钢结构简答题(1)

6. 简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些。（8分）

答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。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，将突然发生侧向的弯曲和扭转变形，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。

梁的临界弯矩M cr主要和梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形状、荷载类型、荷载作用位置以及梁的跨度等有关。

8. 简述焊接残余应力对结构性能的影响。（8分）

答：（1）对结构静力强度的影响：不影响结构的静力强度；

（2）对结构刚度的影响：残余应力使构件的变形增大，刚度降低；

（3）对压杆稳定的影响：焊接残余应力使压杆的挠曲刚度减小，从而必定降低其稳定承载能力；

（4）对低温冷脆的影响：在低温下使裂纹容易发生和发展，加速构件的脆性破坏；

（5）对疲劳强度的影响：焊接残余应力对疲劳强度有不利的影响，原因就在于焊缝及其近旁的高额残余拉应力。

？

4、抗剪的普通螺栓连接有哪几种破坏形式？用什么方法可以防止？

5、可以采用钢材的极限强度作为设计强度标准值吗?如果不可以，采用什么作为设计强度标准值?为什么?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定?

答案：

4、答：1、当栓杆直径较小，板件较厚时，栓杆可能先被剪断；2、当栓杆直径较大，板件较薄时，板件可能先被挤坏，由于栓杆和板件的挤压是相对的，故也可把这种破坏较作螺栓的承压破坏；3、板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉断；4、端距太小，端距范围内的板件有可能被栓杆冲剪破坏。第1、2种破坏形式可进行抗剪螺栓连接的计算，第3种破坏形式要进行构件的强度计算；第4种破坏形式有螺栓端距≥2d0来保证。

5、答：不可以。屈服强度作为设计强度标准值。因为钢材过了屈服强度后，会有一定的延伸率，这段时期钢材的强度会低的。对无明显屈服点的钢材，其设计强度应以极限强度的75%来定。

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？（4分）

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：12027A A

x x +=λλ 双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式：2120λλλ+=x x

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？（4分）

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？（4分） ①当y w f t h 235800≤时，应按构造配置横向加劲肋； ②当y

w y f t h f 235170235800≤<时，应按计算配置横向加劲肋； ③y w f t h 235

1700>，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。

4.承压型高强螺栓和摩擦型高强螺栓承受剪力作用时在传力和螺栓的验算上有什么区别？

6.请说明缀条式格构柱和缀板式格构柱的单肢的受力情况，大型柱从受力更合理的角度出发应尽可能选用何种形式的格构柱？

1. 建筑钢材的伸长率是通过单向拉伸实验确定的。取试件拉断后的伸长量与原标距的比值的百分率，即

，伸长率反映了钢材的塑性变形能力。

2. 钢材经过冷作硬化后，其强度提高，塑性变形能力下降。

3. 最大焊脚尺寸：，防止焊缝过烧焊件；

最小焊脚尺寸：，防止焊缝冷裂；

最大计算长度：，防止应力沿焊缝长度不均匀分布；

最小计算长度：，防止焊缝沿长度缺陷几率增加。

4. 承压型高强螺栓承受剪力作用时螺栓直接承受剪力，需验算螺栓的受剪和承压承载能力。摩擦型高强螺栓承受剪力作用时螺栓不直接承受剪力，需验算螺栓的受剪承载能力。

5. 同号应力场时钢材的强度提高而塑性变形能力降低，异号应力场时钢材的强度降低而塑性变形能力提高。

6. 缀条式格构柱的单肢为轴心受力构件，缀板式格构柱的单肢为压弯构件。从受力更合理的角度出发，大型柱应尽可能选用缀条式格构柱。

1．简述双肢格构式轴心受压杆件的截面选择步骤。

5．化学成分碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响?

6．受剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式?如何防止?

7．轴心受压构件的整体失稳承载力和哪些因素有关？

8．简述压弯构件作用平面外失稳的概念？

11《钢结构规范》规定哪些情况之下，可不计算梁的整体性？

1．（1）根据绕实轴的整体稳定性，选择肢件的截面。选择方法与实腹式轴心受压构件的截面选择方法完全相同；

（2）根据等稳定条件，确定两分肢间的距离；

（3）验算整体稳定性和分肢稳定性，包括对刚度的验算；

（4）但有截面削弱时，应验算构件的强度。

5．碳含量增加，强度提高，塑性、韧性和疲劳强度下降，同时恶化可焊性和抗腐蚀性硫使钢热脆，磷使钢冷脆。但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。

6．螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有vy种形式:(l栓杆被剪断;②

螺栓承压破坏;③板件净截面被拉断;④端板被栓杆冲剪破坏。

第③种破坏形式采用构件强度验算保证;第④种破坏形式由螺栓端距)?a0保证。第①、

②种破坏形式通过螺栓计算保证。

8．弯矩作用平面外稳定的机理与梁失稳的机理相同，即在压力和弯矩作用下，发生弯曲平面外的侧移与扭转，也叫弯扭屈曲。

3.为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法?

3.对翼缘板，可通过增加其厚度，使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定性要求；对腹

板，一方面可以通过增加其厚度，使其高厚比不超过一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全长设置一根纵向加劲肋，以保证其局部稳定性要求。

4.梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。建筑高度是指梁格底面最低表面到楼板顶面之间的高度，它的限制决定了梁的最大可能高度h max，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度v ≤［v］，它决定了梁的最小高度h min；由经济条件可定出梁的经济高度h e，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为：h min≤h e≤h max，腹板太厚将增加用钢量，导致不经济，而太薄，梁的腹板将不能保证局部稳定性要求，从而使梁的稳定性承载能力降低。