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2018结构工程师专业考试复习资料:钢结构(1)

环球网校·2018-08-13 13:54:31浏览90 收藏18
摘要 2018年结构工程师考试已进入备考阶段。根据学员对知识难点的反馈,同时为进一步加深大家对相关知识点的了解,环球网校老师为大家整理了“2018结构工程师专业考试复习资料:钢结构”,希望对大家有所帮助。

一、钢结构的主要结构形式和构件形式

1.刚框架结构:由竖向钢柱和横向钢梁构成的框格式结构体系(平面框架结构、 空间框架结构、支撑-框架结构)

刚桁架结构:主要由轴心受力构件构成的单向格构式梁(平面桁架和空间桁架)

刚网架结构:主要由轴心受力构件构成的空间格构式平板结构;如网壳

悬索结构:主要由受拉柔索构成的结构;排架结构;钢架结构;

预应力结构:通过施加一定预应力以改善结构性能,更有效地发挥刚材性能

2.构件:受力特点→轴心受力构件、受弯构件、拉弯及压弯构件

二、引起钢材脆性破坏的因素及预防措施

①化学成分:N、P使钢材冷脆,O、S使钢材热脆

②温度:高温热脆,低温冷脆 ③冶金缺陷:非金属杂质,裂纹起层

④冷作硬化 ⑤时效硬化 ⑥应力集中

直接因素:裂纹尺寸、作用应力的大小和方式和材料的韧性

①尽量减小初始裂纹尺寸,避免在处理过程中形成类似于裂纹的间隙;

②注意选择和制订焊接工艺,减小不利残余应力;

③进行合理细部构造设计,避免截面的急变及出现凹角,避免构造应力集中;

④选择适用钢材,使构造具有足够韧性;

⑤设计合理的结构形式;

⑥对结构和构件的拼装应采用合理的工艺顺序,提高精度,减少焊接和装配残力;

⑦建立必要的使用维修规定和措施。

三、引起钢材脆性破坏的因素及预防措施

①化学成分:N、P使钢材冷脆,O、S使钢材热脆

②温度:高温热脆,低温冷脆 ③冶金缺陷:非金属杂质,裂纹起层

④冷作硬化 ⑤时效硬化 ⑥应力集中

直接因素:裂纹尺寸、作用应力的大小和方式和材料的韧性

①尽量减小初始裂纹尺寸,避免在处理过程中形成类似于裂纹的间隙;

②注意选择和制订焊接工艺,减小不利残余应力;

③进行合理细部构造设计,避免截面的急变及出现凹角,避免构造应力集中;

④选择适用钢材,使构造具有足够韧性;

⑤设计合理的结构形式;

⑥对结构和构件的拼装应采用合理的工艺顺序,提高精度,减少焊接和装配残力;

⑦建立必要的使用维修规定和措施。

四、影响钢材性能的主要化学元素及碳硫磷对钢材性能的影响

基本元素:铁、碳; 有益元素:錳硅钒铌钛铝鉻镍; 有害元素:硫磷氧氮;

碳:形成钢材强度的主要成分,碳的含量提高,则刚材强度提高,同时塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力下降;

硫:属于杂质,能生成易熔化的硫化铁,热加工及焊接使温度达到800~1000℃时,可能出现裂纹,称为热脆。降低冲击韧性,影响疲劳性能和抗锈蚀能力;

磷:既是有害元素也是能利用的合金元素,低温下使钢变脆,称为冷脆,高温时降低钢材塑性,但提高钢材强度和抗锈蚀能力。

五、影响钢材性能的主要化学元素及碳硫磷对钢材性能的影响

基本元素:铁、碳; 有益元素:錳硅钒铌钛铝鉻镍; 有害元素:硫磷氧氮;

碳:形成钢材强度的主要成分,碳的含量提高,则刚材强度提高,同时塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力下降;

硫:属于杂质,能生成易熔化的硫化铁,热加工及焊接使温度达到800~1000℃时,可能出现裂纹,称为热脆。降低冲击韧性,影响疲劳性能和抗锈蚀能力;

磷:既是有害元素也是能利用的合金元素,低温下使钢变脆,称为冷脆,高温时降低钢材塑性,但提高钢材强度和抗锈蚀能力。

六、角焊缝的主要构造形式和构造要求

角焊缝分为正面角焊缝和侧面角焊缝,角焊缝沿长度方向有连续和断续两种形式,角焊缝按截面形式可以分为直角角焊缝和斜角角焊缝。

构造要求:最小焊脚尺寸;最大焊脚尺寸;最小焊缝长度;侧门角焊缝的最大计算长度;搭接连接的构造要求;角焊缝主要构造要求是焊脚尺寸hf和焊缝长度

七、焊缝起落狐缺陷考虑

在每条焊缝的两端常因焊接时起弧、落弧的影响而出现弧坑、未熔透等缺陷,称为焊口,形成类裂纹并引起应力集中。

1.有条件时应在两端设置引弧板,焊后将其切除,并修磨平整。

2.做不到时,每条焊缝取实际长度减去2t(较薄焊件厚度)

八、普通螺栓受剪破坏形势及避免方法

a当螺栓直径较小,被连接的钢板厚度较大时,螺栓杆可能被剪断;b螺栓直径较大,被连接的钢板较薄时,钢板可能被挤坏;c当构件开口较多使截面削弱较大时,构件可能被拉断;d当螺栓孔距板端距离较小时,板端可能发生冲剪破坏;e当被连接的钢板太厚,而螺栓杆较细时,可能发生螺栓杆弯曲破坏。

abc三种破坏形式可通过计算避免;d种破坏形式可通过构造要求避免;e种破坏可通过限制板叠厚度不超过五倍螺栓杆径来避免。

九、螺栓排列间距为什么要规定最大和最小容许距离

①受力要求:螺栓的端距不应小于2d0(螺栓孔径)。太小时,钢板端部有冲剪破坏的可能。对于受拉构件,各排螺栓的栓距和线距都不能过小,以免使螺栓周围应力集中相互影响;并且对钢板的截面削弱过多,构件有沿折线或直线破坏的可能;两孔之间的钢板也有被螺栓撕裂的可能。对于受压构件,沿作用力方向的栓距不能过大,否则在被连接的板件间容易发生压屈鼓肚现象。

②构造要求:当螺栓的栓距及线距过大时,被连接板件的接触就不够紧密,潮气就会侵入板件间的缝隙内,使钢材锈蚀。

③施工要求:要保证一定的空间,便于转动螺栓扳手。

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