答案材料焊缝问答题.docx

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答案材料焊缝问答题

1.应力集中是不是通常会是钢构件的屈服点上升而塑性降低,导致易发生脆性破坏.

2.从教材上看有的应力集中还是由内应力产生,例如焊接残余应力,我想问一下,是不是焊缝附近的钢构件有的能达到屈服点,这个时候是不是有冷作硬化效应产生,使得构件的屈服点有上升的趋势.但为什么书中说到焊接残余应使受压构件承载力下降,这是不是跟屈服点升高有矛盾,承载力是只什么是指屈服强度还是指抗拉强度.同样道理,为什么书上说焊缝的抗拉强度会下降,我理解的是由于应力集中也就是内应力产生的应力集中,会使得屈服点升高,同时曲线的最高点也就是抗拉强度也会升高.

3　　实际中的钢结构构件中可能存在孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷，此时，构件中的应力分布不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，形成所谓的应力集中现象，研究表明在应力高峰区域总是存在同号的三向或双向应力，使得材料处于复杂受力状态，这种同号的双向或三向应力场有使钢材变脆的趋势，这与楼    残余应力会使构件受压承载能力下降是指受压钢构件稳定比理想构件承载能力下降，仅是单指焊缝抗拉强度应是提高的（焊缝二级以上），如果是在节点附近，由于焊缝较多，则残余应力将非常复杂，一般情况只是变脆，不能承受较大变形，换言之，抗震能力下降，承受静荷载能力没有多少变化，或者是提高。

上所说的不是同一个概念。

4    残余应力会使构件受压承载能力下降是指受压钢构件稳定比理想构件承载能力下降，仅是单指焊缝抗拉强度应是提高的（焊缝二级以上），如果是在节点附近，由于焊缝较多，则残余应力将非常复杂，一般情况只是变脆，不能承受较大变形，换言之，抗震能力下降，承受静荷载能力没有多少变化，或者是提高。

5.应力集中

  答:

  应力集中是力学概念.指的是构件在受力时,由于截面的急剧变化,导致应力突然增大（减小）,形成应力高峰区..

  应力集中容易形成同号的三向应力.使材料处于三向受压（拉）状态,因而屈服点提高,但也容易使材料发生脆性破坏.

6.从教材上看有的应力集中还是由内应力产生!

  答:

这个我觉得还是截面形式导致应力集中主吧!

7.是不是焊缝附近的钢构件有的能达到屈服点.这个时候是不是有冷作硬化效应产生,使得构件的屈服点有上升的趋势

  答:

是的,焊缝附近的钢构件有的能达到屈服点.

      冷作硬化效应是钢材冷加工产生,与焊接应该没什么关系.  冷作硬化效应倒是能使材料的屈服点上升.韧性下降.

8.但为什么书中说到焊接残余应力使受压构件承载力下降.

  答:

稳定是钢结构非常重要的一方面.一般钢结构的稳定承载力低于它的强度承载力.对于受压构件,焊接残余压应力将使构件提前进入塑性,降低了它的刚度,降低它的承载力.

9.这是不是跟屈服点升高有矛盾

  答:

这一点我的解释很牵强.我想只有很少量的材料屈服点升高,而焊接残余压应力区域相对比较大.

10.承载力是只什么

  答:

钢结构的承载力一般是指稳定承载力.一般钢结构的稳定承载力低于它的强度承载力.

11.为什么书上说焊缝的抗拉强度会下降

  答:

这一点我的理解是外部作用的拉应力与焊接残余拉应力重合,使焊缝提前到达抗拉强度

呵呵!

1焊接承重结构的钢材应具有（B）。

　　A抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证

　　B抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量的合格保证

　　C抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量和冷弯试的合格保证

　　D抗拉强度、伸长率、屈服强度，冷弯试验和冲击韧性的合格保证。

1、填空题（每小空1分，共20分）

1、承受动力荷载作用的钢结构，应选用特点的钢材。

2、冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的提高，降低。

3、根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中__________施焊的质量最易保证。

4、钢结构的____、施工和使用过程中，要特别注意防止发生脆性破坏。

5、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用焊条。

6、热轧型钢常用的有角钢、、槽钢等。

7、型钢代号L100×8中，L表示   。

8、钢材牌号Q235－BF,其中235表示,B表示,F表示

      沸腾钢。

9、当钢板厚度大于40mm时，为防止层状撕裂，宜采用_______。

10、型钢有热轧成型和________成型两大类。

11、梁的拼接有工厂拼接和拼接。

二、选择题（每小题1分，共18分）

1、下列元素中，使钢材产生热脆的是（）

A、锰B、碳C、硫D、磷

2、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 （）

A、冲击韧性和化学成分；   B、冷弯试验；

C、断面收缩率；       D、伸长率。

3、钢中含碳量越高（）

A、强度越高，延性越低B、塑性韧性越高

C、塑性越差，韧性越好D、可焊性越好

4、材料脆性破坏的特点之一是（）

A、塑性变形很小B、变形大

C、变形很大D、无变形

5、钢号Q345A中的345表示钢材的（    ）

A、fp值      B、fu值     C、fy值    D、fvy

6、钢结构的承载能力极限状态是指（）

A、结构发生剧烈振动B、结构的变形已不能满足使用需要

C、结构达到最大承载力产生破坏D、使用已达五十年

7、钢结构表面长期承受某一温度下的辐射热时，需加隔热保护层。

该温度是（）

A、150°B、250°C、320°D、600°

8、钢结构具有良好的抗震性能是因为（）。

A、钢材的强度高B、钢结构的质量轻

C、钢材良好的吸能能力和延性D、钢结构的材质均匀

9、下列情况属于正常使用极限验算的是（）

A、受压构件的稳定计算B、梁的挠度验算

C、受弯构件的弯曲强度验算D、螺栓连接的强度验算

10、同类钢种的钢板，厚度越大（）

A、强度越低B、塑性越好C、韧性越好D、内部构造缺陷越少

11、钢材中硫的含量超过规定标准（）

A、将提高钢材的伸长率B、将提高钢材的抗拉强度

C、将使钢材在低温工作时变脆D、将使钢材在高温工作时热脆

12、钢材五项机械性能指标是、、、、。

13、钢号Q420A中的420表示钢材的（    ）

A、fp值    B、fu值    C、fy值    D、fvy值

14、在下列各化学元素中，（）的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀能力，但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时促使钢材变脆（冷脆）。

A、硅B、铝C、硫D、磷

15、试问，计算纯钢结构变形时，应采用下列何项取值？

（）

A、荷载设计值、构件毛截面面积

B、荷载标准值、构件毛截面面积

C、荷载设计值、构件净截面面积

D、荷载标准值、构件净截面面积

三、判断题（正确请画“√”，错误请画“×”，每小题1分，共6分）

1、对于同样的钢材牌号，厚钢板的屈服点要比薄钢板低。

（）

2、冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度降低，塑性和韧性提高。

（）

3、E43型焊条中的“43”表示，熔敷金属抗拉强度最小值为43

。

（）

四、简答题（每小题6分，共24分）

1、合理选用钢材应考虑的主要因素有哪些？

1、填空题（每小空1分，

1、承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好特点的钢材。

2、冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低。

3、根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中____平焊_______施焊的质量最易保证。

钢结构的__设计__、施工和使用过程中，要特别注意防止发生脆性破坏。

4、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用E50焊条。

5、热轧型钢常用的有角钢、__工字钢__、槽钢等。

6、钢材五项机械性能指标是抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯、冲击韧性。

7、型钢代号L100×8中，L表示 角钢  。

8、钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度,B表示质量等级为B级,F表示沸腾钢。

9、当钢板厚度大于40mm时，为防止层状撕裂，宜采用_Z向钢__。

10、型钢有热轧成型和___冷弯______成型两大类。

11、梁的拼接有工厂拼接和工地拼接

2、选择题（每小题1分，

1、下列元素中，使钢材产生热脆的是（C）

A、锰B、碳C、硫D、磷

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、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 （A）

A、冲击韧性和化学成分；   B、冷弯试验；

C、断面收缩率；       D、伸长率。

4、钢中含碳量越高（A）

A、强度越高，延性越低B、塑性韧性越高

C、塑性越差，韧性越好D、可焊性越好

5、材料脆性破坏的特点之一是（A）

A、塑性变形很小B、变形大

C、变形很大D、无变形

6、钢号Q345A中的345表示钢材的（  C  ）

A、fp值      B、fu值     C、fy值     D、fvy值

7、根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中（A）施焊的质量最易保证。

A、平焊B、立焊C、横焊D、仰焊

8、钢结构具有良好的抗震性能是因为（C）。

A、钢材的强度高B、钢结构的质量轻

C、钢材良好的吸能能力和延性D、钢结构的材质均匀

9、钢结构表面长期承受某一温度下的辐射热时，需加隔热保护层。

该温度是（A）

A、150°B、250°C、320°D、600°

10、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需要

C、结构达到最大承载力产生破坏D、使用已达五十年

11、下列情况属于正常使用极限验算的是（B）

A、受压构件的稳定计算B、梁的挠度验算

C、受弯构件的弯曲强度验算D、螺栓连接的强度验算

12、钢结构具有良好的抗震性能是因为（C）。

A、钢材的强度高B、钢结构的质量轻

C、钢材良好的吸能能力和延性D、钢结构的材质均匀

13、钢结构表面长期承受某一温度下的辐射热时，需加隔热保护层。

该温度是（A）

A、150°B、250°C、320°D、600°

14、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需要

C、结构达到最大承载力产生破坏D、使用已达五十年

15、下列情况属于正常使用极限验算的是（B）

A、受压构件的稳定计算B、梁的挠度验算

C、受弯构件的弯曲强度验算D、螺栓连接的强度验算

17钢号Q420A中的420表示钢材的（   C  ）

A、fp值    B、fu值    C、fy值    D、fvy值

16、在下列各化学元素中，（D）的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀能力，但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时促使钢材变脆（冷脆）。

A、硅B、铝C、硫D、磷

18、下列各项，（D）不属于结构的承载能力极限状态范畴。

A、静力强度计算B、动力强度计算C、稳定性计算D、梁的挠度计算

19、试问，计算纯钢结构变形时，应采用下列何项取值？

（B）

A、荷载设计值、构件毛截面面积

B、荷载标准值、构件毛截面面积

C、荷载设计值、构件净截面面积

D、荷载标准值、构件净截面面积

三、判断题（正确请画“√”，错误请画“×”，每小题1分，共6分）

1、对于同样的钢材牌号，厚钢板的屈服点要比薄钢板低。

（√）

2、冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度降低，塑性和韧性提高（×）

1、E43型焊条中的“43”表示，熔敷金属抗拉强度最小值为43

。

（×）

五、简答题（每小题6分，共24分）

1、合理选用钢材应考虑的主要因素有哪些？

。

答：

（1）结构的重要性；（1分）

（2）荷载特征（静力荷载、动力荷载）；（1分）

（3）结构形式；（1分）

（4）应力状态（拉应力或压应力）；（1分）

（5）连接方法（焊接或非焊接）；（1分）

（6）板件厚度和工作环境（温度及腐蚀介质）；（1分）

例：

单向工字形受弯构件的抗弯强度σ＝

≤f,式中

=1.0时,为使翼缘不先丧失局部稳定,应使翼缘外伸宽度与厚度之比b/t不超过（）。

A.9

B.13

:

C.15

D.40

【解】本题属于记忆理解题型。

注意题目条件

=1.0,则b/t≤15

;当

=1.05,h/t≤13

。

例

1：

计算偏心受压箱形截面局部稳定时,两腹板的受压翼缘宽厚比h0/t应满足（B）。

A.≤15

B.≤40

C.≤15

D.≤40

本题属于记忆型题目,特别应注意B、D的区别。

2.有一焊接工字形截面轴心受压构件由于轴压力较小,可根据刚度条件选择构件截面面积A,已知lox=7500mm,loy=4500mm,[λ]=150,Ix=2A2,Iy＝0.5A2,则较经济的A为（C）mm2。

A.1250

B.1500

C.1800

D.2100

≤[λ],则:

≤150，解之得:

A≥1250mm2

同样

≤[λ],则:

≤150解之得:

A≥1800mm2

所以A应取1800。

3.焊接组合梁腹板的计算高度ho=2400mm,根据局部稳定计算和构造要求,需在腹板一侧配置横向加劲肋钢板,其经济合理的截面尺寸是（C）。

A.-120×8B.-140×8C.-150×10D.180×12

【解】本题属于简单计算题,但应注意题目条件"一侧配置"。

由本节加劲肋的设置要求,得:

1.2bs≥1.2（h0/30+40）=1.2（

十400）=144,取为150,ts≥1.2bs/15=10,

所以取-150X10。

4.工字形截面轴心受压构件翼缘外伸宽厚比b'/t的限值为（D）

（A）15

;（B）13

;

（C）40

（D）（10十0.lλ）

。

5．如图15－2－4由两槽钢（单个[25a,A=3491mm2，Iy=3359×104mm4,I1=175×104mm4,iy=98.2mm，y0＝20.7mm］和缀条（单个角钢L45×4,Al=349mm2）组成格构式轴心受压构件。

构件承受轴向压力设计值N=800kN，构件计算长度lox＝loy=10m，钢材为Q235，在满足实轴（y轴）稳定承载力的情况下，要满足虚轴（x轴）稳定承载力要求时，则虚轴（x轴）的长细比λx为（A）。

A．100.5；B105.5；.C.120.4；D.135.6

例:

1.直角角焊缝的有效厚度he=（A）

（A）0.7hf

（B）0.5hf

（C）1.5hf

（D）hff。

2．当承受轴心力的板件用斜焊缝对接，焊缝与作用力间的夹角θ，满足（C）时，其强度可不必计算。

3．直角角焊缝的强度计算公式

是角焊缝的（B）。

A．厚度B．有效厚度C．名义厚度D．焊脚尺寸

4．工字钢梁下面用对接焊缝连接8mm厚节点板，焊缝长度为240mm，焊接质量等级为二级，材料为Q235钢和E43型焊条，节点板在竖向拉力设计值N＝300kN作用下，捍缝应力为（C）N/mm2。

A.130；B.136；C.167；D.170

5．两块钢板用两块连接板和直角焊缝连接，见图15－4－13，已知f＝215N/mm2，

＝160N/mm2，hf＝10mm，该连接能承受静力荷载产生最大拉力（D）kN。

A.245.9B.403.2C.458.7D.491.9

例：

1.承压型高强螺栓连接可用于（C）。

A.直接承受动力荷载的结构B.承受反复荷载作用的结构

C.承受静力荷载或间接动力荷载的结构D.薄壁型钢结构

本题考螺栓材料的选用,承压型高强螺栓连接不应用于直接承受动力荷载的结构。

2.某杆件与节点板采用22个M24的螺栓连接,沿受力方向分两排按最小间距（3d0）排列,螺栓的承载力折减系数是（D）。

A.0.75B.0.80C.0.85D.0.90

解：

每排为11个,连接长度:

l=10×3do=30d0

15d0

=0.9

3.一个普通螺栓的受剪承载力根据（D）确定:

（A）螺杆的抗剪承载力;（B）被连接构件（板）的承压承载力;

（C）（A）和（B）的较大值;（D）（A）和（B）的较小值。

4．图15－4－14为普通C级螺栓连接，螺栓为M20，孔径为d0＝21.5mm，钢材为Q235，连接能承担的拉力设计值N为（A）kN。

A.132；B.145；C.168；D.195

1、受剪螺栓连接的破坏形式有那些？

答：

（1）螺栓杆被剪断；（1分）

（2）挤压破坏；（1分）（3）板件被拉断；（1分）

（4）板件端部剪切破坏；（1分）（5）栓杆受弯破坏；（2分）

2、简述理想轴心压杆的屈曲形式？

并判断下列截面可能发生的屈曲形式。

答：

（1）弯曲屈曲；（1分）

（2）扭转屈曲；（1分）（3）弯扭屈曲；（1分）

弯曲屈曲（1分）扭转屈曲；（1分）绕X轴弯曲屈曲

绕Y轴弯扭屈曲（1分）

3、梁整体稳定的保证条件有那些？

答：

（1）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时；（2分）

（2）工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度

与其宽度

之比不超过规定的数值时；（2分）

（3）箱形截面简支梁，其截面尺寸满足

，且

时。

（2分）

4、角焊缝的最大焊脚尺寸、最小焊脚尺寸、最大计算长度及最小计算长度有那些规定？

答：

；

（2分）

（2分）

（2分）

5、角焊缝焊脚尺寸是越大越好还是越小越好?

为什么?

答：

焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍即

，是为了避免焊缝区的基本金属过烧，减小焊件的焊接残余应力和残余变形。

（2分）

焊脚尺寸也不能过小，否则焊缝因输入能量过小，而焊件厚度较大，以致施焊时冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂，（2分）

规范规定焊脚尺寸不得小于

 ，t为较厚焊件的厚度。

（2分）

6、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？

答：

（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；（1.5分）

（2）使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；（1.5分）

（3）便于与其他构件连接；（1.5分）

（4）尽可能构造简单，制造省工，取材方便。

（1.5分）

7、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？

答：

（1）当

时，应按构造配置横向加劲肋；（2分）

（2）当

时，应按计算配置横向加劲肋；（2分）

（3）

，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；（2

8、简述普通螺栓抗剪受力的四个阶段。

答：

（1）摩擦传力的弹性阶段；（1.5分）

（2）滑移阶段，克服摩擦力后，板件间突然发生水平滑移，最大滑移量为栓孔和栓杆间的距离，表现在曲线上为水平段；（1.5分）

（3）栓杆传力的弹性阶段，该阶段主要靠栓杆与孔壁的接触传力。

栓杆受剪力、拉力、弯矩作用，孔壁受挤压；（1.5分）

（4）弹塑性阶段，荷载以很小的增量，连接的剪切变形迅速增大，直到连接破坏。

（1.5分）

9、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？

答：

（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；（1.5分）

（2）使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；（1.5分）

（3）便于与其他构件连接；（1.5分）

（4）尽可能构造简单，制造省工，取材方便。

（1.5分）

10、格构式轴压柱应满足哪些要求，才能保证单肢不先于整体失稳？

答：

（1）柱对实轴的长细比

和对虚轴的换算长细比

均不得超过容许长细比

；（2分）

（2）缀条柱的分肢长细比

（2分）

（3）缀板柱的分肢长细比

且不应大于

（2分）

11、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？

答：

（1）当

时，应按构造配置横向加劲肋；（2分）

（2）当

时，应按计算配置横向加劲肋；（2分）

（3）

，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；（2分）

填空题

1、高强度螺栓根据其螺栓材料性能分为两个等级：

8.8级和10.9级，其中10.9中，10表示_fu≥1000N/mm2__，9表示____fy/fu=0.9________。

2、规范规定普通螺栓抗拉强度设计值取为螺栓钢材抗拉强度设计值的__0.8____倍，该折减系数是为了考虑__杠杆作用撬力_____的影响。

3、对于直接承受动力荷载的结构，不应用于  （D） 。

A、焊接连接；         B、普通螺栓连接；

C、摩擦型高强度螺栓连接；    D、承压型高强度螺栓连接；

4、10、受剪螺栓连接中,构件在节点处或接头一侧的螺栓沿受力方向的连接长度超过以下哪一值时,应对螺栓承载力设计值进行折减（A）

A、15d0B、60d0C、90d0D、150d0

5、对于直接承受动力荷载的结构，宜采用  （C） 。

A、焊接连接；         B、普通螺栓连接；

C、摩擦型高强度螺栓连接；    D、承压型高强度螺栓连

6、高强度螺栓根据其螺栓材料性能分为两个等级：

8.8级和10.9级，其中8.8中，8表示_fu≥800N/mm2__，8表示____fy/fu=0.8________。

7、侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。

8、焊接残余应力不影响构件的静力强度。

9、对于对接焊缝，当焊缝与作用力间的夹角

满足

（B）时，该对接焊缝的可不进行验算。

A、1B、1.5C、2D、0.5

10、角焊缝的最小焊脚尺寸

（B）

A、较薄板厚度B、较厚板厚度C、8mmD、任意板厚

11、钢结构的连接方法主要有焊缝连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接。

（√）

12、单个普通螺栓承压承载力设计值

，式中

表示在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值。

13、性能等级为4.6级和4.8级的C级普通螺栓连接，其中4.6中，4