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1、精品钢结构复习资料第一部分 简答题1、钢材的破坏形式有哪些？为什么要防止脆性破坏？如何防止脆性破坏？ 答：钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。 防止原因：脆性破坏没有明显的预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构 件的断裂常常引起 整个结构塌毁，危及生命和财产安全，后果严重。防止措施：合理设计。构造力求合理，使其能均匀、连续地传递应力，避免构件截面的剧烈变化；正确制造。尽量避免材料出现应变硬化，正确选择焊接工艺，保证 焊缝质量；正确使用。不任意超负荷使用结构，及时油漆防腐，冬季停产检修时应注 意保暖。2 、 钢结构对材料有什么要求？答：（ 1 ）较高的抗拉强度fu 和屈服点fyofu 是衡
2、量钢材经过较大变形后的抗拉能力， 直接反映钢材内部组织的优劣，fu提高可以增加结构的安全保障；fy是衡量结构承载能力的指标，fy高可以减轻结构自重，节省造价。（ 2）较高的塑性和韧性。塑性和韧性好可以使结构在静荷载和动荷载作用下有足够的应变能力， 可以减轻结构脆性破坏的倾向，可以通过较大的塑性变形可以调整局部 应力，同时还具有较好的抵抗重复荷载作用 的能力。（ 3）良好的工艺性能。包括冷加工、热加工和焊接性能。这有利于将钢材加工成各种形式的结构，并不致因加工而对结构的强度、塑性、韧性等造成较大的不利影响。（ 4）具有适应低温、高温的能力以及在腐蚀性环境中工作的能力。3、 普通螺栓可以分为哪几类
3、？何为抗剪螺栓？抗剪螺栓有哪几种破坏形式？破坏原因 是什么？如何预防？welcome答：普通螺栓可以分为只受剪力、只受拉力以及同时受剪力和拉力三种形式。抗剪螺栓是指在力的作用下，连接的板件有相对滑移的运动趋势，且螺栓承受垂直螺栓杆的力的螺栓破坏形式破坏原因解决方法螺栓杆被剪坏螺栓杆直径较小，板件较厚bd2 b计算单栓抗剪承载力：Nv； nvfvb4孔壁挤压破坏螺栓杆直径较大，板件较薄计算单栓承压承载力：Ncb d t fd板件被拉断板件净截面被螺栓孔削弱太多净截面验算：NfAn板件端部被剪坏端距太小螺栓间距不小于2d。螺栓杆弯曲破坏螺栓杆过长螺栓间距不大于5d4、影响梁整体稳定性的因素有哪些？
4、如何提高梁的整体稳定性？答：影响因素：梁的侧向抗弯刚度 Ely和抗扭刚度Git;梁的支座情况；荷载作用种类；荷载作用位置；受压翼缘的自由长度11。提图措施：增加受压翼缘的宽度，增大 ly；在受压翼缘设置侧向支撑，减小 li5、轴心受压实腹柱设计。答：（1 ）截面设计假定柱的长细比入（=50? 100 ,计算长度小时取小值，反之取大值）系数0求出需要的截面面积A : A求出两个主轴所需要的回转半径1 _1 oxoylx由截面面积和回转半径初步确定截面尺寸k0.43ly0.24精品（2）截面验算 强度验算。仅截面有削弱时验算：整体稳定性验算。 局部稳定性验算。限制板间的宽厚比，热轧型钢截面可不进行
5、验算。 刚度验算。限制构件的长细比弘ax 入。6、轴心受压格构柱设计。答：（1 ）选择构件的截面形式和缀材形式。根据使用要求、计算长度和轴心压力大小确定截面形式；中小型柱采用缀板柱，大型柱采用缀条柱。（2）按对实轴（y-y轴）的整体稳定性选择柱的截面 假定柱的长细比 入y （入y=50? 100 ,计算长度小时取小值，反之取大值），查得稳定系数0y求出需要的截面面积 A : A求出回转半径:.loyi y由截面面积和回转半径查型钢装,确定截面尺寸。验算对实轴的整体稳定性。yA（3）由（等稳定性原则 d= Ay）,按对实轴（x-x轴）的整体稳定性确定肢间距。 计算对虚轴的长细比2缀条柱：假定一个
6、节间内两侧斜缀条的面积之和缀板柱：假定A （约为 5 A 且小于 40） , 则Al x27 计算对虚轴的回转半径： ixxwelcome2精品计算缀材方向的宽度：bwelcome0.44 验算对虚轴的稳定性。（4）刚度验算柱子整体：入y X ,Xox 入。分肢稳定:（缀条柱）入10.7 Zmax ,（缀板柱）入1 0.5 Amax且不大于40。（5）缀材设计横向剪力：VAf 85.235缀条设计：斜缀条轴心力 NiVi缀板设计：剪力T 丫止，弯矩 anM cos Vili7、型钢梁设计答：（1）求解梁的内力。设计荷载下的M max 及 Vmax（不含自重）。（2 ）估算梁的截面模量。W匹（整
7、体稳定有保证）x fWx -（整体b f稳定没有保证）。（3）查型钢表，确定截面尺寸 （4）截面验算强度验算。抗弯强度：MxxVnxf ;抗剪强度:max V Sfv （型钢梁在剪力较大且截面有削弱时验算）;局部承压强度:w1 z劲肋时验算）；折算强度:c 3i2ifI tw（集中荷载未设支承加Mx整体稳定性验算。f 0bWx刚度验算8、组合梁设计答：(1 )截面选择截面高度。由建筑高度确定容许最大高度 hmax,由刚度条件确定容许最小高度hmin,由经济条件确定经济高度hS,故梁高 :hminh hs hmax腹板厚度。tw走，且为2mm的倍数。-且为10mm数，厚度3Wx1,Af宽度bfh
8、w t h ，-Af .t且为2mm首数。bf(2)截面验算强度验算。抗弯强度Mx芒fv ；局部承压maxxVnx强度:c -Ftwl zf;折算强度: 整体稳定性验算。如b0.6时应进行一次折算、 局部稳定验算。受压翼缘：限制宽厚比；腹板：设置加劲肋 ，刚度验算。9、实腹式压弯构件的设计。答：(1 )截面选择选定截面形式。根据构建承受的轴力 N、弯矩M和构件的计算长度初步确定截面尺寸(2)截面验算强度验算。 NfAnxWnx无截面削弱且N、可不必进行强度验算。整体稳定性验算。弯矩作用平面内：T形截面还应验算WX的取值与整体稳定验算的取值相同而等效弯矩系数为mxM xNxWx(1-0.81xN
9、ExmxMxxW( 1-1.25)I EX1.0 时,txMxbWx中小型弯矩作用平面外： 局部稳定性验算。限制构件翼缘和腹板的宽厚比 刚度验算。限制构件的长细比弘ax 入。10、格构式压弯构件设计。答：(1 )截面选择选择构件的截面形式和缀材形式。根据使用要求、计算长度和轴心压力大小确定截面形式;柱采用缀板柱，大型柱采用缀条柱。根据构建承受的轴力 N弯矩M和构件的计算长度初步确定截面尺寸及缀材尺(2)截面验算(弯矩绕虚轴作用)强度验算。NR,An MxfxVnxNmx Mx整体稳定性验算。fxA Wx ( 1- x )Nexy2 M 分肢稳定性计算。分肢1 : Ni N - ，分肢 2: N
10、2=N-N i。a a缀条柱应按轴心压杆进行计算，分肢的计算长度，在缀材平面内取缀条体系的节间 长度，在缀条平面外取整个构件两侧向支撑点间的距离；缀板柱除考虑轴心力外，还应 考虑由剪力作用引起的局部弯矩，并按实腹式压弯构件验算单肢稳定性。Af i1-f 缀材计算。应取构件实际剪力和 Vy 中的较大值进行计算。85 Y 235 局部稳定验算。限制板件的宽厚比和高厚比，只有组合结构才进行验算。 刚度验算。限制构件的长细比石ax 入。第二部分知识点梳理1、 结构设计的准则：结构由各种荷载产生的效应不大于结构的抗力或规定限制。2、 极限状态：结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能
11、要求。结构的极限状态可以分为承载能力极限状态 （设计值）和正常使用极限状态（标准值）。3、 结构的功能函数=抗力- 荷载效应。4、 结构可靠度：结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。5、 我国现用的钢结构设计方法：以概率论为基础的极限状态设计方法。6、 结构重要性系数：一级1.1 ，二级 1.0 ，三级 0,9 ; 永久荷载分项系数：对结构承载能力不利时取1.2 ，对结构承载能力有利取1.0 ; 可变荷载分项系数：对结构承载能力不利时取1.4 （楼面活载大于 4KN/m 2时取 1.3 ） , 对结构承载能力有利取0 ; 偶然 荷载作用的代表值不乘分项系数。7、 钢材抗剪强度=抗
12、压强度 =0.58 抗拉强度。8、 钢材受拉五阶段：弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段、强化阶段、颈缩阶段。9、 钢材塑性性能由伸长率表示，且&大于血 。10、 、冷弯性能是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质量的综合性指标。11、韧性是钢材抵抗冲击荷载能力，钢材强度提高，韧性降低代表钢材趋于脆性。12、建筑用钢含碳量不应超过0.22% ，焊接结构钢中不应超过0.20% 。13、钢材按浇注方式可分为：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。14、钢材在循环荷载作用下最小应力与最大应力之比用应力比p 标示 P=0 为脉冲循环， P =-1 为完全对称循环， p 在 0 和-1 之间为不完全对称循环
13、。最大应力与最小 应力之差为应力幅。15、 、钢结构的连接方式有焊缝连接、螺栓连接和铆钉链接。16、 、螺栓分为普通螺栓和高强螺栓。普通螺栓分为 A 级、 B 级（精制螺栓， 5.6 和 8.8 级，螺栓孔径比螺栓直径大 0.3? 0.5mm ）和C级（粗制螺栓，5.6级和8.8级，螺 栓孔径比螺栓直径大1.53mm）;高强螺栓分为摩擦型（承受动载，螺栓孔径比螺栓直径大1.5? 2mm）和承压型（承受静载和间接承受动载，螺栓孔径比螺栓直径大 1? 1.5mm）分为8.8级和10.9级。以4.6级为例，4表示螺栓 抗拉强度小于400N/mm2， 6 标示屈强比（屈服强度与抗拉强度之比）为 0.6
14、 。17、 焊条与焊件应保证强度相等， 若不相等，以较低者为准。 Q235-E43 ， Q345-E50 ， Q390- E55 ， Q400-E55 。18、 焊缝形式可分为：对接焊缝（正对接、斜对接、 T 形对接）和角焊缝（正面对接、侧面对接、斜对接） 。19、 、焊缝检查分为外观检查和内部缺陷检查。20、焊缝符号由基本符号与指引线（横线和带箭头的斜线）组成。21 、侧面角焊缝（焊缝长度与力的方向平行）主要承受剪应力，应力沿焊缝长度方 向呈两端大中间小 的状态，且焊缝越长，应力分布越不均匀。22、正面角焊缝（焊缝长度与力的方向垂直）同时承受正应力和剪应力，焊根处容易产生应力集中1.2t 薄
15、 （肢背）23、焊脚尺寸：hfma t （ t 6mm, 肢尖）t （1 2） （ t 6mm,肢尖）1.5 . t 厚 （手工焊）1.5 . t 厚-1 （埋弧自动焊）1.5. t 厚 1 （ T 型连接单面角焊缝）t （ t 4mm ）60h f -静载或间接动载24、焊缝长度：lw l 2hfmax40h f - 动载lw i 8hf和 40mm w minI25、焊缝搭接要求：焊脚尺寸不应小于两焊缝间的距离；两侧面角焊缝的距离不应大于16倍较薄焊件的厚度或190mm不满足时应加正面角焊缝或加梢焊或电焊灯；角焊缝端部在构件转角处时，应做长度为2hf 的绕角焊，且转角处必须施焊26、当焊件
16、的宽度不同或厚度在一侧相差4mmz上时，应设置坡度不大于的斜角，直接承受动载时，不大于 1:4 。27、较薄焊件的厚度小于6mm （手工焊）或10mm （埋弧焊）可不采用坡口，用直边缝。28、 斜对接焊缝tan 03x时，取x=0 （当x3y时，取y=0 ）贝心lwtN1Tx 先，N1TxN1FN 篇1.1 ftw 或 fcw123123 12121.1 ftw 或 fcw1.1ftw 或 fcw2、螺栓抗拉(1 )轴心受拉:NbNt(3 )NiMyi2y小偏心：叠加后全部螺栓受拉maxNe%2yiN, NminNeyi2yi大偏心：端板底部出现受拉区，取中和轴位于最下排螺栓处NtNeyi2y
17、i2 2NvNt若有承托，承托与翼缘处角焊缝题型四高强螺栓连接计算(4)剪力和拉力共同作用Nb (防止孔壁承压破坏)1.251.35N1 w he1、摩擦型(1 )抗剪计算轴心力作用N bn 寸，N：0.9nf PNvNA、净截面验算：孔前传力 50% 一AnB、毛截面验算：弯矩和剪力共同作用：同普通螺栓(2 )抗拉计算Nix2 NlTyNiy 2Nb轴心力作用：n弯矩作用：中和轴与螺栓群形心轴重合NiMy i2yibNt偏心拉力作用：NiMyi b2Ntyi(3)拉力剪力共同作用Nv(4)拉力、剪力和弯矩共同作用Nyi 2 Nb, NviNNti2、承压型(1 )抗剪计算轴心力作用Nbnv-A-w No d tNmin min4，轴心力和扭矩作用TN 2TF 2bJNix Nix Niy N iyNmin(2 )抗拉计算NvN viyibNtNvNN binmin轴心力作用：n Ntb0.8PNt偏心拉力作用：NiN My i2 Ntb n yi(3)同时受拉受剪n2Ny iNviNtiNviNti2,bi, NviyiNb1 N VNti.2