2021年石家庄铁道大学钢结构期末重点整理

1、 4/42021年石家庄铁道大学钢结构期末重点整理 一、钢构造特点和应用范畴 1、承载能力大 2、稳妥可靠 3、便于工业化生产，施工周期短 4、密闭性好，耐热但不耐火 5、耐腐蚀性差 6、容易产生噪音 二、应用范畴： 1、承受荷载很大或跨度大、高度大构造 2、承受动力荷载作用或经常移动构造 3、经常拆装拆装式构造 4、对密闭性规定高构造 5、高温车间或需承受一定高温构造 6、轻型构造 钢材力学性能五项保证指标：抗拉强度Fu、伸长率、屈服点Fy、冷弯一百八十度和常温（或低温）冲击韧性指标Akv. 三、举例阐明钢构造重要发展趋势 1、高性能钢材研制 2、设计办法和计算理论改进 3、构造形式革新 四

2、、应力集中和残存应力 应力集中：实际构造中不可避免存在孔洞？槽口、截面突然变化以及钢材内部缺陷等，此时截面中应力分布不再保持均匀，不但在孔口边沿处会产生作用方向应力高峰，并且会在孔口附近产生垂直于力作用方向横向应力，甚至会产生三向应力; 残存应力：在浇注、轧制和焊接加工过程中，因不同部位钢材冷却速度不同，或因不均匀加热和冷却而产生。 五、冷加工樱花和时效硬化 1、在冷加工（或一次加载）使钢材产生较大塑性变形状况下，卸载后再重新加载，钢材屈服点提高、 塑性和韧性减少现象称为冷作硬化；再高温时溶于铁中少量氮和碳，随着时间增长逐渐由固溶体中析出，生成氮化物碳化物，散存在铁素体晶粒滑动界面上，对晶粒塑

3、性滑移起到遏制作用，从而使钢材强度提高，塑性韧性下降，这种现象称为时效硬化（也称老化）； 2、钢材性能受温度影响十分明显，在一百五十度以内，钢材强度、弹性模量和塑性均与常温相近， 变化不大。但在二百五十度左右，抗拉强度有局部性提高，伸长率和断面收缩率均降至最低，浮现所谓蓝脆现象（钢材表面氧化膜呈蓝色）。 六、钢构造破坏形式有哪几种？破坏特点？ 答：钢材破坏分塑性破坏和脆性破坏两种： 1、塑性破坏：塑性变形很大，经历时间又较长破坏呈塑性破坏。断裂时断口与作用力方向呈四十五 度，且呈纤维状，色泽发暗； 2、脆性破坏：几乎不浮现塑性变形突然破坏称脆性破坏，断裂时断口平齐，呈有光泽晶粒状，脆性 破坏危

4、险性大，必要加以注重。 七、影响钢材脆性断裂重要因素？如何避免？ 影响因素：化学成分；冶金缺陷（偏析、非金属杂质、裂纹、起层）；温度（热脆、低温冷脆）；冷作硬化和时效硬化；应力集中；同号三向主应力状态。 避免办法：1、合理设计；2、对的制造；3、合理使用。 八、什么是疲劳破坏？简述疲劳破坏发展过程。影响疲劳破坏重要因素。 答：钢材在多次循环重复荷载作用下，虽然应力低于屈服点Fy也也许发生破坏现象称疲劳破坏。疲劳破坏具备突然性，破坏前没有明显宏观塑性变形，属于脆性断裂。但与普通脆断瞬断不同，疲劳是在名义应力低于屈服点低应力循环下，经历了长期累积损伤过程后才突然发生。其破坏过程普通经历三个阶段，即

5、裂纹萌生、裂纹缓慢扩展和最后迅速断裂。因而疲劳破坏是有寿命破坏，是延时断裂，疲劳对缺陷（涉及缺口、裂纹及组织缺陷等）十分敏感。 九、什么是构造可靠度？可靠指标含义？如何拟定构造可靠指标？ 答：所谓可靠度，就是构造在规定期间内，在规定条件下，完毕预定功能概率，对于一种构造而言，比较可行办法是，以可靠指标计算来代替可靠度计算。 十、什么是构造极限状态？构造极限状态分类？其含义是什么？ 答：整个构造或构造一某些超过某一特定状态就不能满足设计规定某一功能规定，称此特定状态为该功能极限状态。 国内钢构造设计规范规定，承重构造应按下列二类极限状态进行设计：1、承载能力极限状态涉及：构件和连接强度破坏、疲劳

6、破坏和因过度变形而不适于继续承载，构造构件丧失稳定，构造转变为机动体系和构造倾覆;2、正常使用极限状态涉及：影响构造、构件和非构造构件正常使用或耐久性能局部损坏（涉及组合构造中混凝土裂缝）。 十一、原则荷载、设计荷载区别？如何应用？ 答：各种荷载原则值是指建筑构造在正常状况下比较有也许浮现最大荷载值。当构造构件承受各种荷载时，设计必要考虑若干种荷载共同作用所引起荷载效应组合，对正常使用极限状态，应依照不同设计规定，分别采用荷载短期效应组合和长期效应组合进行设计。 十二、十一、焊脚尺寸和焊缝计算长度如何拟定 若设计焊脚太小，焊接时焊缝冷却过快，容易产生收缩裂纹，焊件越厚，焊缝冷却速度就越快，焊缝

7、处越容易产生裂纹。如设计焊脚过大，施焊时热量输入过大，焊缝收缩时容易产生较大焊接残存变形和焊接残存应力，且是热影响区扩大，容易产生脆性断裂，较薄焊件易被烧伤穿透。 焊缝若过短，则焊缝缺陷对其承载力影响相对较大。而太长侧焊缝沿长度方向应力分布严重不均匀，也许导致焊缝端部提前破坏，因此也要加以限制 1.提高轴心压杆钢材抗压强度能否提高其稳定承载力？为什么？ 提高轴心压杆钢材抗压强度不能提高其稳定承载力，由于抱负轴心压杆在弹性阶段由于E为一常量，且各类刚才基本相似，故其临界应力只是长细比单一函数，与材料抗压强度无关 十三、梁翼缘和腹板常采用持续角焊缝连接，其长度为什么不受最大长度60hf或40hf限

8、制 由于梁翼缘和腹板持续处，内力沿焊缝全长分布，因此其长度可以不受最大长度限制 十四、等效弯矩系数是怎么样拟定 引入等效弯矩系数物理意义，是吧变化弯矩化为等效均匀弯矩，等效弯矩是指其在与轴心力共同作用下对构件弯矩作用平面内失稳效应与本来非均匀分布弯矩与轴心力共同作用下效应相似。因而，她们应与按二阶弹性分析最大弯矩进行等效。 十五、4.对于压弯构件，当弯矩绕格构式柱虚轴作用时，为什么不演算弯矩作用平面外稳定性 当弯矩绕格构式柱虚轴作用时，肢件在弯矩作用平面外稳定性已经在单肢件计算中得到保证，因此整个格构式平面外稳定性不必计算 十六、1.焊缝缺陷 焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢

9、材表面或内部缺陷。 十七、2.螺栓排列布置规定 （1）受力规定：规定最小端距，最小和最大螺栓容许距离 （2）构造规定：规定了螺栓最大容许距离 （3）施工规定：规定了螺栓最小容许间距 十八、3.螺栓连接破坏形式 螺栓杆被剪断；较薄连接板被挤压破坏；板件拉(压)坏；板件端部被剪坏；螺栓杆受弯破坏；块状拉剪破坏 十九、4.为什么对刚度进行限制 长细比过大会使构件在使用过程中由于自重发生挠曲，在动力荷载作用下会产生振动，在运送过程中发生弯曲，因而设计时应使长细比不超过规定容许长细比。对于受压构件，过大长细比会使稳定承载力减少太多，因而，其容许长细比较受拉构件更严格。 二十、5.影响抱负梁弯扭屈曲临界弯

10、矩因素 梁截面尺寸；梁侧向支撑点距离；横向荷载在截面上作用位置；荷载类型；梁端部支撑状况 二十一、 6.可以不必计算整体稳定性状况 有面板密铺在梁受压翼缘上并于其牢固连接，能制止梁受压翼缘侧向位移时；H形钢或等截面工字型简支梁受压翼缘自由长度l1与其宽度b1之比不超过规定数值时 二十二、7.梁截面高度如何决定 （1）容许最大高度：梁最大高度必要满足净空规定，即梁高度不能超过建筑设计或工艺设备需要净空所容许限值；（2）容许最小高度：普通依刚度条件决定 8.支撑加劲肋：指承受固定集中荷载或者承受梁支座反力横向加劲肋 二十三、钢构造特点和应用范畴 7、承载能力大 8、稳妥可靠 9、便于工业化生产，施

11、工周期短 10、密闭性好，耐热但不耐火 11、耐腐蚀性差 12、容易产生噪音 二十四、应用范畴： 7、承受荷载很大或跨度大、高度大构造 8、承受动力荷载作用或经常移动构造 9、经常拆装拆装式构造 10、对密闭性规定高构造 11、高温车间或需承受一定高温构造 12、轻型构造 钢材力学性能五项保证指标：抗拉强度Fu、伸长率、屈服点Fy、冷弯一百八十度和常温（或低温）冲击韧性指标Akv. 二十五、举例阐明钢构造重要发展趋势 4、高性能钢材研制 5、设计办法和计算理论改进 6、构造形式革新 二十六、应力集中和残存应力 应力集中：实际构造中不可避免存在孔洞？槽口、截面突然变化以及钢材内部缺陷等，此时截面中应力分布不再保持均匀，不但在孔口边沿处会产生作用方向应力高峰，并且会在孔口附近产生垂直于力作用方向横向应力，甚至会产生三向应力; 残存应力：在浇注、轧制和焊接加工过程中，因不同部位钢材冷却速度不同，或因不均匀加热和冷却而产生。 二十七、冷加工樱花和时效硬化 3、在冷加工（或一次加载）使钢材产生较大塑性变形状况下，卸载后再重新加载，钢材屈服点提高、 塑性和韧性减少现象称为冷作硬化；再高温时溶