钢结构简答题3
钢结构复试(笔试或面试)--简答题

钢结构复试(笔试或面试)--简答题__________________________________________________ 按西安建筑科技大学版本总结的。
第一章.1.简述钢结构的特点?答:1。
材料的强度高,塑性和韧性好;2。
材质均匀,和力学计算的假定比较符合;3。
制作简便,施工周期短‘4。
质量轻;5。
钢材耐腐蚀性差;6。
钢材耐热,但不耐火。
2.简述钢结构的应用范围?答:1。
重型厂房结构2。
大跨度结构3。
高层建筑和高耸结构4。
轻型钢结构5。
移动结构6。
密闭性要求较高的结构。
3.结构极限状态分类,以及举例说明?答:承载力使用极限状态:倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系火出现过度的塑性变形;正常使用极限状态:出现影响正常使用(或外观)的变形、振动、和局部破坏。
4.可靠度的界说?可靠度目标意义?答:可靠度:结构在规按时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率。
可靠度目标:用来衡量结构的可靠度,可靠度目标越大,结构越安全。
第二章.1.建筑钢结构对钢材的要求,以及规范推荐使用的钢__________________________________________________ __________________________________________________ 材?答:1。
较高的强度2。
足够的变形能力3。
良好的加工性能4。
适应低温、有害介质侵蚀以及重复荷载作用等的性能。
5。
钢材容易生产,价格便宜。
Q235、Q345、Q390、Q4202.钢材力学性能指标有哪些及其意义?答:1。
强度目标:抗拉强度fu、屈服强度fy,描述钢材抵抗破坏的能力;2。
塑性目标:伸长率,描述钢材产生显著变形而不立即断裂能力3。
韧性目标:打击功,描述钢材子塑性变形和断裂的过程当中吸收能量的能力;4。
冷弯机能:由冷弯实验确定,是判断钢材塑性变形能力和冶金质量的综合目标。
3.静力拉伸实验图?P244.塑性和韧性的界说及区分?答:塑性破坏:变形过大,超过了材料或构件可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到了钢材的fu之后才发生;破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的端口呈纤维状,色泽发暗;塑性变形持续时间较长,容易及时发现而采取措施。
钢结构第三章简答题

1. 简述大跨度屋盖结构的形式。
平面结构体系:梁式结构(平面桁架、空间桁架),平面钢架和拱式结构;空间结构体系:平面网架结构、网壳结构,大部分悬索结构,斜拉结构,张拉整体结构等。
2.网架按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架。
双层网架是由上弦、下弦和腹杆组成的空间结构(图1),是最常用的网架形式。
而双层网架的常用形式主要如下:(图2)1)两向正交正放网架:适用于在矩形建筑平面中,网架的弦杆垂直于及平行于边界。
(图3)2)两向正交斜放网架:适用于两个方向网格尺寸不同的情况。
(图4)3)三向网架:三个方向的平面桁架相互交角60°。
比两向网架刚度大,适合大跨度,适用于正三角形,正六三角形平面。
(图5)4)正放四角锥网架:正放四角锥网架空间刚度较好,但杆件数量较多,用钢量偏大。
适用于接近方形的中小跨度网架,宜采用周边支承。
(图6)5)正放抽空四角锥网架:将正放四角锥网架适当抽掉一些腹杆和下弦杆,如每隔一个网格抽去斜腹杆和下弦杆,使下弦网格的宽度等于上弦网格的二倍,从而减小杆件数量,降低了用钢量。
(图7)6)棋盘形四角锥网架:保持正放四角锥网架周边四角锥不变,中间四角锥间隔抽空,下弦杆呈正交斜放,上弦杆呈正交正放。
克服了斜放四角锥网架屋面板类型多,屋面组织排水较困难的缺点。
(图8)7)斜放四角锥网架:上弦网格呈正交斜放,下弦网格为正交正放。
网架上弦杆短,下弦杆长,受力合理。
适用于中小跨度周边支承,或周边支承与点支承相结合的矩形平面。
(图9)8)星形四角锥网架:星形网架上弦杆比下弦杆短,受力合理。
竖杆受压,内力等于节点荷载。
星形网架一般用于中小跨度周边支承情况。
(图10)9)三角锥网架:受力均匀、整体性和抗扭刚度好,适用于平面为多边形的大中跨度建筑。
(图11)10)抽空三角锥网架:保持三角锥网架的上弦网格不变,按一定规律抽去部分腹杆和下弦杆,可得到抽空三角锥网架。
抽杆后,网架空间刚度受到削弱。
下弦杆数量减少,内力较大。
2020电大《钢结构》(本) 简答题及计算题

钢结构三、简单题1.钢结构的特点有哪些?(1)轻质高强,承载能力大;(2)钢材材性好,可靠性高;(3)工业化程度高;(4)抗震性能好;(5)气密、水密性好;(6)易于锈蚀;(7)耐热性好、耐火性差;(8)绿色环保无污染;钢结构焊接连接方法的优点和缺点有哪些?答:优点(1)焊件间可以直接相连,构造简单,制作加工方便;(2)不削弱截面,节省材料;(3)连接的密闭性好,结构的刚度大;(4)可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。
缺点(1)焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;(2)焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;(3)焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,容易扩展至整个截面,低温冷脆问题也较为突出。
2.通常情况下,结构需满足哪些基本功能?(1)能承受在正常使用和施工时可能出现的各种作用;(2)在正常使用时具有良好的工作性能;(3)具有足够的耐久性;(4)在偶然事件发生时及发生后,能保持必需的整体稳定性。
3.钢结构的发展趋势主要体现在哪些方面?(1)高性能钢材的研制与应用;(2)分析理论与分析方法的发展;(3)新型结构形式的研究与应用;(4)钢、混凝土组合结构的应用4.钢结构的深化设计具体指的是什么?答:深化设计是在设计施工图之后进行的,根据设计施工图的平立面布置图,节点大样,按照钢规的设计要求确定钢构件的加工尺寸,遵照《钢结构工程施工质量验收规范》以方便加工制造和现场安装的原则,确定连接形式,考虑材料的供料尺寸、运输能力和现场吊装能力等条件确定构件的拼接或分段位置。
然后,根据制图标准和加工厂的图纸表达要求和习惯绘制完整的加工制造图和现场安装布置图,并提供制造,安装所需要的各种数据和表格。
5.举例说明不同化学成分对钢材性能的影响。
答:钢主要由铁和碳组成。
铁是钢材的基本元素,纯铁质软,在碳素结构钢中约占99%;碳和其他元素仅约占1%,但对钢材的力学性能却有着决定性的影响。
钢结构简答题

1、简述钢材的塑性破坏和脆性破坏答:塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构件可能的应变能力而产生的。
脆性破坏前塑性形变很小,甚至没有塑性形变,计算应力可能小于钢材屈服点,断裂从应力集中处开始。
塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。
钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。
2、衡量钢材性能的常用指标有哪些?各反映钢材什么性能?答:强度指标:抗拉强度、屈服强度,描述钢材抵抗破坏的能力塑性指标:伸长率,描述钢材产生显著残余变形而不立即断裂的能力韧性指标:冲击功,描述钢材在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力冷弯性能:由冷弯性能试验确定,是判断钢材塑性变形能力与冶金质量的综合指标3、钢材中常见的冶金缺陷有哪些?答:偏析:非金属夹杂;气孔:裂缝、分层。
4、碳、硫、磷对钢材性能有那些影响?答:碳:直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性。
碳含量增加,钢的强度提高,塑性、韧性和疲劳强度下降,同时恶化刚的可焊性和抗腐蚀性。
碳含量一般不超过0.22%,焊接结构低于0.20%。
硫和磷;降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。
高温时,硫使钢热脆,低温时,磷使钢冷脆。
磷可以提高钢材强度和抗锈性。
5、什么情况下产生应力集中?应力集中对钢材有何影响?答:当钢结构的构件中出现孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等时,构件中应力分布不再宝石均匀,而是某些区域产生局部高峰应力,在另一区域则应力降低。
应力集中系数越大,变脆的倾向越严重。
静荷载作用的构件常温下可以不考虑应力集中,但在负温环境或动荷载作用下,往往引起脆性破坏。
6、什么是疲劳断裂?它的特点如何?简述其破坏过程。
答:疲劳断裂是微观裂缝在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。
特点:取决于构造状况,作用的应力幅,以及反复荷载的循环次数。
与静力强度无明显关系。
过程:在反复荷载作用下,首先在应力高峰处出现裂纹,然后裂纹逐渐开展形成宏观裂纹,在反复荷载继续作用下,裂纹逐渐开展,有效截面积逐渐减小,应力集中现象越来越严重,促使裂纹继续展开。
钢结构简答题

1、为什么能把钢材简化为理想的弹塑性材料?答:从钢材拉伸时的应力-应变曲线可以看到,钢材有较明显的弹性、屈服阶段,但当应力达屈服点后,钢材应变可达2%~3%,这样大的变形,虽然没有破坏,但结构或构件已不适于再继续承受荷载,所以忽略弹塑性阶段,而将钢材简化为理想的弹塑性材料。
2、塑性和韧性的定义,两者有何区别,冷弯性能和冷作硬化对结构设计的意义是什么?答:塑性是指当应力超过屈服点后,能产生显著的残余变形而不立即断裂的性质;韧性是指塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。
韧性同塑性有关,但不完全相同,是强度和塑性的综合表现。
冷弯性能是指钢材在冷加工产生塑性变形时,对发生裂缝的抵抗能力,可检验钢材的冷加工工艺和检查钢材的内部缺陷。
钢材冷加工过程中引起的钢材硬化称为冷作硬化,冷作硬化可能使材料变脆。
3、为什么承受动力荷载的重要结构要通过刨边、扩孔等方法清除其冷加工的边缘部分?答:钢结构冷加工时会引起钢材的局部冷作硬化,从而使材料强度提高,塑性、韧性下降,使钢材变脆。
因此,对承受动力荷载的重要结构要通过刨边、扩孔等方法清除其冷加工的边缘部分,从而防止脆性破坏。
4、请说明角焊缝焊脚尺寸不应太大、太小的原因及焊缝长度不应太长、太短的原因? 答:焊脚尺寸太大施焊时较薄焊件容易烧穿;焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形;热影响区扩大容易产生脆裂。
焊脚尺寸太小,焊接时产生的热量较小,焊缝冷却快,容易产生裂纹;同时也不易焊透。
焊缝长度过短,焊件局部加热严重,会使材质变脆;同时起、落弧造成的缺陷相距太近,严重影响焊缝的工作性能。
焊缝长度过长,应力沿长度分布不均匀,两端应力可能达到极限值而先破坏,中部则未能充分发挥其承载能力。
5、试述焊接残余应力对结构工作的影响?答:残余应力对结构静力强度一般没有影响,因为它是自相平衡力系,只要材料能发生塑性变形,其静力强度是不变的。
但当材料不能发展塑性时,则可能发生脆性破坏,即各点的外加应力和其残余应力相加达到材料的抗拉强度f y,该点即破坏,从而降低构件的承载力。
钢结构简答题

1.钢结构和其他材料相比的特点答优点:①钢结构质量轻、强度高;②钢材具有良好的塑性和韧性;③钢材材质均匀,更接近于匀质等向体;④钢材具有不渗漏性,便于作成密闭结构;⑤制造简便,施工周期短,装配性良好;⑥自重小;⑦工程造价低;⑧可工厂化制作。
缺点:①耐腐蚀性差;②耐热不耐火。
2.钢结构的设计方法答以概率理论为基础的极限状态设计方法;疲劳结构采用容许应力幅法。
3.简述建筑钢结构对钢材的基本要求,规范推荐使用的钢材有哪些?答对钢材的基本要求:①较高的强度,即抗拉强度fu和屈服点fy比较高;②足够的变形能力,即塑形和韧性性能好;③良好的加工性能,即适合冷、热加工,同时具有良好的可焊性;④具有适合低温、有害介质侵蚀(包括大气锈蚀)以及重复荷载作用等性能推荐使用的钢材:①普通碳素结构钢Q235。
②低合金高强度结构Q345、Q390、Q420 4.钢材的塑性破坏和脆性破坏答塑性破坏是指破坏前具有较大的塑形变形,常在钢材表面出现明显的相互垂直交错的锈迹剥落线。
只有当构件应力达到抗拉强度后才会发生破坏,破坏后的断口呈纤维状,色泽发暗。
由于破坏前有较大的塑性变形,且变形持续时间长,容易及时发现并采取有效的补救措施,通常不会引起严重后果。
脆性破坏是指破坏前塑性变形很小,或根本没有塑性变形,而突然迅速断裂。
破坏后的断口平直,呈有光泽的晶粒状或有人字纹。
破坏时构件的计算应力可能小于钢材的屈服点fy 5.衡量钢材主要性能常用哪些指标?它们各反映钢材的什么性能?答:⑴、抗拉强度fu ---是钢材抵抗被拉断的性能指标;⑵、伸长率δ----是衡量钢材塑性性能的一个指标;⑶、屈服强度fy---是确定钢材强度设计值的主要指标;⑷、冲击韧性AKV ----是衡量钢材突然断裂时所吸收的功的指标;⑸、冷弯试验性能---是衡量钢材塑性的指标,也是衡量钢材质量的一个综合性指标;6.钢材中常见的冶金缺陷有哪些?答偏析、非金属夹杂、气孔及裂纹等7.碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响?答①碳是形成钢材强度的主要成分。
国家开放大学 最新 《钢结构》阶段性学习测验3(形考任务3答案)

国家开放大学《钢结构》阶段性学习测验3 答案一、选择题(每小题2分,共40分)01.轴心受力构件主要包括()A. 轴心受弯构件和轴心受拉构件B. 轴心受剪构件和轴心受压构件C. 轴心受扭构件和轴心受拉构件D. 轴心受压构件和轴心受拉构件正确答案是:轴心受压构件和轴心受拉构件02.设计轴心压杆时需计算的内容有()A. 强度、整体稳定性、刚度(长细比)B. 强度、刚度(长细比)C. 强度、整体稳定性、局部稳定性D. 强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度(长细比)正确答案是:强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度(长细比)03.一般情况下,轴心受力构件满足刚度要求采取的措施是限制构件的()A. 截面大小B. 长度C. 截面形状D. 长细比正确答案是:长细比04.理想轴心受压构件可能的三种失稳形式分别是()A.拉扭失稳、弯曲失稳、扭曲失稳B.弯剪失稳、拉扭失稳、弯曲失稳C.弯剪失稳、扭曲失稳、弯扭失稳D. 弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳正确答案是:弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳05.双轴对称截面的构件最常见的屈曲形式是()A. 弯扭失稳B. 拉扭失稳C. 弯曲失稳D. 扭转失稳正确答案是:弯曲失稳06.单轴对称T形截面构件,当绕非对称轴屈曲时,其屈曲形式为()A. 弯扭屈曲B. 弯剪屈曲C. 弯曲屈曲D. 扭曲屈曲正确答案是:弯曲屈曲07.轴心受压杆件一般是由若干个板件组成,且板件的厚度与宽度相比都比较小,当杆件受压时,由于沿外力作用方向受压应力作用,板件本身也有可能发生翘曲变形而退出工作,这种现象称为轴心受压杆件的()A. 弯曲失稳B. 局部失稳C. 整体失稳D. 弯剪失稳正确答案是:局部失稳08.选择实腹式轴心受压构件截面时,第一步应()A. 计算主轴所需要的回转半径B. 初步确定截面尺寸C. 根据轴心压力的设计值和计算长度选定合适的截面形式D. 进行强度和刚度的验算正确答案是:根据轴心压力的设计值和计算长度选定合适的截面形式09.格构式轴心受压构件缀条设计时,由于剪力的方向不定,斜缀条选择截面时应按()A. 轴心受剪杆B. 轴心受拉杆C. 轴心受弯杆D. 轴心受压杆正确答案是:轴心受压杆10.确定轴心受压实腹柱的截面形式时,应使两个主轴方向的长细比尽可能接近,其目的是()A. 便于与其他构件连接B. 达到经济效果C. 构造简单、制造方便D. 便于运输、安装和减少节点类型正确答案是:达到经济效果11.当轴压构件的局部稳定不满足时,下列措施相对有效的是()A. 降低板件宽度B. 提高板件长度C. 增加板件厚度D. 降低板件厚度正确答案是:增加板件厚度12.格构式柱穿过分肢的轴称为实轴,一般记作()A. o轴B.y轴C. z轴D. x轴正确答案是:y轴,13.格构式柱绕实轴的计算与实腹杆件完全相同,其承载力为两个分肢压杆承载力之()A. 和B. 比C. 积D. 差正确答案是:和14.柱子与梁的连接节点称为()A. 柱顶B. 柱托C. 柱头D. 柱脚正确答案是:柱头15.刚接柱脚与铰接柱脚的区别在于()A. 能否传递弯矩B. 是否需将柱身的底端放大C. 是否与基础相连D. 能否将柱身所受的内力传给基础正确答案是:能否传递弯矩16.轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于()A. 底板的厚度B. 基础材料的抗压能力C. 底板的抗弯刚度D. 柱子的截面积正确答案是:基础材料的抗压能力17.下列关于柱脚底板厚度的说法错误的是()A. 底板厚度与支座反力和底板的支承条件有关B. 底板厚度至少应满足t≥14mmC. 其它条件相同时,四边支承板应比三边支承板更厚些D. 底板不能太薄,否则刚度不够,将使基础反力分布不均匀正确答案是:其它条件相同时,四边支承板应比三边支承板更厚些18.轴心受压构件的靴梁的高度主要取决于()A. 由底板的抗弯强度B. 预埋在基础中的锚栓位置C. 其与柱边连接所需的焊缝长度D. 底板的平面尺寸正确答案是:其与柱边连接所需的焊缝长度19.梁的主要内力为()A. 剪力B. 拉力C. 压力D. 弯矩正确答案是:弯矩20.受弯构件有实腹式和格构式之分,其中格构式受弯构件称为()A. 梁B. 支撑C. 桁架D. 柱正确答案是:桁架二、判断题(每小题2分,共20分)01.轴心受力构件是钢结构中经常使用的构件,广泛应用于桁架(包括屋架、桁架式桥梁等)、网架、塔架、悬索结构、平台结构、支撑等结构体系中。
钢结构设计原理简答题

<钢结构设计原理简答题>简答题(30分)1、钢结构用钢材机械性能指标主要有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求?(8分)答: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;(5分)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。
2、影响梁整体稳定性的因素有哪些?如何提高梁的整体稳定性?(10分)答:影响因素有:荷载类型与荷载作用位置、受压翼缘侧向支撑点间距、截面类型与截面尺寸比例、支座约束性质、残余应力与梁的几何缺陷影响、钢材强度等级。
(6分)提高梁的整体稳定性可以考虑如下一些措施:(4分)(1)增加侧向支撑(2)采用闭合箱形截面(3)增大梁截面尺寸(4)增加梁两端约束3、梁腹板加劲肋的配置规定是什么?(7分)答:(1)当 ≤ 时,按构造配置加劲肋。
(2分)(2)当 > 时,按计算配置加劲肋。
(2分)(3)当 > 时,应配置纵横向加劲肋。
(2分)(4)梁的支座和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋。
(1分)4、钢结构设计中什么叫换算长细比?(5分)答:在轴心受压构件的整体稳定计算中,按临界应力相等的原则,将格构式构件换算成实腹式构件进行计算是所对应的长细比或是将弯扭与扭转屈曲换算为弯曲失稳是采用的长细比。
1、格构式受压柱为什么要采用换算长细比?公式127ox x x A A λλ=+中x λ和1x A 分别是什么含义?(5分)答:格构式柱剪力由比较柔弱的缀条或缀板承担,由此横向剪力产生的侧向变形,因而造成构件的临界力降低不可忽略。
因此采用换算长细比确定剪切变形的影响。
(3分)整个构件对虚轴的长细比; 为构件截面中垂直于X 轴各斜缀条的毛截面面积之和。
2、对接焊缝在哪种情况下才需要进行计算?(7分)答:焊接缺陷对受压、受剪的对接焊缝影响不大,故可认为受压、受剪的对接焊缝与母材强度相等,但受拉的对接焊缝对缺陷甚为敏感。
由于一、二级检验的焊缝与母材强度相等,故只有三级检验的焊缝才需进行抗拉强度验算。
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1. 设计拉弯和压弯构件时应计算的内容?答:拉弯构件需要计算:强度和刚度(限制长细比);压弯构件则需要计算:强度、整体稳定(弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定)、局部稳定和刚度(限制长细比)。
2. 什么是梁的整体失稳现象?答:梁主要用于承受弯矩,为了充分发挥材料的强度,其截面通常设计成高而窄的形式。
当荷载较小时,仅在弯矩作用平面内弯曲,当荷载增大到某一数值后,梁在弯矩作用平面内弯曲的同时,将突然发生侧向弯曲和扭转,并丧失继续承载的能力,这种现象称为梁的弯扭屈曲或整体失稳。
10.实腹式轴心受压构件进行截面选择时,应主要考虑的原则是什么?答:(1)面积的分布尽量开展,以增加截面的惯性矩和回转半径,提高柱的整体稳定承载力和刚度;(2)两个主轴方向尽量等稳定,以达到经济的效果;(3)便于与其他构件进行连接,尽可能构造简单,制造省工,取材方便。
16.什么是梁的内力重分布?如何进行塑性设计?答:超静定梁的截面出现塑性铰后,仍能继续承载,随着荷载的增大,塑性铰发生塑形转动,结构内力重新分布,是其他截面相继出现塑性铰,直至形成机构,这一过程称为梁的内力重分布。
塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁,是利用内力塑性重分布,充分发挥材料的潜力,塑性铰弯矩按材料理想弹塑性确定,忽略刚才应变硬化的影响。
17.截面塑性发展系数的意义是什么?试举例说明其应用条件答:意义:用来表证截面所允许的塑性发展程度应用条件:(1)需计算疲劳的梁取1.0 (2)承受动力作用时取 1.0 (3)压弯构件受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比18.影响轴心受压杆件的稳定系数ψ的因素答:长细比、截面形式、加工条件、初弯曲、残余应力21.什么情况下不需要计算工字钢简支梁的整体稳定?答:有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时H型钢或工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度L1与其宽度b1之比不超过规定数值时。
23.选择轴心受压实腹柱的截面时,应考虑哪些原则?答:1,形状力求简单,便于制造; 2. 宜具有对称轴,改善工作性能3.便于和其他构件连接4. 在等截面情况下具有较大惯性矩 5.两主轴方向等刚度26.格构式和实腹式轴心受压构件临界力的确定有什么不同?答: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。
27.轴心压杆有哪些屈曲形式?答:受轴心压力作用的直杆或柱,当压力达到临界值时,会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象,这种现象称为压杆屈曲或整体稳定,发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。
由于压杆截面形式和杆端支承条件不同,在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式,即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。
28. 在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响?答:在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响。
33.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同?答:压弯构件的整体稳定计算比轴心受压构件要复杂。
轴心受压构件在确定整体稳定承载能力时,虽然也考虑了初弯曲、初偏心等初始缺陷的影响,将其做为压弯构件,但主要还是承受轴心压力,弯矩的作用带有一定的偶然性。
对压弯构件而言,弯矩却是和轴心压力一样,同属于主要荷载。
弯矩的作用不仅降低了构件的承载能力,同时使构件一经荷载作用,立即产生挠曲,但其在失稳前只保持这种弯曲平衡状态,不存在达临界力时才突然由直变弯的平衡分枝现象,故压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性属于第二类稳定问题,其极限承载力应按最大强度理论进行分析。
34.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同?答:局部稳定性属于平板稳定问题,应应用薄板稳定理论,通过限制翼缘和腹板的宽厚比所保证的。
确定限值的原则:组成构件的板件的局部失稳应不先于构件的整体稳定失稳,或者两者等稳。
轴心受压构件中,板件处于均匀受压状态;压弯构件中,板件处于多种应力状态下,其影响因素有板件的形状和尺寸、支承情况和应力状况(弯曲正应力、剪应力、局部压应力等的单独作用和各种应力的联合作用),弹性或弹塑性性能,同时还有在腹板屈曲后强度的利用问题1. 钢结构焊接连接方法的优点和缺点有哪些?答:焊接连接的优点:焊接间可以直接连接,构造简单,制作方便;不削弱截面,节省材料;连接的密闭性好,结构的刚度大;可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。
焊接连接的缺点:焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹—旦发生,容易扩展至整个截面,低温冷脆问题较为突出。
2. 为什么要在桁架组成的屋盖结构中设置支撑系统,支撑系统的具体作用体现在哪些方法?答:屋架在其自身平面内为几何形状不变体系并具有较大的刚度,能承受屋架平面内的各种荷载。
但平面屋架本身在垂直于屋架平面的侧向刚度和稳定性则很差,不能承受水平荷载。
因此需设置支撑系统。
支撑系统的具体作用主要体现在:保证结构的空间整体作用;避免压杆侧向失稳,防止拉杆产生过大的振动;承担和传递水平荷载;保证结构安装时的稳定与方便。
3.C级螺栓连接的优缺点各是什么?答:C级螺栓连接又称粗制螺栓连接。
其优点是结构的装配和螺栓装拆方便,操作不需要复杂的设备,比较适用于承受拉力;而其受剪性能则较差,承受剪力时常需另加承托。
粗制螺栓常用于承受拉力的安装螺栓连接、次要结构和可拆卸结构的受剪连接、以及安装时的临时连接。
4.为什么C级螺栓连接的受剪性能较差?答:C级螺栓连接的受剪性能较差是因为连接的孔径大于杆径较多,当连接所受剪力超过被连接板件间的摩擦力时,板件间的将发生较大的相对滑移变形,直至螺栓杆与板件孔壁一侧接触;又由于螺栓孔中距不准,致使个别螺栓先与孔壁接触;再加上接触面质量较差;使各个螺栓受力不均匀。
5.A、B级普通螺栓连接有何优缺点?一般用于何种受力连接?答: A、B级螺栓连接由于加工精度高、尺寸准确和杆壁接触紧密,可用于承受较大的剪力、拉力的安装连接,受力和抗疲劳性能较好,连接变形较小;其缺点是制造和安装都较费工,价格昂贵,在钢结构中较少采用。
A、B级螺栓主要用于直接承受较大动力荷载的重要结构的受剪安装。
目前,实际工程中A、B级普通螺栓连接通常被摩擦型高强度螺栓连接取代。
6.高强度螺栓分为几类?各有什么优缺点?答:当高强度螺栓承受剪力时,按照设计和受力要求的不同,可分为摩擦型高强度螺栓与承压型高强度螺栓两种。
摩擦型高强度螺栓连接由于始终保持板件接触面间摩擦力不被克服和不发生相对滑移,因而其整体性和刚度好,变形小,受力可靠,耐疲劳。
主要用于直接承受动力荷载结构的安装连接、以及构件现场拼接和高空安装连接的一些部位。
承压型高强度螺栓连接在承受剪力时,利用了摩擦力克服后继续增长的连接承载力,所以其设计承载力高于摩擦型螺栓,因而螺栓的总用量也可以节省;但摩擦型高强度螺栓连接相比,其整体性和刚度差,变形大,动力性能差,实际强度储备小;只用于承受静力或间接动力荷载结构中允许发生一定滑移变形的连接。
高强度螺栓连接的缺点:是在材料、扳手、制造和安装等方面有一些特殊技术要求,价格也较贵。
7.铆钉连接的优缺点是什么?答:铆钉杆烧红铆合时在压力下膨胀,紧紧填满全孔;冷却时杆身缩短,使两端铆钉头压紧被连接钢板,铆钉杆受一定的初拉力。
所以铆钉连接的塑性、韧性和整体性好,连接变形小,传力可靠,承受动力荷载时的疲劳性能好,质量也便于检查,特别使用于重型和直接承受动力荷载的结构。
铆钉连接构造复杂,用钢量大,施工麻烦,大铆时噪音大,劳动条件差。
目前几乎已不在工程中应用。
8.影响高强度螺栓连接承载力的因素有哪些?答:栓杆预应力、连接表面的抗滑移系数、钢材种类、螺栓的排列9.角焊缝按施焊位置如何划分?及优缺点。
答:立焊:施焊较难,焊缝质量和效率均较平焊低。
横焊:施焊较难,焊缝质量和效率均较平焊低。
平焊:其施焊方便,质量易于保证,故应尽量采用仰焊:施焊条件最差,焊缝质量不易保证,应从设计构造上尽量避免10.摩擦型高强度螺栓工作机理是什么?答:依靠连接板件间的摩擦力来承受荷载,以板件间的摩擦力刚要被克服作为承载能力极限状态。
11.焊接残余应力对结构有什么影响?三个方向?答:不影响构件静力强度;降低构件稳定承载力;降低结构的疲劳强度;降低结构的刚度;加速构件的脆性破坏;残余变形影响安装、正常使用。
方向:纵向,横向和厚度方向。
12.角焊缝的计算假定是什么?角焊缝有哪些主要构造要求?答:角焊缝的计算假定是:1破坏沿有效载面;2破坏面上应力均匀分布。
13.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们的传力方式和破坏形式有何不同?答:普通螺栓连接中的抗剪螺栓连接是依靠螺栓抗剪和孔壁承压来传递外力。
当受剪螺栓连接在达到极限承载力时,可能出现五种破坏形式,即螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。
高强螺栓连接中的抗剪螺栓连接时,通过拧紧螺帽使螺杆产生预拉力,同时也使被连接件接触面相互压紧而产生相应的摩擦力,依靠摩擦力来传递外力。
它是以摩擦力刚被克服,构件开始产生滑移做为承载能力的极限状态。
14.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义?答:级别代号中,小数点前的数字是螺栓材料经热处理后的最低抗拉强度,小数点后数字是材料的屈强比(fy/fu )。
8.8级为:fu≥800N/mm²,fy/fu=0.810.9级为:fu ≥ 1000N/mm²,fy/fu=0.9。