2023年钢结构简答终版

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3、建造钢材的破坏形式有哪些？其对应特征是什么？

（1）塑性破坏的特征是：钢材在断裂破坏时产生很大的塑性变形，其断口呈纤维状，色发暗，有时能看到滑移的痕迹。发生塑性破坏时变形特征显然，很存易被发觉力：准时实行补救措施，因而不致引起严峻后果。而且适度的塑性交形能起到调节结构内力分布的作用，使原先结构应力不匀称的部分趋于匀称、从而提高结构的承载能力。

（2）脆性破坏的特征是：钢材秆断裂破坏时没有显然的变形征兆，其断口平齐，呈有光泽的见粒状。因为脆性破坏具有骤然性，无法预测，故比塑性破坏要危急得多，在钢结构工程设计、施工与安装中应实行话当措施尽力避开。

疲劳破坏：经过多次循环反复荷载作用，虽然平均应力低于抗拉强度甚至低于屈服点，也会发生断裂的现象称为疲劳破坏，属于脆性断裂，影响因素：a构件的构造和衔接形式，与应力集中程度和参加应力有关，b荷载循环次数，c荷载引起的应力情况。

6、如何划分钢材的质量等级？

1、碳素结构钢:

Q235.钢号中质量等级由A到D，表示质量的由低到高。质量凹凸主要是以对冲击韧性的要求区别的，

2、合金高强度结构钢

Q345钢也包括A,B,C,D,E五种质量等级，和碳素结构结构钢一样，不同质量等级的是按对冲击韧性的要求区别的。

8、角焊缝按施焊位置如何如何划分？及优缺点。

立焊：施焊较难，焊缝质量和效率均较平焊低。

横焊：施焊较难，焊缝质量和效率均较平焊低。

平焊：其施焊便利，质量易于保证，故应尽量采纳

仰焊：施焊条件最差，焊缝质量不易保证，故应从设计构造上尽量避开

二、角焊缝的构造要求

1、最大焊脚尺寸：为了避开烧穿较薄的焊件，削减焊接应力和焊接变形，角焊缝的焊脚尺寸不宜太大。规范规定：除了直接焊接钢管结构的焊脚尺寸hf不宜大于支管壁厚的2倍之外，hf不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍。

在板件边缘的角焊缝，当板件厚度t＞6mm时，hf≤t；当t＞6mm时，hf≤t-（1-2）mm；。圆孔或槽孔内的角焊缝尺寸尚不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3。

2、最小焊脚尺寸：焊脚尺寸不宜太小，以保证焊缝的最小承载能力，并防止焊缝应冷却过快而产生裂纹。因此规定最小焊缝尺寸1.5根号t。

3、侧面角焊缝的最大计算长度：侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf。这是由于侧焊缝应力沿长度分布不匀称，两端较中间大，且焊缝越长差别越大。当焊缝太长时，虽然仍有因塑性变形产生的内力重分布，但两端应力可首先达到强度极限而破坏。若内力沿测面角焊缝全长分布时，比如焊接梁翼缘板与腹板的衔接焊缝，计算长度可不受上述限制。

4、角焊缝的最小计算长度：角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时，焊件的局部加热严峻，焊

缝起灭弧所引起的缺陷相距太近，以及焊缝中可能产生的其他缺陷，使焊缝不够牢靠。角焊缝的计算长度均不得小于8hf和40mm

7.2受剪一般螺栓可能的破坏形式？如何防止？

（1）螺栓杆被剪断

（2）孔壁挤压

（3）钢板被拉断

（4）钢板被剪断

（5）螺栓杆弯曲

（6）块状拉剪破坏

防止：前3种需举行计算

后两种构造：（4）限制端矩≥2do(5)限制板叠厚度不超过5d

3.钢结构中，选用钢材时要考虑哪些主要因素？（8分）

答：结构或构件的重要性；

荷载的性质(静载或动载)；

衔接办法（焊接、铆接或螺栓衔接）；

工作条件（温度及腐蚀介质）。

4.焊缝等级及检验

1、一级焊缝要求对‘每条焊缝长度的100%’举行超声波探伤；

2、二级焊缝要求对‘每条焊缝长度的20%’举行抽检，且不小于200mm举行超声波探伤。

3、一级、二级焊缝均为全焊透的焊缝，并不允许存在如表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧檫伤等缺陷；

4．三级焊缝只要求对所有焊缝做外观检查。常见的缺陷有：裂纹，焊瘤，烧穿，弧坑，气孔，夹渣，咬边，未熔合，未焊透.

4、一级、二级焊缝的抗拉压、抗弯、抗剪强度均于母材相同

1.摩擦型高强度螺栓工作机理是什么？

答：依赖衔接板件间的摩擦力来承受荷载，以板件间的摩擦力正要被克服作为承载能力极限状态。

2.建造结构用钢材必需具备哪些特点？

答：强度高、塑性好、冲击韧性好，具有良好的加工性能，对于焊接结构需要有良好的可焊性。

3.钢结构规范规定哪些状况下，可不计算梁的整体性？

答：a当梁上有面板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连，能阻挡梁受压翼缘的侧向位移；；b规范规定工字形截面（含H形钢）简支梁不需稳定性计算的最大长宽比的值；d规范规定当箱形截面尺寸满足高宽比不大于6且长宽比不超过95时，不计算稳定性

4.钢材有哪几项基本技术指标？各项指标可以来衡量钢材那些方面的性能？

答：（1）屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性。（2）屈服点反映强度指标；抗拉强度反映强度储备；弹模反映应力应变关系；伸长率、断面收缩率反映钢材塑性性能；冷弯实验评估钢材质量优劣；冲击韧性衡量钢材反抗脆性破坏的机械性能。

5.焊接残余应力对结构有什么影响？三个方向？

答：不影响构件静力强度；降低构件稳定承载力；降低结构的疲劳强度；降低结构的刚度；加速构件的脆性破坏；残余变形影响安装、正常使用。方向：纵向，横向和厚度方向

9.简述哪些因素对钢材性能有影响？

化学成分；冶金缺陷；冷加工和时效硬化；温度影响；应力集中和残余应变；加荷速度和重复加载作用；复杂应力状态。

10．螺栓在钢板上应怎样罗列合理？

螺栓在钢板上的罗列有两种形式：并列和错列。并列布置紧凑，整齐容易，所用衔接板尺寸小，但螺栓对构件截面减弱较大；错列布置松散，衔接板尺寸较大，但可削减螺栓孔对截面的减弱。螺栓在钢板上的罗列应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求，并且应满足规范规定的最大最小容许距离：最小的栓距为3d0，最小的端距为2d0

12．轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关?

构件的几何外形与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度；焊接残余应力；初弯曲；初偏心确定轴心受压构件承载力的三种准则：压屈准则；纤维屈服准则；压溃准则。

5.双轴对称截面抱负轴心压杆失稳主要有两种形式弯曲屈曲（大多数）和扭转屈曲；单轴对称截面的实腹式轴心压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

13．与其他建造材料的结构相比,钢结构有哪些特点？

（1）建造钢材强度高，塑性、韧性好钢结构的分量轻（2）钢结构的分量轻

（3）材质匀称，与力学计算假定比较符合4）钢结构制作简便，施工工期短（5）钢结构密闭性较好（6）钢结构耐腐蚀性差（7）钢材耐热但不耐火（8）低温变脆+薄杆失稳

14．挑选轴心受压实腹柱的截面时，应考虑哪些原则？

1，外形力求容易,便于创造

2.宜具有对称轴，改善工作性能

3．便于和其他构件衔接

4.在等截面状况下具有较大惯性矩

5．两主轴方向等刚度

16.试简述如何确定焊接工字形截面组合梁的截面高度H？

答：1）首先按照建造布置要求或运输安装或吊装能力要求，确定梁的最大高度，

2）按照刚度要求确定最小梁高

3）按照经济性要求（单根梁的分量最轻）计算经济梁高

17、格构式和实腹式轴心受压构件临界力确实定有什么不同？双肢缀条式和双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式是什么？为什么对虚轴用换算长细比？

格构式轴心受压构件临界力确实定依据边缘屈服准则，并考虑剪切变形的影响；实腹式轴心受压构件临界力确实定依据最大强度准则，不考虑剪切变形的影响。双肢缀条式柱的换算长细比的计算公式：1

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AAxx+=λλ双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式：2120λλλ+=xx

格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响不能忽视，故对虚轴的失稳计算，常以加大长细比的方法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。

3.影响梁整体稳定的因素？

A梁的截面尺寸；b梁侧向支撑点的距离；c横向荷载在截面上的作用位置；d荷载类型；e梁的端部支撑状况。

4、如何保证梁腹板的局部稳定？（4分）①当y

wfth235800≤时，应按构造配置横向加劲肋；②当ywyfthf23517023580

0≤，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；

填空

1.在确定实际轴心压杆的稳定承载力，应考虑构件的初始缺陷。初始缺陷是指初弯曲、荷载偏心、残余应力。

2.钢结构中采纳的各种板材和型钢，都是经过多次辊扎形成的，薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点高。

4.钢梁举行刚度验算时，按结构的正常使用极限状态计算，荷载应按标准值计算；举行强度、稳定检算时，按结构承载能力极限状态计算，荷载应按设计值计算。

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。

6.对焊接板梁强度计算，除举行抗弯强度、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按照最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。

8.螺栓衔接中，沿受力方向规定螺栓端距大于2d，是为了防止构件受剪破坏；要求螺栓夹紧长度不超过螺栓杆的5倍，为了防止板材弯曲变形。

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，其表示的含义为边长*厚度。

12.钢梁在承受固定位置集中荷载或支座反力处设置支撑加筋肋，支撑加筋肋的端部承压及其与腹板的衔接计算等需要单独计算。

13.建造用钢材应具有良好的机械性能和加工性能，目前我国和世界上大多数国家，在钢材中主要采纳碳素结构钢和低合金结构钢中少数几种钢材。

14.钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。

15.使钢材在高温下变脆的化学元素是O、S，使钢材在低温下变脆的化学元素是N、P。

19.轴心压杆格构柱举行分肢稳定计算的目的是保证分支失稳不先于构件的整体稳定失稳。

21.焊接组合工字型截面钢梁，翼缘的局部稳定是采纳限制宽厚比的办法来保证，而腹板的局部稳定则采纳配置加筋肋的办法来保证。

23.实腹式压弯构件的实际包括截面挑选、截面强度验算、刚度演算、整体稳定、局部稳定演算等内容。

25.钢梁强度计算普通包括弯曲正应力、剪应力、局部承压应力和折算应力计算四个方面。

26.提高钢梁整体稳定性的有效措施增大受压区高度和增强侧向支撑。

27.轴心稳定系数Φ按照钢号、面类型、长细比。

28.钢材加工性能包括冷加工性能、热加工、热处理。

29.影响钢材疲劳性能的主要因素有应力集中、应力幅应力比和应力循环。

62、在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于螺栓群的形心

63、在结构承载能力极限状态计算时，应采纳荷载的设计值。

68、侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高度之比越大，侧面角焊缝的应力沿其长度的分布越不匀称。

69、轴心受拉构件的承载能力极限状态是截面应力达钢筋屈服强度。

1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用塑性，冲击韧性好特点的钢材。

2．冷作硬化会转变钢材的性能，将使钢材的屈服点提高，塑性韧性降低。7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性降低现象，称之为蓝脆现象。

8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材反抗脆性断裂的能力越大。

11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性降低现象，称之为蓝脆现象。

29．一般螺栓衔接靠螺栓受剪和孔壁承压传递剪力；摩擦型高强度螺栓衔接靠板于板之间摩擦力传递剪力。

33.承压型高强度螺栓仅用于静力承重结构的衔接中。

38．双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是弯曲屈曲。

39.单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生弯扭屈曲。

43．缀条式格构柱的缀条设计时按轴拉构件计算。

53．组合梁的局稳公式是按局部失稳发生在翼板最大应力达屈服之前原则确定。54．支承加劲肋应验算的内容是支撑加劲肋在腹板平面外的稳定性、切角后端部进截面强度、与腹板焊缝衔接。

56．按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度