2013钢结构期末复习资料

第一章 绪 论

1、钢结构的概念。

用型钢或钢板或钢索制成基本构件，根据使用要求，通过焊接或螺栓连接等方法，按照一定规律组成的承载结构

2，钢结构的特点和运用。

特点：1、钢结构的材料强度高，自重较轻 2、钢结构工作的可靠性较高

3、抗振性、抗冲击性好 4、制造工业化程度高，能准确快速装配 5、密封性能好

6、易腐蚀, 7、耐热，但耐火性差, 8、低温时脆性增大

运用：1、大跨度结构 2、高层建筑 3、工业建筑 4、轻型结构 5、高耸结构

6、活动式结构 7、可拆除、搬移的结构 8、容器与大直径管道

9、抗震要求较高的工程结构 10、其他综合应用

第二章 钢结构的材料和计算方法

1、钢结构的主要性能和评定指标。

1、力学性能

（1）抗拉性能 （2）硬度 （3）冲击韧性 （4）耐疲劳性

2、工艺性能

（1）冶弯性能 （2）焊接性能

2、影响钢材性能的主要因素。

一、化学成分 二、况炼、浇注和轧制 三、复杂应力和应力集中

四、钢材硬化 五、温度

3、什么是钢材的疲劳？疲劳破坏是一种什么形式的破坏？什么情况下可以不必验算钢材的疲劳？

在钢结构中，由于长期承受连续的重复载荷作用而突然发生脆性断裂成为钢材的疲劳。

是突然性的脆性断裂，且塑形变形小。

在全压应力（不出现拉应力）循环中，或者应力循环次数未达到相应值时可不验算。

4、常用钢材的钢号和轧成钢材的规格。

Q235钢;

1、钢板：“━”宽度×厚度×长度mm 2、角钢:∠ 肢宽×壁厚mm

3、工字钢:I高度cm 4、H 型钢:H 高度×宽度mm 5、槽钢:[ 高度cm 6、钢管: φ外径×厚度mm 7、压型钢板:YX 波高H×波距S×覆盖宽度B(mm)

5、钢结构的计算方法有哪些？有何异同？以及各自的适用范围是什么？

概率：概率极限状态设计方法、容许应力计算方法

相异：1、概率极限状态设计法是建立在概率统计的基础上，容许应力计算法是建立在半概率、半经验的基础上；2、概率极限状态设计法中采用了不同的分项系数和组合系数，容许应力计算法中采用了一个定值的安全系数和调整系数；3、在计算承载能力极限状态时，概率极限状态设计法采用的是荷载的设计值，容许应力计算法采用的是荷载的标准值；

相同：两种方法在计算正常极限状态时采用的都是荷载的标准值。

适用范围：概率极限状态设计法适用于民用建筑等陆上钢结极，容许应力计算法适用于水工、海工等水下钢结极；

第三章 钢结构的连接

1、钢结构常用的连接方法和各自的优缺点。

1、焊接

优点：不削弱截面，无需拼接板，密封性能好，结极简单，制造方便，便于实现自动化操作。

缺点：形成热影响区，存在焊接缺陷，影响连接区域的材质和连接质量。

2、螺栓连接

优点：安装方便，特别适合于工地安装和需拆卸结极的连接。

缺点：需在极件上开孔、对孔，削弱极件截面和增加制造、安装的工作量，并且连接时需要拼接板，钢材耗费量大。

2、对接焊缝和角焊缝的特点、构造、计算方法。

1、对接焊缝

焊缝强度由焊缝质量和主体钢材强度决定

（1）抗压强度fcw、抗剪强度fvw 与主体钢材强度f 、fv 一致

（2）抗拉、抗弯强度ftw

Ⅰ、Ⅱ级焊缝：ftw = f

Ⅲ级焊缝：ftw ≈ 0.85 f

2、角焊缝

应力分布极为复杂，焊缝强度由抗剪能力最低的平均剪应力决定，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度采用统一的设计强度ffw 。

3、角焊缝计算公式22()fwffff的应用。

课本P51，大伙自己去看看哈，我也不知道怎么形容了 热动一班学习资料

第3页，共5页

4、普通螺栓和高强螺栓的工作原理、构造、计算方法。

太复杂了，大家去看书吧，我就不摘录了，P61~P75

第四章 钢 梁

1、钢梁的塑性发展理论，以及采用塑性理论时的限制条件。

进入塑形阶段后，随着载荷的增大，塑性区向内部扩展到整个截面，塑性变形急剧发展，并形成塑性铰，达到承载能力的极限。

不可采用条件：（1）直接承受动载的梁 （2）采用容许应力法计算

（3）受压翼缘的自由外伸宽度b 与其厚度t1 的比值：>13

2、单向弯曲和双向弯曲钢梁的强度计算。

单向弯曲=

双向弯曲=

工字形=1.05， =1.2，其余见P146表5-4

3、钢梁丧失整体稳定的原因，主要影响因素和提高整体稳定的措施，以及不验算钢梁整体稳定的特殊情况。

受压翼缘发生侧向失稳

取决于受压翼缘的自由长度L1 和受压翼缘的宽度b1

通过设置纵向支撑来减小受压翼缘的自由长度l1 和加大受压翼缘的宽度b1

不验算条件：（1）有刚性面板或钢梁与受压翼缘相连

（2）工字形截面简支梁的受压翼缘的自由长度l1与其宽度b1的比值不超过规定值

4、钢梁丧失局部稳定的原因，主要影响因素和提高局部稳定的措施。对于组合梁腹板的局部稳定，在跨中和靠近支承端分别采用不同加劲肋的原因是什么？ 薄板（如较宽或高薄的翼缘、腹板）在发生强度破坏或丧失整体稳定之前，压应力或剪应力达到临界应力而失去稳定，钢板会突然偏离原来的平面位置，而发生显著的波形屈曲的现象

（1）增加板厚

（2）设加劲肋A.横向加劲肋：梁端部，较大剪应力B纵向加劲肋：梁中部，较大弯应力

5、轧成梁和组合梁的设计步骤和方法。

对于这种题，我只想说，请放弃它！（此处答案省略500字），课本上P86等

6、如何确定组合梁的最小梁高、经济梁高、建筑梁高？

按刚度要求的最小梁高hmin,充分利用钢材强度σ=f 或[σ]，同时正好满足刚度条件ω/L = [ω/L]

等截面梁的经济梁高hec=3.1W 0.4cm变翼缘梁的经济梁高hec=2.8W 0.4cm、

建筑梁高hmax设计时梁高宜选取比经济梁高hec小10 % ~ 20% ，并应大于按刚度要求的hmin ，小于建筑结构要求的最大梁高hmax。

第五章 钢柱与钢压杆

1、理想轴心压杆与实际轴心压杆有何区别？在实际轴心压杆的稳定计算中是怎样考虑这些因素的？

实际压杆的工作性能存在初始缺陷：初偏心、初弯矩、残余应力、材质不均匀,

采取提高安全系数和用压溃理论代替压曲理论

2、轴心受压格构式构件对实轴和对虚轴的稳定计算有何不同？

（1）对实轴y 的稳定性相当于实腹式受压构件，只考虑了弯矩对临界力的作用

（2）对虚轴x 的稳定性，由于剪切变形较大，须考虑弯矩和剪力对临界力的作用

4、格构式受压构件的缀条和缀板的作用。

保证将各单肢连成整体共同工作

5、压弯构件的类型有哪些？以及压弯构件与考虑初偏心的轴心受力构件在受力和稳定上有何不同？

类型：（a）偏心受压 （b）轴心压力+端弯矩 （c）轴心压力+横向荷载

相异点：（1）弯矩和压力都是主要的荷载

（2）构件可能在弯矩作用平面内、弯矩作用平面外（侧向）发生失稳现象

第七章 平面钢闸门

1、平面钢闸门与弧形钢闸门有何特点？分别适用于什么地方？

平面闸门的特点： 热动一班学习资料

第5页，共5页

（1）门叶结构简单、传力直接 （2）所需的闸墩长度较短，但闸墩厚度较大

（3）门槽附近的水流会出现空蚀现象 （4）门槽内需埋设较多的埋件

（5）启闭机吨位较大 （6）工作桥的高度较高 （7）门叶的抗振能力较差

弧形闸门的特点：

（1）门叶为复杂的空间结构、有较长的传力支臂 （2）所需的闸墩长度较长

（3）不需布置门槽，闸墩厚度较小，孔口水流条件较好，闸室内埋件少，安装工作量较少 （4）有较大的启闭力臂，启闭机吨位相对较小

（5）工作桥的高度较平门的低 （6）在动水中启闭，门叶的抗振能力较高

前者适用于流量不大，水头不高的孔口，后者适用于流量大、水头高的孔口

2、平面钢闸门的组成及各构件的作用。闸门在挡水时如何通过这些构件将水压力传递到闸墩？

（一）门叶结构：1、面板 2、梁格 3、空间连接系4、行走支承 5、吊具 6、止水

（二）埋件 （三）启闭机械 （作用和受力见课本P194~196）

3、梁格的布置原则和方法。

（1）水平次梁：上疏下密，0.4 ~ 1.2 m （2）竖直次梁：等间距布置，1~2m

（3）边梁：布置在闸门两侧，支承主梁、水平次梁、门背连接系，布置行走支承和吊耳 A. 单腹式B. 双腹式

4、面板兼作梁系的上翼缘的有效宽度是如何考虑的？

（1）以有效宽度受压时不失稳为限制条件B≤ bl+2C；C= 30 t（Q235）；C= 25 t（Q345）（2）考虑面板应力分布不均匀的折算有效跨度（3）有效宽度取（1）（2）的较小值

5、水平次梁、竖直次梁、主梁、边梁承受的荷载和计算简图。（略）

6、闸门在启闭时承受的荷载有哪些？启闭力如何计算？如闭门力大于门重，应怎么办？

闭门力T=1.2(Tzd +Tzs)- NgG+Pt

Tzd — 支承摩阻力 Tzs — 支承摩阻力

nG — 闭门时的门重修正系数，0.9~1.0 Pt — 上托力

当计算结果T为正值时，说明需要加重闸门才能下落，可以加铁块，利用水柱压力或机械下压力等 （详见课本P218~219）

考试题型：

1、 选择题（20分）

2、 填空题（20分）

3、 解答题

4、计算题 计算题的三类题型：几何特性（面积矩等）；材料的内力计算；钢梁计算

考试时间：11月16号（第十周周六）下午14:00~16:00

考试地点：另行通知