钢结构复习资料
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钢结构复习资料钢结构复习资料1.残余应力和残余应变是焊接的一大(缺点)。
2.钢结构施工前的准备工作包括(审查图纸、详图设计、材料准备)。
3.钢梁按截面形式可分为(型钢梁)和(组合梁)两大类。
4.计算屋架杆件内力时,假定各节点(均为铰接),轴向力可根据计算简图采用图解法和数解法(节点法或截面法)5.焊接过程是一个不均匀加热和(冷却)的过程。
5.(钢屋盖)通常由屋面板、屋架和支撑三部分组成。
6.钢屋架杆件的设计内容主要有:选择杆件(截面形式);计算杆件内力;根据强度、刚度、稳定性和构造要求确定杆件截面尺寸。
7.钢结构工程施工质量验收应在施工单位(自检合格)的基础上,按分部工程(子分部)、分项工程、检验批三个层次进行。
8.钢结构安装准备工作是(技术)准备和(施工现场各项)准备两大内容。
9.钢构件制作工厂实现高效、正确加工的同时得出必要信息的准备工作是(放样)。
10.钢结构加工的特点是(标准严、要求精度高、效率高)、可实现机械化、自动化。
11.使用高强螺栓作连接节点处的钢材表面加工叫(摩擦面处理)。
12.空间网架结构安装有(六)种安装方法。
13.钢结构分项工程按照主要工种、材料、施工工艺等共划分为(10)个分项。
14.钢结构的优点是:自重轻,(塑性、韧性)好,工作可靠,工业化生产程度高,环保性能好,可重复使用,可节约能源,能制成不渗漏的密闭结构,耐热性能好。
15.国家规定厚度小于16mm的Q235、Q345、Q390钢的屈服强度的最低限值分别为fy=(235、345、390)MPa。
16.钢材有两种破坏形式:塑性破坏和(脆性)破坏17.在放样时,直接在钢材上计入加工、拼装、焊接等工作中必需信息的工序叫(划线)。
18.钢结构涂装有(九)条注意事项。
19.连接设计应符合(安全)可靠、节约材料、构造简单、施工方便等原则。
20.轴力受力构件的截面形式一般分为(实腹式型钢)截面和(格构式组合)截面两类。
21.在钢结构施工质量验收过程中,施工单位对(施工质量)负责,监理工程师或建设单位项目负责人对(检查验收结果)负责。
钢结构复习资料总章:先懂得各种构件和连接的可能破坏方式和工作性能,然后掌握设计规范规定的计算方法。
第一章1、钢结构的特点:①强度高,重量轻。
②质地均匀,各向同性,抗震能力好。
③施工质量好,且工期短。
④密封性好。
⑤用螺栓连接的钢结构,可装拆,适于移动性结构⑥抗震性好⑤用螺栓连接的钢结构,可拆装,适用于移动性结构。
钢结构的缺点:①耐腐蚀性差②耐热但不耐火③存在稳定性问题④会产生脆性破坏3、钢结构的应用:①重型工业厂房②高层房屋钢结构③大跨度结构④高耸结构⑤因运输条件不利或施工期要求尽量缩短或施工现场场地受到限制等原因采用钢结构⑥密封性要求较高的板壳结构⑦需经常拆装和移动的各类起重运输设备和钻探设备第二章钢材的力学性能指标:屈服强度f y,抗拉强度f u,伸长率δ,冷弯性能,冲击韧性1、结构钢的主要机械性能①强度:fy 强度设计标准值,设计依据;fu钢材的最大承载强度。
②塑性:钢材产生塑性变形而不发生脆性断裂的能力,便于内力重分布,吸收能量。
③冷弯性能:在冷加工过程中产生塑性变形时,对产生裂纹的敏感性,是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。
④韧性-冲击韧性:钢材在一定温度下塑变及断裂过程中吸收能量的能力,用于表征钢材承受动力荷载的能力(动力指标),按常温(20°)、零温(0°)、负温(-20°、-40°)区分。
⑤可焊性:表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能力-不产生裂纹,焊缝影响区材性满足有关要求。
2、试验(1)拉伸试验:①弹性变形阶段σ与ε成正比,符合胡克定律,为一条直线,为比例极限。
②弹塑性变形阶段曲线开始偏离直线,到达屈服点后荷载不增加而变形持续加大,发生了塑性流动,曲线接近一水平线,屈服点fy。
③塑性变形阶段曲线接近一水平线④应变硬化阶段曲线继续上升,即在增加应力情况下应变持续加大,但斜率逐渐减小。
⑤颈缩阶段试件发生颈缩,曲线开始下降,直到试件被拉断,最高点抗拉强度fu。
钢结构复习资料1. 基础知识钢结构是一种主要使用钢材构成的建筑结构,具有高强度、高刚度、重量轻、工期短、可再利用等优点。
常用的钢材包括低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢等。
钢结构建筑的设计、施工、验收、维护需符合国家标准和规范的要求。
2. 材料特性低碳钢:塑性变形能力好,易于焊接和成型,但强度较低,适用于一些轻负荷的结构。
中碳钢:强度和硬度较高,但塑性差,易开裂,适用于一些负荷稍重的结构。
高碳钢:强度和硬度都非常高,但塑性差,易疲劳开裂,主要用于工具和刃具等。
合金钢:添加了一些合金元素,如铬、钼、镍等,提高了钢的性能,适用于高温、高压、高强度的工程。
3. 钢结构的形式常见的钢结构形式包括框架结构、筒体结构、网壳结构、悬索结构等。
框架结构是最常见的一种钢结构,通常应用于建筑物的柱、梁、框架和屋面等。
筒体结构则通常应用于高层建筑、厂房和水利工程等。
网壳结构则是一种轻质、高刚度、空间形态多样的新型结构。
悬索结构则常用于大跨度桥梁和建筑物的顶部等。
4. 钢结构的设计和施工钢结构的设计通常要考虑结构的承载能力、刚度、稳定性以及抗震、防火等特性。
施工时应注意施工安全、钢材加工应符合要求、焊接质量要可靠,防止钢结构受到过度的变形和损伤。
5. 钢结构的结构计算钢结构的结构计算通常会考虑荷载、支座、连接和材料等因素。
计算时应先确定结构的节点位置和节点数目,然后进行构件选型和设计,并进行静力计算、动力计算、疲劳寿命计算等。
6. 钢结构的检测和维护钢结构建筑经过一定时间的使用后,可能会出现一些问题,如腐蚀、疲劳、变形等。
因此,钢结构的检测和维护非常重要,可采用无损检测、结构健康监测等技术手段,及时发现和解决问题,保证结构的正常使用和寿命。
7. 钢结构的应用领域钢结构应用于各行各业,在建筑、电力、交通、石油、化工、航天等领域均有广泛应用。
常见的应用包括建筑物、大跨度桥梁、高速公路、立交桥、航空场、船舶等。
以上是钢结构复习资料的基本内容,希望能对学习和应用钢结构的人员有所帮助。
一、填空题1. 钢结构计算的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。
2. 钢结构具有轻质高强、材质均匀,韧性和塑性良好、装配程度高,施工周期短、密闭性好、耐热不耐火和易锈蚀等特点。
3. 钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。
4. 影响钢材性能的主要因素有化学成分、冶炼,浇注,轧制、钢材硬化、温度、应力集中、残余应力、重复荷载作用和钢材缺陷。
5. 影响钢材疲劳的主要因素有应力集中、应力幅(对焊接结构)或应力比(对非焊接结构)、应力循环次数6. 建筑钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、和冷弯性能。
7. 钢结构的连接方法有焊接连接、铆钉连接和螺栓连接。
8. 角焊缝的计算长度不得小于8hf,也不得小于40mm。
侧面角焊缝承受静载时,其计算长度不宜大于60 hf。
9.普通螺栓抗剪连接中,其破坏有五种可能的形式,即螺栓剪坏、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部钢板被剪坏和螺栓弯曲破坏。
10. 高强度螺栓预拉力设计值与螺栓材质和螺栓有效面积有关。
11. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。
与残余应力、初弯曲和初偏心和长细比有关。
12. 轴心受压构件的稳定系数13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘和增加侧向支承点。
14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离和梁端支承条件。
15.焊接组合工字梁,翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比的方法来保证,而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。
二、问答题1.钢结构具有哪些特点?答:钢结构具有的特点:○1钢材强度高,结构重量轻○2钢材内部组织比较均匀,有良好的塑性和韧性○3钢结构装配化程度高,施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的结构○5钢结构耐热,但不耐火○6钢结构易锈蚀,维护费用大。
2.钢结构的合理应用范围是什么?答:钢结构的合理应用范围:○1重型厂房结构○2大跨度房屋的屋盖结构○3高层及多层建筑○4轻型钢结构○5塔桅结构○6板壳结构○7桥梁结构○8移动式结构3.钢结构对材料性能有哪些要求?答:钢结构对材料性能的要求:○1较高的抗拉强度fu和屈服点fy○2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能○3良好的加工性能4.钢材的主要机械性能指标是什么?各由什么试验得到?答:钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。
钢结构复习要点
钢结构的设计方法
钢结构的特点
机械性能指标 如冲击韧性表征钢材的何种性能
焊条的选择原则
理解各种焊脚尺寸的意义
钢材牌号表示方法
缀条式格构柱的缀条设计方法
格构柱设置横隔的目的
设计强度的折减
轴压柱脚设计中采用锚栓的目的
从受力机理理解各种加劲肋的设置
实腹式压弯构件的屈曲形式
局部稳定的验算
梁整体稳定承载力的理解
理解轴心受力构件和受弯构件的正常使用极限状态计算
掌握从强度和稳定两个方面来计算轴心受力的承载力,公式4.1及4.24
掌握压弯构件平面内稳定承载力的计算 公式6.7,
1、钢结构用钢材机械性能指标有哪些?承重结构钢材应保证哪些指标合要求?
2、格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比?写出换算长细比的公式。
3、为什么要规定螺栓排列的最大和最小间距?
4、影响梁的整体稳定的主要因素有哪些?
1、试验算如图所示一受斜拉力kN F 80=(设计值)作用的普通C 级螺栓的强度。
螺栓M20,钢材Q235,22/305,/130mm N f mm N f b c b v ==。
3
2、试验算图示简支梁的整体稳定性。
已知作用在梁跨中的荷载设计值F=500kN ,
忽略梁自重产生的内力,采用Q235钢材,f y =235N/mm 2,。
0 填空1.在拟定实际轴心压杆的稳定承载力,应考虑构件的初始缺点。
初始缺点是指初弯曲、荷载偏心、残存应力。
2.钢构造中采用的多个板材和型钢,都是通过多次辊扎形成的,薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点高。
3.受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为弯曲屈曲、侧扭屈曲。
4.钢梁进行刚度检算时,按构造的正常使用极限状态计算,荷载应按原则值计算;进行强度稳定检算时,按构造承载能力极限状态计算,荷载应按设计值计算。
5.双轴对称截面抱负轴心压杆失稳重要有两种形式弯曲屈曲和扭转屈曲;单轴对称截面的实腹式轴心压杆绕其非对称轴失稳是弯曲屈曲,而绕其对称轴失稳是弯扭屈曲。
6.对焊接板梁强度计算,除进行抗弯强度、抗剪强度计算外,还应检算局部稳定和整体稳定。
7.焊接组合梁截面高度h 根据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素拟定。
8.螺栓连接中,沿受力方向规定螺栓端距不不大于2d,是为了避免构件受剪破坏;规定螺栓夹紧长度不超出螺栓杆的5 倍,为了避免板材弯曲变形。
9.受静力荷载作用的受弯杆件强度计算中采用了截面塑性发展系数,目的是考虑部分截面塑性。
10.某钢种牌号为Q235-A,其中A 的含义是质量较差,某型钢符号为∠110*10,其表达的含义为边长*厚度。
11.格构式轴心压杆中,对绕虚轴(x 轴)整体稳定检算时应考虑剪切变形影响,加大细长比。
12.钢梁在承受固定位置集中荷载或支座反力处设立支撑加筋肋,支撑加筋肋的端部承压及其与腹板的连接计算等需要单独计算。
13.建筑用钢材应含有良好的机械性能和加工性能,现在我国和世界上大多数国家,在钢材中重要采用碳素构造钢和低合金构造钢中少数几个钢材。
14.钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58 倍。
15.使钢材热脆的化学元素是O、S,使钢材冷脆的化学元素是N、P。
16 为化简计算,规范对重级工作制吊车梁和重级、中级制吊车衍架的变幅疲劳折算为等效常幅疲劳计算,等效应力幅σc采用潜在效应的等效系数αf和设计应力谱中的最大应力幅(Δσ)max 的乘积来表达。
1.厂房横向框架的柱脚一般与基础刚结,而柱顶可分为铰接和刚结两类。
2.作用在横向框架上的荷载可分为永久荷载和可变荷载两种。
永久荷载有:屋盖系统、柱、吊车系统、墙架、墙板及设备管道等的自重。
可变荷载有:风荷载、雪荷载、积灰荷载、屋面均布活荷载、吊车荷载、地震荷载等。
3.框架柱按结构形式可分为等截面柱、阶形柱和分离式柱三大类。
分离式柱由支撑屋盖结构的屋盖肢和支承吊车梁或吊车桁架的吊车肢所组成,屋盖肢承受屋面荷载、风荷载及吊车水平荷载,按压弯构件设计。
5.柱间支撑由两部分组成:在吊车梁以上的部分称为上层支撑,吊车梁以下部分称为下层支撑。
上层柱间支撑分为两层,第一层在屋架端部高度范围内属于屋盖垂直支撑,第二层在屋架下弦至吊车梁上翼缘范围内。
6.柱间支撑按结构形式可分为十字交叉式、八字式、门架式等。
屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。
7.屋盖支撑系统可分为:横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆。
8.系杆可分为刚性系杆(既能受拉也能受压)和柔性系杆(只能受拉)两种。
屋盖支撑受力较小,截面尺寸一般由杆件容许长细比和构造要求决定。
通常将斜腹杆视为柔性杆件,只能受拉,不能受压。
9.当节点荷载引起的局部弯矩采用简化计算时,上弦杆的局部弯矩可近似地采用:端节间的正弯矩取0.8Mo,其他节间的正弯矩和节点负弯矩(包括屋脊节点)取0.6Mo,M0为将相应弦杆节点作为单跨简支梁求得的最大弯矩。
10.杆件的计算长度:对于弦杆,在桁架平面内取L,在桁架平面外取L1,斜平面上不存在;对于腹杆,支座斜杆和支座竖杆在所有平面上都取L,其他腹杆在桁架平面内取0.8L,在桁架平面外取L,在斜平面取0.9L。
注:L 为构件的几何长度;L1为桁架弦杆侧向支撑点间的距离。
11.双角钢杆件的填板宽度一般取50~80mm,填板的长度:对T形截面应比角钢肢伸出10-20mm,对十字形截面则从角钢肢尖缩进10-15mm,以便施焊。
填板的间距对压杆L1≤40i,拉杆L1≤80i。
一、钢结构的特点:1、材料强度高、强重比大;塑性、韧性好。
2、材质均匀,符合力学假定,安全可靠度高。
3、工厂化生产,工业化程度高,施工速度快。
4、钢结构耐热不耐火;易锈蚀,耐腐性差。
二、钢结构的应用:1、重型结构及大跨度建筑结构。
2、多层、高层及超高层建筑结构。
3、塔桅等高耸结构。
4、钢-混凝土组合结构。
三、钢结构的设计方法(极限状态设计法):1、承载能力极限状态设计法2、正常使用极限状态设计法四、钢材的主要力学性能:强度:屈服强度fy 为设计依据,抗拉强度fu为安全储备、塑性:伸长率δ、断面收缩率Ψ衡量、冲击韧性:钢材承受动力荷载的能力、冷弯性能:是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标、可焊性、Z向性能。
五. 钢材性能要求:1较高的强度和屈服点,2足够的变形能力(较好的塑性和韧性),3良好的加工性能,4对环境的良好适应性。
六.钢材的破坏形式:塑性破坏:破坏时有很大的塑性变形。
脆性破坏:破坏突然、几乎不出现塑性变形,原因:1、钢材质量差2、结构、构件的构造不当3、制造安装质量差4、结构受较大动力荷载。
*****疲劳:在循环荷载(连续反复荷载)作用下,经过有限次循环,钢材发生破坏的现象,称之为疲劳。
O钢材疲劳破坏的影响因素:1应力幅(即最大应力和最小应力的差值)2反复荷载引起的应力种类(拉、压应力、剪应力等)3应力循环形式4应力循环次数5应力集中程度及残余应力. 疲劳计算的条件:直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接,且当应力变化循环次数超过5万次。
影响钢材力学性能的六个因素:1化学成分:(1碳(C):钢材强度的主要来源,随其含量增加,强度增加,塑性降低,可焊性降低,抗腐蚀性降低。
一般控制在0.22%以下,在0.2%以下时,可焊性良好。
2.硫(S):有害元素,热脆性。
不得超过0.05%。
3.磷(P):有害元素,冷脆性。
抗腐蚀能力略有提高,可焊性降低。
不得超过0.045%。
4.锰(Mn):合金元素。
钢结构复习资料一、钢结构概述1、钢结构是指用钢材料组成的结构,主要指以钢材为主,由钢柱、钢梁、钢架等构件组成的结构。
2、钢结构的特点:强度高、自重轻、构造精密、安装方便、耐久性好。
3、钢结构的应用范围:主要用于大型厂房、场馆、超高层建筑、桥梁、高速公路等。
二、钢结构的材料1、钢材的种类:碳素钢、合金钢。
2、钢材的力学性能:抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧性。
3、钢材的工艺性能:可焊性、可加工性。
4、钢材的质量控制:化学成分分析、力学性能试验、金相组织检验。
三、钢结构的设计与计算1、结构设计的基本原则:安全、适用、经济、美观。
2、结构设计的内容:荷载分析、结构计算、节点设计。
3、结构设计的基本步骤:方案设计→初步设计→详细设计→施工图设计。
4、结构分析方法:力法、位移法、能量法。
5、节点设计方法:焊接节点、螺栓连接节点、铆钉连接节点。
四、钢结构的制造与安装1、钢结构制造的基本步骤:材料准备→加工制作→焊接→检验。
2、钢结构安装的基本步骤:基础准备→构件吊装→连接固定→调整验收。
3、钢结构施工质量控制:原材料质量、加工精度、焊接质量、安装精度。
4、钢结构施工安全控制:高处作业安全、吊装作业安全、焊接作业安全。
五、钢结构的维护与检修1、钢结构防腐措施:涂装防腐涂料、阴极保护等。
2、钢结构防火措施:喷涂防火涂料、空心钢填充珍珠岩等。
3、钢结构检修周期:一般每年一次,重要结构每年至少两次。
钢结构设计原理复习资料一、钢结构设计的基本原则1、安全性原则:钢结构设计应始终以安全为首要考虑因素,确保结构在正常运营状态下不出现危险情况,即使在突发事件发生时也能保持一定的稳定性。
2、经济性原则:在满足安全性和功能性的前提下,钢结构设计应尽可能地降低成本,提高经济效益。
3、功能性原则:钢结构设计应满足建筑物的使用功能和业主的需求,确保结构在使用过程中具有良好的工作性能。
4、环保性原则:钢结构设计应尽量减少对环境的影响,采用环保材料和节能技术,降低能耗和碳排放。
A.钢结构的特点1.材料强度高、质量轻2.钢材的塑性和韧性好3.工业化程度高4.钢材具有可焊接性5.密封性好B.钢结构的缺点1.耐热性较好、耐火性差2.耐腐蚀性差C.钢结构的应用1.重型工业厂房的承重骨架和吊车梁2.大跨度建筑的屋盖结构3.高耸结构4.多、高层建筑结构5.大跨度桥梁结构6.大型容器和大直径管道7.移动式结构8.可拆卸、搬移的结构9.轻钢型结构10.其他建筑物 D .极限状态包括承载能力极限状态和正常使用的极限状态。
E.对应于结构或构件达到最大承载力或出现不适于继续承载的变形有倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形。
F.钢结构的可靠性是指经济、安全、适用和耐久。
G.用作钢结构的钢材必须具有下列性质:1.较高的强度 2.足够的变形能力3.良好的加工性能结构钢材的主要力学性能:强度 .塑性冲击韧性.冷弯性能.可焊性钢材.Z 向收缩率强度是材料受力时抵抗破坏的能力。
对于某一低碳钢进行加载,则包含的阶段有弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段、强化阶段和颈缩阶段y f ——是设计强度;u f ——是安全储备 随荷载的增加σ缓慢增大,但ε增加较快。
伸长率 %100001⨯-=l l l δ 伸长率越大,刚才塑性越好。
断面收缩率 %100010⨯-=A A A ψ 收缩率越大,刚才塑性越好冲击韧性是钢材的一种动力性指标。
它是指钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收机械能的一种能力,冲击韧性除和钢材的质量密切相关外,还与钢材的轧制方向有关。
冷弯性能是衡量钢材塑性变形能力的一项指标。
当刚才的厚度大于40毫米时,或承受沿板厚方向的拉力作用时,容易发生层状撕裂现象。
对于厚钢板,为防止层状撕裂的发生,需对其Z 向性能提出要求。
Z 向断面收缩率大于20%的钢板,其层状撕裂一般可以避免;当Z 向断面收缩率小于20%时,则有可能发生层状撕裂。
无明显屈服点钢材的确定方法:设计时取相当于残余变形为0.2%时所对应的应力作为屈服点——条件屈服点,此时2.0f f y =(屈服强度),最高点仍为f u ——极限强度。
钢结构复习资料1.钢材的三项主要力学性能指标。
2.实腹式轴心受拉构件计算的内容。
3.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力,《钢结构设计规范》采用的准则。
4.两端铰接的理想轴心受压构件,当截面形式为双轴对称十字形时,在轴心压力作用下构件破坏形式。
5.为提高轴心受压构件的整体稳定,在构件截面面积不变的情况下,构件截面的形式应如何?6.轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于什么?7.在焊接组合梁的设计中,腹板厚度要求。
8.焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的。
9.梁的支承加劲肋应设置在什么位置?10.梁上作用较大固定集中荷载时,其作用点处应作何处理?11.实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算的内容。
12.计算格构式压弯构件的缀材时,剪力应如何选取?13.单轴对称截面的压弯构件,一般宜使弯矩绕()轴作用14.实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的主要是考虑截面塑性发展对承载力的影响15.在结构设计中,失效概率与可靠指标的关系。
16.计算轴心压杆时需要满足什么要求。
17.在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中,轴力项分母里的是什么?18.构件的长细比是什么?19.轴心受压构件,应进行什么验算。
20.轴心受压构件整体失稳的形式。
21.实际轴心受压构件临界力低于理想轴心受压构件临界力的主要原因?22.计算双肢格构式轴心受压构件绕虚轴x轴弯曲的整体稳定时,其轴心受压整体稳定系数应如何确定。
23.工字形梁弯矩和剪力都较大的截面中,除了要验算正应力和剪应力外,还要在正应力和剪应力都较大处验算什么应力?24.梁腹板中,设置( )加劲肋对防止剪力引起的局部失稳有效,设置( )加劲肋对防止弯曲应力引起的局部失稳有效。
25.焊接组合梁截面高度的确定应考虑三种参考高度是什么?26.屋架的外形应考虑在制造简单的条件下尽量与什么接近,使弦杆的内力差别较小。
27.钢屋盖的刚度和空间整体性是由什么保证的?28.设计采用大型屋面板的铰支承梯形钢屋架下弦杆截面时,如节间距离为l,则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取多少?1.下列各项,( )不属于结构的承载能力极限状态范畴。
一、绪论、钢材及设计方法1.相对于混凝土和砖石材料,钢材的密度较大,但为什么说钢结构的自重较轻?答:钢材与混凝土、砖石材料相比,虽然钢材的重力密度大,但是它的强度和弹性模量及强度与重力密度之比要高得多。
在同样的受力条件下,钢结构构件的截面积要小得多,材料用量少。
自重=材料重量/单位强度Q235 γ/f =7.85(t/m3)/215MPa=0.0365C20 γ/f =2.4(t/m3)/20MPa=0.12柏木γ/f =0.6(t/m3)/53.3MPa=0.01132.钢材强度设计值f的取值依据,为什么是屈服强度f y,而不是抗拉强度f u?答:因为σ达到fy后进入塑性变形阶段,钢材暂时不能承受更大的荷载,且伴随产生很大不可逆的变形,在工程设计中,需要的不只是不破坏,关键是能正常使用。
发生塑性变形后会影响构件及结构的正常使用,因此,取屈服强度不取抗拉强度。
fy 为强度计算依据, fu 为材料的强度储备。
3.通过单向拉伸静力试验,可以得到钢材的哪些力学指标?其中哪三项是最重要的基本力学性能指标?答:强度指标塑形指标弹性极限弹性模量比例极限断面收缩率伸长率拉伸强度屈服点屈服强度结构钢的三项基本力学性能(1)钢材的屈服强度f y(2)抗拉强度fu(3)伸长率δ4.镇定钢与沸腾钢主要区别是什么?答:脱氧方法不同。
沸腾钢:在钢水中加入弱脱氧剂锰铁进行脱氧。
塑性、冲击韧性和可焊性较差,易发生时效硬化、材质变脆承受。
静载的水上结构可选用沸腾钢。
镇静钢: 在钢液中加入适量的强脱氧剂硅和锰等,进行较彻底的脱氧。
组织紧密均匀,强度、冲击韧性、可焊性、抗蚀性等都较高,冷脆性较好;适用于低温以及承受动荷载的焊接结构和重要结构。
5.同种钢号薄钢板的强度、塑性、韧性等力学性能为什么比厚钢板高?答:钢材的轧制能使金属的晶粒弯细,并消除显微组织的缺陷,也可使浇筑时形成的气孔,裂纹和疏松,在高温和压力的作用下焊合,并使组织密实。
钢结构工程的优点:轻质高强,塑韧性好,材质均匀,制造简单,密封性和气密性好:耐腐蚀性差,耐高温性差,低温脆性。
普通螺栓靠杆件抗剪和孔壁承压传递剪力,可重复使用,高强螺栓靠施加预拉力和摩擦力传递外力,用于永久连接。
承压型与摩擦型的区别摩擦型高强螺栓是依据被连接件之间的摩擦力传递外力,当监理等于摩擦力时,极为摩擦型高强螺栓连接的设计极限荷载。
此时联众的杆件不会发生相对滑移,螺栓杆不受剪,螺栓孔壁不承压。
承压型高强螺栓与普通螺栓类似,剪力可以超过摩擦力,此时被连接构件之间会发生相对滑移,螺栓杆与孔壁接触,连接依靠摩擦力与螺栓杆的剪切、承压共同传力。
焊条的选择依据酸性焊条(J422-GB-E4303):焊接工艺性能较好,但焊缝的力学性能,特别是冲击韧度较差,适用于一般低碳钢和强度较低的低合金结构钢的焊接,是应用最广的焊条。
碱性焊条(J426-E4316;J427-E4315;J506-E5016;J507-E5015):具有良好的抗裂性和力学性能,但工艺性能较差,主要用于重要结构(如锅炉、压力容器和合金结构钢等)的焊接。
焊接的种类1、平接;2、搭接;3、T形连接;4、角接5、焊钉;6、槽焊常见的焊接缺陷及描述(1)未焊透:母体金属接头处中间(X坡口)或根部(V、U坡口)的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。
未焊透降低了焊接接头的机械强度,在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点,在焊接件承受载荷时容易导致开裂。
(2)未熔合:固体金属与填充金属之间(焊道与母材之间),或者填充金属之间(多道焊时的焊道之间或焊层之间)局部未完全熔化结合,或者在点焊(电阻焊)时母材与母材之间未完全熔合在一起,有时也常伴有夹渣存在。
(3)气孔:在熔化焊接过程中,焊缝金属内的气体或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙,视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔(包括蜂窝状气孔)等,特别是在电弧焊中,由于冶金过程进行时间很短,熔池金属很快凝固,冶金过程中产生的气体、液态金属吸收的气体,或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体,甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等,这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。
尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大,但是它破坏了焊缝金属的致密性,减少了焊缝金属的有效截面积,从而导致焊缝的强度降低。
(4)夹渣与夹杂物:熔化焊接时的冶金反应产物,例如非金属杂质(氧化物、硫化物等)以及熔渣,由于焊接时未能逸出,或者多道焊接时清渣不干净,以至残留在焊缝金属内,称为夹渣或夹杂物。
视其形态可分为点状和条状,其外形通常是不规则的,其位置可能在焊缝与母材交界处,也可能存在于焊缝内。
(5)裂纹:焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
a.热裂纹产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中b冷裂纹是焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹(6)咬边与烧穿:这类缺陷属于焊缝的外部缺陷。
当母体金属熔化过度时造成的穿透(穿孔)即为烧穿。
在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强也会造成熔敷金属与母体金属的过渡区形成凹陷,即是咬边。
(7)焊瘤:焊缝根部的局部突出,这是焊接时因液态金属下坠形成的金属瘤。
焊瘤下常会有未焊透缺陷存在,这是必须注意的。
无损检测的种类超声波探伤射线探伤磁粉探伤零部件加工准备工作--矫正--放样--切割--弯曲--制孔--组装--焊接--检测--除锈--涂装型材的矫正方法手工矫正,火焰矫正,高频热点矫正,机械矫正常见的除锈方法的使用范围机械除锈:喷砂:钢板,钢管,型钢,及各种钢制件弹丸:零部件,整体除锈抛丸:化学除锈:酸洗:去除氧化皮,腐蚀物碱洗:去除油污常见的起重设备:固定:门式起重机,桥式起重机,塔式起重机流动:履带起重机,汽车起重机履带吊与汽车吊的优缺点:吊车的选择依据:1)结构的跨度、高度、构件重量和吊装工程量等;2)施工现场条件;3)本企业和本地区现有起重设备状况;4)工期要求;5)施工成本要求。
起重机事故原因:1、起重机本身质量(或保养不当);2、起重量超重;3、地基条件不满足或汽车吊起重机支撑不平;4、操作人员主观问题。
常用的吊装方法:1节间吊装法 2分件吊装法 3综合吊装法网架的结构形式网架按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架网架的支撑形式1)点支撑2)周边支撑3)点支撑与周边支撑相结合4)两边支撑和三边支撑等网架的连接焊接螺栓连接网架的安装方法1高空散装法螺栓连接节点的各类网架2分条或分块安装法两向正交、正放四角锥、正放抽空四角锥等3高空滑移法正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放等4整体提升法周边支撑及多点支撑网架5整体吊装法各种类型6整体顶升法支点较少的多点支撑网架管桁架的结构形式据外形:三角形、梯形、平行弦、拱型据腹杆形式:芬克式、人字式、豪式、再分式、交叉式据受力特性和杆件分布:平面桁架结构、空间桁架结构据连接构件的不同截面:C-C型桁架:主管和支管均为圆形相贯,相贯线为空间马鞍形曲线R-R型桁架:主管和支管均为方钢管或矩形管相贯R-C型桁架:矩形截面主管与圆形截面支管直接相贯焊接据桁架的外形:直线型管桁架、曲线形管桁架相贯线放样1平行线展开法基本原理:将构件表面看作是由无数条相互平行的竖线组成,取两两相邻素线及其两端线所围成的微小面积作为平面。
2三角形展开法基本原理:将构件表面分割成若干个小三角形后求出各个三角形每边的实长,并把他们的实形依次画在平面上,以此求的展开图。
3放射线展开法一.钢结构施工的优点。
1施工周期短2可回收3自重比较小4质量有保证5延性好二.钢材的牌号由代表屈服点的Q、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四个部分组成。
三.钢材的种类1按冶炼方法,可分为氧气转炉钢、平炉钢和电炉钢。
2按脱氧方法,分为沸腾钢、镀锌钢和特种镇静钢。
3按成型方法,分为轧制钢(热轧、冷轧)、锻钢、铸钢。
四.常用钢表示方法1.角钢L80*50*6 等边角钢L80*6 2.工字钢I32a I后加截面高度厘米数3.H型钢H*B*t1*t2 4.槽钢(30a 5.钢管%271*5 外径*厚度6.冷弯薄壁型钢长边*短边*卷边*型厚五.钢材的连接形式1焊缝连接2铆钉连接3螺栓连接六.普通螺栓和高强螺栓的区别普通螺栓通常采用Q235钢材制成,安装时用普通扳手拧紧。
高强螺栓则用高强度钢材冷热处理制成,用能控制螺栓杆的力矩拉力的特制扳手拧紧到预定的拉力值。
七.承压型高强螺栓与摩擦型高强螺栓的区别摩擦型,连接件间的剪力完全靠摩擦力传递,以剪力等于摩擦力为设计极限状态,连接件不允许相互滑动,其变形小、承载力小。
承压型,传力特征与普通螺栓类似,剪力可能超过摩擦力,以此被连接构件之间将发生相对滑移,螺栓杆与孔壁接触,连接依靠摩擦力和螺栓杆的剪切、承压共同传力。
(不适合受动荷载的连接)八.螺栓的受力分析无无无九.普通螺栓计算长度M16 L=t1+t2+25+c M20 L=t1+t2+29.7+c 高强螺栓M16 L=t1+t2+20.9+c M20 L=t1+t2+24.7+c 十.焊条的选择依据焊条的选用应与焊件的钢材强度和性能相适应十一.焊条的种类焊条分为碳钢焊条和低合金钢焊条十二.常用钢材对应选择什么焊条Q235钢用E43型焊条,Q345钢用E50型,Q390和Q420用E55型,不同强度钢材连接时用低强度钢材相适应的焊接材料十三.各种焊条焊接性能的区别E表示焊条,前两位数字表示焊接熔敷金属或对接焊缝的抗拉强度,第三位表示适宜的焊接位置,第三、四组合起来表示焊接电流和药皮类型。
十四.常见焊接缺陷的种类及描述1焊条电弧焊,生产效率低,劳动强度大,焊接质量取决与焊工的技术水平2.自动(半自动)埋弧焊,对焊件边缘的装配精度要求比焊条电弧焊高3.气体保护焊,不适应于野外或有风的地方。
十五.无损检测的种类及比率1.射线检验借助射线(X射线、r射线或高能射线等)的穿透作用检查焊缝的内部缺陷,通常用照相法2.超声波检验利用频率20000Hz以上超声波的反射,探测焊缝内部缺陷的位置、种类和大小。
十六.零部件加工程序放样、号料—切割—制孔—组装—矫正—表面处理十七.如何提材料计划钢结构安装前应进行图样会审,在会审前施工单位应熟悉并掌握设计文件内容,发现设计中影响构件安装的问题,并查看与其他专业工程配合不适宜的方面。
十八.型材矫正方法1机械矫正2手动矫正3火焰矫正十九.常见除锈方法及各种除锈方法的使用范围钢结构表面除锈方法根据要求不同科采用手工和动力工具除锈、喷射或抛射除锈、火焰除锈等主要方法。
二十.常见的起重设备1塔式起重机2履带式起重机3汽车式起重机二十一.履带吊与汽车吊的优缺点1履带式起重机的起重量一般较大,工作稳定性好,操作灵活,使用方便,在其工作范围内可载荷行驶作业,对施工场地要求不严;但其行驶速度慢,自重大,对路面有破坏性。
2汽车式起重机动性能好,运行速度快,对路面破坏性小;但不能负荷行驶,吊重物时必须支腿,对工作场地要求较高。
二十二.吊车的选择依据1施工成本2工期3本企业和本地区现有起重状况4结构的跨度、高度,构件重量和吊装工程量5施工现场条件二十三.起重机事故的原因内因和人为失误二十四.常用的吊装方法1分件安装法2节间安装法3综合安装法二十五.柱子矫正的方法1钢柱的校正应先校正偏差大的一面,后校正偏差小的一面,如两个面偏差数字相近,则应先校正小面,后校正大面。
二十六.钢丝绳长度计算P破=500d2 (P)=P破%修/K 二十七.网架的结构形式1平面桁架系2四角椎体3三角锥二十八.网架的支撑形式1双层网架是由上弦、下弦和腹杆组成2三层网架由上弦、中弦、下弦、上腹杆和下腹杆组成。
二十九.网架的连接由多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构。