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鋼結(jié)構(gòu)必備知識(shí)38問（下）

17 為何次梁一般設(shè)計(jì)成與主梁鉸接？

答：如果次梁與主梁剛接，主梁同一位置兩側(cè)都有同荷載的次梁還好,沒有的話次梁端彎矩對(duì)于主梁來說平面外受扭,還要計(jì)算抗扭,牽扯到抗扭剛度,扇性慣性矩等。另外剛接要增加施工工作量,現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大大增加.得不償失,一般沒必要次梁不作成剛接。

18 高強(qiáng)螺栓長度如何計(jì)算的？

答：高強(qiáng)螺栓螺桿長度=2個(gè)連接端板厚度+一個(gè)螺帽厚度+2個(gè)墊圈厚度+3個(gè)絲口長度。

19 屈曲后承載力的物理概念是什么？

答：屈曲后的承載力主要是指構(gòu)件局部屈曲后仍能繼續(xù)承載的能力，主要發(fā)生在薄壁構(gòu)件中，如冷彎薄壁型鋼，在計(jì)算時(shí)使用有效寬度法考慮屈曲后的承載力。

屈曲后承載力的大小主要取決于板件的寬厚比和板件邊緣的約束條件，寬厚比越大，約束越好，屈曲后的承載力也就越高。在分析方法上，目前國內(nèi)外規(guī)范主要是使用有效寬度法。但是各國規(guī)范在計(jì)算有效寬度時(shí)所考慮的影響因素有所不同。

20 什么是塑性算法？什么是考慮屈曲后強(qiáng)度？

答：塑性算法是指在超靜定結(jié)構(gòu)中按預(yù)想的部位達(dá)到屈服強(qiáng)度而出現(xiàn)塑性鉸，進(jìn)而達(dá)到塑性內(nèi)力重分布的目的，且必須保證結(jié)構(gòu)不形成可變或瞬變體系?？紤]屈曲后強(qiáng)度是指受彎構(gòu)件的腹板喪失局部穩(wěn)定后仍具有一定的承載力，并充分利用其屈曲后強(qiáng)度的一種構(gòu)件計(jì)算方法。

21 軟鉤吊車與硬鉤有什么區(qū)別?

答：軟鉤吊車：是指通過鋼繩、吊鉤起吊重物。硬鉤吊車：是指通過剛性體起吊重物,如夾鉗、料耙。硬鉤吊車工作頻繁．運(yùn)行速度高，小車附設(shè)的剛性懸臂結(jié)構(gòu)使吊重不能自由擺動(dòng)。

22 什么叫剛性系桿，什么叫柔性系桿？

答：剛性系桿即可以受壓又可以受拉，一般采用雙角鋼和圓管，而柔性系桿只能受拉，一般采用單角鋼或圓管。

23 長細(xì)比和撓度是什么關(guān)系呢?

答：

1）撓度是加載后構(gòu)件的的變形量，也就是其位移值。

2）長細(xì)比用來表示軸心受力構(gòu)件的剛度" 長細(xì)比應(yīng)該是材料性質(zhì)。任何構(gòu)件都具備的性質(zhì)，軸心受力構(gòu)件的剛度，可以用長細(xì)比來衡量。

3）撓度和長細(xì)比是完全不同的概念。長細(xì)比是桿件計(jì)算長度與截面回轉(zhuǎn)半徑的比值。撓度是構(gòu)件受力后某點(diǎn)的位移值。

24 請(qǐng)問地震等級(jí)那4個(gè)等級(jí)具體是怎么劃分的?

答：抗震等級(jí):一、二、三、四級(jí)?？拐鹪O(shè)防烈度:6、7、8、9度?？拐鹪O(shè)防類別:甲、乙、丙、丁四類。地震水準(zhǔn):常遇地震、偶遇地震、少遇地震、罕遇地震。

25 隅撐能否作為支撐嗎？和其他支撐的區(qū)別？

答：

1）隅撐和支撐是兩個(gè)結(jié)構(gòu)概念。隅撐用來確保鋼梁截面穩(wěn)定，而支撐則是用來與鋼架一起形成結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定，并保證其變形及承載力滿足要求。

2）隅撐可以作為鋼梁受壓翼緣平面外的支點(diǎn)。它是用來保證鋼梁的整體穩(wěn)定性的。

26 鋼結(jié)構(gòu)軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)須考慮什么？

答：

1）在不產(chǎn)生疲勞的靜力荷載作用下，殘余應(yīng)力對(duì)拉桿的承載力沒有影響。

2）拉桿截面如果有突然變化，則應(yīng)力在變化處的分布不再是均勻的。

3）設(shè)計(jì)拉桿應(yīng)該以屈服作為承載力的極限狀態(tài)。

4）承載力極限狀態(tài)要從毛截面和凈截面兩方面來考慮。

5）要考慮凈截面的效率。

27 鋼柱的彈簧剛度怎么計(jì)算?計(jì)算公式是什么?混凝土柱的彈簧剛度和混凝土柱上有圈梁時(shí)的彈簧剛度怎么計(jì)算?計(jì)算公式是什么?

答：彈簧剛度是考慮將柱子按懸臂構(gòu)件,在柱頂作用一單位力,計(jì)算出所引起的側(cè)移,此位移就是彈簧剛度,單位一般是KN/mm. 如果有圈梁的情況,在無圈梁約束的方向,彈簧剛度計(jì)算同懸臂構(gòu)件,在另一個(gè)方向,因?yàn)橹斢腥α?所以計(jì)算公式中的EI為該方向所有柱的總和。

28 什么是蒙皮效應(yīng)？

答：在垂直荷載作用下，坡頂門式剛架的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是屋脊向下、屋檐向外變形。屋面板將與支撐檁條一起以深梁的形式來抵抗這一變形趨勢(shì)。

這時(shí)，屋面板承受剪力，起深梁的腹板的作用。而邊緣檁條承受軸力起深梁翼緣的作用。顯然，屋面板的抗剪切能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其抗彎曲能力。

所以，蒙皮效應(yīng)指的是蒙皮板由于其抗剪切剛度對(duì)于使板平面內(nèi)產(chǎn)生變形的荷載的抵抗效應(yīng)。對(duì)于坡頂門式剛架，抵抗豎向荷載作用的蒙皮效應(yīng)取決于屋面坡度，坡度越大蒙皮效應(yīng)越顯著；而抵抗水平荷載作用的蒙皮效應(yīng)則隨著坡度的減小而增加。

構(gòu)成整個(gè)結(jié)構(gòu)蒙皮效應(yīng)的是蒙皮單元。蒙皮單元由兩榀剛架之間的蒙皮板、邊緣構(gòu)件和連接件及中間構(gòu)件組成。邊緣構(gòu)件是指兩相鄰的剛架梁和邊檁條（屋脊和屋檐檁條），中間構(gòu)件是指中間部位檁條。蒙皮效應(yīng)的主要性能指標(biāo)是強(qiáng)度和剛度。

29 規(guī)范8.5.6上講,對(duì)于吊車梁的橫向加勁肋,這宜在肋下端起落弧,是何意思?

答：指加勁肋端部要連續(xù)施焊，如采取繞角焊、圍焊等方法。防止在腹板上引起疲勞裂縫。

30 箱型柱內(nèi)隔板最后一道焊縫的焊接是如何進(jìn)行操作的？

答：采用電渣焊焊接，質(zhì)量很容易保證的！

31 懸臂梁與懸臂柱計(jì)算長度系數(shù)不同,如何解釋?

答：懸臂梁計(jì)算長度系數(shù)1.0，懸臂柱計(jì)算長度系數(shù)2.0。柱子是壓彎構(gòu)件，或者干脆就是受壓，要考慮穩(wěn)定系數(shù)，所以取2。梁受彎，應(yīng)該是這個(gè)區(qū)別吧。

32 撓度在設(shè)計(jì)時(shí)不符合規(guī)范，用起拱來保證可不可以這樣做？

答：

1）結(jié)構(gòu)對(duì)撓度進(jìn)行控制，是按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)來說，撓度過大容易影響屋面排水、給人造成恐懼感，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)來說撓度過大，會(huì)造成耐久性的局部破壞（包括混凝土裂縫）。我認(rèn)為，因建筑結(jié)構(gòu)撓度過大造成的以上破壞，都能通過起拱來解決。

2）有些結(jié)構(gòu)起拱很容易，比如雙坡門式剛架梁，如果絕對(duì)撓度超限，可以在制作通過加大屋面坡度來調(diào)整。有些結(jié)構(gòu)起拱不太容易，比如對(duì)于大跨度梁，如果相對(duì)撓度超限，則每段梁都要起拱，由于起拱梁拼接后為折線，而撓度變形為曲線，兩線很難重合，會(huì)造成屋面不平。對(duì)于框架平梁則更難起拱了，總不能把平梁做成弧行的。

3）假如你準(zhǔn)備用起拱的方式，來降低由撓度控制的結(jié)構(gòu)的用鋼量，撓度控制規(guī)定要降低，這時(shí)必須控制活載作用下的撓度，恒載產(chǎn)生的撓度用起拱來保證。

33 什么是鋼結(jié)構(gòu)柱的中心座漿墊板法？

答：鋼結(jié)構(gòu)柱安裝的中心座漿墊板法，省工省時(shí)，施工精度可控制在2mm以內(nèi)，綜合效益可提高20%以上。

施工步驟如下：

1）按施工圖進(jìn)行鋼柱基礎(chǔ)施工(與通常施工方法一樣)，基礎(chǔ)上面比鋼柱底面安裝標(biāo)高低30～50mm，以備放置中心座漿墊板。

2）根據(jù)鋼柱自重Q、螺栓預(yù)緊力F、基礎(chǔ)混凝土承壓強(qiáng)度P，計(jì)算出最小承壓面積Amin。

3）用厚度為10、12mm的鋼板制作成方形或圓形的中心座漿墊板，其面積不宜小于最小承壓面積Amin的2倍。

4）在已完工的基礎(chǔ)上座漿并放置中心座漿墊板。施工時(shí)需用水平尺、水平儀等工具進(jìn)行精確測(cè)量，保證中心墊板水平度，保證墊板中心與安裝軸線一致，保證墊板上面標(biāo)高與鋼柱底面安裝標(biāo)高一致。

5）待座漿層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)，進(jìn)行鋼柱的吊裝。鋼柱的吊裝可直接進(jìn)行，只需通過調(diào)整地腳螺栓即可進(jìn)行找平找正。

6）進(jìn)行二次灌漿，采用無收縮混凝土或微膨脹混凝土。進(jìn)行二次灌漿。

34 軸心受壓構(gòu)件彎曲屈曲采用小撓度和大撓度理論，小撓度和小變形理論有什么區(qū)別？

答：小變形理論是說結(jié)構(gòu)變形后的幾何尺寸的變化可以不考慮，內(nèi)力計(jì)算時(shí)仍按變形前的尺寸！這里的變形包括所有的變形：拉、壓、彎、剪、扭及其組合。小撓度理論認(rèn)為位移是很小的，屬于幾何線性問題，可以用一個(gè)撓度曲線方程去近似，從而建立能量，推導(dǎo)出穩(wěn)定系數(shù)，變形曲率可近似用y”=1/ρ代替！

用Y”來代替曲率，是用來分析彈性桿的小撓度理論。在帶彈簧的剛性桿里，就不是這樣了。還有，用大撓度理論分析，并不代表屈曲后，荷載還能增加，比如說圓柱殼受壓，屈曲后只能在更低的荷載下保持穩(wěn)定。簡單的說，小撓度理論只能得到臨界荷載，不能判斷臨界荷載時(shí)或者屈曲后的穩(wěn)定。大撓度理論可以解出屈曲后性能。

35 什么是二階彎矩，二階彈塑性分析？

答：對(duì)很多結(jié)構(gòu)，常以未變形的結(jié)構(gòu)作為計(jì)算圖形進(jìn)行分析，所得結(jié)果足夠精確。此時(shí)，所得的變形與荷載間呈線性關(guān)系，這種分析方法稱為幾何線性分析，也稱為一階(First Order)分析。

而對(duì)有些結(jié)構(gòu)，則必須以變形后的結(jié)構(gòu)作為計(jì)算依據(jù)來進(jìn)行內(nèi)力分析，否則所得結(jié)果誤差就較大。這時(shí)，所得的變形與荷載間的關(guān)系呈非線性分析。這種分析方法稱為幾何非線性分析，也稱為二階(Second Order)分析。以變形后的結(jié)構(gòu)作為計(jì)算依據(jù)，并且考慮材料的彈塑性（材料非線性）來進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，就是二階彈塑性分析。

36 什么是“包興格效應(yīng)”，它對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響大嗎?

答：包新格效應(yīng)就是在材料達(dá)到塑性變形后,歇載后留下的不可恢復(fù)的變形,這種變形是塑性變形,這種變形對(duì)結(jié)構(gòu)是否有影響當(dāng)然是可想而只的。

37 什么是鋼材的層層狀撕裂？

答：鋼板的層狀撕裂一般在板厚方向有較大拉應(yīng)力時(shí)發(fā)生.在焊接節(jié)點(diǎn)中,焊縫冷卻時(shí),會(huì)產(chǎn)生收縮變形。如果很薄或沒有對(duì)變形的約束,鋼板會(huì)發(fā)生變形從而釋放了應(yīng)力。

但如果鋼板很厚或有加勁肋,相鄰板件的約束,鋼板受到約束不能自由變形,會(huì)在垂直于板面方向上產(chǎn)生很大的應(yīng)力。在約束很強(qiáng)的區(qū)域,由于焊縫收縮引起的局部應(yīng)力可能數(shù)倍于材料的屈服極限,致使鋼板產(chǎn)生層狀撕裂。

38 鋼材或鋼結(jié)構(gòu)的脆性斷裂是在什么情況下發(fā)生的？

答：鋼材或鋼結(jié)構(gòu)的脆性斷裂是指應(yīng)力低于鋼材抗拉強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度情況下發(fā)生突然斷裂的破壞。鋼結(jié)構(gòu)尤其是焊接結(jié)構(gòu),由于鋼材、加工制造、焊接等質(zhì)量和構(gòu)造上的原因,往往存在類似于裂紋性的缺陷。

脆性斷裂大多是因這些缺陷發(fā)展以致裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展而發(fā)生的，當(dāng)裂紋緩慢擴(kuò)展到一定程度后, 斷裂即以極高速度擴(kuò)展,脆斷前無任何預(yù)兆而突然發(fā)生,破壞。

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