1、1、 优化设计并非是把别人的设计拿过来,按照原设计思路死扣用钢量(俗称“蚊子腿上剔精肉”),因为这样通常大幅度降低了原设计的安全度,“荷载优化”是选取适当的荷载,应当兼顾业主对结构小幅改动的可能性,比如吊挂灯具、功能分区重新布局。把恒载取得很小,用钢量没有减小太多,功能限制则限制太死。优化首先考虑变化方案,简化结构传力模式和传力途径,做到大处节省,具体到杆件节点则要放宽。如果原结构各部件安全储备相差严重时,可以选择一个合适的安全储备标准来调整各构件型号,该加大的加大,该减小的减小。结构安全是整体安全,个别杆件强大没啥用。2、 建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)5.0.6
2、条:检测单位鉴定达不到要求时,经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。一级建造师项目管理中讲:检测单位鉴定达不到要求时,经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。对未达要求的行为承担 “违约责任”。3、 网架焊接球如果采用压制钢板制作,钢板厚度公差接近2.5mm, 强规规定偏差不大于 13%和 1.5mm。怎么办呢?制作时可以把钢板加厚 1mm 就可以避质检找麻烦了。4、 设置 20 吨以上的吊车的厂房在国内不允许按门式刚架规程设计,主要在于国内吊车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规,使水平力增加 45 倍,导致厂房剧烈晃动,没法正常使用。总之,任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现,
3、要求符合国情(或者“公司加工实力”)。比如对 20 吨驾操吊车的门架按美国规范控制柱头位移为 H/240(国内 H/400),晃动得没人愿意驾操,省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。5、 什么样的维护系统需要考虑阵风系数?(1 )、对脆性材料。如玻璃幕墙,必须采用阵风系数。(2)、对阵风作用下,对荷载临时提高能够承受的钢材等,不需要考虑阵风系数。(3)、不该考虑阵风系数的维护系统考虑了阵风系数,安全度比主结构高出一倍,不利于主体安全。6、 挠度有三种:( 1)、与安全有关的控制标准。(2)、反映安装质量的控制标准。(3 )、外形美观的控制标准。比如,单层网壳仅仅计算稳
4、定性缺陷考虑1/300,挠度大了影响结构安全。但对双层网壳仅是对施工质量的控制。7、 网架规程中:“温度应力计算”仅限于四边支撑网架。8、 生物界的工程原则就是我们追求的工程设计原则:(1 )、节省。用最少消耗达到最大效果。(2)、安全。做可以超载性生物体(建筑物),即使部分损坏也不危及整体生存。(3)、简单快捷。9、 网架、网壳计算风载不大时,永久荷载占总荷载 50以内时,不需要按“1.35*恒载 ”考虑。10、 网架活载取值不要小于 0.5KN/M2.。11、 如果附加荷载超过 25Kg/M2,应当考虑檩条上是否有集中荷载按集中荷载计算。12、 中国的荷载规范对风载的规定和美国规范比较:美
5、国规范,向上的风吸力大些,两端水平风力大,中间风力小。门式钢架规程侧移近似计算方法只适合初步估算,正式的侧移计算应用弹性整体计算方法。13、 门式钢架风载取值,对风载全国民用建筑工程设计技术措施规定:L/H4时应该用 荷载规程 ;L/H4 时应该按门式钢架规程。14、 开敞式:指的是开口面积80的墙面面积。部分封闭式:A、开口集中在一墙面上。B、该墙面洞口面积大于其他墙面洞口面积之和。C、开口面大于本墙面5。 D、不均匀的大开口,内部风压加大为+0.6、-0.3(不再是0.2)。15、 “端区宽度”100”时,计算墙面风压应该按门规规定的再加 10。17、 迎风面墙体门窗突然打开情况下的“刚性
6、模型”“气弹性模型” 风洞实验表明:屋面内表面风压为平均风压的 5 倍,位移为平均的 510 倍。所以不稀奇某外资公司好几座还来不及装门窗的厂房屋面板放了风筝。18、 风振系数:(1)、H/B1.5 的高层房屋需要考虑风振系数(有计算方法)。(2)、 T0.25S 的大跨度屋盖结构(没有计算方法)。(3 )、比较柔性的看台挑棚结构,最大风振系数 1.9。(4)、一般大跨度网架网壳或者钢结构,最大风振系数取1.5。不是 “阵风系数”啊,伙计。19、 屋面雪载和地面雪载不同:(1 )、屋面雪容重比地面大。因为雪融后被吸收入积雪海绵体再重新冻结。(2)、屋面积雪通常比地面雪薄。因为屋面积雪被风吹走一
7、部分。荷载规范规定:积雪分布系数 ,其中:Sk 为屋面雪压;S0 为地面雪压。20、 采暖系数:中国规范不区分采暖分区与非采暖分区;美国规范区分,非采暖分区雪载加大为 1.2 倍。用美国软件计算是不是要小心些呢!21、 ASTM A653 Grade33(37,40,50)相当于中国的Q235(Q255/Q275/Q340),多用来做彩板和薄壁型钢系列,CFS 计算时对照着看吧。1KSI=69N/mm2 是个不小的单位。22、 冷弯薄壁型钢的弯曲半径可以按 Rmaxmin(2t,2.38mm)计算。所以,当 t18m 时,风载体形系数须按荷载规范取值,构造措施可以按门式刚架轻型房屋钢结构技术规
8、程(CECS 102:2002)规定采用。对柱脚铰接,L/H2.3 以及柱脚刚接, L/H3.0 时按门刚规程 风载取值,如果按荷载规范取值,结构偏于安全。27、 门式刚架的抗震设计原则:(1 )、采用底部剪力法。因为门架属于低矮型剪切变形为主,质量刚度分布均匀,两个振型周期相差太大,以第一振型为主,所以采用底部剪力法计算。(2)、7 度及其以下不需要地震计算(8 度及其以上才计算地震)。但不是说就可以不采取抗震措施。(3)、门架抗震措施主要是加强节点:A、构件之间尽量采用螺栓连接;B、梁柱节点,在梁下翼加掖板;C、梁柱连接点处宽厚比适当减小;D、柱间支撑与构件连接处节点按 1.2 倍杆件承载
9、力设计; E、柱间支撑和柱连接处的柱脚锚栓要做抗拔验算,并防止锚栓抗剪,设置抗剪键。28、 砌体维护部分和钢柱的连接需要有一定柔性,需要一个适当的间隙,间隙应大于侧移值。29、 降雪频繁的地区不适合采用采光板。30、 屋面板材料和涂层:热镀锌基板牌号宜用 StE280-2Z 和 StE345-2Z。涂层:(1)、不锈钢板、铝镁合金板宜用于高层建筑。( 2)、镀铝锌原色板、镀层165g/ m2 宜用于使用年限较久的建筑。( 3)、镀锌板镀层 275g/ m2,宜用于较高建筑。(4)、镀锌板镀层 180g/ m2,宜用非重要建筑。(5 )、彩色涂层板,涂层采用聚偏氯乙烯,宜用于较高建筑。(6)、涂
10、层采用硅改性钢板或者高耐用性聚酯,用于一般建筑。31、 一般端板的厚度不小于“理论计算” 所得的连接螺栓直径的 1.0 倍,且不小于 16 厚。特别是承压性高强螺栓。并不是“厚度不小于螺栓直径 ”啊!32、 柱底板厚度除计算满足外,还要不小于 16 厚,不小于柱翼缘厚度的1.5 倍。另外,跨度(单跨)大于 30 米时,锚栓不得小于 M30。33、 门式刚架的阻尼比可取 0.05,多层钢结构则根据具体情况。34、 焊接栓钉(剪力钉)是,应该用耐热稳弧焊接磁环;当采用弯起钢筋时,一般采用 Q235 钢,采用槽钢时,一般采用 4槽钢。35、 组合梁:不许直接承受动力荷载。计算内力用弹性方法,截面强度
11、和连接件强度按塑性方法计算。挠度裂缝按弹性方法。施工阶段需要验算强度、稳定性、挠度。混凝土强度增强到 75以前,施工活荷载可以取 1.0,当下部设置支撑时(而且支撑距离3m),可以不验算。be=b0+min(6he1, )+min(6he2, ),其中 he1 和 he2 指“板总厚度压型钢板波高”。36、 对于仅承受静荷载且集中力不大,跨度20 米的等截面组合梁,可以采用部分抗剪连接组合梁。按弹性方法计算组合梁内力时,考虑塑性发展的内力调整系数15。37、 组合梁负弯矩段,下翼缘受压,次梁可以为侧向支撑点,如果次梁和主梁高差太大时,采用隅撑支撑下翼缘,支撑点间距16Bs(梁受压翼缘的宽度)。
12、宽厚比: 9(Q235)和 7.4(Q345)。38、 组合梁的挠度限制:施工阶段L/200 。使用阶段:(1)、L7M 时,挠度min(200,L/250);(2)、7M9M 时,挠度min(300,L/400);门式刚架问答一 2009-06-08 22:141、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/(x*Wx)+My/(y*Wy)f其中 W 为截面抵抗矩根据截面抵抗矩可手工算大致截面2、就是 H 型钢平接是怎样规定的?答:想怎么接就怎么接, 呵呵 . 主要考虑的是弯矩和/ 或剪力的传递. 另外, 在动力荷载多得地方, 设计焊接节点要尤其小心
13、平接:.3、 “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,多用于承受动载荷的位置。为避免焊缝的疲劳裂纹而采取的一种传力方式。有要求磨光顶紧不焊的,也有要求焊的。看具体图纸要求。接触面要求光洁度不小于 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,一般用在有一定水平位移、简支的节点,而且这种节点都应该有其它的连接方式(比如翼缘顶紧,腹板就有可能用栓接) 。一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接,要焊接的话,刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入,焊缝质量会很差,焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的。顶紧与焊接是相互矛盾的,所以上面说顶紧部位再焊接
14、都不准确,不过也有一种情况有可能出现顶紧焊接,就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够,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由度,这种焊缝是一种安装焊缝,也不可能满焊,更不可能用做主要受力焊缝。4、钢结构设计时,挠度超出限值,会后什么后果?答:影响正常使用或外观的变形;影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝) ;影响正常使用的振动; 影响正常使用的其它特定状态。5、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,经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材。具有独特完美的闭孔蜂窝结构,有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、使
15、用寿命长等优质性能的环保型材料。挤塑聚苯乙烯保温板广泛使用于墙体保温、低温储藏设施、泊车平台、建筑混凝土屋顶极结构屋顶等领域装饰行业物美价廉的防潮材料。挤塑板具有卓越持久的特性:挤塑板的性能稳定、不易老化。可用 30-50 年,极其优异的抗湿性能,在高水蒸气压力的环境下,仍然能够保持低导热性能。挤塑板具有无与伦比的隔热保温性能:挤塑板因具有闭孔性能结构,且其闭孔率达99,所以它的保温性能好。虽然发泡聚氨酯为闭孔性结构,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点都优于其他保温材料,故在保温性能上也是其他保温材料所不能及的。挤塑板具有意想不到的抗压强
16、度:挤塑板的抗压强度可根据其不同的型号厚度达到 150-500 千帕以上,而其他材料的抗压强度仅为 150-300 千帕以上,可以明显看出其他材料的抗压强度,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,有效防水渗透。尤其在北方能减少冰霜及受冰霜影响的泥土结冻等情况的出现,控制地面冻胀的情况,有效阻隔地气免于湿气破坏等。6、什么是长细比? 回转半径:根号下(惯性矩 /面积) 长细比= 计算长度/回转半径答:结构的长细比 l/i,i 为回转半径长细比。概念可以简单的从计算公式可以看出来:长细比即构件计算长度与其相应回转半径的比值。从这个公式中可以看出长细比的概念综合
17、考虑了构件的端部约束情况,构件本身的长度和构件的截面特性。长细比这个概念对于受压杆件稳定计算的影响是很明显的,因为长细比越大的构件越容易失稳。可以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。对于受拉构件规范也给出了长细比限制要求,这是为了保证构件在运输和安装状态下的刚度。 对稳定要求越高的构件,规范给的稳定限值越小。7、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,梁基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扭转变形,最后很快的丧失继续承载的能力。此时梁的整体失稳必然是侧向弯扭弯曲。解决方法
18、大致有三种:1、增加梁的侧向支撑点或缩小侧向支撑点的间距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提高。8、钢结构设计规范中为什么没有钢梁的受扭计算?答:通常情况下,钢梁均为开口截面(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,也就是说其受扭能力约是受弯的 1/10,这样如果利用钢梁来承受扭矩很不经济。于是,通常用构造保证其不受扭,故钢结构设计规范中没有钢梁的受扭计算。9、无吊车采用砌体墙时的柱顶位移限值是 h /100 还是 h /240?答:轻钢规程确实已经勘误过
19、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考虑墙体对刚架的嵌固作用的(夸张一点比喻为框剪结构) 。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,一般截面有两条轴,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、采用直缝钢管代替无缝管,不知能不能用?答:结构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尤其要注意,焊管焊缝存在缺陷的机率相对较高,重要部位不可代替无缝管,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
20、无缝管平均壁厚要比焊管厚) ,很多情况下无缝管材料使用效率不如焊管,尤其是大直径管。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?它们各自的侧重点是什么?答:剪力滞后效应在结构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,从力学本质上说,是圣维南原理,具体表现是在某一局部范围内,剪力所能起的作用有限,所以正应力分布不均匀,把这种正应力分布不均匀的现象叫剪切滞后。墙体上开洞形成的空腹筒体又称框筒,开洞以后,由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象,使柱中正应力分布呈抛物线状,称为剪力
21、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分布是不均匀的,成倒三角型分布,上部轴向拉应力最大,下部轴向拉应力为。随着锚固深度的增加,应力逐渐减小,最后达到 2530 倍直径的时候减小为 0。 因此锚固长度再增加是没有什么用的。只要锚固长度满足上述要求,且端部设有弯钩或锚板,基础混凝土一般是不会被拉坏的。14、应力幅准则和应力比准则的异同及其各自特点?答:长期以来钢结构的疲劳设计一直按应力比准则来进行的.对于一定的荷载循环次数,构件的疲劳强度 max和以应力比 R 为代表的应力循环特征密切相关. 对 max引进安全系数,即可得到设计用的疲劳应力容许值m
22、ax =f(R)把应力限制在max以内 ,这就是应力比准则.自从焊接结构用于承受疲劳荷载以来,工程界从实践中逐渐认识到和这类结构疲劳强度密切相关的不是应力比 R,而是应力幅 .应力幅准则的计算公式是 是容许应力幅,它随构造细节而不同, 也随破坏前循环次数变化.焊接结构疲劳计算宜以应力幅为准则,原因在于结构内部的残余应力. 非焊接构件.对于 R =0 的应力循环, 应力幅准则完全适用,因为有残余应力和无残余应力的构件疲劳强度相差不大.对于 R 中条纹说明里有详细的解说, 其规定中间横向加劲肋的下端宜在距受拉翼缘50100mm 处断开,与其腹板的连接焊缝不宜在肋下端起落弧.主要还是考虑了吊车梁的受
23、力特性.吊车梁的疲劳破坏一般是从受拉区开裂开始. 腹板的连接焊缝在肋下端采用饶角焊或围焊或回焊等其他方式可减少由于焊接在腹板上引起疲劳裂纹.规定中间横向加劲肋的下端宜在距受拉翼缘 50100mm 处断开, 主要也是考虑吊车梁的疲劳破坏避免过多的焊缝相交产生应力集中,在下翼缘与腹板的连接处, 加劲肋还要切角. 比较准确。可减少由于焊接在腹板上引起疲劳裂纹。主要也是考虑吊车梁的疲劳破坏。 55、通常腹板在受压时会发生失稳可以理解,在剪力作用下为什么失稳?答:虽然剪力在刚构件中不属于主要应力,但 H 型钢属于薄壁型钢,由于腹板较为薄弱,因此在薄弱地带也有可能发生”失稳“现象,准确的说是局部失稳问题,
24、局部达到屈服。取单元体进行研究,若只受剪应力,则主拉应力、主压应力与水平方向成 45角,正是这个主压应力使得腹板被”压“失稳。一句话,失稳总是由于受压引起的。56、吊车梁所承受的荷载?答:吊车在吊车梁上运动产生三个方向的动力荷载:竖向荷载、横向水平荷载和沿吊车梁纵向的水平荷载。纵向水平荷载是指吊车刹车力,其沿轨道方向由吊车梁传给柱间支撑,计算吊车梁截面时不予考虑。横向水平荷载应等分于桥架的两端,分别由轨道上的车轮平均传至轨道,其方向与轨道垂直,并考虑正反两个方向的刹车情况。对于悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受,可不计算。手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。计算重级工作制吊车梁及其制动结构的强
25、度、稳定性以及连接(吊车梁、制动结构、柱相互间的连接)的强度时,由于轨道不可能绝对平行、轨道磨损及大车运行时本身可能倾斜等原因,在轨道上产生卡轨力,因此钢结构设计规范规定应考虑吊车摆动引起的横向水平力,此水平力不与小车横行引起的水平荷载同时考虑。吊车梁应该能够承受吊车在使用中产生的荷载。竖向荷载在吊车梁垂直方向产生弯矩和剪力,水平荷载在吊车梁上翼缘平面产生水平方向的弯矩和剪力。吊车梁一般设计成简支梁,设计成连续梁固然可节省材料,但连续梁对支座沉降比较敏感,因此对基础要求较高。57、疲劳破损时,讲到疲劳断面时, “当构件应力较小时,扩展区所占的范围较大,而当构件应力很大时,扩展区就较小。 ”怎样
26、理解,为什么应力大的时候反而扩展区会小呢?答:对于同一个构件,疲劳裂纹扩展区越大,则断裂区越小;反之,则断裂区越大。金属的疲劳可以划分为三个阶段,疲劳裂纹形成,疲劳裂纹扩展和疲劳断裂。疲劳裂纹形成时,构件不会发生断裂,因为构件还有“剩余面积”可以承受作用力,随着裂纹的扩展,剩余面积越来越小,所能承受的力也越来越小,直到不能承受外力时,出现断裂,此时的剩余面积就是断裂区。因此,循环应力越小,断裂时的剩余面积也就越小,即断裂区越小;反之,则越大。58、高层民用建筑钢结构规范上有一条是对于大震作用下层间侧移延性比的规定,什么是结构层间侧移延性比?答:层间侧移延性比是指结构层间最大侧移与其弹性侧移之比
27、,其值不得超过以下限值:1、全钢结构:框架体系 3.5 ,框架偏心支撑 3.0,框架中心支撑 2.5;2、钢骨结构:型钢混凝土框架 2.5,钢混凝土混合 2.0。59、何为钢结构的延性?答:结构、构件或截面的延性是指从屈服开始至达到最大承载力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形能力,也就是说,延性是反映结构、构件或截面的后期变形能力。延性差的结构、构件或截面,其后期变形能力小,在达到其最大承载力后会突然发生脆性破坏,这是要避免的。因此,在工程结构设计中,不仅要满足承载力要求,还要满足一定的延性要求,其目的在于:(1)有利于吸收和耗散地震能量,满足抗震设计方面的要求。对于有抗震设防的结构,
28、抗震性能主要取决于结构所能吸收的地震能量,它等于结构承载力和变形能力的乘积,就是说,结构的耐震能力是由承载力和变形能力两者共同决定的。因此,在抗震设计中,应考虑和利用结构的变形能力(延性)以及耗散地震能量的能力。(2)防止脆性破坏。 (3 )在超静定结构中,能更好的适应地基不均匀沉降以及温度变化等特殊情况。 (4)使超静定结构能够充分的进行内力重分布,便于施工,节约钢材。60、 1、工字型截面梁在竖向力作用下产生弯矩,弯矩作用下梁上(中和轴以外)任一点会产生水平剪力,水平剪力会产生剪应力 1。2、工字型截面梁在竖向力作用下,梁腹板会产生竖向剪应力 2 ;问 1、梁腹板任一点的剪力是 1与 2的
29、矢量和吗?2、为什么在一般计算剪应力的时候只按竖向剪应力 2来验算抗剪强度?答:腹扳就是仅有 2。1是翼缘水平剪应力。工字形的梁腹扳是主要承受剪力的部位。而且,也只有 2存在于腹扳之中。中和轴以外产的扭矩而形成的剪力,是要验算抗扭的。对于双轴对称截面,按剪力流理论,截面任一出的剪应力为 =VS/It,翼缘中剪应力的合力互相抵消,所以腹板中剪应力的合力就是整个截面的剪应力合力。所以一般计算剪应力的时候只按竖向剪应力 2来验算抗剪强度 61、制作地脚螺栓的圆钢长度不够,是否可以采取焊接措施?答:地脚螺栓与预埋板之间采用坡口塞焊缝,在工程中经常用到,普遍的看法是可以的。但地脚螺栓不够长,要焊接加长是
30、不可以的,因为通常地脚螺栓钢材的可焊接性能较差,焊接后产生很大残余应力和焊缝缺陷,受拉时容易在焊缝处发生脆断,很危险。实验表明,有些就是在焊缝处发生断裂,从而导致断裂后的上段被拉出,起不到锚固作用。62、强度应力与稳定应力之间的区别?答:1、我们通常所说的应力主要是指强度方面,它包括正应力、剪应力它是针对一个构件的某个截面、某个点。稳定是针对整个构件以及整个体系。对于受弯简直梁一个构件来说,当截面的受压翼缘的最大正应力 x大于它的临界应力 cr时,梁就会发生侧向弯曲和扭转,并丧失继续承载的能力,2、强度计算采用净截面,因为应力跟截面有关,而稳定计算针对整个构件,因此局部的削弱可忽略,所以用毛截
31、面。3、稳定一般有个临界点,过了这个临界点,构件(体系)就从一个稳定状态变化到一个不稳定状态。这个临界点对应一个临界弯距(临界应力)简直受弯梁整体稳定系数 b就是根据这个临界应力推导而来的。整体稳定计算公式的真正意义应该这样看x=Mx/Wxsigma1”是不对的;4、所以说:应变片所测的永远是正应力,无论是在什么状态下。当然在失稳状态下,应力比较复杂(比如三向应力,因为此时,存在弯扭) 。63、为什么有的地方审图要求钢屋盖必须要在山墙设一道钢梁,而不能直接用山墙承重?答:应该设置,依据见建筑抗震设计规范 P98 9.1.1-7 条 ,“ 厂房的同一结构单元内,不应采用不同的结构型式;厂房端部应
32、设屋架,不应采用山墙承重;厂房单元内不应采用横墙与排架混合承重”,不同的形式的结构,振动特性不同,材料强度不同,侧移刚度不同。在地震作用下,往往由于荷载,位移,强度的不均衡,而造成结构破坏。山墙承重和中间横墙承重的单层混凝土柱厂房和端砖壁承重的天窗架,在唐山地震中均有较重破坏,为此,厂房的一个结构单元内,不宜采用不同的结构型式64、构件的承载力与构件截面承载力的区别?答:在混凝土结构设计中,我们一般会选取构件中最薄弱的截面作为控制截面,此时构件的承载力与截面承载力的关系就象木桶与木板的关系:构件的承载力取决于构件中最薄弱截面的承载力。钢结构设计中,同样要选取控制截面但是钢结构设计中还要考虑非常
33、重要的一个方面,就是结构的稳定问题。因此,此时构件的承载力并不完全取决于最薄弱截面的承载力,还要受制于构件的稳定条件。同样,在钢砼组合结构中,也要考虑到钢与混凝土连接的问题,此时构件承载力也不完全取决于薄弱截面的承载。65、埋入地下的柱脚是否要喷漆?答:埋入地下的柱脚不用喷油漆,钢柱的喷漆,主要的目的是保护钢柱,避免生锈.而混凝土对钢柱的保护作用远远大于油漆;且采用插入式基础连接是为了刚性连接,做了油漆就不能保证钢板与混凝土的粘接性。66、什么是塑性铰?答:塑性铰就是认为一个结构构件在受力时出现某一点相对面的纤维屈服但未破坏,则认为此点为一塑性铰, 这样一个构件就变成了两个构件加一个塑性铰,
34、塑性铰两边的构件都能做微转动。就减少了一个约束。计算时内力也发生了变化,当截面达到塑性流动阶段时,在极限弯矩值保持不变的情况下,两个无限靠近的相邻截面可以产生有限的相对转角,这种情况与带铰的截面相似。因此,当截面弯矩达到极限弯矩时,这种截面称为塑性铰。塑性铰与普通铰的相同之处是铰两边的截面可以产生有限的相对转角。塑性铰与普通铰的两个重要区别为:1)普通铰不能承受弯矩,而塑性铰能承受极限弯矩;2 )普通铰是双向铰,即可以围绕普通铰的两个方向产生自由转动,而塑性铰是单向的。67、挠度与位移是否是同一概念?答:1。位移是将整个构件当成一个有质量的质点来研究,然后研究这个质点在空间是怎么运动的。2。变
35、形是对这个构件的各个截面进行研究,如果这个截面上的点发生了位移,我们就说它发生了变形。3。挠度是描述弯曲变形时而引入的一个物理量。68、钢结构规范中角焊缝的抗剪强度“ 比如(Q345:200 ) ”高于对接焊缝抗剪强度“(Q345:t16:f180) ”,为什么?答:焊缝金属本身的强度较高,这是大量试验的结果,有资料说,焊接相当于电炉炼钢,质量好,所以强度高。角焊缝抗抗剪强度是试验得来的,反映焊缝金属本身的强度。而对接焊缝(一、二级)的强度实际上是母材强度,试验时是母材破坏,焊缝并不坏。角焊缝的抗剪强度大于对接焊缝的抗剪强度也是有理由的。对于对接焊缝,我们认为它完全等效于母材。这是偏于安全的。
36、因为对接焊缝通常用在重要构件的制作上。角焊缝的强度是理论结合试验的经验性公式。而且实际上焊缝的强度是要高于母材的。所以角焊缝的强度要大69、结构振型的意思是什么?答:振型是指体系的一种固有的特性。它与固有频率相对应,即为对应固有频率体系自身振动的形态。每一阶固有频率都对应一种振型。实际结构的振动形态并不是一个规则的形状,而是各阶振型相叠加的结果。工程中常见的前三种振型:第一振型来的时候,在相同的时间里, 房子晃的次数少,但幅度大;第二振型来的时候, 在相同的时间里,房子晃的较快,幅度略小。 第三振型来的时候 ,比第二振型又表现的晃动快一些。自第一振型到第三振型,其地震周期由大到小。(1、结构自
37、振频率数结构自由度数量;2. 每一个结构自振频率对应一个结构振型; 3. 第一自振频率叫基频,对应第一振型; 4. 结构每一振型表示结构各质点的一种运动特性:各质点之间的位移和速度保持固定比值;5. 要使结构按某一振型振动,条件是:各质点之间的初位移和初速度的比值应具有该振型的比值关系;6. 根据多质点体系自由振动运动微分方程的通解,在一般初始条件下,结构的振动是由各主振型的简谐振动叠加而成的复合振动;7. 因为振型越高,阻尼作用造成的衰减越快,所以高振型只在振动初始才比较明显,以后则逐渐衰减,因此,建筑抗振设计中仅考虑较低的几个振型;)手里拿一根细长竹竿,慢悠悠来回摆动,竹竿形状呈现为第一振
38、型;如果你稍加大摆动频率,竹竿形状将呈现第二振型;如果你再加大摆动频率,竹竿形状将呈现第三、第四振型;从而形象地可知:第一振型很容易出现,高频率振型你要很费力(即输入更多能量)才能使其出现;能量输入供应次序优先给底频率振型;从而你也就可以理解为什么结构抗震分析只取前几个振型就能满足要求。70、何为强柱弱梁?答:强柱弱梁是要使塑性铰首先在梁中出现,而不要在柱中出现。如果塑性铰在柱中出现, ,结构并未变成几何可变体系,只是失去了继续承受水平荷载的能力。1.强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固,这些都是为了实现延性框架;2. 柱子是压弯构件,轴力又很大,所以柱子的延性很小,框架的延性主要还是由梁来提供的
39、,而梁的塑性铰一般是出现在端部,这样梁的延性又归结为梁端截面的名义受压区高度;3.强剪弱弯也是为了实现延性框架,因为剪切破坏是脆性破坏,弯曲破坏是延性破坏。为了实现强剪弱弯,采取的措施是梁端柱端的设计剪力是根据梁柱端的抗弯承载力来确定,保证弯曲破坏先于剪切破坏。虽然设计的目的是为了强柱弱梁,但是实际结构柱子不可避免会出现塑性铰,柱子也要需要一定的延性。对于柱子承受压、弯、剪的共同作用,既要防止剪切破坏还要防止小偏压破坏,这样就通过控制剪跨比来防止剪切破坏,控制轴压比防止小偏压破坏。总之,上述几点的最终目的是要实现结构的延性。71、什么是结构的模态分析?答:模态是振动系统的一种固有振动特性,模态
40、一般包含频率、振型、阻尼.。 然而,为了便于对模态进行称呼,就以模态频率的大小进行排队,这种排队的顺序往往就是所谓的“阶”。振动系统各阶模态的分析研究。这种振动系统是指多自由度系统、连续弹性体振动系统或复杂结构物。对应于无阻尼系统各阶主振动(固有振动) ,各点位移具有某种驻定形态,这些点同相或反相也通过平衡位置,又同相或反相地到达极端位置,构成实模态。振动系统最低阶固有频率的模态称基本模态。模态分析可解决线性系统的如下问题:对系统各阶模态进行响应分析,叠加各响应波形可求得系统各点的总响应;求出各阶模态的最大响应值,再作适当组合,可求得系统某点的最大响应值;在激励频率已知的受迫振动中,分析系统能
41、否发生共振;表示系统的动态特性,指导人们调整系统的某些参数(如质量、阻尼率、刚度等 ) ,使动态特性达到最优,或使系统的响应控制在所需范围内。模态分析在工程中应用甚广,例如:对航天器进行模态分析,以显示其在发射过程和空中飞行环境中的响应,从而判断它是否会损坏。对悬索桥进行模态分析,可知它在风激励下是否会发生共振,经计算响应后还可预估寿命。对发动机外壳进行模态分析,有助于研究振动产生噪声的成分和提供噪声的比重。对滚珠轴承进行模态分析,有助于识别故障及发生振动和噪声的原因。一些大阻尼、非比例阻尼的复杂结构物(如高阻尼复合材料结构物) ,系统的响应不能按主模态分解,系统各点即不同相也不反相,振动无驻
42、定形态,节点位置不固定,模态矢量不是实数而是复数。对具有上述特征的振动系统,不能用实模态理论及其分析方法而须用复模态理论及其分析方法研究系统的响应问题。72、什么叫周期?答:事物在运动变化的发展过程中某些事物多次重复出现, 其连续两次重复出现的时间叫做周期。自振周期:结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间。基本周期:结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。通常需要考虑两个主轴方向和扭转方向的基本周期。设计特征周期;抗震设计用的地震影响系数曲线的下降段起始点所对应的周期值,与地震震级,震中距和场地类别等因素有关。结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关,建筑物的自振周期是主要的动力特
43、性,与结构的质量和刚度相关. 当自振周期,特别是基本周期小于或等于设计特征周期时, 地震影响系数取值为 amax,按规范计算的地震作用最大。73、什么叫线刚度?刚度:指构件或零部件在确定的外力作用下,其弹性变形或位移不超过工程允许范围?答:刚度是指:单位变形条件下,结构或构件在变形方向所施加的力的大小。在结构静力或动力分析时需要用到。如用位移法分析结构内力时要用到刚度矩阵,计算地震作用或风振影响时需要用到结构的刚度参数。还有在设计动力机器基础时也需要用到结构刚度参数。举两个简单的例子:用力弯折直径和长度相等的实心钢管和木头,哪个费劲哪个刚度(弯曲刚度)就大。很显然是钢管的大吧,你有可能把木头弯
44、折,但要弯折钢管就很难吧!用力弯折长度相等而直径不等的实心钢管,当然是直径小的容易弯折吧,那就是直径小的刚度小了。所以刚度是和材料特性及截面特性直接相关,当然线刚度还和长度有关了!一般能满足 Fk,F 为作用力, 为位移,k 即为刚度,所以刚度物理意义为单位位移时所产生的力。k 可以是某些量的函数,即可为表达式。由 F 的不同,叫法不同。另外就是我们要说的刚度叫线刚度,即单位长度上的刚度。 比如,我们在用反弯点法计算多层框架水平荷载作用下内力近似计算时。 计算柱的水平剪力时,剪力与柱层间水平位移的关系为 V=(12ic/h2) 那么 d=(12ic/h2)就叫柱的侧移刚度,表示柱上下两端相对有
45、单位侧移时柱中产生的剪力。其中 ic 表示柱的线刚度(即 icEI/h ) ,h 为楼层高,EI 是柱的抗弯刚度( M=EI(1/p),M 为弯矩, (1/p )为曲率,也满足 Fk形式) 。另外还可用 D 值法,即考虑了梁柱的刚度比变化,因为柱两端梁的刚度不同,即对柱的约束不同,那么它的反弯点,即 M0 的点会随之移动,那端强,反弯点离它越远。而且同层柱剪力分配时也是由柱的线刚度决定,因为同层位移一定,简单讲,由 Fk,谁的刚度大,谁分得的剪力就大。反过来,这也可以解释改变局部的刚度能调节内力的分布的情况。所谓线刚度就是单位长度的杆件产生单位变形所需要施加的广义力大小。74、什么叫刚心?答:
46、刚心是指在结构的某一楼层该点施加侧向荷载时,整个楼层只产生平动而无扭转的坐标位置,该概念类似于构件截面的剪切中心概念。SATWE 计算各层刚心,是采用把楼层放到地面上加单位力计算得到的,刚心坐标的计算与层刚度的三种计算选择无关。质量中心和重力的重心在重力场中是重合也就是说是一样的。刚心就是指结构抗侧力构件的中心,也就是各构件的刚度乘以距离除以总的刚度。质心和刚心离的越近越好,最好是重合,否则会产生比较大的扭转变形。拿小的来说:一般的开口截面(比如说 C 型钢) ,两心就离的比较远,所以在重力的作用下就会产生扭转,加荷以后就更容易扭转失稳,导致材料性能不能充分发挥。拿大的来说:建筑物的平面形状两
47、心不重合,在地震或风荷载作用下就会产生扭转,导致边缘构件破坏,结构不好处理。75、水平荷载对结构产生的作用?答:一个结构在水平荷载的作用下,结构一定要发生剪切变形和弯曲变形。剪切变形是由剪力引起的,剪力就是水平荷载的直接累积,就是说剪力是上部小下部大,所以剪力墙结构的加强部位是在底部,加强水平筋提高其抗剪能力,防止剪力破坏。这就是说水平荷载的一条传递途径是直接通过剪力传递。而弯曲变形则是由于水平荷载引起的倾覆弯矩所引起,倾覆弯矩会造成结构一侧受拉,一侧受压,这就是说水平荷载通过结构整体弯曲变形使得水平荷载变成了竖向力。所以无论是竖向荷载还是水平荷载,最后都要以剪力和轴力的形式传递到结构底部,这
48、就是为什么结构加强部位在底部的原因了。76、请问抗震墙,剪力墙,承重墙,自承重墙这四个概念有什么区别?答:抗震墙就是剪力墙。自承重墙:以承受自重为主的墙体,自重部分占总荷载的 75%以上的为自承重墙,起到分隔,防火分区,保温等作用,设计时不考虑其对上部荷载的承重。承重墙:除了以上作用外,设计时考虑其对上部荷载的承重. 按受力情况分类根据墙体的受力情况不同可分为承重墙和非承重墙。凡直接承受楼板、屋顶等传来荷载的墙称为承重墙;不承受这些外来荷载的墙称为非承重墙。在非承重墙中,不承受外来荷载,仅承受自身重量并将其传至基础的墙称为自承重墙;仅起分隔空间作用,自身重量由楼板或梁来承担的墙称为隔墙;在框架
49、结构中,填充在柱子之间的墙称为填充墙,内填充墙是隔墙的一种;悬挂在建筑物外部的轻质墙称为幕墙,有金属幕、玻璃幕等。幕墙和外填充墙,虽不能承受楼板和层顶的荷载,但承受着风荷载并把风荷载传给骨架结构。77、什么是负刚度?答:一根压杆,由于作用有轴力,它实际上的抗侧刚度有所减小,它刚度的减小,是由于轴力产生的,所以可以认为轴力产生了负刚度。一个简单的门式刚架,比如说中间加有摇摆柱,摇摆柱就是负刚度。本来刚架本身有一定的刚度,不加摇摆柱时,结构刚度很好,钢柱稳定计算也可以算过去。但是加上摇摆柱,原来能算过去的钢柱稳定现在反而不够了。摇摆柱不仅不能给结构提供刚度,还需要结构给它提供刚度。这时我们说摇摆柱就是负刚度。78、在设计中强剪