钢结构终极版.doc

1.结构或构件的承载能力极限状态包括哪些计算内容?正常使用极限状态又包括哪些内容?
答：.结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种极限状态时，结构或构件达到了最大承载力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载力，但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求，包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。
2.为什么采用钢材的屈服点fy作为设计强度标准值?无明显屈服点的钢材，其设计强度值如何确定? 答：.选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为：(1)它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；(2)从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。
3.为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法? 答：.对翼缘板，可通过增加其厚度，使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定性要求；对腹板，一方面可以通过增加其厚度，使其高厚比不超过一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全长设置一根纵向加劲肋，以保证其局部稳定性要求。
4.何谓焊接板梁的最大高度hmax和最小高度hmin?梁的经济高度he的范围?腹板太厚或太薄会出现什么问题?答：.梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。建筑高度是指梁格底面最低表面到楼板顶面之间的高度，它的限制决定了梁的最大可能高度hmax，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度v≤［v］，它决定了梁的最小高度hmin；由经济条件可定出梁的经济高度he，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为：hmin≤he≤hmax，腹板太厚将增加用钢量，导致不经济，而太薄梁的腹板将不能保证局部稳定性要求，从而使梁的稳定性承载能力降低。
5.在角焊缝设计中，对焊脚尺寸和计算长度有哪些构造要求？为什么？
答： 最大焊脚尺寸：，防止焊缝过烧焊件；
最小焊脚尺寸：，防止焊缝冷裂；
最大计算长度：，防止应力沿焊缝长度不均匀分布；
最小计算长度：，防止焊缝沿长度缺陷几率增加。
6.承压型高强螺栓和摩擦型高强螺栓承受剪力作用时在传力和螺栓的验算上有什么区别？. 答：承压型高强螺栓承受剪力作用时螺栓直接承受剪力，需验算螺栓的受剪和承压承载能力。摩擦型高强螺栓承受剪力作用时螺栓不直接承受剪力，需验算螺栓的受剪承载能力。
7. 促使钢材转脆的因素有以下几个方面
1)钢材中，C、S、P、O、N等元素含量太高时，钢材脆性增加2)沸腾钢材和厚钢板比镇静钢材和薄钢板脆性大3)冷作硬化和时效硬化效应会使刚才变脆4)低温（零下摄氏-20-30度以下时）会使钢材变脆5)复杂应力状态条件下的同号主应力状态会使钢材变脆6)受拉构件的应力集中区域（应力状态为同号平面或空间拉应力状态）钢材易脆7)动力荷载条件下钢材比静力荷载条件下脆性特征明显8)焊接结构比螺栓或铆钉连接结构脆性增大。
8. 试简述如何确定焊接工字形截面组合梁的截面高度H？答如下： 1）首先根据建筑布置要求或运输安装或吊装能力要求，确定梁的最大高度，即建筑高度 2）根据刚度要求确定最小梁高 3）根据经济性要求（单根梁的重量最轻）计算经济梁高 综合上述三方面要求，取梁高在最大和最小梁高之间，并近似等于经济梁高。
9．简述双肢格构式轴心受压杆件的截面选择步骤。1．（1）根据绕实轴的整体稳定性，选择肢件的截面。选择方法与实腹式轴心受压构件的截面选择方法完全相同；（2）根据等稳定条件，确定两分肢间的距离；（3）验算整体稳定性和分肢稳定性，包括对刚度的验算；（4）但有截面削弱时，应验算构件的强度。
10．受剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式?如何防止?答．1螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有vy种形式:(l栓杆被剪断;②螺栓承压破坏;③板件净截面被拉断;④ 端板被栓杆冲剪破坏。第 ③ 种 破坏形式采用构件强度验算保证;第④种破坏形式由螺栓端距)?a0保证。第① 、②种破坏形式通过螺栓计算保证。
11．轴心受压构件的整体失稳承载力和哪些因素有关？答：构件不同方向的长细比.（ λ）、截面的形状和尺寸 、材料的力学性能 （强度，塑性）、 残余应力的分布和大小 、构件的初弯曲和初扭曲 、荷载作用点的初偏心 、构件的端部约束条件、构件失稳的方向等等。
12《钢结构规范》规定哪些情况之下，可不计算梁的整体性？答：①梁受压翼缘有铺盖板与之牢固连接，防止梁发生侧向位移；②对工字型或十型钢截面梁，当梁自由长度加梁截面宽之比不超限时；③对箱形截面梁，当且时，
13.钢结构的特点 优点 1建筑钢材强度高，塑性韧性好 强度高——大跨、高层、高负荷结构 塑性好——防止脆性破坏，应力重分配 韧性好——承受动力荷载，抗震性能好 2钢结构的重量轻，质强比小材料的质量密度ρ与强度f的比值α（质强比）小 建筑钢材质强比α：1.7～3.7×104 木材质强比α：5.4×104 钢筋混凝土质强比α：18×104 材质均匀、性能好，结构可靠性高 3钢材接近于各向同性的理想弹－塑性体，实际受力同工程力学计算理论比较符合，因此钢结构的可靠性高4钢结构施工简便，工期短，易于改造和加固钢材可加工性能好，工业化机械化程度高，构件轻，连接简单，安装方便 缺点1耐腐蚀性差 使用环境，钢材极易锈蚀，需注意保护，特殊环境下不易使用钢结构2耐火性差耐热性较好（200℃以下钢材性质变化很小），高于200 ℃后钢材强度下降很快，600 ℃时钢材进入塑性状态，强度几乎降为零丧失承载力，需采取隔热防火措施 3钢材价格相对较高.
14 试简述如何确定焊接工字形截面组合梁的截面高度H？
简答如下： 1）首先根据建筑布置要求或运输安装或吊装能力要求，确定梁的最大高度，即建筑高度 2）根据刚度要求确定最小梁高 3）根据经济性要求（单根梁的重量最轻）计算经济梁高 综合上述三方面要求，取梁高在最大和最小梁高之间，并近似等于经济梁高。
15．简述双肢格构式轴心受压杆件的截面选择步骤。1．（1）根据绕实轴的整体稳定性，选择肢件的截面。选择方法与实腹式轴心受压构件的截面选择方法完全相同；（2）根据等稳定条件，确定两分肢间的距离；（3）验算整体稳定性和分肢稳定性，包括对刚度的验算；（4）但有截面削弱时，应验算构件的强度。
16焊接连接的优缺点？
答：优点：1：焊件间可以直接相连，构造简单，制作加工方便；2：不削弱界面，节省材料；3:连接的密封性好，结构的刚度大；4：可实现自动化操作，提高焊接结构的质量
缺点：1：焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部从材质变脆；2：焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；3:焊接构件对了裂纹很敏感，局部裂纹一旦产生，容易扩展到整个界面
17：高强度螺栓连接的两种连接形式是什么？各自的作用机理是什么？
答：高强度螺栓摩擦型只依靠连接板件间的摩擦力传递剪力，以剪力等于摩擦力作为承载能力的极限状态。高强度螺栓承压型连接的传力特征是剪力超过摩擦力时，板件间发生相互滑移，螺栓本省与孔壁接触，开始受剪并和孔壁承压。
18：实腹式轴心受压构件截面选择的原则是什么？
答：1;面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定承载能力和刚度2：两个主轴方向尽量等稳定，以达到经济的效果3:便于与其他构件进行连接，尽可能构造简单，制造方便，取材方便
19:实腹式轴心受压构件的截面设计步骤
答：首先根据轴心压力的设计值和计算长度选定合适的截面形式，再初步确定截面尺寸，然后进行强度整体稳定 局部稳定和刚度验算
20:简述型钢梁的设计步骤
答：1计算内力 2计算需要的截面模量 3抗弯强度验算 4抗剪强度验算 5局部承压强度验算 6折算应力的验算 7整体稳定验算 8刚度验算
21：组合梁设计时截面高度选择的三个决定条件如何？截面验算包括哪些内容？
答：1：容许最大高度 容许最小高度 经济高度
2：抗弯强度验算 抗剪强度验算 局部承压强度验算 折算应力验算 整体稳定验算 局部稳定验算 刚度验算 对于承受动力荷载作用的梁，必要时应按规定进行疲劳验算