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钢结构设计需要考虑的29个问题解析
浏览: 发布日期:2017-12-06
  钢结构设计常见29个问题解析
  
  1、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: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λ=μl/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,梁基本上在其很大刚度平面内弯曲,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,很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、什么叫做很大刚度平面?
  
  答:很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。
  
  无缝管与焊管很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,上部轴向拉应力很大,下部轴向拉应力为0。随着锚固深度的增加,应力逐渐减小,很后达到25~30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。
  
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