钢构造特点:材料的强度高,塑性韧性好;材质均匀,和力学计算的假定比较符合;制造简便,施工周期短;质量轻;钢材耐腐蚀性差;钢材耐热但不耐火。
塑性好则构造破坏前变形比较明显从而可减少脆性破坏的危险性,并且塑性变形还能调整局部高峰应力,使之趋于平缓。韧性好表达在动荷载作用下破坏時要吸取较多的能量,同样也减少脆性破坏的危险程度
(1)较高的强度。既抗拉和屈服强度比较高(2)足够的变形能力,既塑性韧性好。(3)良好的加工性能。
屈服点意义:作為构造计算中材料强度原则或材料抗力原则;形成理想弹塑性体的模型,為发展钢构造计算理论提供基础
低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台,而热处理钢材没有,规定永久变形0.2%時的应力作為屈服点
8.冷弯性能:按规定弯心直径将试样弯曲180°,其表面及侧面无裂纹或分层则為冷弯试验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。
10.冷加工硬化:在常温下加工叫冷加工。冷拉,冷弯,冲孔,机械剪切等加工使钢材产生很大塑性变形,塑性变形后的钢材在重新加荷時将提高屈服点,同步减少塑性和韧性
钢材对温度相称敏感,相比之下,低温性能更重要。随温度升高,一般钢强度下降较快温度达600℃,其屈服强度仅為室温時的1/3左右,此時已不能承担荷载。弹性模量在500℃急剧下降,600℃為40%,250℃附近有兰脆現象
11.疲劳破坏属于脆性破坏;疲劳断裂三阶段:裂纹的形成,裂纹缓慢发展,最终迅速断裂
构造或构件的重要性;荷载性质(静载动载);连接措施(焊接铆接螺栓连接);工作条件(温度及腐蚀)。对于重要构造、直接承受动载的构造、处在低温条件下的构造及焊接构造,应选用质量较高的钢材。构造安全可靠,用材经济合理
13.规范对轴心受力构件的强度计算,规定净截面的平均应力不应超过钢材的强度设计值。
14.钢构造承载能力三个层次:截面承载能力(强度问題:材料强度,应力性质及其在截面分布),构件承载能力(整体刚度),构造承载能力(局部失稳)。
15.轴心受力构件截面形式:热轧型钢截面,冷弯薄壁型钢截面,型钢和钢板连接成的组合截面
对截面形式规定:能提供承载力所需的截面积,制作简便,便于和相邻构件连接,截面开展而壁厚较薄
16.焊接梁截面延長度的变化方式:变化梁的高度;变化翼缘板面积来变化梁的截面(对于承受均部荷载或多种集中荷载的简支梁,约在距两端支座L/6处变化截面经济
17.按强度条件选择梁截面:初选截面,满足抗弯条件选出经济合理的,梁跨度不大時与否有轧制型钢,截面较大時,选用由两块翼缘板和一腹板构成的焊接截面(容許最大最小梁高度,经济梁高)。梁截面验算,包括弯曲正应力、剪应力、局部压应力和折算应力。设计梁截面時还需刚度验算,组合梁需板件局部稳定或屈曲后强度验算,整体失稳。
19.几何缺陷(初始弯曲,初始偏心,板件的初始不平衡);力学缺陷(初始应力和力学参数的不均匀性)。残存应力是影响最大的力学缺陷,并不影响强度承载能力。几何缺陷实质上是以附加应力的形式促使刚度提前消失而减少稳定承载能力。
影响轴心受压构件的整体稳定性重要原因:截面的纵向残存应力,构件初弯曲,荷载作用点的初偏心,构件的端部约束条件。
20.当缀条采用单角钢時,按轴心压杆验算其承载能力,但必须将设计强度按《钢构造规范》规定乘以折减系数,原因是偏心受压构件。
21.格构式:由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系构造,多作成桁架和格构柱。
23.当实腹梁腹板高厚比满足時,為保证腹板的局部稳定应设置横向加劲肋和纵向加劲肋,必要時配置短加劲肋。对于的梁,一般应配置横向加劲肋并计算局部稳定。在梁的支座处和上翼缘有较大固定荷载设置支承加劲肋。時,无局部压应力不设加劲肋,有局部压应力按构造在腹板上配横向加劲肋。腹板加劲肋构造规定:在腹板两侧成对配置对仅受静荷载或较小动载可单侧配置。
梁受固定集中荷载作用,当局部压应力不能满足规定期,采用在集中荷载作用处设加劲肋是较合理的措施。
24.承受静力荷载或间接承受动力荷载的工字形截面压弯构件的强度计算公式中,截面塑性发展系数γx=1.05、γy=1.2。箱形截面γx=γy=1.05。需计算疲劳的梁γx=γy=1。
25.一宽度為b、厚度為t的钢板上有一直径為d0的孔,则钢板的净截面面积為bt—dt
28.有侧移的单层钢框架,采用等截面柱,柱与基础固接,与横梁铰接,框架平面内柱的计算長度系数μ是2。
轴心受压柱两端固定0.5;一端固定一端铰支0.7;两端铰支1;一端固定一端无转动自由侧移1;一端固定一端自由2;一端铰支一端无转动侧移2
29.除了钢材的性能和多种力学指标,在钢构造的制造和使用中,还也許受到的影响的原因有:冷加工硬化,温度影响,应力集中。
30.试验证明,钢材的疲劳强度重要kaiyun网页版 kaiyun入口与构造状况、应力幅和循环荷载反复次数有关,而与
31.钢构造是由钢板,型钢通过必要的连接构成构件,各构件再通过一定的安装连接而形成整体构造。连接部位具足够的强度,刚度,延性。
33.焊接优缺陷:既省工又不减损钢材截面,构造简朴,焊缝连接密封性好构造刚度大,残存应力残存变形矫正费工,局部裂缝一经发生易扩展到整体,冷脆问題突出
35.焊缝连接形式按被连接构件间的相对位置分為平接,撘接,T形连接,角接。
焊缝形式:对接焊缝(对接正焊缝,对接斜焊缝)和角焊缝(正面角焊缝,侧面角焊缝)
37.撘接连接不能只用一条正面角焊缝传力,并且搭接長度不得不不小于焊件较小厚度的5倍,同步不得不不小于25mm
38.螺栓连接的破坏状况:螺栓杆剪断,孔壁挤压,钢板被拉断,钢板剪断,螺栓弯曲。
39.焊缝群在扭矩作用下抗剪计算基本假定:被连接构件在扭矩作用下绕焊缝有效截面形心旋转,焊缝有效截面任一点的应力方向垂直于该点与形心的连线,其受力大小与其至焊缝群形心的距离成正比,力的方向与其和焊缝群形心的连线. 什么是构造的一阶分析和二阶分析?
构造在荷载作用下必然有变形。当变形和构件的几何尺寸相比微局限性道時,内力分析按构造的原始位形进行,既忽视变形的影响。称為一阶分析;当构造的变形影响不再可以被忽视,考虑变形影响的内力分析称為二阶分析,属于几何非线.延性破坏和脆性破坏的含义?
超过屈服点既有明显塑性变形产生的构件,当到达抗拉强度時将在很大变形的状况断裂,称為延性破坏。由于破坏前有很明显的变形,并有较長的变形持续時间,便于发現和补救。与此相反,当没有塑性变形或只有很小塑性变形時既发生的破坏,是材料的脆性破坏。
含义一:构件绕两个主轴的稳定性力争一致,没有强轴和弱轴之分;含义二:构件的整体屈曲应力与构成板件的局部屈曲应力力争一致,既局部和整体的稳定性一致。
(1)有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接,能制止梁受压翼缘的侧向位移時;
(2)kaiyun网页版 kaiyun入口H型钢或工字形截面简支梁受压翼缘的自由長度与其宽度之比不超过规范规定限值時。(3)箱形截面简支梁,其截面尺寸满足特定规定期。
(1)采用合理的施焊次序;(2)施焊前給构件以一种和焊接变形相反的预变形,使构件在焊接后产生的焊接变形与之恰好抵消;(3)对于小尺寸焊件,在施焊前预热,或施焊后回火,可消除焊接残存应力。
47.应力集中:在缺陷或截面变化处附近,应力线波折、密集、出現高峰应力的現象
在梁的两端作用有弯矩Mx,Mx為绕梁惯性矩较大主轴既x轴的弯矩。当Mx较小時,梁仅在弯矩作用平面内弯曲,但当Mx逐渐增長,到达某一数值時,梁将忽然发生侧向弯曲和扭转,并丧失继续承载的能力。这种現象称為梁丧失整体稳定。
被连接构件是刚性的,而螺栓则是弹性的;各螺栓绕螺栓群形心旋转,其受力大小与其 至螺栓群形心的距离成正比,力的方向与其和螺栓群形心的连线.回答梁截面的强度和整体稳定验算,写出计算公式。
. 支承加劲肋按承受固定集中荷载或梁支座反力的轴心受压构件,计算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的截面面积A包括加劲肋和加劲肋每侧15tw范围内的腹板面积,计算長度近似地取為h0。
1.先假定杆的長细比,查出对应的稳定系数,并算出对应于假定長细比的回转半径。2.按照整体稳定的规定算出所需要的截面面积,确定截面的高度h和宽度b。
老式上,将失稳粗略地分為两类:分支点失稳和极值点失稳。分支点失稳的特性是:在临界状态時,构造从初始的平衡位形突变到与其临近的另一平衡位形,体現出平衡位形的分岔現象。在轴心压力作用下的完善直杆以及在中面受压的完善平板的失稳都属于这一类型。没有平衡位形分岔,临界状态体現為构造不能再承受荷载增量是极值点失稳的特性,由建筑钢材做成的偏心受压构件,在经历足够的塑性发展过程后常呈极值点失稳。
弹性构造的极限失稳能力可依屈曲后性能分為:稳定分岔屈曲,不稳定分岔屈曲,跃越屈曲。
1.单层门式钢架构造特点:质量轻;工业化程度高,施工周期短;综合经济效益高;柱网布置比较灵活。2.门式钢架构造形式:按跨度:单跨,双跨,多跨;按屋面坡脊数:单脊单坡,单脊双坡,多脊多坡。
3.钢架建筑尺寸和构造布置:门式钢架的跨度取横向钢架柱之间的距离,跨度宜為9~36m,宜以3為模数,但也可以不受模数限制,当边柱宽度不等時,其外侧应对齐。门式钢架的高度应取主轴线交点至地坪的高度,宜取4.5~9m,必要時可合适放大。门式钢架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用原因等原因,一般宜取6m、7.5m、9m。挑檐長度可根据使用规定确定,宜取件0.5~1.2m,其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相似。门式钢架轻型房屋的构件温度分区,纵向温度分区<300m,横向温度分区<150m,门式钢架轻型房屋的构件和维护构造一般刚度不大,温度应力相对较小,因此其温度分区与老式构造形式相比可以合适放宽。伸缩缝做法:设置双柱或在搭接檩条的螺栓处用長圆孔,并使该处屋面板在构造上容許涨缩。
4.墙梁在其自重、墙体材料和水平风荷载作用下也是双向受弯构件。墙梁布置规定:考虑设置门窗,挑檐,遮雨篷等构件和维护材料的规定。墙梁应尽量等间距设置,在墙梁的上下沿及窗框的上下沿应设置一道墙梁。為减少竖向荷载产生的效应,减少墙梁的竖向挠度,可在墙梁上设置拉条,并在最上层墙梁处设置拉条将拉力传至钢架柱,设置原则和檩条相似。
5.永久荷载:构造构件的自重和悬挂在构造上的非构造构件的重力荷载。包括屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和钢架自身。
6.可变荷载:屋面活荷载、屋面雪荷载与积灰荷载、吊车荷载、地震作用、风荷载。
7.荷载效应组合规则:屋面均布活荷载不与雪荷载同步考虑,取两者中较大值;积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同步考虑;施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同步考虑;多台吊车组合符合规定;需要考虑地震作用時,风荷载不与地震作用同步考虑。
9.蒙皮效应:将屋面板视為沿屋面全長伸展的深梁,可用来承受平面内的荷载。面板可视為承受平面内横向剪力的腹板,其边缘构件可视為翼缘,受轴向拉力和压力。
10.控制截面:柱底,柱顶,柱牛腿连接处及梁端,梁跨中等截面。内力组合: Nmax和同步出現的M及V的较大值; Mmax和同步出現的V及N的较大值; Nmin和对应的M及V。出目前永久荷载和风荷载共同作用下,当柱脚铰接時M=0。
11.变截面门式钢架的柱顶侧移采用弹性分析措施确定内力。计算時荷载取原则值,不考虑荷载分项系数。由于变截面门式钢架到达极限承载力時也許会在多种截面处形成塑性铰而使钢架瞬间形成机动体系,因此塑性设计不合用。
12.《规程》給出柱顶侧移的简化公式,可以在初选构件截面時估算侧移刚度,以免因刚度局限性而需要重新调整构件截面。假如验算時钢架侧移不满足规定,需要放大柱或(和)梁的截面尺,铰接柱脚改為刚接柱脚;或者把多跨框架中的个别摇摆柱改為上端和梁刚接。
13.引进放大系数原因:框架趋于侧移或有初始侧倾時,不仅框架上的荷载对框架起倾覆作用,摇摆柱上的荷载也同样起倾覆作用。
14.梁腹板加劲肋的配置:梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋。其他部位与否设置中间加劲肋,根据计算需要确定。当运用腹板屈曲后抗剪强度時,横向加劲肋间距hw~2hw。
15.变截面柱在钢架平面内的计算長度:截面高度呈线性变化的柱,在刚架平面内的计算長度应取h0=μrh(h柱几何高度、μr计算長度系数):μr确定措施:①查表法,重要用于柱脚铰接的对称钢架;②一阶分析法,普遍合用于多种状况,并且适合上机计算;③二阶分析法,规定有二阶分析的计算程序。
16.斜梁的设计:斜梁坡度不超1:5時,因轴力很小按压弯构件计算其强度和钢架平面外的稳定,不计算平面内稳定;实腹式钢架斜梁的平面外计算長度取侧向支撑点的间距;当斜梁两侧翼缘侧向支撑点间的距离不等時,应取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离。
17.门式钢架中节点有:梁与柱连接节点、梁与梁拼接节点及柱脚。当有桥式吊车時,钢架柱上尚有牛腿。门式钢架斜梁与柱的刚接连接一般采用高强螺栓-端板连接。构造形式:端板竖放,端板斜放,端板平放。
18.压型钢板的截面几何特性可用单槽口的特性来表达。压型钢板的原板按表面处理措施分:镀锌、彩色镀锌、彩色镀铝锌。
19.压型钢板内力考虑的两种荷载组合:①1.2×永久荷载+1.4×max(屋面均布活荷载,雪荷载);②1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载换算值;当考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响時,还应进行:1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载
20.在进行钢架内力分析時,所需考虑的荷载效应组合:①1.2×永久荷载+0.9×1.4×【积灰荷载+max(屋面均布活荷载、雪荷载)】+0.9×1.4×(风荷载+吊车竖向及水平荷载)②1.0×永久荷载+1.4×风荷载。①用于截面强度和构件稳定性计算;②用于锚栓抗拉计算(承担抗拔力)
23.檩条截面形式:实腹式和格构式。屋面檩条一般等间距布置。沿屋脊两侧各布置一道檩条,天沟附近布置一道。当采用压型钢板作围护面時,墙梁宜布置在钢架柱的外侧,其间距墙板板型和规格确定,且不不小于由计算确定的数值。
25.檩条的截面选择:强度计算:Mx/Wenx+My/Weny≤f;整体稳定计算:变形验算:檩条构造规定:檩条跨度不小于4m,应在檩条中间跨中位置设拉条;不小于6m,三分点处各设一道拉条;实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接,檩托可用角钢和钢板做成,檩条与檩托的连接螺栓不不不小于2个,沿檩条高度方向布置;槽形和Z形檩条上翼缘的肢尖朝向屋脊方向减少荷载偏心引起的扭矩;计算檩条時不能把隅撑作為檩条支撑点。
26.拉条作用:防止檩条侧向变形和扭转,并提供X方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的构件。為此,需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性支撑。当在风吸力作用下檩条下翼缘受压時,屋面宜用自攻螺钉直接与檩条相连,拉条宜设在下翼缘附近。
27.檩托由角钢和钢板做成,目的防止檩条端部截面的扭转,以增强其整体稳定性。
3.柱间支撑:包括上层柱间支撑和下层柱间支撑。每列柱都必须设柱间支撑;多跨厂房的中列柱的柱间支撑宜与其边列柱的柱间支撑布置在同一柱间;下层柱间支撑一般布置在温度区段中部,以减少纵向温度应力的影响;上层柱间支撑除了在下层柱间支撑布置的柱间设置外,还应在每个温度区段的两端布置;每列柱顶均要布置刚性系杆。
4.桁架形式确实定原则:满足使用规定;受力合理;制造简朴及运送与安装以便;综合技术经济效果好。
5.桁架的外形一般分為三角形、梯形、平行弦。桁架的常用腹杆形式:人字式、芬克式豪、式、再分式、交叉式。
6.桁架重要尺寸确实定:是指跨度L和高度H。跨度L由使用和工艺方面规定决定;高度H由经济条件、刚度条件、运送界线及屋面坡度来决定。
7.屋盖支撑的作用:①保证屋盖构造的几何稳定性;②保证屋盖的刚度和空间整体性;③為弦杆提供合适的侧向支撑点;承担并传递水平荷载;④保证构造安装時的稳定与以便。
8.屋盖支撑:上弦横向水平支撑,下弦横向水平支撑,纵向水平支撑(下弦),垂直之撑,系杆。垂直支撑的平面内设上下弦系杆,屋盖节点及重要支撑节点设刚性系杆,天窗侧柱及下弦跨中设柔性系杆,屋架横向支撑设在端部第二柱间時,则第一柱间所有系杆均為刚性系杆。
10.屋架中部某些斜杆,在全跨荷载時受拉而在半跨荷载時也許变成受压,因此内力计算時除应按满跨荷载计算外,还按半跨计算,以便找出也許的最不利内力。有节间荷载作用的屋架,可先把节间荷载分派在相邻的节点上
11.桁架截面形式:截面扩展,壁厚较薄,外表平整。保证较大的承载能力,较大的抗弯刚度,便于互相连接且用料经济。
12.梯形屋架和平行弦屋架的节点板把腹杆的内力传給弦杆,节点板的厚度由腹杆最大内力来决定。在一榀屋架中,除支座处节点板厚度可增大2mm外,全屋架节点板厚度取相似。
13.桁架施工图的绘制要点:①一般在图紙上部绘一桁架简图作為索引图。对于对称桁架,图中二分之一注明杆件几何長度mm,另二分之一注明杆件内力N或KN。②施工详图中,重要图面用以绘制屋架的正截面、上下弦的平面图、必要的侧面图,以及某些安装点或特殊零件的大详图,施工图还应有其材料表。③在施工图中,要所有注明各零件的型号与尺寸,包括加工尺寸、零件定位尺寸、空洞位置以及对工厂加工和工地施工的所有规定。④各零件进行详细编号,零件编号要按主次、上下、左右一定次序逐一进行,完全相似的零件号用同一编号。⑤施工图中的文字阐明应包括不易用图体現以及為了简化图面易于用文字阐明的内容,将图紙所有规定体現完备。原则图中有些阐明集中做总阐明,因而附图的附注不完整。
14.吊车梁设计:吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用:竖向荷载P、横向水平荷载(刹车力及卡轨力)T、纵向水平荷载TL。
15.吊车梁及制动构造的构成:吊车梁、制动梁、制动桁架、辅助桁架、水平支撑、垂直支撑。制动构造不仅承受横向水平荷载,保证吊车梁的整体稳定,同步可作為人行走道和检修平台。
16.吊车梁的截面验算内容:强度验算、整体稳定验算、刚度验算、疲劳验算。
1.多高层房屋构造类型:纯框架体系、柱-支撑体系、框-支撑体系。侧向位移经典变形模式:剪切变形模式和弯曲变形模式。
2.构造布置提纲:多高层房屋应首选光滑曲线构成的凸平面形式(减少风压作用);尽量采用中心对称或双轴对称的平面形式(减小或防止风荷载作用下的扭转振动);防止以狭長形作平面形式(防止剪切滞后現象);当框筒构造采用矩形平面形式時,应控制其平面長宽比不不小于1.5,不能满足時采用束筒构造。
3.平面不规则构造:任一层的偏心率不小于0.15時。构造平面形状有凹角,凹角伸出部分在一种方向的尺度超过该方向建筑总尺寸的25%;楼面不持续或刚度突变,包括开洞面积超过该层总面积的50%;抗水平力构件既不平行又不对称于侧力体系的两个互相垂直的主轴。竖向布置不规则构造:楼层刚度不不小于其相邻上层刚度的70%,且持续3层总的刚度减少超过50%;相邻楼层质量之比超过1.5;立面收进尺寸的比例L1/L0.75;竖向抗侧力构件不持续;任一层抗侧力构件的总受剪承载力不不小于其相邻上层的80%。
5.楼盖作用:直接承受竖向荷载并将其传給竖向构件;横隔作用。其方案选择:满足建筑设计规定,较小自重,便于施工,足够的整体刚度,可靠的传递水平剪力。
6.压型钢板与混凝土之间水平剪力的传递形式:依托压型钢板的纵向波槽;依托压型钢板上的压痕,小洞或冲成的不闭合的孔眼;依托压型钢板上焊接的横向钢筋;设置于端部的锚固件。
7.组合楼板的设计:根据与否考虑压型钢板对组合楼板承载力的奉献,将其分為组合板和非组合板。强度验算包括:正截面受弯承载力、受冲剪承载力、组合板斜截面受剪承载力。
8.中高层框架柱截面形式:箱型,焊接工字形,H型钢,圆管,方管,矩形管。
9.构造与否会在水平荷载下出現扭转,不仅和平面图上外形与否对称有关,还和抗侧力构件设置部位有关。