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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是依据材料的（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硫磷锦C硫氧氮D碳镭矶 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（八）时，应当采纳净截面的几何参数。A正应力B剪应力C整体稳定D局部稳定 下列梁不必验算整体稳定的是（
2、D）0A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（D）。A保证柱截面几何形态不变B提高柱抗扭刚度C传递必要的剪力D上述三种都是 对于一般螺栓连接，限制端距e22d0的目的是为了避开（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状况下，杆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.随意分布，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C.提高梁的抗剪强度B.提高梁的抗弯强度D
3、.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%B0.25%C0.22%D0.2% 钢材的强度指标是（C）OA延长率B韧性指标C屈服点D冷弯性能 在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的状况是（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，
4、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纳了换算长细比%是考虑（D）0A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惫强度的大小与（A）关系不大。A钢材的种类C连接的构造细微环节梁的正常运用极限验算是指 A.梁的抗弯强度验算B应力循环次数D残余应力大小D ） OB.梁的抗剪强度演算C.梁的稳定计算对于Q235钢，当梁腹板的高厚比D.梁的挠度计算80v”（ V O 一/J 时，应
5、按计算设置（A ）。A横向加劲肋C纵横向加劲肋B纵向加劲肋D短加劲肋梁的支承加劲肋应计算BA整体稳定、 B整体稳定、 C整体稳定、 D连接焊缝、局部稳定、刚度端面承压、刚度端面承压、连接焊缝端面承压、刚度如图所示，两块钢板焊接，依据手工焊构造要求，焊角高度h,应C 5ht89mmD6 hf 12mm6 hf IOmm单向受弯构件的抗弯强度O=KGMG/其中片To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_A3/B13师C网万D40网彳A或B级一般螺栓、C级一般螺栓、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、8.8或10.9级BQ235或Q
6、345、Q235、20MnTiBC45号钢或35号钢、Q235、Q235或Q345、40B钢D5.6、4.6、10.9钢材的设计强度是依据钢材的（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.竖向剪力及水平剪力联合作用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.疲惫强度下图所示弯矩M作用下的一般螺栓连接，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整体稳定，在构件截面面积不变的状况下，构件截面的形式应使其面积分布（B）。A.尽
7、可能集中于截面的形心处B.尽可能远离形心C.随意分布，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，其他条件均相同的状况下，当（八）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.在距支座1/6（1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4”17
8、0 N fy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O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。按正常运用极限状态计算时，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0 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。 一般螺栓连接受剪时，限制端距e22d。是避开端部剪切破坏。 梁的强度计算包括上以、抗剪和腹板局部压应力O 垂直于屋面坡度放置的楝条，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
9、力就越 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倍螺栓直径。结构或构件的牢靠度指标越高，则失效概率愈小O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（。-关系曲线）可分为理也阶段、弹塑性阶段、塑性阶段、强化阶段和颈缩阶段。焊缝连接依据截面形态可以分为Zi接短缝和鱼煤缝两种类型。型钢依据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需符合下列要求：较高的抗拉强度和屈服息；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，为了节约钢材，允许板件受压屈曲，并利用其屈曲互强度进行设计。
10、轴心受压构件，当构件截面无孔眼减弱时,可以不进行强度计算。三、推断题：（正确的填“，错误的填“X”）钢材的冲击韧性值越大，表示钢材反抗脆性断裂的实力越弱。（X）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，削减梁受压翼缘的自由长度，可提高梁的整体稳定性。（J）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。（X）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。（X） 梁的受压翼缘板受力时，为了充分发挥材料强度，设计翼缘时是采纳肯定厚度的钢板，让其临界应力心不低于钢材的屈服点z（） 设计时常采纳增加腹板高度的方法
11、来增大梁的抗剪强度。（X） 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限制，所以，设计时只考虑强度和刚度。（J） 梁的最小高度是由刚度条件限制的。（J） 采纳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。（X） 单个一般螺栓传递剪力时的设计承载实力由单个螺栓抗剪和承压设计承载力中的较大值确定。（X） 计算梁的整体稳定时，应用净截面的几何参数。（）四、名词说明： 疲惫破坏钢材在循环荷载作用下，经验肯定时间的损伤积累，构件和连接部位出现裂纹，直到最终断裂破坏，称为疲惫破坏。 应力集中事实
12、上钢结构构件中存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然变更以及钢材内部缺陷，此时构件中的应力分布将不再保持匀称，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？（I）梁的抗弯刚度；（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纳换算长细比？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视，故对虚轴的失稳计算，3）常以加大长细比的方法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换
13、算长细比。 冷拉将明显变更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，承受外力N=500ZN的静载，为=8制,/；=16O2V77H没有采纳引弧板，验算该连接的承载力。43M=500X=400ZMM=500X=30GkN400ltf2x0.7x8x(4102x8)解：5,5=90.65Nlm病= 67.98VWNy_300IO3t20.78(410-28)（-）2+r7=J（愕）2+67.982=10
14、0.7Nmm2于；PfYl乙乙图示角焊缝连接承载力满意要求。在图1所示角钢和节点板采纳两边侧焊缝的连接，拉力N=660kN（设计值），角钢为2N110X10,节点板厚度t=12un,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为和实际长度。12H-HVt-N=660kNF=图1解：角焊缝的强度设计值力1=160NInm2最小斗：hf1.5F=L5Z12=5.2mm最大多：hf，一(12)mm=10-(1-2)=9-Smrnhf1.2r=1.210=2mm角钢肢尖和肢背都取hf=8mm焊缝受力：N=%N=660x0.67=442.2kNN2=a2N=0.33=217
15、.8kN所需焊缝长度:= N2x0.7%7 =442.2 IO32x0.7x8x160=247 nvnlr2 = M 20.7 V；=217.8x1()320.78160=22fvn侧焊缝的实际长度为：Z1=lwl+2hf=247+28=263mmI2=,2+2=122+28=13Smm验算图示一般螺栓连接时的强度，已知螺栓直径d=20mm,C级螺栓，螺栓和构件材料为Q235,外力设计值尸=10伙N,”=14ON/,flb=170Njmm2=305Nmm2Ae=2A5cm2解：螺栓群受到剪力和弯矩的联合作用：V=IookN,M=IOoXO.25=25ZNm受力最大的螺栓所受的剪力和拉力分别是:
16、ZV100N、=12.5kNn8= 26.78ANMy1_251O33OO2(3002+2002+1002)单个螺栓的承载力设计值为:N：=Aef!i=245170=41.65ZNj7rdb13.14X201AAtxrM=nf=1X140=44kNvV44N?=2020305=22kN/ 12.52 z26.78，=0.703 1N,=Y25kNN?=122ZN该图示摩擦型高强螺栓群连接节点的强度满意要求。试验算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)是否满意钢结构设计规范(GB50017-2003)要求。图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓采纳10.9级M20(孔”o=2L5
17、m),被连接板件钢材Q235-AF,板件摩擦面间作喷砂处理。100KN解：螺栓群受到剪力和弯矩的联合作用：V=1OoZN,/=100(0.15+0.016)=16.6kNmP=155kN,=0.45N=吗=166x s! y-10X1502P=31.1kN1OQkN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,该柱计算长度心=IO皿，%=5000机2,截面为焊接组合工字型截面，翼缘边为剪切边，钢材采纳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意钢结构设计规范(GB50017-2003)要求。Iya解：（1）
18、验算整体稳定性A=400202+40010=2IO4WIx=(AX400203400202102)2+-104003=7.595108三47=-L2040032-400103=2.134108zzw4)1212A=,7.595xl%04=194.87W,.v=2.134X=103.302=51.322=150ixy=4l=48.40 f = 205 N/mm2N=3500XIO340.7852104整体稳定不满意要求。（2）验算局部稳定翼缘:=9.75(10+0.14)J变=10+0.1x51.32=15.13腹板:-=-=40(250.52)=25+0.55L32=50.66&WV局部稳定满
19、意要求。I10X1508X500X.如图示某简支梁，不计自重，Q235钢，密铺板坚固连接于上翼缘,均布荷载设计值为50kNm0问该梁的抗弯强度及刚度是否满意钢结构设计规范（GB50017-2003）要求。解：1.正应力强度验算梁的跨中最大弯矩为：M=728=5O628=225火NmZ=215l25.52+0.850312=27841cw4Wx=2Ixlh=cnv,=225XIO3XIO3/1.05X1071XIO3=200.08N/mn215N/mW九吗(2分)所以正应力强度满意要求。2.刚度验算W=5g/384EZr=5(501.3)60004/(3842.061()527841104)=1
20、1.3w三N=IlSikN（2）验算被连接钢板的净截面强度An=A-H1J0Z=401.8-42.351.8=55.08CTW=-=1181x10=24AN/mnr=i50892c=41667cH空强=23.4s 275计算如下：2=.=-=29.921=150/,23.4ljAy-y；=28.46刃二150均满意要求N _ 4OOO1O3 0.936275 102因对x,y轴。均属于B类，故长细比的较大值，查的8=0936155.4V2-=215/2/nm/mm满意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h=450mm,厚度为3=1
21、0mm,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(静力荷载)。试对整体稳定性和挠度进行验算。(f=215Nmm2,fz=235Nm2,)留意，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=5H46Cm2301036000248E 4820610351146104 610.79满意要求5x% XlOOOOT 384E/ - 384 1.3 206 103 67200.67 104=552.84,Iy=7861Cm1,吼=2158Cm)Sx=1196Cm3,SXk942CIn3340参考公式235fyh=0h=.75M=0.9%P里JfWx（15分）解：梁的荷载标准值为：产=90+140=230KV荷载设计值为：=1.290+1.4140=3047V=PL=LX304x6=456KN加最大弯矩设计值为：.44已知凤=L75,%=0长细比=3.977=1.07-=0.999b=1.07-(Pb3.977验算整体稳定性:456IO6yvx0.999x2158x1()3d=_LI4001250故最小值为*ax=449.6K%=211.52%/2-7=215V2/11UT/11UT（2分）挠度验算
