鋼結(jié)構(gòu)完美背誦版

1、鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)資料第一部分 簡(jiǎn)答題1、鋼材的破壞形式有哪些？為什么要防止脆性破壞？如何防止脆性破壞？答：鋼材的破壞形式有塑性破壞和脆性破壞。防止原因：脆性破壞沒(méi)有明顯的預(yù)兆，無(wú)法及時(shí)察覺(jué)和采取補(bǔ)救措施，而且個(gè)別構(gòu)件的斷裂常常引起整個(gè)結(jié)構(gòu)塌毀，危及生命和財(cái)產(chǎn)安全，后果嚴(yán)重。防止措施：合理設(shè)計(jì)。構(gòu)造力求合理，使其能均勻、連續(xù)地傳遞應(yīng)力，避免構(gòu)件截面的劇烈變化；正確制造。盡量避免材料出現(xiàn)應(yīng)變硬化，正確選擇焊接工藝，保證焊縫質(zhì)量；正確使用。不任意超負(fù)荷使用結(jié)構(gòu)，及時(shí)油漆防腐，冬季停產(chǎn)檢修時(shí)應(yīng)注意保暖。2、鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料有什么要求？答：（1）較高的抗拉強(qiáng)度f(wàn)u和屈服點(diǎn)fy。fu是衡量鋼材經(jīng)過(guò)較大變形后的抗拉能

2、力，直接反映鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣，fu提高可以增加結(jié)構(gòu)的安全保障；fy是衡量結(jié)構(gòu)承載能力的指標(biāo)，fy高可以減輕結(jié)構(gòu)自重，節(jié)省造價(jià)。（2）較高的塑性和韌性。塑性和韌性好可以使結(jié)構(gòu)在靜荷載和動(dòng)荷載作用下有足夠的應(yīng)變能力，可以減輕結(jié)構(gòu)脆性破壞的傾向，可以通過(guò)較大的塑性變形可以調(diào)整局部應(yīng)力，同時(shí)還具有較好的抵抗重復(fù)荷載作用的能力。（3）良好的工藝性能。包括冷加工、熱加工和焊接性能。這有利于將鋼材加工成各種形式的結(jié)構(gòu)，并不致因加工而對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、塑性、韌性等造成較大的不利影響。（4）具有適應(yīng)低溫、高溫的能力以及在腐蝕性環(huán)境中工作的能力。3、普通螺栓可以分為哪幾類(lèi)？何為抗剪螺栓？抗剪螺栓有哪幾種破壞形式？破

3、壞原因是什么？如何預(yù)防？答：普通螺栓可以分為只受剪力、只受拉力以及同時(shí)受剪力和拉力三種形式。抗剪螺栓是指在力的作用下，連接的板件有相對(duì)滑移的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，且螺栓承受垂直螺栓桿的力的螺栓。破壞形式破壞原因解決方法螺栓桿被剪壞螺栓桿直徑較小，板件較厚計(jì)算單栓抗剪承載力：孔壁擠壓破壞螺栓桿直徑較大，板件較薄計(jì)算單栓承壓承載力：板件被拉斷板件凈截面被螺栓孔削弱太多凈截面驗(yàn)算：板件端部被剪壞端距太小螺栓間距不小于2d0螺栓桿彎曲破壞螺栓桿過(guò)長(zhǎng)螺栓間距不大于5d4、影響梁整體穩(wěn)定性的因素有哪些？如何提高梁的整體穩(wěn)定性？答：影響因素：梁的側(cè)向抗彎剛度EIy和抗扭剛度GIt；梁的支座情況；荷載作用種類(lèi)；荷載作用位

4、置；受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l1。提高措施：增加受壓翼緣的寬度，增大Iy；在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐，減小l1。5、軸心受壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì)。答：（1）截面設(shè)計(jì)假定柱的長(zhǎng)細(xì)比（=50100，計(jì)算長(zhǎng)度小時(shí)取小值，反之取大值），查得穩(wěn)定系數(shù)求出需要的截面面積A：。求出兩個(gè)主軸所需要的回轉(zhuǎn)半徑：，。由截面面積和回轉(zhuǎn)半徑初步確定截面尺寸：，。（2）截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算。僅截面有削弱時(shí)驗(yàn)算：。整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。局部穩(wěn)定性驗(yàn)算。限制板間的寬厚比，熱軋型鋼截面可不進(jìn)行驗(yàn)算。剛度驗(yàn)算。限制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比max。6、軸心受壓格構(gòu)柱設(shè)計(jì)。答：（1）選擇構(gòu)件的截面形式和綴材形式。根據(jù)使用要求、計(jì)算長(zhǎng)度和軸心壓力大小確定截面形式；中小型柱采

5、用綴板柱，大型柱采用綴條柱。（2）按對(duì)實(shí)軸（y-y軸）的整體穩(wěn)定性選擇柱的截面。假定柱的長(zhǎng)細(xì)比y（y=50100，計(jì)算長(zhǎng)度小時(shí)取小值，反之取大值），查得穩(wěn)定系數(shù)y求出需要的截面面積A：。求出回轉(zhuǎn)半徑：。由截面面積和回轉(zhuǎn)半徑查型鋼表，確定截面尺寸。驗(yàn)算對(duì)實(shí)軸的整體穩(wěn)定性。（3）由（等穩(wěn)定性原則0x=y），按對(duì)實(shí)軸（x-x軸）的整體穩(wěn)定性確定肢間距。計(jì)算對(duì)虛軸的長(zhǎng)細(xì)比綴條柱：假定一個(gè)節(jié)間內(nèi)兩側(cè)斜綴條的面積之和A1，則。綴板柱：假定1（約為5y且小于40），則。計(jì)算對(duì)虛軸的回轉(zhuǎn)半徑：計(jì)算綴材方向的寬度：。驗(yàn)算對(duì)虛軸的穩(wěn)定性。（4）剛度驗(yàn)算柱子整體：y，ox。分肢穩(wěn)定：（綴條柱）10.7max，（綴板

6、柱）10.5max且不大于40。（5）綴材設(shè)計(jì)橫向剪力：綴條設(shè)計(jì)：斜綴條軸心力 綴板設(shè)計(jì)：剪力，彎矩。7、型鋼梁設(shè)計(jì)。答：（1）求解梁的內(nèi)力。設(shè)計(jì)荷載下的Mmax及Vmax（不含自重）。（2）估算梁的截面模量。（整體穩(wěn)定有保證），（整體穩(wěn)定沒(méi)有保證）。（3）查型鋼表，確定截面尺寸。（4）截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算。抗彎強(qiáng)度：；抗剪強(qiáng)度：（型鋼梁在剪力較大且截面有削弱時(shí)驗(yàn)算）；局部承壓強(qiáng)度：（集中荷載未設(shè)支承加勁肋時(shí)驗(yàn)算）；折算強(qiáng)度：。整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。剛度驗(yàn)算。8、組合梁設(shè)計(jì)答：（1）截面選擇截面高度。由建筑高度確定容許最大高度hmax，由剛度條件確定容許最小高度hmin，由經(jīng)濟(jì)條件確定經(jīng)濟(jì)高度hs，故梁

7、高：。腹板厚度。，且為2mm的倍數(shù)。翼緣尺寸。翼緣面積，寬度且為10mm倍數(shù)，厚度且為2mm倍數(shù)。（2）截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算?？箯潖?qiáng)度：；抗剪強(qiáng)度：；局部承壓強(qiáng)度：；折算強(qiáng)度：。整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。b0.6時(shí)應(yīng)進(jìn)行一次折算、局部穩(wěn)定驗(yàn)算。受壓翼緣：限制寬厚比；腹板：設(shè)置加勁肋，剛度驗(yàn)算。9、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)。答：（1）截面選擇選定截面形式。根據(jù)構(gòu)建承受的軸力N、彎矩M和構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度初步確定截面尺寸。（2）截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算。無(wú)截面削弱且N、Wx的取值與整體穩(wěn)定驗(yàn)算的取值相同而等效彎矩系數(shù)為1.0時(shí)，可不必進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。彎矩作用平面內(nèi)： T形截面還應(yīng)驗(yàn)算：彎矩作用平面外：局部穩(wěn)定性驗(yàn)

8、算。限制構(gòu)件翼緣和腹板的寬厚比。剛度驗(yàn)算。限制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比max。10、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)。答：（1）截面選擇選擇構(gòu)件的截面形式和綴材形式。根據(jù)使用要求、計(jì)算長(zhǎng)度和軸心壓力大小確定截面形式；中小型柱采用綴板柱，大型柱采用綴條柱。根據(jù)構(gòu)建承受的軸力N、彎矩M和構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度初步確定截面尺寸及綴材尺寸。（2）截面驗(yàn)算（彎矩繞虛軸作用）強(qiáng)度驗(yàn)算。整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。分肢穩(wěn)定性計(jì)算。分肢1：，分肢2：N2=N-N1。綴條柱應(yīng)按軸心壓桿進(jìn)行計(jì)算，分肢的計(jì)算長(zhǎng)度，在綴材平面內(nèi)取綴條體系的節(jié)間長(zhǎng)度，在綴條平面外取整個(gè)構(gòu)件兩側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離；綴板柱除考慮軸心力外，還應(yīng)考慮由剪力作用引起的局部彎矩，并按實(shí)腹式壓彎

9、構(gòu)件驗(yàn)算單肢穩(wěn)定性。綴材計(jì)算。應(yīng)取構(gòu)件實(shí)際剪力和中的較大值進(jìn)行計(jì)算。局部穩(wěn)定驗(yàn)算。限制板件的寬厚比和高厚比，只有組合結(jié)構(gòu)才進(jìn)行驗(yàn)算。剛度驗(yàn)算。限制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比max。第二部分 知識(shí)點(diǎn)梳理1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則：結(jié)構(gòu)由各種荷載產(chǎn)生的效應(yīng)不大于結(jié)構(gòu)的抗力或規(guī)定限制。2、極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或其組成部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為承載能力極限狀態(tài)（設(shè)計(jì)值）和正常使用極限狀態(tài)（標(biāo)準(zhǔn)值）。3、結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)=抗力-荷載效應(yīng)。4、結(jié)構(gòu)可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。5、我國(guó)現(xiàn)用的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。6、結(jié)構(gòu)重要性系

10、數(shù)：一級(jí)1.1，二級(jí)1.0，三級(jí)0,9；永久荷載分項(xiàng)系數(shù)：對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力不利時(shí)取1.2，對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力有利取1.0；可變荷載分項(xiàng)系數(shù)：對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力不利時(shí)取1.4（樓面活載大于4KN/m2時(shí)取1.3），對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力有利取0；偶然荷載作用的代表值不乘分項(xiàng)系數(shù)。7、鋼材抗剪強(qiáng)度=抗壓強(qiáng)度=0.58抗拉強(qiáng)度。8、鋼材受拉五階段：彈性階段、彈塑性階段、塑性階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段。9、鋼材塑性性能由伸長(zhǎng)率表示，且5大于10。10、冷彎性能是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下塑性應(yīng)變能力和鋼材質(zhì)量的綜合性指標(biāo)。11、韌性是鋼材抵抗沖擊荷載能力，鋼材強(qiáng)度提高，韌性降低代表鋼材趨于脆性。12、建筑用鋼含碳量不應(yīng)超過(guò) 0

11、.22%，焊接結(jié)構(gòu)鋼中不應(yīng)超過(guò)0.20%。13、鋼材按澆注方式可分為：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。14、鋼材在循環(huán)荷載作用下最小應(yīng)力與最大應(yīng)力之比用應(yīng)力比標(biāo)示。=0為脈沖循環(huán)，=-1為完全對(duì)稱(chēng)循環(huán)，在0和-1之間為不完全對(duì)稱(chēng)循環(huán)。最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之差為應(yīng)力幅。15、鋼結(jié)構(gòu)的連接方式有焊縫連接、螺栓連接和鉚釘鏈接。16、螺栓分為普通螺栓和高強(qiáng)螺栓。普通螺栓分為A級(jí)、B級(jí)（精制螺栓，5.6和8.8級(jí)，螺栓孔徑比螺栓直徑大0.30.5mm）和C級(jí)（粗制螺栓，5.6級(jí)和8.8級(jí)，螺栓孔徑比螺栓直徑大1.53mm）；高強(qiáng)螺栓分為摩擦型（承受動(dòng)載，螺栓孔徑比螺栓直徑大1.52mm）和承壓型（承

12、受靜載和間接承受動(dòng)載，螺栓孔徑比螺栓直徑大11.5mm）分為8.8級(jí)和10.9級(jí)。以4.6級(jí)為例，4表示螺栓抗拉強(qiáng)度小于400N/mm2，6標(biāo)示屈強(qiáng)比（屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比）為0.6。17、焊條與焊件應(yīng)保證強(qiáng)度相等，若不相等，以較低者為準(zhǔn)。Q235-E43，Q345-E50，Q390-E55，Q400-E55。18、焊縫形式可分為：對(duì)接焊縫（正對(duì)接、斜對(duì)接、T形對(duì)接）和角焊縫（正面對(duì)接、側(cè)面對(duì)接、斜對(duì)接）。19、焊縫檢查分為外觀檢查和內(nèi)部缺陷檢查。20、焊縫符號(hào)由基本符號(hào)與指引線(xiàn)（橫線(xiàn)和帶箭頭的斜線(xiàn)）組成。21、側(cè)面角焊縫（焊縫長(zhǎng)度與力的方向平行）主要承受剪應(yīng)力，應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度方向呈兩端大中

13、間小的狀態(tài)，且焊縫越長(zhǎng)，應(yīng)力分布越不均勻。22、正面角焊縫（焊縫長(zhǎng)度與力的方向垂直）同時(shí)承受正應(yīng)力和剪應(yīng)力，焊根處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。23、焊腳尺寸：24、焊縫長(zhǎng)度：25、焊縫搭接要求：焊腳尺寸不應(yīng)小于兩焊縫間的距離；兩側(cè)面角焊縫的距離不應(yīng)大于16倍較薄焊件的厚度或190mm，不滿(mǎn)足時(shí)應(yīng)加正面角焊縫或加槽焊或電焊燈；角焊縫端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，應(yīng)做長(zhǎng)度為2hf的繞角焊，且轉(zhuǎn)角處必須施焊。26、當(dāng)焊件的寬度不同或厚度在一側(cè)相差4mm以上時(shí)，應(yīng)設(shè)置坡度不大于1:2.5的斜角，直接承受動(dòng)載時(shí)，不大于1:4。27、較薄焊件的厚度小于6mm（手工焊）或10mm（埋弧焊）可不采用坡口，采用直邊縫。28、斜對(duì)接

14、焊縫tan1.5時(shí)，可不進(jìn)行焊縫驗(yàn)算。29、焊接應(yīng)力是一種無(wú)荷載作用下的內(nèi)應(yīng)力，會(huì)在焊件內(nèi)自相平衡，但會(huì)在焊件稍遠(yuǎn)區(qū)段產(chǎn)生壓應(yīng)力。30、橫向焊接應(yīng)力是由焊縫縱向收縮（中間拉兩端壓）以及先焊焊縫對(duì)后焊焊縫的變形影響引起的；縱向焊接應(yīng)力是由焊縫縱向收縮引起的（近焊縫拉遠(yuǎn)離焊縫壓）；厚鋼板中，還存在沿厚度方向的焊接應(yīng)力。31、焊接應(yīng)力不影響結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度，但會(huì)降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，增大結(jié)構(gòu)的低溫冷脆趨勢(shì)，對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度有明顯的不利影響。32、焊接變形種類(lèi)：縱向收縮、橫向收縮、角變形、彎曲變形和扭曲變形等。33、減小焊接應(yīng)力及焊縫變形的措施：設(shè)計(jì)上，合理安排焊接位置、焊縫尺寸要適當(dāng)，焊縫數(shù)量宜少且不宜過(guò)分

15、集中，避免焊縫垂直交叉，避免在母材方向產(chǎn)生收縮應(yīng)力；工藝上，采用合理的施焊次序，采用反變形，小焊件應(yīng)焊前預(yù)熱焊后回火處理。34、鋼材防腐蝕的措施：改變金屬結(jié)構(gòu)組成、金屬鍍層保護(hù)、涂非金屬層、水下地下采用陰極保護(hù)。35、螺栓的排列方式有并列和錯(cuò)列兩種。中心間距不小于3d0。36、抗剪螺栓工作階段：摩擦傳力的彈性階段、滑移階段、栓桿傳力的彈性階段、彈塑性階段。37、螺栓的撬力與連接件的剛度、螺栓的直徑、螺栓位置有關(guān)，可以通過(guò)設(shè)置加勁肋減小其影響。38、摩擦型高強(qiáng)螺栓彈性工作階段較長(zhǎng)，最大承載力取板件產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)的起始點(diǎn)；承壓型高強(qiáng)螺栓最大抗剪承載力取曲線(xiàn)的最高點(diǎn)。39、柱由柱頭、柱身和柱腳組成。4

16、0、軸心受力構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)，受拉構(gòu)件以強(qiáng)度控制，受壓構(gòu)件以強(qiáng)度和穩(wěn)定性控制；正常使用極限狀態(tài)以剛度保證（限制長(zhǎng)細(xì)比）。41、屈曲形式：彎曲屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲、彎扭屈曲。42、邊緣屈服準(zhǔn)則：邊緣應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)即達(dá)到桿件穩(wěn)定性；最大強(qiáng)度準(zhǔn)則：塑性可深入截面。43、梁與軸心壓柱只能鉸接。格構(gòu)柱為保證傳力均勻，應(yīng)在兩柱肢間設(shè)橫向隔板。44、鉸接柱腳不承受彎矩，只承受軸向壓力和剪力，剪力由地板與基礎(chǔ)表面摩擦力傳遞，若不足，應(yīng)設(shè)置抗剪鍵。柱腳一般用預(yù)埋在基礎(chǔ)中的錨栓固定位置。45、柱腳傳力：柱身-靴梁、肋板-底板-基礎(chǔ)；連接焊縫-底板-基礎(chǔ)。46、強(qiáng)度-凈截面、設(shè)計(jì)值；剛度-標(biāo)準(zhǔn)值；整體穩(wěn)定-毛截面、設(shè)

17、計(jì)值。47、壓彎構(gòu)件中W1n中的y0取值：congx軸到壓力較大分肢軸線(xiàn)距離或腹板邊緣距離，取二者中較大值。48、設(shè)置橫向加勁肋可防止運(yùn)輸中的扭曲變形；局部穩(wěn)定性不滿(mǎn)足可設(shè)置縱向加勁肋。49、框架柱中梁與柱的節(jié)點(diǎn)剛接。50、-單栓抗壓承載力設(shè)計(jì)值；-單栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值；-單栓抗拉承載力設(shè)計(jì)值；-角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；-對(duì)接焊縫抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；-對(duì)接焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；-鋼材屈服點(diǎn)；-正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增的系數(shù)；-截面塑性發(fā)展系數(shù)；-等效彎矩系數(shù)；-梁的整體穩(wěn)定型系數(shù)。第三部分 計(jì)算題題型一 角焊縫計(jì)算1、軸心力N作用f為正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，直接動(dòng)載取1.0，間接動(dòng)載和直接靜載取1.22。A、兩面?zhèn)群?，校核：，設(shè)計(jì)：B、三面圍焊，校核：，設(shè)計(jì)：C、L型圍焊，設(shè)計(jì)：2、軸心力N、彎矩M和剪力V共同作用（1）普通節(jié)點(diǎn)，（2）短構(gòu)件與柱子連接，3、扭矩T和剪力共同作用，題型二 對(duì)接焊縫計(jì)算1、軸心力N作用：2、彎矩M和剪力V共同作用（板件對(duì)接），（工字型截面）A、， B、翼緣與腹板交接點(diǎn)：3、軸心力N、彎矩M和剪力V共同作用，4、短構(gòu)件與柱子連接，題型三 普通螺栓連接計(jì)算1、螺栓受剪（1）軸心受剪：（2）偏心受剪，當(dāng)y3x時(shí)，取x=0（當(dāng)x3y時(shí)，取y=0）則：，2、螺栓抗拉（1）軸心受拉：（2）彎