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文檔簡介
朽木易折,金石可鏤。千里之行,始于足下。第頁/共頁簡答題大全三、簡答題(每小題10分)
1、何謂應力擴散?應力擴散對鋼材的機械性能有何影響?
2、通過哪些設(shè)計措施可以減小焊接殘余應力和焊接殘余變形?
3、焊接殘余應力對結(jié)構(gòu)性能有哪些影響?
4、抗剪的普通螺栓銜接有哪幾種破壞形式?用什么主意可以防止?
5、可以采用鋼材的極限強度作為設(shè)計強度標準值嗎?倘若不可以,采用什么作為設(shè)計強度標準值?為什么?無顯然屈服點的鋼材,其設(shè)計強度值如何決定?
6、焊腳尺寸是越大越好還是越小越好?為什么?1、答:實際上鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中存在著孔洞、槽口、凹角、截面驟然改變以及鋼材內(nèi)部缺陷,此時構(gòu)件中的應力分布將不再保持勻稱,而是在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應力,在另外一些區(qū)域則應力降低,形成所謂的應力擴散。
2、答:1、焊接位置的合理安頓;2、焊縫尺寸要適當;3、焊縫數(shù)量宜少;4、應盡量避免兩條或三條焊縫垂直交錯;5、盡量避免在母材厚度方向的收縮應力
3、答:1、降低結(jié)構(gòu)剛度;2、降低或消除焊縫中的殘余應力是改善結(jié)構(gòu)低溫冷脆性能的重要措施;3、對構(gòu)件的疲勞強度有顯然不利的影響。
4、答:1、當栓桿直徑較小,板件較厚時,栓桿可能先被剪斷;2、當栓桿直徑較大,板件較薄時,板件可能先被擠壞,因為栓桿和板件的擠壓是相對的,故也可把這種破壞較作螺栓的承壓破壞;3、板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉斷;4、端距太小,端距范圍內(nèi)的板件有可能被栓桿沖剪破壞。第1、2種破壞形式可舉行抗剪螺栓銜接的計算,第3種破壞形式要舉行構(gòu)件的強度計算;第4種破壞形式有螺栓端距≥2d0來保證。
5、答:不可以。屈服強度作為設(shè)計強度標準值。因為鋼材過了屈服強度后,會有一定的延伸率,這段時期鋼材的強度會低的。對無顯然屈服點的鋼材,其設(shè)計強度應以極限強度的75%來定。
6、答:除鋼管結(jié)構(gòu)外,焊腳尺寸不宜大于較薄焊件厚度的1.2倍,是為了避免焊縫區(qū)的基本金屬過燒,減小焊件的焊接殘余應力和殘余變形。焊腳尺寸也不能過小,否則焊縫因輸入能量過小,而焊件厚度較大,以致施焊時冷卻速度過快,產(chǎn)生淬硬組織,導致母材開裂,規(guī)范規(guī)定焊腳尺寸不得小于1.5
,t為較厚焊件的厚度。1.簡述鋼結(jié)構(gòu)有哪些主要特點。(8分)答:(1)材料的強度高,塑性和韌性好;(2)材質(zhì)勻稱,和力學計算的假定比較符合;(3)制作簡便,施工周期短;(4)質(zhì)量輕;(5)鋼材耐腐蝕性差;(6)鋼材耐熱,但不耐火;2.碳素結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)量分為幾級?并是怎樣劃分的?Q235B·b代表的意義是什么?(10分)答:碳素結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)量分為A、B、C、D四級。其中A級鋼材不作沖擊韌性要求,冷彎性能在需方有要求時才舉行;B、C、D各級鋼材均要求沖擊韌性值A(chǔ)kv≥27J,且冷彎實驗均要求合格,所不同的是三者的實驗溫度有所不同,B級要求常溫(20±5℃)沖擊值,C和D級則分離要求0℃和-20℃沖擊值。Q235B·b代表屈服強度為235N/mm2,B級,半沉著鋼。3.鋼結(jié)構(gòu)中,選用鋼材時要考慮哪些主要因素?(8分)答:結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性;荷載的性質(zhì)(靜載或動載);銜接主意(焊接、鉚接或螺栓銜接);工作條件(溫度及腐蝕介質(zhì))。4.軸心受力構(gòu)件的截面形式有哪幾種?并且對軸心受力構(gòu)件截面形式的共同要求是什么?答:軸心受力構(gòu)件的截面形式有熱軋型鋼、冷彎薄壁型鋼、實腹式組合截面以及格構(gòu)式組合截面。 對軸心受力構(gòu)件截面形式的共同要求是: (1)能提供強度所需要的截面積; (2)制作比較簡便; (3)便于和相鄰的構(gòu)件銜接; (4)截面開展而壁厚較薄,以滿意剛度要求。5.計算壓彎(拉彎)構(gòu)件的強度時,按照不同情況,采用幾種強度計算準則?并簡述各準則的內(nèi)容。我國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對于普通構(gòu)件采用哪一準則作為強度極限?(10分)答:計算壓彎(拉彎)構(gòu)件的強度時,按照不同情況,采用三種強度計算準則。其中(1)截面邊緣纖維屈服準則:當構(gòu)件受力最大截面邊緣處的最大應力達到屈服時,即認為構(gòu)件達到了強度極限。(2)全截面屈服準則:這一準則以構(gòu)件最大受力截面形成塑性鉸為強度極限。(3)部分發(fā)展塑性準則:這一準則以構(gòu)件最大受力截面的部分受壓區(qū)和受拉區(qū)進入塑性為強度極限。我國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對于普通構(gòu)件采用部分發(fā)展塑性準則作為強度極限。6.簡述梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象,影響梁臨界彎距的主要因素有哪些。(8分)答:梁的截面普通窄而高,彎矩作用在其最大剛度平面內(nèi),當荷載較小時,梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。當荷載增大到某一數(shù)值后,梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲的同時,將驟然發(fā)生側(cè)向的彎曲和扭改變形,并喪失繼續(xù)承載的能力,這種現(xiàn)象稱為梁的整體失穩(wěn)現(xiàn)象。梁的臨界彎矩Mcr主要和梁的側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度、翹曲剛度、梁的截面形狀、荷載類型、荷載作用位置以及梁的跨度等有關(guān)。7.鋼結(jié)構(gòu)框架鋼柱的計算長度系數(shù)與哪些因素有關(guān)。(6分)答:鋼結(jié)構(gòu)框架鋼柱的計算長度系數(shù)與框架類型、相交于柱上端節(jié)點的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值K1、相交于柱下端節(jié)點的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值K2、柱與基礎(chǔ)的銜接方式、橫梁遠端銜接方式、橫梁軸力大小以及柱的形式等因素有關(guān)。8.簡述焊接殘余應力對結(jié)構(gòu)性能的影響。(8分)答:(1)對結(jié)構(gòu)靜力強度的影響:不影響結(jié)構(gòu)的靜力強度;(2)對結(jié)構(gòu)剛度的影響:殘余應力使構(gòu)件的變形增大,剛度降低;(3)對壓桿穩(wěn)定的影響:焊接殘余應力使壓桿的撓曲剛度減小,從而必然降低其穩(wěn)定承載能力;(4)對低溫冷脆的影響:在低溫下使裂紋容易發(fā)生和發(fā)展,加速構(gòu)件的脆性破壞;(5)對疲勞強度的影響:焊接殘余應力對疲勞強度有不利的影響,緣故就在于焊縫及其近旁的高額殘余拉應力。9.簡述螺栓銜接的五種破壞形式。(6分)答:螺栓銜接的五種破壞形式為: (1)螺栓桿剪斷;(2)孔壁擠壓;(3)鋼板被拉斷;(4)鋼板剪斷;(5)螺栓桿彎曲。得分得分二、簡答題(5×4=20分)1、軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力與哪些因素有關(guān)?(4分)構(gòu)件的幾何形狀與尺寸;桿端約束程度;鋼材的強度;焊接殘余應力;初彎曲;初偏心2、格構(gòu)式和實腹式軸心受壓構(gòu)件臨界力的決定有什么不同?雙肢綴條式和雙肢綴板式柱的換算長細比的計算公式是什么?為什么對虛軸用換算長細比?(4分)格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件臨界力的決定根據(jù)邊緣屈服準則,并考慮剪切變形的影響;實腹式軸心受壓構(gòu)件臨界力的決定根據(jù)最大強度準則,不考慮剪切變形的影響。雙肢綴條式柱的換算長細比的計算公式:雙肢綴板式柱的換算長細比的計算公式:格構(gòu)式軸心受壓柱當繞虛軸失穩(wěn)時,柱的剪切變形較大,剪力造成的附加撓曲影響不能忽略,故對虛軸的失穩(wěn)計算,常以加大長細比的主意來考慮剪切變形的影響,加大后的長細比稱為換算長細比。3、影響鋼材性能的主要因素有哪些?(4分)化學成分;冶金缺陷;鋼材硬化;溫度影響;應力擴散;反復荷載作用。4、如何保證梁腹板的局部穩(wěn)定?(4分)①當時,應按構(gòu)造配置橫向加勁肋;②當時,應按計算配置橫向加勁肋;③,應配置橫向加勁肋和縱向加勁肋;④梁的支座處和上翼緣受有較大固定擴散荷載處設(shè)支承加勁肋。5、螺栓在鋼板上應怎樣羅列合理?(4分)螺栓在鋼板上的羅列有兩種形式:并列和錯列。并列布置緊湊,整潔容易,所用銜接板尺寸小,但螺栓對構(gòu)件截面削弱較大;錯列布置松散,銜接板尺寸較大,但可減少螺栓孔對截面的削弱。螺栓在鋼板上的羅列應滿意三方面要求:①受力要求②施工要求③構(gòu)造要求,并且應滿意規(guī)范規(guī)定的最大最小容許距離:最小的栓距為,最小的端距為1.柱間支撐的作用?答:(1)組成剛強的縱向構(gòu)架,保證廠房的縱向剛度;(2)承受廠房端部山墻的風荷載、吊車縱向水平荷載及溫度應力等,在地震區(qū)尚應承受廠房縱向的地震力,并傳至基礎(chǔ);(3)可作為框架住在框架平面外的支點,減少柱在框架平面外的計算長度。2.為什么下層支撐應該設(shè)在溫度區(qū)段中部?答:將下層支撐布置在溫度區(qū)段的端部,在溫度變化的影響方面將是很不利的,因此,為了使縱向構(gòu)件在溫度變化發(fā)生時能較自由地伸縮,下層支撐應該設(shè)在溫度區(qū)段中部。3.什么叫應力蒙皮效應?答:當壓型鋼板和壓型鋁板與檁條舉行可靠銜接后,形成一深梁,能有效地傳遞屋面縱橫方向的水平力(包括風荷載及吊車制動力等),能提高屋面的整體剛度。這一現(xiàn)象稱為應力蒙皮效應。4.屋架內(nèi)力分析的基本假定有哪些?答:(1)通常將荷載擴散到節(jié)點上(屋架作用有節(jié)間荷載時,可將其分配到相鄰的兩個節(jié)點上),(2)假定節(jié)點處的所有桿件軸線在同一平面內(nèi)相交于一點(節(jié)點中央);(3)假定各節(jié)點均為理想鉸接。5.為什么鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中對拉桿和壓桿都規(guī)定了容許長細比?答:桁架桿件的長細比的大小,對桿件的工作有一定的影響,若長細比太大,將使桿件在自重作用下產(chǎn)生過大撓度,在運輸和安裝過程中因剛度不足而產(chǎn)生彎曲,在動力作用下還會引起較大的振動。故在鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中對拉桿和壓桿規(guī)定了容許長細比。6.荷載組合效應包括哪幾方面的內(nèi)容?(1)屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮,應取兩者中的較大值;(2)積灰荷載應與雪荷載或屋面均布或荷載中的較大值同時考慮;(3)施工或檢修擴散荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時考慮;(4)多臺吊車的組合應符合《建造結(jié)構(gòu)荷載規(guī)定》的規(guī)定;(5)當需要考慮地震作用時,風荷載不與地震作用同時考慮。7.控制截面的內(nèi)力組合主要有哪幾種?答:(1)最大軸壓力Nmax和同時浮上的M及V的較大值。(2)最大彎矩Mmax和同時浮上的V及N的較大值。(3)最小軸壓力Nmin和相應的M及V,浮上在永遠荷載共同作用下,當柱腳鉸接時M=0。8.吊車梁截面強度驗算包括哪些內(nèi)容?答:(1)上、下翼緣的正應力驗算;(2)剪應力驗算;(3)腹板上邊緣局部承壓強度驗算。9.什么叫抗剪薄膜作用?答:當采用壓型鋼板和壓型鋁合金板做墻板時,壓型板與周邊構(gòu)件舉行可靠銜接后,面內(nèi)剛度很好,能傳遞縱橫方向的面內(nèi)剪力,這種作用稱為抗剪薄膜作用(應力蒙皮效應)。10.兩鉸拱、三鉸拱和無鉸拱各有什么優(yōu)缺點?答:(1)兩鉸拱是最常用的體系,這種拱的優(yōu)點除經(jīng)濟外,安裝和發(fā)明也較容易,因為鉸可自由轉(zhuǎn)動的特性,使得兩鉸拱易于適應變形,在溫度作用或產(chǎn)生支座沉降情況下應力不會顯著地增強;(2)三鉸拱與兩鉸拱相比無突出的優(yōu)點,在拱結(jié)構(gòu)有充足的變形適應性情況下,其靜定性沒有實質(zhì)性意義,拱鑰鉸還使拱本身結(jié)構(gòu)及屋面設(shè)置復雜化;(3)無鉸拱對于彎矩沿跨度的分配最為有利,因而也最輕,但它不得不設(shè)置更強大的基礎(chǔ),而且要計算溫度的作用。11.交錯桁架體系和四角錐體系中各種網(wǎng)架的構(gòu)成特點?答:(1)交錯桁架體系:①兩向正交正放網(wǎng)架的構(gòu)成特點是:兩個方向的豎向平面桁架垂直交錯,且分離于邊界方向平行;②兩向正交斜放網(wǎng)架的構(gòu)成特點是:兩個方向的豎向平面桁架垂直交錯,且與邊界成45°夾角。(2)四角錐體系;①正放四角錐網(wǎng)架的構(gòu)成特點是:以倒四角錐體為組成單元,錐底的四邊為網(wǎng)架的上弦桿,錐棱為腹桿,各錐頂相連即為下弦桿,他的上、下弦桿均與相應邊界平行;②正放抽空四角錐網(wǎng)架的構(gòu)成特點是:在正放四角錐網(wǎng)架的基礎(chǔ)上,除周邊網(wǎng)格不動外,適當抽掉一些四角錐單元中的腹桿和下弦桿,使下弦網(wǎng)格尺寸比上弦網(wǎng)格尺寸大一倍;③斜放四角錐網(wǎng)架的構(gòu)成特點是:以倒四角錐體為組成單元,由錐底構(gòu)成的上弦桿與邊界成45°夾角,而銜接各錐頂?shù)南孪覘U則與相應邊界平行。12.空間桁架位移法的概念?答:空間桁架位移法又稱為矩陣位移法。它取網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的各桿件作為基本單元,以節(jié)點三個線位移作為基本未知量,先對桿件單元舉行分析,按照胡克定律建立單元桿件內(nèi)力與位移之間的關(guān)系,形成單元剛度矩陣;然后舉行結(jié)構(gòu)整體分析,按照各節(jié)點的變形協(xié)調(diào)條件和靜力平衡條件建立結(jié)構(gòu)上節(jié)點荷載與節(jié)點位移之間的關(guān)系,形成結(jié)構(gòu)總剛度矩陣和結(jié)構(gòu)總剛度方程。13.高層鋼結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計的特點?答:高層鋼結(jié)構(gòu)多為超高層建造,水平荷載——風荷載和地震荷載,對結(jié)構(gòu)設(shè)計起著主要的控制作用,這是高層鋼結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計的特點。14.地震作用的普通計算原則?第一階段設(shè)計時,地震作用應考慮哪些原則?答:(1)普通原則:高層建造鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計采用兩階段設(shè)計主意,即第一階段設(shè)計應按多遇地震計算地震作用,第二階段設(shè)計應按罕遇地震計算地震作用。(2)第一階段設(shè)計時,地震作用應考慮以下原則:①通常情況下,應在結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分離計入水平地震作用,各方向的水平地震作用應所有由該方向的抗側(cè)力構(gòu)建承擔;②當有斜交抗側(cè)力構(gòu)件時,宜分離計入各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用;③質(zhì)量和剛度顯然不勻稱、不對稱的結(jié)構(gòu),應計入水平地震作用的扭轉(zhuǎn)效應;④按9度抗震設(shè)防的高層建造鋼結(jié)構(gòu),或者按8度和9度抗震設(shè)防的大跨度和長懸臂構(gòu)件,應計入豎向地震作用。15.組合梁截面的基本假定?答:①組合梁截面的變形符合平面假定,即截面受彎后仍保持平面。②鋼梁與混凝土翼板之間的互相銜接是可靠的,極小的相對位移忽略不計。③鋼材與混凝體均為理想的彈塑性體。④忽略鋼筋混凝體翼板受壓區(qū)中鋼筋的作用。⑤假定剪力所有由鋼梁承受,同時,不考慮剪力對組合梁抗彎承載力的影響。16.為什么耗能梁宜設(shè)計成剪切屈服型?答:剪切屈服型耗能梁段的耗能能力和滯回性能優(yōu)于彎曲屈服型,因而耗能梁段宜設(shè)計成剪切屈服型。17.什么叫節(jié)點域?答:由上下水平加勁肋和柱翼緣所包圍的柱腹板簡稱為節(jié)點域。1:鋼結(jié)構(gòu)的特點是什么,主要體系有哪些?答:優(yōu)點:1,強度高,塑性好和韌性好;2,材質(zhì)勻稱,工作可靠性高;3,發(fā)明簡便,施工周期短,具有良好的裝配性;4,有可焊性;5,具有不滲漏性,便于做成密閉結(jié)構(gòu);6,是綠色建造,具備可持續(xù)發(fā)展的特性;6,抗震性好,耐熱性好。不足:耐腐蝕性差,耐熱但不耐火,且價格較貴。2:目前我國鋼結(jié)構(gòu)主要應用在哪些方面?答:1,單層廠房結(jié)構(gòu);2,大跨度結(jié)構(gòu);3,多層,高層結(jié)構(gòu);4,塔桅結(jié)構(gòu);5,橋梁結(jié)構(gòu);6,移動結(jié)構(gòu);7,輕型剛結(jié)構(gòu)。3:比較鋼結(jié)構(gòu)的計算主意與其他結(jié)構(gòu)計算主意的相同點與不同點.答:以概率理論為基礎(chǔ)、用分項系數(shù)表達的極限狀態(tài)設(shè)計。4:名詞解釋:結(jié)構(gòu)極限狀態(tài):當結(jié)構(gòu)或其組成超過某一特定狀態(tài)就不能滿意設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時,此特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)可靠度Pr:結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時光內(nèi),在規(guī)定的條件下完成預定功能的概率。結(jié)構(gòu)的失效率Pf:Pr=1-Pf。可靠性指標:荷載標準值:強度標準值:荷載設(shè)計值:強度設(shè)計值:影響鋼材疲勞的主要因素是什么?對承受動力荷載的結(jié)構(gòu)應盡量采取何種措施防止疲勞?答:6:當前我國發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)政策是什么?答:明確提出了要研究解決鋼結(jié)構(gòu)發(fā)明和現(xiàn)場施工中的電腦放樣、切割、焊接、除銹。涂漆等先進工藝和設(shè)備;發(fā)展藥芯焊絲自動保護焊、自動半自動焊接設(shè)備、高強度螺栓電動扳手和先進的檢測裝置;間就開辟張力結(jié)構(gòu)和預應力等新型鋼結(jié)構(gòu)。第二章1,為什么說鋼材的屈服點,抗拉強度和伸長率是建造工程用剛的重要技術(shù)性能指標?答:剛結(jié)構(gòu)對材料性能的要求是多方面的,所用鋼材不僅要求鋼材強度高、彈性好、而且還要有一定的塑性、韌性、可焊性、冷彎性等。鋼材的屈服強度是衡量結(jié)構(gòu)的承載能力和決定強度設(shè)計值的重要指標,抗拉強度是衡量鋼材抵御拉斷的性能指標,且其不僅是普通強度指標,而且直接反應鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣,伸長率是衡量鋼材塑性性能指標,鋼材的塑性是在外力作用下產(chǎn)生永遠變形時抵御斷裂的能力,伸長率愈大,塑性性能愈好。2.2簡述鋼材的化學成分對鋼材性能的影響。1.碳:碳是普通碳素鋼除鐵以外最主要的元素,它對鋼材的各種性能的影響很大。隨著碳含量的提高,鋼材的強度逐漸升高,但塑性何韌性,異常是低溫沖擊韌性下降,同時,可焊性,抗銹蝕性能·耐疲勞性能和冷彎性能也都下降,增強了低溫脆斷的可能性。2硅:硅在鋼材中是一種有益元素,具有很強的脫氧性,普通作為脫氧劑參加鋼中,以發(fā)明質(zhì)量較高的沉著鋼。3錳:錳也是一種有益的元素,它屬于弱脫氧劑。它可以提高鋼材強度,消除硫、氧對鋼材的熱脆影響,改善鋼材的熱加工性能和鋼材的冷脆傾向,同時不顯著降低鋼材的塑性和韌性。4硫::硫是有寒的雜質(zhì)元素,它能生成易于融化的硫化鐵,當加熱工或焊接使溫度達到800-1200度時,可能是鋼材產(chǎn)生裂紋,此外硫還能形成夾雜物,不僅是鋼材起層,還會引起應力擴散,降低鋼材的塑性和沖擊韌性。5磷:磷是以固溶體的形式溶解于鐵素體中,這種固溶體很脆,加以磷的偏析比硫更嚴重,形成的富磷區(qū)促使鋼變脆,降低鋼材的塑性、韌性和可焊性,固他是有害雜質(zhì)元素。6氧和氮:氧和氮都屬于有害雜質(zhì)元素。在金屬融化后,它們極易從鋼水中逸出,其含量較小,氧使鋼熱脆,其作用比硫更強烈;氮使鋼冷脆,其作用于磷類似。7釩和銅:釩亦是有益元素,系添加的合金成分,它能提高鋼材的強度和抗繡能力,而不降低塑性,銅在普通情況下屬雜質(zhì),但它能顯著改善剛擦四的抗繡蝕能力。2.3在復雜應力作用下,鋼材的折算強度如何計算?在復雜應力作用下也用鋼材的屈服作為鋼材的破壞條件,因而解決復雜應力狀態(tài)下鋼材的破壞條件就轉(zhuǎn)化為瑞和決定屈服條件的問題,鋼材的屈服條件相宜于用能量強度理論來表述。公式為:2.4應力擴散如何影響鋼材的性能?、因為擴散處應力線蜿蜒,應力方向與構(gòu)件受力方向不一致,從而產(chǎn)生了橫向應力,在厚板中還會產(chǎn)生沿厚度方向的應力,浮上雙向后三向銅號力場,造成鋼材變脆。2.5碳素結(jié)構(gòu)是如何劃分牌號的?2.7鋼材有哪幾種規(guī)格?如何表示?答:有熱軋鋼板、熱軋型鋼、薄壁型鋼三種。1熱軋鋼板:用“”符號后加“寬度*厚度*長度”表示。熱軋鋼板分為厚鋼板、薄鋼板和扁鋼三種。熱軋型鋼:常用的有角鋼、槽鋼、工字鋼及鋼管等。(角鋼:角鋼有等邊和不等邊兩種,等邊角鋼骨骼以角鋼符號“”和邊(肢)寬*厚度表示。不等邊角鋼用“”符號后跟兩邊寬度和厚度表示。槽鋼:槽鋼有普通槽鋼和輕型槽鋼兩種,以厚度副班區(qū)別,槽鋼常用“”和“”及號數(shù)來表示,號數(shù)代表槽鋼截面高度和厘米數(shù)。14號以上者還附以字母a、和b、以區(qū)別腹板的厚度。工字鋼:有普通工字鋼、輕型工字鋼和寬翼緣工字鋼三種,普通工字鋼、輕型工字鋼和槽鋼一樣用號數(shù)來表示,20號以上也附以字母a、b或c,以區(qū)別腹板的厚度。輕型工字鋼用“QI”來表示,寬翼緣工字鋼表示符號為“H”故也稱H型鋼,型鋼也可采用高度*寬度*腹板厚度*翼緣厚度的毫米數(shù)表示。鋼管:鋼管有無縫鋼管和焊接鋼管兩種,表示符號為“”后加“外徑*厚度”薄壁型鋼:建造使用的冷彎鋼常采用1.5—5mm厚度的薄鋼板后剛帶經(jīng)模壓冷扎彎曲成型。2.8選用鋼材時應考慮哪些因素?答:1結(jié)構(gòu)的重要性2荷載的性質(zhì)3銜接主意4工作環(huán)境2.9什么事鋼材的可焊性?它包含哪些含義?答:鋼材的可焊性:在一定的焊接工藝的條件下,鋼材能經(jīng)歷住焊接時產(chǎn)生的高溫熱循環(huán)作用,焊接金屬和近焊縫區(qū)的鋼材不產(chǎn)生裂紋,焊接后焊縫的主要力學性能不低于焊接鋼材的力學性能。它包含兩方面的含義:一是說鋼材本身具有可焊性的條件,通過焊接,可以方便地實現(xiàn)多種不同形狀和不同厚度的鋼材的銜接;其二是說鋼材焊接后,焊接接頭的強度、剛度普通可達到與母材相等后相近,能夠承受母材金屬所能承受的各種作用。2.10鋼材中常見的治金缺陷有哪些?答:常見的缺陷有偏析、夾雜、氣孔和裂紋和分層。第三章:1,剛結(jié)構(gòu)常用的方式有哪幾種?各自有什么特點?常用哪些范圍?答:1,焊縫銜接:優(yōu)點:不削弱構(gòu)建截面,節(jié)約鋼材;可直接焊接,構(gòu)造容易,加工簡便;的密封性好,剛度大;易于采用自動化加工。缺點:焊縫的熱影響區(qū)內(nèi)鋼材的力學性能發(fā)生變化,材質(zhì)變脆;焊接結(jié)構(gòu)中不可避免地產(chǎn)生殘余應力和殘余變形、對結(jié)構(gòu)的工作不利,焊接結(jié)構(gòu)對裂紋很敏感,一旦局部發(fā)生裂紋,便有可能疾馳擴展到囫圇截面,尤其在低溫下更易發(fā)生脆裂。2:鉚釘銜接:費剛、費工,但鉚釘銜接傳力可靠,韌性和塑性較好,質(zhì)量易于檢查,對常常受動力荷載作用、荷載較大和跨度較大的結(jié)構(gòu)偶爾可采用鉚釘銜接。3:螺栓:分普通螺栓銜接和高度螺栓銜接,優(yōu)點:施工工藝簡、安裝方便,異常適用于工地銜接,且工程進度和質(zhì)量易得到保證。缺點:因開孔對構(gòu)件截面有一定的削弱,偶爾在構(gòu)造上還須增設(shè)輔助構(gòu)件,故用料增強構(gòu)造叫繁。此外,螺栓要制孔、安裝和拼接時需對孔,工作量增強,且對發(fā)明的精度要求較高,但仍是鋼結(jié)構(gòu)銜接的重要方式之一。2,焊縫銜接分幾個等級,對接焊縫在哪種情況下才需要舉行計算?答:焊縫質(zhì)量檢查分一、二、三級,其中三級只要求對所有焊縫通過外觀檢查,即檢查焊縫實際尺寸是否符合設(shè)計要求和有無看得見得裂紋咬邊等缺陷。對接焊縫的應力分布情況基本上與焊件本來相同,可用計算焊件的主意計算對于重要構(gòu)件,按一、二、級標準檢驗焊縫質(zhì)量,焊縫和構(gòu)件等強度,不必另行計算。3,焊接應力和焊接變形對結(jié)構(gòu)性能有哪些影響?工程中常用哪些措施減少這些影響?答:在常溫暖靜載下焊接應力對構(gòu)件的強度沒有什么影響,但對其剛度有影響。因為焊縫中存在三向應力,妨礙了塑性變形,是裂縫易發(fā)生和發(fā)展,因此焊接應力是疲勞強度降低。此外,焊接應力還會降低壓桿的穩(wěn)定性和使構(gòu)件提前進入塑性工作階段。減少措施:1,設(shè)計方面:選用合適的焊腳尺寸和焊縫長度;焊縫應盡可能的對稱分布,盡量避免焊縫過度擴散和多方向相交;銜接過渡盡量平緩;焊縫布置應盡可能考慮施焊方便。2,發(fā)明加工方面:采用合理的施焊次序。對已經(jīng)產(chǎn)生焊接殘余應變的結(jié)構(gòu),可局部加熱后用機械的主意舉行矯正。對于焊接殘余應力,可采用退火法、錘擊法等措施來消除和減小。4,受剪普通螺栓有哪幾種可能的破壞形式,如何防止?答:有五種情況:螺栓桿被剪斷、孔壁擠壓、板被拉斷、鋼板剪斷、螺栓桿彎曲破壞。防止主意:對于螺栓桿被剪斷、孔壁擠壓、板被拉斷三種情況要舉行計算;對于鋼板剪斷、螺栓桿彎曲破壞可以通過限制端距e2≥2d0,以避免板因受螺栓桿擠壓而被剪斷,限制板疊厚不超過5d一避免螺桿彎曲過大而破壞。5,影響高強度螺栓承載力的因素有哪些?答:從受力特征分為摩擦型高強度螺栓銜接、承壓型高強度螺栓銜接和承受拉力的高強度螺栓。摩擦型高強度單純依賴被銜接構(gòu)件的摩擦阻力傳遞剪力,以剪力等于摩擦力偉承載能力的極限狀態(tài);承壓型高強度螺栓以螺栓或鋼板破壞為承載能力的極限狀態(tài)。這種螺栓還應以不浮上滑移作為正常使用的極限狀態(tài)。第四章:1,軸心受力構(gòu)件常用什么樣的截面形式;他們各有何特點?答:實腹式和格構(gòu)式;特點:實腹式:構(gòu)件制作容易,與其他構(gòu)件的銜接也比較方便。格構(gòu)式:容易使壓桿實現(xiàn)兩主軸方向的等穩(wěn)性,剛度大,抗扭性好,用料較省2,簡述軸心受力構(gòu)件對強、剛、穩(wěn)得計算要求。答:強度:軸心受力構(gòu)件的強度承載能力是以截面的平均應力達到剛材的屈服應力作為極限狀態(tài);公式為:剛度:軸心受力構(gòu)件不應做的過分柔細,而應該具有一定的剛度以保證構(gòu)件不會產(chǎn)生過度的變形;公式:分離為圍繞截面主軸即x軸和y軸的構(gòu)件計算長度;分離為圍繞截面主軸即x和y軸的構(gòu)件截面回轉(zhuǎn)半徑。穩(wěn)定性:軸心受拉構(gòu)件沒有整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性的問題,極限承載能以普通由強度控制,所以設(shè)計時只需考慮強度和剛度。3,現(xiàn)行規(guī)范采用何種主意舉行軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算?答:(1)按照理想軸心受壓構(gòu)件計算,在彈性階段采用歐拉臨界應力,在彈性階段采用切線模量臨界應力,初彎曲、初偏心等不利影響用一異常安全系數(shù)來考慮。(2)按理想軸心受壓構(gòu)件來計算,在彈性階段用歐拉公式,在彈性階段采用實驗曲線,初彎曲、初偏心等不利影響用一異常安全系數(shù)來考慮。(3)把初彎曲、處偏心和殘余應力等各種缺陷,綜合考慮成一個等效的長細比有關(guān)的初彎或初偏心率,利用邊緣纖維屈服準則多導致的佩利公式或正割公式求出邊緣纖維屈服時的截面平均應力,作為臨界應力。(4)考慮殘余應力、初彎曲、初偏心等缺陷,采用極限承載力理論舉行計算。4,軸心受壓實腹式構(gòu)件局部失穩(wěn)的緣故是什么?如何防止局部失穩(wěn)的發(fā)生?答:普通軸心受壓構(gòu)件的厚度和寬度相比都比較小,對于實腹式在軸心壓力作用下板件都承受壓力,倘若這些板件平面尺寸很大而厚度相對很薄時,就有可能在構(gòu)件喪失穩(wěn)定或者強度破壞之前發(fā)生屈曲,構(gòu)件偏離本來的平面位置而發(fā)生波狀鼓曲,格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件由兩個或兩個以上的分肢組成,每個分肢又由一些板件組成。這些板件在軸心壓力作用下也有可能在構(gòu)件喪失整體穩(wěn)定之前發(fā)生各自的屈曲,喪失局部穩(wěn)定。實際上就是薄板載軸心壓力作用下的屈曲問題相連板件互為支承。防止主意:按照板件臨界應力和構(gòu)件臨界應力相等的原則決定板件的寬厚比。5,實腹式軸心受壓柱和格構(gòu)式軸心受壓柱的設(shè)計計算步驟有何不同?答:實腹式:(1)先假定桿件的長細比,求出需要的截面面積。(2)計算出對應于假定長細比兩個主軸的回轉(zhuǎn)半徑(3)計算出截面特征。(4)局部穩(wěn)定性驗算。(5)剛度驗算。軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件的設(shè)計和軸心受壓實腹式構(gòu)件相似,應考慮強度、剛度(長細比)、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。此外軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件設(shè)計還包括綴材的設(shè)計。6,柱頭和柱腳的作用是什么;各自有哪些銜接形式?答:柱頭:頂部與梁銜接的部分稱為柱頭,作用是將梁等上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到柱身;銜接方式有:一是將梁志杰放到柱頂上稱為頂面銜接;一是將梁銜接于側(cè)面,稱為側(cè)面銜接。柱腳:柱下端與基礎(chǔ)相連部分稱為柱腳,作用是將柱身所受的力傳遞和分布到基礎(chǔ),并將柱固定于基礎(chǔ)。銜接方式有鉸接柱腳和鋼接柱腳兩種。第五章1,鋼梁的強度計算包括哪些內(nèi)容?答:強度、剛度、整體穩(wěn)定和據(jù)不穩(wěn)定四個方面。2,影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素有哪些?答:(1)梁的側(cè)向抗彎剛度EIy、抗扭剛度GIt越大,臨界彎矩Mcr越大。故在保證局部穩(wěn)定條件下宜增大受壓翼緣的寬度。(2)梁受壓翼緣的自由長度l越大,臨界矩Mcr越小。所以應在受壓翼緣部位適當設(shè)置側(cè)向支撐,減小梁受壓翼緣側(cè)向計算長度。(3)荷載作用類型及其作用位置對臨界彎矩有影響。3,鋼梁腹板配置加勁肋的種類有哪些;其各自的主要作用是什么?答:有三種(1)橫向加勁肋:防止由剪力和局部壓應力可能引起的腹板失穩(wěn);(2)縱向加勁肋:主要是防止由彎曲壓應力可能引起的腹板失穩(wěn);(3)短加勁肋:主要防止局部壓應力可能引起的腹板失穩(wěn)。梁腹板的主要左永生抗剪,相比下,剪應力是最容易引起腹板失穩(wěn),因此,三種加勁肋中橫向加勁肋是最常采用的。4,什么情況下才干考慮利用腹板屈曲后強度?答:承受靜力荷載和間接承受動力荷載的組合梁宜考慮腹板屈曲后強度。5,組合梁的截面高度由哪些條件決定?答:考慮建造高度、剛度條件和經(jīng)濟條件。6,鋼梁的拼接、主梁與次梁的銜接各有哪些方式?答:梁的銜接分工廠拼接和工地拼接,主梁與次梁的銜接分鉸接和鋼接兩種。7,鋼梁的設(shè)計主要包括哪幾項內(nèi)容?答:(1)決定結(jié)構(gòu)計劃,(2)決定梁的高度,(3)梁的截面挑選,(4)驗算梁的強度。(5)驗算梁的整體穩(wěn)定,(6)驗算梁的剛度,(7)驗算梁的局部穩(wěn)定,(8)驗算腹板屈曲后梁的強度(9)構(gòu)造設(shè)計(10)繪制設(shè)計圖第六章1,拉彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件時什么樣的極限狀態(tài)作為設(shè)計根據(jù)?答:滿意承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求。拉彎構(gòu)件普通只計算其強度和剛度,但當構(gòu)件一承受彎矩為主、近乎于壓彎構(gòu)件時也要計算構(gòu)件的整體穩(wěn)定及受壓板件和分肢的局部穩(wěn)定,對壓彎構(gòu)件,則要計算強度、整體穩(wěn)定(在單向彎矩作用時,應計算彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定和彎矩作用平面外穩(wěn)定)、局部穩(wěn)定和剛度。2,試分析彎壓構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)、外,整體穩(wěn)定計算中各符號的意義。答:平面內(nèi):N-所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的軸心壓力;Mx-所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩;¢x-彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);W1x-彎矩作用平面內(nèi)受壓最大纖維的毛截面模量;-考慮抗力分項系數(shù)的歐拉臨界力;-抗力分項系數(shù);-等效彎矩系數(shù)。平面外:其中Mx-所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩;-等效彎矩系數(shù),應按照所計算構(gòu)件段的荷載和內(nèi)力情況決定,取值主意與彎矩作用平面內(nèi)的等效彎矩系數(shù)相同;—截面影響系數(shù);-彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);-勻稱彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)。3,為什么要采用等效彎矩系數(shù)、其值是怎樣決定的?答:(1)框架柱和兩端支承的構(gòu)件:1),無橫向作用時和為端彎矩,是構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時取同號,使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時取異號,2),有端彎矩和橫向彎矩同時作用時使構(gòu)件同向曲率時,=1.0,使構(gòu)件反向曲率時,=0.853),無端彎矩但有橫向荷載作用時,=1.0(2)懸臂構(gòu)件,取=1.0的取值主意和彎矩作用于平面內(nèi)的等效彎矩系數(shù)相同。4,實腹式壓彎構(gòu)件截面設(shè)計普通有哪些步驟?答:(1)決定壓彎構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計值,包括彎矩、軸心壓力、剪力;(2)挑選截面形式,(3)決定鋼材及其強度設(shè)計值;(4),計算彎矩作用平面內(nèi)和平面外的計算長度,。(5)結(jié)合經(jīng)驗或參照已有的資料,初選截面尺寸。(6)驗算截面,包括強度驗算、彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算、彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算、局部穩(wěn)定驗算、剛度驗算等。*5,試分析壓彎構(gòu)件格構(gòu)式和實腹式在其設(shè)計計算上有何異同?答:舉行強度計算時,格構(gòu)式拉彎和壓彎構(gòu)件當彎矩繞著截面需軸作用時,應以截面邊緣纖維屈服作為構(gòu)件的強度計算根據(jù),6,試分析壓彎構(gòu)件與軸心受壓構(gòu)件的柱腳有何異同?答:壓彎構(gòu)件的柱腳可以做成鉸接和鋼接兩種,鉸接柱腳僅傳遞軸心壓力和剪力,其設(shè)計構(gòu)造和計算與軸心受壓構(gòu)件的柱腳相同,但所受的剪力較大需采用抗剪的構(gòu)造措施。第七章1,簡述有屋蓋和無屋蓋各自的特點和實用范圍?答:(1),無屋蓋普通用于預應力混凝土大型屋面板凳重型屋面,無屋蓋屋面剛度大,整體性好,施工方便,但屋蓋自重大,不利于抗震。因為受大型屋面板跨度的限制,柱距通常為6m或者6m的倍數(shù)。(2),有屋蓋常用于輕型屋面材料情況,有屋面材料自重輕、用料省,且柱距不受限制,但屋面剛度差,需設(shè)置上弦支撐,構(gòu)造比較復雜。2,常用剛屋架的形式有哪幾種,各自實用于何種情況?答:(1),三角形屋架,普通適用于中、小跨度的輕型屋面結(jié)構(gòu)。(2),梯形屋架,它可與柱做成鋼接也可以做成鉸接,是工業(yè)廠房屋蓋結(jié)構(gòu)的基本形式。(3),矩形屋架,普通用于托架或支撐體系。3,簡述屋蓋支撐的種類、布置原則及其作用。答:(1)上弦橫向水平支撐:應設(shè)置在房屋兩端或當有橫向伸縮縫時在溫度縫區(qū)段的兩端;(2)下弦橫向水平支撐:下弦橫向水平支撐與上弦橫向水平支撐通常設(shè)在同一柱間,只是當跨度較?。↙≤18m)且沒有懸掛式吊車,或雖有懸掛式吊車但其中噸位不大、廠房也沒有較大的震動設(shè)備時可不設(shè)下弦橫向水平支撐;(3)下弦縱向水平支撐:當房屋內(nèi)有托架,或有較大噸位的分量級、中級工作制的橋式吊車,或有壁行吊車,或有鍛錘等大型震動設(shè)備以及房屋較高、跨度較大,空間剛度要求高時,均應在屋架下弦端節(jié)間設(shè)置縱向水平支撐??v向水平支撐與橫向水平支撐形成閉合框,加強了屋蓋結(jié)構(gòu)的整體性并能提高房屋的縱、橫向的剛度;(4)垂直結(jié)構(gòu):房屋的屋蓋結(jié)構(gòu)中均應設(shè)置垂直支撐,梯形屋架的跨度L≤30m,三角屋架在跨度L≤24m時僅在跨度中央設(shè)置一道,當跨度大于上述值時宜在跨度的1/3處附近或天窗架側(cè)柱處設(shè)置兩道。梯形屋架不分跨度大小,其兩端均應各設(shè)置一道垂直支撐,當有托架時則由托架代替。天窗架的垂直支撐普通設(shè)置在兩側(cè),當天窗寬度大于12m時還應在中央設(shè)置一道。(5)系桿:系桿的布置原則是在垂直支撐的平面內(nèi)普通設(shè)置上下弦系桿;屋脊節(jié)點及主要支撐節(jié)點處需設(shè)置剛系節(jié)點天窗側(cè)柱處及下弦跨中或跨中附近設(shè)置柔性系桿;當屋架橫向水平支撐設(shè)在端部第二柱間時,則在第一柱間所有系桿均應為剛性系桿。4,鋼屋架施工圖應包含哪些內(nèi)容?答:施工圖上應包括屋架正面詳圖,上弦和下弦的平面圖,須要數(shù)量的側(cè)面圖和零件圖,施工圖上海應有囫圇物價的幾何軸線圖和材料表;注明各構(gòu)件和零件的型號和幾何尺寸,桿件和節(jié)點板的定位尺寸,還應對各桿件和零件舉行編號,材料表上應列出所有桿件和零件的編號、規(guī)格尺寸、長度、數(shù)量(正、反)和分量,此外施工圖上還應加上說明,說明的內(nèi)容包括鋼材的型號、焊條型號、加工精度要求、焊縫質(zhì)量要、途中未注明的焊縫和螺栓孔的尺寸,以及防銹處理的要求等。5,何為輕型鋼屋架;其形式有哪些?答:輕型鋼屋架主要是指由小角鋼、圓鋼和薄壁型鋼制成的屋架,其屋面荷載較輕,桿件截面小而薄。輕型屋架有三角形屋架、三鉸拱屋架和梯形屋架等形式,其中最常見的是三角形屋架。1、鋼材強度指標有哪些?(1)屈服點:鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增強,而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生顯然的塑性變形,稱此現(xiàn)象為屈服,而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的最小應力值即為屈服點。(1)屈服強度:有的金屬材料的屈服點極不顯然,在測量上有艱難,因此為了衡量材料的屈服特性,規(guī)定產(chǎn)生永遠殘余塑性變形等于一定值(普通為原長度的0.2%)時的應力,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。(3)抗拉強度:材料在拉伸過程中,從開始到發(fā)生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵御斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。(4)伸長率:材料在拉斷后,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。(5)屈強比:材料在拉斷后,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。(7)硬度:硬度表示材料抵御硬物體壓入其表面的能力。2、什么是鋼材的韌性?影響因素有哪些?韌性是指鋼材抵御沖擊或振動荷載的能力,其衡量指標稱為沖擊韌性值。(1)化學成分的影響(2)冶煉、澆注、軋制過程及處理的影響(3)鋼材的硬化的影響(4)復雜應力的影響(5)應力擴散地影響(6)殘余應力的影響(7)溫度的影響(8)重復荷載作用的影響。3、建造鋼材的破壞形式有哪些?其對應特征是什么?(1)塑性破壞的特征是:鋼材在斷裂破壞時產(chǎn)生很大的塑性變形,又稱為延性破壞,其斷口呈纖維狀,色發(fā)暗,偶爾能看到滑移的足跡。鋼材的塑性破壞可超過采用一種標準圓棒試件行拉伸破壞實驗加以驗證。鋼材小:發(fā)生塑性破壞時變形特征顯然,很存易被發(fā)現(xiàn)力:及時采取補救措施,因而不致引起嚴重后果。而且適度的塑性交形能起到調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的作用,使原先結(jié)構(gòu)應力不勻稱的部分趨于勻稱、從而提高結(jié)構(gòu)的承載能力。(2)脆性破壞的特征是:鋼材稈斷裂破壞時沒有顯然的變形征兆,其斷口平齊,呈有光澤的見粒狀。鋼材的脆件破壞可通過來用一種比標準圓棒試什更粗,計在其中部位置車削出小凹槽(凹槽處的凈截面積與標淮圓棒相同)的試件舉行拉伸破壞實驗加以驗證。因為脆性破壞具有驟然性,無法預測,故比塑性破壞要危險得多,在鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計、施工與安裝中應采取話當措施盡力避免。4、什么是應力擴散?產(chǎn)生緣故?在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中不可避免的存在著孔洞、槽口、凹角、裂縫、厚度變化、形狀變化和內(nèi)部缺陷等,此時截面中的應力分布不再保持勻稱,而是在一些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應力,形成所謂應力擴散現(xiàn)象。(1)外部緣故:孔洞、槽口、凹角、裂縫、厚度變化、形狀變化(2)內(nèi)部緣故:內(nèi)部缺陷、內(nèi)部應力5、請解釋藍脆現(xiàn)象與低溫冷脆現(xiàn)象(1)鋼材受溫度影響總的趨勢是隨溫度升高,fy、fu、E下降,但溫度達250C左右時,鋼材抗拉強度提高,塑性、韌性下降,表面氧化膜呈藍色,即發(fā)生藍脆現(xiàn)象。(2)在負溫范圍,即當溫度從常溫下降時,塑性、韌性降低,下降到某一溫度時沖擊韌性驟然變得很降,發(fā)生脆性破壞,這就是低溫冷脆現(xiàn)象。6、如何劃分鋼材的質(zhì)量等級?1、碳素結(jié)構(gòu)鋼:Q235.鋼號中質(zhì)量等級由A到D,表示質(zhì)量的由低到高。質(zhì)量高低主要是以對沖擊韌性(夏比V型缺口實驗)的要求區(qū)別的,對冷彎實驗的要求也有所區(qū)別。對A級鋼,沖擊韌性不作為要求條件,對冷彎實驗只在需方有要求時才舉行。而B,C,D各級則都要求Akv值不小于27J,不過三者的實驗溫度有所不同,B級要求常溫(25+-5oC)沖擊值,C和D級則分離要求0oC和-20oC沖擊值。B,C,D級也都要求冷彎實驗合格。為了滿意以上性能要求,不同等級的Q235鋼的化學元素略有區(qū)別。2、合金高強度結(jié)構(gòu)鋼Q345鋼也包括A,B,C,D,E五種質(zhì)量等級,和碳素結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)鋼一樣,不同質(zhì)量等級的是按對沖擊韌性(夏比V型缺口實驗)的要求區(qū)別的。A級無沖擊要求;B級要求提供20oC沖擊功Akv>=34J(縱向);C級要求提供0oC沖擊功Akv>=34J(縱向);D級要求提供-20oC沖擊功Akv>=34J(縱向);E級要求提供-40oC沖擊功Akv>=327J(縱向)。不同質(zhì)量等級對碳,硫,磷,鋁等含量的要求也有區(qū)別。7、為什么承受動力荷載的重要結(jié)構(gòu)要通過創(chuàng)邊、擴孔等主意清除其冷加工的邊緣部分?鋼結(jié)構(gòu)冷加工時會引起鋼材的局部冷作硬化,從而使材料強度提高,塑性、韌性下降,使鋼材變脆。因此,對承受動力荷載的重要結(jié)構(gòu)要通過刨邊、擴孔等主意清除其冷加工的邊緣部分,從而防止脆性破壞8、角焊縫按施焊位置如何如何劃分?及優(yōu)缺點。立焊:施焊較難,焊縫質(zhì)量和效率均較平焊低。橫焊:施焊較難,焊縫質(zhì)量和效率均較平焊低。平焊:其施焊方便,質(zhì)量易于保證,故應盡量采用仰焊:施焊條件最差,焊縫質(zhì)量不易保證,故應從設(shè)計構(gòu)造上盡量避免9、角焊縫角尺寸如何挑選?10、請簡述角焊縫長度要求。(4)最小焊縫尺寸計算長度Lwmax=8hf和40mm(5)側(cè)焊縫最大計算長度Lwmax=60hf(6)搭接銜接構(gòu)造要求1。只采用側(cè)焊縫時:a.Lw≥b(側(cè)焊縫距離)b.b≤190(t≤12mm)b≤16t(t>12mm)2。搭接長度要求35t和25mm較小厚度。
11、如何減小焊接殘余應力和殘余變形?利用錘擊焊縫區(qū)來控制焊接殘余應力利用預熱法來控制焊接殘余應力利用“加熱減應區(qū)法”來控制焊接殘余應力利用高溫回火來消除焊接殘余應力利用溫差拉伸法來消除焊接殘余應力利用振動法來消除焊接殘余應力爆炸法在焊接工藝合理的情況下,可以預見將要產(chǎn)生的變形,然后對工件施以反向預變形?;蛘咴诤附雍笈e行矯形。12、簡述普通螺栓受剪銜接的破壞形式,并指出破壞緣故與構(gòu)造保護措施。1)當螺栓直徑較細而被銜接鋼材較厚時,可能發(fā)生螺栓桿剪切破壞;2)當螺栓直徑較粗而被銜接鋼材較薄時,孔壁可能在螺栓桿局部承壓或擠壓下產(chǎn)生較大擠壓應力和塑性變形,總算導致螺栓孔拉長而使鋼板在孔間剪切斷裂;3)當構(gòu)件開孔較多使截面削弱較大時,可能發(fā)生構(gòu)件沿凈截面的強度極限(拉或壓)破壞;4)當螺栓孔距板端距離較小時,導致板端沿最大剪應力方向剪斷;5)當螺栓桿較長(被銜接鋼材總厚度較大)較細時,可能發(fā)生螺栓桿彎曲破壞上述破壞形式中的后兩鐘在選用最小短距2d和使螺栓的夾緊長度不超過4~6倍螺栓直徑的條件下,均不會產(chǎn)生。但對其他三種形式的破壞,則須通過計算來防止。13、簡述鋼結(jié)構(gòu)表明除銹的主要主意?14、簡述鋼結(jié)構(gòu)常用的涂料施工主意及其應用?⑴基層處理:清除施工基層表面的塵土、油污、雜物等。對未除銹的鋼材表面舉行除銹,對已涂防銹漆但漆膜遭到損壞的鋼構(gòu)件舉行補涂。
⑵按照m(粉狀涂料)∶m(水)=1.0∶(1.0~1.2)的配比,于現(xiàn)場慢速攪拌成適于施工稠度的漿料,采用噴涂、抹涂、刮涂或3種主意相結(jié)合的施工主意舉行施工。
⑶施工環(huán)境溫度應在5℃以上。
⑷按照設(shè)計厚度要求,需舉行多道施工,每道施工厚度應控制在5~10mm之內(nèi),每道間隔24h,待前一道基本干燥后再舉行后一道施工,如需要平整的表面,可在最后一道施工后做抹平處理。
⑸漿料應隨用隨配,配好的漿料應在1h內(nèi)用盡,避免因放置時光過長而固化奢侈15、鋼柱常用吊裝主意有哪些?試對隨意一種舉行簡要說明,并指出需注重的要點。對稱吊裝法、滑移吊裝法、旋轉(zhuǎn)吊裝法、超高空斜承索吊運設(shè)備吊裝法、計算機控制集群液壓千斤頂整體吊裝大型設(shè)備與構(gòu)件的吊裝主意、氣(液)壓頂升法吊裝時應捆好16、試說明如何對鋼柱舉行校正工作17試闡述鋼梁校正的主要內(nèi)容有哪些?采用什么主意對其舉行校正工作?18、什么叫做鋼屋架的翻身扶直?翻身扶直過程中應注重什么問題?屋架都平臥生產(chǎn),運輸或吊裝時必須先翻身,即翻身扶直(1)重疊生產(chǎn)跨度18M以上的屋架,翻身時,應在屋架兩端用方木搭設(shè)井字架,其高度與下一榀屋架上平面同,以便屋架扶直后擱置其上(2)翻身時,先將起重機吊鉤基本上對準屋架平面的中央,然后起吊桿使屋架脫模,并松開轉(zhuǎn)向剎車,讓車身自由回轉(zhuǎn),接著起鉤,同時配合起落吊桿,爭取一次將屋架扶直。做不到一次扶直時,應將屋架轉(zhuǎn)到與地面成70°后再剎車。在屋架臨近立直時,應調(diào)節(jié)吊鉤,使對準屋架下弦中點,以防屋架吊起后擺動太大。
(3)如遇屋架間有粘結(jié)現(xiàn)象,應先用撬杠撬動,須要時用倒鏈或千斤頂脫模。
(4)24M以上的屋架,如經(jīng)驗算混凝土的抗裂度不夠時,可在屋架下弦中節(jié)點處設(shè)置墊點,使屋架在翻身過程中,下弦中部一直著實。屋架立直后,下弦的兩端應著實,而中部則應懸空。為此,中墊點墊木的厚度應適中。(5)凡屋架高度超過1.7M高的,應在表面加綁木、竹或鋼管橫桿,用以加強屋架平面剛度,同時也能使操作人員站在屋架上安裝屋面板。支撐與拆除吊點綁扎的卡環(huán)等。綁扎鉛絲前,應用千斤頂先略為頂起疊澆屋架的上弦,使鉛絲能穿過構(gòu)件間與橫桿扎牢。19鋼屋架的起吊主意有哪些?其對應的注重事項為?20、試簡述鋼屋架的暫時固定與校正主意21、試簡述如何對鋼屋架舉行垂直度檢驗
①.鋼柱校正:鋼柱垂直度校正用經(jīng)緯儀或吊線錘檢驗,當有偏差時采用千斤頂舉行校正,標大學正用千斤頂將底座少許抬高,然后增減墊板厚度,柱腳校正無誤后趕緊緊固地腳螺栓,待鋼柱整體校正無誤后在柱腳底板下澆注細石混凝土固定。
②.鋼梁校正
:鋼梁軸線和垂直度的測量校正,校正采用千斤頂和倒鏈舉行,校正后趕緊舉行固定。
22、鋼結(jié)構(gòu)工程按構(gòu)件吊裝次序可分為幾種吊裝主意?及優(yōu)缺點23、什么情況下鋼材需要復驗1)、建造結(jié)構(gòu)安全等級為一級,大跨度鋼結(jié)構(gòu)中主要受力構(gòu)件所采用的鋼材;2)、國外進口鋼材;3)、鋼材混批;4)、板厚等于或大于40mm,且設(shè)計有Z向性能要求的厚板;5)、設(shè)計有復驗要求的鋼材;6)、對質(zhì)量有疑義的鋼材。A.鋼結(jié)構(gòu)的特點1.材料強度高、質(zhì)量輕2.鋼材的塑性和韌性好3.工業(yè)化程度高4.鋼材具有可焊接性5.密封性好B.鋼結(jié)構(gòu)的缺點1.耐熱性較好、耐火性差2.耐腐蝕性差C.鋼結(jié)構(gòu)的應用1.重型工業(yè)廠房的承重骨架和吊車梁2.大跨度建造的屋蓋結(jié)構(gòu)3.高聳結(jié)構(gòu)4.多、高層建造結(jié)構(gòu)5.大跨度橋梁結(jié)構(gòu)6.大型容器和大直徑管道7.移動式結(jié)構(gòu)8.可拆卸、搬移的結(jié)構(gòu)9.輕鋼型結(jié)構(gòu)10.其他建造物D.極限狀態(tài)包括承載能力極限狀態(tài)和正常使用的極限狀態(tài)。E.對應于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載力或浮上不適于繼續(xù)承載的變形有傾覆、強度破壞、疲勞破壞、喪失穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C動體系或浮上過度的塑性變形。F.鋼結(jié)構(gòu)的可靠性是指經(jīng)濟、安全、適用和耐久。G.用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須具有下列性質(zhì):1.較高的強度2.充足的變形能力3.良好的加工性能結(jié)構(gòu)鋼材的主要力學性能:強度.塑性沖擊韌性.冷彎性能.可焊性鋼材.Z向收縮率強度是材料受力時抵御破壞的能力。對于某一低碳鋼舉行加載,則包含的階段有彈性階段、屈服階段、塑性階段、強化階段和頸縮階段——是設(shè)計強度;——是安全儲備隨荷載的增強緩慢增大,但增強較快。伸長率伸長率越大,剛才塑性越好。斷面收縮率收縮率越大,剛才塑性越好沖擊韌性是鋼材的一種動力性指標。它是指鋼材在沖擊荷載作用下斷裂時吸收機械能的一種能力,沖擊韌性除和鋼材的質(zhì)量密切相關(guān)外,還與鋼材的軋制方向有關(guān)。冷彎性能是衡量鋼材塑性變形能力的一項指標。當剛才的厚度大于40毫米時,或承受沿板厚方向的拉力作用時,容易發(fā)生層狀撕裂現(xiàn)象。對于厚鋼板,為防止層狀撕裂的發(fā)生,需對其Z向性能提出要求。Z向斷面收縮率大于20%的鋼板,其層狀撕裂普通可以避免;當Z向斷面收縮率小于20%時,則有可能發(fā)生層狀撕裂。無顯然屈服點鋼材的決定主意:設(shè)計時取相當于殘余變形為0.2%時所對應的應力作為屈服點——條件屈服點,此時(屈服強度),最高點仍為fu——極限強度。影響結(jié)構(gòu)鋼材力學性能的主要因素是化學成分、冶金缺陷、鋼材的硬化、溫度影響、應力擴散、熱處理和重復荷載。化學成分有錳(Mn):合金元素,弱脫氧劑,其熔點為1600℃釩(V):合金元素,細化晶粒,提高強度,其碳化物具有高溫穩(wěn)定性。適用于受荷較大的焊接結(jié)構(gòu)硫(S):有害元素,熱脆性,不得超過0.05%磷(P):有害元素,冷脆性,抗腐蝕能力略有提高,可焊性降低。氧(O):有害雜質(zhì),與S相似銅(Cu):提高抗銹蝕性,提高強度,對可焊性有影響常見的冶金缺陷有偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋及分層等。鋼材的硬化有冷作硬化和時效硬化。冷作硬化——當加載超過材料比例極限卸載后,浮上殘余變形,再次加載則屈服點提高,塑性和韌性降低的現(xiàn)象,也稱“應變硬化”。應變時效——鋼材產(chǎn)生塑性變形時,碳、氮化合物更易析出。即冷作硬化的同時可以加速時效硬化,因此也稱“人工時效當溫度低于常溫時,鋼材的脆性傾向隨溫度降低而增強,材料強度略有提高,但其塑性和韌性降低,該現(xiàn)象稱為低溫冷脆。復雜應力作用下結(jié)構(gòu)的屈服條件?當σ<fy鋼材處于彈性狀態(tài);當σ>fy鋼材處于塑性狀態(tài)(破壞)。折算應力鋼材的破壞形式有塑性破壞和脆性破壞(疲勞破壞)塑性破壞——破壞時有很大的塑性變形;脆性破壞——破壞驟然,幾乎不浮上塑性變形。鋼材破壞的因素有剛才質(zhì)量差結(jié)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)造不當發(fā)明安裝質(zhì)量差結(jié)構(gòu)受有較大動力荷載,或在較低環(huán)境溫度下工作等。在循環(huán)荷載(延續(xù)反復荷載)作用下,經(jīng)過有限次循環(huán),鋼材發(fā)生破壞的現(xiàn)象,稱之為疲勞。缺陷——微觀裂紋——宏觀裂紋循環(huán)荷載——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受的隨時光變化的荷載。應力幅:在應力循環(huán)中,最大拉應力與最小拉應力(或壓應力)的代數(shù)差。即(壓應力取負號)。應力比常幅循環(huán):為常量;變幅循環(huán):為變量。應力幅對焊接結(jié)構(gòu)的很大強度有很大影響,而名義最大應力無關(guān)。常幅疲勞的容許應力幅鋼材按其用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和異常鋼(如不銹鋼)鋼材按冶金方式可分為沸騰剛(F)、半沉著鋼(b)、沉著鋼(Z)、異常沉著鋼(TZ)Q235A.b,表示,b表示脫氧方式,A表示質(zhì)量等級質(zhì)量等級可分為A~E5個等級鋼材按成型可分為軋制鋼(熱軋、冷軋)鍛鋼和鑄鋼鋼材按化學成分可分為碳素鋼和合金鋼鋼材的規(guī)格有鋼板、型鋼(角鋼、工字鋼、槽鋼、鋼管等)薄壁型鋼鋼材的選取原則有結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性荷載性質(zhì)(靜載或動載)銜接主意(焊接、錨接或螺栓)應力特征結(jié)構(gòu)的工作溫度鋼材厚度環(huán)境條件承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用平爐或氧氣轉(zhuǎn)爐Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼、Q420鋼焊條匹配A.Q235——E43B.Q345——E50C.Q390、Q420——E55當不同鋼種的銜接時,宜用與低強度鋼材相適應的焊條。螺栓銜接有焊縫銜接和緊固件銜接4.6級的螺栓的抗拉強度為400MPa,屈強比,則它的fy=0.6*400=240Mpa焊接部位附近材質(zhì)變脆焊接缺點產(chǎn)生殘余應力和殘余應變用料經(jīng)濟焊接優(yōu)點不削弱截面銜接密封性好,整體性好鋼結(jié)構(gòu)銜接的方式有焊縫銜接和緊固件(螺栓、鉚釘?shù)龋┿暯雍缚p銜接包括電焊弧、電阻焊、電渣焊和藹體保護焊焊縫的銜接形式有對縫銜接用拼接蓋板的對接銜接搭接銜接T形銜接角部銜接焊縫的施焊方位有平焊B.立焊C.橫焊D.仰焊焊接缺陷有A.裂紋B.焊瘤C.燒穿D.弧坑E.氣孔F.夾渣G.咬邊H.未熔合I.未焊透《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量規(guī)范》(GB50205)中規(guī)定焊縫按其檢驗主意和質(zhì)量要求分為一級、二級和三級摩擦型通過摩檫力抗剪高強度螺栓銜接承壓型錨桿和螺栓擠壓抗剪表面光潔,尺寸確切,螺桿與螺栓孔壁緊密接觸,對成孔質(zhì)量要求高(為I類孔)高清度螺栓8.8級10.9級因為螺栓表面粗糙,螺栓孔不必精加工,普通采用在單個零件上一次沖成或不用粘膜鉆成設(shè)計孔徑的孔(屬II類孔)高強度螺栓普通用II類鉆孔,孔徑比螺栓桿公稱直徑大1.5~2mm(摩擦型)或1~1.5mm(承壓型)坡口焊縫:為了保證焊透,對接焊縫的焊件常需做成坡口對接焊縫的坡口形狀有直線形(不切坡口)、半V形(單邊V形)、全V形、雙V形(X形)、U形、K形等等當焊件厚度很?。ㄊ止ず?mm,埋弧焊10mm)時,可用直邊縫對于較厚的焊件(t>20mm),則采用U形、K形和X形坡口對于V形縫和U形縫需對焊縫根部舉行補焊規(guī)范規(guī)定,當板厚差>4mm才需要切成斜面,而≤4mm只需要焊成斜面對于厚度應首先切成一個斜面,并符合1:25,再舉行焊接做成斜面的目的:平緩過度,減少應力擴散焊縫的長度:計算用,實際長度用l加引弧板,不加引弧板影響疲勞強度的因素有哪些1.對于焊接,疲勞強度取決于應力幅并與構(gòu)件或銜接的細部構(gòu)造和作用循環(huán)次數(shù)有關(guān)。2.對于非焊接,疲勞強度取決于最大應力、應力比、循環(huán)次數(shù)和缺口效應。構(gòu)件上孔洞、刻槽、凹角、裂紋以及截面厚度或?qū)挾雀淖兊炔课唬诹ψ饔孟?,該處浮上高峰應力,而其它部位應力較低,截面應力分布不勻稱現(xiàn)象——應力擴散A、B、C、D四個等級(碳素結(jié)構(gòu)鋼)A、B、C、D、E五個等級(低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼)脫氧主意符號——F代表沸騰鋼、z代表沉著鋼、Tz代表異常沉著鋼。、塑性破壞:斷口呈纖維狀,色澤發(fā)暗。破壞前有顯然的變形,破壞歷時時光長,可以采取補救措施。脆性破壞:破壞前沒有任何預兆,破壞是驟然發(fā)生的,斷口平直并呈有光澤的晶粒狀。簡述哪些因素對鋼材性能有影響?化學成分;冶金缺陷;鋼材硬化;溫度影響;應力擴散;反復荷載作用。 鋼結(jié)構(gòu)用鋼材機械性能指標有哪些?承重結(jié)構(gòu)的鋼材至少應保證哪些指標滿意要求?鋼材機械性能指標有:抗拉強度、伸長率、屈服點、冷彎性能、沖擊韌性;承重結(jié)構(gòu)的鋼材應保證下列三項指標合格:抗拉強度、伸長率、屈服點●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)有顯然的變形,并有較長的變形持續(xù)時光,可便于發(fā)現(xiàn)和補救。鋼材的脆性破壞,因為變形小并驟然破壞,危險性大。為什么薄鋼板的強度比厚鋼板的強度高(或鋼材的強度按其厚度或直徑分組)?鋼材的軋制能使金屬的晶粒彎細,并消除顯微組織的缺陷,也可使?jié)沧r形成的氣孔,裂紋和疏松,在高溫暖壓力作用下焊合。因而經(jīng)過熱軋后,鋼材組織密實,改善了鋼材的力學性能。薄板因輥軋次數(shù)多,其強度比厚板略高。為什么要規(guī)定角焊縫的最小計算長度和側(cè)面角焊縫的最大計算長度?角焊縫的焊腳尺寸大而長度較小時,焊件的局部加熱嚴重,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算長度。側(cè)面角焊縫在彈性階段沿長度方向受力不勻稱,兩端大中間小,故規(guī)定了側(cè)面角焊縫的最大計算長度對接焊縫在哪種情況下才需要舉行計算?焊接缺陷對受壓、受剪的對接焊縫影響不大,故可認為受壓、受剪的對接焊縫與母材強度相等,但受拉的對接焊縫對缺陷甚為敏感。因為一、二級檢驗的焊縫與母材強度相等,故惟獨三級檢驗的焊縫才需舉行抗拉強度驗算。普通受剪螺栓的破壞形式有哪些?在設(shè)計中應如何避免這些破壞(用計算主意還是構(gòu)造主意)?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。前三種是通過計算避免破壞,最后兩種通過構(gòu)造主意避免破壞。焊接殘余應力對結(jié)構(gòu)有哪些影響?對結(jié)構(gòu)的靜力強度不影響,降低結(jié)構(gòu)的剛度,增強鋼材在低溫下的脆斷傾向。對結(jié)構(gòu)的疲勞強度有顯然的不利影響。與其他建造材料的結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)有哪些特點?建造鋼材強度高,塑性、韌性好鋼結(jié)構(gòu)的分量輕(2)鋼結(jié)構(gòu)的分量輕材質(zhì)勻稱,與力學計算假定比較符合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結(jié)實銜接,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與其寬度之比不超過規(guī)定的數(shù)值3.箱形截面簡支梁,其截面尺寸滿意,且什么叫做組合梁喪失局部穩(wěn)定?如何避免局部失穩(wěn)?組合梁普通由翼緣和腹板等板件組成,倘若將這些板件不適當?shù)販p薄加寬,板中壓應力或剪應力達到某一數(shù)值后,腹板或受壓翼緣有可能偏離其平面位置,浮上波形鼓曲,這種現(xiàn)象稱為梁局部失穩(wěn)。采用限制寬厚比的主意來保證梁受壓翼緣板的穩(wěn)定性,采用設(shè)置加勁肋的主意來保證腹板的局部穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)的銜接主意:焊接銜接(不消弱構(gòu)件截面,構(gòu)造容易,節(jié)約鋼材,焊縫處薄弱)鉚釘銜接(塑性韌性極好,質(zhì)量容易檢查和保證,費鋼又費工)螺栓銜接(操作容易,便于拆卸)減少焊縫變形和焊接應力的主意:1.采取合理的焊接次序2.施焊前給一個相反的與變形3.小尺寸焊件預熱,回火抗剪螺栓受力過程:當銜接處于彈性階段時,各螺栓受力不等,兩端大中間小。隨著外力增強進入塑性階段后,內(nèi)力重分布使受力勻稱。1.框架節(jié)點域設(shè)計有哪些考慮?a多遇地震下的抗剪強度驗算b罕遇地震下保證節(jié)點域先屈服c節(jié)點板不能太厚,也不能太薄。2.抗震之水準兩階段第一水準:遭遇低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時,建造物普通不受損壞或不需維修仍可繼續(xù)使用。第二水準:當遭遇相當于本地區(qū)設(shè)防烈度,建造物可能損壞但經(jīng)普通維修可恢復使用。第三水準:當遭遇高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震時建造物不致崩塌或發(fā)生嚴重破壞。3.屋面的支撐的布置,構(gòu)成。屋面支撐由交錯支撐桿件縱向桿件以及剛架梁構(gòu)成,普通在設(shè)置柱間支撐的開間同時布置屋面水平支撐。在一個自立的廠房區(qū)段的兩端,需要布置橫向支撐,此支撐可以布置在端部第一或第二開間,但布置在第二開間時第一開間內(nèi)聯(lián)系于交錯支撐節(jié)點上的縱向系桿必須做成剛性系桿。4.簡述三角屋架,梯形屋架平行弦屋架的特點適用范圍。a三角屋架:用于屋面坡度較大的屋蓋結(jié)構(gòu)中,這種屋架與柱多做成鉸接,因此房屋的橫向剛度較小,屋架弦桿的內(nèi)力變化較大,弦桿內(nèi)力在支座處最大,在跨中最小,故弦桿截面不能充足發(fā)揮作用b.梯形屋架:形狀與彎矩圖比較臨近,受力情況較三角形好,腹桿較短,普通用于屋面坡度較小的屋蓋中c.矩形屋架:上、下弦平行,腹桿長度一致,桿件類型少,能符合標準比,工業(yè)化發(fā)明的需要。這種形式多見于托架或支撐體系。5.鋼屋架內(nèi)力計算假定,處理上弦的節(jié)間荷載。假定:屋架的節(jié)點為鉸接;屋架所有桿件的軸線平直且都在同一平面內(nèi)相交于節(jié)點的中央;荷載都作用在節(jié)點上且都在屋架平面內(nèi)。上弦節(jié)點荷載:近似按簡支梁計算出最大彎矩M,然后再乘以調(diào)節(jié)系數(shù)。6.為什么高層建造要鄭重限制側(cè)向變形?什么是結(jié)構(gòu)的延性在高層建造結(jié)構(gòu)設(shè)計中,如何保證結(jié)構(gòu)即具有充足的抗側(cè)剛度,又在抗震時具有良好的延性。限制緣故:要防止主體結(jié)構(gòu)開裂,損壞;防止填充墻及裝修開裂、損壞;過大的側(cè)向變形會使人有不愉快感,影響正常使用;過大的側(cè)移會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力。結(jié)構(gòu)延性:指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后,具有承載能力不降低或基本不降低,且有充足的塑性變形的一種能力。措施:挑選延性材料;舉行結(jié)構(gòu)概念設(shè)計;設(shè)計延性結(jié)構(gòu);鋼筋砼結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施及抗震等級。7.溫度區(qū)段概念、做法。隨溫度變化,結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生伸縮。當廠房結(jié)構(gòu)過長過寬,倘若溫度變形受到很強的約束,就會產(chǎn)生較大的溫度應力,將較長較寬廠房分為若干自立區(qū)段稱為‘溫度區(qū)段’。橫向:溫度區(qū)段長度不大于150m;縱向:溫度區(qū)段長度不大于300m。8門式鋼架輕型結(jié)構(gòu)組成、材料。有橫向框架和縱向排架組成。橫向框架有柱、梁組成??v向排架由框架柱、連系梁和柱間支撐組成。9.壓型鋼板類型、特點。類型:深壓型或淺壓型。特點:將其制成波紋形狀,從而具有一定的結(jié)構(gòu)剛度,以有效抵御彎曲。為了保溫隔熱,可在工廠生產(chǎn)夾心板,中間的保溫隔熱材料使得屋面板有了須要的結(jié)構(gòu)高度,抵御彎矩,抵御垂直作用其表面的風、雪或其他荷載。10桁架節(jié)點設(shè)計步驟,如何處理節(jié)間荷載。節(jié)點設(shè)計時,先按照腹桿內(nèi)力,計算銜接焊縫的長度和焊腳尺寸,按照節(jié)點上各桿件的焊縫長度,并考慮桿件之間應留的間隙以及適當考慮制作和裝配溫差決定節(jié)點板的形狀和平面尺寸,然后驗算弦桿與節(jié)點板的焊縫;倘若上弦有節(jié)間荷載應先將荷載換算成節(jié)點荷載,采用荷載等效原理。11.在屋架分析考慮哪些荷載組合,為什么?永遠荷載+全跨可變荷載;永遠荷載+半跨可變荷載;屋架支撐和天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷載。因為其使用過程和施工過程可能浮上不利荷載組合??缰懈浇母箺U在第二,第三重荷載組合下可能內(nèi)力為最大。12.中央支撐,偏心支撐原理,優(yōu)缺點。中央支撐體系中的支撐軸向受力,因此剛度較大,在水平力作用下,受壓力較大的支撐先失穩(wěn),支撐壓桿失穩(wěn)后,承載力和剛度均會顯然降低,滯回性能不好,體系延性較差,普通用于抗震設(shè)防烈度較低的高層房屋中。偏心支撐體系中的支撐不與梁,柱銜接節(jié)點相交,而是交在框架梁橫梁上,設(shè)計時把這部分梁段做成消能梁段,在基本烈度地震和罕遇地震作用下,消能梁段首先進入彈塑性達到消能的目的,因此,框架偏心支撐體系有較好的延性,抗震性能,可以用于抗震設(shè)防烈度等于或高于8度的高層房屋中。13什么是平面結(jié)構(gòu)體系,空間結(jié)構(gòu)體系,比較優(yōu)缺點。框架結(jié)構(gòu)的體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)4種承重構(gòu)件組成。由主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架,它是主要承重結(jié)構(gòu)。各平面框架再由連系梁連系起來,即形成一個空間結(jié)構(gòu)體系,墻體不起承重作用。使用平面結(jié)構(gòu)體系可獲得理想的大空間建造物??臻g:具有整體性強,穩(wěn)定性好,空間剛度大,抗震性能好的優(yōu)點。14.框筒結(jié)構(gòu)中的剪力滯后效應是如何產(chǎn)生,影響剪力滯后效應的主要因素是什么。因為框筒在剪力作用下產(chǎn)生的變形的影響,柱內(nèi)軸力不再是線性分布,角柱的軸力大于平均值,中部柱的軸力小于平均值,影響因素:角柱面積,框筒結(jié)構(gòu)高度,平面形狀。15.重型單層工業(yè)廠房柱間支撐作用形成縱向排架平面內(nèi)的幾何不變體系;抵御縱向平面排架內(nèi)的水平力,包括吊車縱向水平制動力和風荷載;可為柱子提供側(cè)向支撐點;廠房結(jié)構(gòu)安裝時,要先安裝支撐開間,使得搭建起來的部分結(jié)構(gòu)成為幾何不變體系。16.防止支撐屈曲鋼框架結(jié)構(gòu)中防屈曲構(gòu)件是怎么構(gòu)成的。他的工作性能怎樣。防屈曲構(gòu)件由核心單元和屈曲約束單元組陳。核心單元的中部為屈服段,采用一字形,十、工字形截面,屈曲約束單元的截面形式有:方管和圓管,核心的單元置于屈曲約束單元內(nèi)。在屈曲約束單元內(nèi),灌注砂裝或細石砼,使核心單元在受壓時不會整體失穩(wěn)而只能屈服。屈曲構(gòu)件在受壓和受拉時均能進入屈服消能,具有極佳的抗震性能。17.重型工業(yè)單層廠房在結(jié)構(gòu)體系布置時應控制哪些主要原則。滿意工藝和使用要求,確保結(jié)構(gòu)體系的殘破性和安全性,便于節(jié)約鋼材,縮短工期,降低綜合造價。18.多層鋼框架設(shè)計中對節(jié)點域做哪些考慮。多遇地震下的抗剪強度驗算,罕遇地震下保證節(jié)點域先屈服,節(jié)點板不能太厚,也不能太薄。7度以上設(shè)防。1鋼結(jié)構(gòu)對材料的要求較高的抗拉強度fu和屈服點fy較高的塑性和韌性良好的加工性能在一定異常情況下,適應低溫、高溫暖腐蝕行環(huán)境的能力2鋼材的力學(機械)性能(1)強度屈服強度fy——設(shè)計標準值(設(shè)計時可達的最大應力),與f的關(guān)系;抗拉強度fu——鋼材的最大應力強度,fu/fy為鋼材的強度安全儲備系數(shù)。理想彈塑性——工程設(shè)計時將鋼材的力學性能,假定為理想彈塑性體(2)塑性——材料發(fā)生塑性變形而不斷裂的性質(zhì)重要指標——好壞決定結(jié)構(gòu)安全可靠度,內(nèi)力重分布,保證塑性破壞,避免脆性破壞。用伸長率d衡量(3)韌性——鋼材在斷裂或塑變時吸收能量的能力用于表征鋼材抗沖擊荷載及動力荷載的能力,動力指標,是強度與塑性的綜合表現(xiàn)。用沖擊韌性衡量,分常溫與負溫要求。(4)冷彎性能——鋼材發(fā)生塑變時對產(chǎn)生裂紋的抵御能力是判別鋼材塑性及冶金質(zhì)量的綜合指標。(5)可焊性——鋼材在焊接過程中對產(chǎn)生裂紋或發(fā)生斷裂的抵御能力,以及焊接后具備良好性能的指標。通過焊接工藝實驗舉行評定主要影響成分:碳注:承重結(jié)構(gòu)的鋼材至少應保證抗拉強度、伸長率、屈服點三項指標滿意要求。3鋼材性能的影響因素(1)化學成分-C、S、P、Mn、Si(2)鋼材的硬化時效硬化:冷作(應變)硬化:應變時效硬化:(3)應力擴散與殘余應力-殘余應力的概念以及它的影響(4)溫度——正溫與負溫,熱塑現(xiàn)象、冷脆現(xiàn)象(5)荷載類型(6)復雜應力狀態(tài)-強度理論,同號應力,異號應力4鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式塑性破壞與脆性破壞影響脆性破壞的因素--化學成分、冶金質(zhì)量、溫度(低溫)、冷作硬化、時效、應力擴散、復雜應力。5鋼材的疲勞疲勞破壞的特征:脆性破壞。影響因素:構(gòu)件和銜接的構(gòu)造類型、循環(huán)次數(shù)、循環(huán)應力比、應力幅和殘余應力等6兩種極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài):采用荷載設(shè)計值正常使用極限狀態(tài):采用荷載標準值7鋼材的品種、牌號與挑選(1)品種碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235;低合金鋼Q345、Q390、Q420。(2)鋼牌號的表示主意-Q、屈服強度值、質(zhì)量等級(碳素鋼A~D,低合金鋼A~E),冶金脫氧主意(F、b、Z、TZ)(3)影響挑選的因素結(jié)構(gòu)的重要性(結(jié)構(gòu)的安全等級分一級(重要),二級(普通),三級(次要))、荷載情況(動、靜荷載)、銜接主意(Q235A不能用于焊接結(jié)構(gòu))、環(huán)境溫度。鋼結(jié)構(gòu)的銜接1鋼結(jié)構(gòu)的銜接主意與特點焊接銜接-對接焊縫,角焊縫螺栓銜接-普通螺栓,高強螺栓鉚釘銜接-已基本被高強螺栓代替2焊接主意及焊縫標注主意電弧焊(手工,自動埋弧以及氣體保護焊)、電阻焊和藹焊。手工電弧焊焊條應與焊件的金屬強度相適應:Q235—E43型系列焊條;Q345—E50型系列焊條;Q390—E55型系列焊條3焊接形式按焊件相對位置-平接(對接)、搭接以及垂直銜接。按施焊位置-俯焊(平焊)、橫焊、立焊以及仰焊。按截面構(gòu)造形式-對接焊縫及角焊縫4對接焊縫的構(gòu)造與計算(1)構(gòu)造破口形式;引、落弧板;變厚度與變寬度的銜接質(zhì)量等級與強度——一級綜合性能與母材相同;二級強度與母材相同;三級折減強度(2)計算當質(zhì)量為三級的受拉或無法采用引弧板的對接焊縫須計算強度5角焊縫的構(gòu)造與計算(1)構(gòu)造最大和最小角焊縫焊腳尺寸如何選取,為什么?最大和最小角焊縫的計算長度如何選取,為什么?(2)受力特性正面焊縫應力狀態(tài)復雜,但內(nèi)力分布勻稱,承載力高;側(cè)面焊縫應力狀態(tài)容易,但內(nèi)力分布不均,承載力低。破壞為45o喉部截面,設(shè)計時忽略余高。(3)角焊縫的計算6焊接殘余應力(1)焊接殘余應力的類型縱向焊接應力橫向焊接應力厚度方向的焊接應力(2)對結(jié)構(gòu)性能的影響不影響對靜力強度;降低構(gòu)件剛度;降低構(gòu)件穩(wěn)定性;降低構(gòu)件的疲勞強度;焊接應力導致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生低溫脆斷。7普通螺栓銜接構(gòu)造要求(1)銜接分類按加工精度分:精制(A、B級)及粗制(C級)按受力分:受剪和受拉受剪連采納力方向螺栓受力不均,一定長度時需折減。(2)構(gòu)造要求羅列應滿意施工、受力及構(gòu)造要求。螺栓羅列及距離要求(栓距、線距、邊距、端距)。(3)工作性能及極限狀態(tài)普通螺栓受剪時,從受力直至破壞經(jīng)歷四個階段,因為它允許接觸面滑動,以螺桿剪斷或孔壁受壓破壞的極限狀態(tài)作為設(shè)計準則受剪銜接的破壞形式及如何防止?受拉銜接以螺桿抗拉強度為承載力極限。8普通螺栓的計算(1)單個螺栓承載力(公式)受剪銜接受拉銜接拉剪共同作用(2)螺栓群銜接計算軸力或剪力作用彎矩軸力共同作用扭矩、軸力、剪力共同作用9高強度螺栓構(gòu)造(1)高強螺栓的受力性能與及承載力極限狀態(tài)按承載力極限狀態(tài)不同分摩擦型與承壓型兩種。工作性能:高強度螺栓在擰緊時,螺桿中產(chǎn)生了很大的預拉力,而被銜接板件間則產(chǎn)生很大的預壓力。連采納力后,因為接觸面上產(chǎn)生的摩擦力,能在相當大的荷載情況下阻止板件間的相對滑移。當外力超過了板間摩擦力后,板件間即產(chǎn)生相對滑動。高強度螺栓摩擦型銜接是以板件間浮上滑動為抗剪承載力極限狀態(tài);而承壓型是允許板件產(chǎn)生相對滑移后螺栓受力,最后以螺栓被剪斷或擠壓破壞為抗剪承載力極限狀態(tài)。(3)適用情況摩擦型承載力比承壓型小,變形也小,用于直接承受動載的情況。承壓型設(shè)計的變形較大,直接承受動荷不易采用。10高強度螺栓計算(1)摩擦型螺栓銜接計算抗剪銜接抗拉銜接(抗彎時旋轉(zhuǎn)中央在中排)拉剪共同作用(2)承壓型螺栓銜接計算計算主意同普通螺栓銜接,應注重抗剪承載力抗拉承載力拉剪共同作用鋼結(jié)構(gòu)具有哪些特點?鋼結(jié)構(gòu)的合理應用范圍是什么?鋼結(jié)構(gòu)對材料性能有哪些要求?鋼材的主要機械性能指標是什么?各由什么實驗得到?影響鋼材性能的主要因素是什么
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