钢结构考试重点 2_钢结构考试重点

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1、钢材的选用要求：《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定：

承重结构的钢材应具有抗拉强度、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。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。对需要验算疲劳的非焊接结构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。钢材的表示符号：（1）工字钢 普通工字钢Ⅰ20a（2）槽钢 [ 32b

（3）H型钢 HW300×300×10×15T型钢TW150×300×10×15（4）角钢L125×10 L125×80×10（5）钢管φ400×62、产生疲劳的原因：（1）连续反复荷载（2）材料局部缺陷（工艺微裂纹、焊缝夹渣）影响疲劳强度的主要因素：

1、应力比ρ

2、应力幅

3、应力集中的影响

4、应力循环次数的影响疲劳计算仍采用容许应力幅法

3、抗剪螺栓的破坏形式：（1）螺栓杆被剪断（2）孔壁承压破坏（3）板件被拉断（4）板端冲剪破坏（5）螺栓杆弯剪破坏防止螺栓破坏措施:(1)(2)(3)通过计算解决(4)(5)通过构造解决

5、影响梁整体稳定的因素：截面形式、荷载类型、荷载作用方式、受压翼缘的侧向支撑

提高梁整体稳定性的有效措施：提高梁上翼缘侧向刚度，减小梁上翼上侧向计算长度

6、三大基本构件中，每类构件什么情况下要验算什么内容？三大构件：轴心受力构件、受弯构件、偏心受力构件 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，将其做为压弯构件，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枝现象，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。

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，通过限制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

7、计算时，什么时候用净截面，什么时候用毛截面？毛截面面积是不扣除孔洞的截面面积。

净截面面积扣除孔洞的截面面积。

有效截面面积是考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。

有效净截面面积是考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积。

因为拉压强度问题是局部截面问题，所以使用的是净截面，而稳定问题是整体问题，所以使用的是毛截面，由于冷成型钢宽厚比较大，在设计时按照有效宽度法考虑了局部屈曲后强度，所以使用的是有效面积。所以结构构件的受拉强度应按净截面计算，受压强度应按有效净截面计算，稳定性应按有效截面计算，变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。

8、梁的整体系数大于0.6时，为什么要进行修正？

对于钢梁，当考虑残余应力影响时，可取比例极限fp =0.6fy。因此，当Δcr>0.6 fy，即当算得的稳定系数大于0.6时，表明梁已进入弹塑性工作阶段，其临界的弯矩有明显的降低。此时，应按照下式对稳定系数进行修正φb’=1.07-0.282/φb≦1.0 进而用修正所得系数φb 代替φb作整体稳定计算。

9、钢材的破坏形式（1）、塑性破坏：破坏前有明显的变形，破坏历时时间长，可以采取补救措施。（2）、脆性破坏：破坏前没有明显的变形，破坏发生突然，没有机会补救。

10、稳定问题的分类：结构稳定、构件稳定（整体稳定、局部稳定）

11、化学成分对钢材的影响（1）碳（C）：钢材强度的主要来源，但是随其含量增加，强度增加，塑性降低，可焊性降低，抗腐蚀性降低。一般控制在0.12％～0.2%，在0.2％以下时，可焊性良好

（2）硫（S）是一种有害元素，降低钢材的塑性、韧性、可焊性、抗锈蚀性等，在高温时使钢材变脆，即热脆。因此，钢材中硫的含量不得超过0.05%，在焊接结构中不超过0.045%。

（3）磷(P)既是有害元素也是能利用的合金元素。磷是碳素钢中的杂质，它在低温下使钢变脆，这种现象称为冷脆。在高温时磷也能使钢减少塑性。但磷能提高钢的强度和抗锈蚀能力。

（4）氧(O)、氮(N)也是有害杂质，在金属熔化的状态下可以从空气中进入。氧能使钢热脆，其作用比硫剧烈，氮能使钢冷脆，与磷相似。

12、焊缝形式：对接焊缝、角焊缝

①、按受力方向分：（1）对接焊缝：正对接焊缝、斜对接焊缝

（2）角焊缝：正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝 ②、按长度方向的布置分：（1）连续角焊缝：受力性能较好，主要的角焊缝形式（2）间断角焊缝：容易引起应力集中只能用于一些次要③、构件的连接或受力很小的连接中

13、角焊缝正侧面焊缝比较？

侧面角焊缝主要承受剪应力。塑性较好，弹性模量低。应力沿焊缝方向分布不均匀，呈中间小而两边大的状态。正面角焊缝受力较复杂，界面的各面均存在正应力与剪应力，焊缝处有很大的应力集中。

14、焊接残余应力对结构性能的影响（1）、对常温下承受静力荷载结构的强度没有影响，但刚度降低；（2）、由于焊接应力使焊缝处于三向应力状态，阻碍了塑性变形，裂纹易发生和发展；（3）、降低疲劳强度；（4）、降低压杆的稳定性； 注：减少焊接应力和焊接变形的措施（1）、设计上的措施：a.合理安排焊接位置b.焊缝尺寸要适当c.焊缝数量宜少，且不宜过分集中d.应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉（2）、工艺上的措施a.采用适当的焊接程序，如分段焊、分层焊；b.尽可能采用对称焊缝，使其变形相反而抵消；c.施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形；d.对于小构件焊前预热、焊后回火，然后慢慢冷却，以消除焊接应力；

15、钢材的牌号A级：保证抗拉强度、屈服点和伸长率及硫、磷含量B、C、D级：保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击韧性（分别为20℃、0 ℃、-20℃）及碳、硅、锰、硫、磷含量E级： 除满足D级的要求外，还要求-40℃时的冲击韧性Q235钢是《设计规范》推荐采用的钢材它的质量等级为A、B、C、D四级