电大《钢结构(本)》形考任务1-4答案.doc

电大《钢结构（本）》形考任务1-4答案
国开电大《钢结构〔本〕》形考任务1-4答案
形考任务一
标准答案1：耐热性差、耐火性好
标准答案2：钢结构
标准答案3：网壳、悬索、索膜
标准答案4：可靠性
标准答案5：构件或连接的强度破坏、疲惫破坏、脆性断裂
标准答案6：造型美观
标准答案7：屈服强度
标准答案8：弹塑性阶段
标准答案9：塑性阶段
标准答案10：钢材内部组织的优劣
标准答案11：越大
标准答案12：塑性
标准答案13：越好
标准答案14：碳含量增加，可焊性加强
标准答案15：硅和锰
标准答案16：时效硬化
标准答案17：疲惫破坏
标准答案18：静力强度
标准答案19：脆性破坏
标准答案20：高建钢
标准答案21：对
标准答案22：错
标准答案23：错
标准答案24：错
标准答案25：对
标准答案26：对
标准答案27：错
标准答案28：对
标准答案29：错
标准答案30：对
标准答案31：
〔1〕 轻质高强，承载能力大；
〔2〕钢材材性好，可靠性高；
〔3〕工业化程度高；
〔4〕抗震性能好；
〔5〕气密、水密性好；
〔6〕 易于锈蚀；
〔7〕 耐热性好、耐火性差；
〔8〕绿色环保无污染；
标准答案32：
〔1〕能承受在正常使用和施工时可能出现的各种作用；
〔2〕在正常使用时具有优良的工作性能；
〔3〕具有足够的耐久性；
〔4〕在偶然事件发生时及发生后，能坚持必必须的整体稳定性。
标准答案33：
〔1〕高性能钢材的研制与应用；
〔2〕分析理论与分析方法的发展；
〔3〕新型结构形式的研究与应用；
〔4〕钢、混凝土组合结构的应用。
标准答案34：
深入制定是在制定施工图之后进行的，依据制定施工图的平立面布置图，节点大样，按照钢规的制定要求确定钢构件的加工尺寸，遵照《钢结构工程施工质量验收规范》以方便加工制造和现场安装的原则，确定连接形式，合计材料的供料尺寸、运输能力和现场吊装能力等条件确定构件的拼接或分段位置。然后，依据制图标准和加工厂的图纸表达要求和习惯绘制完整的加工制造图和现场安装布置图，并提供制造，安装所必须要的各种数据和表格。
标准答案35：
钢主要由铁和碳组成。铁是钢材的基本元素，纯铁质软，在碳素结构钢中约占99％；碳和其他元素仅约占1％，但对钢材的力学性能却有着决定性的影响。
碳含量增加，钢的强度提升，而塑性、韧性和疲惫强度下降，同时恶化钢的可焊性和抗腐蚀性。硫和磷(其中特别是硫)是钢中的有害成分，会降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲惫强度。高温时，硫使钢变脆，谓之热脆；低温时，磷使钢变脆，谓之冷脆。氧和氮都是钢中的有害杂质，使钢热脆；氮使钢冷脆。硅和锰是钢中的有益元素，都是炼钢的脱氧剂，使钢材的强度提升。含量不过高时，对塑性和韧性无显著的不良影响。
标准答案36：
它强度高，可减轻自重，节约钢材，综合性能好，如抗冲击性强、耐低温柔腐蚀，有利于延长使用年限。塑性、韧性和可焊性好，有利于加工和施工。
标准答案37：
钢材性能随温度变动而有所变化。总的趋势是：温度升高，钢材强度降低，应变增大；反之，温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆。 温度升高，约在250℃以内钢材性能没有很大变化，430℃～540℃之间强度急剧下降，600℃时强度很低不能承当荷载。但在250℃左右，钢材的强度反而略有提升，同时塑性和韧性均下降，材料有转脆的倾向，钢材表面氧化膜浮现蓝色，称为蓝脆现象。当温度在260℃～320℃时，在应力继续不变的状况下，钢材以很缓慢的速度持续变形，此种现象称为徐变。当温度从常温开始下降，特别是在负温度范围内时，钢材强度虽有提升，但其塑性和韧性降低，材料逐渐变脆，这种性质称为低温冷脆。
标准答案38：
疲惫破坏过程经历三个阶段：裂痕的形成，裂痕的缓慢扩大和最后迅速断裂。钢构件在反复荷载作用下，总会在钢材内部质量薄弱处出现应力集中，各别点上首先出现塑性变形，并硬化而逐渐形成一些微观裂痕，在往复荷载作用下，裂痕的数量不断增加并互相连接发展成宏观裂痕，随后断面的有效截面面积减小，应力集中现象越来越严重，裂痕不断扩大，最后当钢材截面削弱到不够以抵抗外荷载时，钢材突然断裂。
形考任务二
标准答案1：铆钉连接
标准答案2：高强度螺栓的预拉力和板件接触面间的摩擦系数的大小
标准答案3：制定计算方法和孔径方面
标准答案4：气体保护焊
标准答案5：对接焊缝
标准答案6：仰焊
标准答案7：裂痕
标准答案8：V形破口的对接焊缝
标准答案9：坡口、引弧板和过渡坡
标准答案10：正面角焊缝
标准答案11：侧面角焊缝
标准答案12：两端大、中间小
标准答案13：正面角焊缝的强度制定值增大系数
标准答案14：静力强度
标准答案15：相比并列排列，错列排列截面削弱较大，是目前常用的排列形式
标准答案16：受压构件，当沿作用力方向的螺栓距过小时，在被连接的板件间易发生张口或鼓曲现象
标准答案17：抗剪型连接、抗拉型连接和拉剪型连接
标准答案18：摩擦型连接和承压型连接
标准答案19：抗剪型连接
标准答案20：两端大、中间小
标准答案21：对
标准答案22：错
标准答案23：对
标准答案24：对
标准答案25：错
标准答案26：对
标准答案27：错
标准答案28：错
标准答案29：错
标准答案30：对
标准答案31：
焊缝连接是通过热熔并加填料的方法完成构件之间的连接，是现代钢结构连接的主要方法。焊缝连接具有构造简单、适应性强、自动化程度高、连接刚度大等优点。缺点是焊接降低被焊钢材的塑性和韧性，焊缝热熔区易出现微裂痕、焊渣等缺陷，焊接过程产生较大的焊接残余应力，从而导致焊缝区和热熔区容易发生脆断和疲惫破坏。
标准答案32：
钢结构焊接连接构造制定，应符合以下要求：
〔1〕尽量减少焊缝的数量和尺寸；
〔2〕焊缝的布置宜对称于构件截面的中和轴；
〔3〕节点区留有足够空间，便于焊接操作和焊后检测；
〔4〕采纳刚度较小的节点形式，宜避免焊缝密集和双向、三向相交；
〔5〕 焊缝位置避开高应力区；
〔6〕依据不同焊接工艺方法合理选用坡口形状和尺寸。
标准答案33：
角焊缝的焊脚尺寸不宜过小，是因为过小的角焊缝导致焊缝冷却过快易产生收缩裂痕等缺陷；角焊缝的焊脚尺寸不宜太大，是因为太大会导致焊缝烧穿较薄的焊件，增加主体金属的翘曲和焊接残余应力；长度过小会使杆件局部加热严重，且起弧、落弧坑相距太近，加上一些可能产生的缺陷，使焊缝不够可靠；角焊缝〔侧面〕应力沿长度方向分布不均匀，两端大，中间小，焊缝越长其差别也越大，太长时角焊缝〔侧面〕两端应力可先达到极限而破坏，此时焊缝中部还未充分发挥其承载力，这种应力分布的不均匀性，对承受动力荷载的构件更加不利。
标准答案34：
〔1〕螺杆剪切破坏；
〔2〕钢板孔壁挤压破坏；
〔3〕构件本身由于截面开孔削弱过多而被拉断；
〔4〕由于钢板端部螺栓孔端距太小而被剪坏；
〔5〕由于钢板太厚，螺栓杆直径太小，发生螺栓杆弯曲破坏。
标准答案35：
形考任务三
标准答案1：轴心受压构件和轴心受拉构件
标准答案2：强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度〔长细比〕
标准答案3：长细比
标准答案4：弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳
标准答案5：弯曲失稳
标准答案6：弯曲屈曲
标准答案7：局部失稳
标准答案8：依据轴心压力的制定值和计算长度选定合适的截面形式
标准答案9：轴心受压杆
标准答案10：达到经济效果
标准答案11：增加板件厚度
标准答案12：y轴
标准答案13：和
标准答案14：柱头
标准答案15：能否传递弯矩
标准答案16：基础材料的抗压能力
标准答案17：其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些
标准答案18：其与柱边连接所必须的焊缝长度
标准答案19：弯矩
标准答案20：桁架
标准答案21：对
标准答案22：错
标准答案23：对
标准答案24：错
标准答案25：错
标准答案26：错
标准答案27：错
标准答案28：对
标准答案29：对
标准答案30：对
标准答案31：
所谓理想轴心受压构件，是指符合以下假定条件的受压构件：
〔1〕杆件为等截面直杆〔无初弯曲〕；
〔2〕荷载沿杆件形心轴作用〔无初偏心〕；
〔3〕杆件受荷载之前没有初始应力；
〔4〕材料匀质，各向同性，符合虎克定律。
标准答案32：
实腹式轴心受压构件一般采纳双轴对称截面，以避免弯扭失稳，具体的原则主要有：
〔1〕宽肢薄壁：截面面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提升它的整体稳定性和刚度；
〔2〕等稳定性：使两个主轴方向的稳定系数〔长细比〕大致相等，这样稳定承载力基本接近，以充分发挥截面的承载能力；
〔3〕便于与其他构件进行连接；
〔4〕尽可能构造简单，制造省工，取材方便。
标准答案33：
轴心受压柱脚的应该满足以下要求：
〔1〕制定底板大小要满足基础混凝土的抗压强度及边缘构造要求；
〔2〕底板厚度要满足双向板〔四边或三边支承〕的抗弯要求；
〔3〕靴梁要满足抗弯要求；
〔4〕靴梁和柱、靴梁和底板的焊缝连接要满足强度要求；
〔5〕柱脚制定要便于靴梁焊接。
标准答案34：
格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略。因此，采纳换算长细比来合计缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定承载力的影响。
标准答案35：
形考任务四
标准答案1：剪切中心
标准答案2：自由扭转
标准答案3：梁局部失稳
标准答案4：压应力
标准答案5：限制其宽厚比
标准答案6：支承加劲肋
标准答案7：翼缘板外伸宽度
标准答案8：抗弯强度要求
标准答案9：单层翼缘板改变截面时宜改变翼缘板宽度而非厚度
标准答案10：比15更小
标准答案11：压弯构件
标准答案12：弯矩作用平面内的弯曲变形
标准答案13：开口截面和闭口截面
标准答案14：实腹式截面和格构式截面
标准答案15：双轴对称截面
标准答案16：全截面屈服准则
标准答案17：可能在拉、压侧都出现塑性
标准答案18：支撑构件的布置
标准答案19：小
标准答案20：刚性连接
标准答案21：错
标准答案22：对
标准答案23：对
标准答案24：对
标准答案25：对
标准答案26：对
标准答案27：对
标准答案28：对
标准答案29：错
标准答案30：对
标准答案31：
〔1〕弯矩作用在最大刚度平面，屈曲时钢梁处于弹性阶段；
〔2〕梁端为夹支座〔只能绕x、y轴转动，不能绕z轴转动，只能自由挠曲，不能扭转〕；
〔3〕梁变形后，力偶矩与原来的方向平行〔即小变形〕。
标准答案32：
〔1〕统计荷载，确定构件内力〔最大弯矩、剪力〕；
〔2〕选择截面形式〔工字钢，槽钢，H型钢等〕；
〔3〕按照抗弯强度或整体稳定确定截面抵抗矩；
〔4〕查型钢表选择型钢号；
〔4〕验算构件的强度、整体稳定性和挠度；
〔5〕调整截面尺寸。
标准答案33：
制定偏心受拉构件时，应同时满足承载力极限状态和正常使用极限状态。承载力极限状态的验算包括强度和稳定，偏心受拉构件只有强度问题，偏心受压构件则应同时满足强度和稳定要求。此外，实腹式构件还必须确保组成板件的局部稳定，格构式构件还必须确保单肢稳定；正常使用极限状态则通过限制长细比来确保，但应注意，当杆件以受弯为主，轴力较小，或有其它必须要时，也必须计算拉弯或压弯构件的挠度或变形，使其不超过容许值。
标准答案34：
〔1〕材料是线弹性的；
〔2〕框架只承受作用在节点上的竖向荷载；
〔3〕框架中的所有柱子是同时丧失稳定的，即各柱同时达到其临界荷载；
〔4〕当柱子开始失稳时，相交于同一节点的横梁对柱子提供的约束弯矩，按上、下柱子的线刚度之比分配给柱子；
〔5〕在无侧移失稳时，横梁两端的转角大小相等方向相反；在有侧移失稳时，横梁两端的转角不但大小相等而且方向亦相同。
标准答案35：