钢结构考试大纲及题型分析.docx

钢结构考试大纲及题型分析.docx

《钢结构考试大纲及题型分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构考试大纲及题型分析.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

钢结构考试大纲及题型分析

钢结构考试大纲  

2011-04-0118:

07:

46|  分类：

 钢结构|字号 订阅

第一章绪论

1.简述钢结构的特点和应用范围。

2.试举例说明钢结构的主要发展趋势。

3.《钢结构》课程主要包括哪些内容？

学习本课程要注意哪些问题？

第二章钢结构的材料

1.钢材力学性能指标包括哪几项？

各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能？

 2.钢结构材料的破坏形式有哪几种？

破坏特点？

 3.解释概念：

强度塑性韧性冷弯性能

4.低合金结构钢的屈服强度是如何确定的？

5.解释钢材牌号的含义：

Q235-BF

7Q235-DQ345-C5   Q390-E

6.简述影响钢材脆性断裂的主要因素？

如何避免不出现脆性断裂？

7.什么是疲劳破坏？

简述疲劳破坏的发展过程。

影响疲劳破坏的主要因素？

8.解释概念：

应力集中残余应力冷加工硬化和时效硬化

;蓝脆冷脆热脆塑性破坏脆性破坏

第三章钢结构的设计方法

1．现行规范建筑结构的设计使用年限是如何规定的？

2．在规定的设计使用年限内，结构须满足哪些功能要求？

3.钢结构的容许应力设计法与按概率极限状态设计法有何不同？

。

目前《钢结构设计规范》主要采用何种设计方法？

疲劳设计采用何种方法？

4.结构可靠性的含义是什么？

它包含那些功能要求？

什么是结构的可靠度？

可靠指标的含义？

如何确定结构的可靠指标？

5.“作用”和“荷载”有什么区别？

影响结构可靠性的因素有哪些？

6.什么是结构的极限状态？

结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？

7．如何区别承载能力极限状态和正常使用极限？

计算时两种极限状态为什麽要采用不同的荷载值？

8.标准荷载、设计荷载有何区别？

设计时应如何选用？

9．什么叫疲劳强度？

影响疲劳强度的主要因素有哪些？

10．应力幅和应力比的含义？

请绘图说明各种类型的应力循环。

第四章钢结构的连接

1．钢结构常用的连接方法有哪几种？

它们各在哪些范围应用较合适？

2.简要说明常用的焊接方法和各自的优缺点。

3说明常用焊缝符号表示的意义.。

4.简要说明角焊缝有效截面的确定方法和原因。

5.简要说明角焊缝焊脚尺寸的确定方法？

6.如何区分角焊缝是受弯还是受扭，请推导围焊缝受扭时的计算公式。

7.简述焊接残余应力的类型和产生焊接残余应力的原因？

8.焊接残余应力对结构工作性能有何影响？

9.试绘出焊接工字型和箱型截面的残余应力分布状况？

轧制工字型截面残余应力如何分布？

10.简述减小焊接残余应力和焊接残余变形的主要措施。

11.摩擦型和承压型高强螺栓的传力机理有何不同？

12.说明螺栓性能等级的含义。

13.简述螺栓的常见布置形式和考虑的因素？

14.简述螺栓连接的破坏形式和避免破坏发生所采取的措施。

15.如何确定单栓承载力？

基本假定是什么？

16.如何确定连接摩擦面数？

17.高强螺栓预拉力是如何确定的？

18.推导栓群受轴力、剪力和弯矩时的计算公式。

第五章轴心受力构件

1.轴心受拉构件和轴心受压构件验算内容有何不同？

2.简述轴心受拉构件的设计步骤。

3.轴心受压构件整体失稳的类型有哪几种？

主要影响因素？

4.简述确定轴心受压构件承载力的计算准则。

目前《钢规》采用何种方法？

5.说明柱子曲线的含义。

柱子曲线是如何确定的？

6.简述实腹式轴心受压构件的设计步骤。

7.推导格构式受压构件换算长细比的计算公式。

8.简述格构式压杆的设计步骤。

9.柱头、柱脚的常用构造形式有哪些？

简述设计步骤。

第六章梁

1.简述型钢梁的设计步骤，并给出验算内容和验算公式。

2.请推导矩形截面塑性抵抗矩的计算公式。

3.说明梁整体失稳的形式和影响失稳的主要因素。

4.说明组合梁截面的设计步骤和主要的验算内容、验算部位。

6.请说明梁变截面的常用方法？

7.说明钢梁翼缘和腹板局部失稳的形式。

避免局部失稳各采取什么措施？

8.简述腹板加劲肋的设置方法。

第七章拉弯和压弯构件

1.试述压弯构件的失稳类型和设计方法。

2.试述拉弯构件的设计步骤和验算内容。

第八章屋盖结构

1.屋盖结构主要组成部分是哪些？

它们的作用是什麽？

2．屋盖支撑有哪些作用？

它分哪几种类型？

布置在哪些位置？

3．三角形、梯形、拱形和平行玄（人字形）屋架各适用于何种情况？

它们各有哪些腹杆体系？

优缺点如何？

4．为什麽梯形、平行玄、人字形和拱形屋架除按全跨何载计算外，还要根据使用和施工中可能遇到的半跨荷载组合情况进行计算？

5．屋架杆件的计算长度在屋架平面内和屋架平面外及斜平面有何区别？

应如何取值？

6．屋架节点设计有哪些基本要求？

节点板的尺寸应怎样确定？

7．屋架施工图应表示哪些内容？

《钢结构》考前辅导

第一、二章 材料与设计原理

第一节钢材的力学性能

一、强度

屈服强度fy－－设计标准值（设计时可达的最大应力）；

抗拉强度fu－－钢材的最大应力强度，fu/fy为钢材的强度安全储备系数。

理想弹塑性－－工程设计时将钢材的力学性能，假定为一理想弹塑性

二、塑性－－材料发生塑性变形而不断裂的性质

重要指标－－好坏决定结构安全可靠度，内力重分布，保证塑性破坏，避免脆性破坏。

大学用伸长率衡量

三、韧性－－钢材在断裂或塑变时吸收能量的能力,用于表征钢材抗冲击荷载及动力荷载的能力，动力指标，是强度与塑性的综合表现。

用冲击韧性衡量，分常温与负温要求。

四、冷弯性能－－钢材发生塑变时对产生裂纹的抵抗能力。

是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。

五、可焊性－－钢材在焊接过程中对产生裂纹或发生断裂的.抵抗能力，以及焊接后具备良好性能的指标。

通过焊接工艺试验进行评定.

第二节 钢结构的破坏形式

大学土木论坛塑性破坏与脆性破坏

大学土木论坛影响因素－－化学成分、冶金质量、温度、冷作硬化、时效、应力集中、复杂应力。

第三节  钢材性能的影响因素

二、冶金与轧制

温度－正温与负温，热塑现象、冷脆现象

五、冷作硬化

六、应力集中与残余应力－残余应力的概念以及它的影响。

七、复杂应力状态－强度理论，同号应力，异号应力。

第四节  设计原理

以概率论为基础的极限状态设计方法；分项系数表达式。

两种极限状态－正常使用与承载能力极限状态。

可靠性－－安全性、适用性、耐久性的通称

失效概率－－结构不能完成预定功能的概率。

可靠度－－可靠性的概率度量,在规定的时间内（设计基准期－分5、25、50以及100年），规定的条件（正常设计、施工、使用、维护）完成预定功能的概率。

可靠度的控制－－控制失效概率小到一定水平。

第五节钢材的品种、牌号与选择

品种－炭素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420大学土木论坛/b/Q0Y#?

+M7Y#x

牌号的表示方法－Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢A~D，低合金钢A~E）,冶金脱氧方法（F、b、Z、TZ）

结构的重要性（结构的安全等级分一级（重要），二级（一般），三级（次要））、荷载情况（动、静荷载）、连接方法（Q235A不能用于焊接结构）、环境温度。

第三章钢结构的连接

第1节钢结构的连接方法与特点

2Q3L;Z+[6j3z焊接连接－对接焊缝，角焊缝螺栓连接－普通螺栓，高强螺栓铆钉连接－已基本被高强螺栓代替。

第2节焊缝连接

一、焊接特性

1、焊接方法－电弧焊（手工，自动埋弧以及气体保护焊）、电阻焊和气焊。

大学土木论坛22、特点－省材、方便、适用强；热影响区变脆，残余应力与变形，质量变动大。

3、焊缝缺陷－裂纹、气孔、未焊透、夹渣、烧穿等。

4、焊接形式!

按焊件相对位置－平接（对接）、搭接以及垂直连接。

按施焊位置－俯焊（平焊）、横焊、立焊以及仰焊。

按截面构造－对接焊缝及角焊缝

第3节对接焊缝的构造与计算

破口形式－I型、单边V型、双边V型、U型、K型及X型。

引、落弧板

变厚度与变宽度的连接－≥1：

4斜面。

质量等级与强度－一级综合性能与母材相同；

二级强度与母材相同；

三级折减强度

二、计算－－同构件。

焊缝分直角与斜角（锐角与钝角）两种截面。

直角型又分普通、平坡、深角熔型（凹面型）；

板件厚度悬殊时角焊缝设计及边缘焊缝.

二、受力特性

正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载力高；

侧面焊缝应力状态简单，但内力分布不均，承载力低。

破坏为45o喉部截面，设计时忽略余高。

三、角焊缝的计算

第5节普通螺栓连接

受剪连接的破坏形式－－板端冲剪、螺杆受弯、螺杆剪切、孔壁挤压、板件净截面（直线、折线）。

构造满足前两种，（e≥2do；∑t≤5d）。

受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减。

受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。

施工及受力要求，螺栓有排布距离要求（栓距、线距、边距、端距）。

分精制（A、B级）及粗制（C级，不能用于主要受力连接）

二、计算

单个连接承载力

⑴、受剪连接

抗剪与承压：

第6节高强度螺栓连接

一、高强螺栓的受力性能与构造

按计算原则分摩擦型与承压型两种。

摩擦型抗剪连接的最大承载力为最大摩擦力。

承压型抗剪连接的对答承载力同普通螺栓（Nbmin）。

注意当连接板件较小时承压型的承载力小于摩擦型。

 受拉连接时两者无区别，都以0.8P为承载力。

板件净截面强度计算与普螺的区别为50％的孔前传力。

受剪连接时，螺栓受力不均，同普螺应考虑折减系数η。

由于承压型设计的变形较大，直接承受动荷不易采用。

设计认为摩擦力主要分布在螺栓周围3d0范围内。

二、计算

㈠、摩擦型螺栓连接计算

1、抗剪连接

2、抗拉连接

抗弯时旋转中心在中排

3、拉剪共同作用

㈡、承压型螺栓连接计算

计算方法同普通螺栓连接，应注意抗拉承载力拉剪共同作用抗弯时旋转中心在中排

第四章轴心受力构件

第1节

概述!

钢结构各种构件应满足正常使用及承载能力两种极限状态的要求。

正常使用极限状态：

刚度要求－控制长细比

就业承载能力极限状态：

受拉－强度；

受压－强度、整体稳定、局部稳定。

截面形式：

分实腹式与格构式

第2节

强度与刚度

净截面强度－轴压构件如无截面消弱，整稳控制可不验算强度。

刚度－注意计算长度。

第3节轴压构件的整体稳定

典型的失稳形式－弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳；

理想构件的弹性弯曲稳定－欧拉公式；

弹塑性弯曲失稳－切线模量理论；

实际构件的初始缺陷－初弯曲、初偏心、残余应力

初始缺陷的影响；

/肢宽壁薄的概念；

格构式截面－缀条式与缀板式；

格构式轴压构件换算长细比的概念与计算；

格构轴压构件两轴等稳的概念（实腹式同）；

单肢稳定性的概念。

掌握整体稳定的计算公式与方法；

第4节

实腹式截面局部稳定

局部稳定的概念－板件的屈曲，局部失稳并不意味构件失效，但是局部的失稳会导致整体失稳提前发生；局部稳定承载力与支承条件、受力形式与状态及板件尺寸有关。

局部稳定的保证原则－保证整体失稳之前不发生局部失稳等稳原则－局部稳定承载力等于整体稳定承载力。

等强原则－局部稳定承载力等于某一整体稳定达不到的强度值。

局部稳定的控制方法－限制板件的宽（高）厚比。

掌握工字形截面局部稳定的计算公式与方法。

第五章受弯构件（梁）

第1节概述

正常使用极限状态：

控制梁的变形大学

承载能力极限状态：

强度、整体稳定、局部稳定

梁的截面：

型钢梁与组合梁

梁格布置：

简单梁格、普通梁格、复杂梁格。

第二节梁的强度与刚度

梁的工作状态

弹性阶段－边缘屈服

塑性铰－全截面屈服

考虑部分发展塑性，塑性发展系数

不考虑塑性发展的情况－p142（动力荷载、翼缘宽厚比）

掌握工字型截面的塑性发展系数

梁的强度－抗弯、抗剪、局部承压及折算应力（掌握计算方法－系数的取用、验算部位

梁的刚度－控制挠跨比

业第3节梁的整体稳定

失稳机理－－重点掌握梁的失稳形式－－弯扭失稳（侧向弯扭失稳）提高梁整体稳定的措施

梁的支座问题

梁的侧向支承的受力－

第4节

梁的截面设计

梁高度的确定－最小高度、最大高度及经济高度。

第五节梁的局部稳定与加劲肋

一、翼缘的局部稳定大学土木论坛

保证原则－等强原则

二、腹板加劲肋

腹板局部稳定的设计原则

限制高厚比－不经济，不采用

允许局部失稳－考虑屈曲后强度（轻钢结构采用）

用加劲肋减小腹板支承尺寸提高局稳承载力（普钢）

加劲肋的种类－横向、纵向及短加劲肋。

加劲肋的布置p169表5.10

加劲肋的构造p169表5.10注及p172

支承加劲肋－加强的横向肋，除满足横向肋的构造要求外，还应满足受力要求。

支承肋分平板式与凸缘式－凸缘式应控制凸缘长度≤2t

第六章拉弯与压弯构件

第1节概述

拉弯、压弯构件实际为轴力构件与受弯的组合

三种典型的拉、压弯构件

正常使用极限状态－控制构件的长细比

承载能力极限状态－强度、整体稳定及局部稳定

H截面形式－实腹式、格构式（一般选用缀条式）

第2节拉、压弯构件的强度与刚度

理解公式中的±号意义与应用（单对称截面，弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压）。

注意塑性发展系数的取用（同梁）

刚度－－控制构件的长细比

第3节压弯构件的整体稳定

整体稳定包括两方面－弯矩作用平面内的弯曲失稳及弯矩

作用平面外的弯扭失稳。

整体稳定的计算

第4节实腹式压弯构件的局部稳定

应力梯度的概念

梁：

轴力构件：

拉、压弯构件：

翼缘的局部稳定－受力简单，同梁按等强原则腹板的局部稳定－受力复杂，影响因素多，等强原则。

腹板局部稳定的主要影响因素:

剪、正应力比：

正应力梯度：

塑性区发展深度

第5节格构式截面压弯构件

一般宜采用缀条式，当弯矩较小时也可以采用缀板式。

一般弯矩绕虚轴作用，特殊情况弯矩也可绕实轴作用。

弯矩绕实轴作用时，整体稳定计算同实腹式截面，但平面外稳定计算时，稳定系数应按换算长细比λ0x计算，梁弯稳定系数φb＝1.0。

弯矩绕实轴作用时：

弯矩作用平面内的整体稳定－－不考虑塑性发展

弯矩作用平面外的整体稳定－－不需验算，但需保证单肢

的两向稳定性。

单肢稳定－－分肢相同时验算较大分肢；分肢不同时应分别验算两单肢。

缀材设计－－按实际剪力及

中较大值。

局部稳定：

两肢件应按轴压构件控制局部稳定。

试卷题型分析

一、填空题－主要考查一些基本概念

根据题意在空格处添上相关内容，涉及1～6章所有内容，共计10道题。

例题：

 1、冷弯性能是判别钢材塑性及冶金质量的综合指标。

2、钢材强度设计值f与强度标准值fy的关系为f＝fy/γ。

3、残余应力为构件内部自相平衡的内力，其对构件的强度无影响。

二、单项选择题－主要考查基本概念根据题意，在给定的答案中选择一项填入空格，涉及1～6章内容，共计10道题。

例题1、压弯构件的应力梯度α＝（D）。

A、1；B、0； C、2；D、≤2，≥1X

 2、钢材的含炭量大小与钢材的（D）无关。

A、强度；B、塑性；C、可焊性；D、弹性

3、格构式截面采用换算长细比是因为（A）。

A、考虑剪切变形影响；B、考虑弯曲变形的影响；

C、考虑扭转变形影响；D、考虑两分肢协同工作。

三、改错题－图示错误。

指出图示的错误之处（一处或多处）并改正，重点为角焊缝构造及梁的加劲肋布置与构造。

逐条用文字说明图中错误和正确做法绘制正确的图形。

四、计算题－3道题土木招聘

1、角焊缝连接或高强螺栓连接

2、轴心受力构件（实腹式－强度、整稳、局稳）

3、拉、压弯构件（实腹式－强度、整稳）

注意题问基本参数给定－截面面积、惯性矩、截面形心位置，梁弯稳定系数、等效弯矩系数。

基本的参数换算要记－工字型截面的塑性发展系数稳定系数给表，中间值内插

基本计算公式－两向计算长度的取值。