钢结构设计原理重点

1、什么是柱子曲线？现行规范采用几条？为什么采用此数目？

（1）根据设计中经常采用的住的不同截面形式并考虑初弯矩和残余应力影响的稳定系数ψ-正则化-广义长细比曲线

（2）4条

（3） 初弯矩和残余应力不同

2、轴心构件的屈曲形式，什么截面发生此种屈曲？

弯曲屈曲 单轴对称截面绕非对称轴失稳扭转屈曲 双轴对称屈曲（十字形）弯扭屈曲 单轴对称截面绕对称轴失稳

3、影响轴压构件初始缺陷的因素有哪些？残余应力、初弯曲、初弯矩、初偏心

4、构件翼缘腹板局部稳定各简化为什么条件上的板？其计算原则是什么？

（1）构件翼缘-三边简支，腹板-四边简支（2）局部不失于整体失稳

5、格构式受压构件需要对那些进行验算？（1）构件在弯矩作用平面内失稳（2）构件在弯矩作用平面外失稳（3）单肢验算（4）缀材验算

6、格构式受压构件对虚轴为何采用换算长细比？它的缀件有什么作用？计算模型？

（1）两分肢向缀材抗剪强度比实腹式构件弱得多，绕虚轴稳定承载力有所降低，故采用加大的长细比（2）缀材承受剪力，而且能接受分肢计算长度（3）缀条为腹板，缀板为梁

7、轴压设计原则

（1）等稳定性：使构件两个主轴方向的稳定承载力相同，以达到经济的效果，长细比应尽量接近，λx＝λy(等稳定性原则)。（2）宽肢薄壁（3）连接方便，便于施工（4）制造省工

8.轴心受压正常使用极限状态如何保证？控制长细比

9.梁强度需验算哪些方面？弯曲正应力，剪应力，局部压应力，折算应力。

10.抗弯强度验算塑性发展系数的要求？陈绍蕃、顾强 钢结构设计原理第二版 p79页，对直接承受动力荷载的梁，不考虑塑性发展，

11.梁翼缘局部设计稳定的保证措施：限制宽厚比a弹性设计＜根号下235/fy；b 塑性设计＜9倍的；c 部分塑性＜13倍的。

12.梁腹板加劲肋作用

横向:承受剪力&局部压应力

纵向:承受弯矩。

短加劲肋:承受局部压应力。

13.支撑加劲肋作用及如何计算? 承受集中力和支座反力

14.影响梁整体稳定性的因素有哪些？

a抗弯刚度，抗扭刚度，翘曲刚度，提高Mcr，稳定性增加，b受压区侧向支撑长度增加，临界弯矩Mcr增加，c荷载性质（纯弯曲时最低，其次是均布荷载，再次是集中力）d荷载作用位置，作用于翼缘Mcr降低，作用于下翼缘Mcr增加f支座多余约束条件越强；Mcr增加e加强受压翼缘比加强受拉翼缘有效，Mcr增加。

15.何时无需进行梁整体稳定？

a有铺板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止受压翼缘侧向位移

b H型，工字截面简支梁受压翼缘自由长度不超过P84规范c箱型截面简支梁h/b0≤6；L1/b0≤().

16.梁整体稳定性系数大于0.6说明什么问题？怎么处理？a说明梁已进入弹塑性工作阶段b当jb>0.6时，用修正所得系数代替b作计算。

17.梁截面如何选择？从建筑、经济、强度三个方面。

18.钢梁需进行那些验算？刚度，挠度，整体稳定，局部稳定。

19.受弯构件正常极限状态如何保证？控制挠度。

1、钢结构常用连接方式：焊缝连接，螺栓连接，铆钉连接

2、各种方法的缺陷：

（1）焊缝连接：焊缝附近有热影响区，此外材质变脆；产生焊接残余应力和残余应变；裂缝易扩展、低温下易脆断（2）螺栓连接：构造复杂、削弱截面、不经济（3）铆钉连接：费料、加热铆合过程极其费工

3、焊接质量分级及如何检验

一级; 除外观检查外, 超声波抽检100%

二级：除外观检查外，超声波抽检20%

三级：只进行外观检查，检验外观缺陷和几何尺寸

4、各级焊缝与母材强度关系

对接焊缝时，抗拉强度f ,抗压强度f 值，抗压焊缝和一、二级抗拉焊缝同母材，三级抗拉焊缝为母材85%

5、对接焊缝何时需验算（折算应力）？ 三级焊缝受拉时

6、角焊缝构造要求 参见计算表2

7、焊接残余应力对结构性能的影响

对结力构静力强度：残余应自相平衡，不影响静力强度

对结构刚度：降低

降低压杆稳定承载力

对低温工作：增加钢材在低温下脆断倾向

对疲劳强度：降低疲劳强度，易导致裂缝开展

8.焊接时，如何考虑起落弧缺陷影响？对接焊缝无引弧板计算长度lw需减少2t薄

角焊缝lw-2hf

9、普通螺栓抗剪连接可能发生的破坏形式及如何防止?栓杆剪断,孔壁挤压,钢板被拉断,钢板剪断→限制端距e3≥2d0螺栓弯曲→限制板厚≤5d

10、摩擦型和普通螺栓验算有何不同? 参见表3

11、设计时采用摩擦承压型高强螺栓的不同之处

（1）承载能力极限状态选取不同，摩擦型的以剪力达到接触面的摩擦力，承压型的以作用剪力达到栓杆抗剪或孔壁承压破坏

（2）单个承载力选取不同：对于摩擦型 对承压型.

12柱脚的组成 柱脚：地板；辅助传力构件

13底板尺寸面积与厚度的确定

底板尺寸由基础材料抗压能力确定

厚度由地板抗弯强度确定

14.辅助传力构件的计算模型

靴梁—悬臂梁

隔板—简支板

肋板—悬臂板

15.梁翼缘腹板如何连接，桁架节点如何连接？梁翼缘腹板如何连接？

桁架节点：节点板

梁翼缘一般通过对接焊缝连接

腹板可通过对接焊缝或同焊于一块连接板上并加设加劲肋

16工厂拼接一般要求

一般采用直角对焊或拼接板加角焊缝，手拉不满足时，一二级焊缝要求使用后者，且后者需注意焊缝角度，正面对焊缝施焊时引弧板

17桁架杆件平面内外及斜平面计算长度如何确定

1）平面内lox 理想铰接l*存在约束实际情况，弦杆。支座弦杆及支座竖杆均为l。中间腹杆为0.8l2）平面外loy弦杆l 可以测向支撑点间距离，腹杆loy=l（节点长度）3）斜平面计算长度，单角钢腹杆和双角钢十字形腹杆为0.9l

其他章节

1结构极限状态分类及验算内容

a.承载能力极限状态 → 验算强度稳定b正常使用极限状态 → 验算挠度

2.可靠性包括哪些方面？可靠度：结构在规定时间内、在规定条件下，完成预定功能的概率;可靠性包括安全、适用、耐久三个方面。

4.钢结构两种破坏形式和特征？a塑性破坏 → 结构破坏前变形较大b脆性破坏

5.钢材基本机械性能指标有哪些？各通过什么实验获得？（比例极限）屈服点抗拉强度→ 一次拉伸实验获得,伸长率；冷弯性能 →冷弯试验;冲击韧性 →冲击韧性实验（可焊性）

6影响钢材机械性能的因素有哪些？化学成分,冶金缺陷,冷加工硬化,温度影响,应力集中，反复荷载作用次数。

7有害元素对钢材性能有哪些不利影响?氧、硫 → 使钢材热脆，此外硫还降低钢材的冲击韧性，影响疲劳和锈蚀性能;磷、氮 → 使钢材冷脆，但P可提高钢强度和锈蚀能力

8..薄板性能比厚板好的原因？薄板的轧制使金属晶粒变细，也能使气泡，裂纹等焊合，改善了钢材的力学性能。

9.什么是冷加工硬化？温度变化对钢材有什么影响？a.当加载超过材料比例极限，卸载后出现残余变形，再次加载屈服点提高，出现塑性韧性降低的现象。b.温度升高，钢材强度降低，应变增大；反之，温度降低，钢材强度略有增加塑性和脆性降低而变脆，

10.什么是应力集中？有何危害？a.当截面完整性遭破坏，如有裂纹孔洞时或截面厚度&宽度突然改变时，杆件应力在缺陷&截面变化附近，应力曲折密集，出现高峰应力的现象，b.造成构件变脆。

11.钢材疲劳破坏性质？影响因素？如何进行疲劳计算？a.脆性破坏b.应力幅，应力比，应力循环次数c.常幅疲劳，

12.钢材牌号表达式？质量等级有何区别

低碳钢格式，合金高强度高 屈服强度 质量等级ABCD脱氧程度（F Z TZ）屈服强度 质量等级（ABCDE）

13.拉压弯构件强度公式

拉完构件较大翼缘受拉时受压翼缘可能屈服

受拉翼缘可能屈服

14.桁架杆件平面内，外支座斜平面计算长度

面内lox(弦杆支座斜杆竖杆节间长度）中间腹杆0.8l

面外loy弦杆侧相反支撑点向距离0.9l腹杆节间长度

15.框架柱计算长度如何确定约束条件线刚度如何确定？约束条件线刚度确定：约束越强，线刚度越小或线刚度比值越大。

16.不同极限状态分项系数表达式使用区别

正常使用极限状态不考虑分项系数而承载能力极限状态需要考虑