钢结构考试重点 2

钢结构考试重点 2

1、钢材的选用要求:《钢结构设计规范》(GB50017-2003)规定:

承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。需要验算疲劳的焊接结构的钢材,应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。对需要验算疲劳的非焊接结构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。

钢材的表示符号:(1)工字钢普通工字钢Ⅰ20a(2)槽钢 [ 32b (3)H型钢 HW300×300×10×15 T型钢TW150×300×10×15(4)角钢L125×10 L125×80×10(5)钢管φ400×6 2、产生疲劳的原因:(1)连续反复荷载(2)材料局部缺陷(工艺微裂纹、焊缝夹渣)

影响疲劳强度的主要因素: 1、应力比ρ2、应力幅3、应力集中的影响4、应力循环次数的影响疲劳计算仍采用容许应力幅法

3、抗剪螺栓的破坏形式:(1)螺栓杆被剪断(2)孔壁承压破坏(3)板件被拉断(4)板端冲剪破坏(5)螺栓杆弯剪破坏防止螺栓破坏措施:(1) (2) (3) 通过计算解决(4) (5) 通过构造解决

5、影响梁整体稳定的因素:截面形式、荷载类型、荷载作用方式、受压翼缘的侧向支撑

提高梁整体稳定性的有效措施:提高梁上翼缘侧向刚度,减小梁上翼上侧向计算长度

6、三大基本构件中,每类构件什么情况下要验算什么内容?

三大构件:轴心受力构件、受弯构件、偏心受力构件

压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同?

答:可见,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。

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

7、计算时,什么时候用净截面,什么时候用毛截面?

毛截面面积是不扣除孔洞的截面面积。

净截面面积扣除孔洞的截面面积。

有效截面面积是考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。

有效净截面面积是考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积。

因为拉压强度问题是局部截面问题,所以使用的是净截面,而稳定问题是整体问题,所以使用的是毛截面,由于冷成型钢宽厚比较大,在设计时按照有效宽度法考虑了局部屈曲后强度,所以使用的是有效面积。所以结构构件的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效净截面计算,稳定性应按有效截面计算,变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。

8、梁的整体系数大于0.6时,为什么要进行修正?

对于钢梁,当考虑残余应力影响时,可取比例极限fp =0.6fy 。因此,当Δcr>0.6 fy ,即当算得的稳定系数大于0.6时,表明梁已进入弹塑性工作阶段,其临界的弯矩有明显的降低。此时,应按照下式对稳定系数进行修正φb’=1.07-0.282/φb≦1.0 进而用修正所得系数φb 代替φb作整体稳定计算。

9、钢材的破坏形式(1)、塑性破坏:破坏前有明显的变形,破坏历时时间长,可以采取补救措施。(2)、脆性破坏:破坏前没有明显的变形,破坏发生突然,没有机会补救。

10、稳定问题的分类:结构稳定、构件稳定(整体稳定、局部稳定)

11、化学成分对钢材的影响(1)碳(C):钢材强度的主要来源,但是随其含量增加,强度增加,塑性降低,可焊性降低,抗腐蚀性降低。一般控制在0.12%~0.2%,在0.2%以下时,可焊性良好

(2)硫(S)是一种有害元素,降低钢材的塑性、韧性、可焊性、抗锈蚀性等,在高温时使钢材变脆,即热脆。因此,钢材中硫的含量不得超过0.05%,在焊接结构中不超过0.045%。(3)磷(P) 既是有害元素也是能利用的合金元素。磷是碳素钢中的杂质,它在低温下使钢变脆,这种现象称为冷脆。在高温时磷也能使钢减少塑性。但磷能提高钢的强度和抗锈蚀能力。(4)氧(O)、氮(N)也是有害杂质,在金属熔化的状态下可以从空气中进入。氧能使钢热脆,其作用比硫剧烈,氮能使钢冷脆,与磷相似。

12、焊缝形式:对接焊缝、角焊缝

①、按受力方向分:(1)对接焊缝:正对接焊缝、斜对接焊缝(2)角焊缝:正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝②、按长度方向的布置分:(1)连续角焊缝:受力性能较好,主要的角焊缝形式(2)间断角焊缝:容易引起应力集中只能用于一些次要③、构件的连接或受力很小的连接中

13、角焊缝正侧面焊缝比较?

侧面角焊缝主要承受剪应力。塑性较好,弹性模量低。应力沿焊缝方向分布不均匀,呈中间小而两边大的状态。正面角焊缝受力较复杂,界面的各面均存在正应力与剪应力,焊缝处有很大的应力集中。14、焊接残余应力对结构性能的影响(1)、对常温下承受静力荷载结构的强度没有影响,但刚度降低;(2)、由于焊接应力使焊缝处于三向应力状态,阻碍了塑性变形,裂纹易发生和发展;(3)、降低疲劳强度;(4)、降低压杆的稳定性;

注:减少焊接应力和焊接变形的措施(1)、设计上的措施:a.合理安排焊接位置b.焊缝尺寸要适当c.焊缝数量宜少,且不宜过分集中d.应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉(2)、工艺上的措施a.采用适当的焊接程序,如分段焊、分层焊;b.尽可能采用对称焊缝,使其变形相反而抵消;c.施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形;d.对于小构件焊前预热、焊后回火,然后慢慢冷却,以消除焊接应力;

15、钢材的牌号

A级:保证抗拉强度、屈服点和伸长率及硫、磷含量

B、C、D级:保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击韧性(分别为20℃、0 ℃、-20℃)及碳、硅、锰、硫、磷含量

E级:除满足D级的要求外,还要求-40℃时的冲击韧性

Q235钢是《设计规范》推荐采用的钢材它的质量等级为A、B、C、D四级

钢结构设计原理重点

1.刚结构的特点:材料的强度高,塑性和韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;钢结构制造简便,施工周期短;钢结构的质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火(钢结构对缺陷较为敏感;钢结构的变形有时会控制设计;钢结构对生态环境的影响小) 2. 钢结构应用范围:(技术角度)大跨度结构;重型厂房结构;受动力荷载影响的结构;可拆卸的结构;高耸结构和高层建筑;容器和其他构筑物;轻型钢结构 3.钢结构的极限状态:承载能力极限状态,正常使用极限状态 4.压应力是使构件失稳的原因 5.超静定梁或跨框架可以允出现许在受力最大的截面全面塑性,形成所谓塑性铰 6.索和拱配合使用,常称为杂交结构 7. 钢材的基本的性能:①较高的强度:屈服点fy抗拉强度fu 级较高②足够的变形能力:塑性和韧性性能好③良好的加工性能:具有良好的可焊性 8. 钢材三个重要的力学性能指标(1)屈服点(2)抗拉强度(3)伸长率 9.冷弯性能是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标 10.与抵抗冲击作用有关的钢材的性能是韧性 11.碳含量在0.12%~0.20%范围内的碳素钢,可焊性最好(钢:C<2%;铸铁:C>2%) 12.反映钢材质量的主要力学指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能 13.有益元素:Mn、Si;有害元素:S、P、O、P 14.250?C附近有兰脆现象,260~320?C时有徐变现象 15.钢材的主要破坏形式:塑性破坏(延性破坏)脆性破坏(脆性断裂)损伤累积破坏疲劳破坏 16.A级钢不提供冲击韧性保证,B、C、D、E分别提供20?/0?、-20?、-40?的冲击韧性 17.选材考虑因素:荷载性质、应力状态、连接方法、工作环境、供货价格 18.热轧H型钢:宽翼缘H型钢(HW)、中翼缘H型钢(HM)窄翼缘H型钢(HN) 19.钢梁:型钢梁、组合梁 20.荷载较大高度受限的梁,可考虑采用双腹板的箱型梁,有较大的抗扭刚度 21.承载能力极限状态计算内容:截面强度、构件的整体稳定、局部稳定 22.吊车梁应力循环次数n>50000时要进行疲劳验算 23.单跨简支梁中截面出现塑性铰,即发生强度破坏;超静定梁出现塑性铰后,仍能继续承载 24.单轴对称截面有实腹式和格构式 25.塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁 26.计算拉弯(压弯)时3种强度计算准则:边缘纤维屈服准则、全截面屈服准则、部分发展塑性准则 27.横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0,即K0=I0H/IL 28.超出正常使用极限状态:影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部破坏、影响正常使用或耐久性能的震动、影响正常使用或耐久性能的其他特定状态 29.连接的要求:足够的强度、刚度和延性 30.连接方法:焊接、铆接和普通螺栓连接、高强度螺栓连接 31. 常用焊接方法:电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 32. 焊缝连接的优缺点:优点:省工省材、任何形状的构件均可直接连接、密封性好,刚度大缺点:材质劣化、残余应力、残余变形、一裂即坏、低温冷脆 33. 焊缝等级分三级:三级焊缝:外观检查;二级焊缝:在外观检查的基础上再做无损检验,;一级焊缝:在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度,以便揭示焊缝内部缺陷 34. 焊缝型式:对接焊缝和角焊缝 35. 施焊分类(位置):俯焊(最好)、立焊、横焊和仰焊(最差) 36.角焊缝的焊脚尺寸h f应不小于1.5t^0.5,t为较厚焊件的厚度(mm);hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍 37. 残余应力对结构性能的影响:对结构静力强度的影响、对结构刚度的影响、对压杆稳定的影响4、对低温冷脆的影响、对疲劳强度的影响 38.高强度螺栓连接的性能等级:10.9级、8.8级

钢结构考试知识点

钢结构上 1.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2.钢材的三个重要力学性能指标为屈服点,抗拉强度,伸长率。 3.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。 4.钢结构是用钢板,热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。 建筑常用的热轧型钢包括角钢,槽钢,工字钢,H型钢和部分T型钢 钢结构特点:材料的强度高,塑性韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合; 制造简便,施工周期短;质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火。设计钢结构需处理两方面因素:结构和构件抗力;荷载施加于结构的效应 5. 结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材? 塑性好则结构破坏前变形比较明显从而可减少脆性破坏的危险性,并且塑性变形还能调整局部高峰应力,使之趋于平缓。韧性好表示在动荷载作用下破坏时要吸收较多的能量,同样也降低脆性破坏的危险程度 6. 用于钢结构的钢材必须具有哪些性能? (1)较高的强度。即抗拉和屈服强度比较高(2)足够的变形能力,即塑性韧性好。 (3)良好的加工性能。 普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度钢Q345,Q390,Q420 7.钢材的主要强度指标和变形性能都是依据标准试件一次拉伸试验确定的。 弹性阶段,弹塑性阶段,塑性阶段,应变硬化阶段 材料的比例极限与焊接构件整体试验所得的比例极限有差别:残余应力的影响 屈服点意义:作为结构计算中材料强度标准或材料抗力标准;形成理想弹塑性体的模型,为发展钢结构计算理论提供基础 低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台,而热处理钢材没有,规定永久变形0.2%时的应力作为屈服点 伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力 8.冷弯性能:按规定弯心直径将试样弯曲180°,其表面及侧面无裂纹或分层则为冷弯试 验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。 冲击韧性:韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度 9.钢是含碳量小于2%的铁碳合金,碳大于2%则为铸铁 碳素结构钢由纯铁,碳及杂质元素组成,纯铁约占99%,碳及杂质元素1% 碳含量提高,钢材强度提高,塑性,韧性,冷弯性能,可焊性及抗锈蚀能力下降 硫,氧元素使钢材发生热脆,而磷,氮元素使钢材发生冷脆 10.冷加工硬化:在常温下加工叫冷加工。冷拉,冷弯,冲孔,机械剪切等加工使钢材 产生很大塑性变形,塑性变形后的钢材在重新加荷时将提高屈服点,同时降低塑性和韧性 时效硬化:钢材紧随时间的增长而转脆;应变时效指应变硬化又加时效硬化。 钢材对温度相当敏感,相比之下,低温性能更重要。随温度升高,普通钢强度下降较快温度达600℃,其屈服强度仅为室温时的1/3左右,此时已不能承担荷载。弹性模量在500℃急剧下降,600℃为40%,250℃附近有兰脆现象 11.疲劳破坏属于脆性破坏;疲劳断裂三阶段:裂纹的形成,裂纹缓慢发展,最后迅速断裂 12.选择钢材时应考虑哪些因素? 结构或构件的重要性;荷载性质(静载动载);连接方法(焊接铆接螺栓连接);

最新钢结构期末考试题(含答案)

一、选择题: 1. 屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的( C )。 (A) 端竖杆处 (B) 下弦中间 (C) 下弦端节间 (D) 斜腹杆处 2. 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 C )。 (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 (A)120m (B) 80m C )60m (D) 40m (A) 铰接 (B) 刚接 (C) 刚接或铰接 5. 当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值 )。 6?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 性,不需要很高的转动能力,综合考虑日本和美国规范制定的。 (A) 强柱弱梁 (B) 强柱强梁 (C) 弱柱强梁 (D) 弱柱弱梁 精品文档 3. 屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于( )。 4. 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( B )柱脚 (A) 0 .5kN /m 2 (B) 0 . 4kN / m 2 (C) 0 .3kN /m 2 (D) 0 .2kN /m 2 ( 按水平投影面积计算 ) 应取 (A) 拉杆 (B) 系杆 (C) 檩托 (D) 隅撑 7?当檩条跨度大于 4m 时,应在檩条间( D ) 位置设置拉条。当檩条跨度大 6m 时,应 在檩条跨度( C )分点位置各设置一道拉条。 (A) 五分点 (B) 四分点 (C) 三分点 (D) 二分点 8. 实腹式檩条可通过( 与刚架斜梁连接。 (A) 拉杆 (B) 系杆 (C) 檩托 (D) 隅撑 9、屋架设计中,积灰荷载应与( C )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 10. 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 11. 框架梁柱板件宽厚比的规定, 是以符合 ( A )为前提, 考虑柱仅在后期出现少量塑

最新钢结构设计原理重点

钢结构设计原理重点 1、什么是柱子曲线?现行规范采用几条?为什么采用此数目?(1)根据设计中经常采用的住的不同截面形式并考虑初弯矩和残余应力影响的稳定系数9 -正则化-广义长细比曲线 (2)4条 (3)初弯矩和残余应力不同 2、轴心构件的屈曲形式,什么截面发生此种屈曲? 弯曲屈曲单轴对称截面绕非对称轴失稳扭转屈曲双轴对称屈曲(十字形)弯扭屈曲单轴对称截面绕对称轴失稳 3、影响轴压构件初始缺陷的因素有哪些?残余应力、初弯曲、初弯矩、初偏心 4、构件翼缘腹板局部稳定各简化为什么条件上的板?其计算原则是什么? (1)构件翼缘-三边简支,腹板-四边简支(2)局部不失于整体失稳5、格构式受压构件需要对那些进行验算?(1)构件在弯矩作用平面内失稳(2)构件在弯矩作用平面外失稳(3)单肢验算(4)缀材验算 6、格构式受压构件对虚轴为何采用换算长细比?它的缀件有什么作用?计算模型? (1)两分肢向缀材抗剪强度比实腹式构件弱得多,绕虚轴稳定承载力有所降低,故采用加大的长细比(2)缀材承受剪力,而且能接受分肢计算长度(3)缀条为腹板,缀板为梁

7、轴压设计原则(1)等稳定性:使构件两个主轴方向的稳定承载力相同,以达到经济的效果,长细比应尽量接近,入x=入y(等稳定性原则)。(2)宽肢薄壁(3)连接方便,便于施工(4)制造省工 8.轴心受压正常使用极限状态如何保证?控制长细比 9.梁强度需验算哪些方面?弯曲正应力,剪应力,局部压应力,折算 应力。 10.抗弯强度验算塑性发展系数的要求?陈绍蕃、顾强钢结构设计原 理第二版p79 页,对直接承受动力荷载的梁,不考虑塑性发展,11?梁翼缘局部设计稳定的保证措施:限制宽厚比a弹性设计v根号 下235/fy; b塑性设计v 9倍的;c部分塑性v 13倍的。 12.梁腹板加劲肋作用 横向:承受剪力&局部压应力纵向:承受弯矩。 短加劲肋:承受局部压应力。 13.支撑加劲肋作用及如何计算? 承受集中力和支座反力 14.影响梁整体稳定性的因素有哪些? a抗弯刚度,抗扭刚度,翘曲刚度,提高M cr,稳定性增加,b受压区侧向支撑长度增加,临界弯矩M cr增加,C荷载性质(纯弯曲时最低,其次是均布荷载,再次是集中力) d 荷载作用位置,作用于翼缘M cr 降低,作用于下翼缘M cr增加f支座多余约束条件越强;M cr增加e 加强受压翼缘比加强受拉翼缘有效,M ”增加。 15.何时无需进行梁整体稳定? a有铺板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接,能阻止受压翼缘侧向位

钢结构设计章节要点复习

第一章绪论 1、钢结构具有强度高、自重轻的优点,用于大跨度结构时具有明显的经济效果。其结构体系主要有网架结构、悬索结构、拱式结构、预应力钢结构等。 2、钢结构由于结构自重轻、构件体积小、装配化程度高、对高层建筑特别有利。在高层建筑特别是超高层建筑中,宜采用钢结构或钢结构框架与钢筋混凝土筒体相结合的组合结构。 3、轻型钢结构是由弯曲薄壁型钢、薄壁钢管或小角钢、圆钢等组成的结构。 4、钢结构一般用于跨度大于40米的各种形式的大、中跨度桥梁 5、建造速度快、用钢量省、综合效益好——>适用于吊车吨位不大于20t的中小跨度厂房、仓库及中小型体育馆等大空间民用建筑。 拆装方便——>适用于需要拆迁的临时结构 6、宜用钢结构的情况 1)工业厂房钢结构 2)大跨度钢结构 3)高层及多层钢结构4)轻型钢结构 5)塔桅结构 6)板壳结构7)桥梁结构 8)移动式结构 第二章单层厂房与普通钢屋架 一、厂房结构 1、厂房结构是由屋盖(屋面板、檩条、天窗、屋架或屋架梁、托架)、柱、吊车梁(包括制动梁或制动桁架)、墙架、各种支撑和基础等构件组合而成的空间刚性骨架,承受作用在厂房结构上的各种荷载和作用,是整个建筑物的承重骨架。 2、单层厂房是由那些结构或构件组成的?这些组成部件的作用是什么? 结构组成: a横向框架由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成,是单层钢结构厂房的主要承重体系,承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载,并把这些荷载传递到基础。 b屋盖结构承担屋盖荷载的结构体系,包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。c支撑体系包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等,它一方面与柱、吊车梁等组成单层钢结构厂房的纵向框架,承担纵向水平荷载;另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构,从而保证了单层钢结构厂房所必需的刚度和稳定。 d吊车梁和制动梁(或制动桁架)主要承受吊车竖向及水平荷载,并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。 e墙架一般由墙架梁和墙架柱(也称抗风柱)等组成,用以承受墙重和墙面风荷载 二、厂房布置与三缝设置 1、厂房合理规划的任务:1使厂房满足工艺和使用要求2适应今后可能生产过程的变动和发展 规划的主要内容:确定车间的平面和高度方向的主要尺寸和控制标高;布置柱网,确定变形缝的位置和做法;选择主要承重结构体系.布置和形式规划时考虑的要求设计标准化生产工业化施工机械化(这些要求主要通过建筑和结构的模数化定型化统一化来逐步实现) 2、模数化:使结构布置主要符合相应的模数尺寸定型化:同类构件和结构及其连接构造尽量采用相同的典型方式统一化:进一步使构件和连接的某些主要尺寸也统一起来 3、柱网:厂房柱的纵向和横向定位轴线在平面上构成规则的网格,柱网应根据工艺、结构和经济等布置。通常情况下,纵向柱距的模数采用6m,跨度的模数采用3m(L≤24m时)或采用6m(L≥24m时,但如确实需要仍可按3m)。 4、变形缝包括伸缩缝(温度缝)、防震缝和沉降缝。 伸缩缝的通常做法从基础顶面或地面开始,将相邻区段上部结构的构件完全分开(基础不分开),根据气温差和结构的具体情况,缝宽净距取≥30到60mm 防震缝(防止地震时两房屋相撞引起的次生危害)做法在地震区,当厂房平立面布置复杂,由刚度和高度相差很大的部分组成时,必须做成地面以上两侧构件完全分开,缝宽和构造符合防震要求。一般单层厂房取50-90mm,纵横跨交接处取100-150mm 沉降缝用于厂房相邻部分的高度、荷载、吊车起重量或基础体系相差很大,及地基条件有严重差异等情况,以防止结构或屋面、墙面等在过大的基础不均匀沉降下发生裂缝或破坏。做法一般是把两侧的结构包括基础,全部分开,使各自可以独立地自由沉降。

钢结构设计原理复习总结

钢结构的特点: 1.钢材强度高、塑性和韧性好 2.钢结构的重量轻 3.材质均匀,和力学计算的假定比较符合 4.钢结构制作简便,施工工期短 5.钢结构密闭性好 6.钢结构耐腐蚀性差 7.钢材耐热但不耐火 8.钢结构可能发生脆性断裂 钢结构的破坏形式 钢材有两种性质完全不同的破坏形式,即塑性破坏和脆性破坏。钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性,但一般也存在发生塑性破坏的可能,在一定条件下,也具有脆性破坏的可能。 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,而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度fu 后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的断口呈纤维状,色泽发暗。在塑性破坏前,构件发生较大的塑性变形,且变形持续的时间较长,容易及时被发现而采取补救措施,不致引起严重后果。另外,塑性变形后出现内里重分布,使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀,因而提高了结构的承载能力。 构件应力超过屈服点,并且达到抗拉极限强度后,构件产生明显的变形并断裂。常温及静态荷载作用下,一般为塑性破坏。破坏时构件有明显的颈缩现象。常为杯形,呈纤维状,色泽发暗。在破坏前有很明显的变形,并有较长的变形持续时间,便于发现和补救。 脆性破坏前塑性变形很小,甚至没有塑性变形,计算应力可能小于钢材的屈服点fy ,断裂从应力集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷,特别是缺口和裂缝,常是断裂的发源地。破坏前没有任 何预兆,破坏时突然发生的,断口平直并呈有光泽的晶粒状。由于脆性破坏前没有明显的预兆,无法及时察觉和采取补救措施,而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁,后果严重,损失较大,因此,在设计,施工和使用过程中,应特别注意防止钢结构的脆性破坏。 在破坏前无明显变形,平均应力也小(一般都小于屈服点),没有任何预兆。局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹;冲击振动荷载;低温状态等可导致脆性破坏。平直和呈有光泽的晶粒。突然发生的,危险性大,应尽量避免。 低碳钢的应力应变曲线: 1.弹性阶段:OA 段:纯弹性阶段εσE = A 点对应应力:p σ(比例极限) AB 段:有一定的塑性变形,但整个OB 段卸载时0=ε B 点对应应力:e σ(弹性极限) 2.屈服阶段:应力与应变不在呈正比关系,应变增加很快,应力应变曲线呈锯齿波动,出现应力不增加而应变仍在继续发展。其最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈服点;下屈服点稳定,设计中以下屈服点为依据。 3.强化阶段:随荷载的增大,应力缓慢增大,但应变增加较快。当超过屈服台阶,材料出现应变硬化,曲线上升,至曲线最高处,这点应力fu 称为抗拉强度或极限强度。 4.颈缩阶段:截面出现了横向收缩,截面面积开始显著缩小,塑像变形迅速增大,应力不断降低,变形却延续发展,直至F 点试件断裂。 疲劳破坏:钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。 钢材的疲劳强度取决于构造状况(应力集中程度和残余应力)、作用的应力幅、反复荷载的虚幻次数,而和钢材的静力强度无明显关系。 钢结构的连接方法:焊接连接:不削弱构件截面,构造简单,节约钢材,焊缝处薄。弱铆钉连接:塑性和韧性极好,质量容易检查和保证,费材又费工。螺栓连接:操作简单便于拆卸。 焊接连接的优点: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,低温冷脆问题也比较突出。 焊接连接通常采用的方法为电弧焊(包括手工电弧焊)自动(半自动)埋弧焊和气体保护焊。 侧面角焊缝主要承受剪力,塑性较好,应力沿焊缝长度方向的分布不均匀,呈两端打而中间小的状态。焊缝越长,应力分布不均匀性越显著,但临界塑性工作阶段时,产生应力重分布,可使应力分布的不均与现象渐趋缓和。 焊脚不能过小:否则焊接时产生的热量较小,而焊件厚度较大,致使施焊是冷却速度过快,产生淬硬组织,导致母材开裂。 焊脚不能过大:1.较薄焊件容易烧穿或过烧2.冷却时的收缩变形加大,增大焊接应力,焊件容易出现翘曲变形 计算长度不能过小:1.焊件的局部加热严重,焊缝起灭狐所引起的缺陷相距较近,及可能的其他缺陷使焊缝不够可

钢结构设计原理考试重点

1、钢筋与混凝土两种力学性能不同的材料,能结合在一起有效地共同工作的理由? (1)混凝土与钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠的结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,钢筋与混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。 (3)质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土的共同作用。 2、钢筋与混凝土之间的粘结力就是怎样产生的?为保证钢筋与混凝土之间的粘结力要采取哪些措施? (1)光圆钢筋与混凝土之间的粘结力主要有摩擦力与咬合力提供;带肋钢筋与混凝土之间的粘结力主要就是钢筋表面凸起的肋纹与混凝土的机械咬合作用。(2)提高混凝土强度或使用高强混凝土;使用钢纤维混凝土。 3、什么叫混凝土的徐变?影响混凝土徐变的有哪些因素? 在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。 影响因素:(1)混凝土在长期荷载作用下产生应力的大小(2)加载时混凝土的龄期(3)混凝土的组成成分与配合比(4)养生及使用条件下的温度与湿度 4、什么就是承载能力极限状态?哪些状态认为就是超过了承载能力极限状态? 承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。超过了承载能力极限状态:(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的变形而不能继续承载(3)结构转变成机动结构(4)结构或结构构件丧失稳定(5)结构因局

钢结构期末考试

第三页,摇摆柱哪里,什么是摇摆柱?摇摆柱的原理是什么?为什么采用摇摆柱?摇摆柱有什么好处?如何使用? 摇摆柱:多跨钢架中采用的上下两端铰接不能抵抗侧向荷载的柱 当刚架柱不是特别高而风荷载也不很大时,中柱宜采用两端铰的摇摆柱。中柱用摇摆柱的反感体现“材料集中使用”的原则。 摇摆柱可同时减少梁柱内力和截面,使结构钢量更低,受力更合理。 第四页,柱脚一般按铰接支承设计,当有桥式吊车的工业厂房时柱脚刚接 门式钢架轻钢结构的适用范围?适用多少吨的吊车?结构布置注意一下纵向横向温度区段这个实际上就是伸缩缝的最大间距怎样 门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂起重机和起重量不大于20t的轻、中级工作制单梁或双梁桥式吊车。 温度分区:纵向温度区段<300m。 横向温度区段<150m。 第六页,支撑和系杆的布置的几条规定,第三条规定里面为什么要把柱端支撑或端部支撑设置在第一或第二个开间,最好是第二开间?原因是什么? 在设置柱间支撑的开间,应同时设置屋盖横向支撑,以构成几何不变体系。 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刚性体系。 端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。 端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。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刚性系杆。 原因:考虑传力路径最短,减少温度应力 第七页,可变荷载屋面活荷载的取值什么时候去0.5什么时候取0.3?上人不上人注意一下。 可变荷载:屋面活荷载:当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标注值应取0.5kN/m2;对受荷水平投影面积超过60m2的钢架结构,计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取0.3kN/m2。 荷载组合注意一下第一条和第二条 (1)屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑,应取两者中的较大值; (2)积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑; 钢架的内力计算两种方法一个是弹性一个是塑性他们分别的适用范围适用条件是什么?适用什么样的钢架? 对于变截面门式刚架,应采用弹性分析方法确定各种内力,只有当刚架的梁柱全部为变截面时才允许采用塑性分析方法。 蒙皮效应的定义概念是什么?什么地方体现蒙皮效应? 蒙皮效应:蒙皮板由于其抗剪刚度而对于使板平面内产生变形的荷载的抵抗效应。 GB50017单层框架柱顶位移不超过h/150,CECS102轻质钢板柱顶位移不超过h/60, 砌体柱顶位移不超过h/100

钢结构试卷(答案)

《钢结构》期末考试试题 一、单选题(15) 1、BBDAA ACBA C BBDAD 二、纠错题(10) 1、塑性变形是不可恢复的,因此塑性破坏比脆性破坏更危险。(4分) 错,因为构件脆性破坏时,没有足够的塑性变形,没有破坏征兆。 2、焊接将在焊件中产生残余盈利,这对构件的静力强度产生不良影响。(4分) 错,构件受静力时,可使全截面达到屈服,静力强度不变。 3、影响疲劳迁都最主要的因素是构造状况、作用的应力副σ?及重复荷载的循环次数n ,而和刚才的静力强度无明显关系。(2分) 对 三、简答题(30分) 1、 钢材塑性和韧性的定义。 答:塑性是指当应力超过屈服点后,能产生显著的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。 2、 列出低碳钢构件拉伸试验中,构件历经的几个阶段名称,并画出应力应变曲线。 答:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段、强化阶段、破坏阶段 3、 为什么要限制角焊缝的最大、最小焊脚尺寸? 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。 4、 在缀条式轴心受压格构柱中,为什么要限制单肢的长细比? 答:为使格构柱单肢不先于整体失稳。 5、 试列举提高轴心受压杆件稳定性能的三种常用方法。 加大截面惯性矩、增加支座约束程度、减小构件支撑间距 6、 何谓截面的剪力中心?它与材料、受力情况有关吗? 答:荷载作用于截面平面内一点,而不会使截面发生扭转,这一点称为截面的剪力中心。它与材料和受力无关,它是截面的一个几何特性。 四、计算题(45分) 1、(10分)求图所示两种轴心受拉接头的承载力(该接头共8个螺栓,对称布置)。所有板件均为Q235,厚10mm ,采用8.8级摩擦型高强螺栓(摩擦面碰沙处理,45.0=μ),一个螺栓设计预拉力P =125kN 。

钢结构设计原理重点修改版

填空 1.极限状态的分类:承载能力极限状态,正常使用极限状态。 2.普通碳素钢的等级:A,B,C,D 3.钢材是根据什么命名的:质量等级,脱氧方法,屈服点数值,代表屈服点的字母Q。 4.有害元素有哪些:O,S,N,P,H 5.焊缝按连接计算分哪几类:对接焊缝,角焊缝。或者承受轴心力作用时角焊缝连接计算,复杂受力时角焊缝连接计算。 6.角焊缝的分类:正面角焊缝,斜焊缝,侧面角焊缝,直角角焊缝,斜角角焊缝。 7.角钢肢背和肢尖的内力分配:等肢K1=0.7 K2=0.3不等肢(长肢水平)K1=0.75 K2=0.25不等肢(长肢垂直)K1=0.65 K2=0.35 8.螺栓的排列分类:并列,错列。 9.高强度螺栓8.8级10.9级的含义:螺栓性能等级。 10.轴心受力构件常用的截面形式:按其截面组成形式(实腹式构件,格构式构件)按常见的有(热轧型钢截面,冷弯型钢截面,轻型刚或钢板连接而成的组合截面)。 11.轴心受力构件校核的内容:刚度验算,整体稳定验算,局部稳定验算,强度验算。 12.压弯构件整体破坏形式有哪些:弯曲屈曲,弯扭屈曲,弯扭失稳。 13.节点厚度根据什么确定:梯形(最大腹杆内力),三角形(弦杆最大内力)。 14.上弦横向水平支撑间距:不大于60m。 15.拉杆压杆按什么设计:拉:强度,压:稳定性。 16.刚性杆能受什么:受拉,受压。 17.平面外的计算长度怎么取:有支撑就取支撑间距,没有就取实长。 选择 1.标准值和设计值的转换分项系数不一致 标准值X分项系数=设计值 2.低温下的钢材强度塑性会怎样? 强度提高,塑性韧性降低 3.钢材符号含义Q235AF 代表屈服点为235的A级沸腾钢 4.塑性韧性好的钢材要用到什么结构上? 多用于焊接结构 5.衡量冲击荷载能力的指标是什么? 韧性(也叫冲击韧性) 6.焊脚尺寸用什么表示? 指焊缝根角至焊缝外边的尺寸,表示为hf 7.单个普通螺栓受剪承载力的取值 140fv 8.残余应力对静力强度刚度疲劳强度的影响 9.组合梁翼缘部稳定通过什么控制? 通过宽厚比控制 10.弹性受压杆件的界性,临界力 临界力随抗弯刚度的增加和构件长度的减小而增大 11.绕虚轴受弯时设计准则是什么? 以截面边缘纤维屈服为设计准则

钢结构复习重点( 带选择答案的!!)

复习大纲 选择题 对长细比很大的轴心压杆构件,提高其整体稳定性最有效的措施是( A )。 A .增加支座约束 B .提高钢材强度 C .加大回转半径 D .减少荷载 双肢缀条式轴心受压柱绕实轴和虚轴等稳定的要求是( B ),x 轴为虚轴。 A .y x 00λλ= B .12 27A A x y +=λλ C .12 027A A x y +=λλ D .y x λλ= 在焊接施工过程中,下列哪种焊缝最难施焊,而且焊缝质量最难以控制?( C )。 A .平焊 B .横焊 C .仰焊 D .立焊 轴心受压构件的刚度是通过限制( D )来保证的。 A .宽厚比 B .高宽比 C .高厚比 D .长细比 轴心受压构件的截面设计时,通过考虑( C )进行轴心受压构件的整体稳定计算。 A .整体强度系数 B .整体刚度系数 C .整体稳定系数 D .局部稳定系数 Q235钢按照质量等级分为A 、B 、C 、D 四级,由A 到D 表示质量由低到高,其分类依据是( A ) 。 A .冲击韧性 B .冷弯试验 C .化学成分 D .伸长率 钢号Q345A 中的345表示钢材的( C )。 A .fp 值 B .fu 值 C .fy 值 D .fvy 值 Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时,焊条应采用( C )。 A .E55型 B .E50型 C .E43型 D .H10MnSi 在搭接连接中,为了减小焊接残余应力,其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A )。 A .5倍 B .10倍 C .15倍 D .20倍 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( B )。 A .承载力低,变形大 B .承载力高,变形大 C .承载力低,变形小 D .承载力高,变形小 当沿受力方向的连接长度过大时,螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低,以防止( B ) 。 A .中部螺栓提前破坏 B .端部螺栓提前破坏 C .螺栓受弯破坏 D .螺栓连接的变形过大 为提高轴心受压构件的整体稳定,在杆件截面面积不变的情况下,杆件截面的形式应使其面积分布( B )。 A .尽可能集中于截面的形心处 B .尽可能远离形心 C .任意分布,无影响 D .尽可能集中于截面的剪切中心 对于直接承受动力荷载的结构,宜采用( C )。 A .焊接连接 B .普通螺栓连接

《钢结构》期末考试/试题库(含答案)

钢结构期末考试题型(汇集) 一、选择题 1.反应钢材的最大抗拉能力的是( D )。 A.比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服强度 D .极限强度 2.钢材的冷弯试验是判别钢材( C )的指标。 A.强度 B.塑性 C.塑性及冶金质量 D .韧性及可焊性 3.在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是( B )的典型特征 A.脆性破坏 B.塑性破坏 C.强度破坏 D.失稳破坏 4.结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用()表示。 A .流幅 B. 冲击韧性 C .可焊性 D. 伸长率 5.产生焊接残余应力的主要因素之一是( C ) A. 钢材的塑性太低 B. 钢材的弹性模量太大 C .焊接时热量分布不均匀 D. 焊缝的厚度太小 6.在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是( B )的典型特征。 A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏 7.同类钢种的钢板,厚度越大()。 A.强度越低 B.塑性越好 C.韧性越好 D.内部构造缺陷越少 8.钢结构具有良好的抗震性能是因为( C )。 A.钢材的强度高 B.钢结构的质量轻 C.钢材良好的吸能能力和延性 D.钢结构的材质均匀 9.钢材经历了应变硬化应变强化之后( A )。 A. 强度提高 B.塑性提高 C. 冷弯性能提高 D. 可焊性提高 10.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠()。 A.栓杆的预拉力 B.栓杆的抗剪能力 C.被连接板件间的摩擦力 D.栓杆被连接板件间的挤压力 11.下列梁不必验算整体稳定的是( D )。 A.焊接工字形截面 B.箱形截面梁 C.型钢梁 D.有刚性铺板的梁 12.对直接承受动荷载的钢梁,其工作阶段为()。 A.弹性阶段 B.弹塑性阶段 C.塑性阶段 D.强化阶段 13.下列螺栓破坏属于构造破坏的是( B )。 A.钢板被拉坏 B.钢板被剪坏 C.螺栓被剪坏 D.螺栓被拉坏 14.在钢结构连接中,常取焊条型号与焊件强度相适应,对Q345钢构件,焊条宜采用( B )。 A . E43型 B . E50型 C . E55型 D. 前三种均可

钢结构考试题及答案[1]

一、填空题: 1、承受动力荷载作用的钢结构,应选用 (综合性能好) 的钢材。 2、钢材中磷的含量过多,将使钢材出现 (热脆) 现象。 3、钢材牌号Q235-BF,其中235表示( fy=235Mpa ),B 表示 ( 质量等级B 级 ) ,F 表示( 沸腾钢 ) 。 4、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 ( E50 ) 焊条 5、轴心受压构件的承载能力极限状态有 (强度 ) 和 (稳定 ) 。 6、双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 (弯曲 ) 屈曲。 7、钢梁在集中荷载作用下,若局部承压强度不满足应采取的措施是 (支承加劲肋 ) 。 8、焊接工字形梁腹板高厚比y w f t h 2351700 时,为保证腹板不发生局部失稳,应设置 (横向加劲肋 ) 和 ( 纵向加劲肋 ) 。 9、工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘 板的外伸宽度应满足 。 10、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制(挠度,受拉),受压构件要限制(长细比)。 二、单项选择题: 1、体现钢材塑性性能的指标是( C ) A 屈服点 B 强屈比 C 延伸率 D 抗拉强度 2、在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是( B )的典型特征 A 脆性破坏 B 塑性破坏 C 强度破坏 D 失稳破坏 3、同类钢种的钢板,厚度越大(A ) A 、强度越低 B 、塑性越好 C 、韧性越好 D 、内疗构造缺陷越少 4、钢材的冷弯试验是判别钢材(C )的指标。 A 强度 B 塑性 C 塑性及冶金质量 D 韧性及可焊性 5、钢材的强度指标是( C )。 A 延伸率 B 韧性指标 C 屈服点 D 冷弯性能 6、钢结构具有良好的抗震性能是因为( C )。 A 钢材的强度高 B 钢结构的质量轻 C 钢材良好的吸能能力和延性 D 钢结构的材质均匀 7、钢材经历了应变硬化应变强化之后( A )。 A 强度提高 B 塑性提高 C 冷弯性能提高 D 可焊性提高

钢结构基础考试重点

钢结构的优点: 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、钢结构制造简便,施工周期短。 4、钢结构的质量轻。 5、钢材耐腐蚀性差 6、钢材耐热但不耐火 钢结构的适用范围: 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、高耸结构和高层结构。 6、容器和其他构筑物。 7、轻型钢结构。 钢材的主要性能: 1、单向拉伸时的工作性能。 2、冷弯性能。 3、冲击韧性。 4、可焊性。 单向拉伸时的工作性能: 1、比例极限:这是应力-应变图中直线段的最大应力值。 2、屈服点的意义:(1)作为结构计算中材料强度标准,或材料抗力标准。(2)形成理想塑形体的模型,为发展钢结构计算理论提供基础。 3、抗拉强度:这是应力-应变图中呈曲线关系的最高点。 4、伸长率:是断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比。 冲击韧性:与低抗冲击作用有关的钢材性能是韧性,实际结构中脆性断裂总是发生在缺口高峰应力的地方,且呈三向受拉的应力状态,成为缺口冲击韧性,简冲击韧性或冲击功。 反映钢材质量的主要力学指标:屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性、钢材的工艺性能和化学成分。 影响钢材性能的因素: 1、化学成分的影响:(1)碳,碳是钢材强度的主要成分。碳含量提高,则钢材强度提高,但同时钢材的塑形、韧性、冷弯性能、可焊性及抗腐蚀能力下降,因此不能使用碳含量高的钢材。(2)锰,是有益元素,它能显著提高钢材强度但不过多降低塑形和冲击韧性。锰有脱氧作用,是弱脱氧剂。锰还能消除硫对钢的热脆影响。(3)硅,是有益元素,有更强的脱氧作用,是强脱氧剂。过量时则会恶化可焊性及抗腐蚀性。(4)硫,硫是有害元素,属于杂质,能生成易于熔化的硫化铁,当热加工及焊接使温度达到一定温度时,可能出现裂纹,称为热脆。硫还能降低钢的冲击韧性,同时影响疲劳性能与抗腐蚀性能。(5)磷,磷既是有害元素也是能利用的合金元素。磷是碳素钢中的杂质,它在低温下是钢变脆,这种现象称为冷脆。高温时磷也能使钢减少塑形。(6)氧、氮,氧和氮也是有害杂质,在金属熔化的状态下可以从空气中进入。氧能使钢热脆,其作用比硫剧烈,氮能

钢结构思考题[期末考试简答]

钢结构的材料 1.为什么能把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?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? 1.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.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.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。 钢结构的连接 1、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? 2、试述焊接残余应力对结构工作的影响? 3、正面角焊缝和侧面角焊缝在受力上有什么不同?当作用力方向改变时,又将如何? 4、对接焊和角焊缝有何区别? 5、如何减小焊接应力和焊接变形? 6.高强度螺栓的预拉力起什么作用?预拉力的大小与承载力之间有什么关系? 7.摩擦型高强度螺栓与承压型高强度螺栓有什么区别? 8.为什么要控制高强度螺栓的预拉力,其设计值是怎样确定的? 9.普通螺栓和高强度螺栓在受力特性方面有什么区别?单个螺栓的抗剪承载力设计值是如何确定的? 10.螺栓群在扭矩作用下,在弹性受力阶段受力最大的螺栓其内力值是在什么假定条件下求得的? 1.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。 2.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fy ,该点即破坏,从而降低构件的承载力。 残余应力将减少构件的刚度,因残余应力与外加应力相加,将使某些部分提前进入塑性而不再承担以后增加的荷载。

《钢结构设计原理》教学大纲

《钢结构设计原理》教学大纲 一、课程说明 1、课程简介 本课程是土木工程专业的必修课,其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习,着重讲授钢结构的基本理论与基本知识,使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景;掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素,能正确选用结构钢材;掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算;掌握各种钢结构基本构件的设计计算等,并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。 2、教学目的及要求 本课程是土木工程专业的专业基础课,是一门理论性与应用性并重的课程。在教学方法上,采用课堂讲授为主,课后自学,课堂练习等教学形式。 (一)课堂讲授 本课程在讲述的过程中,教师应尽量联系生产实际,注重物理意义,不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律,并详细讲授每章的重点、难点内容,着重培养学生分析问题和解决问题的能力。讲授中应注意理论联系实际,启迪学生的思维。为便于学生对构造的理解,可组织教学参观、观摩教学模型或采用多媒体辅助教学。 (二)课后自学 为了培养学生整理归纳,综合分析和处理问题的能力,每章都安排一部分内

容,课上教师只给出自学提纲,不作详细讲解,课后学生自学。 (三)课外作业 平时布置典型习题,以加强学生对所学知识的深入理解。 3、教学重点及难点 钢结构的连接,受弯构件、轴心受压构件、压弯构件及节点设计的计算原理。 4、教学手段及教学方法建议 主要采用传统课堂为主辅以前沿课题讲解。 5、考核方式 (一)考核方式:笔试(闭卷) (二)成绩评定标准: 考试主要采用闭卷方式,考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容,考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度,对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型包括:选择题、概念题、判断题、计算题等。 总评成绩:百分制,平时成绩占30%,闭卷考试成绩占70%。 6、选用教材 [1] 张耀春主编.《钢结构设计原理》.北京:高等教育出版社,2004 [2] 钟善桐.《钢结构稳定设计》.建筑工业出版社,2001 7、教学参考书 [1] 全国高等教育自学考试指导委员会组编.《钢结构》.武汉大学出版社出版.2000 [2] 黄呈伟主编.《钢结构基本原理》.重庆大学出版社.21世纪高等学校本科系列教材,2001 [3] 魏明钟主编.《钢结构》.武汉理工大学出版社.普通高校土木工程专业新编系列教材,2001 8、教学环节及学时安排

《钢结构》——期末复习题及答案_19291460083799109.

《钢结构》期末复习题 一、选择题: ■承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是( C )。 A抗拉强度、伸长率 B抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 C抗拉强度、屈服强度、伸长率 D屈服强度、伸长率、冷弯性能 ■钢材牌号Q235、Q345、Q390是根据材料的( A )进行命名。 A 屈服点 B 设计强度 C 标准强度D含碳量 ■在钢材所含化学元素中,均为有害杂质的一组是( C )。 A 碳磷硅 B 硫磷锰 C 硫氧氮D碳锰矾 ■为提高梁的整体稳定性,从用钢量的角度,经济的做法是( D )。 A加强两个翼缘B加强受拉翼缘 C 加高腹板D受压翼缘设侧向支承 ■计算梁的( A )时,应该采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 ■下列梁不必验算整体稳定的是(D )。 A焊接工字形截面 B 箱形截面梁 C型钢梁D有刚性铺板的梁 ■格构轴心受压柱设置横隔的目的是( D )。 A保证柱截面几何形状不变 B 提高柱抗扭刚度 C传递必要的剪力 D上述三种都是 的目的是为了避免( D )。 ■对于普通螺栓连接,限制端距e≥2d A. 螺栓杆受剪破坏 B. 螺栓杆受弯破坏 C. 板件受挤压破坏 D. 板件端部冲剪破坏 ■为提高轴心受压构件的整体稳定,在杆件截面面积不变的情况下,杆件截面的形式应使其面积分布( B ) A. 尽可能集中于截面的形心处 B. 尽可能远离形心 C. 任意分布,无影响 D. 尽可能集中于截面的剪切中心

■焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的( A ) A. 提高梁的局部稳定性 B. 提高梁的抗弯强度 C. 提高梁的抗剪强度 D. 提高梁的整体稳定性 ■钢结构用钢的含碳量一般不大于( C )。 A 0.6% B 0.25% C 0.22% D 0.2% ■钢材的强度指标是(C )。 A 延伸率 B 韧性指标 C 屈服点D冷弯性能 ■在构件发生断裂破坏前,无明显先兆的情况是( A )的典型特征。 A 脆性破坏B塑性破坏 C 强度破坏D失稳破坏 ■产生焊接残余应力的主要因素之一是( C )。 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 ■验算组合梁刚度时,荷载通常取( A )。 A标准值B设计值 C组合值D最大值 ■轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是( C )。 A 杆长相等 B 计算长度相等 C 长细比相等D截面几何尺寸相等 ■承压型螺栓连接比摩擦型螺栓连接( B )。 A 承载力低,变形大 B 承载力高,变形大 C 承载力低,变形小D承载力高,变形小 是考虑 ■格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了换算长细比ox ( D )。 A 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件 B 考虑强度降低的影响 C 考虑单支失稳对构件承载力的影响 D 考虑剪切变形的影响 ■同类钢种的钢板,厚度越大( A )。 A强度越低B塑性越好 C韧性越好 D内部构造缺陷越少

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