鋼結(jié)構(gòu)課后思考題（一些鋼結(jié)構(gòu)課后可能涉及的思考題及）

鋼結(jié)構(gòu)作為一種重要的工程結(jié)構(gòu)材料，在現(xiàn)代建筑工程中扮演著不可或缺的角色。在進行鋼結(jié)構(gòu)課程的學習之后，學生們可能會遇到一系列的思考題，這些問題旨在幫助學生深入理解鋼結(jié)構(gòu)的設計、施工以及維護等方面的知識。以下是一些可能的鋼結(jié)構(gòu)課后思考題：，，1. 鋼結(jié)構(gòu)設計時如何考慮材料的強度和韌性？，2. 在鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中，有哪些關鍵的質(zhì)量控制點？，3. 鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中，如何進行維護和檢查以確保其安全性？，4. 鋼結(jié)構(gòu)在地震等自然災害發(fā)生時，有哪些防護措施？，5. 鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相比，有哪些優(yōu)勢和劣勢？，6. 在鋼結(jié)構(gòu)設計中，如何考慮環(huán)境因素，如風載、雪載等？，7. 鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的使用對環(huán)境有何影響？，8. 鋼結(jié)構(gòu)的未來發(fā)展趨勢是什么？，9. 如何評估鋼結(jié)構(gòu)的安全性能？，10. 在鋼結(jié)構(gòu)的設計和施工中，有哪些創(chuàng)新方法可以提高效率和降低成本？

以下是一些鋼結(jié)構(gòu)課后可能涉及的思考題及答案：

一、鋼結(jié)構(gòu)對鋼材性能要求相關

鋼結(jié)構(gòu)對鋼材性能有哪些要求?
- 較高的強度：能夠承受較大的荷載，保證結(jié)構(gòu)的承載能力。
- 較好的變形能力：在受力過程中可以發(fā)生一定的塑性變形，避免突然的脆性破壞，提高結(jié)構(gòu)的安全性。
- 良好的工藝性能：例如良好的焊接性能、切割性能等，方便鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝。

二、角焊縫相關

正面角焊縫和側(cè)面角焊縫在受力性能方面有何區(qū)別?
- 正面角焊縫
  - 應力狀態(tài)復雜，破壞強度高，但塑性變形差。
  - 角焊縫長度垂直于力的作用方向。
- 側(cè)面角焊縫
  - 主要承受剪力作用，彈性狀態(tài)不均勻，塑性逐漸均勻。
  - 角焊縫長度平行于力的作用方向。
當角焊縫的端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時，應如何處理?
- 可連續(xù)以免起落弧缺陷發(fā)生在應力集中較大的轉(zhuǎn)角處，從而改善連接的工作性能。在焊縫連接時，為避免應力傳遞的過分彎折而使板件應力過分不均，避免因焊縫橫向收縮時引起板件拱曲太大，宜使 $b\leqslant16t$ 或 $200mm$ 。

三、焊接殘余應力相關

焊接產(chǎn)生焊接殘余應力的原因是什么?
- 縱向殘余應力：高溫處的鋼材膨脹最大，產(chǎn)生熱狀塑性壓縮，冷卻時，被塑性壓縮的焊區(qū)趨向于縮得比原始長度稍短，這種縮短變形受到兩側(cè)鋼材的限制，使焊縫區(qū)產(chǎn)生縱向拉應力。
- 橫向殘余應力
  - 一是由于焊縫縱向收縮，兩塊鋼板趨向于形成反向的彎曲變形，但實際上焊縫兩塊鋼板練成整體，不能分開，于是在焊縫中部產(chǎn)生橫向拉應力，而在兩端產(chǎn)生橫向壓應力。
  - 二是焊縫在施焊過程中，先后冷卻的時間不同，先焊的焊縫已經(jīng)凝固，且有一定的強度，會阻止后焊焊縫在橫向自由膨脹，使其發(fā)生橫向的塑性壓縮變形。
焊接殘余應力對結(jié)構(gòu)性能有哪些影響?
- 對結(jié)構(gòu)靜力強度的影響。
- 對低溫冷脆的影響。
- 對疲勞強度的影響。

四、螺栓相關

螺栓在鋼板上的容許距離都有最大和最小的限制，是根據(jù)哪些要求制定的?
- 受力要求：保證螺栓連接在受力時能夠合理地傳遞荷載，避免應力集中等問題。
- 構(gòu)造要求：確保結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，從構(gòu)造角度保證連接的可靠性。
- 施工要求：方便螺栓的安裝操作，例如有足夠的空間進行擰緊等操作。
普通螺栓的受剪螺栓連接有哪幾種破壞形式?
- 螺栓被剪斷（抗壓強度不足）。
- 被拉壞或壓壞（凈截面強度不夠）。
- 彎曲過大（板厚不大于 $5d$ ）。

五、門式剛架相關

輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)主要由哪些部分組成?
- 主要由門式鋼架梁、鋼架柱、支撐、檁條、屋面板、墻面等組成。
門式剛架的結(jié)構(gòu)形式有哪些?
- 對于多跨剛架來說，有單脊雙坡和多脊多坡等形式。其中單脊雙坡在無橋式吊車，且柱高不非常高，風載不是很大時，中柱可采用搖擺柱；多脊多坡在有橋式吊車時，中柱宜為兩端剛接，增大鋼架側(cè)向剛度。
變截面門式剛架內(nèi)力計算采用什么分析方法?
- 變截面門式鋼架內(nèi)力計算采用彈性分析方法，通常按平面結(jié)構(gòu)對待，不考慮蒙皮效應。
變截面門式剛架側(cè)移計算采用什么分析方法?
- 采用彈性分析方法確定，若柱頂側(cè)移不滿足規(guī)范限制要求，可采用增大構(gòu)件（梁、柱）截面、剛接柱腳、中間搖擺柱改為剛接等方式來提高鋼架的整體抗側(cè)剛度，減小結(jié)構(gòu)側(cè)向變形。
應在門式剛架梁腹板的哪些部位設置橫向加勁肋?
- 應在門式剛架梁腹板的中柱連接處、較大荷載集中處和翼緣轉(zhuǎn)折處設置橫向加勁肋。
門式剛架斜梁按什么構(gòu)件計算其強度和穩(wěn)定?實腹式剛架斜梁的平面外計算長度是怎樣取值的?
- 門式剛架斜梁按壓彎構(gòu)件計算其強度和穩(wěn)定。實腹式剛架斜梁的平面外計算長度應取側(cè)向支撐點間的距離。
在門式剛架結(jié)構(gòu)中哪些部位需設置隅撐?設置隅撐的目的和作用是什么?
- 在門式剛架結(jié)構(gòu)中，通常在鋼架梁受壓翼緣的兩側(cè)設置隅撐。其一端連于鋼架梁或鋼架柱的受壓翼緣，另一端連于屋面檁條或墻梁。設置隅撐的目的和作用是可提高鋼架梁或鋼架柱的整體穩(wěn)定承載力。

六、鋼結(jié)構(gòu)設計相關

在我國現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范中，當計算結(jié)構(gòu)的強度、穩(wěn)定性及連接的強度時，應采用荷載的什么值?當計算疲勞和變形時，應采用荷載的什么值?
- 當計算結(jié)構(gòu)的強度、穩(wěn)定性及連接的強度時，應采用荷載的設計值；當計算疲勞和變形時，應采用荷載的標準值。
我國鋼結(jié)構(gòu)設計方法除疲勞計算外，采用以什么為基礎、什么表達的極限狀態(tài)設計法，并將極限狀態(tài)分為哪幾種極限狀態(tài)?
- 采用以概率論為基礎、以分項系數(shù)表達的極限狀態(tài)設計法，并將極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。
鋼結(jié)構(gòu)設計的基本要求是什么?
- 滿足結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性要求。
度量結(jié)構(gòu)可靠性的指標是什么?在現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設計中，常常用什么作為結(jié)構(gòu)可靠度的數(shù)量指標?
- 度量結(jié)構(gòu)可靠性的指標是可靠指標。在現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設計中，常常用可靠指標作為結(jié)構(gòu)可靠度的數(shù)量指標。
廠房鋼結(jié)構(gòu)一般由哪些構(gòu)件組成?
- 通常由柱、梁、吊車梁、屋架、天窗架、托架、制動梁(桁架)、各種支撐及墻架等構(gòu)件組成。
單面連接的單角鋼，按軸心受力計算強度和連接時，強度設計值應乘以什么折減系數(shù)?在施工條件較差的高空進行焊縫和鉚釘連接時，折減系數(shù)取多少?
- 單面連接的單角鋼，按軸心受力計算強度和連接時，強度設計值應乘以折減系數(shù)（具體數(shù)值需根據(jù)相關規(guī)范確定）；在施工條件較差的高空進行焊縫和鉚釘連接時，折減系數(shù)?。ň唧w數(shù)值需根據(jù)相關規(guī)范確定）。
某構(gòu)件當其可靠指標 $\beta$ 減小時，相應失效概率將如何變化?結(jié)構(gòu)可靠性如何變化?
- 當可靠指標 $\beta$ 減小時，相應失效概率將增大，結(jié)構(gòu)可靠性降低。
近似概率極限狀態(tài)設計方法是以什么來衡量結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的可靠程度的?
- 近似概率極限狀態(tài)設計方法是以可靠指標來衡量結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的可靠程度的。
與節(jié)點板單面連接的等邊角鋼軸心受壓構(gòu)件， $\lambda = 100$ ，計算穩(wěn)定性時，鋼材強度設計值應采用的折減系數(shù)是多少?計算強度時，鋼材強度設計值應采用的折減系數(shù)是多少?
- （具體數(shù)值需根據(jù)相關規(guī)范確定）。
根據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞時可能產(chǎn)生后果的嚴重程度，把結(jié)構(gòu)分為一、二、三級三個安全等級，一般工業(yè)民用建筑鋼結(jié)構(gòu)取幾級?