《钢结构设计》作业及答案.pdf

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1、钢结构设计作业及答案1、北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁,吊车起重量为 75t，工作温度低于-20，宜选用下列哪一种钢材?(D）A。Q345EB。Q345AC.Q345BD。Q345C2、在承受动力荷载的结构中,垂直于受力方向的焊缝不宜采用（A）。A。不焊透的对接焊缝B.焊透的对接焊缝C.斜对接焊缝D.角焊缝3、梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳形式为（D)。A.局部失稳B.弯曲失稳C.扭转失稳D。弯扭失稳4、钢结构更适合于建造大跨度结构，是因为（C)A.钢材具有良好的耐热性B。钢材具有良好的焊接性C.钢结构自重轻而承载力高D。钢结构的实际受力性能和力学计算最符合5、某屋架，采

2、用的钢材为，型钢及节点板厚度均不超过16mm，钢材的抗压强度设计值是（D）.A.205 N/mm2B.200N/mm2C。235N/mm2D.215 N/mm26、对于直接承受动力荷载的结构,计算正面直角焊缝时（A）。A。与侧面角焊缝的计算式相同B.要考虑正面角焊缝强度的提高C。取 f=1.22D。要考虑焊缝刚度影响7、一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（C）.A.被连接构件(板)的承压承载力B.前两者中的较大值C.A、B 中的较小值D。螺杆的抗剪承载力8、钢材经过冷加工（冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切）所产生的冷作硬化(应变硬化)后,其（D）基本保持不变。A。韧性B.塑性C.抗拉强度和屈服强

3、度D.弹性模量9、经济高度指的是（D)。A。挠度等于规范限值时梁的截面高度B.强度与稳定承载力相等时梁的截面高度C.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度D。用钢量最小时梁的截面高度10、对于承受均布荷载的单层翼缘板的焊接组合截面简支梁，跨度为 l,当要改变截面时，宜变一次,且只改变翼缘板凳宽度，其最经济的改变截面的位置为（A）。A。距支座 l/6B。距支座 l/8C。距支座 l/4D.距支座 l/311、用手工电弧焊焊接钢材时，对 Q235 钢最宜采用(D）型焊条。A。E55B。E45C。E50D。E4312、未焊透的对接焊缝计算应按（B）计算.A。斜焊缝B.角焊缝C.对接焊缝D.断续焊缝13、

4、双轴对称工字形截面偏压柱，压力作用在强轴平面内，一旦失稳将会发生（C）。A。平面内失稳与平面外失稳同时发生B.可能平面内失稳也可能平面外失稳C.平面内失稳D。平面外失稳14、如图所示，连接两工字钢的对接焊缝中，所受正应力最大的点是(C）。A。b 点 B。d 点 C.a 点 D。c 点14、螺栓承压承载力设计值A。被连接的所有板件厚度之和 B.在同一受力方向承压板件厚度之和的较大值 C。在同一受力方向承压板件厚度之和的较小值 D。被连接的所有板件厚度的平均值16、双肢格构柱绕虚轴发生失稳时，其换算长细比通常大于实际长细比,这主要是由于(A )。A。格构柱剪切变形的影响 B.格构柱轴向变形的影响

5、C。柱肢局部屈曲的影响 D。缀材才局部屈曲的影响17、某侧面直角角焊缝hf=4mm，由计算得到该焊缝所需计算长度30mm，考虑起落弧缺陷，设计时该焊缝实际长度取为(A ).A.50mm B.38mm C。30mm D.40mm18、保证焊接组合工字形截面轴向受压柱翼缘板局部稳定的宽厚比限值条件，是根据矩形板单向均匀受压时下列哪种边界条件确定的？（D）A.两边简支,一边自由,一边嵌固;B。四边简支。计算公式中的t 是指（C)。C。两边简支，一边自由，一边弹性嵌固；D。三边简支，一边自由；19、轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于（C）。A.底板的厚度 B.柱子的截面积 C。基础材料的强度等级 D

6、.底板的抗弯刚度20、某截面无削弱的热轧型钢实腹式轴心受压柱，设计时应计算（B）.A。强度、局部稳定、长细比 B。整体稳定、长细比 C。强度、整体稳定、长细比 D.整体稳定、局部稳定21、如图等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接，角钢受轴心力 N=500kN，肢背焊缝受力 N1 为（A )。A.350kN B.150kN C.325kN D.250kN22、根据施焊时所持焊条与焊件间的相互位置的不同，施焊方位分为四种，其中操作最难、质量最难于保证的施焊方位是(A）。A。仰焊 B.立焊 C。平焊 D。横焊23、对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，钢结构设计规范 采用的准则为净截面（D）.A。平均应力达

7、到钢材抗拉强度 B.最大应力达到钢材抗拉强度 C。最大应力达到钢材屈服点 D。平均应力达到钢材屈服点24、图示高强螺栓群摩擦型连接受弯后的旋转中心为（B）。A.d 点 B.a 点 C.c 点 D.b 点25、普通螺栓受剪连接的破坏性形式可能有五种，即螺栓杆被剪断；孔壁挤压破坏；螺栓杆弯曲；板端被剪断；钢板被拉断。其中需通过计算保证的是（D).A.B。C.D。26、结构焊接时，所选焊条和被焊接构件之间的匹配原则是（D )。A。弹性模量相适应 B。伸长率相适应 C.金属化学成份相适应 D。强度相适应27、为提高轴心受压构件的整体稳定,在构件截面面积不变的情况下,构件截面面积分布（B）。A。任意分布

8、,无影响 B.尽可能远离形心 C.尽可能集中于截面的剪切中心 D。尽可能集中于截面的形心处28、受弯构件钢材牌号为 Q235B，选用 HN6002001117，其抗弯、抗剪强度设计值分别为（A )N/mm2.A.205、125 B.215、120 C.215、125 D.205、12029、某工厂工作平台静重 5.4kN/m2，活载 2.0kN/m2,其荷载组合设计值为（C）kN/m2。A。8。44 B.9。25 C.9.28 D.8。9730、三级焊缝的质量检验内容为（A）.A.外观检查 B.外观检查和 100的焊缝探伤C。外观检查及对焊缝进行强度实测 D。外观检查和至少 20的焊缝探伤31

9、、焊缝的强度设计值，（C）是错的。A.角焊缝的强度设计值与母材厚度无关；B。对接焊缝强度设计值，按不同厚度有不同的取值；C。角焊缝的强度设计值与焊缝质量等级有关。D。质量等级为一级及二级的对接焊缝，其抗压、抗拉、抗剪强度设计值与母材相同；32、需要进行焊缝强度验算是(B）.A.1 级焊缝 B.3 级焊缝 C.1 级和 2 级焊缝 D.2 级焊缝33、某普通螺栓连接承受如图所示集中力作用，螺栓群的旋转中心为（C）。A.d B.a C。c D。b判断题34、加大梁受压翼缘宽度，且减少侧向计算长度,不能有效的增加梁的整体稳定性.（B）A.B。35、无对称轴截面的轴心受压构件，失稳形式是弯扭失稳.（A

10、）A。B.36、柱脚锚栓不宜用以承受注脚底部的水平反力，此水平反力应由底版与砼基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。(A）A。B.37、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压,所以缀条应按拉杆来进行设计。（B）A.B。38、由于稳定问题是构件整体的问题，截面局部削弱对它的影响较小，所以稳定计算中均采用净截面几何特征。（A）A。B。39、钢结构设计除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。（A）A.B.40、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。原因是剪切变形大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。（A )A。B。41、在焊接结构中

11、，对焊缝质量等级为3 级、2 级焊缝必须在结构设计图纸上注明，1级可以不在结构设计图纸中注明。(B)A.B.42、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装，不会影响连接的承载力，故不必采取防潮和避雨措施。（B )A.B.主观题43、蓝脆现象参考答案：当温度达 250 摄氏度左右时，钢材抗拉强度提高，塑性、韧性下降,表面氧化膜呈蓝色。44、冷作硬化参考答案：钢结构在冷加工过程中引起的强度提高称为冷作硬化。冷加工包括剪、冲、辊、压、折、钻、刨、铲、撑、敲等。45、桁架参考答案：承受横向荷载的格构式构件。46、冷弯性能参考答案：冷弯性能是指钢材在冷加工产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。47、压弯构件

12、弯矩作用平面外的失稳参考答案：压弯构件弯矩作用在构件截面的弱轴平面内，使构件绕强轴受弯，当荷载增加到一定大小时，若构件突然发生弯矩作用平面外的弯曲和扭转变形而丧失了承载能力，这种现象称为构件在弯矩作用平面外丧失稳定性。48、支承加劲肋参考答案:承受固定集中荷载或者支座反力的横向加劲肋.49、构件截面的剪切中心参考答案：此截面中剪应力的总合力作用线与对称轴的交点。50、梁参考答案：承受横向荷载的实腹式受弯构件.51、单轴对称截面的压弯构件和双轴对称截面的压弯构件弯矩作用平面内稳定验算内容是否相同？参考答案：不相同。单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用于对称轴平面且使较大翼缘受压时，构件失稳时出现的

13、塑性区除存在受压区屈服和受压、受拉区同时屈服两种情况外,还可能在受拉区首先出现屈服而导致构件失去承载力,故除了按式 N/A+mxMx/xW1x(10。8N/NEx)f 计算外，还应该按下式计算:N/AmxMx/xW2x（1-1.25N/NEx）f.52、轴心压杆有哪些屈曲形式?参考答案:受轴心压力作用的直杆或柱，当压力达到临界值时,会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象，这种现象称为压杆屈曲或整体稳定，发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。由于压杆截面形式和杆端支承条件不同,在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式,即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。53、进行梁的强度验算时，

14、应验算哪些内容？参考答案:答：(1)抗弯强度：梁受弯时的应力应变曲线关系符合理想弹塑性体的假定.其计算公式为：Mx/（xWnx)+My/（yWny）f；（2）抗剪强度：梁受剪力时截面上的剪应力，计算公式为:=VS/ItWfv（3）局部承压强度：c=F/tWlZf（4）复杂应力作用下的强度:54、对接焊缝的构造要求有哪些？参考答案:对接焊缝的构造要求有:1)一般的对接焊多采用焊透缝，只有当板件较厚，内力较小，且受静载作用时，可采用未焊透的对接缝.2）为保证对接焊缝的质量，可按焊件厚度不同，将焊口边缘加工成不同形式的坡口。3）起落弧处易有焊接缺陷,所以要用引弧板。但采用引弧板施工复杂，因此除承受动

15、力荷载外，一般不用引弧板，而是计算时为对接焊缝将焊缝长度减 2t（t 为较小焊件厚度）。4）对于变厚度（或变宽度）板的对接，在板的一面(一侧）或两面(两侧)切成坡度不大于 1:2.5 的斜面，避免应力集中。5）当钢板在纵横两方向进行对接焊时，焊缝可采用十字形或 T 形交叉对接,当用 T 形交叉时，交叉点的间距不得小于 200mm。55、影响钢材性能的主要因素是什么?参考答案：影响钢材性能的主要因素有：化学成分钢材缺陷冶炼，浇注，轧制钢材硬化温度应力集中残余应力重复荷载作用.56、在什么情况下，可以不验算梁的整体稳定性？参考答案：符合下列条件之一时，可以不验算梁的整体稳定性：（1）梁的受压翼缘上

16、有牢固连接的刚性密铺板时；（2）工字型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值时；（3）箱型截面简支梁，其截面尺寸满足规定值时。57、对接焊缝的构造要求有哪些?参考答案：对接焊缝的构造要求有：1）一般的对接焊多采用焊透缝，只有当板件较厚，内力较小，且受静载作用时,可采用未焊透的对接缝。2）为保证对接焊缝的质量，可按焊件厚度不同，将焊口边缘加工成不同形式的坡口.3)起落弧处易有焊接缺陷，所以要用引弧板。但采用引弧板施工复杂,因此除承受动力2c3tf221荷载外，一般不用引弧板，而是计算时为对接焊缝将焊缝长度减 2t（t 为较小焊件厚度)。4）对于变厚度(或变宽度）板的对接,在板的一面

17、（一侧)或两面（两侧）切成坡度不大于 1：2。5 的斜面,避免应力集中。5）当钢板在纵横两方向进行对接焊时,焊缝可采用十字形或 T 形交叉对接,当用 T 形交叉时,交叉点的间距不得小于 200mm。58、某结构平台，主梁上结构自重6kN/m2，最大检修活荷载 20kN/m2，梁间距 6m，跨度 9m,按简支梁计算，问跨中弯矩设计值。参考答案：M=1/8（1.2661.32060.85）9=1780KN.m59、图（a）所示屋架下弦节点A 的连接如图(b）所示.图中下弦、腹板和节点等在工厂焊成整体,在工地吊装就位于柱的支托处,然后用螺栓与柱连接成整体。钢材 Q235，C 级普通螺栓 M22。验算

18、该连接的螺栓是否安全。260、如图所示为柱间支撑与柱的高强度螺栓连接，轴心拉力设计值F=6。510N。高强度摩擦型螺栓为 10.9 级的 M20，孔径为 21。5mm,接触面采用喷砂后生赤锈处理。Q235-B、F 钢。试设计角钢与节点板的高强度摩擦型螺栓连接;并验算竖向连接板同柱翼缘板的高强度摩擦型螺栓连接.5解】（1）角钢与节点板的连接设计螺栓抗剪承载力设计值：Nvb 0.9nfP 0.920.45155125.55kNN6.5105螺栓数目的确定：n b 5.2个，取 6 个3Nv125.5510根据角钢上螺栓线距规定和螺栓最大、最小容许距离要求，假设采用双行错排，则对于 L12510 角

19、钢，线距 e1=55mm，e2=90mm.端距：l1,max min4d0,8t421.5,810 80mml1,min15d01521.5 32.25mm取l1 50mm.中距：l2,min 3d0 64.5mm，l2,max min8d0,12t120mm取l2 70mm则螺栓布置如图,沿受力方向的螺栓搭接长度l1为：l1 570 350mm 15d01521.5 322.5mml1 0.9914150d0螺栓承载力设计值要折减,折减系数1.1N6.5105调整螺栓数为：n b 5.22,取 6 个。3Nv0.9914125.5510F6.51051.1105N Nvb1.245105N螺

20、栓强度验算:n6净截面强度验n1 N16.5105算:10.5 10.5134N/mm2 f 215N/mm2nAn6487421.5102所以采用 6 个螺栓如图布置，满足要求。（2)竖向连接板同柱翼缘的螺栓连接验算内力设计值计算（将力 F 向螺栓群形心简化）：N F cos600 3.25105N；V F sin600 5.63105NM Ne 3.25105250 8.13107N mm螺栓最大拉力计算（中和轴与形心轴重合)：NMy13.251058.13107350Ntnyi2164 5021502 25023502 5.4104N Ntb 0.8P 0.81551031.24105NV5.63105Nv 3.52104Nn16l1 7100 700mm 15d0 322.5mm1.1因,700 0.88315021.5NvNt3.521045.4104代入公式：bb 0.751满足要求。NvNt0.883125.551031.24105