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华南理工大学钢结构自学考试大纲(课程代码:02442)

发布:2022-12-24 20:00:00   点击:

Ⅰ 课程性质与设置目的要求



钢结构课程是全国高等教育自学考试土木建筑类建筑工程专业的专业课,是为培养和检测应考者在建筑钢结构方面的基本理论知识和应用设计能力而设置的一门课程。

钢结构是在工程力学和建筑材料等课程的基础上,进行学习和掌握应用的专业课,因而在本课程前,应学好工程力学(主要是其中的材料力学部分第二篇)以及建筑材料(主要是其7材部分)。由于这种结构具有轻质高强以及塑性和韧性好等突出的优点,除应用于高层、大跨度建筑和重型工程结构外,近年来,随着我国钢产量的迅速增长,改革开放后建设事业的发展需求,钢结构还在各种工业与民用建筑中得到广泛的发展和应用,更显出学习本课程要性,因而是从事土木建筑的工程技术人员应很好学习和掌握应用的专业课程。

通过对本课程的学习,可获得很多有关建筑结构的概念、计算方法和设计技能,这些知识技能具有普遍意义,有助于培养分析问题和解决问题的能力,以及处理技术问题的能力和素质,也为自学应考者很好地完成毕业设计或毕业论文奠定基础。

自学本课程后,自学应考者应了解钢结构的特点及其在我国的合理应用范围和发展。深刻理解钢材的基本性能,梁、柱和屋架等基本构件及其连接的工作性能,掌握这些方面的基本理论、设计方法和构造原则。能根据钢结构的整体布置,正确使用钢结构设计规范,进行基本构件的设计。

在工程实践中,经常遇到的主要问题是:钢材材质的合理选用,构件的稳定问题以及节点的合理构造。自学应考者在学习过程中,对上述三方面的内容应给予重视。



Ⅱ 课程内容与考核目标

  1. 概  述

ー、学习目的和要求

通过本章的学习,要求了解钢结构在我国的发展概况及其在建筑工程中的地位。了解钢结构的特点,理解由其特点决定的合理应用范围。深刻理解钢结构采用的极限状态设计方法了解钢结构的发展方向。钢结构发展方向应在全部课程学完后,再进行学习。

二、课程内容

第一节  钢结构在我国的发展概况

()钢结构的发展和应用简史以及当前发展概况

()钢结构的发展与社会生产发展的关系

第二节  钢结构的特点和合理应用范围

()轻质高强材料的概念

钢材是容重最大的建筑材料,但强度比其他材料高得多,因而钢结构的自重小,属轻质高强。()匀质等向体的概念

工程力学研究的对象是匀质等向体,钢材的组织构造最为接近,因而表现出塑性和初性好的特点。在外力的作用下,钢结构的实际内力和计算结果符合得最好。

()焊接性能的概念

钢材具有良好的焊接性能,适用于多种焊接连接形式。

()工厂化的概念

钢结构制造的工厂化,既保证了制造和安装质量,又加快了施工速度。

()钢材抗腐蚀和抗火性能差

这是钢结构的不足之处,増加了工程造价和维修费用,近年来有很大改进,并在不断研究解决之中。

()钢结构的合理应用范围

钢结构的合理应用范围是根据钢结构本身的特点确定的应用范围。总的来说,钢结构适用于高、大、重型及轻型结构。

第三节  钢结构的设计方法

()结构可靠度设计的概念态

结构可靠性包括安全性、适用性和耐久性。用概率论的方法来分析和确定各种变量,以与失效概率相对应的可靠指标来衡量结构的可靠性。

 ()近似概率极限状态设计法

根据结构或构件能否满足预定功能的要求来确定它们的极限状态。

钢结构采用的是近似概率极限状态设计法。为了适应工程设计者的习惯,转化为分项系数设计法。

两种极限状态:承载能力极限状态和正常使用极限状态。前者包括强度设计(含疲劳强度)和稳定设计,后者包括变形计算和长细比限制。

第四节  钢结构的发展(建议本课程学完后,再进行学习)

()高效能钢材的概念

高效能钢材的主要内容是:采用各种措施,提高钢材的有效承载力,从而达到节约钢材的目的。

()近似概率极限状态设计法的进一步完善,以及各类稳定问题的深入研究

()当前国内钢结构的发展

主要发展的领域是:高层钢结构,大跨空间钢结构,轻型钢结构,预应力钢结构和钢混凝土组合结构。

三、考核知识点


()钢结构在我国的发展

()钢结构的特点和合理应用范围

()近似概率极限状态设计法

四、考核要求

()钢结构在我国的发展

1.识记钢结构在我国发展的几个阶段及其与社会生产发展的关系。

2.识记当前钢结构在我国发展的态势

()钢结构的特点和合理应用范围

1.领会匀质等向体的重要意义。

2.领会轻质高强的含义

3.领会钢结构的特点,及根据充分发挥其特点的原则确定它的合理应用范围。

()近似概率极限状态设计法

1.领会结构可靠性的内容,用可靠指标来衡量结构可靠性的方法。

2.领会钢结构采用的以概率理论为基础、用应力计算公式表达的近似概率极限状态设计方法和设计表达式。

3.领会结构和构件的两种极限状态。承载能力极限状态和正常使用极限状态。

4.领会极限状态设计法中几个系数的意义:材料抗力分项系数,荷载效应分项系数,荷载组合系数和结构重要性系数。

5.领会钢结构设计中承载能力极限状态包括的强度(包含疲劳强度)和稳定极限,正常使用极限状态包括的变形和长细比限制的意义。领会两种极限状态中荷载组合的计算。

6:领会承载能力极限状态中,结构、构件和连接的抗力及各种作用荷载产生的荷载效应之间的关系。

7.领会标准值和设计值的区别及其应用。


第二章   结构钢材及其性能

ー、学习目的和要求

钢材性能是钢结构课程的基本知识部分。通过本章学习,要求深刻理解结构钢材一次拉伸时的力学性能,各种力学指标的意义和用途,复杂应力状态下的屈服条件,以及冲击韧性指标的意义。理解反复循环荷载作用下钢材的疲劳强度,掌握设计规范中的疲劳强度的计算方法。

深刻理解钢材脆性破坏的原因和危险后果,以及设计中采用合理构造、减少应力集中防止脆性破坏的措施。

了解钢材种类和规格,理解如何正确选用钢材。

二、课程内容

第一节  结构钢材一次拉伸时的力学性能体

  1. 结构钢材一次拉伸的应力应变全过程。

钢材一次拉伸直至破坏属于静力荷载作用。历经弹性、弹塑性、塑性(屈服)和强化等四个阶段。

  1. 塑性破坏的概念,

结构钢材的塑性阶段(屈服)终了时的应变为2%~3%,达到抗拉强度而拉断时的最大应变可达20%~30%。破坏时变形很大,且十分明显,称为塑性破坏。

  1. 理想弹性塑性体的概念

弹性阶段钢材的应力和应变成正比,呈完全弹性工作。弹塑性阶段钢材的应力和应变为非线性关系,但此阶段范围不大。钢材进入塑性阶段屈服后,应力保持不变而应变可自由发展到2%~3%。

工程设计中,为了避免产生过大的变形,取钢材的屈服强度作为钢材强度的标准值。

为了力学计算方便,假设钢材应力应变关系为理想弹性塑性体,而忽略弹塑性阶段和强化阶段。

第二节  结构钢材的力学性能指标

()静力荷载作用下的力学性能指标

 1.由关系曲线,可得弹性模量E、屈服应力(屈服强度)抗拉强度和伸长率

 2.强度设计以为极限状态的钢材强度标准值。

 3.冷弯性能是考察钢材是否具有良好塑性变形能力和冶金质量的综合指标。

 4Z向收缩率是考察厚钢板用于受垂直于厚度方向拉力作用时,是否具有良好的抗分层撕裂的能力。

 5.钢材双向或三向同时受外力作用时,应按能量强度理论来确定其折算应力,作为进入塑性工作状态的屈服极限。

 ()钢材的韧性指标

钢材的冲击韧性表示钢材抵抗冲击荷载的能力,也是衡量受动力荷载作用下钢材抵抗脆性破坏的能力。是用于直接受动力荷载作用的构件选用钢材的主要指标。我国规定以V形缺口试件破坏时所消耗的功作为冲击韧性指标。

()钢材的疲劳强度

构件和连接中,钢材在连续反复循环荷载作用下,在受拉区可能发生疲劳破坏。应力集中越严重,疲劳强度就越低。疲劳强度是按容许应力幅方法计算的,计算应力幅值应不超过容许应力幅。

()钢材的化学成分(特别是碳、硫、磷)和轧制工艺对钢材的工作性能有很大影响,影响了应力应变关系,也影响钢材的力学性能指标和钢材的焊接性能。

第三节  结构钢材的脆性破坏

()钢材脆性破坏的概念

脆性破坏的特征是:破坏是突发性的,应变极小,大多情况下局部应力很高,危险性很大应予以重视,尽可能使之不发生脆性破坏。

()冶金缺陷的影响

钢材的冶金缺陷主要包括某些化学元素的偏析,或具有非金属杂质,以及轧制后产生裂纹和分层等,这些缺陷都会使钢材的塑性、冲击韧性、冷弯性能、抗层间撕裂以及焊接性能等性能变坏。沸腾钢的冶金缺陷常大于镇静钢。

()构造不恰当的影响--应力集中

结构和构件及其连接和节点,当构造设计不恰当时,将在局部位置产生应力集中。应力集中引起同号应力场,导致钢材脆性破坏

()温度影响变

当温度由常温降到零下温度时,钢材的脆性增大,可能引起脆性断裂,发生低温冷脆。升温时,钢材的屈服点下降,发生高温软化,达到600°C时,屈服点趋于零。

()钢材的硬化

有时效硬化和冷作硬化两种。前者是由钢材内部组织变化引起的,后者是由应力超过弹性极限后卸载再受载引起的,虽然屈服点提高了,但损失了钢材的塑性变形能力,增加了钢材的脆性。

第四节 钢材种类和规格

 ()结构用碳素结构钢和低合金高强度结构钢阻

我国目前推荐采用的碳素结构钢有Q235,低合金高强度结构钢有Q345Q390Q420共四种钢材。Q235钢又分沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢每种牌号钢按质量分为四种或五种等级,根据使用要求选用。

此外,还有耐火耐候建筑用钢以及预应力结构应用的高强度钢丝等。

()钢材的选用和规格

钢材的正确选用和合理使用,关系到结构的安全、使用寿命和经济。应根据使用要求、工作质和使用条件等,全面考虑,合理选择钢种、牌号、质量等级、性能保证项目和规格。

三、考核知识点

()结构钢材一次拉伸时的力学性能

()钢材的静力力学性能指标

()钢材的韧性指标

()钢材的疲劳强度

()结构钢材的塑性破坏和脆性破坏

()钢材的牌号、规格和合理选用

四、考核要求

()结构钢材一次拉伸时的力学性能

要求领会下列内容

 1.全过程曲线的四个阶段一一弹性、弹塑性、塑性和强化阶段。

 2.应力达到屈服应力时,进入塑性阶段,应力保持不变,应变可自由增加,达到2%~3

钢材暂时失去承载力,但并未破坏。

 3.塑性阶段结束后,钢材恢复承载力,直至应力达到抗拉强度时,钢材断裂破坏,最大应变为20-30%。

 4.钢材一次拉伸的全过程产生很大变形直至破坏称为塑性破坏。

()钢材的静力力学性能指标

 1.识记化学成分和钢材轧制工艺对工作性能及力学指标的影响。

 2.领会钢材以屈服点为强度设计指标的根据。

 3.领会钢材的弹性模量达E2.06×105N/m2,因此弹性工作时变形很小。

 4.领会弹塑性阶段的范围不大,塑性阶段变形又很大,因而结构钢材很接近于理想弹性型性体。为了简化力学分析和计算,可假设钢材为理想弹性-塑性体,以屈服点为强度设计指标。

 5.领会抗层状撕裂指标用于厚钢材,又在垂直于厚度方向受拉的情况。

 6.领会采用能量强度理论确定三向应力状态下的屈服条件及简单应用计算公式。

()钢材的初性指标类。

 1.识记冲击韧性试验方法

 2.领会冲击韧性的意义,能在选用钢材时正确地提出冲击韧性指标的要求。

 3.领会钢材高温软化和低温脆性的概念。

()钢材的疲劳强度带来,

 1.识记循环荷载的种类。

 2.领会在反复荷载作用下构件和连接中受拉区钢材的疲劳破坏。

 3.能简单应用常幅疲劳和变幅疲劳(吊车梁)的计算方法。

()结构钢材的塑性破坏和脆性破坏

 1.领会钢材的两种可能破坏形式,两者的区别和后果。

 2.领会应力集中现象,产生的原因和后果,以及设计中应采取的合理构造措施。

 3.领会冶金缺陷和温度变化可能引起钢材脆性破坏的现象。

 4.领会时效硬化和冷作硬化的现象和原因。

()钢材的牌号、规格和合理选用

 1.识记建筑结构中采用的钢材牌号和用途。

 2.识记各种钢材的规格和特性。

 3.领会如何根据使用要求、使用条件、受力状况等合理地选用钢材。


第三章  钢结构的连接

一、学习目的和要求

连接是组合钢构件和组成钢结构的重要环节,是本课程的基本知识和基本技能。

通过本章学习、要求了解钢结构采用的焊接连接和螺栓()连接两种常用的连接方法其特点。深刻理解对接焊缝及角焊维的工作性能。熟练掌各种内力作用下,连接的构造、力过程和计算方法。理解管连度的计算。了解烟缺陷对其承力的影及量等和质量检验等级。理解焊接应力和焊接变形的种类、产生原因及其影响,以及减小和清的方法。深刻理解普通螺栓的工作性能和破坏形式,熟练掌握螺栓连接在传各种内力时主的构造、传力过程和计算方法、理解螺栓排列方式和构造要求。深刻理解高强度螺栓的工作性能,熟练掌握高强度螺栓连接传递内力时,连接的构造、传力过程和计算方法。理解焊连接和螺栓连接的疲劳强度,提高疲劳强度的措施,掌握疲劳验算方法。


二、课程内容

第一节  钢结构连接的种类和特点

()钢结构的连接方法

钢结构采用的连接方法目前有焊接和螺栓连接(铆钉)两种,后者包括普通螺栓和高强度螺栓。

()焊接连接的特点

 1.构造简单,对构件无截面削弱,可焊接成任何形状,节约钢材。

 2.常用的电弧焊的基本原理和设备因的主气,英呼的于变导は实

 3.焊条的种类和用途。

 4.焊缝的方位和要求。

 5.焊缝符号和标注方法。

 6.焊缝的缺陷。

 7.焊缝质量等级和焊缝质量检验等级。

()螺栓连接的特点

 1.普通螺检连接工简便,常用做安装固定件,也可用于传递拉力。

 2.高强度螺栓分承压型和摩擦型连接两种,前者和普通螺栓连接的工作类似,可用来传剪力。高强度螺摩擦型接依靠连接件间的高摩擦力传力、具有连接紧密、节点整体好度旁,施工简便及可拆等优点。

第二节 对接焊缝及其连接

()对接焊鏠的形式和构造要求

()采用对接焊缝的连接

 1.采用对接焊缝的连接有对接连接和丁字连接两种。

 2.对接连接传递轴心力或弯矩,及同时传递轴心力、弯矩和剪力时的传力过程分析和计算。

 3.丁字连接传递轴心力和弯矩,及同时传递几种内力时的传力过程分析和计算。

第三节  角焊缝及其连接部

 ()角焊缝的形式和构造要求

 1.角焊缝分直角角焊缝和斜角角焊缝,还有部分熔透的坡回焊缝也相当于角焊缝的工作。

 2.角焊缝的构造要求。的材号用定

()采用角焊缝的连接性

 1.采用角焊缝的连接有对接连接搭接连接和丁字连接。

 2.角焊缝连接的基本计算公式。

 3.对接连接的工作和计算。

 4.搭接连接的工作和计算。

 5.丁字连接的角焊缝在轴心力、弯矩和剪力共同作用下的计算的时机

()部分熔透的对接和角接组合焊缝的构造要求和计算

第四节  焊接应力和焊接变形

()焊接应力和焊接变形的种类、产生的原因和特点

()焊接应力和焊接变形对结构构件工作的影响,减小和消除焊接应力和焊接变形的措施。

第五节  普通螺栓连接

()普通螺栓

 1.普通螺栓的等级(4.6级、4.8级、5.6级和8.8级以及C级和A级、B)排列和构造。

 2.普通螺栓传递剪力时的工作性能、破坏形式和承载力计算。

 3.普通螺栓传递拉力时的工作性能和承载力计算。

()普通螺栓连接

 1.螺栓受剪传递轴心力、扭矩,或同时传递剪力、扭矩和轴心力的连接的构造、内力分析和计算。

 2.螺栓受拉传递弯矩,或同时传递弯矩和剪力的连接的构造、内力分析和计算。

第六节  高强度螺栓连接

()高强度螺栓连接的工作性能和特点

高强度螺栓预拉力和抗滑移系数。

 ()高强度螺栓连接的计算

 1.高强度螺栓摩擦型连接和高强度螺栓承压型连接。

 2.受剪连接中,传递轴力和扭矩时的计算。

 3.受拉连接中,传速轴力和弯矩时的计算。

第七节  连接的疲劳计算

()连接在循环荷载作用下发生疲劳破坏的原因

()连接疲劳强度的验算

三、考核知识点

()钢结构连接的种类和特点

()对接焊缝及其连接状

()角焊缝及其连接度

()组合焊缝及其连接

()焊接应力和焊接变形

()普通螺栓连接和高强度螺栓连接

()连接的疲劳验算

四、考核要求

()钢结构连接的种类和特点

 1.识记钢结构常采用的两种连接方法--焊接和螺栓连接,它们的优缺点和用途。

 2.识记电弧焊的基本原理和设备,焊条种类和选用焊缝的方位和要求,焊缝符号和标注方法,以及焊缝缺陷和国家规定的质量检验标准。

 3.领会焊缝质量等级和质量检验等级的要求。

 4.识记普通螺栓和高强度螺栓的优缺点和用途。

()对接焊缝及其连接

 1.领会对接焊缝的构造和工作性能。

 2.领会对接连接和丁字连接的构造,能综合应用传递各种内力时的传力过程分析和焊缝

的计算公式。

()角焊缝及其连接

 1.领会角焊缝的形式、工作性能和构造要求,包括直角角焊缝、斜角角焊缝和部分熔透的。

 2.领会采用角焊缝的对接连接搭接连接和丁字连接的工作性能和构造要求。

 3.能综合应用上述各种连接在各种内力作用下的内力传递过程分析,以及连接的计算。

 4.简单应用部分熔透的对接与角接组合焊缝连接和钢管连接的构造和计算。

 5.领会焊鏠质量等级和焊鏠质量检验等级的要求。

()焊接应力和焊接变形

领会焊接应力和焊接变形的种类、产生原因及影响,以及减小和消除的措施。

()普通螺栓连接和高强度螺栓连接

 1.领会螺栓的排列和构造要求。

 2.领会普通螺栓连接传递剪力和拉力时的工作性能和破坏形式。

 3.综合应用普通螺栓连接在传递各种内力时,传力过程的分析和计算方法。

 4.领会高强度螺栓连接的工作性能,能综合应用高强度螺栓连接在受剪、受拉以及同时受剪和受拉的连接中,力的传递过程和内力分析以及计算。

()连接的疲劳验算

 1.领会各种连接在循环荷载作用下疲劳破坏的原因,提高连接疲劳强度的措施。

 2.能简单应用容许应力幅对连接进行疲劳验算的方法。

第四章  轴心受力构件

ー、学习目的和要求

轴心受力构件包括轴心受拉和轴心受压,是钢结构的基本构件之一,广泛用于工作平台、支撑柱子和各种桁架及网架结构中。

通过本章学习,要求理解轴心受力构件的特点、截面形式和应用范围。深刻理解轴心受拉的件的强度承载力极限和容许长细比的规定。深刻理解轴心受压构件的稳定承载力极限和容许长细比的规定。深刻理解等稳定的概念。熟练掌握轴心受压构件(包括实腹式和格构式构件)的设计方法和规范的有关规定。理解实腹式轴心受压构件局部稳定的概念,掌握规范中关于局部稳定的规定。掌握柱头和柱脚的构造和设计。

二、课程内容

第一节  轴心受力构件的特点和截面形式

()轴心受力构件的用途和截面形式

()轴心受力构件的极限状态

 1.承载能力极限状态包括强度(含疲劳强度)和稳定承载力。

 2.正常使用极限状态,用容许长细比控制。

第二节  轴心受拉构件

()轴心受拉构件的强度计算

()轴心受拉构件的容许长细比

第三节  实腹式轴心受压构件受心法

()轴心受压构件的强度承载力和容许长细比

()实腹式轴心受压构件的整体稳定

 1.轴心受压构件的弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲状态,产生屈曲的原因。

 2.轴心受压构件弯曲屈曲临界应力的确定和采用的基本假定。

 3.初始几何缺陷和残余应力对临界应力的影响。

 4.设计规范规定的轴心受压构件弯曲屈曲和弯扭屈曲临界应力的确定、稳定系数及其应用。

 5.轴心受压构件的截面选择。

()实腹式轴心受压构件的局部稳定

 1.薄板稳定的基本概念。

 2.腹板和翼缘板临界应力的确定。

 3.局部稳定与构件整体稳定等稳定的概念。

 4.设计规范对组成轴心受压构件的板件宽厚比的规定。

第四节  格构式轴心受压构件

()格构式轴心受压构件的整体稳定

 1.格构式轴心受压构件的截面形式。

 2.缀条式轴心受压构件对虚轴的换算长细比。

 3.缀板式轴心受压构件对虚轴的换算长细比。

()格构式轴心受压柱的截面选择

 1.格构式轴心受压柱设计中的等稳定原则。

 2.缀材设计和横膈板的设置。

第五节  柱头和柱脚

()柱头设计

 1.常用的柱头形式和构造。

 2.传力过程分析和组成部件的计算。

 ()柱脚设计

 1.常用的柱脚形式和构造。

 2.传力过程分析和组成部件的计算。

三、考核知识点

()轴心受力构件的极限状态

 1.领会轴心受力构件的特点、截面形式和用途,以及计算长度的计算。

 2.领会轴心受力构件极限状态设计的内容,承载能力极限状态包括强度(含疲劳强度)和意定,正常使用极限状态用容许长细比来控制。

()轴心受拉构件设计

 1.能简单应用轴心受拉构件强度承载力的计算方法。

 2.领会容许长细比限制的意义。

()实腹式轴心受压构件的整体稳定

 1.领会轴心受压构件失稳形态、临界应力的确定和采用的基本假定。

 2.领会初始几何缺陷和残余应力对构件稳定承载力的影响。

 3.领会设计规范对轴压构件稳定系数的规定。

 4.综合应用实腹式轴心受压构件的截面选择步骤和方法。

()实腹式轴心受压构件的局部稳定。

 1.领会四边支承板在正应力作用下屈曲的概念,临界应力公式的意义及其简单应用。

 2.领会实腹式轴心受压构件的腹板和翼缘板屈曲的概念,临界应力公式的意义及其简单应用。

领会设计规范对轴心受压构件的腹板和翼缘板宽厚比的规定。

()格构式轴心受压构件的整体稳定

 1.领会格构式轴心受压柱的截面形式和缀材体系。

 2.领会格构式柱对虚轴的换算长细比。

 3.综合应用换算长细比的计算公式。

()等稳定设计概念

 1.领会轴心受压柱两个主轴方向临界应力相等的等稳定设计。

 2.领会轴心受压构件组成板件局部稳定临界应力和构件整体稳定临界应力相等的等稳定概念。

()格构式轴心受压构件设计

 1.简单应用截面的选择方法。

 2.简单应用缀条和缀板的设计。

()柱头和柱脚

 1.领会柱头和柱脚常用的构造形式。

 2.领会柱头和柱脚传力过程的分析。

 3.简单应用柱头和柱脚设计的计算方法和过程。


第五章  受弯构件

一、学习目的和要求

受弯构件是钢结构的基本构件之一,广泛用于各种结构中,如设备平台结构、楼盖结构、框架横梁和吊车梁等。

通过本章学习,要求了解梁格布置。深刻理解受弯构件的工作性能和两种极限状态。理解整体稳定的基本概念。熟练掌握规范规定的有关整体稳定的验算方法和提高稳定的措施。理解梁的组成、板件局部稳定的基本概念和腹板屈曲后强度的概念。掌握规范中的有关规定和验算方法。熟练掌握型钢梁的设计和工字截面焊接梁的设计。理解梁的拼接、支座和主次梁连接的构造,并掌握其设计方法。


二、课程内容

第一节  梁的种类和梁格布置

()梁的种类

有冷弯轻型截面梁、热轧型钢梁和组合截面梁等,根据跨度大小和荷载大小等选用。

()梁格布置。

由纵横交错的主、次梁组成平面结构体系,可分简式梁格、普通式梁格和复式梁格。

第二节  梁的强度与刚度的计算

()承载能力极限状态

 1.梁截面的抗弯强度和抗剪强度,以及局部承压处的抗压强度(含梁的疲劳强度)

 2.梁的整体稳定和组成板件的局部稳定。

()正常使用极限状态

通常用最大挠度控制梁的正常使用极限状态。

()梁的强度计算

 1.对称截面梁在主轴平面内受弯时的工作性能。

 2.梁受弯时的正应力和剪应力的计算。

 3.集中荷载作用于梁的上翼缘时,腹板边缘局部压应力的计算。

()梁的刚度计算

第三节  梁的整体稳定

()受弯构件整体稳定的概念

 1.夹支座简支梁整体丧失稳定破坏的状态。

 2.梁整体失稳的原因。

()整体稳定的临界应力与验算

 1.求解整体稳定临界荷载时采用的基本假定。

 2.夹支座简支梁在纯弯曲、均布荷载和集中荷载作用下的临界弯矩的确定。

 3.影响临界弯矩的因素和提高整体稳定承载力的措施。

 4.设计规范对梁整体稳定验算的规定:整体稳定系数的计算及其简化验算方法。

第四节  梁的局部稳定和加劲肋设计。


()梁腹板局部稳定的概念

()受压翼缘板的局部稳定和宽厚比限值

()梁腹板局部稳定的计算和加劲肋设计

 1.四边简支板在弯曲应力作用下的屈曲。

 2.四边简支板在剪应力作用下的屈曲

 3.四边简支板在横向压应力作用下的屈曲。

 4.几种应力共同作用下腹板的屈曲和临界状态相关方程。

 5.设计规范规定的保证腹板稳定的设计方法。

()加劲肋的构造和截面尺寸的要求

 1.加劲肋的构造要求。

 2.梁端构造和支座反力的传递过程。

 3.支承加劲助设计。

第五节  梁腹板的屈曲后强度

()腹板受剪的屈曲后强度

()腹板受弯屈曲后梁的极限弯矩

()组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算

第六节  型钢梁设计

()单向弯曲型钢梁的截面选择和挠度验算

()双向弯曲型钢梁的截面选择和挠度验算

第七节  焊接梁设计

()截面选择

 1.梁高、腹板高度和厚度的确定。

 2.翼缘板宽度和厚度的确定。

 3.截面强度和挠度的验算。

()翼缘焊缝的计算

()翼缘变截面的确定和计算


第八节  梁的拼接、支座和主、次梁的连接


()梁的拼接量实

工厂拼接和工地拼接。

()梁的支座

平板支座、弧形支座和辊轴支座。

()主梁与次梁的连接

三、考核知识点


()梁的种类和梁格布置

()梁的承载能力和正常使用极限状态

()梁的强度计算

()梁的整体稳定

()梁的局部稳定

()梁腹板的屈曲后强度

()型钢梁设计

()焊接梁设计件

()梁的拼接、支座和主次梁连接

四、考核要求


()梁的种类和梁格布置

 1.识记梁截面的种类和用途。

 2.识记简式、普通式和复式梁格布置方法。

()梁的承载能力和正常使用极限状态

 1.领会梁的承载能力极限状态,包括强度(含疲劳强度)和稳定:强度有抗弯强度、抗剪度、局部抗压强度;稳定包括整体稳定和局部稳定。

 2.领会梁的正常使用极限状态,即梁的刚度要求。能简单应用梁的挠度计算方法。

()梁的强度计算

 1.领会梁受弯时的工作性能

 2.综合应用弯曲正应力、剪应力和局部压应力的计算方法。

()梁的整体稳定

 1.领会梁整体稳定的基本概念。

 2.领会影响梁整体稳定的各种因素,提高梁整体稳定承载力的具体措施管

 3.综合应用梁整体稳定的验算方法,及设计规范对各项计算的规定

()梁的局部稳定

 1.领会梁的腹板和受压翼缘板局部稳定的基本概念。

 2.领会腹板在几种应力共同作用下临界状态的相关方程。

 3.简单应用设计规范对受压翼缘板宽厚比的规定,以保证其局部稳定。

 4.简单应用设计规范规定的保证腹板的局部稳定的计算和加劲助的布置方法。

 5.简单应用加劲肋的设计方法

 6.简单应用梁端构造传力过程分析及支承加劲肋的设计。

()梁腹板的屈曲后强度

 1.领会梁腹板在剪应力作用下具有屈曲后强度的原因及屈曲后增加剪力值的计算。

 2.领会梁腹板在弯应力作用下具有屈曲后强度的原因及利用屈曲后强度时,梁的极限弯矩的计算。

 3.领会腹板在弯、剪应力共同作用下,腹板考虑屈曲后强度的计算。

()型钢梁设计

综合应用型钢梁截面选择和挠度的计算过程和方法。

()焊接梁设计

 1.综合应用焊接梁的截面选择方法。

 2.简单应用焊接梁翼缘焊缝的计算,翼缘截面的改变,腹板加劲肋设计,梁端构造和梁端加动助设计。

()梁的拼接、支座和主次梁连接

 1.领会梁的拼接、支座和主次梁连接的构造和要求。

 2.简单应用梁的拼接、支座和主次梁连接的计算。

第六章  拉弯和压弯构件

一、学习目的和要求

拉弯和压弯构件也是钢结构的基本构件,广泛用于各种结构中,如框架柱和有集中荷载作用于节间的桁架弦杆等

通过本章的学习,要求了解构件截面形式和特点。理解拉弯和压弯构件的强度极限状态。熟练掌握实腹式压弯构件在弯矩作用平面内、外的整体稳定的验算,以及腹板和受压翼缘板局部稳定的验算和规定。熟练掌握格枃式压弯构件的整体稳定和单肢稳定的验算,以及缀材的计算。掌握压弯构件柱脚的构造和设计。

二、课程内容

第一节  拉弯压弯构件的截面形式和特点

()截面形式

有对称截面和不对称截面,有实腹式截面和格构式截面。

()特点

 1.实腹式拉弯和压弯构件,无论强度和稳定,极限状态时都考虑截面发展塑性。

 2.格构式拉弯和压弯构件,无论强度和稳定,极限状态时都不考虑截面发展塑性。

 3.拉弯和压弯构件的正常使用极限状态用容许长细比来控制。

第二节  拉弯、压弯构件的强度和刚度计算

()拉弯、压弯构件的破坏形式

()拉弯、压弯构件的强度和刚度计算

 1.轴心压力和弯矩的相关关系。

 2.构件的容许长细比。

 3.设计规范规定的强度计算相关公式。

第三节  实腹式压弯构件的整体稳定

()弯矩作用平面内的稳定

 1.弯矩作用平面内的稳定属第二类稳定(极值点稳定),只有曲杆稳定平衡状态,荷载极值时为临界状态。

 2.临界状态屈曲时,构件截面可能为弹性工作,但大多数情况下截面发展塑性。

 3.设计规范给出了临界状态稳定承载力验算的相关公式,考虑了部分截面发展塑性。

()弯矩作用平画外的稳定

 1.构件在弯矩作用平面外以弯扭屈曲状态丧失稳定。

 2.设计规范采用偏于安全的线性相关公式验算构件的稳定承载力。

()压弯构件的计算长度。

第四节  压弯构件的局部稳定

()腹板的局部稳定。

 1.腹板为四边支承板,受非均匀正应力和均布的剪应力共同作用。

 2.设计规范采用的保证腹板局部稳定的方法是:令腹板的临界应力等于钢材屈服点并适当考虑塑性发展,从而导出腹板的高厚比限值,或考虑屈曲后强度按腹板的有效截面进行计算。

()翼缘板的局部稳定是由临界应力等于钢材屈服点的条件导出宽厚比限值。

第五节  格构式压弯构件的计算

()整体稳定承载力的验算

 1.弯矩在垂直于实轴的平面内作用时,和实腹式构件相同。

 2.弯矩在垂直于虚轴的平面内作用时,采用相关公式验算稳定承载力,但不考虑截面发展塑性。

 3.不必验算在弯矩作用平面外的整体稳定,应按设计规范的规定,验算最大受压分肢的稳定承载力。

()缀材计算

计算方法和轴心受压构件的缀材相同,但剪力设计值应取假想剪力和实际剪力中的较大值。

第六节  压弯构件的柱脚设计

 ()实腹式柱的刚接柱脚--整体式柱脚时的

 1.典型柱脚的构造。

 2.柱脚设计要点:底板尺寸的确定,焊缝的计算,螺栓计算。

()格构式柱的刚接柱脚

 1.内力不大、柱肢间距也不大时,采用整体式柱柱脚,计算同实腹式柱柱脚。

 2.内力较大、柱肢间距也较大时,采用分离式柱柱脚,计算同轴心受压柱柱脚。

三、考核知识点

()拉弯和压弯构件的截面形式和特点

()拉弯和压弯构件强度的计算

()压弯构件的整体稳定和局部稳定

()格构式压弯构件的计算

()压弯构件的柱脚设计

四、考核要求

()拉弯和压弯构件的截面形式和特点

 1.识记构件的合理截面形式和用途。

 2.识记拉弯和压弯构件的应用范围

 3.领会拉弯和压弯构件的工作性能、破坏形式,能简单应用两种极限状态的计算方法。

()拉弯和压弯构件强度的计算

单应用设计规范规定的相关公式,进行构件强度的验算。

()压弯构件的整体稳定和局部稳定

 1.领会第二类稳定和第一类稳定的区别。

 2.简单应用设计规范对实腹式压弯构件弯矩作用平面内、外整体稳定的验算。

 3.简单应用实腹式压弯构件腹板和受压翼缘板宽厚比的规定。

 4.简单应用设计规范对格构式压弯构件在弯矩作用平面内整体稳定的验算和最大受压肢稳定的验算。

()格构式压弯构件的计算

 1.简单应用格构式压弯构件的截面选择步骤和计算公式。

 2.简单应用格构式压弯构件缀材的设计。

()压弯构件的柱脚设计

 1.领会典型整体式柱脚的构造、传力过程分析和简单应用其计算方法。

 2.领会典型分离式柱脚的构造、传力过程分析和简单应用其计算方法


第七章  屋盖结构

一、学习目的和要求

屋盖结构是工业与民用建筑中最常见的结构,也是采用钢结构较为普遍的结构。通过本章的学习,要求对屋盖结构的整体构造和组成有全面的了解,对支撑体系在结构中的作用和重要性有一定的理解。运用以前各章学习到的基本理论、基本知识和基本计算技能,掌握檩条和普通钢屋架的设计,达到能绘制施工图的目的。

二、课程内容

第一节  屋盖结构组成的种类、特点和用途

()钢屋盖结构的组成分类

屋盖结构体系和有檩屋盖结构体系两类

()特点和用途

 1.无擦屋盖结构体系刚度大,整体性好,但自重大,用钢量较多。

 2.有檩屋盖结构体系刚度较小,整体性较差,但自重较小,用钢量较省。

根据使用要求选用无檩屋盖结构体系或有檩屋盖结构体系。

第二节 屋盖结构的支撑体系

()屋盖支撑的种类、构成和作用

 1.屋盖支撑体系由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑面和系杆组成。

 2.支撑的作用是:保证屋盖的整体性和整体刚度,为屋架弦杆提供侧向支承点,保证其平面外的稳定,承受并传递水平荷载及保证结构安装时的稳定和方便。

()屋盖支撑的布置

 1.上、下弦横向水平支撑布置在上、下弦平面内,和相邻两屋架的弦杆组成平行弦桁架。

 2.下弦纵向水平支撑布置在下弦端部节间,把所有屋架下弦端节间连接起来,只在必要时才设置。

 3.垂直支撑布置在相邻两屋架的竖杆平面内,把此两屋架连成稳定的整体。根据屋架跨度的大小,确定两屋架间垂直支撑的个数,由一个到三个。

 4.上述上、下弦支撑和垂直支撑设在同一处两屋架之间,组成稳定的几何不变空间结构体系。其他屋架的稳定性依靠系杆和这些稳定的空间结构相连,形成整体。

()支撑的计算与构造

 1.有十字交叉式、V形和W形。计。支撑的计算长度和按容许长细比选择截面。

 2.V形和W形支撑的杆件以及刚性系杆按压杆设计,十字交又杆和柔性系杆按拉设计,支撑的长度和按容许长细比选择截面。

第三节  檩 条

()模条的形式

 1.实腹式檩条。

常用普通槽钢和冷弯薄壁型钢。

 2.轻钢桁架式檩条。

有平面桁架式和空间桁架式。

 ()檩条设计

实腹式檩条。为双向受弯构件。按设计规范规定的相关公式验算截面强度和稳定,并计算挠度。

()檩条的拉结和构造

第四节  普通钢屋架设计器

()钢屋架形式、腹杆布置及尺寸确定

 1.屋架形式选择。

 2.腹杆的布置和要求

 3.屋架主要尺寸的确定。

 ()钢屋架的杆件设计

 1.荷载汇集。

 2.杆件内力的计算和内力组合。

 3.杆件的计算长度和合理的截面形式。

 4.杆件的容许长细比。

 5.杆件的截面选择。

()节点设计

 1.节点的构造要求。

 2.典型节点计算。

()钢屋架施工图的绘制

三、考核知识点

()屋盖结构组成的种类、特点和用途

()屋盖结构的支撑体系

()檩条

()普通钢屋架

四、考核要求

()屋盖结构组成的种类、特点和用途

 1.识记钢屋盖的组成。

 2.识记无檩屋盖结构体系和有檩屋盖结构体系的组成、特点和用途。

 3.识记屋盖结构的重要性及选材要求。

()屋盖结构的支撑体系

 1.识记钢屋盖结构中支撑的种类及其作用。

 2.领会钢屋盖结构中各种支撑的布置及其重要性,各种支撑组合成整体后的作用。

 3.简单应用各种支撑的结构形式和截面选择方法。

()檁条

 1.领会实腹式和轻钢桁架式檩条的各种形式、特点和用途。

 2.简单应用实腹式檁条的构造和计算,以及其拉结的构造、要求和计算。

()普通钢屋架

 1.领会屋架形式选择的原则,各种形式屋架的特点和应用,以及腹杆的布置要求。

 2.领会屋架主要尺寸确定的方法和原则要求。

 3.领会屋架杆件计算长度的确定原则,以及合理截面形式的确定。

 4.领会屋架杆件容许长细比的规定。

 5.简单应用荷载汇集方法,领会屋盖荷载的特点。

 6.简单应用钢屋架施工图绘制的方法和要求。

 7.综合应用屋架杆件内力的计算及最不利的内力组合方法。

 8.综合应用屋架杆件的截面选择步骤和方法。

 9.综合应用节点的构造要求和典型节点的设计方法。



课程作业任务书

焊接钢屋架设计

一、设计资料

1.北方地区一金工车间。长102 m,跨度27m,柱距6m。采用无檩屋盖结构体系,梯形钢屋架,1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,膨胀珍珠岩制品保温层(容重4kN/m3,所需保温层厚度由当地计算温度确定),卷材屋面,屋面坡度i1/10

2.南方地区某车间。长90m,跨度18m,采用有檩屋盖结构体系,三角形屋架,屋面采用压型钢板,不保暖,屋面坡度i1/3

任选一题。

屋架均简支于钢筋混凝土柱上,混凝土标号为C20,建造地点自行决定。屋架所受荷载,包括恒载和使用活载及风、雪荷载等,都应根据荷载规范采用。

二、设计内容和要求

()确定计算跨度、节间划分和腹杆形式,选择钢材和焊条。

()布置屋盖支撑,说明各种支撑布置的必要性和作用,并按比例绘出支撑布置图。

()可用图解法或査手册等方法求半跨单位荷载作用下的杆力系数。

()荷载汇集。

()杆力组合(列表)

()选择杆件截面(列表汇总)

()节点设计。

()施工图的绘制与否,根据具体情况,自行选择。若不绘施工图,应按比例绘出三个节点图,包括:屋脊节点,跨中下弦节点和支座节点。


有关说明与实施要求,

一、关于认知能力层次

本大纲中关于认知能力要求分四个层次,即识记、领会、简单应用和综合应用。

识记:要求考生能够识别和记忆课程中规定的有关知识点的主要内容,并能够根据考核的要求,作出正确的表述、选择和判断,如结构或构造特点、应用范围、名词和定义等。

例如:识记化学成分和轧制工艺对钢材工作性能及力学指标的影响,要求能回答有哪些影

响,不要求进一步解释这些影响是为什么。又如识记钢结构常采用的连接方法,电弧焊的基本原理,梁截面的种类和梁格布置的方法,拉弯和压弯构件的合理截面形式和用途,及屋盖的组成等。这些都只要求能正确解释其内容,不要求进一步论述。

领会:要求考生能够领悟和理解课程中规定的有关知识点的内酒与外延,其内容要求和它们之间的区别与联系,并能够根据考核的不同要求,作出正确的解释说明和论述。

例如:领会结构钢材一次拉伸时的力学性能,考生不但要能画出应力应变关系全部曲线,而且要解释各个工作阶段的过程和钢材破坏的性质等。又如领会实腹式轴心受压构件的整体稳定,考生不但要理解整体稳定临界力确定的方法和计算公式,而且要理解推导临界力计算公式时采用的基本假定,以及如何根据临界力计算公式确定和理解提高枃件整体稳定承载力的方法。

简单应用:要求考生能够运用课程中规定的少量知识点,分析和解决一般应用问题。如简单的计算、简单绘图、分析和论证等。

例如:对轴心受拉构件、格构式压弯构件的截面选择步骤的计算公式,对钢屋架施工图的绘制方法和要求等都只要求能简单应用。

综合应用:要求考生能够运用课程中规定的多个知识点,分析和解决较复杂的应用问题,绘图、简单设计、分析和论证等。

例如:综合应用实腹式轴心受压构件截面的选择方法,要求考生根据已掌握的稳定和等稳定的概念和原则,以及长细比的规定,全面分析考虑后,才能选出合理的构件截面。又如综合应用梁的整体稳定的验算方法及设计规范对各项计算的规定,要求考生能运用学到的实腹梁整体稳定的基本概念,整体稳定系数计算公式中各系数的意义,以及保证和提高整体稳定的方法。

二、学习教材与主要参考书

自学教材:《钢结构》,全国高等教育自学考试指导委员会组编,钟善桐主编,武汉大学出社2005年版。

主要参考书:现行钢结构设计规范(GB50017-2003)

三、自学方法指导

1.仔细阅读各章的学习目的和要求。

2.先把教材粗读一遍。

3.阅读了解本章内容的重点和难点。

4.遇到与以前学习过的工程力学和建筑材料有关的课程内容,必要时应先进行复习。

5.精读教材内容。

6.完成本章习题。在完成习题的过程中,可结合自己掌握的程度,重读教材中的有关内容。各章中的重点和难点如下。

第一章概述

重点:1:钢结构的合理应用范围和发展。

在了解钢结构具有的特点的基础上,理解其合理应用范围以及当前和未来的发展。

2.钢结构采用的近似概率极限状态设计法。

要求深刻理解采用应力计算公式表达的近似概率极限状态设计方法和设计公式。理解钢结构设计中承载能力极限状态和正常使用极限状态包括的内容和意义。:

第二章  结构钢材及其性能料

重点:1.结构钢材一次拉伸时的力学性能。

通过对一次拉伸的 全过程曲线的学习和理解,要求建立理想弹性塑性体的概念,及钢材塑性破坏的概念。

2.结构钢材静力和动力性能指标。

包括:屈服点、抗拉强度弹性模量E、冷弯180°要求、Z向收缩率及冲击初性

3.应用能量强度理论计算钢材的折算应力。用单面只本要包括:钢材的剪切屈服强度和剪切模量的确定。建立同号应力场导致钢材脆性,异号应力场钢材显示塑性的概念。

4.应力集中。

应力集中现象是钢结构中普遍存在的问题。它将导致构件和结构的脆性破坏,尤其在节中更为突出,是钢结构设计中应予以重视的重要问题。

5.钢材的合理选用。

在了解和掌握各种钢材的性能和结构构件使用要求的基础上,能进行材料的选用。

难点:本章的学习难点是钢材的疲劳问题,但只要求了解什么是钢材的疲劳,为什么会发疲劳破坏,以及会验算构件和连接的疲劳强度。

第三章  钢结构的连接

重点:1.对接焊缝和角焊缝的受力性能。要求对焊缝的构造和工作性能有较深刻的理解和认识。

2.采用对接焊缝的对接连接和丁字连接,和采用角焊缝的对接、搭接和丁字连接,以及部分熔透的组合焊缝连接。

要求掌握构造、传力过程分析和强度承载力计算。.

3.普通螺栓受剪和受拉的工作性能,螺栓群传递轴心力、扭矩和弯矩时的构造、传力过程分析和强度承载力的计算。

4.高强度螺栓摩擦型和承压型连接的工作特点和计算。

5.焊缝连接和螺栓连接的疲劳计算。

难点:焊接应力与焊接变形。

要求理解焊接应力与焊接变形产生的原因,有哪几种焊接应力与变形它们对构件工作的影响。了解减小和消除焊接应力与变形的措施。

第四章  轴心受力构件

重点:1.实腹式和格构式轴心受压构件的整体稳定。

要求深刻理解轴心受压构件整体稳定临界应力公式的来源,采用的基本假定,理论公式的意义。设计规范对稳定承载力计算的规定,掌握规范规定的轴压构件稳定计算;包括实腹式和格构式构件、格构式柱的缀材计算。

2.实腹式轴心受压构件腹板和翼缘板宽厚比的规定。

3.等稳定设计概念。

轴心受压构件绕两个主轴的等稳定和局部稳定与整体稳定的等稳定。

4.典型柱头和柱脚的构造,传力过程分析和计算。

难点:轴心受压构件的整体稳定和局部稳定。

要求深刻理解稳定的基本概念、基本假设《临界状态,及设计规范对稳定问题的规定及计算方法。

第五章  受弯构件

重点:1.受弯构件的强度。包括抗弯强度抗剪强度和局部承压时的抗压强度。

2.梁的整体稳定。

基本假定,影响整体稳定诸因素,提高稳定承载力的措施,验算稳定的方法。

3.腹板和受压翼缘板的局部稳定。

基本概念。腹板在几种应力共同作用下的临界状态。规范规定保证腹板局部稳定的设计方法,加劲肋的设计,保证受压翼缘局部稳定的宽厚比的规定。

4.腹板屈曲后强度的基本概念。

5.型钢梁截面选择

6.焊接梁设计的全过程,包括梁端枃造和挠度计算。

难点:梁的整体稳定和腹板及受压翼缘板的局部稳定。

要求深刻理解基本概念和假设,及设计中保证稳定的方法和计算。

第六章  拉弯和压弯构件

重点:1.拉弯和压弯构件的强度计算。量规范规定的强度计算公式及其应用。

2.实腹式压弯构件截面选择和弯矩作用平面内、外稳定承载力的验算,腹板和受压翼缘板的宽厚比的规定。

3.格构式压弯构件的截面选择,稳定承载力的验算。

4.实腹式压弯构件的整体式柱脚设计。

难点:实腹式压弯构件在弯矩作用平面内、外的稳定问题。框架柱的计算长度。


第七章  屋盖结构

重点:1.屋盖结构组成和支撑体系的构造和作用。

要求建立由屋架、支撑等构件组成的整体结构体系的概念。

2.檩条的形式和设计。

包括实腹式檩条和格构式檩条。

3.普通钢屋架设计。

屋架形式和主要尺寸的确定,荷載汇集,杆力计算和内力组合,杆件计算长度和合理的截面形式,典型节点设计。

四、对社会助学的要求

建议助学单位根据各章的学习目的和要求,以及各章的重点和难点组织教学。教学过程中注意讲解和提问相结合,启发和引导自学者独立思考。按期完成各章的习题。每章学习结束时,根据考核知识点和考核要求检查参加自学者掌握的程度,

学习时数分配(供助学单位参考)

学习时数分配表

本课程为4+1学分,学习课程时数为4×1872学时,1学分为课程作业时间。

五、关于命题和考试的若干规定

 1.课程结東后以笔试的形式进行考试,考试时间为150分钟,考试时准携带简易计算器,

 2.本大纲各章规定的内容都属于考核内容,考试命题应根据各章规定的知识点和考核要求出题,覆盖各章,同时要突出各章中的重点内容。

 3.试题中不同能力层次要求的比例大致为:识记占20%,领会占30%,简单应用占35%,综合应用占15%。试题难易程度大致为:20%,较易30%,较难30%,难20%。不同能力层次要求的识记、领会、简单应用和综合应用中,命题时都会有难易之分,如试题牵涉到的深度和广度都反映出难易程度,应掌握分寸。

 4.本课程的试题题型有问答题、单项选择题填空题和计算题等四种


附录参考样题

一、问答题

 1.钢结构设计中要求满足哪几种极限状态?极限状态的定义是什么?每种极限状态又包括哪些内容?

 2.实腹梁腹板在纯剪应力、纯弯曲应力和局部压应力分别作用下,丧失稳定的屈曲波形各如何?绘草图说明。设加劲肋可以提高它们的稳定承载力,对这三种受力情况,加劲助如何设置?

二、单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内)

1.钢材的理度标准值是: [  ]

A.最大抗拉强度

B.屈服点

C.比例极限

D.弹性极限

2.在抗剪连接中,高强度螺栓摩擦型连接承载力决定于: [  ]

A.连接板材的强度

B.高强度螺栓的长

C.螺栓的预拉力

D.连接板材的厚度

三、填空题

1.偏心受压构件的经济合理截面形式是:1. 2. 

2.刚性系杆能承受,都用于屋盖支撑体系中1. 2. (设置位置)。

。柔性系杆能承受,都用于 (设置位置)

四、计算题

1.有一工字形截面的牛腿,翼缘板--20×200腹板10×280Q235钢材,和一钢柱焊连。牛腿上的作用力F300kN,距与柱相连的焊缝处的偏心距为220mm(1)和柱子用角焊缝焊接,设计焊缝的焊脚尺寸;(2)和柱子用对接焊缝焊接,焊缝质量为二级检验标准,验算焊缝强度;(3)验算牛腿的强度。焊条采用E4311

2.设计一简支焊接工字形梁,L6m,采用Q235钢材,受三分点处两个集中力作用,各为225kN。设计梁的截面,计算翼缘焊缝,并确定横向加劲肋的尺寸和间距。



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