钢结构填空简答题.doc

二、填空题
1. 钢结构设计规范中，钢材的强度设计值是材料强度的标准值 (除以)抗力分项系数。
2. 鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标是（冷弯性能合格）。
3. 承重结构的钢材应具有（极限抗拉强度）、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有（碳）含量的合格保证。
4. 角焊缝按受力的方向可分为 (正面角焊缝) 、 (侧面角焊缝)  和  (斜焊缝)   。
5.  在加引弧板施焊的情况下，所有受压、受剪的对接焊缝，以及受拉的（1）和2级焊缝，均与母材等强，不用计算；只有受拉的（3级） 焊缝才需计算。
6. 轴心受拉构件与轴心受压构件相比，轴心受拉构件设计时不需要验算构件的（稳定）。
7.  钢结构计算的两种极限状态是  (承载能力极限状态) 和  (正常使用极限状态。)    。
8. 钢材的破坏形式有(塑形破坏）和 (脆性破坏）。
9.  建筑钢材的主要机械性能指标是（屈服点）、（抗拉强度）、（伸长率）)、（冲击韧性）、和（冷弯性能）。
10.钢结构的连接方法有( 焊接连接 ) 、(铆钉连接)  和  (螺栓连接)  。
11.角焊缝的计算长度不得小于 (8hf)  ，也不得小于 (40mm) 。侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于 (60 hf) 。
13.轴心压杆可能的屈曲形式有 (弯曲屈曲)   、(扭转屈曲)   和  (弯扭屈曲) 。
14.轴心受压构件的稳定系数与 (残余应力) 、 (初弯曲) 、(初偏心)   和  (长细比) 有关。
15. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是 (加强受压翼缘) 和(增加侧向支承点)。 。
16.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用**(宽厚比) 的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用设置 (设置加劲肋 )  的方法来解决。
17. 钢结构设计规范中，荷载设计值为荷载标准值   (乘以） 分项系数。
18. 冷弯实验是判别钢材在弯曲状态下的 (塑性应变能力)  和钢材质量的综合指标。
19.角焊缝的焊脚尺寸不宜大于 (较薄焊件厚度的1.2倍, 钢管结构除外 )  ， 也不得小于 (6mm)  。
20.轴心受拉构件计算的内容有   (强度）和刚度。
21.按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制（挠度），拉、压构件要限制（长细比）。
22.荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力  （高）   。
23.承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γx取（1.05）。
24.工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足（b/t□13√235/fy）。
四、论述题
一、 钢结构具有哪些特点？
答：钢结构具有的特点：
1钢材强度高，结构重量轻,2钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性
3钢结构装配化程度高，施工周期短,4钢材能制造密闭性要求较高的结构
5钢结构耐热，但不耐火,6钢结构易锈蚀，维护费用大。
二、钢结构的合理应用范围是什么？
答：钢结构的合理应用范围：
1重型厂房结构2大跨度房屋的屋盖结构3高层及多层建筑4轻型钢结构
5塔桅结构6板壳结构7桥梁结构8移动式结构
三、钢结构对材料性能有哪些要求？
答：钢结构对材料性能的要求：
1较高的抗拉强度fu和屈服点fy, 2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能3良好的加工性能
四、钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？
答：钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定
五、影响钢材性能的主要因素是什么？
答：影响钢材性能的主要因素有：1化学成分；2钢材缺陷；3冶炼，浇注，轧制；4钢材硬化；5温度；6应力集中；7残余应力；8重复荷载作用
六、 选用钢材通常应考虑哪些因素？
答：选用钢材通常考虑的因素有：1结构的重要性；2荷载特征；3连接方法；4结构的工作环境温度；5结构的受力性质
七、钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？
答：钢结构常用的连接方法有：焊接连接、铆钉连接和螺栓连接三种。 焊接的优点：1不需打孔，省工省时；2任何形状的构件可直接连接，连接构造方便；3气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性能较好。
焊接的缺点: 1焊缝附近有热影响区，材质变脆；2焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏，残余变形使结构形状、尺寸发生变化；3焊接裂缝一经发生，便容易扩展。 铆钉连接的优点:塑性、韧性较好，传力可靠，连接质量易于检查。  铆钉连接的缺点:因在构件上需打孔，削弱构件截面；且铆接工艺复杂，技术要求高。 螺栓连接的优点：具备铆钉连接塑性、韧性好，传力可靠的优点，又兼备安装拆卸方便，可以多次重复使用的优点，且连接变形小
八、 焊缝可能存在的缺陷有哪些？
答：焊缝可能存在的缺陷有裂纹、气孔、夹碴、烧穿、咬边、未焊透、弧坑和焊瘤。
九、 焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？
答： 焊缝质量分为三个等级。**质量检查只对全部焊缝进行外观缺陷及几何尺寸检查，其外观可见缺陷及几何尺寸偏差必须符合**合格标准要求；二级质量检查除对外观进行检查并达到二级质量合格标准外，还需用超声波或射线探伤20％焊缝，达到B级检验Ⅲ级合格要求；一级质量检查除外观进行检查并符合一级合格标准外，还需用超声波或射线对焊缝100％探伤，达到B级检验Ⅱ级合格要求；（见《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001）
十、对接焊缝的构造要求有哪些？
答：对接焊缝的构造要求有： 1一般的对接焊多采用焊透缝，只有当板件较厚，内力较小，且受静载作用时，可采用未焊透的对接缝。 2为保证对接焊缝的质量，可按焊件厚度不同，将焊口边缘加工成不同形式的坡口。 3起落弧处易有焊接缺陷，所以要用引弧板。但采用引弧板施工复杂，因此除承受动力荷载外，一般不用引弧板，而是计算时为对接焊缝将焊缝长度减2t（t为较小焊件厚度）。 4对于变厚度（或变宽度）板的对接，在板的一面（一侧）或两面（两侧）切成坡度不大于1:2.5的斜面，避免应力集中。5当钢板在纵横两方向进行对接焊时，焊缝可采用十字形或T形交叉对接，当用T形交叉时，交叉点的间距不得小于200mm。
十一、 普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？
答：普通螺栓连接中的抗剪螺栓连接是依靠螺栓抗剪和孔壁承压来传递外力。当受剪螺栓连接在达到极限承载力时，可能出现五种破坏形式，即螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。
高强螺栓连接中的抗剪螺栓连接时，通过拧紧螺帽使螺杆产生预拉力，同时也使被连接件接触面相互压紧而产生相应的摩擦力，依靠摩擦力来传递外力。它是以摩擦力刚被克服，构件开始产生滑移做为承载能力的极限状态。
十二、普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计时，哪些破坏形式是通过计算来防止的？哪些是通过构造措施来防止的？如何防止？
答：普通螺栓抗剪连接中的五种破坏形式：螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。以上五种可能破坏形式的前三种，可通过相应的强度计算来防止，后两种可采取相应的构件措施来保证。一般当构件上螺孔的端距大于2d0时，可以避免端部冲剪破坏；当螺栓夹紧长度不超过其直径的五倍，则可防止螺杆产生过大的弯曲变形。
十三、 高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？
答：级别代号中，小数点前的数字是螺栓材料经热处理后的最低抗拉强度，小数点后数字是材料的屈强比（fy/fu ）。 8.8级为：fu≥800N/mm²，fy/fu=0.8 10.9级为：fu ≥ 1000N/mm²，fy/fu=0.9
十四、 轴心压杆有哪些屈曲形式？
答：受轴心压力作用的直杆或柱，当压力达到临界值时，会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象，这种现象称为压杆屈曲或整体稳定，发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。由于压杆截面形式和杆端支承条件不同，在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式，即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。
十五、在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？
答：在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响。
十六、 在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？
答格构式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳，截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。但因缀材本身比较柔细，传递剪力时所产生的变形较大，从而使构件产生较大的附加变形，并降低稳定临界力。所以在计算整体稳定时，对虚轴要采用换算长细比（通过加大长细比的方法来考虑缀材变形对降低稳定临界力的影响）。
十七、 什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？
答：钢梁在弯矩较小时，梁的侧向保持平直而无侧向变形；即使受到偶然的侧向干扰力，其侧向变形也只是在一定的限度内，并随着干扰力的除去而消失。但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时，钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲，并同时伴随着扭转。这时即使除去侧向干扰力，侧向弯扭变形也不再消失，如弯矩再稍许增大，则侧向弯扭变形迅速增大，产生弯扭屈曲，梁失去继续承受荷载的能力，这种现象称为钢梁丧失整体稳定。 影响钢梁整体稳定的主要因素有：荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。 提高钢梁整体稳定性的有效措施是加强受压翼缘、增加侧向支承点
十八、 什么叫钢梁丧失局部稳定？
答：在钢梁中，当腹板或翼缘的高厚比或宽厚比过大时，就有可能在梁发生强度破坏或丧失整体稳定之前，组成梁的腹板或翼缘出现偏离其原来平面位置的波状屈曲，这种现象称为钢梁的局部失稳。
十九、 压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？
答：可见，压弯构件的整体稳定计算比轴心受压构件要复杂。轴心受压构件在确定整体稳定承载能力时，虽然也考虑了初弯曲、初偏心等初始缺陷的影响，将其作为压弯构件，但主要还是承受轴心压力，弯矩的作用带有一定的偶然性。对压弯构件而言，弯矩却是和轴心压力一样，同属于主要荷载。弯矩的作用不仅降低了构件的承载能力，同时使构件一经荷载作用，立即产生挠曲，但其在失稳前只保持这种弯曲平衡状态，不存在达临界力时才突然由直变弯的平衡分支现象，故压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性属于第二类稳定问题，其极限承载力应按最大强度理论进行分析。
二十、  压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？
答：局部稳定性属于平板稳定问题，应应用薄板稳定理论，通过**翼缘和腹板的宽厚比所保证的。确定限值的原则：组成构件的板件的局部失稳应不先于构件的整体稳定失稳，或者两者等稳。轴心受压构件中，板件处于均匀受压状态；压弯构件中，板件处于多种应力状态下，其影响因素有板件的形状和尺寸、支承情况和应力状况（弯曲正应力、剪应力、局部压应力等的单独作用和各种应力的联合作用），弹性或弹塑性性能，同时还有在腹板屈曲后强度的利用问题

1、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？如何避免？（6分）
（1）螺栓杆被剪断；（2）挤压破坏；（3）板件被拉断；（4）板件端部剪切破坏；（5栓杆受弯破坏
（1）通过计算保证螺栓抗剪（2）通过计算保证螺栓抗挤压（3）通过计算保证板件有足够的拉压强度（属于构件的强度计算）（4）螺栓端距≥ ——避免钢板被拉豁
2、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多少？（6分）
螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。
应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求
最小的栓距为，最小的端距为
3、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？（6分）
①当时，应按构造配置横向加劲肋；
②当时，应按计算配置横向加劲肋；
③，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；
④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋
3、为什么要规定螺栓排列的最大和最小间距？
螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。无论哪一种排列形式，都应满足三方面要求：①受力要求：端距过小，端部撕裂；受压，顺内力方向，中距过大，鼓曲。②施工要求：外排拴距过大，潮气易侵入。③构造要求：螺栓间距不能太近，满足净空要求，便于安装。。。。 根据以上要求，规范规定螺栓排列要满足最大和最小间距。