钢结构异型节点受力性能及非线性有限元分析
钢结构受弯构件_附答案
练习五 受弯构件 一、选择题（××不做要求） 1．计算梁的（ A ）时，应用净截面的几何参数。 A ）正应力 B ）剪应力 C ）整体稳定 D ）局部稳定 2．钢结构梁计算公式nx x x W M γσ= 中，γx （ C ）。 A ）与材料强度有关 B ）是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C ）表示截面部分进人塑性 D ）与梁所受荷载有关 ××3．在充分发挥材料强度的前提下，Q235钢梁的最小高度h min （ C ）Q345钢梁的h min （其他条件均相同）。 A ）大于 B ）小于 C ）等于 D ）不确定 ××4．梁的最小高度是由（ C ）控制的。 A ）强度 B ）建筑要求 C ）刚度 D ）整体稳定 5．单向受弯梁失去整体稳定时是（ C ）失稳。 A ）弯曲 B ）扭转 C ）弯扭 D ）都有可能 6．为了提高梁的整体稳定，（ B ）是最经济有效的办法。 A ）增大截面 B ）增加支撑点，减小l 1 C ）设置横向加劲肋 D ）改变荷载作用的位置 7．当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应（ B ）。 A ）设置纵向加劲肋 B ）设置横向加劲肋 C ）减少腹板宽度 D ）增加翼缘的厚度 ××8．焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对防止（ A ）引起的局部失稳最有效，布置 纵向加劲肋对防止（ B ）引起的局部失稳最有效。 A ）剪应力 B ）弯曲应力 D ）复合应力 D ）局部压应力 ××9．确定梁的经济高度的原则是（ B ）。 A ）制造时间最短 B ）用钢量最省 C ）最便于施工 D ）免于变截面的麻烦 ××10．当梁整体稳定系数φb ＞0.6时，用φ’b 代替φb 主要是因为（ B ）。 A ）梁的局部稳定有影响 B ）梁已进入弹塑性阶段 C ）梁发生了弯扭变形 D ）梁的强度降低了 ××11．分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时，腹板与翼缘相接处可简化为（ D ）。
钢结构的八大基础知识
钢结构的八大基础知识 钢结构的八大基础知识 一、钢结构的特点 1钢结构自重较轻 2钢结构工作的可靠性较高 3钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4钢结构制造的工业化程度较高 5钢结构可以准确快速地装配 6容易做成密封结构 7钢结构易腐蚀 8钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1炭素结构钢：Q195、Q215、Q235等 2低合金高强度结构钢 3优质碳素结构钢及合金结构钢 4专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一 定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企
钢结构的连接(课后习题)
第 2 章 钢结构的连接 一、选择题 1 直角角焊缝的强度计算公式 w c f l h N = t ≤ w f f 中，he 是角焊缝的——。 (A)厚度 (B)有效厚度 (C)名义厚度 (D)焊脚尺寸 2 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时——。 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 。 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取 f b ＝1．22 3 等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为——。 (A)0．7 (B)0．75 (C)0．65 (D)0．35 4 直角角焊缝的有效厚度 c h ——。 (A)0．7 f h (B)4mm (C)1．2 f h (D)1．5 f h 5 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于——· (A)60 f h (B)40 f h (C)80 f h (D)120 f h 6 角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同 时，————。 (A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 (B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 (C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝 (D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用 7 不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力 N 之间的夹角满足——。 (A) q tan ￡1．5 (B) q tan >l，5 (C)q ≥70o (D) q ＜70o 8 产生焊接残余应力的主要因素之一是——· (A)钢材的塑性太低 (B)钢材的弹性模量太高 (C)焊接时热量分布不均 (D)焊缝的厚度太小 9 钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用 Q345 时，焊条选用——。 (A)E55 (B)E50 (C)E43 (D)前三种均可 10 焊缝连接计算方法分为两类，它们是——。 (A)手工焊缝和自动焊缝 (B)仰焊缝和俯焊缝 (C)对接焊缝和角焊缝 (D)连续焊缝和断续焊缝
钢结构基本原理思考题简答题答案
钢结构基本原理简答题思考题答案 2、钢结构的特点是什么？ ①强度高、重量轻；②材质均匀、可靠性高；③塑性、韧性好；④工业化程度高；⑤安装方便、 施工期短；⑥密闭性好、耐火性差；⑦耐腐蚀性差。 第二章钢结构的材料 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应的钢材在标准条件（205℃）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、剪切等试验简单易行，试件受力明确，对钢材缺陷的反应比较敏感，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规定形状和尺寸的标准试件；②常温（205℃）；③加载速度缓慢（以规定的应力或应变速 度逐渐施加荷载）。 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=F/A0（F、A0为试件的受拉荷载和原横截面面积）。 10、钢材的弹性？ 对钢材进行拉伸试验，当应力不超过某一定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减； 卸除荷载后（=0）试件变形也完全恢复（ε=0），没有残余变形。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继续发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 伸长率是钢结构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δ5；或δ10表示。δ5 表示试件标距l0与横截面直径d0之比为5；δ10表示试件标距l0与横截面直径d0之比 为10。对于板状试件取等效直径d0=2π0A A0为板件的横截面面积。 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σ﹤f y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能力；但当在非弹性阶段工作即σ﹥f y时，钢材屈服并暂时失去了继续承受荷载的能力，伴随产生很大的不适于继续受力或使用的变形。因此钢结构设计中常把屈服强度f y定为构件应力可以达到的限值，亦即把钢材应力达到屈服强度f y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。屈强比表明设计强度的一种储备，屈强比愈大，强度储备愈小，不够安全；屈强比愈小，强度储备愈大，结构愈安全，但当钢材屈强比过小时，其强
钢结构节点计算钢结构节点计算钢结构节点计算
“梁梁拼接全螺栓刚接”节点计算书==================================================================== 计算软件：MTS钢结构设计系列软件MTSTool v3.5.0.0 计算时间：2012年12月02日16:53:51 ==================================================================== H1100梁梁拼接全螺栓刚接 一. 节点基本资料 节点类型为：梁梁拼接全螺栓刚接 梁截面：H-1100*400*20*34，材料：Q235 左边梁截面：H-1100*400*20*34，材料：Q235 腹板螺栓群：10.9级-M20 螺栓群并列布置：10行；行间距70mm；2列；列间距70mm； 螺栓群列边距：50 mm，行边距50 mm 翼缘螺栓群：10.9级-M20 螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；4列；列间距70mm； 螺栓群列边距：45 mm，行边距50 mm 腹板连接板：730 mm×345 mm，厚：16 mm 翼缘上部连接板：605 mm×400 mm，厚：22 mm 翼缘下部连接板：605 mm×170 mm，厚：24 mm 梁梁腹板间距为：a=5mm 节点前视图如下： 节点下视图如下：
二. 荷载信息 设计内力：组合工况内力设计值 工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否 组合工况2 0.0 135.4 172.3 是 三. 验算结果一览 验算项数值限值结果 承担剪力(kN) 6.77 最大126 满足 列边距(mm) 50 最小33 满足 列边距(mm) 50 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足 中排列间距(mm) 70 最大352 满足 列间距(mm) 70 最小66 满足 行边距(mm) 50 最小44 满足 行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足 中排行间距(mm) 70 最大352 满足 行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.066 1 满足 净截面正应力比0.000 1 满足 净面积(cm^2) 163 最小162 满足 承担剪力(kN) 8.93 最大140 满足极限受剪(kN·m) 9450 最小7670 满足 列边距(mm) 45 最小44 满足 列边距(mm) 45 最大88 满足
钢结构课程总结
在大三的第一学期我们在老师的带领下学习了钢结构这门课，虽然只有短短的的六周时间，但我们也掌握了许多重要知识，对钢结构的特点，强度、稳定等验算、连接方式等都有了进一步的了解与掌握。学习的过程中不仅学习了新的知识概念，更多的还是掌握的新的解题方法，形成了新的解题思想。了解了钢结构的一些基本知识，这对我们今后的专业入门有极大的帮助。 一、钢结构的概述 由型钢和钢板连接成基本构件，然后运至现场组装成整体结构形式，称为钢结构。 1 钢结构特点 材料的强度高，塑性和韧性好；钢结构构件断面小、自重轻；钢结构制作简便，加工周期短；钢结构材质性能均匀，易于检测和控制，可靠性高；钢结构建筑易于改造，原料可重复使用，节省资源，环保资源；钢结构建筑可以实现大跨度、大空间结构；耐腐蚀性能差，涂料维护费用高；钢材耐热但不耐火。 2钢结构的合理应用范围 ①大跨度结构；②重型厂房结构；③受动力荷载影响的结构；④可拆卸的结构；⑤高耸结构和高层建筑；⑥容器和其他构筑物；⑦轻型钢结构。 3建筑钢结构的结构形式 单层钢结构（重型钢结构）工业厂房；大型空间（大跨度）钢结构；高层钢结构；高耸结构；桥梁钢结构；轻钢结构；住宅钢结构；容器和其它构筑物。 4钢结构的极限状态 《钢结构设计规范》除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。 （1）承载能力极限状态：包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。（2）正常使用极限状态：包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏。 二、钢结构的材料 1 对钢结构用钢的基本要求： （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； （4）根据具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境
高等钢结构--节点分析作业
《高等钢结构原理》 节点分析习题作业 系（所）：建筑工程系 学号：1432055 姓名：焦联洪 培养层次：专业硕士 选做题目：第一题 2014年12月24日
01[1.0] 梁柱节点如图01 示。设梁柱钢材均为Q345，hb ×bb×tfb×twb =500×250×20×12（h 表示截面全高，下标b 表示beam,f 表示flange ，w 表示web ），hc ×bc ×tfc ×twc = 400×350×22×14（下标c 表示column ）。不考虑梁端剪力对连接的影响。问： （1）设图示连接中柱身未设加劲肋的情况。假定翼缘采用一级对接焊缝、腹板采用焊脚尺寸hf=14mm 的双面角焊缝。则保证该连接不失效，梁端作用的弯矩设计值最大为多少？ （2）设在梁上下翼缘对应位置柱子有横向加劲肋的情况。加劲肋厚度为20mm ，宽度为120mm 。倘梁端弯矩达到其截面全塑形弯矩，计算该节点承载能力是否满足强度要求。 （3）如腹板改为摩擦型高强度螺栓连接，试选择螺栓级别、直径、排列等。设梁端弯矩达到其在边缘屈服弯矩值。 梁截面尺寸 柱截面尺寸 (1)对于母材为Q345钢，一级对接焊缝的强度设计值为2,/295mm N f w t c =，角焊 缝的强度设计值2/200mm N f w f =。 翼缘采用一级对接焊缝、腹板双面角焊缝，为保证该连接不失效，应以角焊缝的强度来作为控制强度(即角焊缝边缘达到强度设计值连接失效)。
考虑梁腹板两侧的开孔： 433 4.131681894212)28460(147.0212 )2(7.0mm h h h I f b f b =?-??=?-?= 423 23484120000221020240212 202102)2(212 )2(mm t t b a t t b I fb fb b fb fb b f =???+??=?-?+??-= 44.6158018944841200004.131681894mm I I I f b =+=+= 由w f f I My ≤=σ得y I f M w f ≤ 带入参数连接承载能力为： 2187.5703.570186939)14230/(4.615801894200m KN mm N M ?=?=-?≤ H 形钢柱受压时的强度和稳定计算。由柱子 腹板厚度控制，根据钢结构设计规范式有： )(,强度c e b c bf cw f b f A t ≥ r t t b cf fb e 25++= )(235 30稳定yc c cw f h t ≥ 受拉时的强度计算，由柱子翼缘板厚度控制：
钢结构的“刚接”和“铰接”
钢结构中，梁与柱的连接通常采用3种形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和刚性连接。在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度刚 性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。 半刚性连接则介于二者之间。 梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板，用高强螺栓连接，或是用连于翼缘的上、下角 钢和高强螺栓。其设计要求如下： （1）端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶，拉力经受受拉翼 缘传递。受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。压力可以通过端板或柱翼缘承压传递，压力区螺栓 可少量设置，并和受拉螺栓一起传递剪力。 （2）上下角钢连接用上下角钢连接的节点中，受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下，不仅竖 肢变形，水平肢也变形。因此，角钢连接的刚度比端板者稍低。 连接性质的划分应由下列三项指标来表征：抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。 抗弯承载力是连接强度的主要项目，此外还有抗剪强度。刚性连接从理论上来说，承受弯矩 和剪力的能力应该不低于梁的承载能力，亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。地 震区的框架应该要求更高，体现“强连接-弱构件”的原则。对于柔性连接则只要求其抗剪能力。半刚性连接介于刚性和柔性连接之间，必须具有一定的抗弯能力。 连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现，它不是常量，转动刚度对框架变形和承载力都有影响。对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。为此，应考察连接的初始刚 度或标准荷载作用下的割线刚度。刚性连接的刚度，理论上需要达到无限大，但实际上只要 达到一定的限值就可以看作是刚性连接，问题在于如何从数量上做出界定。 转动能力属于延性指标，塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力，以便后续的内力 重分布能够出现。 1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性，梁柱间无相对转动，连接能承受弯矩。铰 支连接这种构造假定结构承受重力荷载时，主梁和柱之间只传递垂直剪力，不传递弯矩。这 种连接可以不受约束的转动。 2.在钢结构框架的传统分析与设计中，为简化分析设计过程，梁柱连接被认作理想的铰接连 接或完全的刚性连接，并且认为：连接对转动约束达到理想刚接的９０％以上，可视为刚接；在外力作用下，柱梁轴线夹角的改变量达到理想铰接的８０％以上的连接视为铰接。采用理 想铰接的假定，将意味着梁与柱之间没有弯矩的传递，就转动而论，用铰连在一起的梁和柱 将相互独立地转动. 能抵抗弯矩作用的柱脚称为刚接柱脚，相反不能抵抗弯矩作用的柱脚称为铰接柱脚，刚接与 铰接的区别在于是否能传递弯矩，从实际上看，如果锚栓在翼缘的外侧，就是刚接，而且一 般不少于四个，如果在翼缘内侧，就是铰接，一般为两个或四个。 这两种柱脚很明显的区别就是对侧移控制，如果结构对侧移控制较严，则采用刚接柱脚，例 如有吊车荷载的情况，吊车荷载是动力荷载，对侧移比较敏感，而且侧移过大会造成吊车卡 轨现象，此时应把柱脚设计成刚接柱脚。 “如果是铰接柱脚需要加设抗剪键，地脚螺栓不能承受剪力的”本人的这句话说得有点不严谨，应该说“如果是铰接柱脚一般需要加设抗剪键”。因为钢结构铰接柱脚的柱脚轴力比较小，底 板和基础砼表现的摩擦力很少能满足要求，所以多数柱脚都需要设置抗剪键
钢结构试题
一、钢结构的特点和应用范围 一、单选题 1、钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果（ C ）。A）完全相同 B）完全不同 C）比较符合 D）相差较大 2、钢材内部组织比较接近于（ B ）。 A）各向异性体 B）匀质同性体 C）完全弹性体 D）完全塑性体 3、钢结构在大跨度中得到广泛应用主要是由于（ C ）。 A）结构的计算模型与实际结构接近 B）钢材为各向同性体 C）钢材质量密度与屈服点比值较小 D）钢材为理想的弹塑性体 4、关于钢结构的特点叙述错误的是（）。 A）建筑钢材的塑性和韧性好B）钢材的耐腐蚀性很差C）钢材具有良好的耐热性和防火性D）钢结构更适合于建造高层和大跨结构 二、多选题 1、钢结构具有（）优点。B，C，E A）不会发生脆性破坏 B）结构自重轻 C）抗震性能好 D）耐久性好 E）具有可焊性 2、高层建筑采用钢结构是由于钢材（）。A，C A）强度高 B）重力密度小 C）韧性好 D）为理想的弹塑性体 E）具有可焊性 3、高层建筑采用钢结构可以（）。A，B，D，E A）减轻结构自重 B）减小地震作用 C）减小风载作用 D）减小地基荷重 E）增大房屋使用面积 4、（）不利于钢结构的应用和发展。B，D A）钢材重力密度大 B）耐火性差 C）需要焊接或螺栓连接 D）维护成本高 E）工厂化制作
5、钢结构适用于（）。A，B，D A）重型工业厂房 B）电视塔 C）烟囱 D）体育馆屋盖E）处于腐蚀性环境的建筑物 6、钢结构与钢筋混凝土结构相比（）。A，B，D A）自重轻 B）塑性好 C）稳定性好 D）施工周期短 E）刚度大 三、是非题 1、钢材与砼相比重力密度小。（×） 2、钢结构自重轻，因而地震荷载小。（√） 3、高耸结构采用钢结构可减小风荷载和地震荷载。（√） 4、钢结构在大跨度中得到广泛应用主要是因为结构的计算模型与实际结构接近。（×） 5、高层建筑采用钢结构是由于钢材为理想的弹塑性体。（×） 6、钢结构同样适用于住宅建筑。（√） 四、问答题 @当温度达到600℃时，强度几乎降为零，完全失去了承载力，这说明钢材的_____________性能差 1、试述钢结构的特点。 答、①钢材强度高，其强度与密度之比较砼等其它材料大得多，因此，钢结构自重 轻且承载能力高；②钢材塑性好，所以钢结构一般条件下，不会因超载而突然断裂； ③钢材韧性好，故钢结构对动力荷载的适应性强，有优越的抗震性能；④钢材内部 组织比较均匀，与力学计算的假定比较符合，因此钢结构的实际受力情况和工程力 学计算结构比较符合；⑤钢结构制造简便、施工方便，缩短了施工周期，因此工业 化程度高；⑥钢材组织紧密，且具有可焊性，所以结构密闭性好；⑦钢结构耐热不 耐火；⑧结构稳定问题突出；⑨钢结构耐腐性能。 二、钢结构材料 一、单选题
钢结构详细分析
1、建筑体系 1-1、门式刚架体系 1-1-1、基本构件图 1-1-2、说明 力学原理 门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，刚架为平面受力体系。为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。 刚架 刚架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。 支撑、系杆 刚性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢。柔性支撑为圆钢。系杆为受
压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。 屋面檩条、墙梁 一般为C型钢、Z型钢。承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。 1-1-3、门式刚架的基本形式 a.典型门式刚架 b.带吊车的门式刚架 c.带局部二层的门式刚架
1-1-4、基本节点 a.柱脚节点 铰接柱脚刚接柱脚一刚接柱脚二b.梁、柱节点
柱头节点一柱头节点二梁间连接节点 吊车梁牛腿节点抗风柱连接节点 ■局部二层节点参照多层框架体系。 1-1-5、刚架衍生形式 a.单坡单跨 b.山墙刚架 c.连跨多屋脊 d.连跨单屋脊 e.单坡连跨
■吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。 ■山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。
1-2、多层框架体系 1-2-1、框架图示 1-2-2、说明 力学模型 a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。 b.刚接-支撑框架：横向采用刚接，纵向采用铰接，并在纵向设置支撑，以传递水平力。 c.支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。 d.有时为保证足够的刚度，在刚接框架中亦设置支撑。 框架柱 框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等。所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。 框架梁 框架梁一般采用H型截面。楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱。
钢结构的八大基础知识
钢结构的八大基础知识！ 一、钢结构的特点 1 钢结构自重较轻 2 钢结构工作的可靠性较高 3 钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4 钢结构制造的工业化程度较高 5 钢结构可以准确快速地装配 6 容易做成密封结构 7 钢结构易腐蚀 8 钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号与性能
1 炭素结构钢：Q195、Q215、Q235等 2 低合金高强度结构钢 3 优质碳素结构钢与合金结构钢 4 专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚
度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架与网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm 以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/ m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，投资少，施工不受季节限制，适用于各种轻型工业厂房。 钢混凝土组合结构技术 以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构，近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好，当采用外包混凝土构造时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15～20％。组合楼盖与
建筑工程项目钢结构构件的受力特点及其连接类型
建筑工程项目钢结构构件的受力特点及其连接类型 1.钢结构的连接 (1)焊缝连接：焊缝连接是目前钢结构的主要连接方法。 其优点是构造简单，节约钢材，加工方便，易于采用自动化 操作，不宜采用于直接承受动力荷载的结构，其他情况均可 采用焊缝连接。 (2)铆钉连接：铆接由于构造复杂，用钢量大，现已很少 采用。因为铆钉连接的塑性和韧性较好，传力可靠，易于检 查，在一些重型和直接承受动力荷载的结构中，有时仍然采 用。 (3)螺栓连接：螺栓连接又分为普通螺栓和高强度螺栓两 种。普通螺栓施工简单，拆、装方便。普通螺栓一般由 Q235 制成。高强度螺栓用合金钢制成，高强度螺栓制作工艺精准，操作工序多，要求高。目前，在我国桥梁及大跨度结构房屋 及工业厂房中已广泛采用。
2.钢结构构件制作、焊接、运输、安装、防火与防锈 (1)制作：钢结构制作包括放样、号料、切割、校正等诸多环节。高强度螺栓处理后的摩擦面、抗滑移系数应符合设计要求。制作质量检验合格后进行除锈和涂装。一般安装焊缝处留出 30 ～50mm 暂不涂装。 (2)焊接：焊工必须经考试合格并取得合格证书且必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。焊缝施焊后须在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。焊接材料与母材应匹配，全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，采用射线探伤。施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法等，应进行焊接工艺评定。 (3)运输：运输钢构件时，要根据钢构件的长度和重量选用车辆。钢构件在车辆上的支点、两端伸出的长度及绑扎方 法均应保证构件不产生变形，不损伤涂层。
(4)安装：钢结构安装要按施工组织设计进行，安装程序 须保证结构的稳定性和不导致变形。安装柱时，每节柱的定 位轴线须从地面控制轴线直接引上。钢结构的柱、梁、屋架 等主要构件安装就位后，须立即进行校正、固定。由工厂处 理的构件摩擦面，安装前须复验抗滑移系数，合格后方可安 装。 (5)防火与防锈。 1)钢结构防火性能较差。当温度达到 550 ℃时，钢材的屈服强度大约降至正常温度时屈服强度的 0.7 ，结构即达到它的 强度设计值而可能发生破坏。设计时应根据有关防火规范的规定，使建筑结构能满足相应防火标准的要求。在防火标准要求 的时间内使钢结构的温度不超过临界温度，以保证结构正常承 载能力。 2)外露的钢结构可能会受到大气，特别是被污染的大气 严重腐蚀，最常见的是生锈。这就必须对构件的表面进行防
钢结构节点图
10.2.3 门式刚架横梁与立柱连接节点，可采用端板竖放、平放和斜放三种形式（图10.2.3a 、b 、c ）。斜梁与刚架柱连接节点的受拉侧，宜采用端板外伸式，与斜梁端板连接的柱的翼缘部位应与端板等厚度；斜梁拼接时宜使端板与构件外边缘垂直（图10.2.3d ），应采用外伸式连接，并使翼缘内外螺栓群中心与翼缘中心重合或接近。 10.2.8 屋面梁与摇摆柱连接节点应设计成铰接节点，采用端板横放的顶接连接方式（图 10.2.8）。 10.2.9 10.2.11 4 ）；吊 10.2.12 (a)端板竖放 (b)端板平放 (c)端板斜放 (d)斜梁拼接 图10.2.3 刚架连接节点
1 圆钢支撑与刚架梁柱连接可用连接板连接（图10.2.14a ）；也可直接与梁柱腹板连接，但应设置垫块，宜采用角钢垫块或特制的楔形垫块（图10.2.14b 、c ），当圆钢直径大于25mm 或腹板厚度不大于5mm 时，应对支承孔周围进行加强。圆钢端部应设丝扣，待校正定位后宜采用花篮螺栓张紧。 2 型钢支撑与刚架梁柱连接宜用连接板连接（图10.2.14d ）；受力较大时，可设置双片柱间支撑，并双片柱间支撑间沿支撑的长度方向每隔一定距离设置连接板焊于柱间支撑。 10.2.15 系杆与刚架梁柱连接应设计成铰接节点，可采用普通螺栓连接（图10.2.15）。对于钢管系杆，钢管端部应设置封头板，对于双角钢系杆，应沿系杆长度方向每隔一定距离设置垫块以保证其协调工作。 10.2.16 隅撑与刚架构件腹板夹角不宜小于 45，宜采用单角钢制作。隅撑可连接在刚架构件受压侧附近的腹板上（图10.2.16a ）；也可连接在受压翼缘上（图10.2.16b ）；也可在靠受压侧设置连接板，隅撑连接在连接板上（图10.2.16c ）。隅撑与刚架和檩条连接可采用普通螺栓，每端可设置一个螺栓。 螺栓连于刚架上，但重叠部分的檩条应采用螺栓相互连接。 2 当连接处采用连续搭接时，檩条的搭接长度2a （图10.2.17-2）及其连接螺栓的直径应 按连续檩条支座处承受的弯矩确定，且搭接长度不应小于檩条长度的10%。 ，为圆钢连接板 圆钢角钢垫块 圆钢楔形垫块连接板型钢图10.2.14 支撑与刚架梁柱连接节点 (a)圆钢用连接板连接 (b)圆钢用角钢垫块连接 (c)圆钢用楔形垫块连接 (d)型钢用连接板连接 图10.2.16 隅撑与刚架梁柱连接节点 (a)隅撑连于腹板 (b)隅撑连于翼缘 (c)隅撑连于连接板 屋架上弦 图10.2.15 系杆与刚架梁柱连接节点 (a) 钢管系杆 (b)单角钢系杆 (c)双角钢系杆
(完整版)钢结构设计原理题库及答案(2)
1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 D 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 C 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【 A 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4．焊接部位的应力幅计算公式为 【 B 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同 情况下，下列疲劳强度最低的是 【 A 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 B 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7．钢材的屈强比是指 【 C 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 B 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 C 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 D 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢 背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 A 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k C 35.0,65.021==k k D 35.0,75.021==k k 12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是 【 A 】 A.两头大中间小 B. 两头小中间大 C.均匀分布 D.直线分布 . 13．焊接残余应力不影响钢构件的 【 B 】
(完整word版)钢结构下册重点题
一、名词解释 1.门式刚架的跨度：横向刚架柱轴线间的距离。 2.刚屋盖中的柔性系杆：只能承受拉力的系杆。 3.正放抽空四角锥网架：在正放四角锥网架的基础上，除周边网格不动外，抽掉一些四角锥单元中的腹杆和下弦杆，使下弦网格尺寸比 上弦大一倍。 4.高层钢结构中的竖向中心支撑：当支撑斜杆的轴线通过框架梁玉柱中线的交点时为中心支撑。 5.刚性系杆：既能承受压力也能承受拉力的系杆。 6.两向正交斜放网架：两个方向竖向平面桁架垂直交叉，且与边界成45°夹角。 7.重型厂房结构中的无檩屋盖体系：将混凝土屋面板直接放在屋檩条连接的屋架或天窗架上所形成的屋盖体系。 8.压型钢板组合楼盖中的组合板：压型钢板上浇注混凝土形成的组合楼板。 9.门式刚架结构中的摇摆柱：两边铰接只承受竖向荷载的门式刚架的中柱。 10.蒙皮效应：建筑物表面的覆盖材料利用本身的刚度和强度，对建筑物整体刚度的加强作用。 11.四角锥网架：以四角锥作为其的组成单元。网架的上、下弦平面均为正方形网格，上、下弦网格相互错开半格，使下弦平面正方形的 四个顶点对应于上弦平面正方形的形心，并以腹杆连接上、下弦节点，于是就形成了若干个四角锥体。若改变上、下弦 错开的平行移动量或相对地旋转上、下弦（一般旋转45°）并适当地抽去一些弦杆和腹杆，即可获得各种形式的四角锥 网架。 12.多、高层钢结构中的耗能梁段：竖向支撑的斜杆至少有一端未通过梁柱的节点，从而在梁端部或中部形成耗能梁段。 13.门式刚架斜杆的隅撑：在靠边墙角的部位，斜梁与柱之间的支撑杆。 14.厂房结构中的有檩屋盖：屋架之间有檩条连接，屋面材料一般为轻型材料。 15.两向正交正放网架：两个方向的竖向平面桁架垂直交叉，且分别与边界方向平行。 16.多、高层钢结构中的竖向支撑：沿建筑高度方向布置的垂直支撑。 二、选择题 1.确定变截面门式刚架内力，应采用哪种分析方法？弹性分析方法。 2.当檩条跨度大于4米时，应在檩条什么位置设置拉条？4-6米时跨中至少设一道，6-9米时三分之一处设两道拉条。 3.一般情况下梯形钢屋架中跨中竖杆的截面形式为：等边角钢十字形相连。 4.轻型钢屋架上弦杆的节间距为l，其平面外计算长度应取：侧向支撑点间距离。 5.屋盖中设置的刚性系杆：可以受拉和受压。 6.正放抽空四角锥网架与正放四角锥网架相比较，其刚度减小，下弦杆内力变大。 7.正放四角锥网架中，中部的上、下弦节点一般各连接8根杆件。 8.门式刚架的柱脚，当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时，则应采用刚接柱脚。 9.实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接。 10.设计实腹式门式刚架梁柱构件的截面时，为了节省钢材，允许腹板局部屈曲，并利用其屈曲后强度。 11.梯形钢屋架的支座斜杆，采用两个不等肢角钢长肢相拼的T形截面比较合理。 12.屋架设计中，积灰荷载应与屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值同时考虑。 13.普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间的填板数不宜少于2个。 14.采用螺栓球节点连接，套筒的作用是用于拧紧螺栓和传递杆件压力。 15.在多、高层钢屋架中常用的楼板是压型钢板组合楼板。 16.门式刚架中变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算公式中，轴向压力设计值取自柱的小头截面，弯矩设计值取自柱的大头截面。 17.门式刚架斜梁与柱的刚接连接，一般采用高强度螺栓—端板连接。 18.刚屋盖支撑体系中，两道上弦横向水平支撑间的距离不宜大于60m。 19.钢屋架中的下弦杆常采用不等肢角钢短肢相拼的截面形式，这是根据刚度条件的要求而采用的。 20.设计楼梯钢屋架时，考虑半跨活荷载作用的情况，主要是因为跨中附近斜杆拉力变压力或杆力增大。 21.刚架结构中交汇于螺栓球节点上的压杆依靠套筒受压传递杆件内力。 22.耗能梁段宜设计成剪切屈服型。 23.变截面门式刚架应进行内力分析时，按平面结构分析，一般不考虑蒙皮效应，应采用弹性分析方法确定各种内力。 24.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隅撑。 25.当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时，则门式刚架的柱脚应采用刚接。 26.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据腹杆中的最大内力来选定的。 27.屋架上弦杆为压杆，截面无削弱时，其承载能力由整体稳定控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由强度确定。 28.梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个不等边角钢短肢相拼，短边尖向下。 29.高层建筑钢结构第一阶段抗震设计为多遇地震作用下的弹性分析，验算构件的承载能力和稳定以及结构的层间位移。 30.当耗能梁段与柱连接时，宜设计成剪切屈服型，因此对偏心支撑框架抵抗大震特别有利。 三、填空题 1.设计实腹式门式刚架梁柱构件截面时，为了节省钢材，允许腹板局部屈曲，并利用其屈曲后强度。 2.实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接。垂直于屋面坡度放置的檩条，按双向弯曲构件计算。 3.梯形钢屋架的支座斜杆，采用两个不等边角钢长肢相拼的T形截面比较合理；除支座斜腹杆以外，其他一般腹杆采用等边角钢相拼的 T形截面。 4.设计梯形屋架时，考虑半跨荷载作用的情况，主要是考虑跨中两侧每两根斜腹杆处杆件内力产生变号。屋架跨度较大时，所产生的挠 度较大，制造应予控制长细比。 6.在钢屋架设计中，为了避免产生偏心，应使杆件形心线尽量与轴线重合， 但为了便于制造，一般将角钢截面形心与肢背的距离调整为5mm的倍数。 7.在屋架设计中，为了使两个角钢能起整体作用，需设置填板，且在两个侧向固定点之间不宜少于2个。 8.采用螺栓球节点连接，套筒的作用是用于拧紧螺栓和传递杆件的轴向压力。 9.高层建筑钢结构中的竖向支撑有两大类型，它们分别是中心支撑和偏心支撑。 10.梁与柱的刚性连接是多、高层钢结构的常用形式，一般有三种做法：高强螺栓连接、焊接连接和栓焊混合连接。 11.计算门式刚架变截面柱在刚架平面内的整体稳定时，轴向压力设计值取柱的小头截面，弯矩设计值取柱的大头截面。 12.在设置柱间支撑的开间，应同时设置上层支撑以构成几何不变体系。 13.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隅撑。 14.三角形钢屋架节点板的厚度是根据弦杆端节间最大内力查表确定的；梯形钢屋架节点板的厚度则是根据腹杆中最大内力查表确定的。 15.设计钢屋架节点板时，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙不应小于15-20mm。 16.钢屋架中的一般腹杆（除去支座斜杆，支座竖杆及十字形截面竖杆），在屋架平面内的计算长度取0.8L，在屋架平面外 的计算长度取几何长度L。 17.屋架上弦杆为压杆，其承载力由整体稳定条件控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由强度条件确定。 18.网架找坡方法有结构找坡、立柱找坡和小支托找坡。 19.压型钢板组合楼盖中，组合板中的压型钢板只作为模板使用，不考虑其结构功能，可按常规钢筋混凝土楼板设计。 20.多、高层房屋钢结构设计中，侧向荷载效应的影响处于突出地位。耗能梁段宜设计成剪切屈服型，它可以用Q235钢材制造。 21.门式刚架中的实腹式斜梁的刚架平面内可按压弯构件计算强度。
钢结构节点设计浅析
钢结构节点设计浅析 摘要：钢结构节点的设计与工程的质量有着密切的关系，本文介绍了钢结构接点设计的一般措施并提出了优化改进的途径。 关键词：钢结构；节点设计；梁柱 引言 钢结构生产具备成批大件生产和高度准确性的特点，可以采用工厂制作、工地安装的施工方法，使其生产作业面多，可缩短施工周期，进而为降低造价、提高效益创造了条件，再加上钢结构在大跨度上优势明显且轻质高强，因此，现代建筑中，钢结构的应用越来越广泛。 一、钢结构梁柱节点的基本特征 在钢结构设计时，对于钢结构的连接形式在计算模型中的确定是钢结构计算、设计必须首先解决的问题，其次要明确传力途径，然后才能将整个结构受力模型简化出来用软件进行分析计算。按照传力特征不同，节点分刚接、铰接和半刚性连接。 1、铰接连接节点，具有很大的柔性。钢梁仅在腹板处采用高强螺栓连接，上、下翼缘无需进行现场焊接。采用铰接时构造简单，使现场安装程序大为简化，现场作业量大大减小，现场安装可以不受天气及季节的影响，钢结构的安装速度大大提高。但是，铰接连接刚度和耗能性能差，对于结构抗风、抗震不利。 2、刚性连接节点，具有较高的强度和刚度。其特点是受力性能好，但构造复杂，施工难度大。设计中梁柱节点一般是做刚接，这是由于梁柱节点承受的荷载一般较大而且还要抵御风荷载和水平地震引起的位移。 3、半刚性连接节点，刚度和强度介于铰接和刚接之间。我国《钢结构设计规范》中没有给出半刚性连接的具体计算和设计方案，而且节点转动刚度很难确定。这样的节点形式在工程设计中一般很少采用。结构设计中习惯的做法是把连接当成理想刚接或者铰接，这样做能够使计算大大简化，得到的计算结果必然与实际存在偏差。目前，主要通过采用调整系数来减少这种偏差。 二、钢结构梁柱节点的一般设计 目前抗侧力框架和梁柱的抗弯连接均采用刚性方案。梁柱刚性连接的主要构造形式有3种：全焊节点、高强螺栓连接节点、栓焊混合节点。 1、全焊节点 1.1全焊节点连接形式