21簡(jiǎn)述建筑鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的要求

1/121簡(jiǎn)述建筑鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的要求習(xí)題2.1簡(jiǎn)述建筑鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的要求、指標(biāo)，規(guī)范推薦使用的鋼材有哪些？2.2衡量材料力學(xué)性能的好壞，常用那些指標(biāo)？它們的作用如何？2.3哪些因素可使鋼材變脆，從設(shè)計(jì)角度防止構(gòu)件脆斷的措施有哪些？2.4碳、硫、磷對(duì)鋼材的性能有哪些影響？2.5什么是鋼材的可焊性？影響鋼材可焊性的化學(xué)元素有哪些？2.6鋼材的力學(xué)性能為何要按厚度（直徑）進(jìn)行劃分？2.7鋼材中常見(jiàn)的冶金缺陷有哪些？2.8隨著溫度的變化，鋼材的力學(xué)性能有何變化？2.9什么情況下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中對(duì)材性有何影響？2.10什么是疲勞斷裂？它的特點(diǎn)如何？簡(jiǎn)述其破壞過(guò)程2.11快速加荷對(duì)鋼材的力學(xué)性能有何影響？2.12選擇鋼材應(yīng)考慮的因素有哪些？2.13什么是冷工硬化（應(yīng)變硬化）、時(shí)效硬化？習(xí)題3.1簡(jiǎn)述構(gòu)件截面的分類，型鋼及組合截面應(yīng)優(yōu)先選用有哪一種，為什么份3.2梁的強(qiáng)度計(jì)算有哪些內(nèi)容？如何計(jì)算？3.3什么叫梁的內(nèi)力重分布，如何進(jìn)行塑性設(shè)計(jì)？3.4拉彎和壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式與其強(qiáng)度極限狀態(tài)是否一致？3.5為什么直接承受動(dòng)力荷載的實(shí)腹式拉彎和壓彎構(gòu)件不考慮塑性開(kāi)展，承受靜力荷載的同一類構(gòu)件卻考慮塑性開(kāi)展？格構(gòu)式構(gòu)件考慮塑性開(kāi)展嗎？3.6截面塑性發(fā)展系數(shù)的意義是什么？試舉例說(shuō)明其應(yīng)用條件。

3.7一兩端鉸接的熱軋型鋼120a軸心受壓柱，截面如圖所示．桿長(zhǎng)為6m，設(shè)計(jì)荷載N=450kN.鋼材為Q235鋼，試驗(yàn)算該柱的強(qiáng)度是否滿足？3.8一簡(jiǎn)支梁跨長(zhǎng)為5.5m,在梁上翼緣承受均布靜力荷載作用，恒載標(biāo)準(zhǔn)值為10.2kN/m（不包括梁自重），活載標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m，假定梁的受壓翼緣有可靠側(cè)向支撐，鋼材為Q235，梁的容許撓度為1/250，試選擇最經(jīng)濟(jì)的工字形及H型鋼梁截面，并進(jìn)行比較。

3.9圖為一兩端鉸接的焊接工字形等截面鋼梁，鋼材為Q235梁上作用有兩個(gè)集中荷載P=300kN。

試對(duì)此梁進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算并指明計(jì)算位置。

3.10一焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，跨中承受集中荷載P=1500kN（不包含自重），鋼材為Q235，梁的跨度及幾何尺寸如圖所示。

試按強(qiáng)度要求確定梁截面3.11某兩端鉸接的烤立彎構(gòu)件，截面為I45a軋制工字形鋼，鋼材為Q235作用力如圖所示，截面無(wú)削弱，要求確定構(gòu)件所能承受的最大軸線拉力習(xí)題4.10驗(yàn)算圖示焊接工字形截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性。

鋼材為Q235鋼，翼緣為火焰切割邊，沿兩個(gè)主軸平面的支撐條件及截面尺寸如圖所示。

已知構(gòu)件承受的軸心壓力為N=1700kN4.11一兩端鉸接焊接工字形截面軸心受壓柱，翼緣為火焰切割邊，截面如圖所示，桿長(zhǎng)為12m，設(shè)計(jì)荷載N=1000kN,鋼材為Q235鋼，試驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定及板件的局部穩(wěn)定性是否滿足？4.12某兩端鉸接軸心受壓柱的截面如圖所示，柱高為6m，承受軸心力設(shè)計(jì)荷載值N=6000kN（包括柱身等構(gòu)造自重），鋼材為Q235BF鋼，試驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定性是否滿足？4.13圖示一軸心受壓綴條柱，兩端釵接，柱高為7m。

承受軸心力設(shè)計(jì)荷載值N=1300kN,鋼材為Q235。

已知截面采用2［28a，單個(gè)槽鋼的幾何性質(zhì)：

A=40cm2;iIy=10.9cm,ix1=2.33cm,x1=218cm4,y0=2.1cm,綴條采用∟45x5，每個(gè)角鋼的截面積：

A1=4.29cm2；試驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定性是否滿足？4.14某兩端鉸接的軸心壓桿，截面由剖分T型鋼250x300x11x巧組成，鋼材為Q235鋼，桿長(zhǎng)6m，承受的軸心壓力N=1000kN。

試驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定性是否滿足？4.15某壓彎格構(gòu)式緩條柱如圖所示，兩端鉸接，柱高為8m。

承受壓力設(shè)計(jì)荷載值N=600kN,彎矩M=l00kNm,綴條采用單角鋼∟45x5，傾角為450,鋼材為Q235，試驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定性是否滿足？已知：

I22aA=42cm2,Ix=3400cm4,Iy1=225cm4,［22aA＝31.8cm2，Ix=2394cm4，Iy2=158cm4，∟45x5A1＝4.29cm2;4.16兩端鉸接的焊接工字形截面軸心受壓構(gòu)件，截面分別采用如圖所示的兩種尺寸。

柱高l0m,鋼材為Q235鋼，翼緣為火焰切割以后又經(jīng)過(guò)焊接，試計(jì)算：

①柱所能承受的軸心壓力？②板件的局部穩(wěn)定是否滿足要求？4.17焊接簡(jiǎn)支工字形粱如圖所示，跨度為12m，跨中6m處梁上翼緣有簡(jiǎn)支側(cè)向支撐，材料為Q345鋼。

集中荷載設(shè)計(jì)值為P=330kN，間接動(dòng)力荷載，驗(yàn)算該粱的整體穩(wěn)定是否滿足要求4.18如圖所示兩焊接工字形簡(jiǎn)支梁截面，其截面積大小相同，跨度均為12m，跨間無(wú)側(cè)向支承點(diǎn)，均布荷載大小亦相同，均作用于梁的上翼緣，鋼材為Q235，試比較說(shuō)明何者穩(wěn)定性更好。

4.19一跨中受集中荷載工字形截面簡(jiǎn)支梁，鋼材為Q235AF，設(shè)計(jì)荷載為P=800kN，梁的跨度及幾何尺寸如圖所示。

試按以下兩種要求布置梁腹板加勁肋，確定加勁肋間距。

①不利用屈曲后強(qiáng)度；②利用屈曲后強(qiáng)度。

4.20圖中所示為Q235鋼焰切邊工字形截面柱，兩端鉸接，截面無(wú)削弱，受軸心壓力的設(shè)計(jì)值N=900kN，跨中集中力設(shè)計(jì)值為F=100kN。

(1)驗(yàn)算平面內(nèi)穩(wěn)定性；(2)根據(jù)平面外穩(wěn)定性不低于平面內(nèi)的原則確定此柱需要幾道側(cè)向支撐桿。

4.21梁端鉸支的焊接工字形截面軸心受壓柱承受兩根梁，梁支座反力作用于柱翼緣上，其設(shè)計(jì)值為R=1000kN或300kN。

柱長(zhǎng)6.5m，材料為Q235,截面尺寸見(jiàn)圖，翼緣邊緣剪切而成，試驗(yàn)算此柱的穩(wěn)定性。

習(xí)題7.1簡(jiǎn)述鋼結(jié)構(gòu)連接的類型及特點(diǎn)7.2受剪普通螺檢有哪幾種可能的破壞形式？如何防止？7.3簡(jiǎn)述普通螺檢連接與高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接在彎矩作用下計(jì)算時(shí)的異同點(diǎn)？7.4為何要規(guī)定螺栓排列的最大和最小間距要求？7.5影響高強(qiáng)螺栓承載力的因素有哪些？7.6試畫出一梁與柱剛性連接的構(gòu)造圖，并說(shuō)明其傳力過(guò)程。

7.7試畫出一次梁與主梁剛性連接的構(gòu)造圖，并說(shuō)明其傳力過(guò)程。

7.8試畫出一變截面梁工地拼接的構(gòu)造圖。

7.9有一焊接連接如圖所示，鋼材為Q235鋼，焊條為E43系列，采用手工焊接，承受的靜力荷載設(shè)計(jì)值N=600kN，試計(jì)算所需角焊縫的長(zhǎng)度。

7.10如圖所示的螺檢雙蓋板連接，構(gòu)件鋼材為Q235鋼，承受軸心拉力，螺栓為8.8級(jí)高強(qiáng)度螺檢摩擦型連接，接觸面噴砂處理，螺檢直徑d=20mm，孔徑do=21.5mm，試計(jì)算此連接最大承載力N=？7.11圖示焊接連接采用三面圍焊，焊腳尺寸為6mm,鋼材為Q235BF鋼，試計(jì)算此連接所能承受最大拉力N=？7.12圖示牛腿板承受扭矩設(shè)計(jì)值T=60kNm,鋼材為Q235BF鋼，焊條①方案一：

采用三面圍焊的角焊縫與柱連接，試設(shè)計(jì)此角焊縫②方案二：

采用四面圍焊的角焊縫與柱連接，焊角尺寸可以減少多少？③方案二所耗焊條是否少于方案一？7.13圖示連接中，2∟I00x80x10（長(zhǎng)膚相并）通過(guò)14mm厚的連接板和20mm厚的端板連接于柱的翼緣，鋼材用Q235-BF,焊條為E43系列型，采用手工焊接，所承受的靜力荷載設(shè)計(jì)值N=540kN。

①要求確定角鋼和連接板間的焊縫尺寸。

②取d1=d2=170mm，確定連接板和端板間焊縫的焊角尺寸hf=?③改取d1=150mm,d2=190mm,驗(yàn)算上面確定的焊角尺寸hf是否滿足要求？7.14圖示為C級(jí)螺檢的連接，鋼材為Q235鋼，已知d=20mm,de=17.65mm,do=21.5mm，承受設(shè)計(jì)荷載P=l50kN①假定支托承力，試驗(yàn)算此連接是否安全？②假定支托不承力，試驗(yàn)算此連接是否安全？7.15如圖所示的連接構(gòu)造，牛腿用連接角鋼2L100x20及M22高強(qiáng)度螺檢(10.9級(jí))摩擦型連接和柱相連。

鋼材為Q345鋼，接觸面采用噴砂處理，承受偏心荷載設(shè)計(jì)值P=175kN，試確定連接角鋼的兩肢上所需螺栓個(gè)數(shù)？7.16一普通螺檢的臨時(shí)性連接如圖所示，構(gòu)件鋼材為Q235鋼，承受的軸心拉力N=600kN,螺栓直徑d=20mm，孔徑do=21.5mm，試驗(yàn)算此連接是否安全，7.17承受拉力的Q235鋼板，尺寸為一20x400，用兩塊一10x400的板進(jìn)行拼接，接縫每側(cè)用12個(gè)普通螺栓連接，其排列如圖所示，試分析這一接頭的危險(xiǎn)截面在何處？其承載力為多少？7.18一高強(qiáng)度螺栓承壓型連接如圖所示，構(gòu)件鋼材為Q235鋼，承受的軸心拉力N=200kN；力矩M=50kNm,螺栓直徑d=24rnm，孔徑do=26rnm，試驗(yàn)算此連接是否安全？7.19有一析架節(jié)點(diǎn)焊接連接如圖所示，鋼材為Q235AF鋼，焊條為E43系列，采用手工焊接，所承受的靜力荷載設(shè)計(jì)值見(jiàn)圖7-151。

試確定角焊縫A、B、C的尺寸。

7.20由雙角鋼2L100x10組成的弦桿和節(jié)點(diǎn)板在工地焊接為了拼裝方便，用一個(gè)M20的螺栓臨時(shí)連接，螺檢孔徑do=22