钢结构试卷[优秀范文5篇]

第一篇：钢结构试卷

钢结构设计试卷

一、填空题（每空4分，共40计分）

1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（），在雨水较多的地区取其中的较大值。

2、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（），以构成几何不变体系。

3、当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置（）系杆。

4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（），并利用其（）强度进行设计。

5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（）

6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（）倍螺栓直径。

7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（）构件设计计算。

8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于（）。

二、选择题（每题3分，共计30分）

1、梯形钢屋架受压杆件．其合理截面形式，应使所选截面尽量满足（）的要求。(A)等稳定

(B)等刚度

(C)等强度

(D)计算长度相等

2、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（）。

(A)垫板数不宜少于两个(B)垫板数不宜少于一个(C)垫板数不宜多于两个

(D)可不设垫板

3、梯形钢屋架节点板的厚度，是根据（）来选定的。(A)支座竖杆中的内力

(B)下弦杆中的最大内力

(C)上弦杆中的最大内力

(D)腹杆中的最大内力

4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢（檩托）上（）。

(A)一个普通螺栓

(B)两个普通螺栓

(C)安装焊缝

(D)一个高强螺栓

5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L，其平面外计算长度应取（）。(A)L

(B)0.8L

(C)0.9L

(D)侧向支撑点间距

6、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的（）。

(A)端竖杆处

(B)下弦中间

(C)下弦端节间

(D)斜腹杆处

7、屋盖中设置的刚性系杆（）。

(A)可以受压

(B)只能受拉

(C)可以受弯

(D)可以受压和受弯

8、某房屋屋架间距为6m，屋架跨度为24m，柱顶高度24m。房屋内无托架，业务较大振动设备，且房屋计算中未考虑工作空间时，可在屋盖支撑中部设置（）。

(A)上弦横向支撑

(B)下弦横向支撑

(C)纵向支撑

(D)垂直支撑

9、梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理截面形式是两个（）。(A)等肢角钢相连(B)不等肢角钢相连(C)不等肢角钢长肢相连(D)等肢角钢十字相连

10、屋架设计中，积灰荷载应与（）同时考虑。(A)屋面活荷载

(B)雪荷载

(C)屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值

(D)屋面活荷载和雪荷载

三、问答题（共计30分）

1、试述屋面支撑的种类及作用。（10分）

2、试述空间杆系有限元法的基本假定。（10分）

3、举出两种常见的网架结构的基本形式，并简述其特点。（10分）

第二篇：钢结构施工现场管理制度

钢结构施工现场管理制度

1.全体工程施工人员必须自觉维护公司对外信誉，严格遵循“安全第一，质量第一”的原则。

2.现场施工严格按照国家有关规范及施工图纸要求组织施工，强化质量意识，确保工程质量。

3.施工队必须服从公司项目部的管理，不服从管理予以300元～800元处罚。

4.施工队严格按照工程进度组织施工，确保阶段性工期及总工期。5.施工队应加强内部管理，不得打架﹑闹事，违者给予每人次500元处罚。6.施工队使用的辅材必须是正规厂家的产品。必须严格按照《钢结构工程施工质量验收规范》及施工工艺施工，质量未达要求，应无条件返工，返工不及时给予每次300元处罚。

7.施工队承包人或施工现场负责人（现场负责人、技术负责人、安全员、电工、库管员）必须在现场组织施工，必须保证通讯畅通，违者每天处罚200元。

8.施工队应做到文明施工，不论是否施工，进入施工现场必须戴安全帽，高空作业必须带安全带。着装整齐（不允许赤膊﹑短裤﹑拖鞋），严禁班前饮酒，违者给予每人次100元的处罚。

9.施工队必须设置上下安全通道，拒不设置安全通道的施工队严禁上屋面施工，由项目部安排设置上下安全通道，其费用由施工队承担；严禁使用非安全通道上下，违者给予每人次100元的处罚。10.11.屋面施工做好安全防护，非屋面施工人员严禁上屋面。

施工队应做到安全用电，设置专用配电箱（必须装合格电表、漏电保护器），严禁乱搭乱接，违者给予每次200元处罚；设备及电动工具必须使用动力线并有专业电工负责接线；对因施工队原因造成供电方对用电有疑问，由施工队承担相应处罚。12.吊装工程必须由专人统一指挥，对吊装工具要定期定时检查。

13.施工队应将施工现场材料予以签收（拒绝签收视为签收）并堆放整齐﹑妥善保管，如不按要求堆放给予每次100元处罚，如有丢失、损坏予以造价赔偿并处罚100元。14.施工队无权擅自处理工地剩余材料（含废料），违者按成品价格赔偿并处以每次1000元罚款。15.施工队退场前必须按项目部要求清理施工现场，违者由施工队承担清理费用并进行相应处罚。

二、施工现场一些具体施工遵守细则：

1、材料存放及保管事项

1）施工队在现场必须设一名仓库管理人员。

2）螺栓等材料到达施工现场后，施工队与项目部方一起清点螺栓规格数量，确认后，施工队必须在货单上签收确认保管（如拒绝签收保管视为签收保管）。螺栓当天即转存于室内，螺栓按规格堆放，方便领取与清点。不得堆放于露天室外（防止淋雨生锈），如发现螺栓放置在室外淋雨，此批螺栓不能使用，则项目部采购，费用在施工队工程款里扣除并给予施工队处罚200元一次。

3）油漆进场，放置通风阴凉位置保管（不得放在太阳下 直照），远离火源，放置整齐。使用油漆后，必须把油漆、稀释剂、固化剂桶盖子盖紧，违者拍照取证，一次按200元处罚。

4）栓钉等进场，检查是否生锈，施工队与我方共同清点规格数量，施工队必须在货单上签收后妥善保管。栓钉必须堆放在干燥室内，如发现栓钉放置在室外淋雨，此批栓钉不能使用，则项目部采购，费用在施工队工程款里扣除并给予施工队处罚200元一次。5)所有材料进入现场后，施工队伍必须清点签收并妥善保管。

三、测量放线验收：

1）施工队进场后，项目部必须以书面形式把坐标基准点（至少两个），标高基准点（一个）交接给施工队，施工队伍对其施工区域的轴线、标高测量放线，完成后报于甲方验收方可施工。

2）项目部组织人员联系甲方对施工队安装构件的轴线、垂直度、标高等不定期检查，发现测量结果超出钢结构施工质量验收规范规定的要求，给予通知单通知规定时间内整改完成，未完成给予1000元一次处罚并立刻整改。

四、构件进场要求：

1、构件进场，施工队伍组织好及时卸车到位，卸车过程中施工队需有人清点构件数量及编号，数量确认无误签收保管。

五、吊装要求：

1、施工队在吊装起吊前必须检查钢丝绳或不带是否有损伤断股（如有损伤必须立刻更换或停止使用），违者给以2000元一次处罚，如发现上述情况，制止不听者，项目部有权勒令施工队停止施工。

2、构件吊装中，高空施工人员必须带好安全带并其紧挂生命线上。

3、构件吊装过程中，发现构件不能安装，不得强行安装（产生内力）或者随意切割螺栓空位，查找到原因后给予正确处理施工。

六、安装要求：

1、对于钢结构施工的每道工序工艺项目部技术必须有书面给施工队和施工员交底。

2、施工队按图纸和交底严格要求施工，施工过程中发现与图纸不符或交底要求不符的，及时汇报施工员并尽快给予正确处理。

3、对于施工构件焊缝外观质量和螺栓终拧，施工员必须加大力度查看，加强管理。发现问题及时通知施工队伍整改。

七、钢结构安装验收：

1、所有钢结构按钢结构施工工艺顺序分部验收：

1）分部测量验收：验收轴线、标高、预埋件偏位误差、钢柱标高/垂直度、钢梁绕度/错边。

2）构件进场后，项目部及时联系甲方对其构件验收：构件厚度、长度偏差等。

3）构件焊缝焊接、打磨完成后，按层或按区通知项目部检查打磨情况，项目部及时通知摊上人员进场对其焊缝要求进行检测，发现不合格，施工队尽快返工处理，处理完成后复检合格后方可进行下一道工序。如发现未检测直接进行下一道工序，发现给予一次处罚1000元并无条件返工。探伤不合格又不整改返工直接下一道工序则发现一次处罚500元并无条件返工。

4）构件焊缝打磨探伤合格后，焊缝和螺栓连接部位必须涂刷防锈底漆处理（刷防锈漆前必须除锈干净），通知项目部验收合格后方可进行下一道工序，违者给予一次500元处罚并无条件返工。5）结构表面有防火涂料施工作业，则施工队对其构件表面必须清理干净，补防锈漆后，施工队通知项目部对其构件表面验收，合格后方可进行下一道工序。违者给予500元一次处罚并无条件返工。6）结构表面有面漆施工作业，则施工队通知项目部对其前道工序验收，验收合格后方可施工，违者给予500元一次处罚并无条件返工。7）楼层板施工，按图纸和交底要求铺板、打钉（打栓钉不得漏打、打空、焊接不牢固）。收边板安装必须拉线安装，保证边口在一条线上，收边板安装违者给予500元一次处罚并无条件返工。

八、文明施工：

1、施工队必须服从项目部的管理，不服从管理予以500元～1000元处罚。

2、对于施工现场的文明施工整顿，施工队必须听从项目部安排及时整理，违者一次处罚200元。

3、对于项目部下发的通知事项，施工队签收后，必须在规定的时间内完成，如不及时完成200元一次处罚并整改。

第三篇：钢结构工程资料目录

钢结构工程资料编制目录

第一部分

前期开工资料

1.中标通知书、建筑工程施工许可证、图纸审查批准书、施工合同（甲方提供）、施工单位资质、项目管理人员资格证及报审表。2.工程开工报审表，附：开工报告。3.施工组织设计报审表，附：施工组织设计。

4.安全施工组织设计报审表、临时用电施工组织设计报审表、屋顶悬挑脚手架安拆方案报审表、屋顶机械安装施工技术措施报审表、屋顶机械安装施工安拆方案报审表、雨季施工措施报审表、安全应急预案报审表、安全文明施工方案报审表、安全防护方案报审表

附：安全施工组织设计、临时用电施工组织设计、屋顶悬挑脚手架安拆方案、屋顶机械安装施工技术措施、屋顶机械安装施工安拆方案、雨季施工措施、安全应急预案、安全文明施工方案、安全防护方案； 5.专项施工方案报审表，附：专项吊装方案、安全吊装方案。6.质量、安全保证体系报审表，附：质量、安全保证体系表 7.见证取样和送检见证人备案表。

8.施工现场质量管理检查记录、施工现场质量管理检查记录报验单。9.特种操作人员报审表

附：特殊人员上岗证、身份证复印件。

10.施工技术交底（构件吊装、安装、焊接）、构件吊装、安装、焊接安全

交底。11.施工日志。

12.试验检测单位资质报审表附：实验室资质。

13．现场计量器具（经纬仪、水准仪、焊缝检查尺、扭矩扳手等）报验。14.图纸会审、设计变更记录、工程洽商记录。

15、施工进度计划、施工进度计划报审表

第二部分

质量控制资料

一、原材料、施工试验

1.工程材料/构配件/设备进场汇总表（原材包含地脚螺栓，钢板，焊条、焊丝、焊剂，高强螺栓，防锈漆，钢柱、梁，压型金属板等。工程材料/构配件/设备报审表、材料进场验收记录、材料清单，附：合证、检验报告等质量证明文件。

2.见证记录汇总表，见证记录和复检报告（地脚螺栓、钢板、焊缝探伤试验、高强螺栓、漆膜厚度等）

二、技术复核、施工记录、安全功能检测记录。

1.测量放线记录（基础地脚锚栓测量记录）及测量放线报验单。2.预检工程记录

3.施工记录（焊缝质量检查记录、焊接材料施工记录、高强螺栓施工记录、结构吊装记录）及工程报验单。

4.隐蔽验收记录（地脚螺栓规格、涂装前的构件、焊缝坡口、摩擦面的顶紧等）。

5.主体结构检验及抽样检测（构件垂直度和侧弯曲、尺寸偏差检查记录）。

6.安全和功能检验记录（垂直度、标高、全高测量记录）。7．施工日志（开工至竣工）。

8、构件吊装记录

三、分部、分项、检验批质量验收记录

1）钢结构主体分部（子分部）工程质量验收记录 钢结构焊接 分项工程质量验收记录 焊钉焊接 分项工程质量验收记录 普通紧固件连接 分项工程质量验收记录 高强度螺栓连接 分项工程质量验收记录 零件及部件加工 分项工程质量验收记录 构件组装 分项工程质量验收记录 预拼装 分项工程质量验收记录

网架结构安装分项工程质量验收记录 防腐涂料涂装 分项工程质量验收记录 防火涂料涂装 分项工程质量验收记录 钢构件焊接 工程检验批质量验收记录 焊接 工程检验批质量验收记录

普通紧固件连接 工程检验批质量验收记录 高强度螺栓连接 工程检验批质量验收记录 零件及部件加工 工程检验批质量验收记录 构件组装 工程检验批质量验收记录

预拼装 工程检验批质量验收记录 网架结构安装 工程检验批质量验收记录 防腐涂料涂装 工程检验批质量验收记 防火涂料涂装 工程检验批质量验收记录

第三部分

竣工验收

1.单位工程竣工报审表、竣工报告、竣工验收证明书 2.（子分部）工程竣工验收记录 4.（子分部）工程观感质量检查记录

5.（子分部）工程安全和功能检验资料核查及主要功能抽查记录 6.（子分部）工程质量控制资料核查记录（表一）、（表二）

7、竣工评估报告

8、工程资料移交书。

第四部分

竣工图(装订成册)第五部分 安全资料

1、安全生产责任制

2、项目安全生产责任制考核办法

3、安全生产责任状

4、目标管理资料、项目安全管理目标

5、安装管理目标考核办法

6、安全责任目标分解网络图

7、安全责任目标考核记录

8、脚手架搭拆安全技术交底

9、焊工操作安全交底

10、钢结构制作安全交底

11、构件吊装安全交底

12、钢结构安装安全交底

13、安全检查资料

14、安全监督卡

15、项目部安全周检记录

16、安全员工作记录

17、定期安全检查记录

18、工人三级安全教育记录卡

19、安全培训记录 20、班前安全培训记录

21、安全生产活动日讲评记录

22、班组每周安全活动记录

23、班组日安全上岗记录

24、特种作业持证上岗记录

25、特种人员操作安全记录

26、安全 标志资料

27、安全标志平面布置图

28、安全标志牌记录表

29、治安保卫制度 30、现场消防制度

31、动火须知

32、施工现场消防措施

33、动火作业记录

34、灭火器使用配备记录

35、文明施工方案

36、脚手架检查验收表

37、脚手架搭设验收单

第四篇：钢结构经典总结

1、钢结构用钢材机械性能指标有哪几些？承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？

钢材机械性能指标有：抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性；

承重结构的钢材应保证下列三项指标合格：抗拉强度、伸长率、屈服点。

3、钢材的机械性能指标有哪些？分别代表钢材哪些方面的性能？

（1）屈服强度：代表钢材强度指标，是钢材可达到的最大应力

（2）抗拉强度：代表材料的强度储备

（3）伸长率：代表材料在单向拉伸时的塑性应变能力

（4）冷弯性能：代表钢材的塑性应变能力和钢材质量的综合指标

（5）冲击韧性：代表钢材抵抗冲击荷载的能力，是钢材强度和塑性的综合指标

3.强度与厚度的关系，厚度越大，强度越低，因为随着钢材厚度的增加，金属内部缺陷就会增多，就会削弱钢材的强度了。

1、冲击韧性：采用带缺口的标准试件进行冲击试验，根据试件破坏时消耗的冲击功，即截面断裂吸收的能量来衡量材料抗冲击的能力，称为冲击韧性。

2、残余应力及其影响：焊接构件在施焊过程中，由于受到不均匀的电弧高温作用，在焊件中将产生变形和应力冷却后，焊件中将产生反向的应力和变形称为残余应力和残余变形。残余应力的存在对构件承受静力荷载的强度没有影响，但它将使构件提前进入弹塑性工作阶段而降低构件的刚度，当构件受压时，还会降低构件的稳定性。

1、轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关?

构件的几何形状与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度；

焊接残余应力；初弯曲；初偏心

8、疲劳的概念：钢结构构件和其连接在多次重复加载和卸载的作用下，在其强度还低于钢材抗拉强度甚至低于钢材屈服点的情况下突然断裂，称为疲劳破坏。疲劳产生原因，构件内部缺陷，残余应力，以及连接应力集中。

2、格构式和实腹式轴心受压构件临界力的确定有什么不同？双肢缀条式和双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式是什么？为什么对虚轴用换算长细比？

格构式轴心受压构件临界力的确定依据边缘屈服准则，并考虑剪切变形的影响；实腹式轴心受压构件临界力的确定依据最大强度准则，不考虑剪切变形的影响。双肢缀条式柱的换算长细比的计算公式：

双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式：

格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响不能忽略，故对虚轴的失稳计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。

3、影响钢材性能的主要因素有哪些？

化学成分；冶金缺陷；钢材硬化；温度影响；应力集中；反复荷载作用。

4、如何保证梁腹板的局部稳定？

①当 时，应按构造配置横向加劲肋；

②当 时，应按计算配置横向加劲肋；

③，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；

④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋。

5、简要回答钢结构的特点？

答：钢结构自重轻而承载力高、钢材最接近于匀质等向体、钢材的塑性和韧性好、钢材具有良好的焊接性能、钢结构具有不渗漏的特性、钢结构制造工厂化、施工装配化，钢材有耐腐蚀性差耐热性好但是防火性能差等的特点。

6、高强螺栓连接有几种类型？其性能等级分哪几级？并解释符号的含义。

答：高强螺栓连接有两种类型：摩擦型连接和承压型连接。

高强螺栓性能等级分8.8级和10.9级。

8.8级和10.9级：小数点前数字代表螺栓抗拉强度分别不低于 和，小数点后数字表示屈强比。

2、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多少？ 答：螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。

应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求

最小的栓距为，最小的端距为

3、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？

答：①面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定性和刚度；

②使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；

③便于与其他构件连接；

④尽可能构造简单，制造省工，取材方便。

4、格构式轴压柱应满足哪些要求，才能保证单肢不先于整体失稳？

答：①柱对实轴的长细比 和对虚轴的换算长细比 均不得超过容许长细比 ；

②缀条柱的分肢长细比

③缀板柱的分肢长细比 且不应大于

5、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？

答：①当 时，应按构造配置横向加劲肋；

②当 时，应按计算配置横向加劲肋；

③，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；

④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋。

6、简述哪些因素对钢材性能有影响

答：化学成分；冶金缺陷；钢材硬化；温度影响；

应力集中；反复荷载作用。

4．简述角焊缝的焊脚尺寸为什么既不能太大也不能太小

为了避免焊缝区的基本金属过热，减少焊件的焊接残余应力和残余变形，角焊缝的焊脚尺寸不宜过大；另外角焊缝的焊脚尺寸不宜过小，否则焊缝因输入能过小，而焊件厚度较大，以致施焊时冷却速度过快，产生的淬硬组织，导致母材开裂

5．解释下列符号的含义？

（1）Q345—BF（2）L100×80×8

Q代表屈服点的字母L代表角钢

235代表屈服点100代表长边宽

B代表质量等级80代表短边宽

F代表沸腾钢

2．简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？

（1）螺栓杆被剪断；（2）挤压破坏；（3）板件被拉断；（4）板件端部剪切破坏。

2、轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关?

构件的几何形状与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度；焊接残余应力；初弯曲；初偏心

4、不用计算梁整体稳定的条件？

（1）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时；

（2）工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度 与其宽度 之比不超过规定的数值时；

（3）箱形截面简支梁，其截面尺寸满足，且 时。

2、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多少？螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。

应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求

最小的栓距为，最小的端距为

4、图示实腹式轴压柱截面，柱长细比 ,钢材Q345，试判断该柱腹板的局部稳定有无保证？如无保证应采取何种措施（至少回答出二种方法）？

腹板高厚比为：

该柱腹板的局部稳定无保证。采取的措施：①可加大腹板厚度； ②可设置纵向加劲肋

1、简述普通螺栓的五种破坏形式，其中哪几种破坏形式通过构造保证，如何保证，哪几种破坏形式通过计算保证？螺栓杆被剪断 2 孔壁挤压破坏 3板件被拉断 4 板件端部冲剪破坏 5螺栓杆弯曲破坏4、5是通过构造来保证的，4是通过限制端距大于等于2d0 5是通过被连接构件的厚度小于等于螺栓直径的5倍 1 23是通过计算来保证 3是通过构件的强度计算 1 2是通过抗剪螺栓的计算来保证

4、简述钢材选用的原则。结构的重要性 2荷载情况 3连接方式 4 结构所处的温度和环境 5钢材的厚度

5、格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比？写出换算长细比的公式。

格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，剪力主要由缀材分担，柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响不能忽略，故对虚轴的失稳计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。

双肢缀条式柱的换算长细比的计算公式：

双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式：

3、为什么要规定螺栓排列的最大和最小间距？

螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。无论哪一种排列形式，都应满足三方面要求：①受力要求：端距过小，端部撕裂；受压，顺内力方向，中距过大，鼓曲。②施工要求：外排拴距过大，潮气易侵入。③构造要求：螺栓间距不能太近，满足净空要求，便于安装。根据以上要求，规范规定螺栓排列要满足最大和最小间距。

4.三种屈曲：弯曲屈曲：弯矩平面内屈曲，绕其非对称形心轴屈曲

扭转屈曲：扭矩作用产生的屈曲，弯扭屈曲：弯矩平面外，绕其对称形心轴屈曲

6.梁的整体失稳：梁的跨度中间无侧向支撑时，当荷载较大的时候，梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形，最后很快地使梁丧失继续承载的能力，便是梁的整体失稳。

影响因素：侧向支撑点之间的距离；截面尺寸，包括各种惯性矩；梁端支座对截面的约束；梁所受荷载类型；梁沿荷载高度方向的荷载作用点位置

第五篇：钢结构基本知识

钢结构基本知识

钢结构的施工及防腐蚀

绪论

钢结构的材料

钢结构的计算原理

（一）钢结构的连接

（二）钢材的强度设计值 焊缝的强度设计值 螺栓的强度设计值 钢板上螺栓的容许距离 型钢上螺栓的容许距离 高强螺栓的属性 螺栓的有效面积

受弯构件

（一）受弯构件

（二）受弯构件

（三）受弯构件

（四）受弯构件

（五）轴心受力构件

（一）轴心受力构件

（二）轴心受力构件

（三）轴心受力构件

（四）轴心受力构件

（五）拉弯和压弯构件 屋盖结构 钢结构施工及防腐蚀

1.钢结构制作依据（按工序分类）

（1）主体材料标准《碳素结构钢》（GB700-88）《低合金结构钢》（GB1591-88）

（2）辅助材料标准《碳素焊条》（GB5117-85）《低合金钢焊条》（GB5118-85）《焊接用钢丝》（GB1300-77）

《钢结构用高强度大六角头螺栓型式与尺寸》（GB1228-84）《钢结构用高强度大六角头螺母型式与尺寸》（GB1229-84）

《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB1231-84）《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接件型式与尺寸》（GB3632-83）《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接件技术条件》（GB3633-83）

（3）加工标准

除焊接外，国内尚无钢结构的加工的专门具体标准，一般可参照《钢结构工程施工及验收规范》中的有关条文。

（4）焊接标准 《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）

（5）检验标准 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323）《钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》（JB1152）

2.钢结构制作依据（按工程分类的标准）

（1）轻钢结构标准 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：98）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18-87）

（2）网架结构标准 《网架结构设计与施工规程》（JGJ7-91）（3）塔桅结构标准 《塔桅钢结构施工及验收规程》（CECS80：96）

3.钢结构加工制作流程

（1）钢材力学指标：结构用钢的力学指标包括屈服点、抗拉强度、延伸率、低温冲击韧性。这些指标应符合《钢结构设计规范》的要求，但其中低温冲击韧性仅在结构可能处于低温环境下工作时才要检验。钢材力学指标的测定须符合《钢材力学及工艺性能试验取样规定》（GB2975-82）

（2）钢材化学成分：与钢材的可加工性、韧性、耐久性等有关。其中主要是碳的含量，合金元素的含量及硫、磷等杂质元素的限制含量应符合规范（GB222-84）要求。

（3）工艺性能：工艺性能主要包括可焊性和加工性能。可焊性与含碳量或碳当量（低合金钢）有关，可用可焊性试验鉴定。加工性能则通过冷弯试验来确定。按（GB232-88）为标准。

（4）几何尺寸偏差：钢材（钢板、型钢、圆钢、钢管）的外形尺寸与理论尺寸的偏差必须在允许范围内。允许偏差值可参考国家标准GB709-88、GB706-88、GB787-88、GB978-88，GB707-88、GB816-87等。

（5）钢材外形缺陷：钢材表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、褶皱、夹杂和压入的氧化铁皮。这些缺陷必须清除，清除后该处的凹陷深度不得大于钢材厚度负偏差值。另外，当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2.（6）机械切割：使用机械力（剪切、锯割、磨削）切割，相应的机械有剪板机、锯床、砂轮机等，较适合于厚度在12～16mm以下钢板或型材的直线性切割。

（7）气割：使用氧-乙炔、丙烷、液化石油气等火焰加热融化金属，并用压缩空气吹去融蚀的金属液，从而使金属割离，适合于曲线切割和多头切割。）（8）等离子切割：利用等离子弧线流实现切割，适用于不锈钢等高熔点材料的切割。

（9）热成形加工：是指将钢材加热到一定温度后再进行加工。这种方法适于成形、弯曲和矫正在常温下不能做的工件。热加工终止温度不得低于700℃。加热温度在200～300℃时钢材产生蓝脆，严禁锤打和弯曲。含碳量超出低碳钢范围的钢材一般不能进行热加工。

（10）冷成形加工：是在常温下进行的。由于外力超出材料的屈服强度而使材料产生要求的永久变形，或由于外力超出了材料的极限强度而使材料的某些部分按要求与材料脱离。冷加工都有使材料变硬变脆的趋势，因而可通过热处理使钢材恢复正常状态或刨削掉硬化较严重的边缘部分。环境温度低于-16℃时不得冷加工碳素钢。低于-12℃时，不得加工低合金钢。

（11）弯曲加工：根据设计要求，利用加工设备和一定的工装模具把板材或型钢弯制成一定形状的工艺方法。冷弯适合于薄板、小型钢；热弯适合于较厚的板及较复杂的构件、型钢，热弯温度在950～1100℃。

（12）卷板加工：在外力作用下使平钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生弯曲变形的方法。卷板由卷板机完成。根据材料温度的不同，又分为冷卷和热卷。卷板主要用于焊接圆管柱、管道、气包等。

（13）折边：把钢结构构件的边缘压弯成一定角度或一定形状的工艺过程称为折边。折边一般用于薄板构件。折边常用折边机，配合适当的模具进行。

（14）模压：模压是在压力设备上利用模具使钢材成型的一种方法。具体作法有落料成形、冲切成形、压弯、卷圆、拉伸、压延等。

（15）铲边：铲边是通过对铲头的锤击作用而铲除金属的边缘多余部分而形成坡口。铲边有手工和风动之分，风动用风铲。铲边的精度较低，一般用于要求不高、少量坡口的加工。

（16）刨边：刨边时工件被压紧，刨刀沿所加工边缘作往复运动，刨出坡口。刨边可刨直边或斜边。

（17）铣边：铣边与刨边类似，只是刨边机走刀箱的刀架和刨刀用盘形铣刀代替，即铣刀在沿边缘作直线运动的同时还作旋转运动，加工工效较高。

（18）碳弧气刨：将碳棒作电极，与被刨削的金属间产生电弧将金属加热到融化状态，然后用压缩空气把融化的金属吹掉。工效较高。

（19）地样法：在装配平台上按1：1放构件实样，然后根据零件在实样上的位置，分别组装起来成为构件。

（20）仿型复制法：先用地样法组装成单面结构，并加定位焊，然后翻身作为复制胎膜，在其上面装配另一单面结构。适用于横断面互为对称的桁架结构。

（21）立装：根据构件的特点及其零件的稳定位置，选择自上而下或自下而上的装配，适于放置平稳、高度不大的结构。

（22）卧装：构件放置平卧位置装配。用于断面不大但长度较大的细长构件。

（23）胎膜装配法：把构件的零件用胎膜定位在其装配位置上组装。用于制造构件批量大精度高的产品。

（24）电弧焊：利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔合的过程称为电弧焊。电弧焊有手工焊、自动焊、半自动焊和气体保护焊之分。

（25）电阻焊：以电流通过接触的两个焊件，在接触处电阻最大，电流通过产生高温，使材料呈半熔化状态，在加压力而熔合起来。一般用于对焊圆钢或点焊钢板。

（26）电渣焊：借电流通过熔渣所产生的电阻热来熔化金属进行焊接。如用于箱形柱与梁刚接时柱内连接梁上下翼缘处加劲板的熔透焊。

（27）手工焊：全部用人工操作的电弧焊，工效低，质量靠自己，稳定性差，但灵活，适于较短而复杂的焊缝或工地焊。

（28）埋弧自动焊：焊接时电弧埋在粉状焊剂下面，由机械自动撒焊剂并送出移动焊丝。适用于较长焊缝。焊缝质量好，效率高。

（29）气体保护焊：用CO2或氩气等保护电弧焊熔化的金属，其焊丝和气体的送出均为自动，仅需手工移动焊枪。属半自动焊，焊接质量好，效率高。

（30）抛丸：抛丸将粒径为0.8～2.0mm的钢丸经抛射机叶轮中心吸入，在叶轮尖定向高速抛出，射向需要作防锈处理的钢结构表面，达到机械除锈的目的.这种方法除锈效率高，费用低，污染少。

4.钢结构的防腐蚀措施

（1）耐候钢：耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢，一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属，使金属表面形成保护层，以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构用钢好。标准为《焊接结构用耐候钢》（GB4172-84）。

（2）热浸锌：热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm，对厚板不小于86μm.从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长，生产工业化程度高，质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。如大量输电塔、通讯塔等。近年来大量出现的轻钢结构体系中的压型钢板等。也较多采用热浸锌防腐蚀。热浸锌的首道工序是酸洗除锈，然后是清洗。这两道工序不彻底均会给防腐蚀留下隐患。所以必须处理彻底。对于钢结构设计者，应该避免设计出具有相贴合面的构件，以免贴合面的缝隙中酸洗不彻底或酸液洗不净。造成镀锌表面流黄水的现象。热浸锌是在高温下进行的。对于管形构件应该让其两端开敞。若两端封闭会造成管内空气膨胀而使封头板爆裂，从而造成安全事故。若一端封闭则锌液流通不畅，易在管内积存。

（3）热喷铝（锌）复合涂层：这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈，使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝（锌）丝融化，并用压缩空气吹附到钢构件表面，以形成蜂窝状的铝（锌）喷涂层（厚度约80μm~100μm）。最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔，以形成复合涂层。此法无法在管状构件的内壁施工，因而管状构件两端必须做气密性封闭，以使内壁不会腐蚀。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强，构件形状尺寸几乎不受限制。大到如葛洲坝的船闸也是用这种方法施工的。另一个优点则是这种工艺的热影响是局部的，受约束的，因而不会产生热变形。与热浸锌相比，这种方法的工业化程度较低，喷砂喷铝（锌）的劳动强度大，质量也易受操作者的情绪变化影响。

（4）涂层法：涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法（但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年）。所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低，但用于户外时维护成本较高。涂层法的施工的第一步是除锈。优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈，露出金属的光泽，除去所有的锈迹和油污。现场施工的涂层可用手工除锈。涂层的选择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆（层）和面漆（层）之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，与钢材粘附力强，与面漆结合性好。面漆则基料多，成膜有光泽，能保护底漆不受大气腐蚀，并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的问题，前后选用不同涂料时要注意它们的相容性。涂层的施工要有适当的温度（5~38℃之间）和湿度（相对湿度不大于85%）。涂层的施工环境粉尘要少，构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4~5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm，室内工程为125μm，允许偏差为25μm.在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中，干漆膜总厚度可加厚为200~220μm.（5）阴极保护法：在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。

5.钢结构的安装要点

（1）摩擦系数：，其中F为抗滑移试验所测得的使试件产生初始滑移的力，nf为摩擦面数，为与F对应的高强螺栓拧紧预拉力实测值之和。

（2）扭矩系数：，其中d为高强螺栓公称直径（mm），M为施加扭矩值（N﹒M），P为螺栓预紧力。10.9级高强度大六角螺栓连接必须保证扭矩系数K的平均值为0.110～0.150.其标准偏差应小于等于0.010.（3）初拧扭矩：为了缩小螺栓紧固过程中钢板变形的影响，可用二次拧紧来减小先后拧紧螺栓之间的相互影响。高强螺栓第一次拧为初拧，使其轴力宜达到标准轴力的60%～80%.（4）终拧扭矩：高强螺栓最后紧固用的扭矩为终拧扭矩。考虑各种预应力的损失，终拧扭矩一般比按设计预拉力作理论计算的扭矩值大5%～10%.6.钢结构的验收（1）保证项目：保证项目是保证工程安全或使用功能的重要检查项目。无论质量等级评定合格或优良，均必须全部满足规定指标要求。对于不同的分项工程GB5021-95明确规定了保证项目内容，保证项目只要求满足，无优良、合格之分。

（2）基本项目：基本项目是保证工程安全或使用功能的基本检验项目，其指标分“合格”和“优良”两级，是评定分项工程质量等级的条件之一。

（3）允许偏差项目：允许偏差项目是分项工程实测检验中规定有允许偏差范围的项目。检验评定时允许有少量抽检点的测量值略超过允许偏差范围。

（4）观感质量评分：观感质量由三人以上共同检验评定。钢结构加工和安装的检验项目及标准如下表。观感质量评定时对每个项目抽10个点进行评定，按合格率评级，标准见观感质量评定标准表。

解答：

【漆前表面处理相关知识】

工件在加工、运输、存放等过程中，表面往往带有氧化皮、铁锈制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油和其他污物。要使深层能牢固地附着在工件的表面上，在涂装前就必须对工件表面进行清理，否则，不仅影响涂层与基体金属的结合力和抗腐蚀性能，而且还会使基体金属在即使有涂层防护下也能继续腐蚀，使涂层剥落，影响工件的机械性能和使用寿命。因此工件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层，延长产品使用寿命的重要保证和措施。

为提供良好的工件表面，涂漆前对工件表面的处理有以下几点：1.无油污及水分2.无锈迹及氧化物3.无粘附性杂质4.无酸碱等残留物5.工件表面有一定的粗糙度

常用的表面处理方法有：：：：

手工处理：如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮，但手工处理劳动强度大，生产效率低，质量差，清理不彻底。化学处理：主要是利用酸性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应，使其溶解在酸性或碱性的溶液中，以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污的目的。化学处理适应于对薄板件清理，但缺点是：若时间控制不当，即使加缓蚀剂，也能使钢材产生过蚀现象。对于较复杂的结构件和有孔的零件，经酸性溶液酸洗后，浸入缝隙或孔穴中的余酸难以彻底清除，若处理不当，将成为工件以后腐蚀的隐患，且化学物易挥发，成本高，处理后的化学排放工作难度大，若处理不当，将对环境造成严重的污染。随着人们环保意识的提高，此种处理方法正被机械处理法取代。机械处理法：主要包括抛丸法和喷丸法。抛丸法清理是利用离心力将弹丸加速，抛射至工件进行除锈清理的方法。但抛丸灵活性差，受场地限制，清理工件时有些盲目性，在工件内表面易产生清理不到的死角。

设备结构复杂，易损件多，特别是叶片等零件磨损快，维修工时多，费用高，一次性投入大。

喷丸又分为喷丸和喷砂。用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。但喷丸对薄板工件的处理，容易使工件变形，且钢丸打击到工件表面（无论抛丸或喷丸）使金属基材产生变形，由于Fe3o4和Fe2o3没有塑性，破碎后剥离，而油膜与基材一同变形，所以对带有油污的工件，抛丸、喷丸无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中，清理效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。但是我国目前通用喷砂设备中多由铰龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成。用户需要施建一个深地坑及做防水层来装置机械，建设费用高，维修工作量及维修费用极大，喷砂过程中产生大量的矽尘无法清除，严重影响操作工人的健康并污染环境。

随着科学技术不断的提高，随着人们对产品质量的不断要求，随着高科技的设备不断在企业中产生应用，随着人们环境意识的提高，环保部门的严格要求，治理扬尘污染及噪声环境已是刻不容缓。企业的竞争越来越激烈，那么如何在激烈的竞争中获得优势，就成为决定企业发展的关键。事实告诉我们，严把生产环节，是保证企业产品质量的前提，控制环境污染是我们每个人的责任。