钢结构网络课程2020年8月作业 作业要求：
《钢结构》课程作业要求：
1、 根据自己的学习计划做作业，不允许抄袭，发现抄袭，平时成绩60分以下处理； 2、 按时提交作业，系统关闭不允许上传，没有平时成绩；
3、作业提交后，系统会自动查重复率，因此大家不要互相抄袭，按照教材答题重复的部分一般通过回答思考题是可以通过额允许的重复率的。一般系统显示与某某西重复100%时，就按不及格算了。 一、 思考题
1、 简述你对这门课程的认识（300字以内）.
答：对于《钢结构》这门课程来说，我对钢结构还仅仅停留在信号塔，钢结构厂房等。学习了这门课程，才知道钢结构是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。 钢结构又分轻钢和重钢。
2、 列出你的自学计划（以时间和章节为主线）。 答：第一、认真完成本课程视频课程学习； 第二、以复习为主，完成每个小节课程重点； 第三、复习模拟题及课程随堂练习和作业题目；
第四、积极复习，努力将所系知识应用到工作中去，完成期末考核。 二、 问答题
1、简述钢结构的特点。 答：钢结构的特点：
（1）材料强度高，自身重量轻：钢材强度较高，弹性模量也高。与混凝土和木材相比，其密度与屈服强度的比值相对较低，因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小，自重轻，便于运输和安装，适于跨度大，高度高，承载重的结构。
（2）钢材韧性，塑性好，材质均匀，结构可靠性高：适于承受冲击和动力荷载，具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀，近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。
（3）钢结构制造安装机械化程度高：钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度最高的一种结构。
（4）钢结构密封性能好：由于焊接结构可以做到完全密封，可以作成气密性，水密性均很好的高压容器，大型油池，压力管道等。
2、钢结构设计中钢材的选择需要考虑的因素有哪些？ 答：（1）结构的重要性：对重型工业建筑结构、大跨度结构、高层或超高层的民用建筑结构或建筑物等重要结构，应考虑选用质量好的钢材，对一般工业与民用建筑结构，可按工作性质分别选用普通质量的钢材。别外，按《建筑结构设计统一标准》规定的安全等级，把建筑物分为一级、二级、三级。安全等级不同，要求的钢材质量也应不同。
（2）荷载情况：荷载可分为静态荷载和动态荷载两种。直接承受动态荷载的结构和强烈地震区的结构，应选用综合性能好的钢材;一般承受静态荷载的结构则可选用价格较低的钢材。 （3）连接方法：钢结构的连接方法有焊接和非焊接两种。由于在焊接过程中，会产生焊接变形、焊接应力以及其他焊接缺陷，如咬边、气孔、裂纹、夹渣等，有导致结构产生裂缝或胞性断裂的危险。因此，焊接结构对材质的要求应严格一些。例如，在化学成分方面，焊接结构必须严格控制碳、硫、磷的极限含量。而非焊接结构对含碳量可降低要求。
（4）温度和环境：钢材处于低温时容易冷脆，因此在低温条件下工作的结构，尤其是焊接结构，应选用具有良好抗低温脆断性能的镇静钢。此外，露天结构的钢材容易产生时效，有害介质作用的钢材容易腐蚀、疲劳和断裂，也应加以区别地选择不同材质。
（5）钢材厚度：薄钢材辊轧次数多，轧制的压缩比大;厚度大的钢材压缩比小。所以厚度大的钢材不但强度较小，而且塑性、冲击韧性和焊接性能也较差。因此，厚度大的焊接结构应采用材质较好的钢材。
3、简述焊缝连接的特点。 答：钢结构焊缝连接优点： （1）构造简单，制造省工； （2）不削弱截面，经济；
（3）连接刚度大，密闭性能好；
（4）易采用自动化作业，生产效率高。 钢结构焊缝连接缺点：
（1）焊缝附近有热影响区，该处材质变脆； （2）产生焊接残余应力和残余应变； （3）裂缝易扩展，低温下易脆断。
4、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑的因素有哪些？ 答：轴心受压实腹柱的截面时应考虑的因素有：（1）面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定性和刚度；（2）使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；（3）便于与其他构件连接；（4）尽可能构造简单，制造省工，取材方便。
5、刚桁架的结构类型有哪些？ 答：桁架的结构分类：
（1）三角形桁架：三角形桁架在沿跨度均匀分布的节点荷载下，上下弦杆的轴力在端点处最大，向跨中逐渐减少;腹杆的轴力则相反。三角形桁架由于弦杆内力差别较大，材料消耗不够合理，多用于瓦屋面的屋架中。
（2）梯形桁架：梯形桁架和三角形桁架相比，杆件受力情况有所改善，而且用于屋架中可以更容易满足某些工业厂房的工艺要求。如果梯形桁架的上、下弦平行就是平行弦桁架，杆件受力情况较梯形略差，但腹杆类型大为减少，多用于桥梁和栈桥中。
（3）空腹桁架：空腹桁架基本取用多边形桁架的外形，无斜腹杆，仅以竖腹杆和上下弦相连接。杆件的轴力分布和多边形桁架相似，但在不对称荷载作用下杆端弯矩值变化较大。
6、框架柱的柱脚有哪几种形式？
答：框架柱的柱脚可采用埋入式柱脚、插入式柱脚及外包式柱脚，多层结构框架柱尚可采用外露式柱脚，单层厂房刚接柱脚可采用插入式柱脚、外露式柱脚，铰接柱脚宜采用外露式柱脚。
7、单层厂房柱网布置时应注意的问题有哪些？
答：厂房柱网设计时应充分考虑设计标准化、生产工厂化、施工机械化等要求，内以提高建筑工业化容的水平。建筑工业化对节约材料、缩短工期、降低综合造价、提高结构质量极为重要。建筑工业化是以产品标准化为基础的，包括:结构物的标准化、构件的标准化和节点连接的标准化。产品标准化通过结构的模数话、定型化和统一化来逐步实现。模数化是结构的主要尺寸符合一定的基本模数，通常情况下工业厂房横向跨度的模数采用3m，当厂房跨度不小于24m时，厂房纵向柱距的模数采用6m;定型化是同类结构和构件及其连接构造尽量采用相同的典型形式，用来提供生产效率从而节约工期;统一化则进一步使构件及连接的主要尺寸也统一起来。
8、影响钢材主要性能的因素主要有哪些？ 答：钢材主要性能的因素主要有： （1）化学成分；（2）冶金缺陷；（3）钢材硬化；（4）温度影响；（5）应力集中；反复荷载作用。
9、焊接残余应力对哪些结构性能有影响？ 答：（1）降低结构刚度；
（2）降低或消除焊缝中的残余应力是改善结构低温冷脆性能的重要措施； （3）对构件的疲劳强度有明显不利的影响。
10、常见的冶金缺陷有哪些？请列出并进一步解释。
答：常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、裂纹和分层等。冶金缺陷对钢材性能的影响，不仅在结构或构件受力时表现出来，在加工制作过程中也可表现出不良性能。
（1）偏析：钢中化学成分不均匀称为偏析，偏析易造成钢材塑性、韧度，冷弯性能及焊接性能变差。如沸腾钢在冶炼过程中由于脱氧脱氮不彻底，其偏析现象比镇静钢要严重得多。 （2）非金属夹杂：非金属夹杂主要指硫化物及氧化物等掺杂在钢材中而使钢材性能降低。如硫化物易导致钢材热脆，氧化物则严重降低钢材力学性能及工艺性能。
（3）裂纹：冶炼过程中，一旦出现裂纹，则将严重影响钢材的冲击韧度、冷弯性能及抗疲劳性能。
（4）分层：钢材在厚度方向不密合，呈现多个层次的现象叫分层。分层将从多方面严重影响钢材性能，如降低钢材的冲击韧度、冷弯性能、抗脆断能力及疲劳强度，尤其是在承受垂直于板面的拉力时易产生层状撕裂。
20年8月发布钢结构作业 - 图文
