钢构造上1.钢构造的极限状态分為承载能力极限状态和正常使用极限状态。2.钢材的三個重要力學性能指標為屈服點,抗拉强度,伸長率。3.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量开云网站 kaiyun网址的影响。4.钢构造是用钢板,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型钢钢构造特點:材料的强度高,塑性韧性好;材质均匀,和力學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。设计钢构造需处理两方面原因:构造和构件抗力;荷载施加于构造的效应5.构造用钢為何要选用塑性、韧性好的钢材?塑性好则构造破壞前变形比较明显從而可減少脆性破壞的危险性,并且塑性变形還能调整局部高峰应力,使之趋于平缓。韧性好表达在動荷载作用下破壞時要吸取较多的能量,同样也減少脆性破壞的危险程度6.用于钢构造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。壹般碳素构造钢Q235钢和低合金高强度钢Q345,Q390,Q4207.钢材的重要强度指標和变形性能都是根据原则试件壹次拉伸试验确定的。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异:残存应力的影响屈服點意义:作為构造计算中材料强度原则或材料抗力原则;形成理想弹塑性体的模型,為发展钢构造计算理论提供基础低碳钢和低合金钢有明显的屈服點和屈服平台,而热处理钢材没有,规定永久变形0.2%時的应力作為屈服點伸長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°,其表面及侧面無裂纹或分层则為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標。冲击韧性:韧性是钢材断裂時吸取机械能能力的量度9.钢是含碳量不不小于2%的铁碳合金,碳不小于2%则為铸铁碳素构造钢由纯铁,碳及杂质元素构成,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:开云官方 kaiyun官方网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,塑性变形後的钢材在重新加荷時将提高屈服點,同步減少塑性和韧性時效硬化:钢材紧随時间的增長而转脆;应变時效指应变硬化又加時效硬化。钢材對温度相称敏感,相比之下,低温性能更重要。随温度升高,壹般钢强度下降较快温度达600℃,其屈服强度仅為室温時的1/3左右,此時已不能承担荷载。弹性模量在500℃急剧下降,600℃為40%,250℃附近有兰脆現象11.疲劳破壞属于脆性破壞;疲劳断裂三阶段:裂纹的形成,裂纹缓慢发展,最终迅速断裂12.选择钢材時应考虑哪些原因?构造或构件的重要性;荷载性质(静载動载);连接措施(焊接铆接螺栓连接);工作条件(温度及腐蚀)。對于重要构造、直接承受動载的构造、处在低温条件下的构造及焊接构造,应选用质量较高的钢材。构造安全可靠,用材經济合理13.规范對轴心受力构件的强度计算,规定净截面的平均应力不应超過钢材的强度设计值。14.钢构造承载能力三個层次:截面承载能力(强度問題:材料强度,应力性质及其在截面分布),构件承载能力(整体刚度),构造承载能力(局部失稳)。15.轴心受力构件截面形式:热轧型钢截面,冷弯薄壁型钢截面,型钢和钢板连接成的组合截面對截面形式规定:能提供承载力所需的截面积,制作简便,便于和相邻构件连接,截面開展而壁厚较薄16.焊接梁截面延長度的变化方式:变化梁的高度;变化翼缘板面积来变化梁的截面(對于承受均部荷载或多种集中荷载的简支梁,约在距两端支座L/6处变化截面經济17.按强度条件选择梁截面:初选截面,满足抗弯条件选出經济合理的,梁跨度不大時与否有轧制型钢,截面较大時,选用由两块翼缘板和壹腹板构成的焊接截面(容許最大最小梁高度,經济梁高)。梁截面验算,包括弯曲正应力、剪应力、局部压应力和折算应力。设计梁截面時還需刚度验算,组合梁需板件局部稳定或屈曲後强度验算,整体失稳。19.几何缺陷(初始弯曲,初始偏心,板件的初始不平衡);力學缺陷(初始应力和力學参数的不均匀性)。残存应力是影响最大的力學缺陷,并不影响强度承载能力。几何缺陷实质上是以附加应力的形式促使刚度提前消失而減少稳定承载能力。稳定問題具有多样性,整体性,有关性影响轴心受压构件的整体稳定性重要原因:截面的纵向残存应力,构件初弯曲,荷载作用點的初偏心,构件的端部约束条件。焊接残存应力對构造的静力强度無影响,會減少构造的刚度。20.當缀条采用單角钢時,按轴心压杆验算其承载能力,但必须将设计强度按《钢构造规范》规定乘以折減系数,原因是偏心受压构件。截面無對称轴构件總是弯扭屈曲,不适宜用作轴心压杆。21.格构式:由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系构造,多作成桁架和格构柱。22.在弹性阶段,侧面角焊缝应力沿長度方向的分布為两頭大中间小23.當实腹梁腹板高厚比满足ywyfthf0時,為保证腹板的局部稳定应设置横向加劲肋和纵向加劲肋,必要時配置短加劲肋。對于ywfth/23580/0的梁,壹般应配置横向加劲肋并计算局部稳定。在梁的支座处和上翼缘有较大固定荷载设置支承加劲肋。ywfth/23580/0時,無局部压应力不设加劲肋,有局部压应力按构造在腹板上配横向加劲肋。腹板加劲肋构造规定:在腹板两侧成對配置對仅受静荷载或较小動载可單侧配置。梁受固定集中荷载作用,當局部压应力不能满足规定期,采用在集中荷载作用处设加劲肋是较合理的措施。24.承受静力荷载或间接承受動力荷载的工字形截面压弯构件的强度计算公式中,截面塑性发展系数γx=1.05、γy=1.2。箱形截面γx=γy=1.05。需计算疲劳的梁γx=γy=1。25.壹宽度為b、厚度為t的钢板上有壹直径為d0的孔,则钢板的净截面面积為bt—dt26.国標规定Q235钢的屈服點不低于235N/mm。27.壹般螺栓连接抗剪時是依托孔壁承压和栓杆抗剪来传力。28.有侧移的單层钢框架,采用等截面柱,柱与基础固接,与横梁铰接,框架平面内柱的计算長度系数μ是2。摇摆柱的计算長度取几何長度即μ是1。轴心受压柱两端固定0.5;壹端固定壹端铰支0.7;两端铰支1;壹端固定壹端無转 動自由侧移1;壹端固定壹端自由2;壹端铰支壹端無转動侧移2 29.除了钢材的性能和多种力學指標,在钢构造的制造和使用中,還也許受到的影响的 原因有: 冷加工硬化,温度影响,应力集中。 30.试验证明,钢材的疲劳强度重要与构造状况、应力幅和循环荷载反复次数有关,而 与 钢材的强度并無明显关系。 31.钢构造是由钢板,型钢通過必要的连接构成构件,各构件再通過壹定的安装连接而 形成整体构造。连接部位具足够的强度,刚度,延性。 32.钢构造连接措施:焊接,铆接,壹般螺栓连接,高强度螺栓连接。 高强度螺栓抗剪连接分為摩擦型连接和承压型连接 33.焊接优缺陷:既省工又不減损钢材截面,构造简朴,焊缝连接密封性好构造刚度 大,残存应力残存变形矫正费工,局部裂缝壹經发生易扩展到整体,冷脆問題突出 焊缝缺陷:裂纹,气孔,烧穿,未焊透 34.施焊条件差的高空安装焊缝,强度设计值应乘以折減系数0.9。 35.焊缝连接形式按被连接构件间的相對位置分為平接,撘接,T 形连接,角接。 焊缝形式:對接焊缝(對接正焊缝,對接斜焊缝)和角焊缝(正面角焊缝,侧面角 焊缝) 焊缝按施焊位置:俯焊,立焊,横焊,仰焊 断续焊缝间断距离L 在受压构件不不小于15t,受拉30t,t 為较薄的。 36.焊缝符号由指导线和表达焊缝截面形状的基本符号构成。 37.撘接连接不能只用壹条正面角焊缝传力,并且搭接長度不得不不小于焊件较小厚度 的5 倍,同步不得不不小于25mm 38.螺栓连接的破壞状况:螺栓杆剪断,孔壁挤压,钢板被拉断,钢板剪断,螺栓弯 曲。 39.焊缝群在扭矩作用下抗剪计算基本假定:被连接构件在扭矩作用下绕焊缝有效截面 形心旋转,焊缝有效截面任壹點的应力方向垂直于该點与形心的连线,其受力大小 与其至焊缝群形心的距离成正比,力的方向与其和焊缝群形心的连线. 什么是构造的壹阶分析和二阶分析? 构造在荷载作用下必然有变形。當变形和构件的几何尺寸相比微局限性道時,内力 分析按构造的原始位形進行,即忽视变形的影响。称為壹阶分析;當构造的变形影 响不再可以被忽视,考虑变形影响的内力分析称為二阶分析,属于几何非线.延性破壞和脆性破壞的含义? 超過屈服點即有明显塑性变形产生的构件,當到达抗拉强度時将在很大变形的状况 断裂,称為延性破壞。由于破壞前有很明显的变形,并有较長的变形持续時间,便 于发現和补救。与此相反,當没有塑性变形或只有很小塑性变形時即发生的破壞, 是材料的脆性破壞。 42.等稳定的原则是什么? 含义壹:构件绕两個主轴的稳定性力争壹致,没有强轴和弱轴之分;含义二:构件 的整体屈曲应力与构成板件的局部屈曲应力力争壹致,即局部和整体的稳定性壹 致。 43.实际工程中,梁满足哪些规定可以不必计算梁的整体稳定性。 (1)有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接,能制止梁受压翼缘的侧向位移 時; (2)H 型钢或工字形截面简支梁受压翼缘的自由長度与其宽度之比不超過规范规定限 值時。(3)箱形截面简支梁,其截面尺寸满足特定规定期。 44.格构式压弯构件為何不计算平面外的稳定性? 分格构式压弯构件平面外的稳定性在分肢验算時已得到保证。 45.交叉腹杆平面外的计算長度确实定与哪些原因有关? 与杆件内力性质(受拉、受压),大小及杆件断開状况有关。 46.減少焊接残存应力和焊接残存变形的措施? (1)采用合理的施焊次序;(2)施焊前給构件以壹种和焊接变形相反的预变形,使 构件在焊接後产生的焊接变形与之恰好抵消;(3)對于小尺寸焊件,在施焊前预 热,或施焊後回火,可消除焊接残存应力。 47.应力集中:在缺陷或截面变化处附近,应力线波折、密集、出現高峰应力的現象 48.梁丧失整体稳定性? 在梁的两端作用有弯矩 M x ,M x 為绕梁惯性矩较大主轴即 x 轴的弯矩。當 M x 较小 時,梁仅在弯矩作用平面内弯曲,但當 M x 逐渐增長,到达某壹数值時,梁将忽然 发生侧向弯曲和扭转,并丧失继续承载的能力。這种現象称為梁丧失整体稳定。 49.螺栓群在扭矩作用下抗剪计算時的假定? 被连接构件是刚性的,而螺栓则是弹性的;各螺栓绕螺栓群形心旋转,其受力大小与 其 至螺栓群形心的距离成正比,力的方向与其和螺栓群形心的连线.回答梁截面的强度和整体稳定验算,写出计算公式。 1.弯曲正压力 nx x x W M ≤f; 2.剪应力 w It VS ≤ v f 3.局部压应力 z w c l t F ≤f 4.折算应力 2 2 3 ≤1.1f 2 2 2 3 c c ≤β 1 f ;5 整体稳定性 x b x W M ≤f 51.简述支承加劲肋的稳定性计算? . 支承加劲肋按承受固定集中荷载或梁支座反力的轴心受压构件,计算其在腹板平面外的 稳定性。此受压构件的截面面积 A 包括加劲肋和加劲肋每侧 15t w 范围内的腹板面积, 计算長度近似地取為h 0 。 52.回答实腹式轴心压杆的计算环节。 1.先假定杆的長细比,查出對应的稳定系数,并算出對应于假定長细比的回转半径 / 0 l i 。2.按照整体稳定的规定算出所需要的截面面积 f N A / ,确定截面的高度 h 和宽度b。 3.先算出截面特性,按式 f N / ≤f 验算杆的整体稳定。