现为钢材的屈服强度提高，弹性范围增加，塑性和伸长率降低。钢材的这种性质称为钢材的冷加工硬化〔冷作硬化、应变硬化〕。
56、钢材的冷加工硬化对钢材的性能有何影响？
4
钢材在冷拉、冷拔、冷弯、冲切、剪切等冷加工时都会产生很大的塑性变形，由此产生冷作硬化。①冷作硬化 可提高钢材的屈服强度，②但同时降低塑性和增加脆性，③对钢构造特别是承受动力荷载的钢构造是不利的。
57、何为钢材的实效硬化？
钢材随时间进展将使屈服强度和抗拉强度提高、伸长率和冲击韧性降低，称为钢材的实效硬化。
58、试解释钢材发生实效硬化的机理？
钢材发生实效硬化是由于高温时溶于钢材纯铁体中极少量的氮等，随着时间的延长从纯铁中析出，并形成自由 氮化物而存在于纯铁晶粒间的滑动面上，阻挡了纯铁体晶粒间的滑移，因而约束了塑性进展。
59、何为钢材的人工实效？
不同种类的钢材的实效硬化过程的时间长短很不一样，可从几个小时到数十年不等。为加快测定钢材的实效硬 化后的机械性能，常先使钢材产生约10%的塑性变形，再加热到肯定的温度，然后冷却到室温进展试验，这样做可大 大缩短钢材的实效过程，称其为钢材的人工实效。
60、何为钢材的应力集中？
钢材的标准拉伸试验是承受经过机械加工的光滑圆形或板状试件，在轴心拉力作用下试件截面应力分布均匀。而实际钢 构造的构件中常有孔洞、缺口等，致使构件截面突然转变。在荷载作用下，这些截面突变处的某些部位〔孔洞边缘或缺 口尖端等处〕将产生局部顶峰应力，其余部位应力比较低而且分布极不均匀，这种现象称为钢材的应力集中。
61、何为应力集中系数？并表达其作用。
通常把钢材截面的顶峰应力与平均应力〔当构件截面受轴心力作用时〕的比值称为应力集中系数。用希腊字母
η 表示。
应力集中系数可说明应力集中程度的凹凸，其值取决于构件截面突然转变的急剧程度。
62、试表达应力集中对钢材性能的影响。
①在应力集中的顶峰应力区内，通常存在着同号的平面应力状态或立体〔三维〕应力状态，这种应力状态使钢 材的变形进展困难而导致脆性状态破坏。钢材构件截面缺口转变愈急剧、即应力集中愈高的试件，其抗拉强度愈高， 但塑性愈差、发生脆性破坏的可能性也愈大。
②应力集中引起孔槽边缘处局部的应力顶峰；当构造所受净力荷载不断增加时，顶峰应力及其邻近处局部钢材 将首先到达屈服强度。此后连续增加荷载将使该处进展塑性变形而应力保持不变，所增加的荷载由邻近应力较低处 即尚未到达屈服强度局部的钢材承受。然后塑性区逐步扩展，直到构件全截面都到达屈服强度时即为强度的极限状 态。因此，因此应力集中一般不影响截面的静力极限承载力，具体进展钢构造设计时可不考虑应力集中的影响。
③比较严峻的应力集中、特别是在动力荷载作用下，加上剩余应力和钢材加工的冷作硬化等不利因素的影响， 常是构造、尤其在低温环境下工作的钢构造发生脆性破坏的重要缘由。
所以进展钢构造设计时，应尽量减免构件截面的急剧转变，以削减应力集中，从构造上防止构件的脆性破坏。
63、什么是钢材的疲乏或疲乏破坏？
钢材在循环应力屡次反复作用下裂纹生成、裂纹扩展、以至钢材断裂破坏的现象称为钢材的疲乏和疲乏破坏。
64、钢材的疲乏破坏有何特征？
钢材发生疲乏破坏时，①破坏面上的应力低于钢材的抗拉强度，甚至低于其屈服强度；②破坏断口比较整齐， 其外表有比较清楚的疲乏纹理，该纹理显示以某点为中心向外呈半椭圆状放射型的海滨沙滩痕迹般的现象；③通常 构件没有明显的变形，呈现出突然的脆性破坏特征。
65、钢材的疲乏破坏与什么因素有关？
钢材的疲乏破坏与①钢材的质量、②构件的几何尺寸、③钢材的缺陷、④循环荷载在钢材内部引起的反复循环 应力的特征⑤及循环次数有关。
66、钢材的疲乏破坏应力幅或疲乏容许应力幅主要取决于哪些因素？哪些因素影响不显著？
由于钢构件或连接的疲乏破坏是在循环应力反复作用下，产生疲乏裂纹并发生扩展，最终导致钢构件或连接断 裂。所以，疲乏破坏应力幅或疲乏容许应力幅主要取决于①应力循环次数n、②构件或连接的具体构造细节和③应力集中程度。
钢材强度等级对疲乏破坏应力幅或疲乏寿命的影响并不显著。
67、钢材疲乏破坏时循环应力特征用什么来描述？
钢材疲乏破坏时的循环应力特征可用应力随时间变化的曲线即应力谱描述。疲乏破坏试验通常承受正弦波应力
谱，标志应力谱特征①可用应力比ρ =ζ
/ζ
min

max
和②ζ
〔ζ
max
和ζ
max

min
分别为确定值最大和最小应力，并常以ζ
的
max
5
应力为正〕来表示；③也可以用应力幅△ = - 和④ 表示。
max min max
68、何为钢材的疲乏强度极限？或何为钢材的耐久疲乏强度？
依据钢材的疲乏试验结果，当钢材、试件、试验环境条件一样、并且应力比ρ =

/
min

为定值时，最大应力
max
随疲乏破坏时应力循环次数 n 的增加而降低，而且 -n 曲线具有平行于 n 轴的渐进线。当n 趋于很大时，
max
趋
max
于 f。e
f 表示应力循环无穷屡次时试件不致发生疲乏破坏的循环应力 的极限值，称为钢材的疲乏强度极限或
e max
称为钢材的耐久疲乏强度。
69、何为钢材的条件疲乏强度？
由于钢材的应力循环次数n≥5×106 时的疲乏强度变化已经趋于很小，实际应用上常取相应于 n=5×106 次的疲乏强度作为钢材的耐久疲乏强度，而相应于其它循环次数的疲乏强度 称为钢材的条件疲乏强度。
max
70、为什么对于焊接钢构造而言，承受应力幅△σ 来计算疲乏强度比承受名义应力比σ
/σ 和最大应力σ 更为合理？
min max max
在钢材轧制和构造制造〔调直、气割、加工、装配等〕过程中，构件内将产生剩余应力。尤其在焊接构造中，
焊接部位常有数值很高的焊接剩余应力，其峰值常可接近或到达钢材的屈服强度 f 。因此当构造承受荷载时，截面
y
上实际应力是荷载引起的应力与其剩余应力的叠加。
在剩余拉应力为f 或接近f 的区域，实际应力的变化大致是由 f 开头向下变动一个应力幅△ =
y y y
- 至 f -
max min y
△ 。这时该处的实际最大应力为 f ，实际应力比为ρ =〔f -△ 〕/f 。因此，对于不同荷载状况，只要其△ 相
y y y
同，则不管其名义应力
、 和名义应力比ρ = /
min max min max
为何值，实际拉应力峰值部位的实际应力状态都将是上
述最大拉应力f
和实际应力比，即ρ =〔f -△ 〕/f ；也就是说，在应力幅△ = -
一样状况下，名义最大应
y y y
max
min
力 、名义最小应力
max
的值无论较高或较低以及名义应力比ρ = / 的值较大或较小，根本上不起作用。
min min max
假设再考虑应力集中系数η ，则在焊缝边缘的实际应力状态将是f 和η △ ，即应力幅相应也增加至η 倍。
y
在裂纹扩展阶段，裂纹的扩展速率主要由裂纹尖端的应力强度因子的变化幅△k 掌握，而△k 又取决于应力幅△
。
因此，对焊接构造承受应力幅△ 来计算疲乏强度比承受名义的应力比ρ = 71、对何种钢构造及对钢构造的何部位在何种条件下应进展疲乏计算？
/ 和最大应力 更为合理。
min max max
钢构造设计标准规定：对承受动力荷载重复作用的钢构件〔如吊车梁、吊车桁架等〕，当应力变化的循环次数 n
≥105 次时，应对应力循环中消灭拉应力的部位进展疲乏计算。而对于上述条件下，消灭压应力的部位则不进展疲乏计算，这是由于，对于钢构件或其连接中的微裂纹在压应力的作用下，裂纹不会扩展，而且有渐渐闭合的趋势。
72、对钢构造进展疲乏计算时应选用荷载的什么值？如何考虑动力系数对荷载的影响？
计算疲乏破坏时，作用于钢构造的荷载取标准值，不乘荷载分项系数，也不乘动力系数，并按弹性方法计算其 应力。这是由于引起疲乏破坏的荷载是常常重复作用的正常使用荷载，即不乘分项系数的荷载标准值。
动力系数的影响在以试验为根底确定的疲乏计算公式和参数中已经加以考虑。
73、对钢构造进展疲乏计算时，如何考虑应力集中与缺陷对疲乏的影响？
在对钢构造进展疲乏计算时，不另外考虑应力集中与缺陷〔如气孔、非金属夹杂、偏析、咬边、未焊透、未熔 透等〕的影响，其不利影响已在各部位按具体构造进展疲乏计算分类时加以考虑。但在设计时应当留意从构造上避 免过大的应力集中，特别不利状况时另作考虑。
74、什么叫做钢材或钢构造的脆性断裂？
钢材或钢构造的脆性断裂是指低于名义应力〔钢材做拉伸试验时的抗拉强度或屈服强度〕状况下发生突然断裂 的破坏。其断裂面通常是纹理方向单一和比较平的劈裂外表，很少或没有剪切唇边。
75、钢构造发生脆性断裂破坏的影响因素有哪些？
钢构造发生脆性断裂破坏往往是多种不利因素综合影响的结果，综合起来有以下几方面：
①钢材的质量差：钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高，晶粒较粗，夹杂物等冶金缺陷严峻，韧性差等。
②构造构件构造不当：孔洞、缺口或截面转变急剧或布置不当等使应力集中严峻。
③制造安装质量差：焊接、安装工艺不合理，焊缝穿插，焊接缺陷大，剩余应力严峻。
④构造承受较大动力荷载，或在较低环境温度下工作等：该项对较厚钢材影响更为严峻。
76、如何防止钢构造的脆性断裂？
为防止钢构造的脆性断裂，除了必要时需按断裂力学原理作断裂分析外，一般应留意以下几个方面：
①合理设计和选用钢材：具体设计时应留意选择适宜的构造方案和杆件截面、连接及构造型式，避开截面的急 剧转变，减小构造应力集中。应依据构造的荷载状况〔包括静力或动力性质〕、所处环境温度和所用钢材厚度，选用
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适宜的钢种并提出需要的技术要求〔包括必要的冲击韧性要求〕等。
②合理制造和安装：钢材的冷加工易使钢材发生硬化和变脆，应实行措施尽量削减其不利影响。焊接尤其是手 工焊接简洁产生裂纹或类似裂纹式缺陷，应选择适宜的焊接工艺和参数，力求削减焊接缺陷，如对厚钢板承受焊前 预热、焊后保温或热处理等措施、使用合格焊工、必要的质量检验等。对构造和构件的拼装应承受合理的工艺挨次， 提高精度，减小焊接和装配剩余应力。
③建立必要的使用修理规定和措施：应保证构造按设计规定的用途、荷载和环境条件使用不得超标准使用。建 立必要的修理措施，常常监视构造尤其是承受动力荷载构造发生裂纹或类裂纹等缺陷或损坏的状况。
77、钢材按用途可以分为哪几种？
钢材按用途可以分为①构造钢、②工具钢和③特别用钢。
78、钢材按化学成分可以分为哪几种？
钢材按化学成分可以分为①碳素钢和②合金钢。
79、解释以下名词的含义，16MnVq
16MnVq 的含义：%, 含量低于 %。
80、解释以下名词的含义，Q235---;
Q235--- 的含义：碳素构造钢屈服强度为235N/mm2，A 级沸腾钢。81、钢材选择的原则是什么？钢材的选用应考虑哪些主要因素？
钢材选择的原则是：即使构造安全牢靠地满足要求，又要尽最大可能节约钢材，降低造价。
钢材选用时应考虑的主要因素为：构造的类型和重要性；荷载的性质；连接的方法；工作条件。
82、建筑承重构造选用钢材的任务是什么？
建筑承重构造选用钢材的任务是①确定钢材的牌号〔包括钢种、冶炼方法、脱氧方法、质量等级等〕及②提出 应有的机械性能和③化学成分保证工程。
83、我国目前建筑承重构造可供选用的构造钢材主要有哪些？
主要有：①碳素构造钢Q235 钢和②低合金构造钢 16Mn 钢、15MnV 钢。一般构造多项选择用Q235 钢。需要钢材有较好的冲击韧性时，可选用 16Mn 钢、15MnV 钢；很重动力荷载时可选用 16Mnq 钢、15MnVq 钢。
84、构造钢材承受的平炉钢或氧气转炉钢有何区分？
二者质量相当，设计时一般不加区分。订货时可由钢厂打算。
85、如何区分应用沸腾钢和冷静钢或半冷静钢？
①一般构造承受Q235 钢时可用沸腾钢，此时能满足通常受力要求。
②当有较大动力荷载或处于较低环境温度时的构造不宜用沸腾钢，可选用冷静钢或特别冷静钢，有时可用半镇 静钢。如：焊接构造的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似构造；地区冬季计算温度〔采暖房内构造可按此提高 10℃〕 小于等于零下 20℃的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似构造；地区冬季计算温度小于等于零下30℃的其它承重构造。非焊接构造当地区冬季计算温度小于等于零下20℃的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似构造。
86、钢材最少应具有哪些保证工程？
钢材最少应具有①三项机械性能〔屈服强度、抗拉强度、伸长率〕和②两项化学成分〔硫、磷含量〕的合格保 证工程。
87、对于哪些钢构造或钢构造构件所用钢材应具有冷弯试验合格证？
对于①较大房屋的柱、屋架、托架等构件，②吊车梁、皮带输送机等直接承受动力荷载的构件，以及③储液、 储气、储仓等钢板构造的钢材，应具有冷弯试验的合格证。
88、对于哪些钢构造或钢构造构件所用钢材应具有常温〔低温〕冲击韧性试验合格证？