Металлические конструкции включая сварку вопросы к экзамену

Вопросы к экзамену
по дисциплине

«Металлические
конструкции, включая сварку»

1. Области применения и номенклатура мк.

2. Достоинства и недостатки мк.

3. Обзор развития мк.

4. Принципы проектирования мк.

5. Основы экономики мк и пути снижения
   стоимости.

6. Структура, состав и физико-механические
   характеристики сталей.

7. Диаграмма работы сталей при одноосном
   растяжении.

8. Низколегированные стали.

9. Вредные примеси в сталях и их содержание.

10. Маркировка сталей.

11. Работа сталей и аллюминиевых сплавов
    на растяжение.

12. Работа стали при концентрации напряжений.
    Ударная вязкость.

13. Работа сталей и аллюминиевых сплавов
    при повторной нагрузке.

14. Сортамент стальных и аллюминиевых
    профилей.

15. Основы расчета мк по предельным
    состояниям.

16. Предельные состояния и расчет растянутых
    элементов.

17. Предельные состояния и расчет центрально
    сжатых элементов.

18. Предельные состояния и расчет изгибаемых
    элементов.

19. Работа стали под нагрузкой.

20. Условие пластичности. Учет развития
    пластических деформаций при расчете
    конструкций.

21. Предельные состояния и расчет внецентренно
    растянутых и внецентренно сжатых
    элементов.

22. Типы болтов и их соединений.

23. Работа и расчет болтовых соединений
    на срез и смятие.

24. Работа и расчет соединений на высокопрочных
    болтах.

25. Конструирование болтовых соединений.

26. Работа и расчет угловых швов.

27. Работа и расчет стыковых сварных
    соединений.

28. Компоновка балочных конструкций. Типы
    сопряжения балок.

29. Работа и расчет стального настила.

30. Прокатные балки. Их работа и расчет.

31. Составные балки. Типы сечений.

32. Выбор высоты составной балки.

33. Типы балочных клеток. Определение
    расчетных усилий в главной балке.

34. Термическое воздействие балки и
    вибрационная прочность сварных
    соединений.

35. Работа и расчет соединений на высокопрочных
    болтах.

36. Работа и расчет стыковых сварных
    соединений.

37. Виды напряжений и учет их при работе
    конструкций (мк).

38. Оптимальная и минимальная высота
    составной балки.

39. Порядок подбора сечения сварной балки.

40. Порядок подбора сечения сплошной
    колонны.

41. Ребра жесткости в балках, их назначение,
    конструкция и размеры.

42. Определение несущей способности
    сплошной центрально сжатой колонны.

43. Конструирование и расчет опорной части
    составной балки.

44. Проверка местной устойчивости полки
    двутавровой балки.

45. Проверка и обеспечение общей устойчивости
    балок.

46. Конструирование и расчет баз центрально
    сжатых колонн.

47. Проверка и обеспечение местной
    устойчивости стенки балки.

48. Определение несущей способности
    центрально сжатой колонны сквозного
    сечения.

49. Типы сечений центрально сжатых колонн.
    Понятие о равноустойчивости.

50. Расчет планок сквозной колонны.

51. Виды сварки. Типы сварных соединений.
    Электроды, применяемые при сварке.

52. Порядок подбора сечения сквозной
    центрально сжатой колонны.

53. Проверка устойчивости сквозной
    центрально сжатой колонны.

54. Конструирование и расчет оголовков
    колонны.

55. Конструирование и расчет монтажного
    сварного стыка составной балки.

56. Конструирование и расчет на высокопрочных
    болтах.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Методика

Металлические конструкции, включая сварку

Вопросы для подготовки к экзамену

Свойства и работа строительных сталей и алюминиевых сплавов.
Строительные стали и алюминиевые сплавы: химический состав, микроструктура, свойства. Влияние различных факторов на свойства и характер разрушения (времени, скорости нагружения, температуры и агрессивности среды). Виды разрушения.
Работа металла под нагрузкой: однократное статическое растяжение и сжатие, сложное напряженное состояние (приведенные напряжения). Хрупкое разрушение; факторы, способствующие хрупкому разрушению. Многократное непрерывное нагружение, усталость металлов. Учет особенностей работы металла при проектировании.
Понятие о сортаменте первичных элементов из сталей и алюминиевых сплавов.

Работа элементов металлических конструкций и основы расчета их надежности.
Основы метода расчета по предельным состояниям: цель расчета, группы и виды предельных состояний, предельные неравенства. Система коэффициентов надежности: учет изменчивости нагрузок, сопротивления металла и размеров сечений, условий работы конструкций, последствий предельных состояний, ответственности зданий и сооружений.
Напряженное и деформированное состояние центрально, внецентренно нагруженных, изгибаемых металлических стержней в упругой и упругопластической стадиях. Устойчивость центрально, внецентренно сжатых, сжато-изогнутых и изгибаемых элементов; критические напряжения, расчетная длина, гибкость. Устойчивость тонких пластин.

Соединения металлических конструкций.
Общая характеристика соединений.
Сварные соединения, стыковые и с угловыми швами. Конструирование, работа под нагрузкой, расчет стыковых и угловых швов.
Болтовые соединения, болты повышенной, грубой и нормальной точности, высокопрочные болты. Конструирование, работа под нагрузкой, расчет болтовых соединений.

Основы изготовления и монтажа металлических конструкций.
Краткая характеристика операций по изготовлению конструкций. Краткая характеристика методов монтажа. Учет при проектировании требований изготовления и монтажа.

Элементы металлических конструкций:
1. Балки, балочные конструкции.
Области применения, классификация балок.
Компоновка балочных перекрытий: основные схемы, их достоинства и недостатки, оптимизация компоновки.
Проектирование настилов и прокатных балок: расчетные схемы, определение нагрузок и усилий, подбор сечения, проверка прочности и жесткости.
Проектирование составных балок: расчетная схема, определение нагрузок и усилий, назначение высоты балки и компоновка рационального сечения, проверка прочности сечений, обеспечение жесткости, общей и местной устойчивости. Конструирование и расчет деталей, стыков и сопряжений балок. Особенности проектирования бистальных, тонкостенных, перфорированных балок, балок с гофрированной стенкой, предварительно напряженных балок.
2. Центрально сжатые колонны.
Области применения, классификация колонн.
Особенности работы сквозных колонн, приведенная гибкость. Выбор типа сечения колонны.
Проектирование сплошных колонн: расчетная схема, расчетная длина, определение нагрузок и усилий, компоновка рационального сечения, проверка прочности, общей и местной устойчивости.
Особенности проектирования сквозных колонн: определение сечения ветвей колонн и расстояния между ветвями из условия равной устойчивости. Проверка устойчивости ветвей и колонны в целом, расчет решетки.
Конструирование, особенности работы и расчета оголовка и базы колонн.
3.Фермы.
Области применения, классификация ферм, определение генеральных размеров, унификация геометрических схем. Определение нагрузок и усилий в стержнях.
Проектирование легких ферм покрытий: обеспечение общей устойчивости ферм в системе покрытия, расчетные длины стержней, выбор типа сечения, подбор и проверка сечений стержней, предельная гибкость стержней. Конструирование, работа и расчет узлов, заводских и монтажных стыков ферм.
Особенности конструирования и расчета тяжелых ферм.

Металлические конструкции одноэтажных производственных зданий:
1. Основы проектирования каркаса здания.
Общая характеристика каркасов, конструктивные схемы.
Учет при проектировании требований эксплуатации, надежности и долговечности, изготовления и монтажа конструкций.
Состав каркаса, продольные и поперечные конструкции, функции и взаимодействие элементов. Оптимизация конструктивных решений. Выбор сетки колонн.
Компоновка поперечной рамы: выбор конструктивной схемы, определение основных размеров. Компоновка покрытия. Состав и схемы покрытия. Схемы и функции связей покрытия при монтаже и эксплуатации.
Компоновка продольных конструкций каркаса. Схемы и функции связей по колоннам при монтаже и эксплуатации. Фахверк.
2. Особенности работы и расчета каркаса
Действительная работа стального каркаса, обоснование расчетной схемы поперечных рам и каркаса в целом. Определение нагрузок, действующих на каркас.
Основы расчета каркаса. Особенности пространственной работы каркаса и ее учет. Определение расчетных усилий в основных сечениях.
3. Элементы покрытия.
Особенности работы стропильной фермы как ригеля поперечной рамы, определение расчетных усилий в элементах фермы.
Конструирование, особенности работы и расчета шарнирного и жесткого сопряжений фермы с колонной. Особенности конструкции опирания стропильной фермы на подстропильную, подстропильной фермы на колонну.
Особенности конструирования и расчета подстропильной фермы, каркаса фонаря. Конструкция, особенности работы и расчета сплошных и сквозных прогонов.
4. Колонны каркаса.
Конструктивные схемы колонн, типы сечений, возможные формы потери устойчивости и расчетные длины колонн.
Проектирование сплошных колонн: выбор расчетных комбинаций усилий, подбор сечения, проверка прочности, общей и местной устойчивости.
Проектирование сквозных колонн: выбор расчетных комбинаций усилий, определение расчетных усилий в ветвях и решетке, подбор сечений, проверка устойчивости ветвей, решетки и всей колонны в плоскости действия момента как единого стержня.
Конструирование, особенности работы и расчета сопряжения надкрановой и подкрановой частей колонны, базы сплошной и сквозной колонн.
5. Подкрановые конструкции.
Состав подкрановых конструкций, типы подкрановых балок и тормозных конструкций, нагрузки. Особенности работы и расчета разрезных и неразрезных подкрановых балок сплошного и сквозного сечений.
Проектирование подкрановых балок: компоновка сечения, определение расчетных усилий, проверка прочности и выносливости.
Конструирование, особенности работы и расчета опорных узлов подкрановых балок и тормозных конструкций. Упоры, крановые рельсы и их крепление.

Производственные здания комплектной поставки из легких металлических конструкций.
Область применения, общая характеристика, особенности конструктивных решений каркасов (типов «Орск», «Канск», «Молодечно», «Житомир», «Москва», «Кисловодск» и др.).

Реконструкция производственных и других зданий.
Понятие о реконструкции. Состав работ. Обследование конструкций, дефекты и повреждения МК, выявление резервов несущей способности МК, проверочные расчеты. Оценка технического состояния МК эксплуатируемых зданий.
Методы и способы усиления МК. Особенности конструирования, работы и расчета элементов и соединений при усилении под нагрузкой.

Металлические конструкции зданий и сооружений различного назначения:
1. Листовые металлические конструкции.
Области применения, классификация. Общая характеристика листовых МК. Нагрузки и воздействия, особенности напряженного состояния и основы расчета тонких металлических оболочек и пластинок на прочность и устойчивость.
Резервуары: классификация, основы компоновки, оптимизация. Проектирование вертикальных цилиндрических, горизонтальных цилиндрических и шаровых резервуаров.
Особенности конструирования и расчета газгольдеров, бункеров и силосов.
2. Металлические конструкции большепролетных покрытий.
Области применения, особенности, классификация большепролетных покрытий.
Общая характеристика плоскостных систем покрытий, основы компоновки, особенности работы, конструирования и расчета стержневых плит (перекрестных ферм, структур), оболочек и куполов (ребристых, ребристо-кольцевых и сетчатых).
Висячие системы покрытий: классификация, особенности работы и расчета. Особенности компоновки и расчета однопоясных, двухпоясных и седловидных систем покрытий, схемы опорных конструкций.
3.  Металлические конструкции многоэтажных зданий и высотных сооружений.
Область применения, классификация, особенности работы и компоновки несущих систем многоэтажных зданий: рамных, связевых, рамно-связевых. Особенности определения нагрузок и воздействий. Определение расчетных усилий в элементах каркаса. Конструирование и расчет элементов и узлов каркаса.
Область применения, классификация, особенности работы высотных сооружений. Основы компоновки и расчета башен и мачт.

Основы экономики металлических конструкций.
Определение технико-экономических показателей МК: расхода и стоимости материалов, трудоемкости и стоимости изготовления и монтажа, стоимости перевозки и эксплуатационных затрат; стоимости конструкций в деле.

Сварка металлических конструкций.
Основные сведения о сварке строительных конструкций. Определение сварки, классификация основных видов сварки, применяемых в строительстве. Сварные соединения и типы сварных швов. Технические требования к сварным соединениям.
Понятия об источниках нагрева и расплавления металла свариваемых изделий. Электрическая сварочная дуга, её свойства и характеристики. Термический цикл сварки, его влияние на зональное строение и свойства сварного соединения. Возникновение сварочных напряжений и деформаций.
Основные сведения о технологии сварочных работ. Понятие о технологической карте.
Контроль качества сварки и сварочных соединений. Основные дефекты сварных соединений, причины их образования. Методы контроля сварных соединений.
Безопасность труда при проведении сварочных работ и термической резке.

Достоинства и недостатки металлических конструкций. Области применения и требования, предъявляемые к конструкциям.

Характеристика стали как материала металлических конструкций. Структура стали.

Химический состав и его влияние на свойства стали. Красноломкость, синеломкость, ликвация металла.

Способы выплавки и раскисления стали. Группа поставки углеродистой стали.

Марки углеродистых сталей, применяемые  в строительных конструкциях.

Легирование как способ повышения стали.  Низколегированные стали. Марки низколегированных сталей и их свойства

Термообработка стали как способ повышения ее механических характеристик. 

 Работа стали при одноосном напряженном состоянии. Механические характеристики стали. 

Работа стали при сложном напряженном состоянии.

Работа стали при неравномерном распределении напряжения. 

Работа стали при повторных нагрузках статического характера.

Работа стали при вибрационной нагрузке. Усталость металла.

Работа стали при пониженных температурах. Ударная вязкость как критерий хрупкого разрушения стали.

Влияние повышенной температуры на свойства стали. Влияние собственных напряжений на работу стали.

Коррозия и ее  влияние на работу стали.

Виды разрушения стали. Хрупкое разрушение стали и причины, вызывающие его. 

Сортамент прокатных, гнутых и составных профилей.  Свойства наиболее употребительных профилей  в стальных конструкциях.

Нагрузки, действующие на конструкции. Нормативные нагрузки, расчетные нагрузки, коэффициенты надежности по нагрузке.

Основы методик расчета по допускаемым напряжениям и предельным состояниям.

Суть методики расчета по предельным состояниям.

Сварные соединения. Типы сварных швов и соединений. Расчетные сопротивления сварных швов.

 Типы электродов,  их характеристика и область применения.

Дефекты сварных швов.

Продольная и поперечная усадки. Меры борьбы с усадкой и ее сварочными напряжениями.

Особенности работы и расчета соединения на высокопрочных болтах.

 Работа стали на изгиб. Развитие пластических деформаций  в изгибаемом элементе.

Выбор генеральных размеров прокатных составных балок.

Балочные клетки и их типы. Сопряжения балок  в балочной клетке.

Конструкция и расчет прокатных балок по упругой стадии и с учетом развития пластических деформаций.

Плоский стальной настил балочных клеток

Конструкция составных двутавровых балок

Предварительный подбор сечения балки.

Подбор сечения составных сварных балок.

Проверка прочности и жесткости составных сварных балок.

Общая устойчивость двутавровых балок.

 Мероприятия по обеспечению местной устойчивости стенки балки.

Расчет стенки на местную устойчивость.

Определение мест изменения сечения составных сварных балок. Эпюра материала.

Расчет поясных сварных швов составных балок.

Конструкция и расчет опорных частей балок.

Стыки балок. Заводские и монтажные стыки балок. Конструкция и расчет сварных стыков без накладок.

Конструкция и расчет сварного стыка балки с накладками.

Конструкция и расчет болтового стыка балки.

Работа и расчет центрально-сжатых стальных стержней.

Конструкция, классификация, основные принципы конструирования сплошных и сквозных центрально-сжатых колонн.

Сплошные центрально-сжатые колонны. Типы сечений, порядок расчета, подбор сечения стержня колонны.

Порядок расчета сквозных центрально-сжатых колонн. Подбор сечения сквозных колонн.

Расчет соединительных планок  центрально-сжатых сквозных колонн.

Расчет раскосной решетки центрально-сжатых сквозных колонн.

Конструкция  и расчет базы центрально-сжатых колонн с распределительными элементами.

Конструкция  и расчет базы центрально-сжатых колонн с фрезерованным торцом колонны.

Виды сопряжения балок с колоннами. Конструкция и расчет.

Основные производственные операции по изготовлению и монтажу металлических конструкций.

Структура стоимости металлических конструкций и основные направления ее снижения.

Металлические конструкции. Вопросы и ответы

Глава 1. Характеристика металлических конструкций

1.1 Понятие о металлических конструкциях 889

1.2 Требования, предъявляемые к МК 345

1.3 Достоинства и недостатки МК 228

1.4 Область применения МК 180

1.5 Краткая история развития МК 132

1.6 Общие принципы проектирования 236

Глава 2. Характеристика и работа металлов

2.1 Разновидности строительных сталей 293

2.2 Работа стали при однократном и многократном статическом нагружении 149

2.3 Работа стали при различных нагружениях и условиях эксплуатации 144

2.4 Условия для выбора стали. Сортамент 183

2.5 Особенности алюминиевых сплавов 104

Глава 3. Основы расчета МК

3.1 Предельные состояния МК 284

3.2 Основы расчета МК 237

Глава 4. Соединения металлических конструкций

4.1 Характеристика соединений 325

4.2 Сварные соединения 339

4.3 Болтовые соединения 316

Глава 5. Балки. Балочные конструкции

5.1 Классификация 282

5.2 Теория расчета изгибаемых элементов 172

5.3.1 Прокатные балки 138

5.3.2 Генеральные размеры составных балок 140

5.3.3 Подбор и проверка сечения составной балки 135

5.3.4 Изменение сечения балки. Поясные швы 103

5.3.5 Обеспечение местной устойчивости 112

5.3.6 Стыки балок 171

5.4.1 Схемы и сопряжения балок 147

5.4.2 Опорные части балок 133

5.5 Особенности балок из алюминиевых сплавов 77

Глава 6. Центрально-сжатые колонны и стержни

6.1 Классификация 178

6.2.1 Сплошные стержни 119

6.2.2 Понятие гибкости 126

6.2.3 Сквозные стержни 91

6.3.1 Конструкция колонны 155

6.3.2 Методика подбора сечения сплошных колонн 129

6.3.3 Методика подбора сечений сквозных колонн 96

6.3.4 Выбор размеров планок и решетки в сквозных колоннах 98

6.3.5 Оголовки и стыки колонн 108

6.3.6 Базы колонн 133

6.4 Особенности расчета колонн из алюминиевых сплавов 80

Глава 7. Внецентренно-сжатые колонны и стержни

7.2.1 Сплошные стержни 141

7.3.1 Выбор сечения и его генеральных размеров 94

7.3.3 Методика подбора сечений сквозного стержня 89

7.1 Классификация 100

7.2.1 Сплошные стержни 88

7.2.2 Сквозные стержни 104

7.2.2 Сквозные стержни 89

7.3.1 Выбор сечения и его генеральных размеров 87

7.3.2 Методика подбора сечения сплошного стержня 86

7.3.3 Методика подбора сечений сквозного стержня 80

7.1 Классификация 92

Глава 8. Фермы

8.1 Классификация 231

8.2.1 Очертание ферм 154

8.2.2 Генеральные размеры ферм 126

8.2.3 Решетки ферм 127

8.3.1 Действительная работа ферм 116

8.3.2 Расчетные длины стержней. Статический расчет 124

8.4 Типы сечений стержней 102

8.5 Подбор сечений стержней 104

8.6.1 Центрирование стержней 87

8.6.2 Классификация узлов 113

8.6.3 Узлы с фасонками 116

8.6.4 Бесфасоночные узлы 103

8.7.1 Конструкция узлов 131

8.7.2 Расчет узлов 152

8.8 Особенности ферм из алюминиевых сплавов 95

Источник:

• Бирюлев В.В. Металлические конструкции. Вопросы и ответы