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1、钢结构期末复习题一、 选择题：承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 C . A抗拉强度、伸长率 B抗拉强度、屈服强度、冷弯性能C抗拉强度、屈服强度、伸长率 D屈服强度、伸长率、冷弯性能 钢材牌号Q235、Q345、Q390是根据材料的 A 进行命名.A屈服点B 设计强度C 标准强度D含碳量在钢材所含化学元素中,均为有害杂质的一组是 C .A 碳磷硅 B 硫磷锰 C 硫氧氮 D碳锰矾为提高梁的整体稳定性,从用钢量的角度,经济的做法是D.A加强两个翼缘B加强受拉翼缘C加高腹板D受压翼缘设侧向支承计算梁的A时,应该采用净截面的几何参数.A正应力 B剪应力 C整体稳定 D局部稳定下列梁不必验算整
2、体稳定的是D .A焊接工字形截面 B箱形截面梁C型钢梁 D有刚性铺板的梁格构轴心受压柱设置横隔的目的是.A保证柱截面几何形状不变 B提高柱抗扭刚度C传递必要的剪力 D上述三种都是对于普通螺栓连接,限制端距e2d0的目的是为了避免 D .A. 螺栓杆受剪破坏 B. 螺栓杆受弯破坏C. 板件受挤压破坏 D. 板件端部冲剪破坏为提高轴心受压构件的整体稳定,在杆件截面面积不变的情况下,杆件截面的形式应使其面积分布BA. 尽可能集中于截面的形心处B. 尽可能远离形心C. 任意分布,无影响D. 尽可能集中于截面的剪切中心焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的 A A. 提高梁的局部稳定性B. 提高梁的抗弯强
3、度C. 提高梁的抗剪强度 D. 提高梁的整体稳定性钢结构用钢的含碳量一般不大于 C .A 0.6% B 0.25% C 0.22% D 0.2%钢材的强度指标是C .A 延伸率 B 韧性指标 C 屈服点 D冷弯性能在构件发生断裂破坏前,无明显先兆的情况是 A 的典型特征.A 脆性破坏 B塑性破坏 C 强度破坏D失稳破坏产生焊接残余应力的主要因素之一是C.A钢材的塑性太低 B钢材的弹性模量太高C焊接时热量分布不均 D焊缝的厚度太小验算组合梁刚度时,荷载通常取 A.A标准值 B设计值 C组合值 D最大值轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是 C.A 杆长相等 B 计算长度相等 C 长细比相等 D截面几
4、何尺寸相等承压型螺栓连接比摩擦型螺栓连接B.A 承载力低,变形大B 承载力高,变形大C 承载力低,变形小 D承载力高,变形小格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了换算长细比是考虑 D .A格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B考虑强度降低的影响C考虑单支失稳对构件承载力的影响D考虑剪切变形的影响同类钢种的钢板,厚度越大 A .A强度越低 B塑性越好 C韧性越好 D内部构造缺陷越少焊接结构的疲劳强度的大小与 A 关系不大. A钢材的种类 B应力循环次数C连接的构造细节D残余应力大小梁的正常使用极限验算是指 D .A. 梁的抗弯强度验算 B. 梁的抗剪强度演算C. 梁的稳定计算 D. 梁的挠
5、度计算对于Q235钢,当梁腹板的高厚比时,应按计算设置 A .A横向加劲肋 B纵向加劲肋 C纵横向加劲肋 D短加劲肋梁的支承加劲肋应计算_B_.A整体稳定、局部稳定、刚度B整体稳定、端面承压、刚度C整体稳定、端面承压、连接焊缝D连接焊缝、端面承压、刚度如图所示,两块钢板焊接,根据手工焊构造要求,焊角高度hf应满足A要求.A6hf89mmB6hf12mmC5hf89mmD6hf10mm单向受弯构件的抗弯强度其中时,为使翼缘不先失去局部稳定, 翼缘外伸部分的最大宽厚比B/t为_C_.ABCDA或B级普通螺栓、C级普通螺栓、高强度螺栓其性能等级应分别标示为 A .A5.6或8.8级、4.6或4.8级
6、、8.8或10.9级BQ235或Q345、Q235、20MnTiBC 45号钢或35号钢、Q235、Q235或Q345、40B钢 D5.6、4.6、10.9钢材的设计强度是根据钢材的 C 确定的.A. 比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服点 D. 抗拉强度无集中荷载作用时,焊接工字梁翼缘与腹板焊缝主要承受 C 作用 .A. 竖向剪力B. 竖向剪力与水平剪力联合作用 C. 水平剪力D. 压力焊接残余应力对构件的 A 无影响.A. 静力强度B. 刚度C. 低温冷脆D. 疲劳强度下图所示弯矩M作用下的普通螺栓连接,可认为中和轴在螺栓 C 上.A. 1B. 3C. 5D. 计算确定为提高轴心受压构件的
7、整体稳定,在构件截面面积不变的情况下,构件截面的形式应使其面积分布 B .A. 尽可能集中于截面的形心处B. 尽可能远离形心 C. 任意分布,无影响D. 尽可能集中于截面的剪切中心提高轴心受压构件腹板局部稳定常用的合理方法是 D .A. 增加板件宽厚比B. 增加板件厚度 C. 增加板件宽度D. 设置纵向加劲肋焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是 D .A. 提高梁的抗弯强度B. 提高梁的抗剪强度C. 提高梁的整体稳定性D. 提高梁的局部稳定性焊接工字形截面简支梁,其他条件均相同的情况下,当 A时,对于提高梁的整体稳定最好.A. 增大梁的受压翼缘宽度B. 增大梁受拉翼缘宽度C. 增大腹板D.
8、在距支座l/6l为跨度减小受压翼缘宽度工字型截面梁受压翼缘保证局部稳定的宽厚比限值,Q235钢为,那么对于Q345钢,此宽厚比限值应 A .A比15小 B仍等于15C比15大 D可能大于15,也可能小于15梁承受固定集中荷载作用,当局部承压强度不能满足要求时,采用 B 是较合理的措施.A加厚翼缘 B在集中荷载处设置支承加劲肋C增加横向加劲肋的数量D加厚腹板轴心受压构件的整体稳定系数与什么因素有关C.A构件截面类别、构件两端连接构造、长细比 B构件截面类别、构件计算长度系数、长细比 C构件截面类别、钢材钢号、长细比 D构件截面类别、构件两个方向的长度、长细比 正面角焊缝与侧面角焊缝相比,具有 B
9、 特点.A.强度低 B.强度高C.刚度小 D.塑性好采用引弧板对接焊缝施工,除承受动力荷载外,一般不用,而计算时将焊缝实际长度两端各减去 A .A. t B. 2tC. 3t D. 4t螺栓排列的最小端距为B.A. B.C.D.体现钢材塑性性能的指标是 C.A 屈服点 B 强屈比 C 延伸率D冲击韧性功在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是 B.A 脆性破坏B 塑性破坏 C 强度破坏 D失稳破坏 钢结构用钢的含碳量一般不大于 C.A 0.6% B 0.25% C 0.22% D 0.45%钢结构焊接节点设计中,应尽可能选用的焊接位置. 俯焊仰焊立焊任意 图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算
10、的最不利点为 B . 截面上边缘1点 截面下边缘2点 截面中和轴处3点 可能是1点也可能是2点 为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度,应尽可能使梁的D.翼缘厚而窄翼缘宽薄而腹板窄厚腹板厚而窄腹板薄而宽 对于钢结构用钢材,对化学成分的定义为. C为不可缺少元素,Mn、S、P均为有害元素C为不可缺少元素,Mn为脱氧剂,S、P为有害元素C、Mn、S、P均为有害元素C、Mn为有害元素,S、P为不可缺少元素规范规定缀条式格构柱单肢的长细比为柱两个主轴方向长细比的最大值,是为了C. 保证柱平面内的整体稳定 保证柱平面外的整体稳定 避免单肢先于整个柱失稳构造要求 在由双角钢作为杆件的桁架结构中,为避免节点区域的
11、焊缝过于密集使材料变脆,可通过控制杆件之间的净间距来实现.一般杆件之间的净间距为. 1520mm2530mm10mm40mm下列中的哪一项是属于正常使用极限状态的验算指标C.A强度 B稳定 C变形 D疲劳受固定集中荷载作用的组合工字形钢梁,其腹板可不计算局部承压的条件是.A集中荷载为静荷载 B集中荷载作用处有支承加劲肋C翼缘钢板比较厚D任何情况下均要计算随着钢材中含碳量的提高,正确描述其性能变化的是下列中哪一项A.A强度提高,而塑性和韧性下降B强度提高,塑性和韧性也同时提高C强度降低,塑性和韧性也同时降低D强度降低,而塑性和韧性提高实腹式轴心受压柱,其腹板上加纵向加劲肋目的是.A提高强度承载力
12、 B提高刚度C提高整体稳定性 D提高腹板局部稳定性在计算格构式钢柱缀条式、缀板式绕虚轴稳定承载力时,其换算长细比通常大于实际长细比,这主要是由于 A .A格构式钢柱剪切变形的影响 B格构柱轴向变形的影响C柱肢局部屈曲的影响 D缀材局部屈曲的影响某简支钢梁上作用的均布永久荷载标准值为Qk=4kN/m,可变荷载标准值为Pk=6kN/m,则在计算该钢梁挠度时采用的荷载值应是 B .A13.3 B10 C12 D14以下四种厚度的Q235B钢板中,钢材设计强度值最高的为的钢板.A12mmB24mmC30mmD50mm现行规范规定,结构钢材的牌号Q235B是.A、fu=235N/mm2B级碳素结构钢 B
13、、fy=235N/mm2B级碳素结构钢C、fu=345N/mm2B级低合金结构钢 D、fy=345N/mm2B级低合金结构钢一个8.8级的M24高强度螺栓,其设计预拉力为180kN,则该高强度螺栓的抗拉承载力为 B A108 B144 C162 D180 采用手工焊接方法将钢号为Q235B与钢号为Q345B的板件相焊接时,应选用进行施焊.AE43型焊条 BE50型焊条 CE55型焊条 D其它焊条摩擦型高强度螺栓的抗剪连接强度计算时以作为承载能力极限状态.A螺杆被拉断B螺杆被剪断C孔壁被压坏 D连接板件间的摩擦力刚被克服螺栓的性能等级为8.8”级,描述该螺栓材料性能时,下列中的不正确的一项是.A
14、螺栓材料的抗拉强度800MPaB螺栓材料的屈服强度800MPaC螺栓材料的屈服强度640MPaD螺栓材料的屈强比为0.8 某简支钢梁,在跨中作用着一个集中荷载,对该集中荷载分别作用于上翼缘和作用于下翼缘的两种情况,梁的整体稳定性承载能力.A前者大 B后者大 C二者相同 D不能确定钢中含碳量越高A.A. 强度越高B. 塑性韧性越高 C. 塑性越差,韧性越好D. 可焊性越好焊接残余应力使受动载的钢梁疲劳强度.A. 提高B. 降低C. 随条件不同提高或降低D. 没有影响端焊缝与侧焊缝相比,端焊缝的B.A. 承载能力和塑性较好 B. 承载力较高但是塑性较差C. 弹性模量和塑性较大 D. 承载能力要低一
15、些当荷载或跨度很大而梁高受到限制、或对截面抗扭刚度要求较高时,宜选用.A. 热轧型钢梁B. 冷弯薄壁型钢 C. 工字形截面组合梁D. 箱形截面组合梁钢材的设计强度是根据A确定的.A. 屈服点B.弹性极限C. 比例极限D.抗拉强度在弹性阶段,侧面角焊缝盈利沿长度方向的分布为D .A. 均匀分布B. 一端大、一端小C. 两端大、中间小 D. 两端小、中间大根据钢材的一次拉伸试验,可得到如下四个力学性能指标,其中是钢结构的强度储备.A.屈服点fyB.抗拉强度fuC.伸长率D.弹性模量E钢构件最易产生脆性破坏的应力状态是B.A.单向压应力状态B.三向拉应力状态C.二向拉一向压的应力状态D.单向拉应力状
16、态如图左等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接,角钢受轴心力N=600kN,肢背焊缝受力N1为D.A.150kNB.200kNC.300kND.400kN如图右两钢板用直角角焊缝连接,手工焊,合适的焊角尺寸hf=CA.12mmB.10mmC.8mmD.5mm下面的B情况应将其设计强度进行折减.A动力荷载作用的构件B单角钢单面按轴压计算稳定的构件C有应力集中影响的构件D残余应力较大的构件验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时,计算公式中的长细比为C.A绕强轴的长细比B绕弱轴的长细比C两方向长细比的较大值D两方向长细比的较小值格构柱设置横隔的目的是.A保证柱截面几何形状不变B提高柱抗扭刚
17、度C传递必要的剪力D上述三种都是计算长度一定的轴心压杆回转半径增大,其稳定承载力A.A提高 B降低 C不变 D不能确定大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构BA.密封性好B.自重轻C.制造工厂化D.便于拆装钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的AA.强度储备B.弹塑性阶段的承载能力C.塑性变形能力D.强化阶段的承载能力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二、填空题：焊缝缺陷有多种,其中_裂纹_对焊缝受力的危害最大.角焊缝的最小计算长度不得小于_8hf 和_40mm.普通螺栓是通过_栓杆抗剪和板件孔
18、壁承压_来传力的;摩擦型高强螺栓是通过_拧紧螺栓而产生的连接件间的摩擦力_来传力的.格构式轴心受压构件绕虚轴失稳时,剪切变形较大, 剪切变形 不能忽略,因而绕虚轴的长细比要采用换算长细比.在梁支座截面处和较大固定集中荷载作用截面处,宜设置支承加劲肋,当时,应按构造配置 横向加劲肋.高强度螺栓摩擦型连接的承载力取决于 构件接触面的摩擦力 .钢材中氧的含量过多,将使钢材出现 热脆 现象.焊接的连接形式按构造可分为_对接焊缝和_角焊缝_两种类型.焊接工字形梁的腹板高厚比时,为保证腹板不发生局部失稳,应设置 横向加劲肋 和 纵向加劲肋 .焊接工字形截面梁腹板上配置横向加劲肋的目的是提高梁的局部稳定.
19、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 挠度 ,拉、压构件要限制 长细比 .衡量钢材塑性性能的主要指标是 伸长率 .将一块Q235B级钢板与Q345B级钢板通过焊接进行连接时,宜选择 E43 型焊条.普通螺栓连接受剪时,限制端距e2d.是避免端部剪切破坏.梁的强度计算包括 抗弯 、 抗剪和 腹板局部压应力 .垂直于屋面坡度放置的檩条,按双向受弯构件设计计算.能承受压力的系杆是刚性系杆,只能承受拉力而不能承受压力的系杆是柔性系杆.对于轴心受压构件,其初始弯曲越大,稳定承载力就越小.螺栓排列应符合构造要求,通常螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为3倍螺栓直径.结构或构件的可靠度
20、指标越高,则失效概率愈 小 .用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时,得到的平均应力-应变关系曲线可分为弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段、强化阶段和颈缩阶段.焊缝连接根据截面形状可以分为对接焊缝和角焊缝两种类型.型钢按照制作方式可以分为热轧型钢和焊接型钢两种类型.用作钢结构的钢材必须符合下列要求：较高的抗拉强度和屈服点；较高的塑性和韧性；良好的工艺性能包括冷加工、热加工和焊接性能.冷弯薄壁构件设计时,为了节省钢材,允许板件受压屈曲,并利用其屈曲后强度进行设计.轴心受压构件,当构件截面无孔眼削弱时,可以不进行强度计算.三、判断题：正确的填,错误的填钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越
21、弱. 荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载小.当其他条件不变时,减少梁受压翼缘的自由长度,可提高梁的整体稳定性. 对于摩擦型高强螺栓的抗剪连接,应进行螺栓抗剪和构件抗挤压的计算. 正面角焊缝的强度高于侧面角焊缝,而且塑性变形要好些,而侧面角焊缝的强度高于斜焊缝.梁的受压翼缘板受力时,为了充分发挥材料强度,设计翼缘时是采用一定厚度的钢板,让其临界应力不低于钢材的屈服点.设计时常采用增加腹板高度的办法来增大梁的抗剪强度.弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件,弯矩作用平面内的整体稳定计算均与实腹式构件相同.受拉构件没有整体稳定和局部稳定问题,极限承载力一般由强度控制,所以,设计时只考虑强
22、度和刚度.梁的最小高度是由刚度条件控制的. 采用摩擦型高强螺栓连接,其受力时的变形比承压型高强螺栓连接大.单个普通螺栓传递剪力时的设计承载能力由单个螺栓抗剪和承压设计承载力中的较大值确定.计算梁的整体稳定时,应用净截面的几何参数.四、名词解释：疲劳破坏钢材在循环荷载作用下,经历一定时间的损伤积累,构件和连接部位出现裂纹,直到最后断裂破坏,称为疲劳破坏.应力集中实际上钢结构构件中存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以与钢材内部缺陷,此时构件中的应力分布将不再保持均匀,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,形成应力集中.五、简答题：影响梁的整体稳定的主要因素有哪些？1梁的抗弯刚
23、度；2梁的抗扭刚度；3端部约束条件；4受压翼缘的自由长度；5截面形式.格构轴心受压柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比？写出换算长细比的公式.1 格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时,剪力主要由缀材分担,2 柱的剪切变形较大,剪力造成的附加挠曲影响不能忽略,故对虚轴的失稳计算,3 常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响,加大后的长细比称为换算长细比.冷拉将明显改变钢材的什么力学性能指标?答：提高钢材的抗拉强度和屈服极限,降低钢材的塑性和韧性.为什么要设置温度缝？答：当厂房平面尺寸很大时,由于温度影响会使构件内产生很大的温度应力,并导致墙和屋面的破坏,因此要设置温度缝.六、计算题：图示角焊缝连接
24、,承受外力的静载,没有采用引弧板,验算该连接的承载力.解：图示角焊缝连接承载力满足要求.在图1所示角钢和节点板采用两边侧焊缝的连接,拉力N=660kN设计值,角钢为2110X10,节点板厚度t=12mm,钢材为Q235-A,焊条为E43系列型,手工焊,试确定所需角焊缝的焊角尺寸和实际长度.图1解：角焊缝的强度设计值=160N/mm2,所需焊缝长度： ：验算图示普通螺栓连接时的强度,已知螺栓直径,C级螺栓,螺栓和构件材料为Q235,外力设计值,.解：螺栓群受到剪力和弯矩的联合作用：受力最大的螺栓所受的剪力和拉力分别是：单个螺栓的承载力设计值为：该图示摩擦型高强螺栓群连接节点的强度满足要求.试验算
25、图示摩擦型高强螺栓群连接节点的强度不需验算连接板的强度是否满足钢结构设计规范GB50017-2003要求.图中荷载为静力荷载设计值,高强螺栓采用10.9级M20孔=21.5mm,被连接板件钢材Q235-A F,板件摩擦面间作喷砂处理. 解：螺栓群受到剪力和弯矩的联合作用：,图示摩擦型高强螺栓群连接节点的强度符合要求.某实腹式实际轴心受压柱截面如图所示,承受轴向压力设计值为3500kN,该柱计算长度,截面为焊接组合工字型截面,翼缘边为剪切边,钢材采用Q235钢,试验算该实腹式轴心受压柱的整体稳定与局部稳定是否满足钢结构设计规范GB50017-2003要求.解：验算整体稳定性对x轴B类截面,对y轴
26、为C类截面,查表得：整体稳定不满足要求.验算局部稳定局部稳定满足要求.如图示某简支梁,不计自重,Q235钢,密铺板牢固连接于上翼缘,均布荷载设计值为50kN/m.问该梁的抗弯强度与刚度是否满足钢结构设计规范GB50017-2003要求.解：1.正应力强度验算梁的跨中最大弯矩为：所以正应力强度满足要求.2.刚度验算刚度满足要求某连接接头两块被连接钢板截面为18400,上下采用盖板连接,钢材Q235,承受轴心力设计值N1181kN,采用M22普通C级螺柱连接,23.5mm,按下图连接.试验算该连接节点是否满足钢结构设计规范GB50017-2003要求.图2 某盖板连接接头解：1螺栓强度验算单个螺栓
27、抗剪承载力设计值单个螺栓抗压承载力设计值故取.每侧12个螺栓,承载力为2验算被连接钢板的净截面强度节点安全如图所示为工字形轴心受压柱截面,柱的轴心压力设计值N=4000kN,计算长度Lox=7m, Loy=3.5m,A=275Cm2,Ix=150892Cm4,Iy=41667Cm4,钢材为Q235-BF,f=215N/mm2.试验算该柱的刚度和整体稳定性是否满足设计要求.1020304050600.9920.9700.9360.8990.8560.807解：截面模量已知计算如下：长细比均满足要求因对x,y轴均属于B类,故长细比的较大值,查的得：满足要求如图所示一焊接组合截面板梁,截面尺寸为：翼缘板宽度B=340mm,厚度为t=12mm,腹板高度为h0=450mm,厚度为tw=10mm,Q235钢材.梁的两端简支,跨度为6m,跨中受一集中荷载作用,荷载标准值为：恒载90KN,活载140KN.试对整体稳定性和挠度进行验算. 注意,为降低计算量,这里已给出构件截面部分几何特性参数：A=126.6Cm2Ix=51146Cm4, Iy=7861Cm4, Wx=2158Cm4, Sx=1196Cm3,Sx1=942Cm3参考公式, , 15分解：梁的荷载标准值为：荷载设计值为：最大弯矩设计值为：已知长细比,验算整体稳定性：2分挠度验算满足要求故最小值为
