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[分享]钢结构必备知识38问
01 门式刚架问答一看弯矩图时，可看到弯矩，却不知弯矩和构件截面有什么关系?
答：受弯构件受弯承载力Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f其中W为截面抵御矩依据截面抵御矩可手工算大致截面。
02 H型钢平接是怎样规则的?
答：想怎样接就怎样接, 呵呵... 主要思索的是弯矩和/或剪力的传送. 另外, 在动力荷载多得中央, 设计焊接节点要特别当心平接。
03 “刨平顶紧”，刨平顶紧后就不用再焊接了吗?
答：磨光顶紧是一种传力的方式，多用于接受动载荷的位置。为防止焊缝的疲倦裂纹而采取的一种传力方式。有请求磨光顶紧不焊的，也有请求焊的。看详细图纸请求。
接触面请求光亮度不小于12.5，用塞尺检查接触面积。刨平顶紧目的是增加接触面的接触面积，普通用在有一定程度位移、简支的节点，而且这种节点都应该有其它的衔接方式(比方翼缘顶紧，腹板就有可能用栓接)。
普通的这种节点请求刨平顶紧的部位都不需求焊接，要焊接的话，刨平顶紧在焊接时不利于融液的深化，焊缝质量会很差，焊接的部位即便不开坡口也不会请求顶紧的。顶紧与焊接是互相矛盾的，所以上面说顶紧部位再焊接都不精确。
不过也有一种状况有可能呈现顶紧焊接，就是顶紧的节点对其它自在度的约束不够，又没有其它部位提供约束，有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自在度，这种焊缝是一种装置焊缝，也不可能满焊，更不可能用做主要受力焊缝。
04 钢构造设计时，挠度超出限值，会后什么结果?
答：影响正常运用或外观的变形;影响正常运用或耐久性能的部分损坏(包括裂痕);影响正常运用的振动; 影响正常运用的其它特定状态。
05 挤塑板的作用是什么?
答：挤塑聚苯乙烯(XPS)保温板，以聚苯乙烯树脂为主要原料，经特殊工艺连续挤动身泡成型的硬质板材。具有共同圆满的闭孔蜂窝构造，有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、运用寿命长等优质性能的环保型资料。
挤塑聚苯乙烯保温板普遍运用于墙体保温、低温贮藏设备、泊车平台、建筑混凝土屋顶极构造屋顶等范畴装饰行业物美价廉的防潮资料。
挤塑板具有杰出耐久的特性：挤塑板的性能稳定、不易老化。可用30--50年，极端优良的抗湿性能，在高水蒸气压力的环境下，依然可以坚持低导热性能。挤塑板具有不相上下的隔热保温性能：挤塑板因具有闭孔性能构造，且其闭孔率达99%，所以它的保温性能好。
固然发泡聚氨酯为闭孔性构造，但其闭孔率小于挤塑板，仅为80%左右。挤塑板无论是隔热性能、吸水性能还是抗压强度等方面特性都优于其他保温资料，故在保温性能上也是其他保温资料所不能及的。
挤塑板具有意想不到的抗压强度：挤塑板的抗压强度可依据其不同的型号厚度到达150--500千帕以上，而其他资料的抗压强度仅为150--300千帕以上，能够明显看出其他资料的抗压强度，远远低于挤塑板的抗压强度。
挤塑板具有万无一失的吸水性能：用于路面及路基之下，有效防水浸透。特别在北方能减少冰霜及受冰霜影响的泥土结冻等状况的呈现，控制空中冻胀的状况，有效阻隔地气免于湿气毁坏等。
06 什么是长细比?
回转半径=√(惯性矩/面积)
长细比=计算长度/回转半径
答：构造的长细比λ=μl/i，i为回转半径长细比。概念能够简单的从计算公式能够看出来：长细比即构件计算长度与其相应回转半径的比值。
从这个公式中能够看出长细比的概念综合思索了构件的端部约束状况，构件自身的长度和构件的截面特性。长细比这个概念关于受压杆件稳定计算的影响是很明显的，由于长细比越大的构件越容易失稳。
能够看看关于轴压和压弯构件的计算公式，里面都有与长细比有关的参数。关于受拉构件标准也给出了长细比限制请求，这是为了保证构件在运输和装置状态下的刚度。对稳定请求越高的构件，标准给的稳定限值越小。
07 受弯工字梁的受压翼缘的屈曲，是沿着工字梁的弱轴方向屈曲，还是强轴方向屈曲?
答：当荷载不大时，梁根本上在其最大刚度平面内弯曲，但当荷载大到一定数值后，梁将同时产生较大的侧向弯曲和改变变形，最后很快的丧失继续承载的才能。此时梁的整体失稳必然是侧向弯扭弯曲。
处理办法大致有三种：
1)增加梁的侧向支撑点或减少侧向支撑点的间距。
2)调整梁的截面，增加梁侧向惯性矩Iy或单纯增加受压翼缘宽度(如吊车梁上翼缘)。
3)梁端支座对截面的约束，支座如能提供转动约束，梁的整体稳定性能将大大进步。
08 钢构造设计标准中为什么没有钢梁的受扭计算?
答：通常状况下，钢梁均为启齿截面(箱形截面除外)，其抗扭截面模量约比抗弯截面模量小一个数量级，也就是说其受扭才能约是受弯的1/10，这样假如应用钢梁来接受扭矩很不经济。于是，通常用结构保证其不受扭，故钢构造设计标准中没有钢梁的受扭计算。
09 无吊车采用砌体墙时的柱顶位移限值是h/100还是h/240?
答：轻钢规程的确曾经订正过此限值，主要是1/100的柱顶位移不能保证墙体不被拉裂。同时若墙体砌在刚架内部(如内隔墙)，我们计算柱顶位移时是没有思索墙体对刚架的嵌固作用的(夸大一点比喻为框剪构造)。
10 什么叫做最大刚度平面?
答：最大的刚度平面就是绕强轴转动平面，普通截面有两条轴，其中绕其中一条的转动惯性矩大，称为强轴，另一条就为弱轴。
11 采用直缝钢管替代无缝管，不知能不能用?
答：构造用钢管中理论上应该是一样，区别不是很大，直缝焊管不如无缝管规则，焊管的形心有可能不在中心，所以用作受压构件时特别要留意，焊管焊缝存在缺陷的机率相对较高，重要部位不可替代无缝管，无缝管受加工工艺的限制管壁厚不可能做的很薄(相同管径的无缝管均匀壁厚要比焊管厚)。
很多状况下无缝管资料运用效率不如焊管，特别是大直径管。无缝管与焊管最大的区别是用在压力气体或液体传输上(DN)。
12 剪切滞后和剪力滞后有什么区别吗?它们各自的偏重点是什么?
答：剪力滞后效应在构造工程中是一个普遍存在的力学现象，小至一个构件，大至一栋超高层建筑，都会有剪力滞后现象。
剪力滞后，有时也叫剪切滞后，从力学实质上说，是圣维南原理，详细表现是在某一部分范围内，剪力所能起的作用有限，所以正应力散布不平均，把这种正应力散布不平均的现象叫剪切滞后。
墙体上开洞构成的空腹筒体又称框筒，开洞以后，由于横梁变形使剪力传送存在滞后现象，使柱中正应力散布呈抛物线状，称为剪力滞后现象。
13 地脚螺栓锚固长度加长会对柱子的受力产生什么影响?
答：锚栓中的轴向拉应力散布是不平均的，成倒三角型散布，上部轴向拉应力最大，下部轴向拉应力为0。随着锚固深度的增加，应力逐步减小，最后到达25～30倍直径的时分减小为0。因而锚固长度再增加是没有什么用的。只需锚固长度满足上述请求，且端部设有弯钩或锚板，根底混凝土普通是不会被拉坏的。
14 应力幅原则和应力比原则的异同及其各自特性?
答：长期以来钢构造的疲倦设计不断按应力比原则来停止的.关于一定的荷载循环次数,构件的疲倦强度σmax和以应力比R为代表的应力循环特征亲密相关.对σmax引进平安系数,即可得到设计用的疲倦应力允许值〔σmax〕=f(R)。
把应力限制在〔σmax〕以内,这就是应力比原则。
自从焊接构造用于接受疲倦荷载以来,工程界从理论中逐步认识到和这类构造疲倦强度亲密相关的不是应力比R,而是应力幅Δσ.应力幅原则的计算公式是Δσ≤〔Δσ〕。
〔Δσ〕是允许应力幅,它随结构细节而不同,也随毁坏前循环次数变化。焊接构造疲倦计算宜以应力幅为原则,缘由在于构造内部的剩余应力。非焊接构件，关于R >=0的应力循环，应力幅原则完整适用，由于有剩余应力和无剩余应力的构件疲倦强度相差不大。关于R<0的应力循环，采用应力幅原则则偏于平安较多。
15 什么是热轧，什么是冷轧，有什么区别?
答：热扎是钢在1000度以上用轧辊压出, 通常板小到2MM厚,钢的高速加工时的变形热也抵不到钢的面积增大的散热, 即难保温度1000度以上来加工,只得牺牲热轧这一高效廉价的加工法, 在常温下轧钢, 即把热轧材再冷轧, 以满足市场对更薄厚度的请求。
当然冷轧又带来新的益处, 如加工硬化,使钢材强度进步, 但不宜焊, 至少焊处加工硬化被消弭, 高强度也无了, 回到其热轧材的强度了，冷弯型钢可用热扎材, 如钢管，也可用冷扎材，冷扎材还是热轧材,2MM厚是一个判据， 热轧材最薄2MM厚,冷扎材最厚3MM。
16 为什么梁应压弯构件停止平面外平面内稳定性计算,但当坡度较小时可仅计算平面内稳定性即可?
答：梁只要平面外失稳的方式。历来就没有梁平面内失稳这一说。对柱来说，在有轴力时，平面外战争面内的计算长度不同，才有平面内战争面外的失稳验算。对刚架梁来说，虽然称其为梁，其内力中几总有一局部是轴力，所以它的验算严厉来讲应该用柱的模型，即按压弯构件的平面内平面外都得算稳定。
但当屋面坡度较小时，轴力较小，可疏忽，故可用梁的模型，即不用计算平面内稳定。门规中的意义(P33, 第6.1.6-1条)是指在屋面坡度较小时，斜梁构件在平面内只需计算强度，但在平面外仍需算稳定。
17 为何次梁普通设计成与主梁铰接?
答：假如次梁与主梁刚接，主梁同一位置两侧都有同荷载的次梁还好,没有的话次梁端弯矩关于主梁来说平面外受扭,还要计算抗扭,牵扯到抗扭刚度,扇性惯性矩等。另外刚接要增加施工工作量,现场焊接工作量大大增加.得失相当,普通没必要次梁不作成刚接。
18 高强螺栓长度如何计算的?
答：高强螺栓螺杆长度=2个衔接端板厚度+一个螺帽厚度+2个垫圈厚度+3个丝口长度。
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部分屈曲后仍能继续承载的才能，主要发作在薄壁构件中，如冷弯薄壁型钢，在计算时运用有效宽度法思索屈曲后的承载力。
屈曲后承载力的大小主要取决于板件的宽厚比和板件边缘的约束条件，宽厚比越大，约束越好，屈曲后的承载力也就越高。在剖析办法上，目前国内外标准主要是运用有效宽度法。但是各国标准在计算有效宽度时所思索的影响要素有所不同。
20 什么是塑性算法?什么是思索屈曲后强度?
答：塑性算法是指在超静定构造中按料想的部位到达屈从强度而呈现塑性铰，进而到达塑性内力重散布的目的，且必需保证构造不构成可变或瞬变体系。思索屈曲后强度是指受弯构件的腹板丧失部分稳定后仍具有一定的承载力，并充沛应用其屈曲后强度的一种构件计算办法。
21 软钩吊车与硬钩有什么区别?
答：软钩吊车：是指经过钢绳、吊钩起吊重物。硬钩吊车：是指经过刚性体起吊重物,如夹钳、料耙。硬钩吊车工作频繁.运转速度高，小车附设的刚性悬臂构造使吊重不能自在摆动。
22 什么叫刚性系杆，什么叫柔性系杆?
答：刚性系杆即能够受压又能够受拉，普通采用双角钢和圆管，而柔性系杆只能受拉，普通采用单角钢或圆管。
23 长细比和挠度是什么关系呢?
答：
1)挠度是加载后构件的的变形量，也就是其位移值。
2)长细比用来表示轴心受力构件的刚度" 长细比应该是资料性质。任何构件都具备的性质，轴心受力构件的刚度，能够用长细比来权衡。
3)挠度和长细比是完整不同的概念。长细比是杆件计算长度与截面回转半径的比值。挠度是构件受力后某点的位移值。
24 请问地震等级那4个等级详细是怎样划分的?
答：抗震等级:一、二、三、四级。抗震设防烈度:6、7、8、9度。抗震设防类别:甲、乙、丙、丁四类。地震水准:常遇地震、偶遇地震、少遇地震、罕遇地震。
25 隅撑能否作为支撑吗?和其他支撑的区别?
答：
1)隅撑和支撑是两个构造概念。隅撑用来确保钢梁截面稳定，而支撑则是用来与钢架一同构成构造体系的稳定，并保证其变形及承载力满足请求。
2)隅撑能够作为钢梁受压翼缘平面外的支点。它是用来保证钢梁的整体稳定性的。
26 钢构造轴心受拉构件设计时须思索什么?
答：
1)在不产生疲倦的静力荷载作用下，剩余应力对拉杆的承载力没有影响。
2)拉杆截面假如有忽然变化，则应力在变化处的散布不再是平均的。
3)设计拉杆应该以屈从作为承载力的极限状态。
4)承载力极限状态要从毛截面和净截面两方面来思索。
5)要思索净截面的效率。
27 钢柱的弹簧刚度怎样计算?计算公式是什么?混凝土柱的弹簧刚度和混凝土柱上有圈梁时的弹簧刚度怎样计算?计算公式是什么?
答：弹簧刚度是思索将柱子按悬臂构件,在柱顶作用一单位力,计算出所惹起的侧移,此位移就是弹簧刚度,单位普通是KN/mm. 假如有圈梁的状况,在无圈梁约束的方向,弹簧刚度计算同悬臂构件,在另一个方向,由于柱顶有圈梁,所以计算公式中的EI为该方向一切柱的总和。
28 什么是蒙皮效应?
答：在垂直荷载作用下，坡顶门式刚架的运动趋向是屋脊向下、屋檐向外变形。屋面板将与支撑檩条一同以深梁的方式来抵御这一变形趋向。
这时，屋面板接受剪力，起深梁的腹板的作用。而边缘檩条接受轴力起深梁翼缘的作用。显然，屋面板的抗剪切才能要远远大于其抗弯曲才能。
所以，蒙皮效应指的是蒙皮板由于其抗剪切刚度关于使板平面内产生变形的荷载的抵御效应。关于坡顶门式刚架，抵御竖向荷载作用的蒙皮效应取决于屋面坡度，坡度越大蒙皮效应越显著;而抵御程度荷载作用的蒙皮效应则随着坡度的减小而增加。
构成整个构造蒙皮效应的是蒙皮单元。蒙皮单元由两榀刚架之间的蒙皮板、边缘构件和衔接件及中间构件组成。边缘构件是指两相邻的刚架梁和边檩条(屋脊和屋檐檩条)，中间构件是指中间部位檩条。蒙皮效应的主要性能指标是强度和刚度。
29 标准8.5.6上讲,关于吊车梁的横向加劲肋,这宜在肋下端起落弧,是何意义?
答：指加劲肋端部要连续施焊，如采取绕角焊、围焊等办法。避免在腹板上惹起疲倦裂痕。
30 箱型柱内隔板最后一道焊缝的焊接是如何停止操作的?
答：采用电渣焊焊接，质量很容易保证的!
31 悬臂梁与悬臂柱计算长度系数不同,如何解释?
答：悬臂梁计算长度系数1.0，悬臂柱计算长度系数2.0。柱子是压弯构件，或者痛快就是受压，要思索稳定系数，所以取2。梁受弯，应该是这个区别吧。
32 挠度在设计时不契合标准，用起拱来保证可不能够这样做?
答：
1)构造对挠度停止控制，是按正常运用极限状态停止设计。关于钢构造来说，挠渡过大容易影响屋面排水、给人形成恐惧感，关于混凝土构造来说挠渡过大，会形成耐久性的部分毁坏(包括混凝土裂痕)。我以为，因建筑构造挠渡过大形成的以上毁坏，都能经过起拱来处理。
2)有些构造起拱很容易，比方双坡门式刚架梁，假如绝对挠度超限，能够在制造经过加大屋面坡度来调整。有些构造起拱不太容易，比方关于大跨度梁，假如相对挠度超限，则每段梁都要起拱，由于起拱梁拼接后为折线，而挠度变形为曲线，两线很难重合，会形成屋面不平。关于框架平梁则更难起拱了，总不能把平梁做成弧行的。
3)假设你准备用起拱的方式，来降低由挠度控制的构造的用钢量，挠度控制规则要降低，这时必需控制活载作用下的挠度，恒载产生的挠度用起拱来保证。
33 什么是钢构造柱的中心座浆垫板法?
答：钢构造柱装置的中心座浆垫板法，省工省时，施工精度可控制在2mm以内，综合效益可进步20%以上。
施工步骤如下：
1)按施工图停止钢柱根底施工(与通常施工办法一样)，根底上面比钢柱底面装置标上下30～50mm，以备放置中心座浆垫板。
2)依据钢柱自重Q、螺栓预紧力F、根底混凝土承压强度P，计算出最小承压面积Amin。
3)用厚度为10、12mm的钢板制造成方形或圆形的中心座浆垫板，其面积不宜小于最小承压面积Amin的2倍。
4)在已竣工的根底上座浆并放置中心座浆垫板。施工时需用程度尺、程度仪等工具停止准确丈量，保证中心垫板程度度，保证垫板中心与装置轴线分歧，保证垫板上面标高与钢柱底面装置标高分歧。
5)待座浆层混凝土强度到达设计强度的75%以上时，停止钢柱的吊装。钢柱的吊装可直接停止，只需经过调整地脚螺栓即可停止找平找正。
6)停止二次灌浆，采用无收缩混凝土或微收缩混凝土。停止二次灌浆。
34 轴心受压构件弯曲屈曲采用小挠度和大挠度理论，小挠度和小变形理论有什么区别?
答：小变形理论是说构造变形后的几何尺寸的变化能够不思索，内力计算时仍按变形前的尺寸!这里的变形包括一切的变形：拉、压、弯、剪、扭及其组合。小挠度理论以为位移是很小的，属于几何线性问题，能够用一个挠度曲线方程去近似，从而树立能量，推导出稳定系数，变形曲率可近似用y”=1/ρ替代!
用Y”来替代曲率，是用来剖析弹性杆的小挠度理论。在带弹簧的刚性杆里，就不是这样了。还有，用大挠度理论剖析，并不代表屈曲后，荷载还能增加，比方说圆柱壳受压，屈曲后只能在更低的荷载下坚持稳定。简单的说，小挠度理论只能得到临界荷载，不能判别临界荷载时或者屈曲后的稳定。大挠度理论能够解出屈曲后性能。
35 什么是二阶弯矩，二阶弹塑性剖析?
答：对很多构造，常以未变形的构造作为计算图形停止剖析，所得结果足够准确。此时，所得的变形与荷载间呈线性关系，这种剖析办法称为几何线性剖析，也称为一阶(First Order)剖析。
而对有些构造，则必需以变形后的构造作为计算根据来停止内力剖析，否则所得结果误差就较大。这时，所得的变形与荷载间的关系呈非线性剖析。这种剖析办法称为几何非线性剖析，也称为二阶(Second Order)剖析。以变形后的构造作为计算根据，并且思索资料的弹塑性(资料非线性)来停止构造剖析，就是二阶弹塑性剖析。
36 什么是“包兴格效应”，它对钢构造设计的影响大吗?
答：包新格效应就是在资料到达塑性变形后,歇载后留下的不可恢复的变形,这种变形是塑性变形,这种变形对构造能否有影响当然是可想而只的。
37 什么是钢材的层层状撕裂?
答：钢板的层状撕裂普通在板厚方向有较大拉应力时发作.在焊接节点中,焊缝冷却时,会产生收缩变形。假如很薄或没有对变形的约束,钢板会发作变形从而释放了应力。
但假如钢板很厚或有加劲肋,相邻板件的约束,钢板遭到约束不能自在变形,会在垂直于板面方向上产生很大的应力。在约束很强的区域,由于焊缝收缩惹起的部分应力可能数倍于资料的屈从极限,致使钢板产生层状撕裂。
38 钢材或钢构造的脆性断裂是在什么状况下发作的?
答：钢材或钢构造的脆性断裂是指应力低于钢材抗拉强度或屈从强度状况下发作忽然断裂的毁坏。钢构造特别是焊接构造,由于钢材、加工制造、焊接等质量和结构上的缘由,常常存在相似于裂纹性的缺陷。
脆性断裂大多是因这些缺陷开展致使裂纹失稳扩展而发作的，当裂纹迟缓扩展到一定水平后, 断裂即以极高速度扩展,脆断前无任何预兆而忽然发作,毁坏。
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