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2018年一级结构工程师专业知识:有利结构设计的钢筋安装位置

 

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  2018年一级结构工程师专业知识:有利结构设计的钢筋安装位置

  ⑴柱与主梁

  一般情况下为了外墙与柱外皮平齐的美观效果,承托外墙的梁的外皮也必须与柱的外皮平齐。此时梁的外侧纵筋就会与柱的外侧纵筋打架。这时候,柱是梁的支座,是主要的受力构件,柱的纵筋就更重要一些,因此梁的纵筋就要避让柱的纵筋。具体做法是,梁的外侧纵筋提前向内做1:6的斜坡,待绕过柱纵筋后,再做1:6的斜坡归位。

  ⑵主梁与次梁

  主梁与次梁的上部纵筋也不可避免的会打架,此时当然是主梁更重要,次梁的纵筋要避让主梁的纵筋。具体做法是,次梁的上部纵筋提前向内做1:6的斜坡,待绕过主梁上部纵筋后,再做1:6的斜坡归位。

  ⑶梁和板

  梁和板的上部钢筋也会发生打架,同理,梁是重要构件,板的上部钢筋要避让梁的上部钢筋。具体做法是,板的上部纵筋提前向内做1:6的斜坡,待绕过梁上部纵筋后,再做1:6的斜坡归位。

  ⑷双向板

  双向板配筋时上下双层双向钢筋,哪个方向放在外侧,哪个方向放在内侧?谁放在外侧,谁的有效高度就大,就有利,当然是重要的钢筋放在外侧;谁是重要钢筋呢,显然受力大的钢筋是重要钢筋;于是得出结论,受力大的钢筋放在外侧,另一方向的钢筋放在内侧。

  技术交底时,一般要说:图纸上钢筋直径大,间距密的钢筋放在外侧,相反的就放在内侧。

  ⑸剪力墙

  顾名思义,剪力墙的主要作用是抗剪,而抗剪主要是由箍筋——也就是水平钢筋来发挥作用的,所以要把水平钢筋放在竖向钢筋的外侧

  ⑹混凝土挡土墙

  混凝土挡土墙的主要作用是挡土压抗弯,而主要发挥抗弯作用的是竖向钢筋,所以要把竖向钢筋放在外侧,水平钢筋放在内侧。

  ⑺地下室的外墙

  地下室的外墙,既是竖向贯穿全楼始终的剪力墙,同时又式担负着挡土,抗弯的挡土墙,它的情况要具体分析,关键是看地下室外墙的竖向位置:当位于地下一层时,抗震和挡土同样重要,但为了方便施工的连续和统一,可以同地上剪力墙一样处理,水平筋放外侧;但是地下室墙位于地下二层及以下位置时,由于地下二层及以下的墙深埋于土中,可不用考虑抗震,而竖向埋深越深,土压力越大,所以这种挡土墙的性质就越突出,故此竖向筋宜放置在外侧,水平筋宜放置在内侧。

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2018年一级结构工程师《流体力学》知识点:欧拉法的基本概念

 

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  2018年一级结构工程师《流体力学》知识点:欧拉法的基本概念

  1.流线和迹线

  (1)迹线:某一质点在某一时段内的运动轨迹线。烟火的轨迹为迹线。

  (2)流线:表示某时刻流动方向的曲线,曲线上各质点的速度矢量与该曲线相切。

  流线的性质

  a.同一时刻的不同流线,不能相交。

  b.流线不能是折线,而是一条光滑的曲线。

  c.流线的疏密反映了速度的大小(流线密集的地方流速大,稀疏的地方流速小)。

  2.流管、流束、总流

  流管:在流场中取任一封闭曲线(不是流线),通过该封闭曲线的每一点作流线,这些流线所组成的管状空间。

  管内外的流体质点不能交流。

  流束:流管中的流体。

  微元流束:流管的横截面积为微元面积时的流束。

  总流:由无限多微元流束所组成的总的流束。

  3.过水(流)断面

  与某一流束中各条流线相垂直的截面,称为此流束的过水断面。

  即水道(管道、明渠等)中垂直于水流流动方向的横断面,如图1-1,2-2断面。

  4.流速

  (1)点速u:某一空间位置处的流体质点的速度。

  (2)均速v:同一过水断面上,各点流速u对断面A的算术平均值。

  微元流束的过水断面上,可以中心处的流速作为各点速度的平均值。

  5.流量 Q

  单位时间内通过某流束过水断面的流体体积。

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2018年一级结构工程师专业知识:钢结构的连接

 

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  2018年一级结构工程师专业知识:钢结构的连接

  1、请说明角焊缝焊脚尺寸不应太大、太小的原因及焊缝长度不应太长、太短的原因?

  焊脚尺寸太大施焊时较薄焊件容易烧穿;焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形;热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸太小,焊接时产生的热量较小,焊缝冷却快,容易产生裂纹;同时也不易焊透。

  焊缝长度过短,焊件局部加热严重,会使材质变脆;同时起、落弧造成的缺陷相距太近,严重影响焊缝的工作性能。

  焊缝长度过长,应力沿长度分布不均匀,两端应力可能达到极限值而先破坏,中部则未能充分发挥其承载能力。

  2、试述焊接残余应力对结构工作的影响?

  残余应力对结构静力强度一般没有影响,因为它是自相平衡力系,只要材料能发生塑性变形,其静力强度是不变的。但当材料不能发展塑性时,则可能发生脆性破坏,即各点的外加应力和其残余应力相加达到材料的抗拉强度 fy ,该点即破坏,从而降低构件的承载力。

  残余应力将减少构件的刚度,因残余应力与外加应力相加,将使某些部分提前进入塑性而不再承担以后增加的荷载。

  残余应力使构件刚度减小,因而对稳定承载力有不利影响,特别是对工字形截面的弱轴影响更大。

  双向或三向残余拉应力场,将增加材料的脆性倾向,也将降低疲劳强度。

  3.螺栓群在扭矩作用下,在弹性受力阶段受力最大的螺栓其内力值是在什么假定条件下求得的?

  螺栓群在扭矩作用下,其内力计算基于下列假定:

  ⑴被连接板件为绝对刚性体;

  ⑵螺栓是弹性体;

  ⑶各螺栓绕螺栓群的形心旋转,使螺栓沿垂直于旋转半径r的方向受剪,各螺栓所受的剪力大小与r成正比。

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2018年一级结构工程师专业知识:优质中厚板

 

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  2018年一级结构工程师专业知识:优质中厚板

  1、优质碳素结构钢热轧中厚钢板(GB711-88)

  优质碳素结构钢热轧中厚钢板简称碳素结构钢厚钢板,即其材质为优质碳素结构钢,经热轧制而成,也有以正火、退火或回火状态交货。主要用于制造机械结构零部件。钢板厚度从4.5-60mm,特厚板达150mm;宽度从0.8-3.2mm;长度从2-12m.我国生产碳素结构厚钢板有鞍钢、武钢、舞阳钢铁公司、重庆特殊钢厂、太钢、上钢三厂、抚顺钢厂和天津钢厂等单位。

  2、汽车制造用优碳热轧厚钢板(GB3275-82)

  汽车制造用优质碳素结构钢热轧厚钢板用优质碳素结构钢作材质,经热轧制而成。按照生产加工的方法与深度的不同,分为深拉延(S)、普通拉延(P)和冷弯成型(W)三类。主要用于制造汽车冷冲零件及冷弯零件。汽车制造用优碳热轧钢板生产规格与尺寸:厚度4.5-14mm,宽度与长度按GB709标准规定。生产优质碳素结构钢热轧厚钢板的厂家均可生产。

  3、碳素工具钢厚钢板(GB3278-32)

  碳素工具钢厚板以碳素工具钢作材质,经热轧制成,这类钢板冷、热加工性能好、硬度及耐塑性较高、生产成本低、用途广泛。主要缺点是热硬性差、淬透性差,一般以退火或高温回火状态交货。主要用于制造切削速度较低、形状简单和精度要求不高的刃具、量具和模具等。钢板厚度4.5-25mm,宽度与长度符合GB709规定。主要生产单位有重庆特殊钢厂、抚顺钢厂和重庆钢厂等。

  4、合金结构钢厚钢板(GB11251-89)

  合金结构钢厚钢板以合金结构钢作材质,经热轧而成。广泛用于耐温、耐蚀等机械结构零部件。钢板厚度为4.5-50mm,组距分为4.5-8和8mm以上两组。钢板宽度与长度符合GB709规定。生产厂家有鞍钢、重庆特殊钢厂、上钢三厂等。一般以正火、退火或回火状态交货。

  5、航空用厚钢板(YB540-65)

  航空用钢板是用合金结构钢作材质,经热轧或冷轧而成。航空用钢板是适用于航空工业的专用钢板。冲压性能与表面状态(分三组),钢板厚度为4.5-8mm,宽度为0.75-1.00mm,长度为1-2.00mm.由重庆特殊钢厂等单位生产。

  6、高速工具钢厚钢板(GB994-88)

  高速工具钢板是以高速工具钢作材质,经热轧或冷轧而成。主要用于制造刃具等。材质的牌号与化学成分(GB9943-88),钢板厚度4.5-12mm,宽度0.65-1.00m,长度1.00-2.00m.由抚顺钢厂、重庆特殊钢厂和长城钢厂等生产。

  7、不锈钢热轧厚钢板(GB4237-84)

  不锈钢热轧钢板是以不锈钢作材质,经热轧而成。按其组织特征不同可分为:奥氏体型、奥氏体—铁素体型、铁素体型、马氏体型和沉淀硬化型五种。不锈钢热轧厚钢板广泛用于航空、石油、化工、纺...

2018年一级结构工程师基础知识:轴心受力构件

 

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  2018年一级结构工程师基础知识:轴心受力构件

  1. 拉杆为何要控制刚度?如何验算?拉杆允许长细比与什么有关?

  答:拉杆要控制刚度是为了保证构件在使用过程中不产生过大的横向振动而使杆件连接受到损害及改变杆件轴心受拉的性质。

  验算:构件长细比小于或等于容许长细比 。

  拉杆允许长细比 与拉杆所受荷载的性质有关。

  2. 试述提高轴心受压构件整体稳定性的措施。

  答:轴压构件当 较大时为弹性失稳,此时临界力只与长细比有关,所以可通过改变支承条件(如杆端将铰支改为固定,中间加支承点等)来减小计算长度,或改变截面形状,增大回转半径来提高整体稳定性;当轴压构件长细比较小时为弹塑性失稳,此时其临界力与材料强度也有关,因此提高钢号对提高整体稳定性也有一定作用。此外,截面形式与整体稳定性也有关,在三类截面a、b、c中,a类最好,c类最差。

  3. 在缀条式轴心受压格构柱中,为什么要限制单肢的长细比?如何限制?

  答:为使格构柱单肢不先于整体失稳,要限制单肢的长细比。通过保证单肢长细比 ( 为两个主轴方向长细比中的较大值)。

  4. 钢结构轴心受压构件整体稳定承载力时按什么原理确定的?

  答:考虑杆长千分之一的初始挠度,忽略初始偏心,计入焊接残余应力的影响,根据压溃理论用有限元方法确定构件的临界应力。

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2018年一级结构工程师基础知识:焊接中的局部变形的原因及预防措施

 

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  2018年一级结构工程师基础知识:焊接中的局部变形的原因及预防措施

  (一)产生原因

  (1)加工件的刚性小或不均匀,焊后收缩,变性不一致。(2)加工件本身焊缝布置不均,导致收缩不均匀,焊缝多的部位收缩大、变形也大。(3)加工人员操作不当,未对称分层、分段、间断施焊,焊接电流、速度、方向不一致,造成加工件变形的不一致。(4)焊接时咬肉过大,引起焊接应力集中和过量变形。5)焊接放置不平,应力集中释放时引起变形。

  (二)预防措施

  (1)设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置,对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。

  (2)制定合理的焊接顺序,以减少变形。如先焊主焊缝后焊次要焊缝,先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝, 先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝,先焊对接焊缝后焊角焊缝。

  (3)对尺寸大焊缝多的工件,采用分段、分层、间断施焊,并控制电流、速度、方向一致。

  (4)手工焊接较长焊缝时, 应采用分段进行间断焊接法, 由工件的中间向两头退焊,焊接时人员应对称分散布置,避免由于热量集中引起变形。

  (5)大型工件如形状不对称,应将小部件组焊矫正完变形后,在进行装配焊接,以减少整体变形。

  (6)工件焊接时应经常翻动,使变形互相抵消。

  (7)对于焊后易产生角变形的零部件,应在焊前进行预变形处理,如钢板v 形坡口对接,在焊接前应将接口适当垫高,这样可使焊后变平。

  (8)通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形,加固件的位置应设在收缩应力的反面。

  (三)处理方法

  对已变形的工件,如变形不大,可采用火烤矫正。如变形较大,采用边烤边用千斤顶顶的方法

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2018年一级结构工程师基础知识:钢结构的连接

 

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  2018年一级结构工程师基础知识:钢结构的连接

  1、请说明角焊缝焊脚尺寸不应太大、太小的原因及焊缝长度不应太长、太短的原因?

  答: 焊脚尺寸太大施焊时较薄焊件容易烧穿;焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形;热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸太小,焊接时产生的热量较小,焊缝冷却快,容易产生裂纹;同时也不易焊透。

  焊缝长度过短,焊件局部加热严重,会使材质变脆;同时起、落弧造成的缺陷相距太近,严重影响焊缝的工作性能。

  焊缝长度过长,应力沿长度分布不均匀,两端应力可能达到极限值而先破坏,中部则未能充分发挥其承载能力。

  2、试述焊接残余应力对结构工作的影响?

  答: 残余应力对结构静力强度一般没有影响,因为它是自相平衡力系,只要材料能发生塑性变形,其静力强度是不变的。但当材料不能发展塑性时,则可能发生脆性破坏,即各点的外加应力和其残余应力相加达到材料的抗拉强度 fy ,该点即破坏,从而降低构件的承载力。

  残余应力将减少构件的刚度,因残余应力与外加应力相加,将使某些部分提前进入塑性而不再承担以后增加的荷载。

  残余应力使构件刚度减小,因而对稳定承载力有不利影响,特别是对工字形截面的弱轴影响更大。

  双向或三向残余拉应力场,将增加材料的脆性倾向,也将降低疲劳强度。

  3.螺栓群在扭矩作用下,在弹性受力阶段受力最大的螺栓其内力值是在什么假定条件下求得的?

  答:螺栓群在扭矩作用下,其内力计算基于下列假定:

  ⑴被连接板件为绝对刚性体;

  ⑵螺栓是弹性体;

  ⑶各螺栓绕螺栓群的形心旋转,使螺栓沿垂直于旋转半径r的方向受剪,各螺栓所受的剪力大小与r成正比。

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2018年一级结构工程师《基础结构试验》考点精讲:荷载支承设备和试验台座

 

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  2018年一级结构工程师《基础结构试验》考点精讲:荷载支承设备和试验台座

  1.支座

  结构试验中的支座=支承结构+传递作用力+模拟实际荷载图式+边界条件设备 通常有支座和支墩组成。

  2.荷载支承装置

  ①.横梁和立柱组成:强度刚度大,满足大型结构试验要求,支架高度和承载能力按试验需要设计。

  ②.大截面圆钢制成的立柱:轻便,刚度小,易弯曲变形,螺纹易损坏。

  3.结构试验台座

  试验室内永久性固定设备,平衡施加在试验结构物上的荷载所产生的反力。

  ①槽式试验台座

  结构:整体钢筋混凝土后半

  特点:沿台座纵向全长布置几条槽轨(型钢制成纵向框架式结构),埋置在台座混凝土内。

  槽轨作用:锚固加载支架,此台座特点是加载点位置沿台座纵向任意变动。

  ②箱式试验台座(刚度更大,试验量测和加载工作即可在台座上面也可字箱形结构内部,所以本身是实验室地下室,提供长期荷载或特种试验。同时兼做为试验室房屋基础)

  将立柱或拉杆直接安装在孔内----孔式试验台座。

  ③抗侧力试验台(为电液伺服加载系统对结构模型施加低周反复水平荷载)

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2018年一级结构工程师《基础结构试验》考点精讲:结构试验的量测仪器

 

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  2018年一级结构工程师《基础结构试验》考点精讲:结构试验的量测仪器

  数据采集的仪器设备按功能和使用情况分为:

  传感器(感受物理量并转换成电量);放大器(把从传感器中得到的信号放大,显示和记录);显示器(信号用可见形式显示);记录仪(记录采集的数据并长期保存);分析仪器(对采集数据分析处理);数据采集仪(自动扫描采集,作数据采集系统执行机构);数据采集系统(集成式仪器,包括传感器和数据采集仪或记录器显示器,可用来自动扫描采集数据处理)。

  1.电测传感器组成部分?

  ①感受部分:一个悬臂梁或者滑杆或者钢筒,直接感受物理量变化

  ②转换部分:物理变化转换成电量变化。

  ③传输部分:电量变化的信号传输到放大器或者记录器显示器的信号线和插件

  ④附属装置:传感器外壳和支架。

  2.力传感器用来测量结构的作用力、支座反力。力传感器和压力传感器主要有机械式和电测式

  3.SVSA数据采集仪的功能?

  ①.数据采集和播放;

  ②信号处理和预发生;

  ③时域和频域分析;

  ④文件管理;

  ⑤阻尼识别;

  ⑥加速度-位移互换以及振动信号的显示。

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2018年一级结构工程师考点精讲:结构荷载的代表值

 

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  2018年一级结构工程师考点精讲:结构荷载的代表值

  荷载代表值指设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。荷载都存在变异性,是随机变量。结构设计时,为了适应不同的极限状态下的设计要求,《建筑结构荷载规范》(GB500092001)给出了各类荷载的代表值。对永久荷载采用标准值为代表值;对可变荷载则应根据设计要求分别采用标准值,频遇值,准永久值或组合值为代表值。

  1、荷载标准值

  荷载标准值是结构设计时采用的荷载基本代表值,荷载的其他代表值是以其为基础乘以适当的系数后得到的。荷载的标准值为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如众值、均值、中值或某个分位值)。

  2、永久荷载的标准值

  永久荷载变异性不大,一般以平均值作为荷载标准值,即可按结构设计规定的尺寸和材料的平均密度确定。

  3、可变荷载的标准值

  可变荷载的标准值由数理统计方法确定,通常要求有95%的保证率。由于已有资料的不足,目前有些可变荷载的标准值主要由历史工程经验而定。建筑结构荷载规范(GB500092001)规定民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数取值见表10-2,屋面均布活荷载取值见表10-3。

  4、可变荷载频遇值

  对可变荷载,取在设计基准期内,其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值为频遇值。其大小等于可变荷载标准值Qk乘以频遇值系数Ψf。

  5、可变荷载准永久值

  对可变荷载,取在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值为准永久值。其大小等于可变荷载标准值Qk乘以准永久系数Ψq。

  6、可变荷载组合值

  当考虑两种或两种以上的可变荷载在结构上同时作用时,由于所有可变荷载同时达到其单独出现的最大值的可能性极小。故除主导可变荷载仍以标准值为代表值外,其他伴随可变荷载应取其标准值乘以小于1的组合系数Ψc,得到可变荷载的组合值。

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