机械金属结构设计与答案

填空1.在确定实际轴心压杆的稳定承载力，应考虑构件的初始缺陷。初始缺陷是指初弯曲、荷载偏心、残余应力。2.钢结构中采用的各种板材和型钢，都是经过多次辊扎形成的，薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点高。3.受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为弯曲屈曲、侧扭屈曲。4.钢梁进行刚度检算时，按结构的正常使用极限状态计算，荷载应按标准值计算；进行强度、稳定检算时，按结构承载能力极限状态计算，荷载应按设计值计算。5.双轴对称截面理想轴心压杆失稳主要有两种形式弯曲屈曲和扭转屈曲；单轴对称截面的实腹式轴心压绕其非对称轴失稳是弯曲屈曲，而绕其对称轴失稳是弯扭屈曲。6.对焊接板梁强度计算，除进行抗弯强度、抗剪强度计算外，还应检算局部稳定和整体稳定。7.焊接组合梁截面高度h根据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。8.螺栓连接中，沿受力方向规定螺栓端距大于2d，是为了防止构件受剪破坏；要求螺栓夹紧长度不超过螺栓杆的5倍，为了防止板材弯曲变形。9.受静力荷载作用的受弯杆件强度计算中采用了截面塑性发展系数，目的是考虑部分截面塑性。10.某钢种牌号为Q235-A，其中A的含义是质量较差，某型钢符号为∠110*10，其表示的含义为边长*厚度。11.格构式轴心压杆中，对绕虚轴（x轴）整体稳定检算时应考虑剪切变形影响，以12.钢梁在承受固定位置集中荷载或支座反力处设置支撑加筋肋，支撑加筋肋的端部承压及其与腹板的连接计算等需要单独计算。13.建筑用钢材应具有良好的机械性能和加工性能，目前我国和世界上大多数国家，在钢材中主要采用碳素结构钢和低合金结构钢中少数几种钢材。14.钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。15.使钢材在高温下变脆的化学元素是O、S，使钢材在低温下变脆的化学元素是N、P。16为化简计算，规范对重级工作制吊车梁和重级、中级制吊车衍架的变幅疲劳折算为等效常幅疲劳计算，等效应力幅σc采用潜在效应的等效系数αf和设计应力谱中的最大应力幅（⊿σ）max的乘积来表示。17.自动埋弧焊角焊缝焊脚尺寸最小值为（1.5根号t-1）mm。侧面角焊缝最小计算长度应不小于8hf和40mm，最大计算长度在承受静载或间接动荷载时应不大于60hf，承受动荷载应不大于40hf。18.实际轴心压杆的板件宽厚比限值是根据板件屈曲临界应力与构件整体屈曲临界应力相等原则确定的。19.轴心压杆格构柱进行分肢稳定计算的目的是保证分支失稳不先于构件的整体稳定失稳。20.影响钢梁的整体稳定的主要原因有荷载类型、载作用点位置、梁截面形式、侧向支撑点位置和距离、端部支撑条件。21.焊接组合工字型截面钢梁，翼缘的局部稳定是采用限制宽厚比的方法来保证，而腹板的局部稳定则采用配置加筋肋的方法来保证。22.计算钢结构构件的正常使用极限状态时，应使拉压构件满足稳定条件，使受弯构件满足稳定刚度条件。23.实腹式压弯构件的实际包括截面选择、截面强度验算、刚度演算、整体稳定、局部稳定演算等内容。24.焊接残余应力对钢结构静力强度无影响；使钢结构刚度降低；使钢结构稳定承载力降低；使钢结构的疲劳强度下降。25.钢梁强度计算一般包括弯曲正应力、剪应力、局部承压应力和折算应力计算四个方面。26.提高钢梁整体稳定性的有效措施增大受压区高度和增加侧向支撑。27.轴心稳定系数Φ根据钢号、面类型、细比。28.钢材加工性能包括冷加工性能、热加工、热处理。29.影响钢材疲劳性能的主要因素有应力集中、应力幅应力比和应力循环。30.钢结构常用的焊接方法有手工焊、埋弧焊、气体保护焊。62、在弯矩作用下，摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于螺栓群的形心。63、在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的设计值。64、型钢代号L100×8中，L表示角钢。65、部分T型钢是半个工字型钢。66、在计算两端简支工字形轴压柱翼板的临界应力时，它的支承条件简化为三边简支，一边自由。67、在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝大。（但侧面角焊缝的塑性比正面大）68、侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高度之比越大，侧面角焊缝的应力沿其长度的分布越不均匀。69、轴心受拉构件的承载能力极限状态是截面应力达钢筋屈服强度。1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用塑性，冲击韧性好特点的钢材。2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的屈服点提高，塑性韧性降低。3．钢材五项机械性能指标是屈服点、抗拉强度、弹性模量、伸长率断面收缩率。4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。5．钢材含硫量过多，高温下会发生脆裂，含磷量过多，低温下会发生脆裂。6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑韧性降低。7．钢材在250ºC度附近有强度提高塑性降低现象，称之为蓝脆现象。（某些钢材在200～300℃时颜色发蓝而脆性增加的现象。）8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越大。（冲击韧性为钢材在动荷载作用下断裂吸收能量的多少）9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服点,B表示质量等级,F表示沸腾钢。10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。11．钢材在250ºC度附近有强度提高塑性降低现象，称之为蓝脆现象。12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度低的相匹配。13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中P、N、S、O为有害的杂质元素。14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。15．结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下弯曲变形和抗分层性能的综合指标。（需要钢材有一定塑性与避免冶炼的分层，离析开裂等缺陷）18．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。19．薄板的强度比厚板略高。20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用E50焊条。21．焊接残余应力不影响构件的静力强度。22．角焊缝的最小计算长度不得小于6hf和40mm。23．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是60hf。24．在螺栓连接中，最小端距是2d0。26．普通螺栓连接,当板叠厚度∑t〉5d时(d－螺栓直径),连接可能产生螺杆弯曲破坏。27．钢材的抗剪强度与屈服点的关系式是0.58。28．单个普通螺栓承压承载力设计值bcbcftdN，式中t表示同一受力方向板厚和的较小值。29．普通螺栓连接靠螺栓受剪和孔壁承压传递剪力；摩擦型高强度螺栓连接靠板于板之间摩擦力传递剪力。30.手工焊焊接Q235钢，一般采用E43型焊条。31.焊接结构在焊缝附近形成热影响区,该区材质变脆。32.侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜太小。33.承压型高强度螺栓仅用于静力承重结构的连接中。34.采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用E50焊条。35.承受动力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是40hf。36．轴心受压构件的承载能力极限状态有净截面破坏和毛截面屈服。38．双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是弯曲屈曲。39.单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生弯扭屈曲。40．轴心受压构件的缺陷有初偏心、初弯曲、残余应力。43．缀条式格构柱的缀条设计时按轴拉构件计算。47．在轴心压力一定的前提下,轴压柱脚底板的面积是由混凝土强度等级决定的。50．为保证组合梁腹板的局部稳定性,当满足ywfth2351700时,应横。51.焊接工字形梁腹板高厚比时，为保证腹板不发生局部失稳，应设置横和纵。52．梁的最小高度是由刚度控制的。53．组合梁的局稳公式是按局部失稳发生在翼板最大应力达屈服之前原则确定。54．支承加劲肋应验算的内容是支撑加劲肋在腹板平面外的稳定性、切角后端部进截面强度、与腹板焊缝连接。55．钢梁在集中荷载作用下，若局部承压强度不满足应采取的措施是支撑。56．按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,拉、压构件要限制长细比。57．荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力小。58．承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γx取1.05。62．实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为弯曲。63.实腹式压弯构件在弯矩平面外屈曲形式为弯扭。1钢材代号Q235的含义为（屈服点强度为235Mpa）。6钢材的设计强度等于钢材的屈服强度fy除以（分项系数）。7钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材在——。8按（脱氧程度不同）之不同，钢材有镇静钢和沸腾钢之分。9钢材的αk值与温度有关，在-20ºC或在-40ºC所测得的αk值称（低温冲击韧度(指标)。10通过标准试件的一次拉伸试验，可确定钢材的力学性能指标为：抗拉强度fu、—屈服点强度——和—伸长率—。12韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中—吸收能量—的能力，亦即钢材抵抗—冲击或振动—荷载的能力。13钢材在250ºC左右时抗拉强度略有提高，塑性却降低的现象称为—蓝脆—现象。14在疲劳设计时，经过统计分析，把各种构件和连接分为—8—类，相同应力循环次数下，类别越高，容许应力幅越—低—。15当钢材厚度较大时或承受沿板厚方向的拉力作用时，应附加要求板厚方向的—截面收缩率ψ—满足一定要求。16钢中含硫量太多会引起钢材的——；含磷量太多会引起钢材的——。17钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入—塑性—状态，发生的破坏为—脆性—破坏。18如果钢材具有—较好塑性—性能，那么钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。19应力集中易导致钢材脆性破坏的原因在于应力集中处—塑性变形—受到约束。20影响构件疲劳强度的主要因素有重复荷载的循环次数、—应力集中—和—应力幅—。21随着温度下降，钢材的—脆性破坏—倾向增加。22根据循环荷载的类型不同，钢结构的疲劳分——和——两种。23衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为—αk(Akv)—。它的值越小，表明击断试件所耗的能量越—小—，钢材的韧性越—差—。24对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制—c—的含量不超过规定值。25随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为—时效硬化—。选择题（每题2分）1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B）A.密封性好B.自重轻C.制造工厂化D.便于拆装2、钢材的设计强度是根据C确定的。A、比例极限；B、弹性极限；C、屈服强度；D、极限强度。3.钢结构的承载能力极限状态是指（C）A.结构发生剧烈振动B.结构的变形已不能满足使用要求C.结构达到最大承载力产生破坏D.使用已达五十年4、某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中A对该破坏无直接影响。A、钢材的屈服点过低；B、构件的荷载增加速度过快；C、存在冷加工硬化；D、构件有构造原因引起的应力集中。5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的AA.强度储备B.弹塑性阶段的承载能力C.塑性变形能力D.强化阶段的承载能力6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是C。A、冲击韧性；B、冷弯试验；C、化学成分；D、伸长率。7.钢号Q345A中的345表示钢材的（C）A.fp值B.fu值C.fy值D.fvy值8.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为(C)A.碳、锰B.钒、锰C.硫、氮、氧D.铁、硅9、同类钢种的钢板，厚度越大，A。A、强度越低；B、塑性越好；C、韧性越好；D、内部构造缺陷越少。10.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免(D)A.螺栓杆受剪破坏B.螺栓杆受弯破坏C.板件受挤压破坏D.板件端部冲剪破坏11、以下关于应力集中的说法中正确的是B。A、应力集中降低了钢材的屈服强度B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆D、应力集中可以提高构件的疲劳强度12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用(C)A.E55型B.E50型C.E43型D.H10MnSi13.在搭接连接中，为了