钢结构设计原理课件-第二章
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钢结构基本原理第一章概述1、钢结构设计是怎样确保结构安全、可靠、经济的?钢结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用,能够在设计使用年限内满足各项功能要求并且经济合理。
我国《建筑结构设计统一标准》规定,建筑结构必须满足安全性、适用性和耐久性的要求。
为使建筑物设计符合技术先进、经济合理、安全适用,确保质量的要求,建筑结构方案设计,包括结构选型设计占有重要的地位。
建筑结构方案设计和选型的构思是一项很细致的工作,其有充分考虑各种影响因素并进行全面综合分析,才能做出优化的方案选择。
结构选型应综合考虑建筑对使用空间的要求、结构的合理几何体型、建筑结构材料的种类、结构设计理论的差异、经挤因素等多种影响因素。
4、钢材脆性破坏和塑性破坏的原因、现象及后果是什么?原因:塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构件可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度后才发生,破坏前构件产生较大的塑性变形;脆性破坏前塑性变形很小,甚至没有塑性变形,计算应力可能小于钢材的屈服点,断裂从应力集中处开始。
现象:塑性破坏加载后有较大变形,因此破坏前有预兆,断裂时断口呈纤维状,色泽发暗。
脆性破坏加载后,无明显变形,因此破坏前无预兆,断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状。
后果:脆性破坏危险性大。
塑性破坏可以及时采取措施予以补救,危险性相对于脆性破坏稍小。
7、钢材为什么会发生疲劳破坏?如何验算疲劳强度?钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续重复荷载循环下不断扩展至断裂的脆性破坏。
第二章钢结构的连接1、钢结构有哪些连接方法?各有什么特点?答:钢结构常用的连接方法有:焊缝连接、螺栓连接、铆接;焊缝连接:属刚接(可以承受弯矩),除了直接承受动力荷载的结构中、超低温状态下,均可采用焊缝连接。
螺栓连接:属铰接(弯矩为零)一般情况下均可使用;特点是现场作业快,容易拆除,维修方便;铆接:当结构受力较小的情况下使用;2、焊缝的连接形式有哪些?简述各种连接形式的适用范围。
1. 受剪栓钉连接中,被连板件不容许相对滑动的连接是()普通螺栓连接摩擦型高强度螺栓连接承压型高强度螺栓连接铆顶连接本题分值: 5.0用户未作答标准答案:摩擦型高强度螺栓连接2. 为了提高梁的整体稳定性,()是最经济有效的办法增大截面增加侧向支撑点设置横向加劲肋改变翼缘的厚度本题分值: 5.0用户未作答标准答案:增加侧向支撑点3. 下列截面中,抗扭刚度最大的截面形式是()工字型截面T型截面H型截面箱型截面本题分值: 5.0用户未作答标准答案:箱型截面4. 轴心受压钢构件(如工字形截面)翼缘和腹板的宽厚比验算时,公式中的长细比取截面两主轴方向较大者是因为()这样更为安全这样更为经济这样更容易通过材料力学公式中总体稳定由较大长细比方向控制本题分值: 5.0用户未作答标准答案:材料力学公式中总体稳定由较大长细比方向控制5. 一般常用的低碳钢含碳量不超过()%0.250.300.350.40本题分值: 5.0用户未作答标准答案:0.25二判断题1. 全截面屈服准则是指以构件截面塑性受力阶段极限状态作为强度计算的承载能力极限状态,此时,构件在轴力和弯矩共同作用下形成塑性铰错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对2. 钢和混凝土的组合结构广泛应用于高层建筑、大跨桥梁、工业厂房和地铁站台柱错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对3. 支撑的连接可采用焊缝或高强度螺栓错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对4. 吊车梁在支座处的横向加劲肋应在腹板两侧成对布置,并与梁上下翼缘刨平顶紧错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对5. 阶形柱变截面处是上、下段柱连接和支承吊车梁的重要部位,必须具有足够的强度和刚度错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对6. 变化梁的截面应尽量不使梁的构造过于复杂,过多增加制作费用错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对7. 实际轴心受压构件的各种缺陷在理论分析时,只考虑残余应力和初弯矩两个最主要的影响因素错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对8. 对于高强度螺栓,可以认为中和轴在螺栓群的形心轴上,最外排螺栓受力最大错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对9. 当作用在梁上的剪力未通过剪力中心时梁不仅产生弯曲变形,还将绕剪力中心扭转,会产生翘曲错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对10. 强度验算包括:正应力和剪应力错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:错11. 实腹式轴心受压构件在弯曲屈曲时,剪切变形影响很小,对构建临界力的降低不到1%,可以忽略不计错对本题分值: 5.0用户未作答标准答案:对12. 焊接组合梁翼缘板与腹板的连接焊缝(侧焊缝)的长度不受60hf的限制。
北京交通大学本科生课程-《钢结构设计原理》钢结构设计原理Theory of steel structures design李 波北京交通大学土建学院北京交通大学本科生课程-《钢结构设计原理》第一章 绪论1.1钢结构的特点钢结构有何特点(优点、缺点)?塑性、韧性是衡量那方面的性能?1.2钢结构的设计方法承载能力极限状态、正常使用极限状态1.3钢结构的应用与发展钢材的重量与强度值比小于混凝土等其他材料北京交通大学本科生课程-《钢结构设计原理》第二章 钢结构的材料2.1钢结构对材料的要求结构钢所应具备的条件?规范推荐采用的钢号2.2钢材的破坏形式塑性破坏、脆性破坏的特点2.3钢材的主要性能结构工程师检验钢材的性能指标有哪些--屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性北京交通大学本科生课程-《钢结构设计原理》第二章 钢结构的材料2.4钢材性能影响因素化学成分对钢材性能的影响(碳、硫、磷、氧、氮、硅、锰)、冷脆、热脆钢材变脆的因素有哪些?2.5复杂应力作用下钢材的屈服折算应力、抗剪设计强度与抗拉设计强度的关系2.6钢材的疲劳应力幅、应力循环特征2.7钢材的种类与规格角钢(L125X100X8)、H型钢(H300X150X6X10)北京交通大学本科生课程-《钢结构设计原理》第三章 钢结构的连接3.1钢结构的连接方法连接的种类、焊缝连接的种类、对接焊缝的种类、螺栓连接的种类、高强螺栓连接的种类3.2焊接方法和焊缝连接形式焊条的选用、焊缝的质量检验方法有哪些?3.3角焊缝的构造与计算规定最大、最小焊缝高度的原因侧面角焊缝最大计算长度是多少?为什么?端面角焊缝与侧面角焊缝的特点角焊缝的计算北京交通大学本科生课程-《钢结构设计原理》第三章 钢结构的连接3.4对接焊缝的构造与计算对接焊缝的计算3.5焊接应力与焊接变形焊接残余应力对结构静力强度的影响3.6螺栓连接的构造北京交通大学本科生课程-《钢结构设计原理》第三章 钢结构的连接3.7普通螺栓连接的工作性能和计算普通螺栓的计算3.8高强螺栓连接的工作性能与计算摩擦性高强螺栓与承压性高强螺栓高强螺栓的计算3.9混合连接北京交通大学本科生课程-《钢结构设计原理》焊缝连接计算-容易出现的问题a 、受力分析不正确;判断受力类型:剪力、轴力、弯矩(M )、扭矩(T ),简化到焊缝形心处?b 、套用公式不对;角焊缝公式:对接焊缝公式:wff f f f ≤+22)/(τβσwt f 1.132121≤+τσ北京交通大学本科生课程-《钢结构设计原理》焊缝连接计算-容易出现的问题c 、计算复杂焊缝群几何特性,如形心等:看材料力学课本;d 、单位不统一;e 、构造要求不满足;f 、h f 和h e 的区别。