钢结构设计中常见问题分析

钢结构设计中常见问题的分析1.关于门式刚架的问答当您查看弯矩图时，您可以看到弯矩，但我不知道弯矩与截面之间的关系是什么该成员？ A：弯曲构件的弯曲承载力Mx /（γx* Wx）+ My /（γy* Wy）≤f，其中W为截面电阻矩，可以根据截面电阻矩手动计算近似截面。指定了吗？答：您可以根据需要连接，呵呵。主要考虑因素是弯矩和/或剪切力的传递。另外，在动态负载太大的情况下，焊接接头的设计必须特别小心：3.“平顶拧紧后是否不需要焊接？答：抛光顶部密封性是传递力的一种方式，主要用于承受动态载荷的位置。一种避免焊接中出现疲劳裂纹的力传递方法。有些人需要抛光而不进行紧密焊接，有些人需要焊接。请参阅特定的图纸要求。接触面的光滑度不小于12.5。用塞尺检查接触面积。平顶拧紧的目的是增加接触表面的接触面积。通常用于具有一定水平位移和简单支撑的节点，并且该节点应采用其他连接方法（如法兰紧固，可使用腹板）。螺栓）。通常，这种节点要求平顶紧部分不需要焊接。如果要焊接，则平顶密封条不利于焊接期间熔融金属的渗透，并且焊接质量会很差。它不会要求密封性。拧紧和焊接是矛盾的，因此据说顶部拧紧部分的焊接不准确。然而，也存在顶部紧固焊接可能不足的情况。提供限制，可以在顶部紧密部分进行焊接以限制其他方向的自由度。这种焊缝是一种安装焊缝，不可能完全填充，也不能用作主要应力焊缝。 4.在设计钢结构时，如果挠度超过极限，之后会发生什么？答：影响正常使用或外观的变形，影响正常使用或耐用性的局部损坏（包括裂缝），影响正常使用的振动，其他影响正常使用的特定条件。 5.挤出片材的作用是什么？答：挤塑聚苯乙烯（XPS）绝缘板以聚苯乙烯树脂为主要原料，并通过特殊工艺连续挤出泡沫硬质板。它具有独特而完美的闭孔蜂窝结构。它具有环保材料，如耐高压，耐潮，透气，吸水，耐腐蚀，导热系数低，重量轻和使用寿命长。挤塑聚苯乙烯保温板广泛应用于墙体保温，低温储藏设施，停车平台，建筑混凝土屋面，立杆结构屋面等行业的低成本防潮材料领域。该挤塑板具有优异的持久特性：该挤塑板的性能稳定且不易老化。它可以使用30--50年，具有极好的耐湿性，并且在高水蒸气压力的环境下仍可以保持较低的导热率。挤塑板具有无与伦比的隔热性能：挤塑板具有闭孔性能结构，闭孔率达到99％，隔热性能良好。尽管泡沫聚氨酯具有闭孔结构，但是其闭孔率比挤出片材的闭孔率小，仅为约80％。挤出片材在隔热性能，吸水性能和抗压强度方面优于其他隔热材料，因此在隔热性能方面也超出了其他隔热材料的范围。挤压板具有出乎意料的抗压强度：根据不同的模型厚度，挤压板的抗压强度可以达到150-500 kPa或更高，而其他材料的抗压强度仅为150-300 kPa或更高可以清楚地看到，其他材料的抗压强度远低于挤出片材的抗压强度。挤塑板具有万无一失的吸水性能：用于人行道和路基，并且有效地防水和渗透。特别是在北方，它可以减少霜冻和受霜冻影响的冻土的发生，控制地面霜冻的起伏情况，并有效地防止地面气体受潮。 6.长细比是多少？旋转半径：根下的长细比（惯性矩/面积）=计算的长度/转弯半径答案：结构的长细比λ=μl/ i，i是转弯半径的长细比。从计算公式可以很容易地看出这一概念：细长比是计算出的零件长度与其对应的转弯半径之比。从该公式可以看出，细长比的概念考虑了部件的端部约束，部件本身的长度以及部件的横截面特性。伸长率的概念对压缩构件的稳定性的计算具有重要影响，因为伸长率越大，则部件越不稳定。您可以查看轴向压缩和弯曲分量的计算公式，这些公式具有与细长比有关的参数。还给出了抗拉构件规格的细长比限制要求，以确保在运输和安装状态下构件的刚度。稳定性要求越高，代码给出的稳定性极限越小。 7.弯曲的工字梁的压缩法兰的屈曲是否沿工字梁的弱轴或强轴弯曲？答：当载荷不大时，梁基本上在其最大刚度的平面内弯曲。但是，当载荷达到一定值时，梁将同时具有较大的侧向弯曲和扭转变形，最终失去持续的载荷。能力。此时，梁的整体不稳定性必须是横向弯曲。对于广州钢结构，大致有三种解决方案：1.增加梁的横向支撑点或减小横向支撑点之间的距离2.调整梁的横截面并增加梁的横向惯性矩Iy或只需增加压缩法兰的宽度（例如吊车梁的上法兰）即可。3.梁端支架的横截面约束。如果支架可以提供旋转约束，则梁的整体稳定性将大大提高。 8.为什么《广州钢结构设计规范》没有对钢梁进行扭转计算？通常，钢梁具有开放截面（箱形截面除外），并且扭转截面模量比弯曲截面模量小约一个数量级，这意味着它们的扭转容量约为弯曲量的1/10。这使得使用钢梁承受扭矩是不经济的。因此，通常使用结构来确保其不会扭曲，因此在钢结构设计规范中没有计算钢梁的扭转。 9.当在没有起重机的情况下使用砌体墙时，柱顶位移的极限值是h / 100还是h / 240？答：轻钢规范确实纠正了此限制，主要是因为柱顶的位移不能保证壁不会被拉开。同时，如果墙建在刚性框架（例如内部隔断墙）内部，则在计算柱顶位移时，我们不会考虑墙在刚性框架上的嵌入效果（有些夸大了框架剪切结构）。 10.最大刚度平面是多少？答：最大刚度平面是绕强轴旋转的平面。通常，该部分中有两个轴。其中之一绕旋转具有较大的惯性矩，称为强轴。另一个是弱轴。 11.我使用直缝钢管代替无缝钢管。我想知道它是否可以使用？答：结构钢管理论上应相同，相差不是很大，直缝焊管不如无缝管规则，中心焊接管的重心可能不在中心。缺陷的可能性相对较高。重要部件不能代替无缝管。由于加工技术的限制，无缝管的壁厚不能做得很薄（相同直径的无缝管的平均壁厚比焊接管要厚），许多使用无缝管材料的效率不如焊接管高，尤其是大直径管道。无缝管与焊接管的最大区别在于，它用于压力气体或液体的输送（DN）。 12.剪切滞后和剪切滞后有什么区别吗？他们各自的优先事项是什么？答：剪力滞效应是结构工程中的普遍机械现象。小到一个组成部分，大到一个超高层建筑，都会有剪切滞后现象。剪力滞后，有时也称为剪力滞后，本质上是力学上的圣维南原理，并且在一定的局部范围内特别表现出剪力的作用有限，因此法向应力分布不均匀。法向应力分布不均匀的现象称为剪切滞后。通过在壁上开孔而形成的中空管也称为框架管。打开孔后，由于梁的变形，剪切力传递具有滞后现象，因此柱中的正应力分布是抛物线形的，称为剪切滞后现象。 13.地脚螺栓长度增加对柱的作用有什么影响？答：地脚螺栓中的轴向拉应力分布不均匀，并且具有倒三角形分布。上轴向拉伸应力最大，下轴向拉伸应力为0。随着锚固深度的增加，应力逐渐减小，并在直径达到25到30倍时逐渐减小到0。因此，增加锚固长度是没有用的。只要锚固长度满足上述要求，并且端部配有钩或锚固板，通常不会损坏基础混凝土。 14.应力幅值准则和应力比准则及其各自特征之间的异同是什么？答：长期以来，钢结构的疲劳设计都是根据应力比准则进行的。对于一定数量的载荷循环，部件的疲劳强度σmax与应力比R代表的应力循环特性密切相关。通过将安全系数引入σmax，可以将设计的疲劳应力承受度值[σmax] = f（R）用于将应力限制为[σmax]，这是应力比标准。由于焊接结构用于承受疲劳载荷，因此工程界从实践中逐渐意识到，应力比R与此类结构的疲劳强度密切相关，而不仅仅是应力比R，而是应力幅值Δσ。应力幅值准则的计算公式为Δσ≤（Δσ）[Δσ]是允许的应力幅值，它随结构细节和失效前的循环次数而变化。焊接结构疲劳计算应基于应力振幅，因为结构内部存在残余应力。非焊接成员。对于Rgt，= 0的应力振幅准则完全适用，因为带有和不带有残余应力的组件的疲劳强度差别不大。对于Rlt，0的应力循环，应力幅度准则更安全。 15.什么是热轧，什么是冷轧？有什么区别？答：热轧是指用高于1000度的辊子将钢板压出，通常钢板厚度小至2MM，并且在钢铁高速加工过程中产生的变形热不能满足增加的热散度。钢材，也就是说，很难在1000度以上的温度下进行加工。您必须牺牲一种有效且便宜的加工方法热轧，并在室温下轧钢，即再次冷轧热轧材料，以满足市场对更薄厚度的要求。当然，冷轧带来新的好处，例如加工硬化，可以增加钢的强度，但不适合焊接。至少消除了焊缝的加工硬化，并且强度高离开了。返回热轧材料的强度。可用的热轧材料，例如钢管，冷轧材料，冷轧材料或热轧材料，以2MM的厚度为标准，最薄的热轧材料为2MM的厚度，冷轧的材料最厚的3MM 。 16.为什么要弯曲和弯曲梁以进行平面内稳定性计算，但是当斜率较小时，只能计算平面内稳定性？答：梁仅具有面外不稳定性的形式。在光束平面上不存在不稳定的情况。对于圆柱，仅当存在轴向力时，当平面外和平面内的计算长度不同时，才执行平面内和平面外不稳定性计算。对于刚性框架梁，尽管称为梁，但其某些内部力始终是轴向力，因此应严格根据柱的模型进行验证，即，弯曲构件的内部和外部平面必须为稳定。 。但是，当屋顶坡度较小时，轴向力较小并且可以忽略，因此可以使用梁模型，即，不需要计算面内稳定性。门量表中的含义（P33，第6.1.6-1条）意味着，当屋顶坡度较小时，倾斜的梁构件仅需要计算平面内的强度，但仍需要在平面外保持稳定。 17.为什么通常将副梁设计成铰接到主梁上？答案：如果次梁仅与主梁连接，则可以在次梁的相同位置的两侧都具有相同的载荷。涉及扭转刚度，风扇惯性矩等。此外，刚建立连接时，建筑工作量增加，并且现场焊接量大大增加。 18.如何计算高强度螺栓的长度？答：高强度螺栓和螺钉的长度= 2个连接端板的厚度+螺母的厚度+ 2个垫圈的厚度+ 3个导线孔的长度。 19.屈曲后的承载力的物理概念是什么？答：屈曲后的承载力主要是指部件在局部屈曲后继续承受的能力。它主要发生在薄壁构件中，例如冷弯薄壁钢。有效宽度法用于考虑屈曲后的承载力。屈曲后的承载能力的大小主要取决于板的宽厚比和板边缘的约束条件。宽厚比越大，约束越好，屈曲后的承载能力也越高。就分析方法而言，当前的国内外法规主要使用有效宽度法。但是，国家标准在计算有效宽度时所考虑的影响因素有所不同。 20.什么是可塑性算法？屈曲后强度的考虑因素是什么？答：塑性算法是指在塑性不确定的结构中按照预期的位置发生塑性铰以达到屈服强度，从而达到重新分配塑性内力的目的，并且必须确保结构不形成变量或瞬态系统。考虑后屈曲强度是指一种构件计算方法，其中即使在失去局部稳定性之后挠曲构件的腹板也具有一定的承载能力，并充分利用其后屈曲强度。 21.软钩起重机和硬钩起重机有什么区别？答：软钩起重机：指用钢丝绳和钩子吊起重物。硬钩起重机：指通过刚性物体（例如夹具和耙）提起重物。硬钩起重机经常工作。行驶速度高，并且附在手推车上的刚性悬臂结构可防止起重重量自由摆动。 22.什么是刚性拉杆？什么是柔性拉杆？答：刚性拉杆可以压缩和拉伸。通常使用双角钢和圆管，而只能拉动挠性拉杆，并且通常使用单角钢或圆管。 23.细长比和挠度之间是什么关系？答：1.挠度是部件在载荷后的变形量，即它的位移值。 2.“细长比用于表示轴向受力构件的刚度”。细长比应为材料性能。任何部件的特性，轴向受力部件的刚度都可以通过细长比进行测量。 3.变形和细长是完全不同的概念。细长比是构件的计算长度与截面旋转半径之比。挠度是构件受力后某一点的位移值。 24.对不起，地震的四个等级如何划分？答：地震级别：1、2、3和4。抗震设防烈度：6、7、8、9度。抗震设防类别：A，B，C，D四个类别。地震级别：频繁地震，偶发地震，罕见地震，罕见地震。 25.支架可以用作支架吗？与其他支架有什么区别？答：1.支持和支持是两个结构性概念。钢筋是用来保证钢梁截面的稳定性，而钢筋是用来与钢框架一起形成结构体系，以确保其变形和承载能力达到要求。 2.支架可用作钢梁压缩法兰平面之外的支点。用于确保钢梁的整体稳定性。 26.设计钢结构的轴向受拉构件时应考虑什么？答：1.在无疲劳的静载荷下，残余应力对拉杆的承载能力没有影响。 2.如果拉杆的横截面突然变化，则变化处的应力分布将不再均匀。 3.设计拉杆应以屈服为极限承载力状态。 4.承载能力的极限状态应从两个方面考虑：总横截面和净横截面。 5.考虑网段的效率。 27.如何计算钢柱的弹簧刚度？什么是计算公式？如何计算混凝土柱的弹簧刚度和混凝土柱上的环形梁的弹簧刚度？什么是计算公式？将单位力施加到列的顶部以计算所得的侧移。该位移是弹簧刚度。单位一般为KN / mm。如果存在环形梁，则在与悬臂梁相同的方向上计算弹簧刚度，而没有环形梁约束。在另一个方向上，因为在列的顶部存在环形梁，所以计算公式中的EI为该方向上所有列的总和。 28.对皮肤有什么影响？答：在垂直荷载作用下，坡顶门架的运动趋势是屋脊向下，屋檐向外变形。屋顶板和支撑pur条将抵抗深梁形式的变形趋势。这时，屋顶板承受剪切力并用作深梁的腹板。边缘pur条承受轴向力并起到深梁法兰的作用。显然，顶板的抗剪强度远大于其抗弯强度。因此，集肤效应是指蒙皮板由于其对载荷的剪切刚度而产生的阻力效应，该载荷导致板的平面变形[26] [28] [29]。对于倾斜顶部的门框，抵抗垂直载荷的集肤效应取决于屋顶的倾斜度。斜率越大，趋肤效应越明显，抵抗水平载荷的趋肤效应会随着斜率的减小而增加。构成整个结构的皮肤效果的是皮肤单元。蒙皮单元由两个刚性框架之间的蒙皮板，边缘构件，连接构件和中间构件组成，如图2-6所示。边缘构件是指两个相邻的刚性框架梁和边缘pur条（屋顶和屋檐pur条），中间构件是指中部。条。皮肤效应的主要性能指标是强度和刚度。 29.根据规范的8.5.6，对于起重机横梁的横向加劲肋，这意味着在肋的下端开始并落下是什么意思？方法。防止网幅出现疲劳裂纹。 30.盒形焊缝中的最后焊缝如何焊接腔分隔？答：采用电渣焊，质量容易保证！ 31.悬臂梁和悬臂柱的计算长度系数不同，如何解释？答：计算得出的悬臂梁长度系数为1.0，计算得出的悬臂梁长度系数为2.0。色谱柱是受压弯曲的构件，或者只是被压缩了。必须考虑稳定性因素，因此采用2。梁弯曲，应该是这种差异。 32.挠度不符合设计要求。可以使用拱形确保这一点吗？答：1.结构控制挠度并根据正常使用极限状态进行设计。对于钢结构，太大的挠度很容易影响屋顶排水并引起恐惧；对于混凝土结构，太大的挠度会导致耐久性的局部损害（包括混凝土裂缝）。我认为，可以通过拱形结构解决由建筑结构的过度挠曲引起的上述损坏。 2.某些结构的拱形很容易，例如双坡门架梁。如果绝对挠度超过极限，则可以在生产过程中通过增加屋顶坡度来进行调整。有些结构的拱形并不容易。例如，对于大跨度梁，如果相对挠度超过限制，则必须将梁的每个分段拱起。因为拱形梁是虚线，并且挠曲是弯曲的，所以很难使两条线重叠。会造成屋顶不平。对于框架扁平梁，拱起甚至更加困难，并且扁平梁不能总是制成弧形。 3.如果计划使用拱形结构来减少在受挠度控制的结构中使用的钢材量，则必须减少挠度控制规定。此时，必须控制活载下的挠度，并通过拱形保证恒定载荷下产生的挠度。 。 33.钢结构柱的中央座垫垫方法是什么？答：用于钢结构柱安装的中央座垫缓冲法可节省人工和时间，并且施工精度可控制在2mm之内，整体效益可提高20％以上。施工步骤如下：（1）按照施工图进行钢柱基础施工（与普通施工方法相同），地基上的安装高度比钢柱底部低30-50mm表面准备中心座浆垫。计算柱的自重Q，螺栓的预紧力F和基础混凝土的抗压强度P，计算出最小支承面积Amin。 （3）方形或圆形的中央座垫由厚度为10或12毫米的钢板制成，其面积应不小于最小承压面积Amin的两倍。 （4）将泥浆放置在已完成的基础上，并放置中心垫泥浆垫。在施工过程中，应使用水平仪和水平仪等工具进行准确的测量，以确保中心板的水平，板的中心和安装轴线的高度，板上方的水平和底部的安装水平。钢柱。 （5）当浆层混凝土的强度达到设计强度的75％以上时，将钢柱吊起。可以直接进行钢柱的吊装，并且可以通过调节地脚螺栓简单地进行校平和对准。 （6）进行二次灌浆时，应使用不收缩的混凝土或稍膨胀的混凝土。进行第二次灌浆。 34.轴向压缩组件的弯曲和屈曲使用小挠度和大挠度的理论。我想知道小挠度和小变形理论之间的区别是什么？答：小变形理论意味着变形后结构几何尺寸的变化可以忽略，而内力的计算仍基于变形前的尺寸！这里的变形包括所有变形：拉伸，压缩，弯曲，剪切，扭曲以及它们的组合。小挠度理论认为，位移很小，属于几何线性问题。可以通过挠曲曲线方程对其进行近似，以建立能量并导出稳定性系数。变形曲率可近似为y” = 1 /ρ！使用Y”代替曲率，用于分析弹性杆的小挠度理论。带有弹簧的刚性杆不是这种情况。此外，使用大挠度理论进行的分析并不意味着屈曲后载荷会增加，例如，受压的圆柱壳只有在屈曲后的较低载荷下才能保持稳定。简而言之，小挠度理论只能获得临界载荷，而不能判断临界载荷或屈曲后的稳定性。大挠度理论可以解决屈曲后的问题。性能。 35.什么是二阶弯矩和二阶弹塑性分析？答：对于许多结构，未变形的结构通常用作计算结果以分析结果。获得的结果足够准确。此时，显示了获得的变形和载荷。线性关系，此分析方法称为几何线性分析，也称为一阶分析。对于某些结构，必须使用变形的结构进行计算。根据内力分析，否则所得结果将具有较大的误差。此时，获得的变形与载荷之间的关系是非线性分析。这种分析方法称为几何非线性分析，也称为二阶分析。二阶弹塑性分析基于变形结构作为计算基础，并考虑了材料的弹塑性（材料非线性）。 36.什么是“鲍辛格效应”，用于钢结构设计？它会产生很大的影响吗？答：博士伦网格效应是材料达到塑性变形后留下的不可恢复的变形。该变形是塑性变形。当然，这种变形是否对结构有影响当然是可以想象的，只有37。钢的分层撕裂是什么？答：钢板的分层撕裂通常是在钢板的厚度方向上存在较大的拉应力时发生的。在焊接接头中，焊缝冷却时会发生收缩变形。如果非常薄或没有变形限制，则钢板会变形并释放应力。但是，如果钢板较厚或有加劲肋，并且相邻的钢板受到约束，则钢板将受到限制而无法自由变形，并且会在垂直方向上产生很大的应力。在约束强烈的区域，由焊缝收缩引起的局部应力可能是材料屈服极限的几倍，从而导致钢板中的层破裂。 38，钢或钢结构的脆性断裂是指应力低于钢的拉伸强度或屈服强度时突然断裂的失败。答：由于质量和结构上的原因（例如钢，加工和焊接），广州钢结构（尤其是焊接结构）通常与钢相似。裂纹状缺陷。大多数脆性断裂是由于这些缺陷的发展而发生的，并且裂纹稳定地扩展。当裂缝缓慢扩展到一定程度时，裂缝将以很高的速度扩展，并且在脆性破裂之前突然发生而没有任何警告。 。