一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
  優(yōu)點(diǎn):1、強(qiáng)度高,鋼材的屈服強(qiáng)度、容重比值高
  2、彈性模量E大,剛度大,結(jié)構(gòu)變形小
  3、鋼材均質(zhì),各向同性,為理想彈塑性材料
  4、塑性與韌性好
  5、可焊性好
  6、適于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和工業(yè)化制造,安裝速度快,施工不受季節(jié)與氣候 限制
  7、通過螺栓和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,便于拆缷和拼裝,易于修復(fù)和更換
  8、環(huán)保材料   

  缺點(diǎn): 1、易腐蝕
  2、耐火性差
  3、低溫條件下,在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下易發(fā)生脆性破壞
  4、鋼橋噪音大,不適于城區(qū)
  5、相對(duì)其 它建筑材料,價(jià)格偏高

 

  二、焊接對(duì)結(jié)構(gòu)的影響:
  1、某些裂縫和局部區(qū)域內(nèi)鋼材變脆;
  2、殘余應(yīng)力;
  3、焊縫中可能還有氣孔、根部未焊透等。

 

  焊接結(jié)構(gòu)(比鉚接結(jié)構(gòu)更)易發(fā)生脆性斷裂,其原因有:
  (1)焊接后往往殘留有缺陷,如氣孔、尖碴、裂紋或未焊透
  (2)焊接后內(nèi)部存在殘余應(yīng)力
 。3)焊接接頭往往剛性 較大,材料的塑性降低
 。4)焊接將結(jié)構(gòu)連成整體,裂縫一旦發(fā)展,范圍很大

 

  發(fā)生脆性破壞的原因 :
 。1)化學(xué)成份: C/P/S/O 等
 。2)冶煉方法和軋鋼工藝
 。3)冷加工硬化:常溫下冷加工過程中,產(chǎn)生塑性變形和時(shí) 效硬化
 。4)復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)
  (5)溫度 “藍(lán)脆現(xiàn)象”;鋼材脆斷易在低溫(尤其 T<-10 °C)下發(fā)生。

 

  

  三、什么是疲勞

  1. 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和其連接在很多次重復(fù)加載和卸載作用下,在其強(qiáng)度還低于鋼材抗拉強(qiáng)度,甚至低于鋼材屈服點(diǎn)的情況下突然斷裂,稱為疲勞破壞。

  疲勞破壞基本特征:
  1)應(yīng)力<鋼材抗拉強(qiáng)度下發(fā)生,具低應(yīng)力類脆性斷裂的特征
  2)破壞具局部性質(zhì),宏觀上無明顯塑性變形區(qū)域
  3 )破 壞前,要經(jīng)歷一個(gè)疲勞損傷的累積過程
  4)疲勞斷口宏觀上和微觀上都有顯著的特征
  5)疲勞壽命具極大的離散性— —應(yīng)采用概率方法分析

 

  疲勞破壞影響因素:
  1、缺陷:機(jī)械加工缺陷,變截面沒有過渡段、焊接缺陷(如未焊透等) 、冶煉工藝形成的缺陷
  2、荷載(應(yīng)力)循環(huán)特征
  3、荷載(應(yīng)力)循環(huán)次數(shù)

 

  四、外涂藥皮的作用

  1)使電弧外圍產(chǎn)生“氣體氣 + 焊渣” ,隔絕空氣,以免氧、氮等有害氣體使焊縫變脆;
  2)補(bǔ)充母材因高溫和冶金反應(yīng)而 損失的有益成份。

 

  殘余應(yīng)力、殘余變形如何產(chǎn)生?殘余應(yīng)力、殘余應(yīng)變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響?減少焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形的方法有哪些?
  1、鋼材在施焊過程中會(huì)在焊縫及附近區(qū)域內(nèi)形成不均勻的溫度場, 在高溫區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力, 低溫區(qū)產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力。 在無外界約束的情況下,焊件內(nèi)的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力自相平衡。這種應(yīng)力稱焊接殘余應(yīng)力。隨焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生,同時(shí) 也會(huì)出現(xiàn)不同方向的不均勻收縮變形,稱為焊接殘余變形。
  2、殘余應(yīng)力: ① 鋼材具一定塑性,若無嚴(yán)重應(yīng)力集中,殘余應(yīng)力不影響靜力強(qiáng)度② 降低剛度,增大變形(殘余應(yīng)力使 部分區(qū)域提前進(jìn)入塑性,彈性區(qū)降低)③ 降低整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定(殘余應(yīng)力使部分區(qū)域提前進(jìn)入塑性,剛度降低) ④ 降低疲勞強(qiáng)度(殘余應(yīng)力通常是多向應(yīng)力,致使塑性降低、脆性增加,疲勞強(qiáng)度降低)
  3、殘余應(yīng)變: ① 影響結(jié)構(gòu)的尺寸精度及外觀② 導(dǎo)致初彎曲,初扭曲、初偏心等,受力時(shí)產(chǎn)生附加彎矩、扭矩和變形,降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定的承載能力
  4、減少焊接殘余應(yīng)力和變形的方法: ①合理設(shè)計(jì) : 選擇適當(dāng)?shù)暮改_尺寸、焊縫布置應(yīng)盡可能對(duì)稱、進(jìn)行合理的焊接工藝設(shè)計(jì),選擇合理的施焊順序。②正確施工: 在制造工藝上, 采用反變形和局部加熱法; 按焊接工藝嚴(yán)格施焊, 避免隨意性; 盡量采用自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊, 手工焊時(shí)避免仰焊。

 

  五、螺栓典型破壞及其原因

  1、螺栓剪壞——栓桿強(qiáng)度低
  2、板件孔壁壓壞——板件強(qiáng)度低
  3、板端剪壞——端距過小
  4、板件拉壞——凈截面過小
  5、栓桿彎曲——中間板較多
  6、塊狀拉剪破壞——板件太薄
  7、翼板彎曲——板件太薄
  8、栓桿拉壞——螺栓抗拉 強(qiáng)度低

 

  

  措施: 
  1、 排列規(guī)則
  2、 保證施擰時(shí)有扳手空間
  3、 端距不能過小
  4、 螺栓距不能過大和過小
  5、 栓孔不能過大,削弱 受力截面,可錯(cuò)列布置

  剛度計(jì)算的目的:
  1、限制拉桿本身引起的撓度
  2、減少構(gòu)件震動(dòng),減少動(dòng)荷載作用下端節(jié)點(diǎn)栓桿的松動(dòng)
  3、防止 桿件運(yùn)輸過程中發(fā)生偶然碰撞引起桿件過大變形
  4、增強(qiáng)桿件對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)點(diǎn)有效地約束作用。

  實(shí)腹式軸心壓桿的設(shè)計(jì)步驟 :
  原則:用鋼量最省,制造簡單,便于于其它構(gòu)件連接
  步驟:
  1、從總體穩(wěn)定入手選取截面,軸心壓力較大,桿件長度不大λ=60~80 ,軸心壓力較小,桿件長度較小 λ=80~100 ,軸壓力與桿件長度相互影響。
  2、ινχ=ινχ/λ、?ινy=ινy/λy 根據(jù)ιχ 和ιy 及初步選定的截面形式,估算截面 輪廓尺寸 3、布置截面,計(jì)算選定的截面特性
  4、驗(yàn)算截面 總體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定、剛度、強(qiáng)度

 

  鋼梁的計(jì)算內(nèi)容:
  1、截面強(qiáng)度
  2、整體穩(wěn)定
  3、局部穩(wěn)定
  4、腹板的后屈曲強(qiáng)度
  5、剛度
  6、疲勞

  六、什么是鋼梁的整體穩(wěn)定性?

  鋼梁在彎矩較小時(shí),梁的側(cè)向保持平直而無側(cè)向變形;即使受到偶然的側(cè)向干擾力,其側(cè)向變形也只是在一定的限度內(nèi),并隨著干擾力的除去而消失。但當(dāng)彎矩增加使受壓翼緣的彎曲壓應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值時(shí),鋼梁在偶然的側(cè)向干擾力作用下會(huì)突然離開最大剛度平面向側(cè)向彎曲,并同時(shí)伴隨著扭轉(zhuǎn)。這時(shí)即使除去側(cè)向干擾力,側(cè)向彎扭變形也不再消失,如彎矩再稍許增大,則側(cè)向彎扭變形迅速增大,產(chǎn)生彎扭屈曲,梁失去繼續(xù)承受荷載的能力,這種現(xiàn)象稱為鋼梁 喪失整體穩(wěn)定。

 

  七、影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素有

  1、梁側(cè)向無支長度或受壓翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)的間距
  2、梁截面的尺寸
  3、梁端支座對(duì)截面的約束
  4、梁所受荷載的類型
  5、沿梁 截面高度方向的荷載作用點(diǎn)位置

 

  八、什么叫鋼梁喪失局部穩(wěn)定?怎么加強(qiáng)板梁的局部穩(wěn)定性?

 

  在鋼梁中,當(dāng)腹板或翼緣的高厚比或?qū)捄癖冗^大時(shí),就有可能在梁發(fā)生強(qiáng)度破壞或喪失整體穩(wěn)定之前,組成梁的腹板或翼緣出現(xiàn)偏離其原來平面位置的波狀屈曲,這種現(xiàn)象稱為鋼梁的局部失穩(wěn)。
  1、限制翼板的寬厚比
  2、對(duì)直接承受動(dòng)載荷的板梁,在腹板處設(shè)置加勁肋,對(duì)于不考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁的腹板局部 穩(wěn)定性則是依靠設(shè)置各種加勁肋保證
  3、對(duì)承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載的板梁, 容許腹板局部失穩(wěn), 考慮腹板的 屈曲后強(qiáng)度,計(jì)算腹板彎曲后抗彎和抗剪承載力

 

  九、焊腳尺寸為什么不能過大和過小?

  尺寸不宜過大,是為了避免焊縫區(qū)的基本金屬過燒,減小焊件的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。尺寸也不能過小,否者焊 縫因輸入能量過小而焊件厚度較大,以致施焊時(shí)冷卻速度過快產(chǎn)生淬硬組織。

 

  十、使母材開裂建筑鋼材有哪些主要機(jī)械性能指標(biāo)?分別由什么試驗(yàn)確定?

  答:建筑鋼材的主要機(jī)械性能指標(biāo)有:
  1)屈服點(diǎn) f y ,通過一次靜力單向拉伸試驗(yàn)確定;
  2)抗拉強(qiáng)度 f u ,通過一次靜力 單向拉伸試驗(yàn)確定;
  3)伸長率 δ 5 ( δ 10 ) ,通過一次靜力單向拉伸試驗(yàn)確定;
  4)180°冷彎性能,通過冷彎試驗(yàn)確定;
  5)沖擊韌性,通過沖擊試驗(yàn)確定。

 

  十一、選用鋼材通常應(yīng)考慮哪些因素?

  答:選用鋼材通?紤]的因素有:①結(jié)構(gòu)的重要性;②荷載特征;③連接方法;④結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境溫度;⑤結(jié)構(gòu)的受力性質(zhì)。

 

  十二、普通螺栓連接和摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接,在抗剪連接中,它們的傳力方式和破壞形式有何不同?
  答:普通螺栓連接中的抗剪螺栓連接是依靠螺栓抗剪和孔壁承壓來傳遞外力。當(dāng)受剪螺栓連接在達(dá)到極限承載力時(shí), 可能出現(xiàn)五種破壞形式,即螺栓被剪斷、孔壁被擠壓壞、構(gòu)件被拉斷、構(gòu)件端部被剪壞和螺栓彎曲破壞。 高強(qiáng)螺栓連接中的抗剪螺栓連接時(shí), 通過擰緊螺帽使螺桿產(chǎn)生預(yù)拉力, 同時(shí)也使被連接件接觸面相互壓緊而產(chǎn)生相應(yīng) 的摩擦力,依靠摩擦力來傳遞外力。它是以摩擦力剛被克服,構(gòu)件開始產(chǎn)生滑移作為承載能力的極限狀態(tài)。

 

  十三、壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定計(jì)算與軸心受壓構(gòu)件有何不同?

  答: 局部穩(wěn)定性屬于平板穩(wěn)定問題, 應(yīng)使用薄板穩(wěn)定理論, 通過限制翼緣和腹板的寬厚比所保證的。 確定限值的原則: 組成構(gòu)件的板件的局部失穩(wěn)應(yīng)不先于構(gòu)件的整體穩(wěn)定失穩(wěn), 或者兩者等穩(wěn)。 軸心受壓構(gòu)件中, 板件處于均勻受壓狀態(tài); 壓彎構(gòu)件中,板件處于多種應(yīng)力狀態(tài)下,其影響因素有板件的形狀和尺寸、支承情況和應(yīng)力狀況(彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng) 力、局部壓應(yīng)力等的單獨(dú)作用和各種應(yīng)力的聯(lián)合作用) ,彈性或彈塑性性能,同時(shí)還有在腹板屈曲后強(qiáng)度的利用問題