土木工程專業鋼結構複習

2022-09-03 07:18:04 字數 4615 閱讀 6513

一、概述

1.@的特點:1*材料的強度高,塑性和韌性好2*材質均勻,和力學計算的假定比較符合3*@製造簡便,施工周期短4*@的質量輕5*鋼材耐腐蝕性差6*鋼材耐熱但不耐火。

2.@的初始缺陷:幾何缺陷、材料缺陷。

3.@的極限狀態:承載力極限狀態、正常使用極限狀態。

4.材質低劣,構造不合理和低溫等因素都會促成脆性斷裂。

5.@設計處理的因素:1*結構和構件的抗力2*荷載施加於結構的效應,荷載效應通過內力分析來解算。

6.@設計基本原則:技術先進、經濟合理、安全適用和確保質量。

7.概率極限狀態設計方法:以概率理論為基礎(分項係數法)

>0 結構處於可靠狀態 <0處於失效狀態=0達到極限狀態}

9.結構的可靠度:結構在規定的時間內,在規定的條件下,完成預定功能的概率。

10.可靠度的影響因素:荷載、材料效能、幾何引數和計算公式精確性

二、@材料

11.@的鋼材滿足的要求:1*較高的強度2*足夠的變形能力3*良好的加工效能

12.《規範》推薦:普通碳素結構鋼q235鋼和低合金鋼q345q390q420

13.一次拉伸的應力應變曲線圖p24

14.應力達到時的應變與時的應變較接近,可以認為應力達到時為彈性變形的終點。同時,達到後在乙個較大的應變範圍內應力不會繼續增加,表示結構一時喪失繼續承擔更大荷載的能力,故以作為彈性計算時強度的標準。

15.對於沒有明顯屈服點的鋼材,規定永久變形為=0.2%時的應力作為屈服點,用表示。

16.鋼材的力學效能指標:屈服點、抗拉強度、伸長率。

17.冷彎效能:是判別鋼材塑性變形能力及冶金質量的綜合指標。

18.與抵抗衝擊作用有關的鋼材的效能是韌性。

19.韌性是鋼材斷裂時吸收機械能能力的量度。

20.衝擊韌性反映:??

21.碳含量在0.12%~0.20%範圍內的碳素鋼,可焊性最好。q235a的含碳量略高於b級,通常不用於焊接構建。q235b用於焊接。

22.鋼材質量的主要力學指標:屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎效能、衝擊韌性、工藝效能、化學成分。

23.鋼是含碳量小於2%的鐵碳合金,碳大於2%時則為鑄鐵。

24.含碳量越高強度越大,但鋼材的塑性、韌性、冷彎效能、可焊性、抗鏽蝕能力降低。

25.@所用:碳素結構鋼中的低碳鋼及低合金鋼。

26.鋼材的冶煉方法:平爐煉鋼、氧氣頂吹轉爐煉鋼(主流)、鹼性側吹轉爐煉鋼及電爐煉鋼。

27.鑄錠過程中因脫氧程度不同,分為鎮靜鋼、半鎮靜鋼和沸騰鋼。

28.薄板因輥扎次數多,其強度比厚板高。

29.影響鋼材效能因素:1*化學成分的影響2*成材過程的影響3*冷加工硬化(應變硬化)4*溫度影響(250*c附近有蘭脆現象,約260~320*c時有徐變現象)

30.徐變是在應力持續不變的情況下鋼材以很緩慢的速度繼續變形的現象。

31.應力集中:在缺陷或截面變化處附近,應力線曲折、密集、出現高峰應力的現象。

32.疲勞斷裂:是微觀裂縫在連續重複荷載作用下不斷擴充套件直至斷裂的脆性破壞。

屈服強度235n/mm a、b、c、d為質量劃分等級 z-鎮靜鋼 tz-特殊鎮靜鋼 b-半鎮靜鋼 f-沸騰鋼 ;a、b-z、b、f ;c-z ;d-tz。

三、構件的截面承載能力——強度

34.@承載能力3個層次:截面承載能力、構件承載能力和結構承載能力。

35.鋼梁主要承受橫向荷載(型鋼梁、組合梁)

36.最常用的組合梁:兩塊翼緣板加一塊腹板做成的焊接工字形截面。

37.應力集中現象對構件強度的影響???

38.梁的扭**自由扭轉(只產生剪應力)、約束扭轉(剪應力、正應力都有)

39.梁截面驗算包括彎曲正應力、剪應力、區域性壓應力和折算應力。

40.焊接梁截面沿長度變化的方式:1*變化梁的高度2*變化翼緣板面積來改變梁的截面。

41.梁在軸力和彎矩的共同作用下,受力最不利的截面出現塑性鉸時即達到構件的強度極限狀態。

42.計算壓彎構件時,三種不同的強度計算準則:1*邊緣纖維屈服準則:

當構件受力最大截面邊緣處的最大應力達到屈服時,即認為構件打到了強度極限2*全截面屈服準則:以構件最大受力截面形成塑性鉸為強度極限。3*部分發展塑性準則:

以構件最大受力截面的部分受壓區和受拉區進入塑性為強度極限,截面塑性發展深度將根據具體情況給予規定(是截面塑性發展係數)

四、單個構件的承載能力——穩定性

43.按彈性結構的承載能力,依屈服後的效能分:穩定分叉屈曲、不穩定分叉屈曲、躍越屈曲。

44.一階二階概念???

45.影響軸心受壓構件的整體穩定性的主要因素:1*截面的縱向殘餘應力2*構件的初彎曲3*荷載作用點的初偏心4*構件的端部約束條件。

46.軸心受壓構件整體穩定性計算:(n-軸心受壓構件的壓力設計值a-構件的毛截面面積-軸心受壓構件的穩定係數,查表 f-鋼材的抗壓強度設計值,查表)

47.軸心受壓穩定係數的柱曲線分四類的原因:單一的柱曲線的值差別過大,上限有時是下限值的1.4倍,用單一的柱曲線來設計不同的鋼柱,不是經濟合理的。

48.軸心受壓構件哪些易發生什麼屈曲?p100

49.格構式柱的組成:用綴材(綴條、綴板)把槽鋼(工字鋼、h鋼)連線起來。

50.當格構式軸心受壓杆繞虛軸發生彎曲失穩時,剪下變形較大,導致構件產生較大的附加側向變形,對構件臨界力的降低是不能忽略的,因此,換算長細比代替對x軸的長細比(換算長細比的實質是反映構件彎曲剛度的弱化)

51.肢件之間的距離應由實軸和虛軸等穩定條件來決定。

52.對於綴板柱,先按單肢的長細比及迴轉半徑確定椎板之間的淨距離,即=

53.梁失穩的起因是上翼緣在壓力作用下類似一根軸心壓桿,在達到臨界狀態時出現側向彎曲。(扭轉失穩)

54.在實際工程中,梁常與其他構件相互連線,有利於阻止梁喪失整體穩定,下列情況下,不必計算穩定性:1*有鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上並與其牢固相連線,能阻止梁受壓翼緣的側向位移時2*h型鋼或工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度與其寬度之比不超過規定。

3*箱形截面簡支梁,其截面尺寸滿足h/6,且/不超過95(235/)時。

55.受彎構件的區域性穩定性:(-自由外伸寬度 t-厚度)

56.腹板加筋肋的配置:1* 當時,腹板在各種應力單獨作用下,區域性穩定性均可得到保證。

規範規定,對無區域性壓應力作用的梁,可不配置加勁肋;對有區域性壓應力作用的梁(),宜按構造要求配置橫向加勁肋,其間距應滿足:,當時,可採用2.5h0 。

2* 當時,腹板雖不能在彎曲應力作用下失穩,但可能在剪應力作用下失穩,應按計算配置橫向加勁肋。3* 當時,腹板既可能在剪應力,也可能在彎曲正應力作用下喪失區域性穩定性。為此,除應按計算配置橫向加勁肋外,尚應在受壓區配置縱向加勁肋。

4*在梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處,宜設定支承加筋肋。

五、整體結構中的壓桿和壓彎構件

57.不同的桿件提供不同的約束,最突出的差別是桿件的軸力性質。

六、@正常使用極限狀態

58.由長細比控制剛度,撓度控制樑剛(強)度

59.多層及高層框架結構的變形限制須考慮:1*限制結構定點位置的側移量2*限制層間側移量

七、@的連線和節點構造

60.@的連線方法:焊縫連線(最常用)、鉚釘連線、螺栓連線(高強~、普通~)

61.焊縫連線優點:構造簡單、不削弱構件截面、節約鋼材、加工方便、易於採用自動化操作、連線的密封性好、剛度大。

缺點:焊接殘餘應力和殘餘變形對結構有不利影響,焊接結構的低溫冷脆問題突出。

62.鉚釘連線優點:塑性和韌性好,傳力可靠,質量易於檢查,適於直接承受動載結構的連線。缺點:構造複雜,用鋼量多,用的少。

63.普螺連線優點:施工簡單、拆裝方便。缺點:用鋼量多。適於安裝連線和需要經常拆裝的結構。

64.高螺連線優點:連線緊密,受力良好,耐疲勞,可拆換,安裝簡單,動荷載下不易鬆動。(摩擦型連線、承壓型連線)

65.普螺連線與高螺連線主要區別:普通螺栓扭緊螺帽時螺栓產生的預拉力很小,由板麵擠壓力產生的摩擦力可以忽略不計。

(一、製作材質不同;二、傳力理論不同:普通螺栓是靠螺桿截面的抗剪來傳力,高強螺栓是靠摩擦力來傳力;三、安裝方法不同:普通螺栓用普通扳手擰緊即可,高強螺栓要用專用的扭矩扳手擰至規範要求的預拉力。

)66.高強螺栓承壓型連線不能用於直接承受動力荷載的結構。

67.普通螺栓:c級(用q235鋼 4.6級)a、b級(45號和35號鋼 8.8級)10.9級螺栓,拆卸後不能再用。

68.@焊接方法:電弧焊、電渣焊、氣體保護焊、電阻焊

69.對於重要結構或要求焊縫金屬強度等於被焊金屬強度的對接焊縫,必須進行一級或二級質量檢驗,即在外觀檢查基礎上在做無損檢驗。

70.焊縫連線式按被連線構件間相對位置分為平接、搭接、t形連線和角接。焊縫形式:對接焊縫、角焊縫。

71.焊接殘餘應力的影響:1*對結構靜力強度的影響:

對於具有一定塑性的材料,在靜力荷載作用下,焊接殘餘應力是不會影響結構強度的;2*對結構剛度的影響:焊接殘餘應力會降低結構的剛度;3*對壓桿穩定的影響:焊接殘餘應力是壓桿的撓曲剛度減小,從而必定降低其穩定承載能力;4*對低溫冷脆的影響:

在厚板和有三軸交叉焊縫的情況下,將產生三軸焊接殘餘應力,阻礙塑性變形,在低溫下使裂紋容易發生和發展,加速構件的脆性破壞;5*對疲勞強度的影響:焊接殘餘應力對疲勞強度有不利的影響,原因就在於焊縫及其近旁的高額殘餘拉應力。

72.螺栓連線破壞情況:螺栓杆剪斷、孔壁擠壓、鋼板被拉斷、鋼板剪斷、螺栓彎曲。

73.剛接柱腳與砼基礎的連線方式:支承式(外露式)、埋入式(插入式)、外包式。鉸接柱腳均為支承式。

74.軸心受壓柱的柱腳組成???

土木工程鋼結構

鋼結構1.鋼結構的極限狀態分為承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。2.鋼材的三個重要力學效能指標為屈服點,抗拉強度,伸長率。3.鋼材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影響。4.鋼結構是用鋼板,熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼製造而成的。建築常用的熱軋型鋼包括角鋼,槽鋼,工字鋼,h型鋼和部分t型鋼 鋼結構...

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