鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)資料總

1、鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)題一、 填空題結(jié)構(gòu)有哪兩種極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài),正常使用極限狀態(tài)工程結(jié)構(gòu)必須具備哪些功能：安全性，使用性,耐久性，總稱為 結(jié)構(gòu)的可靠性疲勞破壞的三個(gè)階段：裂紋的形成，裂紋的緩慢擴(kuò)展，迅速斷裂鋼材的選擇：結(jié)構(gòu)的重要性，荷載的性質(zhì)，連接方法，工作環(huán)境，鋼材厚度焊縫連接形式：對(duì)接搭接T形連接 角部連接焊縫殘余應(yīng)力：縱向焊接殘余應(yīng)力，橫向,厚度方向。產(chǎn)生原因：焊接加熱和冷卻過程中不均勻收縮變形梁的剛度用梁在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的撓度來衡量抗剪螺栓破壞形式：螺栓桿剪斷，孔壁壓壞，板被拉斷，板端剪斷，螺桿彎曲承受動(dòng)力荷載作用的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用塑性，沖擊韌性好 的鋼材。冷作硬化會(huì)改變鋼材的性能，將使

2、鋼材的屈服點(diǎn) 提高,塑性和韌性 降低。鋼材五項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)是屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、冷彎性、伸長率、沖擊韌性。鋼材中氧的含量過多，將使鋼材出現(xiàn)熱脆現(xiàn)象。鋼材含硫量過多，高溫下會(huì)發(fā)生熱脆，含磷量過多，低溫下會(huì)發(fā)生冷脆。時(shí)效硬化（老化）會(huì)改變鋼材的性能，將使鋼材的強(qiáng)度提高,犁性韌性降低。鋼材在2500c度附近有抗拉強(qiáng)度、硬度 提高伸長率降低現(xiàn)象,稱之為藍(lán)脆現(xiàn)象。鋼材的沖擊韌性值越大,表示鋼材抵抗脆性斷裂的能力越強(qiáng)。鋼材牌號(hào) Q235- BF淇中235表示屈服強(qiáng)度，B表示質(zhì)量等級(jí) B級(jí)，F(xiàn)表示沸騰鋼。鋼材的三脆是指 熱脆、冷脆、藍(lán)脆。焊接結(jié)構(gòu)選用焊條的原則是,計(jì)算焊縫金屬強(qiáng)度宜與母材強(qiáng)度相適應(yīng)。鋼材中含

3、有 C、P、Z S、。Clk Si、Mnb V等元素,其中S P O N為有害的雜質(zhì)元素。衡量鋼材塑性性能的主要指標(biāo)是伸長率。結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)3越大,其失效概率越_2Ko承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有屈服強(qiáng)度、杭拉強(qiáng)度、伸長率和冷彎件、硫磷極限含量的合格保證,對(duì)焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有 含碳量的合格保證；對(duì)于重級(jí)工作制和起重量對(duì)于或大于50 t中級(jí)工作制焊接吊車梁類似結(jié)構(gòu)的鋼材,應(yīng)具有常溫沖擊韌性的保證。冷彎性能合格是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下塑性變形能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)薄板的強(qiáng)度比厚板略高。采用手工電弧焊焊接 Q345鋼材時(shí)應(yīng)采用E50焊條。焊接殘余應(yīng)力不影響構(gòu)件的強(qiáng)度。角焊縫的最小計(jì)算長度不得小于i.5%；tm

4、ax和焊件厚度。承受靜力荷載的側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長度是60hf。在螺栓連接中，最小端距是2d0在螺栓連接中，最小栓距是3do普通螺栓連接,當(dāng)板疊厚度匯t > 5d時(shí)（d -螺栓直徑），連接可能產(chǎn)生 栓桿受彎。鋼材的抗剪強(qiáng)度與屈服點(diǎn)的關(guān)系式是f v=0.58 f y單個(gè)普通螺栓承壓承載力設(shè)計(jì)值Nb = d父£ t m f；,式中£ t表示受力方向承壓構(gòu)件總厚度的最小值普通螺栓連接靠螺栓桿傳遞剪力;摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接靠摩擦力傳遞剪力。手工焊焊接 Q235鋼，一般采用 E43型焊條。焊接結(jié)構(gòu)在焊縫附近形成熱影響區(qū)，該區(qū)材質(zhì)存在缺陷 。側(cè)面角焊縫連接或正面角焊縫的計(jì)算長度

5、不宜>60hf。承壓型高強(qiáng)度螺栓僅用于承受非動(dòng)力荷載 結(jié)構(gòu)的連接中。承受動(dòng)力荷載的側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長度是40hf 。軸心受壓構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)有強(qiáng)度和穩(wěn)定性。格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的等穩(wěn)定性的條件繞虛軸和繞實(shí)軸的長細(xì)比相同。雙軸對(duì)稱的工字型截面軸壓構(gòu)件失穩(wěn)時(shí)的屈曲形式是彎曲 屈曲。單軸對(duì)稱截面的軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件繞對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)發(fā)生彎扭 屈曲。軸心受壓構(gòu)件的缺陷有殘余應(yīng)力、初始偏心、初始曲率 。軸心受壓構(gòu)件的屈曲形式有彎曲屈曲 、 扭轉(zhuǎn)屈曲 、 彎扭屈曲 。對(duì)于綴板式格構(gòu)柱，單肢不失穩(wěn)的條件是單支穩(wěn)定承載力不小于整體穩(wěn)定承載力.且不大于容許長細(xì)比 。綴條式格構(gòu)柱的綴條設(shè)計(jì)時(shí)按軸心受力

6、構(gòu)件計(jì)算。對(duì)于綴條式格構(gòu)柱，單肢不失穩(wěn)的條件是單支穩(wěn)定承載力不小于整體穩(wěn)定承載力。為做到軸心受壓構(gòu)件對(duì)兩主軸的等穩(wěn)定，應(yīng)使兩主軸方向長細(xì)比相同軸壓柱的柱腳中錨栓直徑應(yīng)根據(jù)構(gòu)造 確定。在軸心壓力一定的前提下，軸壓柱腳底板的面積是由基礎(chǔ)力的局壓強(qiáng)度 決定的。工字形軸壓構(gòu)件翼緣局部穩(wěn)定保證條件是根據(jù)三邊簡支一邊自由的均勻受壓板導(dǎo)出為保證組合梁腹板的局部穩(wěn)定性，當(dāng)滿足80<h0/tw170時(shí)，應(yīng) 設(shè)置橫向加勁肋 。焊接工字形梁腹板高厚比h0/ >170 ；235 時(shí)，為保證腹板不發(fā)生局部失穩(wěn)，應(yīng)設(shè)置/twfy fy橫向加勁肋 和縱向加勁肋。梁的最小高度是由強(qiáng)度控制的。組合梁的局穩(wěn)公式是按限

7、制受壓翼緣板的寬厚比和腹板的高厚比原則確定。支承加勁肋應(yīng)驗(yàn)算的內(nèi)容是在腹板平面外的穩(wěn)定性、承壓強(qiáng)度計(jì)算、與腹板的連接焊縫計(jì)算。設(shè)置支撐加勁肋鋼梁在集中荷載作用下，若局部承壓強(qiáng)度不滿足應(yīng)采取的措施是按正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí),受彎構(gòu)件要限制 撓度，拉、壓構(gòu)件要限制長細(xì)比。荷載作用在上翼緣的梁較荷載作用在下翼緣的梁整體穩(wěn)定承載力上。承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載的工形截面壓彎構(gòu)件，其強(qiáng)度計(jì)算公式中，塑性發(fā)展 系數(shù)丫 x取_1.05 。工字形受彎構(gòu)件翼緣板的局部穩(wěn)定保證條件是根據(jù)單向均勻受壓板的臨界力 導(dǎo)出的。組合梁腹板與翼緣間的連接焊縫受 魚；當(dāng)該焊縫為角焊縫時(shí)，最大計(jì)算長度 60hf 。軸心受力構(gòu)

8、件的截面形式有：熱軋型剛截面 ,冷彎薄壁型剛截面,組合截面、選擇題1 .鋼材的性能因溫度而變化，在負(fù)溫范圍內(nèi)鋼材的塑性和韌性（B ）A不變 B 降低 C升高 D 稍有提高，但變化不大2 .體現(xiàn)鋼材塑性性能的指標(biāo)是（ C ）A屈服點(diǎn) B 強(qiáng)屈比 C 延伸率 D 抗拉強(qiáng)度3 .在構(gòu)件發(fā)生斷裂破壞前，有明顯先兆的情況是（ B ）的典型特征A脆性破壞 B 塑性破壞 C 強(qiáng)度破壞 D 失穩(wěn)破壞4 .構(gòu)件發(fā)生脆性破壞時(shí)，其特點(diǎn)是（ D ）。A變形大 B 破壞持續(xù)時(shí)間長 C 有裂縫出現(xiàn)D 塑性變形小或無變形5 .鋼材中磷含量超過限制時(shí)，鋼材可能會(huì)出現(xiàn)（ A ）。A冷脆 B熱脆 C藍(lán)脆D 徐變6 .在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)

9、計(jì)中，認(rèn)為鋼材屈服點(diǎn)是構(gòu)件可以達(dá)到的（ A ）。A最大應(yīng)力B 設(shè)計(jì)應(yīng)力 C疲勞應(yīng)力D 穩(wěn)定臨界應(yīng)力7 .鋼結(jié)構(gòu)用鋼的含碳量一般不大于（ C ）。A 0.6% B 0.25% C 0.22% D 0.2%8 .鋼結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能是因?yàn)椋?C ）。A鋼材的強(qiáng)度高B鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕C鋼材良好的吸能能力和延性D鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)均勻9 .鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度是根據(jù)（ C ）確定的。A比例極限 B彈性極限 C 屈服強(qiáng)度 D 極限強(qiáng)度10 .有二個(gè)材料分別為 3號(hào)鋼和16Mn鋼的構(gòu)件需焊接，采用手工電弧焊，焊條應(yīng)選用 型。A E43 B E50 C E55 D T5011 .下列因素中，（A ）與鋼構(gòu)件發(fā)生脆性破

10、壞無直接關(guān)系。A目鋼材屈服點(diǎn)的大小 B 鋼材含碳量 C 負(fù)溫環(huán)境 D應(yīng)力集中12 .反應(yīng)鋼材的最大抗拉能力的是（ D ）。A比例極限 B彈性極限 C 屈服強(qiáng)度D極限強(qiáng)度13 .鋼材的冷彎試驗(yàn)是判別鋼材（ C ）的指標(biāo)。A強(qiáng)度B塑性 C 塑性及冶金質(zhì)量 D 韌性及可焊性14 .鋼材經(jīng)歷了應(yīng)變硬化應(yīng)變強(qiáng)化之后（ A ）。A強(qiáng)度提高 B 塑性提高 C冷彎性能提高D 可焊性提高15 .結(jié)構(gòu)工程中使用鋼材的塑性指標(biāo)，目前最主要用（ D ）表示。A流幅 B沖擊韌性C 可焊性 D 伸長率16 .下列情況屬于正常使用極限驗(yàn)算的是（B ）A.受壓構(gòu)件的穩(wěn)定計(jì)算 B .梁的撓度驗(yàn)算C.受彎構(gòu)件的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算D .

11、螺栓連接的強(qiáng)度驗(yàn)算17 .產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力的主要因素之一是（ C ）A.鋼材的塑性太低B.鋼材的彈性模量太大C.焊接時(shí)熱量分布不均勻D.焊縫的厚度太小.N . A , f18 .實(shí)腹式偏心受壓構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式AnkWn中，風(fēng)為（C ）A.受壓較大纖維的毛截面抵抗矩B.受壓較小纖維的毛截面抵抗矩C.受壓較大纖維的凈截面抵抗矩D.受壓較小纖維的凈截面抵抗矩19 .板件的寬厚比加大，其臨界應(yīng)力（B ）.A提高 B 降低 C 不變 D 關(guān)系不定20 .摩擦型高強(qiáng)度螺栓抗剪能力是依靠（C ）A栓桿的預(yù)拉力B栓桿的抗剪能力 C被連接板件間的摩擦力D栓桿被連接板件間的擠壓力21 .在動(dòng)荷載作用下，側(cè)面角焊縫

12、的計(jì)算長度不宜大于（A 60 hf B40 hf C80 hf D120 hf22 .在鋼結(jié)構(gòu)連接中，常取焊條型號(hào)與焊件強(qiáng)度相適應(yīng)，對(duì)Q345鋼構(gòu)件，焊條宜采用（B ）。A E43型 B E50 型 C E55 型 D 前三種均可23 .某角焊縫T形連接的兩塊鋼板厚度分別為8mmF 口 10mm合適的焊角尺寸為（ B ）。A 4mm B 6 mm C 10mm D 12mm24 .下列螺栓破壞屬于構(gòu)造破壞的是（ C ）。A鋼板被拉壞B 鋼板被剪壞C 螺栓被剪壞D 螺栓被拉壞25 .在承擔(dān)靜力荷載時(shí)，正面角焊縫強(qiáng)度比側(cè)面角焊縫強(qiáng)度（A ）。A高 B 低 C 相等 D無法判斷26 .對(duì)于對(duì)接焊縫，

13、當(dāng)焊縫與作用力間的夾角9滿足tanQ E （ B ）時(shí)，該對(duì)接焊縫的可不進(jìn)行驗(yàn)算。A 1 B 1.5 C 2 D 0.5wc27 .某承受軸向力的側(cè)面角焊縫的焊縫長度為300mm焊腳尺寸為6mm ff=160N/mm2,該焊縫能承受的最大動(dòng)荷載為（C ）A. 100.8KN B. 161.2KN C. 201.6KN D. 245.9KN）°D截面幾何尺寸相等A ）?！?235 °C 235C 15 D 80 fy", fyo、定和整體穩(wěn)定 D強(qiáng)度、剛度（長細(xì)比）28 .軸壓柱在兩個(gè)主軸方向等穩(wěn)定的條件是（CA桿長相等 B計(jì)算長度相等C 長細(xì)比相等29 .實(shí)腹式組

14、合工字形截面柱翼緣的寬厚比限值是（A 10 0.1 j B 25 - 0.5j30 .實(shí)腹式軸心受拉構(gòu)件計(jì)算的內(nèi)容有（ D ）A強(qiáng)度 B 強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性C 強(qiáng)度、局部源31 .長細(xì)比較小的十字形軸壓構(gòu)件易發(fā)生屈曲形式是（ C ）A彎曲B 扭曲 C 彎扭屈曲D斜平面屈曲32 .單軸對(duì)稱的軸心受壓拄，繞對(duì)稱軸發(fā)生屈曲的形式是（ D ）A.彎曲屈曲 B .扭轉(zhuǎn)屈曲C .彎扭屈曲D .三種屈曲均可能34 .計(jì)算長度一定的軸心壓桿回轉(zhuǎn)半徑增大，其穩(wěn)定承載力（ A ）。A提高 B 降低 C 不變 D不能確定A abc B bc < C 三 ba35 .下列梁不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定的是（ D ）A焊接工字

15、形截面B箱形截面梁 C型鋼梁 D有剛性鋪板的梁36 .驗(yàn)算組合梁剛度時(shí)，荷載通常?。?A ）A標(biāo)準(zhǔn)值B 設(shè)計(jì)值C組合值D最大值37 .梁腹板的高厚比80 <ho/ <170時(shí)，應(yīng)設(shè)置（A ） twA橫向加勁肋 B 縱向加勁肋 C 縱橫向加勁肋D 短加勁肋38 .實(shí)腹式組合工字形截面柱腹板的寬厚比限值是（A 10 0.1 B 25 05235fyB )。235235C 15 1 D 80 , fy, fyD靠近受拉翼緣39 .梁的縱向加勁肋應(yīng)布置在（ C ）。A靠近上翼緣 B 靠近下翼緣C靠近受壓翼緣40 .梁的最小高度是由（ A ）控制的。A強(qiáng)度 B 建筑要求 C 剛度 D整體穩(wěn)定

16、41 .當(dāng)梁整體穩(wěn)定系數(shù) 軌。，6時(shí)，用以 代替伽，主要是因?yàn)椋ǎ梁的局部穩(wěn)定有影響B(tài)梁已進(jìn)入彈塑性階段C梁發(fā)生了彎扭變形D梁的強(qiáng)度降低了43 .兩端較接、單軸對(duì)稱的 T形截面壓彎構(gòu)件，彎矩作用在截面對(duì)稱軸平面并使翼緣受壓?？捎茫┑裙竭M(jìn)行計(jì)算。+ r12瓦死K而JiiIII 、A1町孫)IV、II、III B II 、III 、IV C III 、IVD I 、III 、IV44.壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外，發(fā)生屈曲的形式是（ C ）。A彎曲屈曲 B 扭轉(zhuǎn)屈曲 C 彎扭屈曲 D 三種屈曲均可能二、簡答題 簡述哪些因素對(duì)鋼材性能有影響？化學(xué)成分；冶金缺陷；鋼材硬化；溫度影響；應(yīng)力集中；反復(fù)荷

17、載作用。鋼結(jié)構(gòu)用鋼材機(jī)械性能指標(biāo)有哪些？承重結(jié)構(gòu)的鋼材至少應(yīng)保證哪些指標(biāo)滿足要求？鋼材機(jī)械性能指標(biāo)有：抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服點(diǎn)、冷彎性能、沖擊韌性；承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)保證下列三項(xiàng)指標(biāo)合格：抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服點(diǎn) 鋼材兩種破壞現(xiàn)象和后果是什么？鋼材有脆性破壞和塑性破壞。塑性破壞前，結(jié)構(gòu)有明顯的變形，并有較長的變形持續(xù)時(shí) 間，可便于發(fā)現(xiàn)和補(bǔ)救。鋼材的脆性破壞，由于變形小并突然破壞，危險(xiǎn)性大。為什么薄鋼板的強(qiáng)度比厚鋼板的強(qiáng)度高（或鋼材的強(qiáng)度按其厚度或直徑分組 ）？鋼材的軋制能使金屬的晶粒彎細(xì)，并消除顯微組織的缺陷，也可使?jié)沧r(shí)形成的氣孔，裂紋和疏松，在高溫和壓力作用下焊合。因而經(jīng)過熱軋后，鋼材組織密

18、實(shí)，改善了鋼材的力學(xué)性能。薄板因輻軋次數(shù)多，其強(qiáng)度比厚板略高。為什么要規(guī)定角焊縫的最小計(jì)算長度和側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長度？角焊縫的焊腳尺寸大而長度較小時(shí)，焊件的局部加熱嚴(yán)重， 焊縫起滅弧所引起的缺陷相距太近，以及焊縫中可能產(chǎn)生的其他缺陷（氣孔、非金屬夾雜等），使焊縫不夠可靠， 規(guī)定了側(cè)面角焊縫或正面角焊縫的最小計(jì)算長度。側(cè)面角焊縫在彈性階段沿長度方向受力不均勻，兩端大中間小，故規(guī)定了側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長度對(duì)接焊縫在哪種情況下才需要進(jìn)行計(jì)算？焊接缺陷對(duì)受壓、受剪的對(duì)接焊縫影響不大，故可認(rèn)為受壓、受剪的對(duì)接焊縫與母材強(qiáng)度相等，但受拉的對(duì)接焊縫對(duì)缺陷甚為敏感。由于一、二級(jí)檢驗(yàn)的焊縫與母材強(qiáng)度相等，

19、故只有三級(jí)檢驗(yàn)的焊縫才需進(jìn)行抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算。普通受剪螺栓的破壞形式有哪些？在設(shè)計(jì)中應(yīng)如何避免這些破壞（用計(jì)算方法還是構(gòu)造方法）？破壞形式有：栓桿被剪斷；板件被擠壞；板件被拉斷；板件沖剪破壞；栓桿受彎破壞。前三種是通過計(jì)算避免破壞，最后兩種通過構(gòu)造方法避免破壞。焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)有哪些影響？對(duì)結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度不影響，降低結(jié)構(gòu)的剛度，增加鋼材在低溫下的脆斷傾向。對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度有明顯的不利影響。與其他建筑材料的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？建筑鋼材強(qiáng)度高，塑性、韌性好鋼結(jié)構(gòu)的重量輕（2）鋼結(jié)構(gòu)的重量輕材質(zhì)均勻，與力學(xué)計(jì)算假定比較符合4）鋼結(jié)構(gòu)制作簡便，施工工期短（5）鋼結(jié)構(gòu)密閉性較好（6）鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性

20、差（7）鋼材耐熱但不耐火（8）鋼結(jié)構(gòu)低溫 或其他條件下脆性斷裂 梁整體穩(wěn)定的保證條件有那些？1 .有剛性鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固連接，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移2 .工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度11與其寬度b1之比不超過規(guī)定的數(shù)值3.箱形截面簡支梁，其截面尺寸滿足b«6,且 ,95臂什么叫做組合梁喪失局部穩(wěn)定？如何避免局部失穩(wěn)?組合梁一般由翼緣和腹板等板件組成，如果將這些板件不適當(dāng)?shù)販p薄加寬，板中壓應(yīng)力或剪應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值后， 腹板或受壓翼緣有可能偏離其平面位置， 出現(xiàn)波形鼓曲，這 種現(xiàn)象稱為梁局部失穩(wěn)。 采用限制寬厚比的辦法來保證梁受壓翼緣板的穩(wěn)定性，采用設(shè)置加勁肋

21、的方法來保證腹板的局部穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)的連接方法：焊接連接（不消弱構(gòu)件截面，構(gòu)造簡單，節(jié)約鋼材，焊縫處薄弱）挪釘連接 （塑性韌性極好，質(zhì)量容易檢查和保證，費(fèi)鋼又費(fèi)工） 螺栓連接 （操作簡單，便于拆卸）減少焊縫變形和焊接應(yīng)力的方法：1.采取合理的焊接次序 2.施焊前給一個(gè)相反的與變形3.小尺寸焊件預(yù)熱，回火抗剪螺栓受力過程：當(dāng)連接處于彈性階段時(shí)，各螺栓受力不等，兩端大中間小。隨著外力增加進(jìn)入塑性階段后，內(nèi)力重分布使受力均勻。四、名詞解釋伸長率：試件被拉斷時(shí)的絕對(duì)變形值與試件原標(biāo)距之比應(yīng)力集中系數(shù)：高峰區(qū)的最大應(yīng)力與凈截面的平均應(yīng)力之比，系數(shù)越大越易變脆冷作硬化：冷加工使鋼材產(chǎn)生很大的塑性變形，從而

22、提高了鋼的屈服點(diǎn)，降低了鋼的塑性和韌性的現(xiàn)象時(shí)效硬化（老化）：在高溫時(shí)融化于鐵中的碳和氮，逐漸析出形成自由碳化物和氮化物，使鋼材的強(qiáng)度提高，塑性韌性降低的現(xiàn)象應(yīng)力幅準(zhǔn)則：應(yīng)力幅表示應(yīng)力變化的幅度，對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)，只要應(yīng)力幅相同，對(duì)構(gòu)件疲勞的實(shí)際效果就相同，與應(yīng)力循環(huán)特征或平均應(yīng)力無關(guān)。形狀系數(shù)：梁的塑性彎矩與彈性彎矩的比值，只與截面的幾何形狀有關(guān)，與材料無關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的連接計(jì)算題參考答案1 . 已知A3F鋼板截面500mmM 20mm用對(duì)接直焊縫拼接，采用手工焊焊條E43型，用引弧板，按出級(jí)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)，試求焊縫所能承受的最大軸心拉力設(shè)計(jì)值。解：查附表 1.2 得:ftw =185N/mm2則鋼板的

23、最大承載力為：N=btwftw=500 20 185 104=1850KN2 .焊接工字形截面梁，設(shè)一道拼接的對(duì)接焊縫，拼接處作用荷載設(shè)計(jì)值：彎矩 M =1122KN mm,剪力V =374KN ,鋼材為Q235B,焊條為E43型，半自動(dòng)焊，出級(jí) 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)算該焊縫的強(qiáng)度。解：查附表 1.2 得：ftw =185N/mm2 , fvw =125N/mm2。截面的幾何特性計(jì)算如下: 慣性矩：13132Ix = 8 10002 280 14280 14 50712_12= 268206 104mm4翼緣面積矩：Sxi =280 14 507 = 1987440mm4則翼緣頂最大正應(yīng)力為:3M

24、h 1122 10 1028_4_Ix 2268206 102-0.215N mm2 二 ftw= 185 N/mm2滿足要求。腹板高度中部最大剪應(yīng)力:VSx T =3374M103 M 1987440 +500 父 8M500I xtw268206 104 8222=52.07 N mm 二 fv =125N mm滿足要求。上翼緣和腹板交接處的正應(yīng)力:500500=c- - =0.215 507507= 0.208N. mm2上翼緣和腹板交接處的剪應(yīng)力:VSx1374 103 1987440I xtw268206 104 8=34.64 N mm2.二2 320.2082 3 34.642=

25、203.5 N： mmw=60.00 N mm2 <1.1f2L90XS折算應(yīng)力:滿足要求。3 .試設(shè)計(jì)如圖所示雙角鋼和節(jié)點(diǎn)板間的角焊縫連接。鋼材Q235B,焊條E43型，手工焊，軸心拉力設(shè)計(jì)值 N =500KN （靜 力荷載）。采用側(cè)焊縫；采用三面圍焊。解：查附表 1.2 得：ffw =160N./mm2采用兩邊側(cè)焊縫因采用等肢角鋼，則肢背和肢尖所分擔(dān)的內(nèi)力分別為:N1 =0.7N =0.7 500 =350KNN2 =0.3N =0. 500 = 150KN肢背焊縫厚度取 hf1 =8mm,需要:w1Ni2 0.7hf1ffw350 1032 0.7 0.8 160 102=19.5

26、3cm考慮焊口影響采用lw1 =21cm ;肢尖焊縫厚度取hf2 =6mm,需要:w2N22 0.7hf2 f;150 1032 0.7 0.6 160 102=11.16cm考慮焊口影響采用lw2 =13cmo采用三面圍焊縫假設(shè)焊縫厚度一律取 hf = 6mm,N3 =2 1.22 0.7hflw3f: =2 1.22 0.7 6 90 160 = 148KN 3w 3N3148N3148N1 =0.7N =350 - - =276KN , N2 =0.3N - = 50- =76KN2222每面肢背焊縫長度：,N1276 103lw1 = =2- = 20.54cm ,取 25cm2 0.

27、7hf ffw 2 0.7 0.6 160 102每面肢尖焊縫長度w2N22 0.7hf ffw76 1032 0.7 0.6 160 102=5.65cm,取 10cm4.如圖所示焊接連接，Q235B ,焊條為E43型,N = 1000KN 。鋼材為采用三面圍焊，承受的軸心拉力設(shè)計(jì)值 試驗(yàn)算此連接焊縫是否滿足要求。n220220/ H10二二z 條 E解：查附表1.2得：ffw=160N mm2正面焊縫承受的力Ni =2helwi'fffw =2 0.7 8 200 1.22 160 10與=437KN則側(cè)面焊縫承受的力為:N2 = N - N1 = 1000 - 437 = 563

28、KN則.f3563 104helw24 0.7 8 220=114.25 N mm2 : f fw=160N mm2滿足要求。5. 試計(jì)算如圖所示鋼板與柱翼緣的連接角焊縫的強(qiáng)度。已知= 390KN （設(shè)計(jì)值），與焊縫之間的夾角6 =60",鋼材為A3,手工焊、焊條 E43型。8解：查附表1.2得:ffw = 160N mm2NxNsinH, NyNxAw2 0.7 hflw32芍38騫 SN“m2NyN cos 12 0.7 hflw390 103 cos602 0.7 8 200= 87.05N mm2滿足要求。J"50781+87.052 =151.17N/mm2 &l

29、t; ffw =160N/mm2卜 1.22 )f6.試設(shè)計(jì)如圖所示牛腿與柱的連接角焊縫，。鋼材為 工焊。Q235B,焊條E43型，手解：查附表 1.2得：ffw =160N/mm2V =98KNM =Fe=98 120 =11760KN mm故翼緣焊縫多承受的水平力為H = M = 11760 = 57.09KNh 206設(shè)號(hào)焊縫只承受剪力 V,取hf3 =8mmI 3故號(hào)焊縫的強(qiáng)度為:V2helw98 1032 0.7 8 200=43.75N mm2 : ffw= 160N/mm2滿足要求。設(shè)水平力H由號(hào)焊縫和號(hào)焊縫共同承擔(dān)，設(shè)號(hào)焊縫長度為150mm,取hf2 =6mm故號(hào)焊縫的強(qiáng)度為:

30、57.09 103helw22 0.7 6 150 2 -12=23.60 N mm2 :二 ffw=160N mm2滿足要求。7.試求如圖所示連接的最大設(shè)計(jì)荷載。鋼材為腳尺寸 hf =8mm, e =30cm。Q235B,焊條E43型，手工焊，角焊縫焊解：查附表 1.2得：ffw =160N/mm2在偏心力F作用下，牛腿和柱搭接連接角圍焊縫承受剪力V=F和扭矩T=Fe的共同作用。Aw =2 0.7h-lw =2 0.7 0.8 50 2 20.5-1 = 100.8cm2 = 100.8 102mm2圍焊縫有效截面形心 O距豎焊縫距離:_2 0.7 0.8 20x =0.7 0.8 2 20

31、 5020224 = 4.44cm50.4兩個(gè)圍焊縫截面對(duì)形心的極慣性矩1P = I x + I y ：-0.7父0.8父503十2父12一 _ _ 一一 3o 0.7 0.8 20212I y = 2-350 0.7 0.812一 _ _ _ 320 0.7 0.80.7 0.8 2050門120.7 0.8 2020 - 4.44220.7 0.8 50 4.442則 I 0 = I x I =39668 2848 -42516cm4 p x y圍焊縫最大應(yīng)力點(diǎn) A處各應(yīng)力分量:vy =2 = 0.000099 FAw100.8 1024=39668cmFey maxI p502F 20.

32、5 30 -4.44 10= 0.00027F42516 1042 84cm§FexmaxI P2F 20.5 30-4.4420-4.44 10242516 104-0.00017F:vy + ry '21.22 2wTx = f f210.000099F +0.00017F 1 4八人22 +(0.00027F ) =160 N/mm<1.22J0.00035F =160N mm2貝 U得 F = 458989 N =458.989KN8.如圖所示兩塊鋼板截面為 18 M 400,鋼材A3F,承受軸心力設(shè)計(jì)值 N =1180KN ,采用M22普通螺栓拼接，1類螺孔，

33、試設(shè)計(jì)此連接。解：查附表 1.3得：螺栓 fvb =170N/mm2 , f； =400N/mm2。查附表 1.1 得：f =205N/mm2。每個(gè)螺栓抗剪和承壓承載力設(shè)計(jì)值分別為：.2c 八2.b， d be - 2.21Nvnv fv =2 170 一 = 129.3KN4410Ncb 1= d% tfcb = 2.2 1.8 400 2=158.4KN10取 Nmn =129.3KN, N 1180仃 人故 n = f h - =9.1取 10 個(gè)Nbmin 129.3拼接板每側(cè)采用10個(gè)螺栓，排列如圖所示。驗(yàn)算鋼板凈截面強(qiáng)度:31180 10400 18 -4 22 18=210 N mm2 f = 205N mm2但應(yīng)力在5%范圍內(nèi)，認(rèn)為滿足要求。9.如圖所示的普通螺栓連接，材料為Q235鋼，采用螺栓直徑 20mm,承受的荷載設(shè)計(jì)值V =240KN 。試按下列條件驗(yàn)算此連接是否安全: 受剪力。1）假定支托不承受剪力；2）假定支托承解：查附表1.3得：螺栓f： =140N/mm2 ,ftb =1