1、门式刚架问答:看弯矩图的时候,能看到弯矩,但是不知道弯矩和杆件截面之间的关系是怎样的?
答:受弯构件的受弯承载力为Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f,式中W为截面抗弯矩,可根据截面抗弯矩手工计算近似截面。
2、H型钢平面连接有哪些规定?
A:随便你怎么连接都可以,哈哈。主要考虑的是弯矩和/或剪力的传递。另外,在动态载荷较大的地方,设计焊接节点时要特别小心:
3、“刨削和紧固”,刨削和紧固之后是不是就不需要再焊接了?
答:刨削紧固是一种传力方式,多用于承受动载荷的位置,是避免焊缝产生疲劳裂纹的一种传力方式。有的要求刨削紧固而不焊接,有的要求焊接。看具体图纸要求。接触面要求光洁度不小于12.5,用塞尺检查接触面积。刨削紧固的目的是为了增加接触面的接触面积。一般用于有一定水平位移、简支的节点,此类节点应有其他连接方式(如法兰紧固,腹板可采用螺栓连接)。
一般这种节点都要求刨削紧固,不需要焊接。如果需要焊接,刨削紧固不利于焊接时熔液的渗透,焊缝质量很差。即使焊接部位没有坡口,也不需要紧固。紧固与焊接是矛盾的,所以说紧固部位焊接是不准确的。但也存在一种情况也会出现紧固焊接,那就是紧固节点对其他方向的自由度约束不够,也没有其他部位提供约束。可以在紧固部位焊接,以约束其他方向的自由度。这种焊缝是安装焊缝,不可能全部焊接,更不可能作为主要受力焊缝。
4、钢结构设计时,如果挠度超过极限,会有什么后果?
答:影响正常使用或外观的变形;影响正常使用或耐久性的局部损伤(包括裂纹);影响正常使用的振动;其他影响正常使用的特定情况。
5、挤塑板的作用是什么?
答:挤塑聚苯乙烯(XPS)保温板是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经特殊工艺连续挤出发泡而成的硬质板材,具有独特完美的闭孔蜂窝结构,是一种具有耐高压、防潮、气密性、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、重量轻、使用寿命长等优质性能的环保材料。挤塑聚苯乙烯保温板广泛应用于墙体保温、低温仓储设施、停车平台、建筑混凝土屋顶等领域,是装饰行业良好而廉价的防潮材料。挤塑板具有优良持久的特点:挤塑板性能稳定,不易老化,可使用30-50年,具有极其优良的防潮性能,在水蒸气压力较高的环境中仍能保持较低的导热系数。 挤塑板具有无可比拟的保温性能:挤塑板具有闭孔性能结构,其闭孔率达99%,因此保温性能好。发泡聚氨酯虽然是闭孔结构,但其闭孔率小于挤塑板,仅为80%左右。挤塑板在保温性能、吸水性能、抗压强度等方面均优于其他保温材料,因此在保温性能方面也是其他保温材料所无法比拟的。挤塑板具有意想不到的抗压强度:挤塑板的抗压强度根据其型号、厚度不同可达150-500kPa以上,而其他材料的抗压强度仅为150-300kPa以上,可以明显看出其他材料的抗压强度远远低于挤塑板。挤塑板具有万无一失的吸水性能:用于路面、路基下,可有效防止水渗透。 特别是在北方地区,可以减少霜冻的发生和受霜冻影响的土壤冻结,控制地面的冻胀,并有效阻隔地面空气受到湿气的破坏。
6. 长细比是多少? 回转半径:(惯性矩/面积)的平方根 长细比=计算长度/回转半径
答:结构的长细比λ=μl/i,i为回转半径的长细比。这个概念从计算公式可以简单看出:长细比是构件计算长度与其对应的回转半径之比。从这个公式可以看出,长细比这个概念综合考虑了构件的端部约束、构件本身的长度以及构件的截面特性。长细比这个概念对于受压杆的稳定性计算有非常明显的影响,因为长细比越大越容易失稳。大家可以看一下轴压构件和压弯构件的计算公式,里面都有与长细比有关的参数。规范对受拉构件也给出了长细比的限制,以保证构件在运输和安装过程中的刚度。对构件的稳定性要求越高,规范给出的稳定极限就越小。
7. 当工字钢的压缩翼缘受到弯曲时,它是沿工字钢的弱轴向弯曲还是沿强轴向弯曲?
答:当载荷不大时,梁基本上在其最大刚度平面内弯曲,但当载荷达到一定值时,梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形,最后很快失去继续承受载荷的能力。此时梁的整体失稳必定是侧向弯曲和扭转弯曲。
解决办法大概有三种:
1.增加梁的侧向支撑点或减小侧向支撑点间距
2.调整梁的截面,增大梁的横向惯性矩Iy或干脆增加受压翼缘的宽度(如吊车梁的上翼缘)
3、梁端支撑对截面起约束作用,若支撑能提供转动约束,将大大提高梁的整体稳定性。
8、钢结构设计规范中为什么没有钢梁扭转计算?
答:一般钢梁都是开口截面(箱形截面除外),其扭转截面模量比其弯曲截面模量约小一个数量级,即其扭转承载力约为其弯曲承载力的1/10。因此,用钢梁来承受扭矩是不经济的。因此,结构通常采用保证其不承受扭转的方式,所以钢结构设计规范中没有对钢梁进行扭转计算。
9. 当使用无起重机的砖石墙时,柱顶位移的限制是 h/100 还是 h/240?
答:轻钢规范确实对这个限制进行了修正,主要是因为1/100的柱顶位移不能保证墙体不被撕裂。同时,如果墙体建在框架内部(如内隔墙),我们在计算柱顶位移时不考虑墙体对框架的嵌入作用(夸张一点的比喻是框架-剪力结构)。
10. 最大刚度平面是多少?
答:刚度最大的平面是绕强轴旋转的平面。一般一个截面有两个轴,其中一个轴的转动惯量较大,称为强轴,另一个轴称为弱轴。
11、直缝钢管可以代替无缝管吗?
答:理论上讲,结构钢管区别没那么大。直缝焊管不像无缝管那么规则,焊管的质心可能不在中心,用作承压元件时要特别注意。焊管焊缝出现缺陷的概率比较高。在重要部位不能代替无缝管。由于加工工艺的限制,无缝管的壁厚不能做得很薄(同口径的无缝管平均壁厚比焊管厚)。很多时候无缝管的材料利用效率不如焊管,特别是大口径管。无缝管与焊管最大的区别在于用于压力气体或液体输送(公称通径)。
12、剪切滞后与剪切滞后有什么区别?它们各自的侧重点是什么?
答:剪力滞效应是结构工程中常见的力学现象,从小构件到超高层建筑,都会出现剪力滞现象。剪力滞有时也叫剪切滞,本质是力学中的圣维南原理,具体是指剪力在某一局部范围内只能起到有限的作用,因此法向应力分布不均匀,这种法向应力分布不均匀的现象就叫剪力滞。
在墙体上开孔而形成的空心圆筒又称框架圆筒,开孔后,由于梁的变形,剪力传递被延迟,使柱内正应力分布呈抛物线状,称为剪力滞现象。
13、增加地脚螺栓的锚固长度对柱子的应力有什么影响?
答:锚栓内轴向拉应力分布不均匀,呈倒三角形分布,上部轴向拉应力最大,下部为0。随着锚固深度的增加,应力逐渐减小,最后在达到25~30倍直径时减小为0。因此,增加锚固长度是没有意义的。只要锚固长度满足上述要求,并在端部设置钩子或锚板,一般不会对基础混凝土造成破坏。
14、应力幅准则与应力比准则有何异同及各自的特点?
答:长期以来,钢结构的疲劳设计都是按照应力比准则进行的。对于一定的荷载循环次数,构件的疲劳强度σmax与应力比R所代表的应力循环特性密切相关。通过对σmax引入安全系数,可得到设计时采用的疲劳应力允许值:〔σmax〕=f(R)
将应力限制在 [σmax] 以内是应力比标准。
自从焊接结构开始用于承受疲劳载荷以来,工程界从实践中逐渐认识到应力幅Δσ并不是与该类结构疲劳强度密切相关的应力比R。应力幅准则的计算公式为Δσ≤〔Δσ〕〔Δσ〕为许用应力幅,随结构细节和失效前的循环次数而变化。由于结构内部存在残余应力,因此应以应力幅作为焊接结构疲劳计算的准则。对于非焊接构件。对于R>=0的应力循环,应力幅准则完全适用,因为有残余应力和无残余应力的构件疲劳强度相差不大。对于R
15、什么是热轧,什么是冷轧? 两者有何区别?
答:热轧就是用滚轴在1000度以上的温度下对钢材进行轧制的过程。通常板材最小只有2MM厚。钢材在高速加工时变形产生的热量无法与钢材面积增加带来的散热量相匹配,也就是很难维持1000度以上的温度进行加工。不得不牺牲热轧这种高效廉价的加工方式,在常温下对钢材进行轧制,也就是将热轧材料再次进行冷轧,以满足市场对厚度更薄的需求。当然冷轧带来了新的好处,比如加工硬化,增加了钢材的强度,但是它不适合焊接。至少焊缝处的加工硬化消除了,高强度就没有了,回到它热轧材料的强度。冷弯型钢可以用热轧材料制作,比如钢管,也可以用冷轧材料制作。 不管是冷轧料还是热轧料,2MM厚度是一个准则,热轧料最薄有2MM厚,冷轧料最厚有3MM。
16、为什么梁式压弯构件需进行平面外和平面内稳定性计算,而当坡度较小时,只需进行平面内稳定性计算?
答:梁的失稳形式只有平面外失稳,梁不存在平面内失稳。对于柱,当有轴力作用时,平面外和平面内的计算长度是不同的,所以有平面内和平面外的失稳验算。对于刚架梁,虽然称为梁,但其内力有一部分是轴力,所以严格地说,其验算应采用柱模型,即压弯构件的稳定性既要计算平面内,又要计算平面外的稳定性。但当屋面坡度较小时,轴力较小,可以忽略,所以可以采用梁模型,即不需要计算平面内稳定性。规范(P33,第6.1.6-1条)中的意思是,当屋面坡度较小时,斜梁构件只需计算平面内的强度,但仍需计算平面外的稳定性。
17、为什么次梁一般都设计成与主梁铰接?
答:次梁若与主梁做刚性连接,只要主梁两边同一位置有受力相同的次梁就可以了。如果没有,次梁端部的弯矩会使主梁扭转出平面,必须计算抗扭能力,涉及到扭转刚度、扇形惯性矩等。另外钢结构钢梁变截面规定,刚性连接会增加施工工作量,现场焊接工作量也会大大增加,得不偿失,一般没有必要不做次梁刚性连接。
18、高强度螺栓的长度怎样计算?
答:高强螺栓的螺钉长度=2连接端板厚度+1个螺母厚度+2个垫圈厚度+3螺纹长度。
19、屈曲后承载力的物理概念是什么?
答:屈曲后承载力主要指构件局部屈曲后继续承受荷载的能力,主要发生在薄壁构件中,如冷弯薄壁型钢。计算中考虑屈曲后承载力采用有效宽度法。屈曲后承载力的大小主要取决于板的宽厚比和板边部的约束条件,宽厚比越大,约束越好,屈曲后承载力越高。在分析方法方面,目前国内外规范主要采用有效宽度法,但各国规范在计算有效宽度时考虑的影响因素有所不同。
20. 塑性算法是什么?屈曲后强度的考虑是什么?
答:塑性算法是指在静定超定结构中,在屈服强度期望的位置上出现塑性铰,从而达到塑性内力重分布的目的,而又必须保证结构不形成变刚度或瞬变体系。考虑屈曲后强度是指受弯构件腹板在失去局部稳定后,仍具有一定的承载能力,充分利用其屈曲后强度的构件计算方法。
21、软钩起重机与硬钩起重机有什么区别?
答:软钩起重机:指通过钢丝绳和吊钩吊起重物。硬钩起重机:指通过刚性体,如夹钳、料耙等吊起重物。硬钩起重机工作频繁,速度快。附在小车上的刚性悬臂结构可防止负载自由摆动。
22、什么是刚性拉杆,什么是柔性拉杆?
答:刚性拉杆既能承受压力,又能承受拉伸力,一般由双角钢和圆管制成;柔性拉杆只能承受拉伸力,一般由单角钢或圆管制成。
23、长细比与挠度有何关系?
答:1、挠度是构件受荷之后的变形,也就是它的位移值。 2、“长细比用来表示轴向受荷构件的刚度” 长细比应该是一种材料性质,是任何构件都具有的性质,轴向受荷构件的刚度可以用长细比来衡量。 3、挠度和长细比是完全不同的概念,长细比是杆的计算长度与截面回转半径之比,挠度是构件受力之后某一点的位移值。
24、地震烈度的四个等级是如何划分的?
答:抗震设防等级:1、2、3、4级。抗震设防烈度:6、7、8、9度。抗震设防类别:A、B、C、D。地震等级:常见地震、偶发地震、罕遇地震、罕见地震。
25、角撑可以做支撑吗?角撑和其他支撑有什么区别?
答:1.角撑与支撑是两个结构概念,角撑用于保证钢梁截面的稳定性,支撑用于与钢框架共同构成结构体系的稳定性,保证其变形和承载力满足要求。2.角撑可作为钢梁受压翼缘平面以外的支点,用于保证钢梁的整体稳定性。
26、钢结构轴向受拉构件设计时应考虑哪些因素?
答:1.在不产生疲劳的静载荷作用下,残余应力对拉杆的承载力没有影响。2.若拉杆截面突然变化,变化处应力分布不再均匀。3.拉杆设计时应以屈服作为承载力极限状态。4.承载力极限状态应从总截面和净截面两个方面考虑。5.应考虑净截面的效率。
27、钢柱弹簧刚度怎么计算?计算公式是什么?混凝土柱弹簧刚度、带圈梁的混凝土柱弹簧刚度怎么计算?计算公式是什么?
答:弹簧刚度是把柱子看作一个悬臂构件,在柱顶施加一个单位力,计算引起的侧向位移,这个位移就是弹簧刚度,单位一般为KN/mm。如果有圈梁,在没有圈梁约束的方向,弹簧刚度计算和悬臂构件一样。另一个方向,因为柱顶有圈梁,所以计算公式中的EI是该方向所有柱子的总和。
28. 什么是趋肤效应?
答:在竖向荷载作用下,坡顶门式刚架的运动趋势是屋脊向下变形、檐口向外变形。屋面板将以深梁的形式与支撑檩条一起抵抗这种变形趋势。此时屋面板承受剪力,充当深梁的腹板,边檩条承受轴力,充当深梁的翼缘。显然,屋面板的抗剪能力远大于其抗弯能力。因此,表皮效应是指表皮面板由于其剪切刚度对引起面板平面内变形的荷载产生的抵抗作用[26][28][29]。对于坡顶门式刚架,抵抗竖向荷载的表皮效应取决于屋面坡度,坡度越大,表皮效应越显著;而抵抗水平荷载的表皮效应则随坡度减小而增大。
蒙皮单元是构成整个结构蒙皮效应的部分。蒙皮单元由两个刚架之间的蒙皮板、边缘构件、连接件和中间构件组成,如图2-6所示。边缘构件指两个相邻的刚架梁和边檩条(脊檩条和檐檩条),中间构件指中间的檩条。蒙皮效应的主要性能指标是强度和刚度。
29、规范8.5.6规定,吊车梁的横向加劲肋,其下端宜设下降圆弧,这是什么意思?
答:是指加劲肋端部应采用连续焊接,如角焊、环焊等,以防止腹板产生疲劳裂纹。
30、箱形柱内部隔墙最后一条焊缝怎样焊接?
答:采用电渣焊,质量容易保证!
31、如何解释悬臂梁与悬臂柱计算长度系数的差异?
答:悬臂梁的长度系数是1.0,悬臂柱的长度系数是2.0。柱是压弯构件,或者简单说是受压构件,所以要考虑稳定系数,所以是2。梁是受弯构件,所以应该是这个差值。
32、设计时挠度不满足规定,能用拱形来保证吗?
答:1、结构控制挠度钢结构钢梁变截面规定,按正常使用极限状态设计。对于钢结构,挠度过大易影响屋面排水,造成恐惧。对于混凝土结构,挠度过大会造成耐久性局部损坏(包括混凝土裂缝)。我认为,建筑结构挠度过大造成的上述损坏,可用拱形方法解决。2、有些结构容易起拱,如双坡门式刚架梁,若绝对挠度超过极限,可在生产时通过增加屋面坡度来调整。有些结构不易起拱,如大跨度梁,若相对挠度超过极限,则梁的各段都要起拱。由于拱形梁拼接后为折线,挠度变形为曲线,两线很难重合,会造成屋面不平。对于框架扁梁,起拱就更难了,扁梁不能做成圆弧。 3、如果打算用拱来减少由挠度控制的结构用钢量,则必须减少挠度控制规定。此时必须控制活载作用下的挠度,而由恒载引起的挠度则由拱来保证。
33、钢结构柱中心座浆垫法是什么?
答:中心砂浆垫块法安装钢结构柱省工省时,施工精度可控制在2mm以内,可提高综合效益20%以上。其施工步骤如下:(1)按施工图进行钢柱基础施工(与通常施工方法相同)。基础顶部比钢柱底部安装标高低30~50mm,为中心砂浆垫块的放置做准备。(2)根据钢柱自重Q、螺栓预紧力F、基础混凝土承载强度P,计算最小承载面积Amin。(3)用厚度为10或12mm的钢板做方形或圆形中心砂浆垫块,其面积不应小于最小承载面积Amin的2倍。(4)在已完成的基础上抹砂浆并放置中心砂浆垫块。 施工时需用水平尺、水平仪等工具准确测量,保证中心垫块的水平度,保证垫块中心与安装轴线一致,保证垫块顶面标高与钢柱底面安装标高一致。 (5)当底层灌浆层混凝土强度达到设计强度的75%以上时,进行钢柱吊装。可直接吊装钢柱,只需简单调整地脚螺栓即可进行调平找正。 (6)进行二次灌浆,采用无收缩混凝土或微膨胀混凝土。进行二次灌浆。
34.轴心受压构件弯曲屈曲采用小挠度理论和大挠度理论,我想知道小挠度理论和小变形理论有什么区别?
答:小变形理论是指结构变形后几何尺寸的变化可以忽略不计,内力计算仍以变形前的尺寸为准!这里的变形包括所有的变形:拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转及其组合。小挠度理论认为位移很小,属于几何线性问题,可以用挠度曲线方程近似表示,建立能量,推导出稳定系数。变形曲率可以近似用y"=1/ρ代替!用Y``代替曲率是用来分析弹性杆的小挠度理论,在带弹簧的刚性杆中则不然。另外,用大挠度理论进行分析,并不意味着屈曲后载荷可以增加,例如圆柱壳受压,屈曲后只能在较低的载荷下保持稳定。简单来说,小挠度理论只能求得临界载荷,不能判断临界载荷下或屈曲后的稳定性,大挠度理论可以解决屈曲后性能。
35.什么是二阶弯矩和二阶弹塑性分析?
答:对于很多结构,往往以未变形的结构作为计算图进行分析,得到的结果已经足够精确,此时得到的变形与荷载呈线性关系,这种分析方法称为几何线性分析,又称一阶分析。对于有些结构,必须以变形后的结构为依据进行内力分析,否则结果的误差会很大,此时变形与荷载的关系是非线性的,这种分析方法称为几何非线性分析,又称二阶分析。以变形后的结构作为计算基础,考虑材料的弹塑性性质(材料非线性)进行结构分析,称为二阶弹塑性分析。
36.什么是“包辛格效应”?它对钢结构设计有重大影响吗?
答:包辛格效应是材料达到塑性变形后,停止加载后留下的不可逆变形,这种变形就是塑性变形,这种变形对结构是否有影响当然是可以想象的!
37.什么是钢的层状撕裂?
答:钢板的层状在焊接节点的厚度方向上发生较大的拉伸应力,如果焊缝冷却时,会发生收缩变形。 Ely将在垂直于板表面的方向上产生较大的应力,并具有强大的限制,由焊缝的收缩量造成的局部应力可能是材料的产量极限的几倍,从而导致钢板的层状撕裂。
38.钢或钢结构的脆性断裂是指应力低于钢的拉伸强度或屈服强度时突然断裂。
答案:由于钢,加工,制造,焊接等质量和结构性原因,钢结构,尤其是焊接结构,通常会出现裂缝。脆性断裂主要是由于这些缺陷的发展而导致的,导致裂缝不稳定的裂缝在某种程度上逐渐扩大。