2014年二級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)答題1

2014年結(jié)構(gòu)工程師一次過關(guān) |考試時(shí)間

7月特惠 3大套餐齊聚 |2014年結(jié)構(gòu)工程師備考經(jīng)驗(yàn) |我要報(bào)名~~~

　　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?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(chǎng)， 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(jiǎn)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(zhǎng)度不大λ=60～80 ，軸心壓力較小，桿件長(zhǎng)度較小 λ=80～100 ，軸壓力與桿件長(zhǎng)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