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.在门架上的问答在看弯矩图时，您可以看到弯矩，但我不知道弯矩与构件截面之间的关系是什么？答：抗弯构件的抗弯承载力为Mx /（γx* Wx）+ My /（γy* Wy）≤f，其中W为截面抵抗力矩。根据截面阻力，可以手动计算近似截面。 2.什么是H型钢扁平接头？指定了吗？答：您可以根据需要连接，哈哈。主要考虑因素是弯矩和/或剪切的传递。另外，在有许多动态载荷的地方，焊接接头的设计应特别小心。扁平连接：3.”，刨平和打顶后您不再需要焊接吗？答：抛光顶部拧紧是传递力的一种方式，通常用于承受动态载荷的位置。一种避免焊接疲劳裂纹的力传递方法。有一些需要抛光而无需焊接，有些则需要焊接。请参阅特定的图纸要求。要求接触表面的光滑度不少于12.5。用塞尺检查接触面积。平面和顶部拧紧的目的是增加接触面的接触面积。它通常用于具有一定水平位移并简单支撑的节点，并且此类节点应采用其他连接方法（例如法兰顶紧，腹板可采用螺栓连接）。通常，这种接头不需要在需要刨平和打顶的零件上进行焊接。如果需要焊接，则刨平和打底不利于焊接过程中熔体的渗透，即使没有开槽焊接部分，焊接质量也会很差。也不会很紧。紧固和焊接是矛盾的，因此上述紧固部分不准确，但是也存在可能发生紧固焊接的情况，即，紧固节点不限制其他自由度，并且没有其他部分。提供约束，可以在紧固部分进行焊接，以限制其他方向的自由度。这种焊缝是一种安装焊缝，不能完全焊接，更不用说用作主力焊缝了。 4.在钢结构设计中，如果挠度超过极限，会产生什么后果？答：影响正常使用或外观的变形，影响正常使用或耐用性的部分损坏（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.挤塑板的作用是什么？答：挤塑聚苯乙烯（XPS）绝缘板是一种以聚苯乙烯树脂为主要原料的硬质板，通过特殊工艺连续挤塑和发泡。它具有独特和完美的闭孔蜂窝结构，并采用环保材料制成，具有耐高压，防潮，气密，不吸水，耐腐蚀，导热系数低，重量轻和使用寿命长等高质量特性。挤塑聚苯乙烯保温板作为一种优质，廉价的防潮材料，在装饰行业中广泛用于墙体保温，低温储藏设施，停车平台，建筑混凝土屋面，极性结构屋面等领域。挤塑板具有优良而持久的特性：挤塑板的性能稳定且不易老化。它可以使用30至50年，并且具有出色的防潮性能。在高水蒸气压力的环境下，它仍然可以保持低导热性。挤塑板具有无与伦比的保温性能：挤塑板具有闭孔结构，闭孔率达99％，具有良好的保温性能。尽管泡沫聚氨酯具有闭孔结构，但是其闭孔比率小于挤出板的闭孔比率，仅为约80％。挤塑板在隔热性能，吸水性能或抗压强度方面优于其他隔热材料，因此在隔热性能方面也无法与其他隔热材料媲美。挤塑板具有出乎意料的抗压强度：挤塑板的抗压强度d板根据其不同的模型厚度可以达到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其挤塑板的抗压强度。挤塑板具有万无一失的吸水性能：可在路面和路基下面使用，以有效地防水和渗透。特别是在北方，它可以减少霜冻的发生和受霜冻影响的土壤的冻结，控制地面的冻胀，并有效地阻止地面气体受潮。 6.长细比是多少？回转半径：在根号（惯性矩/面积）下，细长比=计算出的回转长度/半径A：结构的细长比λ=μl/ i，i为回转半径的细长比。从计算公式中可以简单地看出这一概念：细长比是计算出的组件长度与其对应的回转半径之比。从该公式可以看出，细长比的概念综合考虑了构件的端部约束，构件本身的长度和构件的截面特性。长细比的概念对压缩构件的稳定性计算有明显的影响，因为长细比越大，越容易失去稳定性。您可以查看轴向压缩和压缩弯曲分量的计算公式，这些公式具有与细长比有关的参数。细长杆的极限要求在规范中也有规定，以确保受拉杆在运输和安装过程中的刚度。对于具有更高稳定性要求的组件，规范给出的稳定性极限越小。 7.弯曲的工字梁的压缩法兰是沿着工字梁的弱轴还是是强轴弯曲？答：当载荷不大时，梁基本上在其最大刚度平面内弯曲，但当载荷达到一定值时，梁会同时产生较大的横向弯曲和扭转变形，最终失去连续性。加载。能力。此时，梁的整体不稳定性必须是横向弯曲。广州的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间距2.调整梁的横截面，增加梁的横向惯性矩Iy或者仅增加压缩凸缘的宽度（例如，起重机梁的上凸缘）。3.梁端轴承限制了截面。如果轴承可以提供旋转约束，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》没有计算钢梁的扭转？答：通常情况下，钢梁都是敞开的截面（箱形截面除外），其扭转截面模量比弯曲截面模量小一个数量级，这意味着其抗扭能力约为弯曲截面模量的1/10。弯曲。这样，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.使用不带起重机的砌体墙时，柱顶位移的极限是h / 100还是h / 240？答：轻钢法规确实纠正了此限制，主要是因为柱顶的1/100位移不能保证壁不会开裂。同时，如果墙建在刚性框架内（例如内部隔墙），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应（与框架相比，夸大了：剪切结构）。 10.最大刚度的平面是什么？答：最大刚度的平面是绕强轴旋转的平面。通常，该截面具有两个轴，其中一个轴的惯性矩较大，称为强轴，另一个轴为弱轴。 11.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l钢管在理论上应该是相同的，相差不是很大。直缝焊管不如无缝管好。焊管的质心可能不在中心，因此在用作压缩构件时应特别注意。缺陷的可能性相对较高。重要部件不能代替无缝管。由于加工工艺的限制，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）。在这种情况下，无缝管材料的使用效率不如焊接管，特别是大口径管。无缝管和焊接管之间的最大区别是，它们用于压力气体或液体传输（DN）。 12.剪切滞后与剪切滞后有什么区别吗？他们各自的重点是什么？答：剪力滞效应是结构工程中常见的机械现象。像构件一样小，像超高层建筑一样大，都会有剪切滞后。剪切滞后，有时也称为剪切滞后，从力学的本质来看是Saint-Venant的原理。具体表现是在一定的局部区域内，剪力的作用受到限制，因此正应力分布不均匀。法向应力的这种不均匀分布称为剪切滞后。由壁中的开口形成的中空管也称为框架管。打开后，由于梁的变形，剪切力传递中会出现滞后现象，这使得柱中的法向应力分布呈抛物线形，称为剪切滞后。 13.地脚螺栓锚固长度的延长对柱的力有什么影响？答：地脚螺栓中的轴向拉应力分布不均匀，呈倒三角形分布，上部轴向拉应力最大，下部轴向拉应力为零。随着锚固深度的增加，应力逐渐减小，并最终达到直径的25-30倍时减小到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，并且两端都装有钩子或锚板，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的异同？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。对于一定数量的负载循环，组件的疲劳强度σmax和应力比由R表示的应力循环特性密切相关。通过将安全系数引入σmax，可以得出设计的疲劳应力允许值[σmax] = f（R），并将应力限制在[σmax]以内。这是应力比标准。由于焊接结构用于承受疲劳载荷，因此工程界在实践中逐渐意识到，这种结构的疲劳强度与应力比R并不密切相关，而与应力振幅Δσ密切相关。应力幅值准则的计算公式为：Δσ≤〔Δσ〕〔Δσ〕是允许的应力幅值，它随结构的细节和失效前的循环次数而变化。由于结构内部的残余应力，焊接结构的疲劳计算应基于应力振幅。非焊接组件。对于Rgt，=对于0的应力循环，完全适用应力幅值准则，因为带有和不带有残余应力的零部件的疲劳强度差别不大。对于Rlt的应力循环，应力幅度准则更为安全。 15.什么是热轧，什么是冷轧，有什么区别？答：热轧是指用辊在高于1000度的温度下将钢压出。通常，该板小至2mm厚。钢高速加工过程中的变形热不能抵抗钢增加区域的散热，也就是说，很难将温度保持在1000度以上。热轧是一种有效且廉价的加工方法，其代价是在室温下轧制钢，即热轧材料。然后对铝进行冷轧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。至少消除了焊接的加工硬化，高强度消失了。它恢复了其热轧材料的强度，冷弯型钢热轧材料，例如钢管或冷轧材料都可以使用，冷轧或热轧，以2MM的厚度为准，最薄的热轧材料为2MM，冷轧材料为3MM。 16.为什么要对弯曲构件的梁进行面外平面内稳定性计算，但是当斜率较小时，只能计算面内稳定性？答：光束只有面外不稳定形式。在光束平面上不存在不稳定的情况。对于圆柱，当有轴向力时，平面外和平面内计算的长度是不同的，并且可以执行平面内和平面外不稳定性检查计算。对于刚性框架梁，尽管它被称为梁，但其某些内力始终是轴向力，因此，其检查计算应严格基于圆柱模型，即，必须将受压弯曲构件的平面视为稳定的。 。但是，当屋顶坡度较小时，轴向力较小，可以忽略不计，因此可以使用梁模型，即不必计算面内稳定性。门规则（P33，第6.1.6-1条）中的含义意味着，当屋顶坡度较小时，对角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为铰接到主梁上？答案：如果次梁牢固地连接到主梁，则可以在主梁的两侧都具有相同载荷的次梁。如果主梁没有副梁末端弯曲力矩，则必须计算抗扭强度。它涉及扭转刚度，风扇转动惯量等。另外，第一次连接的施工工作量将增加，并且现场焊接工作量将大大增加。收益大于损失。通常，不需要仅连接次光束。 18.如何计算高强度螺栓的长度？答：高强度螺栓的长度= 2个连接端板厚度+ 1个螺母厚度+ 2个垫圈厚度+ 3个螺纹长度。 19.屈曲后承载力的物理概念是什么？答：屈曲后的承载力主要是指构件在局部屈曲后继续承受载荷的能力。它主要发生在薄壁构件中，例如冷弯薄壁钢。计算中使用有效宽度法来考虑屈曲后的承载力。屈曲后的承载力大小主要取决于板的宽度与厚度之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。在分析方法上，目前的国内外标准主要采用有效宽度法。但是，在计算有效宽度时考虑的影响因素在国家标准中有所不同。 20.什么是可塑性算法？屈曲后强度的考虑因素是什么？答：塑性算法是指根据预期的屈服强度在超确定结构中出现塑性铰，从而达到重新分配塑性内力的目的，必须确保结构不形成可变或瞬态系统。考虑屈曲后的强度意味着挠曲构件的腹板失去局部稳定性并且仍然具有一定的承载能力，并且其充分利用了屈曲后的强度的计算方法。 21.软钩起重机和硬钩起重机有什么区别？答：软钩起重机：指通过钢丝绳和钩子吊起重物。硬钩起重机：指用刚性物体（例如夹具和耙子）举起重物。硬钩起重机经常工作。运行速度快，刚性悬臂结构附着在手推车可防止起重重量自由摆动。 22.什么是刚性拉杆和柔性拉杆？答：刚性拉杆既可以压缩也可以张紧。通常，使用双角钢和圆管，而柔性拉杆只能张紧。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.挠度是部件加载后的变形，即其位移值。 2.“细长比用于表示轴向受力构件的刚度”。细长比应为材料特性。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.挠度和细长比是完全不同的概念。细长比是杆的计算长度与截面的回转半径之比。挠度是构件受力后某个点的位移值。 24.对不起，四个地震等级如何划分？答：抗震等级：1、2、3和4级。地震设防强度：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.角撑可以用作支撑吗？与其他支架有什么区别？答：1.角撑和支撑是两个结构概念。角撑用于确保钢梁截面的稳定性，而角撑用于与钢框架一起形成结构系统的稳定性，并确保其变形和承载能力满足要求。 2.角撑杆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.设计钢结构轴向受拉构件时必须考虑什么？答：1.残余应力在静载荷下无疲劳的情况下对拉杆的承载力没有影响。 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.拉杆的设计应以屈服为承载力的最终状态。 4.应从总横截面和净横截面两个方面考虑承载力的最终状态。 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？当混凝土柱上有环形梁时，如何计算混凝土柱的弹簧刚度和弹簧刚度？什么是计算公式？答：弹簧刚度是将柱视为悬臂，在柱顶上施加单位力以计算引起的侧向位移。该位移是弹簧刚度，单位通常为KN / mm。如果存在环形梁，则在无环形梁约束的方向上，弹簧刚度的计算与悬臂梁的弹簧刚度计算相同；在另一个方向上，因为在柱顶上存在一个环形梁，EI在计算公式中，是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，倾斜的门框的运动趋势是屋脊的向下变形和屋檐的向外变形。顶板将与支撑pur条一起以深梁的形式工作，以抵抗这种变形趋势。这时，顶板承受剪切力并充当深梁的腹板。边缘pur条承受轴向力并充当深梁的法兰。显然，顶板的抗剪强度远大于其抗弯强度。因此，集肤效应是指由于蒙皮板对载荷的剪切刚度而引起的阻力效应，该载荷导致板面发生变形[26] [28] [29]。对于斜顶门架，抵抗垂直载荷的集肤效应取决于屋顶的斜率。斜率越大，趋肤效果越显着，而针对水平负载的趋肤效果则随着斜率的减小而增加。皮肤单元构成整个结构的皮肤效果。蒙皮单元由蒙皮板，边缘构件，两个刚性框架之间的连接器和中间构件，如图2-6所示。边缘构件是指两个相邻的刚性框架梁和侧面pur条（屋顶和檐pur条），中间构件是指中间的the条。皮肤效应的主要性能指标是强度和刚度。 29.根据规范8.5.6，对于吊车梁的横向加劲肋，应为肋骨下端的弧形。这是什么意思？答：这意味着加劲肋的端部应连续焊接，例如圆角焊，环绕焊等方法。防止网幅出现疲劳裂纹。 30.箱形柱中隔板的最后一个焊缝如何进行焊接？答：使用电渣焊很容易保证质量！ 31.如何解释计算出的悬臂梁和悬臂梁长度系数之间的差异？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。立柱是受压弯曲的组件，或者仅在受压状态下，必须考虑稳定性因素，因此取2。梁是弯曲的，应该有所不同。 32.变形在设计过程中不符合规范。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，太大的挠曲会部分破坏耐久性（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.某些结构易于拱起，例如双坡门刚性框架梁。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。有些结构不容易拱起。例如，对于大跨度梁，如果相对挠度超过限制，则必须将梁的每个截面拱起。由于拱形梁被拼接成一条虚线，并且挠曲变形为曲线，因此两条线很难重叠。会造成屋顶不平。对于框架扁平梁，拱起更加困难，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，则应减少挠度控制规定，并且此时必须控制活载下的挠度。静载产生的挠曲由拱形保证。 33.钢结构柱的中央平板垫板方法是什么？答：钢结构柱安装中座灰浆板的方法省时省力，施工精度可控制在2mm以内，综合效益可提高20％以上。施工步骤如下：（1）按照施工图进行钢柱基础施工（与通常的施工方法相同），基础顶部的安装高度比安装低30-50mm钢柱底面的高程，以准备中心座砂浆垫。柱子的自重Q，螺栓的预紧力F，基础混凝土的抗压强度P，计算出最小压缩面积Amin。 （3）方形或圆形中央缓冲垫是由厚度为10或12mm的钢板制成的，其面积应不小于最小承压面积Amin的2倍。 （4）将泥浆放置在完成的基础上，然后放置中心垫。在施工过程中，应使用水平仪和水平仪等工具进行精确测量，以确保中心垫的水平，确保垫的中心与安装轴线一致，并确保垫板顶部的高度垫片与钢柱底面的安装高度一致。 （5）当砂浆层的混凝土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，并且只能通过调节地脚螺栓进行校平。 （6）二次灌浆时，应使用不收缩的混凝土或稍微膨胀的混凝土。进行二次灌浆。 34.轴向压缩构件的弯曲和屈曲采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：小变形理论意味着可以忽略结构变形后几何尺寸的变化，并且仍然根据变形前的尺寸计算内力！此处的变形包括所有变形：拉伸，压缩，弯曲，剪切，扭转及其组合。小挠度理论认为位移很小，这是一个几何线性问题。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。可以将变形曲率近似为y” = 1 /ρ！使用Y”代替曲率，用于分析弹性杆的小挠度理论。在带有弹簧的刚性杆中，情况并非如此。同样，使用大挠度理论进行分析并不意味着屈曲后载荷会增加，例如，圆柱壳受压并仅在屈曲后的较低载荷下保持稳定。简而言之，小挠度理论只能得到临界载荷，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，二阶弹塑性分析？答：对于许多结构，未变形的结构通常用作分析的计算图，并且获得的结果足够准确。这时，获得的变形和载荷显示为线性关系，这种分析方法称为几何线性分析，也称为FirstOrder分析。对于某些结构，内力分析必须基于变形结构，否则结果的误差会更大。此时，所得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（SecondOrder）分析。以变​​形结构为计算基础，考虑材料。结构分析的弹塑性（材料非线性）是二阶弹塑性分析。 36.什么是“鲍辛格效应”？它对钢结构的设计有很大影响吗？答：鲍辛格效应是材料达到塑性变形后，在静载荷后剩下的不可恢复的变形。该变形是塑性变形。当然可以想象这种变形是否对结构有影响！ 37.什么是钢的分层撕裂？答：钢板的层状撕裂通常发生在钢板厚度方向上的拉应力较大时。在焊接接头中，焊缝冷却后会收缩并变形。如果薄或变形没有限制，则会发生钢板变形，从而释放应力。但是，如果钢板很厚或有加劲肋，并且相邻的钢板受到约束，则钢板在约束下不能自由变形，这将在垂直于钢板表面的方向上产生很大的应力。在约束强烈的区域，由焊接收缩引起的局部应力可能是材料屈服极限的几倍，从而导致钢板的层状撕裂。 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的情况。突然的骨折破坏。答：广州钢结构，特别是焊接结构，由于质量和结构原因（例如钢，制造，焊接等），经常会出现类似于裂纹的缺陷。脆性断裂主要是由这些缺陷的发展引起的，从而导致裂纹损失。裂纹缓慢扩展到一定程度，断裂将以极高的速度扩展，并且会突然发生，并且在脆性断裂之前没有任何警告的情况下会失效。