水工鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)總結(jié)

1、丁磊第一章緒論鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1自重較輕2材質(zhì)均勻，可靠性較高3強(qiáng)度高，具有良好的塑性和韌性4工業(yè)化程度高5制造方便，施工周期短6密閉性好7拆遷方便缺點(diǎn)：1耐磨性差2殘余應(yīng)力和變形3耐火性差4低溫冷脆第二章鋼結(jié)構(gòu)的材料和計(jì)算方法鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞鋼材的主要機(jī)械性能：1單項(xiàng)拉伸時(shí)的工作性能2塑性3韌性4冷彎性能5可焊性6耐久性鋼材的各主要衡量指標(biāo)：1屈服點(diǎn)fy2抗拉強(qiáng)度f(wàn)u3比例極限fp4伸長(zhǎng)率u5冷彎試驗(yàn)6沖擊功Akv承重鋼材必須滿足的三項(xiàng)主要機(jī)械性能：剛才的抗拉強(qiáng)度伸長(zhǎng)率屈服點(diǎn)影響鋼材的主要因素：1化學(xué)成分的影響2鋼的冶煉軋制3鋼材缺陷4應(yīng)力集中5時(shí)效硬化、冷作硬化6溫

2、度7殘余應(yīng)力8反復(fù)荷載9復(fù)雜應(yīng)力鋼材的可焊性及分類可焊性：在給定條件的構(gòu)造形式和焊接工藝條件下獲得符合質(zhì)量要求的焊縫連接性能分類：施工上的可焊性使用上的可焊性主要化學(xué)成分對(duì)鋼材性能的影響？有毒元素？碳：影響鋼材強(qiáng)度，碳的含量增加，鋼材強(qiáng)度增加，塑性、韌性下降(鋼的含碳量小于2%，碳大于2%則為鑄鐵。錳：弱脫氧劑，適量的錳可提高鋼材強(qiáng)度，抵消熱脆影響，不顯著降低塑性韌性硅：強(qiáng)脫氧劑，適量的硅提高鋼材強(qiáng)度，而對(duì)塑性韌性、冷彎性能和可焊性無(wú)明顯不良影響鋁、鉻、鎳：鋁是強(qiáng)脫氧劑，補(bǔ)充脫氧，減少鋼材中的有害氧化物有毒元素：1硫：降低塑性、韌性、可焊性、抗銹蝕性。高溫時(shí)發(fā)生熱脆磷：低溫時(shí)發(fā)生冷脆，高溫時(shí)降

3、低塑性氧、氮：氧化物使鋼材熱脆，氮使其冷脆鋼材冶煉產(chǎn)生的缺陷有：偏析、非金屬夾雜、裂紋、分層鋼材按澆筑方法分為：澆入鑄模做成的鋼錠、澆入連續(xù)澆鑄機(jī)做成鋼坯按脫氧程度分：沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼冷作硬化、時(shí)效硬化及其影響：冷作硬化：鋼在制造過(guò)程中如剪、沖、鉆、刨、彎、錕等加工產(chǎn)生較大塑性變形引起鋼的硬化現(xiàn)象。影響：提高了鋼的彈性范圍，降低了塑性和沖擊韌性，易出現(xiàn)脆性破壞時(shí)效硬化：鋼的性質(zhì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸變硬變脆的現(xiàn)象。影響：使鋼材變硬變脆溫度對(duì)鋼材性能的影響？蘭脆？低溫冷脆？溫度在正溫(0度以上)到150度左右，鋼材機(jī)械性能無(wú)明顯變化，達(dá)到250度時(shí)有蘭脆現(xiàn)象，即鋼材的fu有所提高，

4、但是塑性韌性均下降，轉(zhuǎn)向脆性。超過(guò)400度后強(qiáng)度、彈性模量都急劇下降，達(dá)到600度后，鋼材的承壓力幾乎完全喪失。溫度在負(fù)溫時(shí)，隨溫度的降低，其強(qiáng)度雖有提高，但塑性韌性降低，材料變脆，稱為低溫冷脆？應(yīng)力集中的影響？應(yīng)力集中：在鋼構(gòu)件缺陷或截面變化附近，主應(yīng)力跡線曲斷、密集，出現(xiàn)應(yīng)力高峰的現(xiàn)象。影響：易出現(xiàn)同號(hào)平面應(yīng)力場(chǎng)或同號(hào)立體應(yīng)力場(chǎng)，使鋼材變脆，并有脆斷的危險(xiǎn)。試件截面改變加劇，應(yīng)力集中愈嚴(yán)重，伸長(zhǎng)率急劇降低，鋼材顯然愈變愈脆？復(fù)雜應(yīng)力作用對(duì)鋼材性能的影響？同號(hào)平面應(yīng)力狀態(tài)下，鋼的彈性階段和極限強(qiáng)度比單向抗拉時(shí)有所提高。鋼材轉(zhuǎn)向硬化和變脆。在同號(hào)立體應(yīng)力狀態(tài)下，鋼材更加摧花，更容易發(fā)生脆性斷裂

5、。2）異號(hào)平面應(yīng)力狀態(tài)下，鋼的彈性階段和強(qiáng)度隨異號(hào)主應(yīng)力的z的增大而減小，塑性變形則隨之增加。異號(hào)立體應(yīng)力則使鋼材強(qiáng)度降低更多。疲勞的定義：鋼材在連續(xù)循環(huán)荷載作用下，應(yīng)力還低于抗拉強(qiáng)度，甚至低于屈服強(qiáng)度，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)到某數(shù)值時(shí)，鋼材會(huì)發(fā)生脆性斷裂破壞，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞。影響焊接結(jié)構(gòu)疲勞程度的主要因素：應(yīng)力集中、應(yīng)力幅、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)復(fù)雜應(yīng)力作用下進(jìn)入塑性判斷標(biāo)準(zhǔn)：折算應(yīng)力。eq=fy時(shí)，塑性階段鋼結(jié)構(gòu)對(duì)用材的要求：1較高的強(qiáng)度2足夠的變性能力3良好的加工性能適應(yīng)低溫、有害介質(zhì)、侵蝕以及重復(fù)荷載作用等性質(zhì)5容易生產(chǎn)，造價(jià)便宜牌號(hào)？符號(hào)的含義？建筑鋼的牌號(hào)是由屈服強(qiáng)度的漢語(yǔ)拼音字母Q屈服強(qiáng)度表

6、示的。符號(hào)：沸騰鋼F、半鎮(zhèn)靜鋼b、鎮(zhèn)靜鋼Z、特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ。Z和TZ在牌號(hào)中省略不寫。碳素鋼在同一屈服強(qiáng)度下分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)。A級(jí)最差，D級(jí)最好。A、B級(jí)鋼包括沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼或鎮(zhèn)靜鋼，C級(jí)均為鎮(zhèn)靜鋼，D級(jí)均為特殊鎮(zhèn)靜鋼鋼材的選用應(yīng)考慮那些因素：結(jié)構(gòu)的重要性、荷載性質(zhì)、連接方法、結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境、鋼材的厚度常用型鋼的表示方法常用型鋼：角鋼、工字鋼、H型鋼、槽鋼1）角鋼的符號(hào)是以肢寬和壁厚的毫米數(shù)表示，如L90X10為等肢角鋼，L75X8為不等肢角鋼2）工字鋼的號(hào)數(shù)是以其界面高度的厘米數(shù)表示，20號(hào)以上的工字鋼還附以區(qū)別腹板厚度的字母。如I32c即表示高度為32cm,腹板較厚的C類

7、。3）H型鋼的型號(hào)采用高度高度X寬度的毫米數(shù)表示，如HW400X400,HM500X3004）槽鋼型號(hào)用截面高度的厘米數(shù)表示，如，5,40.第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接常用的連接有哪幾類？焊接連接、鉚釘連接、螺栓連接了解電弧焊的工作原理采用低電壓、大電流引燃電弧，使焊條和焊件之間產(chǎn)生很大熱量和強(qiáng)烈的弧光，利用電弧熱來(lái)融化焊件的接頭和焊條進(jìn)行焊接。焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型和重要性，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為三級(jí)，其中III級(jí)檢驗(yàn)只要求做外觀檢查，II級(jí)檢驗(yàn)是在外觀檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上再做精確方法檢驗(yàn)即超聲波檢驗(yàn)。I級(jí)檢驗(yàn)要做超聲波及X射線檢驗(yàn)。焊縫的連接形式？焊縫按其構(gòu)造分哪兩類？焊縫連接形式：對(duì)接、搭接、

8、頂接。按構(gòu)造分：對(duì)接焊縫、角焊縫角焊縫按其長(zhǎng)度方向與外力方向不同分為三類：側(cè)焊縫、端焊縫（正面焊縫）、圍焊縫角焊縫的焊腳尺寸為什么要規(guī)定最大和最??？1）最大焊腳尺寸是避免近焊縫區(qū)主體金屬“過(guò)燒”，減小主體金屬的翹曲和焊接應(yīng)力2）最小焊腳尺寸是避免焊縫hf過(guò)小，而焊件過(guò)厚時(shí)，焊縫冷卻過(guò)快，焊縫金屬易產(chǎn)生碎硬組織，降低塑性角焊縫連接計(jì)算的基本公式？靜載與動(dòng)載的區(qū)別？基本公式：J（弟）2T2甲1）對(duì)于承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，采用上式，令Bf=1.222）對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，規(guī)定Bf=1.0容許應(yīng)力法角焊縫的計(jì)算公式？一亠Tw0.7hflwf減少和消除焊接應(yīng)力和殘余變形的措施？1

9、）合理的焊縫設(shè)計(jì)焊接位置要合理，盡量對(duì)稱，使其變形相反而抵消焊縫尺寸要適當(dāng)焊縫不宜過(guò)分集中應(yīng)盡量避免三向焊縫交叉2）采取正確的制造方法和合理的工藝措施采取適當(dāng)?shù)暮附臃椒ê侠淼难b配和施焊次序焊件焊前預(yù)熱和焊后熱處理摩擦型高強(qiáng)螺栓的工作原理？通過(guò)特制扳手?jǐn)Q緊螺母，使螺桿產(chǎn)生很大的預(yù)拉力，該預(yù)拉力通過(guò)螺母將被連接構(gòu)件壓緊，只靠連接板件間的摩擦力來(lái)傳遞內(nèi)力。承壓型高強(qiáng)螺栓與摩擦型的區(qū)別：承壓型靠連接板件間的摩擦力和栓桿的剪切，承壓共同傳力，而摩擦型只靠連接板件的摩擦力傳力。普通抗剪螺栓破壞形式有哪幾種？那些需要計(jì)算？破壞形式：螺栓桿剪斷、孔壁壓壞板被拉斷、螺栓桿彎曲。前三種需要計(jì)算。單個(gè)抗剪抗拉螺栓的

10、承載力？1）每個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值b【nv呼fb一個(gè)抗剪螺栓的承載力設(shè)計(jì)值取兩式的每個(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值bdStfb較小值bmin2）每個(gè)螺桿螺紋根部有效截面抗拉承載力設(shè)計(jì)值bnd2fbc4t單個(gè)高強(qiáng)螺栓承載力計(jì)算？一個(gè)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值vf9n單個(gè)螺栓抗拉承載力設(shè)計(jì)值b第四章鋼梁靜載作用下，鋼梁的彎曲大致可分為彈性工作階段、彈塑性工作階段、塑性工作階段、應(yīng)變硬化階段。形狀系數(shù)：梁的塑性彎矩Mp與邊緣屈服彎矩Me之比F=Mp/Me=Wp/W,主要跟梁的截面形狀有關(guān)，故稱之為形狀系數(shù)。？焊接組合梁的設(shè)計(jì)步驟？首先根據(jù)求得的最大彎矩與最大剪力以及強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定與節(jié)省鋼材等要求，選擇合理

11、的截面尺寸，有時(shí)可在彎矩較小處減小梁截面；計(jì)算梁的翼緣和腹板連接焊縫；驗(yàn)算組合梁的局部穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)腹板的加勁肋；設(shè)計(jì)組合梁各部件的拼接以及設(shè)計(jì)梁的支座和梁格的連接；最后繪制施工詳圖。鋼梁的強(qiáng)度計(jì)算公式鋼梁強(qiáng)度一般包括彎應(yīng)力、剪應(yīng)力和折算應(yīng)力的驗(yàn)算彎應(yīng)力強(qiáng)度的驗(yàn)算公式：?jiǎn)蜗驈澢鷒-Mf，雙向彎曲o-Mf，YxWnxYxWnxYyWny剪應(yīng)力驗(yàn)算公式：oysfv，ItwV折算應(yīng)力驗(yàn)算：O02-OcT2阡？哪些情況下可不驗(yàn)算鋼梁整體穩(wěn)定性？穩(wěn)定性影響因素？增強(qiáng)穩(wěn)定性的措施？以下情況不需驗(yàn)算：1有剛性面板和梁的受壓翼緣牢固相連，并能阻止梁的受壓翼緣的側(cè)向位移。2工字型截面簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度L1與

12、其寬度bl之比不超過(guò)規(guī)定值影響因素：1梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度L12梁截面的側(cè)向抗彎剛度Ely3抗扭剛度GJ增加穩(wěn)定性的措施：1設(shè)置縱向支撐，以減小受壓翼緣的自由長(zhǎng)度L12適當(dāng)增加受壓翼緣寬度bl鋼梁的最小梁高根據(jù)什么條件確定？依據(jù)剛度條件所確定，即應(yīng)使梁的撓度滿足正常使用極限狀態(tài)的要求確定梁高時(shí)應(yīng)考慮哪些要求？1最大梁高h(yuǎn)max2最小梁高h(yuǎn)min3經(jīng)濟(jì)梁高h(yuǎn)e4建筑高度第五章鋼柱與鋼壓桿實(shí)腹柱與格構(gòu)柱的區(qū)別？1）實(shí)腹柱通常有型鋼或鋼板組合而成，構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造省工，比較常用2）格構(gòu)柱通常采用兩個(gè)槽鋼或工字鋼作為柱的單肢，用綴條或綴板連接單肢成柱。構(gòu)造比較復(fù)雜，但兩肢間的距離可以調(diào)節(jié)，受力合理，用材

13、經(jīng)濟(jì)。實(shí)軸與虛軸的判斷？在截面上同單軸腹板相垂直的界面主軸為實(shí)軸，同綴板或綴條平面相垂直的截面主軸為虛軸?軸的壓桿穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式？申P(guān)131fy?軸壓實(shí)腹桿截面的設(shè)計(jì)步驟？P1341）假定柱子的長(zhǎng)細(xì)比，求出所需要的截面面積2）求出兩個(gè)主軸所需的回轉(zhuǎn)半徑ix、iy3）根據(jù)截面面積A和回轉(zhuǎn)半徑ix、iy,初選截面，優(yōu)先選用軋制型鋼，不滿足時(shí)，采用組合截面，初定輪廓尺寸h和b4）根據(jù)A、h、b,并考慮構(gòu)造要求和局部穩(wěn)定，初擬截面尺寸軸壓實(shí)腹桿局部穩(wěn)定驗(yàn)算公式？（可能有計(jì)算）P132（5-13、5-15）入構(gòu)建兩方向長(zhǎng)細(xì)比較入100取100對(duì)于翼緣匕100.1I25tfy對(duì)于腹板生N計(jì)算。？格構(gòu)式構(gòu)

14、件對(duì)實(shí)軸的穩(wěn)定性（同實(shí)腹式）是怎樣考慮的？入2xAA入2入2x18.9.P138綴條式入。x綴板式入ox用對(duì)實(shí)軸長(zhǎng)細(xì)比入y查兩肢綴條及綴板換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式？構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)構(gòu)件在彎矩作用外的彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)第六章鋼桁架軸心受拉桿件截面面積的計(jì)算？P172ANaf抗彎構(gòu)件的強(qiáng)度驗(yàn)算公式？對(duì)于承受靜載或間接承受動(dòng)載的桁架：衛(wèi)fAn.xWnx對(duì)于直接承受動(dòng)載的桁架：-皿vfWnx第七章平面鋼閘門1.了解平面鋼閘門的設(shè)計(jì)步驟及相關(guān)構(gòu)造？（答案略）計(jì)算題（50分）1.對(duì)焊縫承受軸心力公式：a衛(wèi)fw或fw，P76lwt相關(guān)題目例題3-1，P45；習(xí)題3-1,p762.對(duì)接焊縫承受彎矩、剪力、軸

15、心力3.4.公式：amaxaNaM北WM-ftWlWtWwVSwfwIwtV對(duì)于工字梁截面，還應(yīng)驗(yàn)算1處：4aN1aMi2相關(guān)題目例題3-2，P46;習(xí)題3-2，p76角焊縫拼接板受軸心力（剪力、拉力或壓力）P52TmaxT11If角焊縫連接計(jì)算基本公式4（*2T2fw卩f1）2）3）對(duì)于正面焊縫：afN一BfWf07hf%ff對(duì)于側(cè)面焊縫：afN切f07hf%f靜載Bf=1.22動(dòng)載Bf=1.0對(duì)于采用三面圍焊的對(duì)稱焊件，先計(jì)算正面焊縫承擔(dān)內(nèi)力n，0彳因訴仰護(hù)剩余側(cè)焊縫n然后分別按1）、2）計(jì)算當(dāng)收到斜向軸心力時(shí)，會(huì)用到基本公式P51-N（P52），4）角鋼與節(jié)點(diǎn)板焊縫計(jì)算（即采用側(cè)焊縫連接不對(duì)稱的焊件）P521）只有側(cè)焊縫肢背叫1N肢尖n22n2）采用三面圍焊縫p53先計(jì)算正面焊縫所承受的內(nèi)力習(xí)題3-3，p76；例題3-3，p53彎矩、剪力、軸力共同作用下角焊縫的計(jì)算（T形連接）例題3-4，習(xí)題3-5扭矩剪力作用下的搭接計(jì)算1）先求有效截面形心O距豎焊縫距2）03）0例題3-5，p57對(duì)6的補(bǔ)充（斜向力P）12剪力V變味兩個(gè)：Px、Py3板件受軸心力作用下抗剪螺栓計(jì)算P6612驗(yàn)算構(gòu)件凈截面的強(qiáng)度：例題3-6,p69；習(xí)題3-7螺栓受扭矩、剪力軸力計(jì)算。P66-31先求2扭矩作用下：剪力作用4軸心力：例題3-7螺栓受剪、拉力或剪力彎矩的計(jì)算p681單