第1章：
一、剛結構的特點：1強度高、自重輕。2效能好、可靠性高。3工業化程度高、工期短。4密封性好。5抗震效能好。6連線效能好、改造容易，重複利用率高。
二、鋼結構在工程中的應用：1重型工業廠房。2高層、超高層房屋建築。3大跨度結構。4高聳結構。5密閉結構。6側移結構。
三、鋼結構的缺點：1耐腐蝕性能差。2耐火效能差。
3穩定性問題比較突出（構件的截面小、壁厚薄、在彎矩和壓力的作用下易失穩）4造價相對較高。 鋼材的韌性指鋼材在衝擊荷載的作用下抵抗抗斷裂的能力，強調對動力荷載的適應性。 鋼材的塑性指鋼材的變形能力，強調鋼材在屈服後的變形能力。
鋼結構為柔性結構、混凝土結構為剛性結構。a：高效能鋼材包括：
高強度鋼材、冷成型剛、耐火鋼和耐候鋼。 b：新開發的結構形式：
輕鋼結構、組合結構、預應力結構、大跨度空間結構。
鋼結構的分類：
一、根據受力特點分為：拉索、拉桿、壓桿、受彎構件、受拉構件、壓彎構件、拱和鋼架。鋼結構也混凝土組合在一起，形成組合構件。
1、單層廠房中的鋼結構形式：支撐、平面承重結構（橫樑與柱剛接的鋼架和橫樑與柱鉸接的排架。） 2、大跨度結構中的鋼結構樓板形式：
平板網架、網殼、空間桁架和空間鋼架、懸索、雜交結構（不同形式的結構組合在一起）、張拉整體結構、索膜結構。 3、多高層建築中的結構形式：框架結構、框架—支撐結構、筒體結構、巨型結構（巨型框架、巨型桁架）
鋼結構的破壞形式：結構的塑性破壞（結構形成結構，喪失承載能力。）、結構的疲勞破壞（影響因素主要是應力集中）、脆性破壞（主要影響因素有裂紋尺寸、作用應力的方式和大小以及材料的韌性）、結構的整體失穩（對於軸心受壓構件可能發生彎曲失穩、扭轉失穩、彎扭失穩，對於雙向受壓構件為彎扭失穩。
）、結構的區域性失穩（指結構和構架保持整體穩定性，結構中的構件或構件中的板件在外荷載作用下失穩。這些構架可以是受壓的柱和梁，也可以是板和腹板）、
結構的功能要求：安全性、適應性、耐久性。結構的極限狀態：
承載能力極限狀態（指結構或構件達到最大承載能力或出現不適於繼續承載的變形時的極限狀態）、正常使用極限狀態（指結構或構架達到正常使用或耐久性能的某項規定限值時的極限狀態。主梁的變形為1/400。）。
概率極限狀態設計：極限概率設計不同於功能要求設計（功能設計指滿足安全性、耐久性、適用性）
引入結構抗力和作用效應：z=r—s z＞0時，為可靠狀態。z＜0時為失效狀態。
z=0時為極限狀態。β是度量結構可靠度的尺度。規範規定，對於承載能力、安全等級為二級屬延性破壞的構件β=3.
2，脆性破壞β=3.7承載能力極限狀態組合：1由可變荷載控制的組合、2由永久荷載控制的組合。
當可變荷載效應對結構構件的承載能不利時，在一般情況下分項係數取1.4 。在樓面活荷載的標準值大於4.
0kn/m2 時取1.3 。正常使用極限狀態主要用於控制結構的變形、梁的撓度、側移不超過允許變形，內力組合時用荷載的組合值的標準值。
第2章：
鋼結構單向均勻受拉時的效能：
一、工作效能可以分為4個階段：a、彈性階段、b彈塑性和屈服階段、c強化階段、d頸縮階段。 彈性階段：
當荷載為0時，變形也為0 ，應力與應變成正比關係。 ①彈塑性和屈服階段：應力與應變不再成正比關係，應變增大較快，材料進入彈塑性變形階段。
解除安裝後試件不能完全恢復其長度，這個階段為屈服階段（變形由彈性變形和塑性變形組成）。 應力波動的最高點和最低點分別對應上屈服極限和下屈服極限。上屈服極限受到構件的試驗條件影響較大，下屈服極限鉸穩定。
一般取下屈服極限作為材料的屈服點或屈服強度。 屈服平台出現在該階段，相應的應變叫做流幅。 ②試驗表明：
（鋼材在達到屈服強度之前，鋼材的應變很小，在達到屈服強度之後，鋼材會產生很大的塑性變形，此時會出現結構使用上不允許出現的殘餘應變。因此，取鋼材屈服強度作為設計時鋼材可以達到的最大應力）。 ③ 強化階段：
對應了構件的屈服強度或抗拉強度，屈強比=fy/fu，高強度鋼材的屈強比為0.9 。
鋼材的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。 ①塑性破壞是指：
構件產生明顯的變形、應力達到材料的極限強度後而發生的破壞。 ② 脆性破壞：在塑性變形很小，甚至沒有塑性變形的情況下突然發生的、構件破壞時的計算應力可能小於鋼材的屈服點fy ，破壞時的埠平齊呈有光澤的晶粒。
反覆荷載作用下鋼材的破壞效能： ①反覆荷載對鋼材的效能沒有影響，也不存在殘餘應變，但迴圈次數較多後悔發生脆性破壞，叫做高周疲勞破壞，即疲勞破壞。 ②由反覆荷載作用下應力—應變曲線知：
當鋼材反覆應力高於屈服強度，即材料處於彈塑性階段，反覆荷載會使鋼材的殘餘應變逐漸增長，最後產生的破壞為低周疲勞破壞。
負責應力狀態下剛才效能：1、當構件截面為一向受拉、一向受壓下，鋼材的屈服強度和抗拉強度降低，但是伸長率增大，變形能力最好。2、當雙向受拉時，屈服強度和抗拉強度均有所提高，但是其延伸率和塑性變形效能降低，且雙向受拉應力越接近，伸長率下降越多。
3、單向受拉時，鋼材的屈服強度和抗拉強度最高，但其塑性變形能力和伸長率最低。 圖形詳見p22 。
鋼結構對鋼材的材料效能要求包括： 強度、塑性、衝擊韌性、冷彎效能、可焊性強度：屈強比是衡量鋼材強度儲備的乙個係數。
屈強比越低安全儲備越大，但屈強比過小時，不經濟。當屈強比過大時，安全儲備較小，且構件的塑性變形能力較小。
塑性：指鋼材在應力超過屈服點後，能產生顯著殘餘變形而不立即斷裂的性質。用收縮率ψ和伸長率δ來衡量。
①伸長率是鋼材沿長度的均勻變形和頸縮區的幾種變形確定的，它不能用來表示鋼材的最大塑性變形能力。 ②截面收縮率是衡量鋼材塑性的乙個真實和穩定的重要指標，但是測量時容易產生較大的誤差，用截面收縮率作為鋼材塑性指標。 ③塑性能調整區域性高峰應力，使應力重分布，趨於平緩，並能提高結構的延性和抗震能力。
④承重結構使用的鋼材，應該在保證其具有足夠的強度的同時，應具有足夠的伸長率，對抗震結構伸長率不大於20% ，非承重構件也要保證其伸長率。
衝擊韌性：指在鋼材塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力，是衡量鋼材抵抗動力荷載能力的指標。①是鋼材塑性和強度的綜合表現，可以用來判斷鋼材在動力荷載作用下是否會發生脆性破壞。
② 衝擊韌性好表示在動力荷載作用下破壞時吸收能量多， ③對於需要驗算疲勞的結構所用的鋼材應具有不同試驗溫度下的衝擊韌性的合格保證， ④衝擊韌性受溫度的影響較大，鋼材具有低溫冷脆性。
冷彎效能：指鋼材在常溫下加工發生塑性變形時，對產生裂紋的抵抗能力。①冷彎效能用冷彎試驗來檢測，檢測時如果時間彎曲180度，無裂紋、斷裂或分層，即試件冷彎合格。
② 製作結構構件和非結構構件的鋼材的冷加工需要鋼材有合格的冷彎效能。③鋼材的強度、衝擊韌性、塑性、冷彎效能統稱為鋼材的力學效能或機械效能。
可焊性：指在一定條件下，鋼材經過焊接後能夠獲得良好的焊接接頭的效能。①鋼材的可焊性受碳含量和合金含量的影響。
②普通碳素鋼在碳含量在0.27%以下、含錳量在0.7%以下、含矽量在0.
4%以下、含硫量在0.05%以下時，可焊性是最好的。 ③含碳量越高可焊性越低，當含碳量較高時可以適當採用預熱措施並注意焊接工藝來獲得合格的焊縫。
影響鋼材主要效能的因素：①化學成分、②冶煉和軋制過程、③鋼材硬化、④溫度影響、⑤應力集中。 脫氧劑：
矽、錳 ①化學成分：硫可減低鋼材的塑性、韌性、可焊性、抗鏽蝕性。高溫時使鋼材變脆，即熱脆。
磷降低塑性、韌性、冷彎效能、可焊性。在低溫時使鋼材變脆，即冷脆。氮的作用和磷的一樣，可使鋼材冷脆。
錳是一種脫氧劑，錳可以適當提高鋼材的強度、能消除氧、硫而不降低鋼材的可焊性和抗鏽蝕效能。 錳元素在碳素鋼中的含量在0.3%—0.
8% ，在低碳鋼中的含量為1.0%—1.6% 。
矽是一種脫氧劑，矽在碳素鋼中的含量應不超過0.3%，在低碳鋼中的含量為0.2%——0.
55% 冶煉和軋制：冶煉的過程中要進行脫氧，根據脫氧程度的不同將鋼材分為：半鎮靜鋼、鎮靜鋼、特殊鎮靜鋼、沸騰鋼。
特殊鎮靜鋼是用錳脫氧後，再用鋁進行補充脫氧。 鋼的軋制：熱軋鋼由於不均勻會產生殘餘應力。
一般在冷卻較慢處產生拉應力，在冷卻較快處產生壓應力。 熱處理：指將鋼材在固態範圍內施以不通過的溫度加熱、保溫、冷卻，以改變鋼材的效能，根據加熱和冷卻方法的不同，鋼材熱處理的主要形式有：
退火處理、正火處理、淬火處理、回火處理。
鋼材硬化：分為時效硬化和冷作硬化 。 時效硬化：
指鋼材隨時間的增長，鋼材的強度（屈服點和抗拉強度）提高 ，塑性降低、特別是衝擊仍性明顯下降的現象。 冷作硬化：指當鋼材冷加工（剪、衝、拉、彎等）超過其彈性極限解除安裝後，出現參與應變變形，再次載入時彈性極限（或屈服點）提高的現象。
缺點： 冷作硬化減低了鋼材的塑性和衝擊韌性，增加了鋼材發生脆性破壞的可能性。 鋼材硬化的好處：
提高了鋼材的強度（屈服點和抗拉強度）。硬化的壞處：降低了鋼材的塑性和衝擊韌性，增加了鋼材發生脆性破壞的可能性。
溫度的影響：常溫下強度基本上不隨溫度的變化而變化。1、溫度高於常溫時，隨溫度增高，鋼材的強度、彈性模量降低、塑性增大。
2、 250度時，鋼材的抗拉強度反而提高，衝擊仍性和脆性下降明顯，此現象叫藍脆現象。藍脆現象鋼材會出現裂紋。 3、當溫度超過300度時，屈服點和極限強度顯著降低。
4、600度時，鋼材幾乎不承受拉力，可以看出鋼材的耐火效能差。 5、當溫度低於常溫時，總的趨勢是溫度降低，鋼材的略有強度提高。塑性、抗衝擊韌性降低。
溫度下降到某一值後，會發生冷脆現象。鋼材由韌性狀態轉向脆性狀態時的溫度叫做脆變溫度（或叫冷脆臨界溫度）
應力集中的影響：應力集中發生在孔洞、槽口、凹角、形狀變化、內部缺陷處。應力集中處存在同號平面或立體應力場，使鋼材變脆。
鋼材的疲勞破壞：鋼材在連續反覆荷載作用下而發生脆性破壞。 破壞時的最大應力稱為疲勞強度。
鋼材的疲勞破經歷三個階段：裂紋的形成、裂紋緩慢擴充套件、迅速斷裂。（在反覆荷載作用下，鋼材內部質量薄弱部位出現應力集中，個別點首先出現塑性變形，並隨硬化逐漸形成微觀裂縫，微觀裂縫在發展成為巨集觀裂縫）
影響疲勞破壞的因素：①應力迴圈特徵和應力幅值、②迴圈次數、③應力集中。
①應力迴圈特徵：應力迴圈特徵用拉應力與壓應力之比ρ來表示，當ρ=-1時稱為完全對稱迴圈，疲勞強度最小，ρ=0時稱為脈衝迴圈，ρ=1時稱為靜荷載，0＜ρ＜1時為同號應力迴圈，疲勞強度較大。-1＜ρ＜0時為異號應力迴圈，疲勞強度較小。
對焊易產生殘餘應力。
鋼結構設計原理複習
第一章緒論 1 鋼結構的特點 前5為優點，後三為缺點 1 強度高 重量輕 2 材質均勻，塑性 韌性好 3 良好的加工效能和焊接效能 易於工廠化生產，施工周期短，效率高 4 密封效能好 5 可重複性使用性 6 耐熱性較好，耐火性差 7 耐腐蝕性差 8 低溫冷脆傾向 2 鋼結構的應用 1 大跨結構 鋼材...
建築鋼結構設計複習
第一章1.何謂單層門式剛架結構？有哪些特點？合理應用範圍 p1 3 其結構用鋼量是多少 p2單層門式剛架結構是指以輕型焊接h形鋼 等截面或變截面 熱軋h形鋼 等截面 或冷彎薄壁型鋼等構成的實腹式門式剛架或格構式門式剛架作為主要承重骨架，用冷彎薄壁型鋼 槽形 卷邊槽形 z形等 做檁條 牆樑 以壓型金屬...
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鋼結構複習整理 選擇題範圍 1 鋼結構應用範圍 特點 輕質高強，良好的塑性和韌性，材質均勻，不滲漏性，施工簡單，不耐腐蝕，耐熱不耐火。應用範圍 大跨空間，重型廠房，受動力荷載的結構，可卸的移動結構，高聳高層，輕鋼結構，容器及其他構築物 2 鋼結構設計原則p4 一次二階矩法，近似概率設計法。承載能力極...