课后试探题答案合工大优等生整理.docx
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课后试探题答案合工大优等生整理
第一章:
绪论
1:
钢结构有哪些特点
1)轻质高强
2)塑性韧性好
3)材质均匀,和力学计算假定较符合
4)密闭性好
5)制造简便,施工周期短
6)耐侵蚀性差
7)耐热但不耐火
2:
简述在工业与民用建筑中钢结构适用范围
1)大跨度结构
2)重型工业房
3)挺拔结构
4)多层和高层建筑
5)经受振动荷载阻碍和地震作用的结构
6)可卸载和移动结构
7)板桥结构及其他结构
8)轻型钢结构
3:
什么是结构的极限状态、承载能力极限状态和正常利用极限状态
极限状态:
当结构或其组成部份超过某一特定状态就不能知足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。
承载能力极限状态:
结构和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳固,结构转变成机动体系和结构倾覆。
正常利用极限状态:
包括阻碍结构、构件和非构件正常利用或外观的变形,阻碍正常利用的振动,阻碍正常利用或耐久性能的局部破坏。
4:
什么是结构的靠得住概率,失效概率和靠得住指标靠得住指标与失效概率的关系
靠得住概率:
结构处于靠得住状态的概率。
失效概率:
结构处于失效状态的概率。
靠得住指标:
关于一个结构状态的方程,平均值与标准差的比值称为构件靠得住指标。
靠得住指标增大失效概率减小。
5:
为何在正常利用极限状态时,荷载采纳标准值,而在承载能力极限状态时,荷载采纳设计值
关于正常利用极限状态,靠得住度可适当降低。
第二章:
钢结构材料
1:
钢结构对材料性能有哪些要求
答:
较高的强度,较好的变形能力,良好的工艺性能(冷加工、热加工、可焊性)
2:
材料的塑性破坏和脆性破坏有何区别
答:
塑性破坏变形专门大,而且仅在构件应力达到钢材抗拉强度才发生。
脆性破坏变形很小,计算应力可能小于钢材屈服点,断裂从应力集中开始。
3:
钢材有哪几项要紧性能,别离可用什么指标来衡量
答:
强度,指标是屈服强度和抗拉强度。
塑性,指标是伸长率和断面收缩率。
冲击韧性,指标是冲击韧性指标。
冷弯性能
可焊性
4:
阻碍钢材性能的要紧因素有哪些
答:
化学成份的阻碍、浇筑进程及热处置的阻碍、钢材的硬化、温度阻碍、重复荷载作用的阻碍、应力集中的阻碍。
5:
简述化学元素对钢材性能有哪些阻碍
答:
碳含量增加,钢强度提高,塑性、韧性和疲劳强度下降。
高温时,硫和氧使钢变脆,称为热脆;低温时,磷和氮使钢变脆,称为冷脆。
硅和锰是炼钢的脱氧剂,使钢材强度提高。
钒和钛是有利元素,增高钢的强度和抗侵蚀性。
铜在碳素钢中属于杂质,能提高强度和抗侵蚀性能,但会降低可焊性。
6:
什么是冷作硬化和时效硬化
答:
钢材受荷超过弹性范围以后,假设重复的卸载、加载,将使钢材弹性极限取得提高,塑性降低,这种现象称为钢材的冷作硬化。
钢材放置一段时刻后,强度提高,塑性降低,称为时效硬化。
7:
简述温度对钢材要紧性能有何阻碍
答:
总的趋势是,温度升高,强度降低,应变增大。
温度在200度之内,钢材性能没有专门大转变,在250度时会发生蓝脆现象,在260度到320度灰发生徐变现象,在430度到540度之间强度将急剧下降,在600度强度很低不能承担荷载。
8:
什么是钢材的应力集中,它对钢材性能有何阻碍
答:
钢结构的构件在缺点和截面突然改变处周围,显现应力线曲折、密集、产生顶峰应力,这种现象称为应力集中现象。
应力集中对在负温或动荷载作用下工作的结构不利阻碍十分突出,往往是引发脆性破坏的本源。
9:
什么是钢材的疲劳阻碍钢材疲劳破坏要紧因素有哪些
答:
钢材的疲劳破坏是微观裂纹在持续重复荷载作用下不断扩展至断裂的脆性破坏。
要紧因素有应力大小、应力集中程度、应力循环次数。
10:
复杂应力作用下的钢材的屈服条件是什么复杂应力对钢材的性能有何阻碍
答:
在复杂应力,钢材由弹性状态转入塑性状态的条件是按第四强度理论计算的折算应力与单向应力作用下的屈服点相较较来判定,折算应力小于屈服点为弹性状态。
钢材在多轴作用下,当处于同号应力场且数值接近时,钢材不易屈服,可能致使脆性破坏;而当处于异号应力场时,将发生塑性破坏。
11:
钢结构当选择钢材时要考虑哪些因素
答:
结构的重要性;荷载种类;连接方式;结构工作环境;考虑结构形式、应力状态和钢材厚度等因素,并注意幸免钢材发生脆性破坏。
第三章:
连接
1:
钢结构的连接方式有几种
答:
焊接、铆钉连接、一般螺栓连接、高强度螺栓连接
2:
焊接连接有何优缺点
优势:
构造简单,易于采纳自动化操作,不减弱构件截面,结构刚度大。
缺点:
材质变脆,存在残余应力,对裂痕比较灵敏,低温冷脆问题较严峻。
3:
钢结构在焊接时,焊条或焊丝应如何选择
答:
关于手工电弧焊,焊条应与主体金属的强度相适应,关于不同钢种钢材连接时,应用与低强度钢材相适应的强度。
关于自动或半自动埋弧焊,焊丝应与焊件一样强度。
4:
焊缝有哪些焊缝缺点焊缝质量有几个级别,别离有何要求
答:
焊缝缺点有裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等。
焊缝质量分三级,其中第三级只要求外观检查,即检查焊缝实际尺寸是不是符合设计要求和有无明显裂纹等缺点。
其中二级检查沿用超声波检查每条焊缝20%长度,一级检查焊缝全数长度,以便揭露焊缝内部缺点。
5:
一般螺栓中A、B级螺栓与C级螺栓有何要紧区别
答:
A、B级螺栓是精制螺栓,尺寸准确,需要1类孔,安装复杂,价钱较昂贵;C级螺栓是粗制螺栓,尺寸不够准确,只需2类孔,只是安装较简便,传递拉力性能较好,本钱较低。
6:
在高强螺栓连接中,什么是摩擦型螺栓什么是承压型螺栓
答:
摩擦型螺栓,以摩擦力被克服作为承载能力极限状态,可直接经受动力荷载。
;承压型螺栓,以螺栓杆被剪坏或孔壁承压破坏作为承载能力极限状态,承载力较高,但不能直接经受动力荷载。
7:
正面角焊缝和侧面角焊缝在受力性能方面有何区别
答:
侧面角焊缝要紧经受剪力作用。
正面角焊缝受力较复杂,破坏总此刻根部,然后扩展到整个截面,强度较高,但塑性变形要差一些。
8:
角焊缝有哪些构造要求什么缘故要有这些构造要求
答:
角焊缝焊脚尺寸不宜过小,以保证焊缝最小承载力;焊脚尺寸不宜过大,以避免焊件收缩产生较大残余变形。
焊缝长度不宜过小,避免起弧落弧相差太近,焊缝不靠得住;焊缝长度不宜过大,避免中部焊缝难以发挥承载力。
搭接连接时不能只用一条正面角焊缝传力,而且搭接长度不小于焊件较小厚度5倍,同时不得小于25mm。
9:
焊接产生焊接残余应力的缘故是什么焊接残余应力对结构性能有哪些阻碍
答:
钢结构构件在焊接进程中,局部受热,由此不均匀的加热和冷却易产生残余变形,冷却后,焊缝不能自由收缩,由此约束产生焊接残余应力。
焊接残余应力可不能阻碍结构强度,但会降低结构刚度,稳固承载力,并会加速构件脆性破坏,对疲劳强度也有不利阻碍。
10:
螺栓在钢板上的允许距离都有最大和最小的限制,它们是依照哪些要求制定的
答:
受力要求、构造要求、施工要求。
11:
一般螺栓的受剪螺栓连接有哪几种破坏形式
答:
螺栓杆剪断、构件孔壁挤压破坏、构件或拼接板被拉坏、构件端部被拉坏、构件过度弯曲。
12:
简述高强度螺栓连接和一般螺栓连接的受力特点有何不同
答:
高强度螺栓比一般螺栓材料强度更高,且高强度螺栓施加了预应力,构件间产生挤压力。
第四章:
轴心受力构件
1.轴心受力构件的两种极限状态,包括哪些内容
答:
对承载能力极限状态的要求,轴心受拉构件只有强度问题,而轴心受压构件那么有强度和稳固问题;对正常利用极限状态的要求,每类构件都有刚度问题。
2.什么缘故弹性时期的临界应力只和构件的长细比有关,而弹塑性时期的临界应力不仅仅只和构件的长细比有关
答:
弹性时期弹性模量E为常数,公式只是长细比λ的单一函数,弹塑性时期,截面应力在屈曲前已超过钢材的比例极限,构件处于弹塑性时期,公式中切线模量尽管仍是λ的函数,但同时还和切线模量Et有关,而Et和材料的抗压强度有关。
φA≤f中的稳固系数φ需要依照哪几个因素确信
答:
应依照构件的长细比、钢材屈服强度和表4-4和表4-5的截面分类按附录4采纳。
4.什么缘故不通过验算应力而验算宽厚比来保证局部稳固性什么缘故有的宽厚比限值与λ有关,有的无关如λx≠yλ,代入验算公式中的λ为何值
答:
轧制型钢的翼缘和腹板一样都有较大的厚度,宽厚比相对较小,都能知足局部稳固要求,可不做验算。
对焊接组合截面构件,一样采纳限制板件的宽厚例如法来保证局部稳固。
取构件两方向长细比的较大值。
5.在初选轴心压杆截面时,什么缘故能够任意假定λ如何依照算得的A、ix和iy初选截面不合要求时应如何调整截面尺寸
6.格构式柱应通过等稳固条件确信分肢间的距离,试问等稳固条件是:
λox=λxλox=λy仍是λx=λy
7.什么缘故格构式柱分肢稳固验算只考虑λ1什么缘故不用λ1<λmax进行分肢稳固计算
答:
分肢失稳的临界应力应大于整个构件失稳的临界应力,标准采纳操纵分肢λ1不大于构件λmax的规定来实现。
考虑到制造配置误差、初始弯曲等缺点的阻碍,格构式轴心受压构件受力时呈弯曲变形,故各分肢内力并非相等,其强度和稳固性计算很复杂。
8.计算缀条时,什么缘故只算斜杆不算横杆什么缘故只按压杆计算缀条稳固验算公式中什么缘故要对钢材的设计值乘以折减系数
答:
由于剪力的方向取决于杆的初弯曲,能够向左也能够向右,因此缀条可能经受拉力也可能经受压力,缀条截面应按轴心压杆设计。
缀条一样采纳单面连接的单角钢,由于构造缘故,它事实上处于偏心受力状态。
为了简化计算,对单面连接的单角钢杆件按轴心受力构件计算,但考虑偏心的阻碍,应付钢材强度设计值f乘以相应的折减系数。
9.柱脚底板厚度的计算公式是如何导出的
10.柱头和柱脚的构造及其传力途径如何
答:
柱头经受和传递梁以上结构的荷载,柱脚经受自身的荷载冰传递给基础。
第五章:
受弯构件
1.梁在弯矩作用下通过哪几个要紧的受力时期简述各受力时期的特点。
答:
a.弹性工作时期。
梁全面工作.,应力与应变成正比,现在截面的应力为直线散布。
b.弹塑性工作时期。
截面上下两头各有一个高位a的区域,此区域中正应力为恒定值,中间部份区域仍维持弹性,应力与应变成正比。
c.塑性工作时期。
梁截面的塑性区不断向内进展,弹性核心不断缩小,最后形成塑性铰,梁的承载能力达到极限。
2.梁的自由扭转和约束扭转有何不同
答:
自由扭转时,各截面的翘曲变形相同,纵向纤维维持直线且长度维持不变,截面上只有剪应力,没有纵向正应力,因此又称纯扭转。
约束扭转时,构件产生弯曲变形,截面上将产生纵向正应力,称为翘曲正应力,同时还必然产生与翘曲正应力维持平稳的翘曲剪应力。
3.简述梁整体稳固的临界弯矩与那些因素有关各有什么阻碍
答:
力的作用方式。
荷载作用点与剪切中心的距离。
截面类型。
剪切中心的纵向坐标。
4.在什么情形下可不进行梁的整体稳固计算如不能保证,须采取哪些有效方法避免失稳
答:
a.有刚性辅助板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连,能阻止梁受压翼缘的侧向位移。
型钢或等截面工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比不超过表5-3所规定的数值。
c.两头简支的箱型截面受弯构件,当截面高度h与两腹板的间距b0,知足h/b0≤6,l1/b0≤95时,梁的整体稳固性能够取得保证,没必要进行计算。
如不能保证,可采纳加大梁的截面尺寸或增加侧向支撑的方法。
5.工字型截面的受弯构件和轴心受拉构件,其翼缘板局部稳固的确信原那么和计算公式有何不同
6.简述梁腹板和加筋肋的布置原那么,并说明纵向和横向加筋肋别离起什么作用
答:
横向加筋肋要紧避免由剪应力和局部压应力可能引发的腹板失稳,纵向加筋肋要紧避免由弯曲压应力可能引发的腹板失稳。
7.什么缘故组合梁腹板屈曲后还能继续经受荷载
答;腹板屈曲后抗剪能力有所提高。
8.什么情形下进行工厂拼接什么情形下进行工地拼接
答:
梁的高度、长度大于钢材的尺寸时要进行工厂拼接。
跨度大的梁,由于受到运输或安装条件的限制要进行工地拼接。
9.了解几种经常使用的次梁和主梁的连接构造。
答:
叠接和平接。
第六章:
拉弯和压弯构件
1.拉弯构件和压弯构件是以哪一种极限状态为依据进行强度计算的
答;其最不利截面最终以塑性铰达到强度经受能力极限状态而破坏。
2.哪些情形下压弯构件既可能在弯矩作用平面内失稳,也可能在弯矩作用平面外失稳
答:
在轴线压力N和M作用下。
3.计算实腹式压弯构件在弯矩作用平面内稳固和平面外稳固公式中的弯矩取值是不是一样假设平面外设有侧向支撑,取值是不是又不一样
答:
不一样。
一样。
4.在计算实腹式压弯构件的强度和整体稳固时,在哪些情形应取计算公式中的γxc=
答:
截面无消弱,且N,Mx,My的取值与整体稳固验算的取值相同
5.在压弯构件整体稳固计算公式中,什么缘故要引入βmx和βtx在哪些情形下他们较大在哪些情形下它们较小
6.对实腹式单轴对称截面的压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内且较大翼缘受压时,其整体稳固性应如何计算
答:
按6-18计算。
7.工字形截面的压弯构件,其翼缘和腹板的局部稳固性是如何考虑的
8.格构式压弯构件当弯矩绕虚轴作历时,什么缘故不计算弯矩作用平面外的稳固性它的分肢稳固性如何计算
答:
由于截面中部空心,不能考虑塑性的深切进展。
在弯矩作用平面外的整体稳固性一样由分肢的稳固计算取得保证,没必要计算整个构件在平面外的稳固,计算时,可将构件视为平行弦桁架,分肢视为弦杆,并按轴心压杆计算。
9.压弯构件的计算长度和轴心受压构件的是不是一样计算它们受哪些因素阻碍
10.偏心和轴心受压柱头、柱脚设计有何不同点
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