钢结构基本原理计算题考试要点.docx

钢结构计算题考试要点

一、出题方式

1）给外力，计算结构是否安全；

2）给出具体构造措施，求能承担的最大力。

二、常见题型

（1）焊缝

1）计算要点

①焊缝长度计算：若是由焊缝构造来计算所能承担的外力，考虑焊缝两端是否要减去或2；而有外力计算出来焊缝长度后，要考虑焊缝两端是否要加或2。具体通过引弧板和围焊情况来判定。

②要会判断焊缝长度取值，比如常见题型一中，端部焊缝长度为125mm，不是80mm。

③注意结构的对称性，焊缝数量要统计正确，比如常见题型一中，端部、支背和支尖各2条。

④注意荷载类型，是静力荷载还是动力荷载，题目中没有说明的默认为静力荷载，涉及到焊缝受力计算公式中的（静力荷载取值1.22，动力荷载取值1.0）。

⑤焊缝长度计算结果要逢10取整（不能四舍五入），比如121mm要修约成130mm。

2）常见题型一（角焊缝）

a）此种题型的外力只能是轴心力（拉力），核心公式：，，

b）熟记支背和支尖分配系数（等支：支背，支尖；不等支：支背，支尖）；

c）若是由外力求焊缝长度，若是三面围焊，则由外力求焊缝长度时，，。端部焊缝长度直接得出mm（此处不能修约为130mm，长支只有125mm。）

d）偶尔会出没有端焊缝或肢尖焊缝，计算更简单。

3）常见题型二（对接焊缝）

a）对接焊缝的外力形式多样（如同对接螺栓群），要学会对外力的分析。此题外力T可分解为拉力N、剪力V和弯矩M。

b）此题，，，并由推导出和，由和（矩形）推导出

c）合力验算，，取值同上。

（2）螺栓

1）计算要点

①螺栓分为普通螺栓和高强螺栓，其中高强螺栓又分为承压型高强螺栓和摩擦型高强螺栓。其中摩擦型高强螺栓在工业建筑中使用最为广泛。

②普通螺栓、高强承压型螺栓承载力设计值：受拉，受剪，孔壁承压：

③高强摩擦型螺栓承载力设计值：受拉，受剪。

④螺栓群受剪验算：

⑤判定：

⑥螺栓群个数：（向前取偶数整，如6.01，取8）

⑦拉-剪力合力验算：普通螺栓、承压型高强螺栓：

摩擦型高强螺栓：

⑧孔壁承压验算：普通螺栓：

高强承压型螺栓：

2）常见题型一（受剪螺栓群）

（有时可能只有x或y方向力）

3）常见题型二（受弯螺栓群）

（有时只有剪力和弯矩，没有拉力N），算出最大值，其他螺栓拉力值可以按比例求出，如

螺栓群承载力

（3）轴心受力构件

1）计算要点

①截面几何参数计算，（只需关注工字型或H型钢）：

a.面积计算：有螺栓孔时，还应算净截面积（后面强度验算要用到），注意翼缘对称性，别多算或少算螺栓孔。

b.最大截面惯性矩计算：Ix推荐使用减法，若使用加法，上下翼缘要加上偏心的；可以只计算两侧翼缘部分，腹板值太小（如同书本例题计算）。

注：最大截面惯性矩计算，每年正确率不到30%，必须掌握。

c.回转半径计算：，，面积是全面积，不是净面积。

②熟记工字型截面轴心受压构件对x、y轴截面类型：轧制（b/h≤0.8），对x轴a类，对y轴b类；对焊接（翼缘为轧制或剪切边），对x轴b类，对y轴c类；其余对x、y轴均为b类。

注：火焰切边可以消除内部残余应力，提高稳定性，所以，对于y轴为b类。

③强度验算：若题目中有“截面无削弱”，则可写“因截面无削弱，无需进行强度验算”即可。

④刚度验算：，。

注：若图上轴心受力构件中间有侧向支撑，自由端长度减半，即计算长度，因为支撑是为了提高弱轴方向的稳定性。

⑤整体稳定性验算：，和带入各自对应截面类型表中，取最小值，带入整体稳定性公式。

⑥局部稳定性验算：，

（4）受弯构件

1）计算要点

①优先关注整体稳定性验算（工字型或H型钢，几何特性算法同轴心受力构件）

a.是不需要进行梁的整体稳定性验算判定：

注：如果题目中问什么情况下不需要进行整体稳定性验算，即通过增加侧向支撑，改变计算长度，如跨中增加一个侧向支撑，（类同轴心受压构件弱轴方向计算长度取值）。

b.几何特性不需要计算和，因为中只有，不要与轴心受力构件的截面特性计算混淆。

c.需要通过Ix，计算截面抵抗矩，若是非对称截面，用偏心距求得；进而用于。

d.等效弯矩系数计算（题目中通常会给出具体值或计算公式）：，；但截面为不对称且时，要乘以相应系数（见书本例题5-2）。

GB/T50017-2017附录C中C.0.1中对上表有解释：

e.当，

f.关注弯矩的计算，不排除出现多个集中力。

f.想获高分同学还应关注不对称截面几个特性算法。

②抗弯强度验算：，工字型或H型钢的，若是非对称截面，用偏心距求得。

③抗剪强度验算：

④折算应力验算（腹板与翼缘交界处，或有较大集中力处）：

，，，和同号或，时（最常见）；和异号时，。