钢结构经典总结
1、钢结构用钢材机械性能指标有哪几些？承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？
钢材机械性能指标有：抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性；承重结构的钢材应保证下列三项指标合格：抗拉强度、伸长率、屈服点。。3、钢材的机械性能指标有哪些？分别代表钢材哪些方面的性能？（1）屈服强度：代表钢材强度指标，是钢材可达到的最大应力（2）抗拉强度：代表材料的强度储备
（3）伸长率：代表材料在单向拉伸时的塑性应变能力
（4）冷弯性能：代表钢材的塑性应变能力和钢材质量的综合指标
（5）冲击韧性：代表钢材抵抗冲击荷载的能力，是钢材强度和塑性的综合指标
3.强度与厚度的关系，厚度越大，强度越低，因为随着钢材厚度的增加，金属内部缺陷就会增多，就会削弱钢材的强度了。
1、冲击韧性：采用带缺口的标准试件进行冲击试验，根据试件破坏时消耗的冲击功，即截面断裂吸收的能量来衡量材料抗冲击的能力，称为冲击韧性。
2、残余应力及其影响：焊接构件在施焊过程中，由于受到不均匀的电弧高温作用，在焊件中将产生变形和应力冷却后，焊件中将产生反向的应力和变形称为残余应力和残余变形。残余应力的存在对构件承受静力荷载的强度没有影响，但它将使构件提前进入弹塑性工作阶段而降低构件的刚度，当构件受压时，还会降低构件的稳定性。1、轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关?
构件的几何形状与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度；焊接残余应力；初弯曲；初偏心
8、疲劳的概念：钢结构构件和其连接在多次重复加载和卸载的作用下，在其强度还低于钢材抗拉强度甚至低于钢材屈服点的情况下突然断裂，称为疲劳破坏。疲劳产生原因，构件内部缺陷，残余应力，以及连接应力集中。
2、格构式和实腹式轴心受压构件临界力的确定有什么不同？双肢缀条式和双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式是什么？为什么对虚轴用换算长细比？格构式轴心受压构件临界力的确定依据边缘屈服准则，并考虑剪切变形的影响；实腹式轴心受压构件临界力的确定依据最大强度准则，不考虑剪切变形的影响。双肢缀条式柱的换算长细比的计算公式：
双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式：格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响不能忽略，故对虚轴的失稳计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。
3、影响钢材性能的主要因素有哪些？
化学成分；冶金缺陷；钢材硬化；温度影响；应力集中；反复荷载作用。4、如何保证梁腹板的局部稳定？①当时，应按构造配置横向加劲肋；②当时，应按计算配置横向加劲肋；③，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；
④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋。5、简要回答钢结构的特点？
答：钢结构自重轻而承载力高、钢材最接近于匀质等向体、钢材的塑性和韧性好、钢材具有良好的焊接性能、钢结构具有不渗漏的特性、钢结构制造工厂化、施工装配化，钢材有耐腐蚀性差耐热性好但是防火性能差等的特点。6、高强螺栓连接有几种类型？其性能等级分哪几级？并解释符号的含义。答：高强螺栓连接有两种类型：摩擦型连接和承压型连接。高强螺栓性能等级分8.8级和10.9级。
8.8级和10.9级：小数点前数字代表螺栓抗拉强度分别不低于和，小数点后数字表示屈强比。
2、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多少？答：螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求最小的栓距为，最小的端距为
3、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？
答：①面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定性和刚度；
②使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；③便于与其他构件连接；
④尽可能构造简单，制造省工，取材方便。
4、格构式轴压柱应满足哪些要求，才能保证单肢不先于整体失稳？
答：①柱对实轴的长细比和对虚轴的换算长细比均不得超过容许长细比；②缀条柱的分肢长细比
③缀板柱的分肢长细比且不应大于
5、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？答：①当时，应按构造配置横向加劲肋；②当时，应按计算配置横向加劲肋；③，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；
④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋。6、简述哪些因素对钢材性能有影响
答：化学成分；冶金缺陷；钢材硬化；温度影响；应力集中；反复荷载作用。
4．简述角焊缝的焊脚尺寸为什么既不能太大也不能太小为了避免焊缝区的基本金属过热，减少焊件的焊接残余应力和残余变形，角焊缝的焊脚尺寸不宜过大；另外角焊缝的焊脚尺寸不宜过小，否则焊缝因输入能过小，而焊件厚度较大，以致施焊时冷却速度过快，产生的淬硬组织，导致母材开裂5．解释下列符号的含义？
（1）Q345BF（2）L100×80×8Q代表屈服点的字母L代表角钢235代表屈服点100代表长边宽B代表质量等级80代表短边宽F代表沸腾钢
2．简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？（1）螺栓杆被剪断；（2）挤压破坏；（3）板件被拉断；（4）板件端部剪切破坏。2、轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关?
构件的几何形状与尺寸；杆端约束程度；钢材的强度；焊接残余应力；初弯曲；初偏心4、不用计算梁整体稳定的条件？（1）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时；（2）工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比不超过规定的数值时；（3）箱形截面简支梁，其截面尺寸满足，且时。
2、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多少？螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。
应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求最小的栓距为，最小的端距为
4、图示实腹式轴压柱截面，柱长细比,钢材Q345，试判断该柱腹板的局部稳定有无保证？如无保证应采取何种措施（至少回答出二种方法）？腹板高厚比为：
该柱腹板的局部稳定无保证。采取的措施：①可加大腹板厚度；②可设置纵向加劲肋1、简述普通螺栓的五种破坏形式，其中哪几种破坏形式通过构造保证，如何保证，哪几种破坏形式通过计算保证？
1螺栓杆被剪断2孔壁挤压破坏3板件被拉断4板件端部冲剪破坏5螺栓杆弯曲破坏4、5是通过构造来保证的，4是通过限制端距大于等于2d05是通过被连接构件的厚度小于等于螺栓直径的5倍123是通过计算来保证3是通过构件的强度计算12是通过抗剪螺栓的计算来保证
4、简述钢材选用的原则。
1结构的重要性2荷载情况3连接方式4结构所处的温度和环境5钢材的厚度5、格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比？写出换算长细比的公式。
格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时，剪力主要由缀材分担，柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响不能忽略，故对虚轴的失稳计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。双肢缀条式柱的换算长细比的计算公式：双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式：
3、为什么要规定螺栓排列的最大和最小间距？螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。无论哪一种排列形式，都应满足三方面要求：①受力要求：端距过小，端部撕裂；受压，顺内力方向，中距过大，鼓曲。②施工要求：外排拴距过大，潮气易侵入。③构造要求：螺栓间距不能太近，满足净空要求，便于安装。根据以上要求，规范规定螺栓排列要满足最大和最小间距。
4.三种屈曲：弯曲屈曲：弯矩平面内屈曲，绕其非对称形心轴屈曲扭转屈曲：扭矩作用产生的屈曲，
弯扭屈曲：弯矩平面外，绕其对称形心轴屈曲
6.梁的整体失稳：梁的跨度中间无侧向支撑时，当荷载较大的时候，梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形，最后很快地使梁丧失继续承载的能力，便是梁的整体失稳。
影响因素：侧向支撑点之间的距离；截面尺寸，包括各种惯性矩；梁端支座对截面的约束；梁所受荷载类型；梁沿荷载高度方向的荷载作用点位置
扩展阅读：钢结构复习总结
小结
一英汉互译
强度strength碳素钢carbonsteel变截面梁non-uniformcross-sectionbeam压弯构件beam-column应力集中stress
concentration塑性破坏plasticfailure连接connection整体稳定overallstability截面弯曲刚度flexuralrigidityofsection高强度螺栓High-strengthbolt
屈强比：是钢材的屈服强度与抗拉强度的比值。抗拉强度fu是钢材破坏前能承受的最大应力，fu高则可提高结构的安全保障，屈强比愈低钢材的安全储备愈大。
钢材的三项主要力学性能指标为抗拉强度、屈服点、伸长率。
用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时，得到的平均应力-应变关系曲线(σ-ε关系曲线)可分为弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段、强化阶段和颈缩阶段。
塑性破坏：也成延性破坏。破坏特征是构件应力超过屈服点fy，并达到抗拉强度极限fu后，构件产生明显的变形并断裂；塑性破坏的断口常为杯形，呈纤维状，色泽发暗。塑性破坏前有很明显的变形，便于发现和补救。是由于剪应力超过晶粒抗剪能力而产生。
脆性破坏：脆性破坏在破坏前无明显变形，平均应力亦小，没有任何预兆。是突然发生的，危险性大，应尽量避免。脆性破坏是由于拉应力超过晶粒抗拉能力而产生。
影响钢材脆断的直接因素：裂纹尺寸，作用应力和材料的韧性。此外冷加工、加载速率都有影响。
疲劳破坏：钢材在反复荷载作用下，应力虽然还低于极限强度，甚至还低于屈服点，也会发生破坏，这种破坏称为疲劳破坏。首先由于钢材内部结构不均匀和应力分布不均匀引起。应力集中可以使个别晶粒很快出现塑性变形及硬化等，从而大大降低钢材的疲劳强度。
钢材的疲劳破坏与反复荷载引起的应力种类、应力循环形式、应力循环次数、应力集中程度和残余应力有关。
损伤：塑性损伤、疲劳损伤、材质的变化及蠕变损伤。
轧制的钢材愈小，其强度也愈高，塑性和冲击韧性也愈好。
时效使钢材强度提高，塑性降低，特别是冲击韧性大大降低，钢材变脆。
冷作硬化：钢结构制造时，在冷（常温）加工过程中引起的钢材硬化现象，通常称为冷作硬化。冷作硬化会改变钢材力学性能，即强度（比例极限、屈服点和抗拉强度等）提高，但是降低了钢材的塑形和冲击韧性，增加出现脆性破坏的可能性，对钢结构是有害的。
应力集中：在钢结构构件中不可避免的存在着孔洞、槽口、凹角、裂缝、厚度变化、形状变化、内部缺陷等，此时轴心受力构件在截面变化处应力不在保持均匀分布，而是在一些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，形成所谓的应力集中现象。
钢材种类：碳素结构钢和低合金结构钢。采用低合金钢的主要目的是减轻结构重量，节约钢材和延长使用寿命。
钢材选用的原则：既能使结构安全可靠和满足使用要求，又要最大可能节约钢材和降低造价。
钢结构可能破坏形式：结构整体失稳、结构和构件的局部失稳、结构的塑性破坏、结构的脆性断裂、结构的疲劳破坏、结构的损伤累积破坏。
结构整体失稳破坏是指作用在结构上的外荷载尚未达到按强度计算得到的结构破坏荷载时，结构已不能承担并产生较大变形，整体结构偏离原来的平衡位置而倒塌。
结构和构件局部失稳是指结构和构件在保持整体稳定的条件下，结构中局部构件或构件中的板件已不能承受外荷载作用而失去稳定。残余应力：钢结构构件在轧制、冷加工和焊接制作等过程中都会在钢结构的截面上产生应力，称为残余应力。
应力塑形重分布：在静态荷载和塑性破坏的情况下，残余应力的存在或应力集中现象的出现并不影构件的强度。因为当应力达到屈服点时，由于流幅的存在，不均匀的应力会逐渐趋向平均，出现了应力塑形重分布。
受弯构件的强度破坏常以截面形成塑性铰喂破坏标志。在超静定结构中，一个截面形成塑性铰并不标志结构丧失承载能力。
影响疲劳强度的主要因素是应力集中。
影响结构脆性断裂的因素：裂纹、应力、材料：钢板厚度，应力状态，工作温度，加荷速率。
防止钢材脆性断裂的措施:设计时注意使荷载能多路径传递，正确选用钢材，合理制造、安装。
拉弯构件强度计算准则：1）边缘纤维屈服准则“在构件最大截面上，截面边缘处的最大应力达到屈服时即认为拉弯构件达到了强度计算准则；2）全截面屈服准则构件最大受力截面的全部受拉和受压区的应力都达到屈服。此时，这一截面在拉力和弯矩共同作用下形成塑性铰；3）部分发展塑性准则构件的最大受力截面的部分受拉和受压区的应力达到屈服点。
轴心受压构件可能破坏形式：强度破坏、整体失稳破坏和局部失稳。整体失稳包括弯曲失稳、弯扭失稳、扭转失稳。
格构式压杆绕虚轴失稳时，其整体稳定性与实腹式不完全相同，需要考虑在剪力作用下柱肢和缀条或缀板变形的影响。
轴心受压缀条格构构件的局部稳定：受压构件单肢截面板件的局部稳定、受压构件单肢自身的稳定以及缀条的稳定。
当缀条采用单角钢时，考虑到受力偏心的不利影响，引入折减系数r0.受弯构件：只受弯矩作用或弯矩与剪力共同作用的构件称为受弯构件。
受弯构件的整体失稳：单向受弯构件在荷载作用下，虽然最不利截面上的弯矩或者弯矩与其他内力的组合效应还低于截面的承载强度，但构件可能突然偏离原来的弯曲变形平面，发生侧向挠曲和扭转，称为受弯构件的整体失稳。
自由扭转的特点：截面上的应力为扭转引起的剪应力；构件单位长度的扭转角处处相等。
翘曲应力：双力矩和约束力矩分别引起截面上的正应力和剪应力。
影响临界弯矩的主要因素：1）截面的侧向抗弯刚度EIy、抗扭刚度GIt和抗翘曲刚度EIw愈大，临界弯矩愈大；2）构件的跨度L愈小，临界弯矩愈大；3）By值愈大则临界弯矩愈大；4）构件受纯弯曲时，弯矩图为矩形，梁中所有截面的弯矩都相等；5)横向荷载在截面上的作用位置；6）支承对位移的约束程度愈大，则临界弯矩愈大。
腹板局部稳定的保证及加劲肋的种类：1)限制板件宽厚比2）在腹板设置加劲肋
加劲肋种类：1仅用横向加劲肋加强2同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强3在受压翼缘与纵向加劲肋之间设短加劲肋
钢结构的连接通常有焊接、铆接和螺栓连接。
钢结构连接原则：安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便、节约钢材。
高强度螺栓摩擦型连接和承压性连接。
引弧板的作用：对接焊缝的起点和终点常因不能熔透而出现凹形的焊口，受力后易出现裂缝及应力集中。为避免这种不利情况的出现，施焊时常将焊缝两端施焊至引弧板上，然后将多余部分割掉。
对接焊缝的计算长度为焊缝实际长度减去2t，t在对接接头中为连接件的较小厚度，在T形板连接中为腹板厚度。
角焊缝的计算长度为实际长度减去焊缝起点和终点各hf.hf角焊缝焊脚尺寸。
直角角焊缝的截面形式有普通焊缝、平坡焊缝、深熔焊缝等。焊接方法：电弧焊、电渣焊、电阻焊和气焊。
Q235焊件E43型系列焊条Q345E50型系列焊条Q390/Q420E55型
部分焊透的对接焊缝的计算应按角焊缝计算。弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性和缀材的计算。
对接焊缝三级检验：三级检验只要求通过外观检查，二级检验要求通过外观检查和超声波探伤检查，一级检验要求通过外观检查，超声波探伤检查和X射线检查。
简答题
1．简述钢结构对钢材的基本要求。答：(1)较高的强度（抗拉强度fu和屈服点fy）；(2)足够的变形能力（塑性和韧性）；(3)良好的工艺性能（冷加工、热加工和可焊性能）；(4)根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。
2．为何要规定螺栓排列的最大和最小容许距离？答：为了避免螺栓周围应力集中相互影响、钢板的截面削弱过多、钢板在端部被螺栓冲剪破坏、被连接板件间发生鼓曲现象和满足施工空间要求等，规定了螺栓排列的最大和最小容许距离。
3．计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略。因此，采用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定承载力的影响
4．化学成分碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？答：碳含量增加，强度提高，塑性、韧性和疲劳强度下降，同时恶化可焊性和抗腐蚀性。硫使钢热脆，磷使钢冷脆。但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。
5．抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？如何防止？
答：有五种情况：螺栓杆被剪断、孔壁挤压、板被拉断、钢板剪断、螺栓杆弯曲破坏。防止方法：。第③种破坏形式采用构件强度验算保证；第④种破坏形式由螺栓端距≥2d0保证。第①、②种破坏形式通过螺栓计算保证。（5）限制板叠厚不超过5d一避免螺杆弯曲过大而破坏
6．哪些因素影响轴心受压构件的稳定承载力？答：构件的初弯曲、荷载的初偏心、残余应力的分布以及构件的约束情况等。
7.化学成分碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？答：碳含量增加，强度提高，塑性、韧性和疲劳强度下降，同时恶化可焊性和抗腐蚀性。硫使钢热脆，磷使钢冷脆。但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。
8.简述钢结构连接方法的种类。答：钢结构的连接方法可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
9.格构式构件截面考虑塑性发展吗？答：格构式构件截面不考虑塑性发展，按边缘屈服准则计算，因为截面中部空心。
10．什么情况下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，产生应力集中。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。
11．简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的不同点。答：在弯矩作用下，普通螺栓连接计算时假定中和轴位于弯矩所指的最下列螺栓处，高强度螺栓摩擦型连接计算时中和轴位于螺栓形心轴处。
12．格构式构件截面考虑塑性发展吗？为什么？答：格构式构件截面不考虑塑性发展，按边缘屈服准则计算，因为截面中部空心
13．钢结构焊接连接方法的优点和缺点有哪些？答：焊接连接的优点：焊接间可以直接连接，构造简单，制作方便；不削弱截面，节省材料；连接的密闭性好，结构的刚度大；可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。焊接连接的缺点：焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩展至整个截面，低温冷脆问题较为突出。
14．什么是疲劳断裂?影响钢材疲劳强度的因素?答：钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。钢材的疲劳强度取决于构造状况(应力集中程度和残余应力)、作用的应力幅△盯、反复荷载的循环次数15．高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么．答：高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别在于普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力，在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其影响可以忽略。而高强度螺栓除了其材料强度高之外，拧紧螺栓还施加很大的预拉力，使被连接板件的接触面之间产生压紧力，因而板件间存在很大管摩擦力
16．什么是梁的整体失稳现象?答：梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成高而窄的形式。当荷载较小时，仅在弯矩作用平面内弯曲，当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的弯扭屈曲或整体失稳
17、为什么要限制最大最小焊脚尺寸？
答：1）焊脚尺寸不宜太小，以保证焊缝的最小承载能力，并防止焊缝因冷却过快而产生裂隙；2）焊脚尺寸不宜太大，以避免焊缝穿透较薄的焊件，hf不宜大于较薄焊件厚度的1、2倍。
18、轴心受力构件常用什么样的截面形式；他们各有何特点？
答：实腹式和格构式；特点：实腹式：构件制作简单，与其他构件的连接也比较方便。格构式：容易使压杆实现两主轴方向的等稳性，刚度大，抗扭性好，用料较省
19、实腹式轴心受压柱和格构式轴心受压柱的设计计算步骤有何不同？答：实腹式：（1）先假定杆件的长细比，求出需要的截面面积。
（2）计算出对应于假定长细比两个主轴的回转半径（3）计算出截面特征。（4）局部稳定性验算。(5)刚度验算。轴心受压格构式构件的设计和轴心受压实腹式构件相似，应考虑强度、刚度（长细比）、整体稳定和局部稳定。此外轴心受压格构式构件设计还包括材的设计。
19、钢梁腹板配置加劲肋的种类有哪些；其各自的主要作用是什么？答：有三种（1）横向加劲肋：防止由剪力和局部压应力可能引起的腹板失稳；（2）纵向加劲肋：主要是防止由弯曲压应力可能引起的腹板失稳；（3）短加劲肋：主要防止局部压应力可能引起的腹板失稳。梁腹板的主要左永生抗剪，相比下，剪应力是最容易引起腹板失稳，因此，三种加劲肋中横向加劲肋是最常采用的。20、钢梁的设计主要包括哪几项内容？答：（1）确定结构方案，（2）确定梁的高度，（3）梁的截面选择，（4）验算梁的强度。（5）验算梁的整体稳定，（6）验算梁的刚度，（7）验算梁的局部稳定，（8）验算腹板屈曲后梁的强度（9）构造设计（10）绘制设计图
21、拉弯构件和压弯构件时什么样的极限状态作为设计依据？
答：满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。拉弯构件一般只计算其强度和刚度，但当构件一承受弯矩为主、近乎于压弯构件时也要计算构件的整体稳定及受压板件和分肢的局部稳定，对压弯构件，则要计算强度、整体稳定（在单向弯矩作用时，应计算弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定）、局部稳定和刚度。
22、钢结构的特点是什么，主要体系有哪些？
答：优点:1，强度高，塑性好和韧性好；2，材质均匀，工作可靠性高；3，制造简便，施工周期短，具有良好的装配性；4，有可焊性；5，具有不渗漏性，便于做成密闭结构；6，是绿色建筑，具备可持续发展的特性；6，抗震性好，耐热性好。不足：耐腐蚀性差，耐热但不耐火，且价格较贵。
23、为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法?
答：对翼缘板，可通过增加其厚度，使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定性要求；对腹板，一方面可以通过增加其厚度，使其高厚比不超过一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全长设置一根纵向加劲肋，以保证其局部稳定性要求。
24、受弯构件采用什么样的截面形式较合理？
受弯构件常用矩形、T形、I字形、环形、槽形板、空心板等对称截面和倒L形等不对称截面
25、请说出单向应力状态下钢材的基本力学性能指标。
答：屈服强度，极限抗拉强度，伸长率，弹性模量，冷弯性能26、焊缝的质量标准分为几级？应分别对应于哪些受力性质的构件和所处部位。
答：焊缝的质量标准分为三级。角焊缝和一般对接焊缝采用三级即可，与钢材等强度的受拉受弯对接焊缝则应用一级或二级，须对焊缝附近主体金属作疲劳计算的横向对接焊缝用一级，纵向对接焊缝和翼缘连接焊缝用二级。
27、请简述实腹式受压构件的截面设计原则。
答：等稳定性，宽肢薄壁，制造省工，连接简便
28、试列出普通螺栓抗剪连接破坏的5种破坏形式及解决措施？。答:螺栓杆被剪坏，螺栓杆受弯破坏，孔壁挤压破坏，连接板被拉坏，连接板被剪坏。
措施：对于螺栓杆被剪断、孔壁挤压及板被拉断，要进行计算；对于钢板剪断和螺栓杆弯曲，可通过限制端距e3≥2d0,以避免板应受螺栓杆挤压而被剪断；限制板叠厚度不超过5d，一避免螺栓杆弯曲过大而影响承载能力
三、计算题
31.试计算题31图所示角焊缝连接的焊脚尺寸(hf?)
已知:连接承受静力荷载设计值P300kN,N240kN,钢材为Q235BF,焊条为E43型,ffw160N/mm2。
解:N240kN,V300kN,M3001202401500
N240103591Ae20.7hf(30010)hfNV300103739Ae20.7hf(30010)hfVN259127932()(V)2()()≤ffw160N/mm2122.122.hfhfhf≥552.mm
.t115.104.7mmhfmin15.t212.89.6mmhfmax12取hf6mm
32.试验算题32图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。已知：被连接构件钢材为Q235BF，8.8级M的高强度螺栓,高强度螺栓的设计预拉力P=110kN,接触面喷砂后涂无机富锌漆，抗滑移系数为0.35。解:NF250200kN
454533VF250150kN
55M201*014000KNmmNtNMy201*4000140202040kN222nmyi1022(70140)Nt40kN08.P08.11088kN
bNv09.nf(p125.Nt)09.1035.(110125.40)189.kN
NvV150b15kNNv18.9kN安全n10四、计算题
1.如图所示，钢牛腿与钢柱采用对接焊缝进行连接。已知钢牛腿的截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm，厚度为t=14mm；腹板高度h0=300mm，厚度为tw=12mm。作用于牛腿上的偏心荷载设计值为250KN(静力荷载)，偏心距为e=170mm。钢材为Q235，采用手工焊，焊条为E43型，采用引弧板，焊缝质量等级为二级，试对此连接进行验算。(15分)(已知fwv=125N/mm2，fwt=fwc=215N/mm2)注意：为降低计算量，这里已给出构件截面的部分几何特性参数：对接焊缝截面形心轴距翼缘外边缘距离为y0=86.6mm，y1=y0=86.6mm,y2=227.4mm,Ix=7074cm4,Aw=36cm2。
1.解：由于翼缘处剪应力很小，可以认为全部剪力由腹板处的竖直焊缝均匀承
受，而弯矩由整个T形截面焊缝承受。荷载设计值计算：V=F=250KN
M=250×0.17=42.5KNm验算正应力：σσ
MMy142.510686.62w
=52N/mmIy=ix=
1×2×1.2×253=3125cm412IxA23237=15.64cm95iy=λx=λy=
IyA3125=5.74cm95lox1200=76.7ix15.64loy400=69.7iy5.74(2)强度验算：
因截面无削弱，所以这里无需验算强度。(3)整体稳定性验算：
截面对x、y轴弯曲屈曲都属于b类截面，故整体稳定性由绕x轴屈曲控制。
由λx=76.7查表得：y=0.709
N1201*032
=178.2N/mm
解：荷载设计值计算。
P=1.2×40+1.4×70=146KN
PL1466=219KNm44PV==73KN
2M=
(1)构件截面几何特性计算：iy=
IyA7861=7.88cm126.6λy=
loy600=76.1iy7.88(2)强度验算：抗弯强度σ=
Mymax2191062372
=101.5N/mmbbyt22354320Ah1()24.4hfyyWx43201*6.647.476.11.221()176.1221584.447.4=0.81×
=1.834>0.6b1.10.46460.12690.46460.1269=0.8983/21.1bb1.8341.8341.5M2191062=113N/mm已知：钢材为Q235BF，焊条为E43型，ff160N/mm2
．NP,VP,MP120
4p103N5N0.33pAe20.762903p103N5N0.25pAe20.76290453535
M3p1201*3M50.61p
1Wf220.762906NM20.33P0.61P2()(V)2()(0.25P)2ffw160N/mm21.221.22P197.5kN
6．题33图所示为一轴心受压柱的工字形截面，该柱承受轴心压力设计值N=4500kN,计算长度为ox7m,oy3.5m,钢材为Q235BF，f205N/mm2，验算该柱的刚度和整体稳定性。
A27500mm2,Ix1.5089109mm4,Iy4.1667108mm4[]150。
150.983200.970250.953300.936350.918400.899450.878解：ixIx234.2mm
AiyIyA123.1mm
（1）刚度验算：xmax29.9[]150
lox700029.9ix234.2yloyiy350028.4123.1（2）整体稳定算：当29.9时，0.936
N4500103192.3N/mm2f205N/mm2A0.9362757.焊接工字形截面简支梁跨度6m,上翼缘受集中荷载作用,设计值如题7图所示,钢材为Q235BF,f315N/mm2,fy345N/mm2.忽略梁自重,试验算梁的整体稳定性和
局部稳定性。
Ix6.14108mm4,Iy3.125107mm4,A9456mm2,Wx2.05106mm3,iy57.5mm4320Ah1t122353/2。1()0.68,b1.10.4646/b0.1269/b24.4hfyyWxb0.82(1)整体稳定计算：
最大弯矩Mx201*400kMm
b0.680.6,b0.64b0.680.6,b0.64Mx/(bWx)
400106/(0.642.05106)305N/mm2f满足要求
（3）验算局部稳定
翼缘b122mm,tf12mm,b/tf10.213235/fy10.7满足要求
腹板h0/tw576/69680235/fy66
h0/tw96170235/fy140
应布置横向加劲肋
8．题8图所示天窗架侧腿为2L100×80×6长肢相连组成的T形截面，高度为l，两端铰接，N和q为荷载的设计值，W1x，W2x分别为截面上1点、2点的抵抗矩，钢材为Q235BF。写出：（1）如题35图所示q方向作用时，弯矩作用平面内稳定的计算公式和弯矩作用平面外稳定的计算公式。
（2）当q方向相反时，相应的计算公式。
NmxMxf（1）平面内：
xAx2W2x(10.8N/NEX)ql2Mx8
M平面外：NtxxfyAbW2x
（2）平面内：NmxMxf平面外：xAx1W1x(10.8N/NEX)
NmxMxAf
x2W2x(11.25N/NEX)NtxMxf
yAbW1x
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