钢结构设计的论述题

1 有人说 轴心受压格构式构件绕虚轴失稳时截面产生剪力 因此需要采用换算长细比考虑剪切变形的 影响 绕实轴失稳时截面不会产生剪力 因此采用与实腹式构件相同的计算方法 你认为对吗 为什么 16 不对 绕实轴失稳时截面上也会产生剪力 但由于剪切变形很小 可以忽略不计 2 高强螺栓连接有几种类型 其性能等级分哪几级 并解释符号的含义 17 答 高强螺栓连接有两种 类型 摩擦型连接和承压型连接 高强螺栓性能等级分 8 8 级和 10 9 级 8 8 级和 10 9 级 小数点数字 代表螺栓抗拉强度分别不低于 2 800mmN 和 2 1000mmN 小数点后数字表示屈强比 3 钢结构用钢材机械性能指标有哪些 承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求 钢材机械性能指标有 抗拉强度 伸长率 屈服点 冷弯性能 冲击韧性 承重结构的钢材应保证下列三 项指标合格 抗拉强度 伸长率 屈服点 4 钢结构的承载能力极限状态包括以下哪几个方面 答 1 整个结构或其一部分作为刚体失去平衡 如倾覆 2 结构构件或连接因材料强度被超过而破坏 3 结构转变为机动体系 倒塌 4 结构或构件丧失稳定 屈曲等 5 结构出现过度的塑性变形 而不适于继续承载 6 在重复荷载作用下构件疲劳断裂 y x a b x y 13 布置柱网时应考虑哪些因素 13 答 柱网布置主要是根据工艺 结构与经济的要求确定 此外 还 要考虑建筑内其他部分与柱网的协调 如基础 地下管道 烟道等 14 为什么要设置温度缝 14 答 当厂房平面尺寸很大时 由于温度影响会使构件内产生很大的温度应 力 并导致墙和屋面的破坏 因此要设置温度缝 15 厂房柱有哪些类型 它们的应用范围如何 15 答 厂房横向框架柱按其形式可分为等截面柱 均匀 变截面柱 台阶式柱和分离式柱 等截面柱适用于吊车起重量小于 200kN 的车间 均匀变截面柱适用于轻 钢结构厂房 台阶式柱适用于传统厂房 分离式柱一般较台阶式柱费钢材 上部刚度较小 但在吊车起重 量较大而厂房高度小于 18m 时采用分离式柱 还可用在有扩建的厂房中 吊车荷载比较大而厂房用压型钢 板做屋面的厂房中 16 简述柱间支撑的作用 答 1 承受并传递纵向水平荷载 作用于山墙上的风荷载 吊车纵向水平荷载 纵向地震力等 2 减少柱在平面外的计算长度 3 保证厂房的纵向刚度 11 选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则 答 面积的分布应尽量开展 以增加截面的惯性矩和回转半径 提高柱的整体稳定性和刚度 使两个主轴方向等稳定性 以达到经济效果 便于与其他构件连接 尽可能构造简单 制造省工 取材方便 试述吊车梁的类型及其应用范围 答 吊车梁按结构体系可分为实腹式 下撑式和桁架式 按支承情况分为简支和连续 实腹简支吊车梁应 用最广 当跨度及荷载较小时 可采用型钢梁 否则采用焊接梁 连续梁比简支梁用料经济 但由于它受 柱的不均匀沉降影响较明显 一般很少应用 下撑式吊车梁和桁架式吊车梁用钢量较少 但制造费工 高 度较大 桁架式吊车梁可用于跨度大但起重量较小的吊车梁中 13 如何确定桁架节点板厚度 一个桁架的所有节点板厚度是否相同 参考答案 13 答 节点板上应力分布比较复杂 一般不作计算 通常节点板厚度可根据腹杆 梯形屋架 或弦杆 三角形屋架 的最大内力选用 一个桁架的所有节点板厚度不相同 14 檩条分实腹式和格沟式 这两种结构形式各适用于哪种情况 答 实腹式檩条构造简单 制造几 安装方便 常用于跨度为 3 6m 的情况 当檩条跨度大于 6m 时 采用格构式檩条 15 为什么檩条要布置拉条 是不是凡是檩条均配置拉条 15 答 为了给檩条提供侧向支承 减小 檩条沿屋面坡度方向的跨度 减小檩条在施工和使用阶段的侧向变形和扭转 需要设置檩条 不是所有檩 条均配置拉条 如空间桁架式檩条和 T 形桁架檩条都不需要设置 16 三角形 梯形 平行弦横加各适用于哪些屋盖体系 16 答 三角形屋架主要用于屋面坡度较大 的有檩条屋盖结构中或中 小跨度的轻型屋面结构中 梯形屋架一般用于屋面坡度较小的屋盖结构中 现 已成为工业厂房屋盖结构的基本形式 平行弦屋架一般用于单坡屋面的屋架及托架或支撑体系中 17 试述屋面支撑的种类及作用 答 种类 上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑 下弦纵向水平支撑 竖向支撑 系杆 作用 1 保证屋盖结构的几何稳定性 2 保证屋盖结构的空间刚度和整体性 3 为受压弦杆提供侧向支撑点 4 承受和传递纵向水平力 5 保证结构在安装和架设过程中的稳定性 18 简述在什么情况下 宜设置屋架下弦横向水平支撑 答 下承式屋架跨度 24m 时 或厂房内有振动设备 A6 级以上 重级工作制桥式吊车或起重量在 30t 以上中级工作制 A4 级以上 桥式吊车时 山墙抗风柱支承于屋架下弦时 屋架下弦设有悬挂吊车 或悬挂运输设备 时 在屋架下弦平面设置纵向支撑时 采用弯折下弦屋架时 19 20 格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比 答 格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时 剪力 主要由缀材分担 柱的剪切变形较大 剪力造成的附加挠曲影响不能忽略 故对虚轴的失稳计算 常以加 大长细比的办法来考虑剪切变形的影响 加大后的长细比称为换算长细比 21 对于重要的受拉或受弯的焊接结构 需要具有抗拉强度 伸长率 屈服强度和硫 磷 碳含量 冷 弯试验的合格保证 为什么还需要具有常温冲击韧性的合格保证 答 重要的受拉或受弯焊接结构由于焊 接残余应力 r 的存在 往往出现多向拉应力场 因而有发生脆性破坏的较大危险 同时对受拉 受弯 的焊接构件与受压 含压弯 构件的受力状态不同 导致对缺陷反映速度不同 受拉 受弯构件反映速度 快 对钢材质量要求较高 因此对这类构件要求有常温冲击韧性的合格保证 22 在选用钢材时应考虑哪些因素 答 结构的重要性 荷载情况 连接方法 结构所处的温度和环境 钢材厚度 23 疲劳破坏的含义及特征是什么 答 疲劳破坏是指循环荷载反复作用下 经历一定时间的损伤积累 构件和连接部位出现裂纹 最后断裂 的现象 疲劳破坏的特征是 在循环荷载作用下 结构或构件在低于抗拉强度 甚至低于屈服强度的应力 状态断裂 疲劳断裂常呈脆性破坏 24 简述钢结构的建造过程及其初始缺陷 钢结构的建造过程是由工厂加工制造和工地安装两个过程组成 工厂加工制造 原材料的验收 放养和下 料 冷热加工 必要的矫正 除锈和涂漆 工地安装 拼装子结构 吊装 临时固定 调整各部分的相位 置最后固定 初始缺陷 几何缺陷 初弯曲 初偏心等 和力学缺陷 弹性模量 极限强度等力学参数的 非均匀性 残余应力等 13 15 题条件 下图所示超静定桁架 两斜杆截面相同 承受竖向荷载 P 因竖杆压缩而在两斜杆中产生压力250kN 桁架的水平荷载则使两斜杆分别产生拉力和 压力 150kN P H A B CD P 13 两斜杆在交叉点均不中断 当仅承受竖向荷载时 确定斜杆AD 在桁架平面外的计算 长度 m 14 两斜杆在交叉点均不中断 当仅承受水平荷载时 确定斜杆AD 在桁架平面外的计算 长度 m 15 两斜杆在交叉点均不中断 同时作用有竖向荷载和水平荷载时 确定斜杆AD 在桁 架平面外的计算长度 m 25 参考答案 26 为什么在屋架跨中节点要增加拼接角钢 答 当