【鋼構(gòu)知識】鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題解析

1、受彎工字梁的受壓翼緣的屈曲，是沿著工字梁的弱軸方向屈曲，還是強(qiáng)軸方向屈曲？

當(dāng)荷載不大時，梁基本上在其最大剛度平面內(nèi)彎曲，但當(dāng)荷載大到一定數(shù)值后，梁將同時產(chǎn)生較大的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，最后很快的喪失繼續(xù)承載的能力。此時梁的整體失穩(wěn)必然是側(cè)向彎扭彎曲。

2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中為什么沒有鋼梁的受扭計算?

通常情況下，鋼梁均為開口截面（箱形截面除外），其抗扭截面模量約比抗彎截面模量小一個數(shù)量級，也就是說其受扭能力約是受彎的1/10，這樣如果利用鋼梁來承受扭矩很不經(jīng)濟(jì)。于是，通常用構(gòu)造保證其不受扭，故鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中沒有鋼梁的受扭計算。

3、什么叫做最大剛度平面?

最大的剛度平面就是繞強(qiáng)軸轉(zhuǎn)動平面，一般截面有兩條軸，其中繞其中一條的轉(zhuǎn)動慣性矩大，稱為強(qiáng)軸，另一條就為弱軸。

4、地腳螺栓錨固長度加長會對柱子的受力產(chǎn)生什么影響？

錨栓中的軸向拉應(yīng)力分布是不均勻的，成倒三角型分布，上部軸向拉應(yīng)力最大，下部軸向拉應(yīng)力為０。隨著錨固深度的增加，應(yīng)力逐漸減小，最后達(dá)到25～30倍直徑的時候減小為0。因此錨固長度再增加是沒有什么用的。只要錨固長度滿足上述要求，且端部設(shè)有彎鉤或錨板，基礎(chǔ)混凝土一般是不會被拉壞的。

5、屈曲后承載力的物理概念是什么？

屈曲后的承載力主要是指構(gòu)件局部屈曲后仍能繼續(xù)承載的能力，主要發(fā)生在薄壁構(gòu)件中，如冷彎薄壁型鋼，在計算時使用有效寬度法考慮屈曲后的承載力。屈曲后承載力的大小主要取決于板件的寬厚比和板件邊緣的約束條件，寬厚比越大，約束越好，屈曲后的承載力也就越高。在分析方法上，目前國內(nèi)外規(guī)范主要是使用有效寬度法。但是各國規(guī)范在計算有效寬度時所考慮的影響因素有所不同。

6、什么叫剛性系桿，什么叫柔性系桿？

剛性系桿即可以受壓又可以受拉，一般采用雙角鋼和圓管，而柔性系桿只能受拉，一般采用單角鋼或圓管。

7、隅撐能否作為支撐嗎？和其他支撐的區(qū)別？

1、隅撐和支撐是兩個結(jié)構(gòu)概念。隅撐用來確保鋼梁截面穩(wěn)定，而支撐則是用來與鋼架一起形成結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定，并保證其變形及承載力滿足要求。2、隅撐可以作為鋼梁受壓翼緣平面外的支點(diǎn)。它是用來保證鋼梁的整體穩(wěn)定性的。

8、什么是鋼材的層層狀撕裂？

鋼板的層狀撕裂一般在板厚方向有較大拉應(yīng)力時發(fā)生.在焊接節(jié)點(diǎn)中,焊縫冷卻時,會產(chǎn)生收縮變形。如果很薄或沒有對變形的約束,鋼板會發(fā)生變形從而釋放了應(yīng)力。但如果鋼板很厚或有加勁肋,相鄰板件的約束,鋼板受到約束不能自由變形,會在垂直于板面方向上產(chǎn)生很大的應(yīng)力。在約束很強(qiáng)的區(qū)域,由于焊縫收縮引起的局部應(yīng)力可能數(shù)倍于材料的屈服極限,致使鋼板產(chǎn)生層狀撕裂。

9、什么是”包興格效應(yīng)“，它對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響大嗎?

包新格效應(yīng)就是在材料達(dá)到塑性變形后,歇載后留下的不可恢復(fù)的變形,這種變形是塑性變形,這種變形對結(jié)構(gòu)是否有影響當(dāng)然是可想而只的。

10、什么是蒙皮效應(yīng)？

在垂直荷載作用下，坡頂門式剛架的運(yùn)動趨勢是屋脊向下、屋檐向外變形。屋面板將與支撐檁條一起以深梁的形式來抵抗這一變形趨勢。這時，屋面板承受剪力，起深梁的腹板的作用。而邊緣檁條承受軸力起深梁翼緣的作用。顯然，屋面板的抗剪切能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其抗彎曲能力。所以，蒙皮效應(yīng)指的是蒙皮板由于其抗剪切剛度對于使板平面內(nèi)產(chǎn)生變形的荷載的抵抗效應(yīng)[26][28][29]。對于坡頂門式剛架，抵抗豎向荷載作用的蒙皮效應(yīng)取決于屋面坡度，坡度越大蒙皮效應(yīng)越顯著；而抵抗水平荷載作用的蒙皮效應(yīng)則隨著坡度的減小而增加。

11、受彎工字梁的受壓翼緣的屈曲，是沿著工字梁的弱軸方向屈曲，還是強(qiáng)軸方向屈曲？

當(dāng)荷載不大時，梁基本上在其最大剛度平面內(nèi)彎曲，但當(dāng)荷載大到一定數(shù)值后，梁將同時產(chǎn)生較大的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，最后很快的喪失繼續(xù)承載的能力。此時梁的整體失穩(wěn)必然是側(cè)向彎扭彎曲。

12、剪切滯后和剪力滯后有什么區(qū)別嗎？它們各自的側(cè)重點(diǎn)是什么？

剪力滯后效應(yīng)在結(jié)構(gòu)工程中是一個普遍存在的力學(xué)現(xiàn)象，小至一個構(gòu)件，大至一棟超高層建筑，都會有剪力滯后現(xiàn)象。剪力滯后，有時也叫剪切滯后，從力學(xué)本質(zhì)上說，是圣維南原理，具體表現(xiàn)是在某一局部范圍內(nèi)，剪力所能起的作用有限，所以正應(yīng)力分布不均勻，把這種正應(yīng)力分布不均勻的現(xiàn)象叫剪切滯后。

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