钢结构1至7章课后问答题学习资料

钢结构1至7章课后

问答题

第一章概述

1、试论述钢结构的特点及其合理的应用范围。

答：特点：（1）、材料的强度高，塑性和韧性好。（2）、材质均匀，和力学计算的假定比较符合。（3）、钢结构制造简便，施工周期短。（4）钢结构的质量轻。（5）、钢结构耐腐蚀差。（6）、钢材耐热但不耐火。应用范围：（1）、大跨度结构（2）、重型厂房结构（3）、受动力荷载影响的结构（4）、可拆卸的结构（5）、高耸结构和高层建筑。（6）、容器和其他构筑物。（7）、轻型钢结构。

2、钢结构的建造分为哪几个主要步骤？

答：工厂制造和工地安装。

3、钢结构的极限状态分为哪几类？

答：承载能力极限状态和正常使用极限状态。

4、什么是可靠度？

答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

5、试写出结构构件的概率极限状态表达式。

答：

第二章钢结构的材料

1、哪些因素可使钢材变脆，从设计角度防止构件脆断的措施有哪些？

答：下列因素可使钢材变脆（1）、硫、磷、氧、氮等化学成分的影响（2）、成才过程的影响（3）、冷加工硬化及温度等其它因素的影响。从设计角度防止构件脆断可不考虑硬化所提高的强度及规定结构表面所受辐射温度等。

2、钢材的力学性能为何要按厚度（直径）进行划分？

答：钢材屈服点的高低和钢材晶粒的粗细有关，材质好，轧制次数多，晶粒细，屈服点就高，因而不同厚度的钢材，屈服点不一样。

3、随着温度的变化，钢材的力学性能有何改变？

答：钢材在高温下强度降低，低温下材料转脆。

4、什么情况下会产生应力集中，应力集中对材性有何影响？

答：在缺陷或截面变化处附近，应力线曲折、密集、出现高峰应力的现象称为应力集中。应力集中使材料容易脆性破坏。

5、快速加载对钢材的力学性能有何影响？

答：快速加载使钢材的屈服点和抗拉强度提高，冲击韧性降低。

第三章构件的截面承载力——强度

1、简述构件截面的分类，型钢及组合截面应优先选用哪一种，为什么？

答：构件截面可分为热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面、组合截面。应优先选用型钢截面，它具有加工方便和成本较低的优点。

2、梁的强度计算有哪些内容？如何计算？

答：正应力、剪应力、局部压应力和组合应力的计算。

3、什么叫梁的内力重分布，如何进行塑性设计？

答：随着荷载的增大，塑性铰发生塑性转动，结构内力产生重分布，使其它截面相继出现塑性铰，直至形成机构。塑性设计就是利用内力塑性重分布，以充分发挥材料的潜力。

4、拉弯和压弯构件强度计算公式与其强度极限状态是否一致？

答：不一致，拉弯和压弯构件强度计算公式采用了不同的屈服准则。

5、截面塑性发展系数的意义是什么？试举例说明其应用条件？

答：对不需要计算疲劳的受弯构件，允许考虑截面有一定程度的塑性发展。

第四章单个构件的承载能力——稳定

1 、有哪些因素影响轴心受压构件的稳定系数？

答：初弯曲、残余应力、杆端约束。

2 、影响梁整体稳定性的因素有哪些？提高梁稳定性的措施有哪些？

答：侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、截面型式、荷载类型等因素有关。提高梁稳定性的措施有铺板、设置侧向支撑、使用箱形截面。

3 、简述压弯构件失稳的形式及计算的方法？

答：平面内和平面外失稳。

4 、简述压弯构件中等效弯矩的意义？

答：在面内稳定的计算中把各种荷载作用的弯矩分布形式转化为均匀受弯来看待。

5 、如何配置腹板加劲肋？

答：根据的值，分别可不配置加劲肋、按构造配置横向加劲肋、按计算配置横向加劲肋、按计算配置横向加劲肋及纵向加劲肋。

第五章杆件的计算长度

1 、桁架平面内和平面外的计算长度根据什么原则确定？

答：以杆件的轴力性质、杆件线刚度的大小及与所分析的杆件是否直接相连。

2 、影响等截面框架柱计算长度的主要因素有哪些？

答：框架类型、柱与基础连接方式、梁柱线刚度的比值等。

3 、什么是框架的有侧移失稳和无侧移失稳？

答：框架中设置有强劲的交叉支撑，柱顶侧移完全受到阻止时的失稳为无侧移失稳。若除去交叉支撑，框架失稳时因柱顶可以移动，将产生有侧向位移的反对称弯曲变形的失稳为有侧移失稳。

4 、什么是摇摆柱？它对框架柱的稳定承载能力有何影响？

答：如柱的上下端铰接，完全没有抗侧移的能力，则称为摇摆柱。对于抗侧移要求不高的框架，摇摆柱可以简化梁柱连接的构造，但摇摆柱不能和框架柱一道抵抗侧移。

5 、柱在框架平面外的计算长度如何确定？

答：柱在框架平面外的计算长度取决于支撑构件的布置。

第六章钢结构的正常使用极限状态

1 、结构或构件的正常使用极限状态有哪些内容？

答：包括变形和振动限制等方面。

2 、拉杆和压杆的刚度如何验算？

答：一般利用长细比来控制。

3 、为什么压杆长细比限制比拉杆的限制要严格？

答：压杆对几何缺陷的影响较为敏感。

4 、梁和桁架的刚度如何验算？荷载如何取值？

答：通过保证挠度不超过规范所规定的容许挠度来验算。荷载采用标准荷载组合。

5 、对压型钢板组合楼板的振动如何限制？

答：自振频率来限制压型钢板组合楼板的振动。

第七章钢结构的连接及结点构造

1 、简述钢结构连接的类型和特点？

答：钢结构最主要的连接类型：（ 1 ）焊缝连接；（ 2 ）铆钉连接（ 3 ）螺栓连接

优点：（ 1 ）焊缝连接：构造简单、不削弱构件截面、节约钢材、加工方便，易于采用自动化操作、连接密封性好、刚度大。（ 2 ）铆钉连接：塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查，适用于直接承受动载结构的连接。（ 3 ）螺栓连接：施工简单、拆装方便。

2 、受剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？如何防止？

答：五种破坏形式：（ 1 ）螺栓杆剪断（ 2 ）孔壁挤压（ 3 ）钢板被拉断（ 4 ）钢板剪断（ 5 ）螺栓弯曲。针对前三种破坏： 1 ）螺栓杆剪断（ 2 ）孔壁挤压（ 3 ）钢板被拉断通过强度验算避免出现破坏。通过限制端距以避免钢板剪断，限制板叠厚度以避免螺栓弯曲。

3 、为何要规定螺栓排列的最大和最小间距要求？

答：（ 1 ）受力要求：为避免钢板端部不被剪断对于受拉构件，各排螺栓的栓距和线距不应过小，否则周围应力集中相互影响较大，且对钢板的截面削弱过多，从而降低其承载力。对于受压构件，沿作用力方向的栓距不宜过大，否则在被连接的板件间容易发生凸曲现象。（ 2 ）构造要求：若栓距及线距过大，则构件接触面不够紧密，潮气易于侵入缝隙而发生锈蚀。（ 3 ）施工要求：保证有一定的空间，便于转动螺栓扳手。

4 、影响高强螺栓承载力的因素有哪些？

答：高强度螺栓连接的承载力的因素：影响高强螺栓的预拉力，高强螺栓连接的摩擦面抗滑移系数，钢材的种类。