钢结构基本原理试题及答案.pdf

一 填空题 每空 1 分 共 10 分 1 钢材的冲击韧性越小 钢材抵抗脆性断裂的能力 越弱 2 承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60hf 3 焊接结构选用焊条的原则是 计算焊缝金属强度宜与母材强度 相等 4 钢材牌号 Q235 BF 其中 235 表示 屈服点数值 B 表示 质量等级 F 表示 沸腾钢 5 工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据 等稳定原则 导出的 6 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 7 压弯构件在弯矩作用平面外的失稳变形形式是 弯扭屈曲 二 选择题 每题 1 分 共 10 分 1 钢结构的主要缺点是 C A 结构的重量大B 造价高C 易腐蚀 不耐火D 施工困难多 2 钢材中硫的含量超过规定标准 D A 将提高钢材的伸长率B 将提高钢材的抗拉强度 C 将使钢材在低温工作时变脆D 将使钢材在高温工作时变脆 3 角焊缝的最小焊脚尺寸表示式中tthf 5 1 B A较薄板厚度B 较厚板厚度C 任意板厚 4 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 5 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 6 格构柱设置横隔的目的是 D 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 7 7 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 8 支承加劲肋进行稳定计算时 计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积 该范围是 A A 15 y w f t 235 B 13 y w f t 235 C 13 235 y w f tD 15 235 y w f t 9 计算梁的抗弯强度MWf xxnxx 10 与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过 B yy yy fDfC fBfA 235 5 025 235 1 010 23513 23515 10 钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算 D A 强度 弯矩作用平面内的整体稳定性 局部稳定 变形 B 弯矩作用平面内的整体稳定性 局部稳定 变形 长细比 C 强度 弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性 局部稳定 变形 D 强度 弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性 局部稳定 长细比 三 简答题 25 分 1 简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类 如何避免 6 分 1 螺栓杆被剪断 2 挤压破坏 3 板件被拉断 4 板件端部剪切破坏 5 栓杆受弯破坏 1 通过计算保证螺栓抗剪 2 通过计算保证螺栓抗挤压 3 通过计算保证板件有足够的拉压强度 属于构件的强度计算 4 螺栓端 距 避免钢板被拉豁 2 螺栓在构件上的排列有几种形式 应满足什么要求 最小的栓距和端距分别是多少 6 分 螺栓在构件上的排列有两种形式 并列和错列 应满足三方面要求 受力要求 施工要求 构造要求 最小的栓距为 0 3d 最小的端距为 0 2d 3 为保证梁腹板的局部稳定 应按哪些规定配置加劲肋 6 分 当 y wf t h 235 80 0 时 应按构造配置横向加劲肋 当 y w y f t h f 235 170 235 80 0 应配置横向加劲肋和纵向加劲肋 梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋 4 图示实腹式轴压柱截面 柱长细比5855 Yx 钢材 Q345 试判断该柱腹板的局部稳定有无保证 如无保证应采取何种措施 至 少回答出二种方法 7 分 腹板高厚比为 该柱腹板的局部稳定无保证 采取的措施 可加大腹板厚度 可设置纵向加劲肋 0 2d yw ft h235 5 025 0 57 44 345 235 585 025 33 586350 0 w th 四 计算题 共 55 分 1 验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度 2 160mmNf w f 其他条件如图所示 无引弧板 12 分 360 200 N 200KN 8 第1题图 设计值 解 kNVkNmM200402 0200 2 分 2 2 6 2 08 181 8236087 02 10406 7 02 6 mmN Lh M wf f 2 3 91 51 8236087 02 10200 7 02 mmN Lh V wf f 6 分 222222 160 24 15791 51 22 1 08 181 22 1 mmNfmmN w fff 4 分 2 验算图示采用 10 9 级 M20 摩擦型高强度螺栓连接的承载力 已知 构件接触面喷砂处理 钢材 Q235 BF 构件接触面抗滑移系数 0 45 一个螺栓的预拉力设计值 P 155 kN 13 分 100 10050 10050 5015050 N 100kN 设计值 解 V 100 KN 1 分 T 100 0 25 25KNm 1 分 KNpnN f b v 775 6215545 0 19 0 9 0 2 分 KN yx Ty N ii Tx 45 45 1004506 1001025 22 6 22 1 1 2 分 KN yx Tx N ii Ty 73 22 55000 501025 6 22 1 1 2 分 KN n V N F 67 16 6 100 1 2 分 KNN KNNNNN b V FTyTX 775 62 15 60 67 1673 22 45 45 222 11 2 11 3 分 该螺栓连接的强度满足 3 已知某轴心受压实腹柱 AB AB 长 L 5m 中点 L 2 处有侧向支撑 采用三块钢板焊成的工字型柱截面 翼缘尺寸为 300mm 12mm 腹板 尺寸为 200mm 6mm 钢材为 235 2 215mmNf 求最大承载力 N局稳是否合格 15 分 Q235 钢 b 类截面轴心受压构件稳定系数 30354045505560 0 9360 9180 8990 8780 8560 8330 807 解 截面积 2 846 0202 1302cmA 1 分 惯性距 4 33 56 8498 12 20 4 29 12 4 2230 cmIx 1 分 4 3 5400 12 302 1 2cmIy 1 分 回转半径 cm A I i x x 06 10 84 56 8498 1 分 cm A I i y y 02 8 84 5400 1 分 长细比 70 49 06 10 500 x ox x i l 1 分 17 31 02 8 250 y oy y i l 1 分 稳定系数 b类截面 由最大长细比70 49 x 查附表得 857 0 878 0 856 0 4550 45 7 49 878 0 x 2 分 整体稳定验算 kNAfN 7 15472151084857 0 2 2 分 局部稳定验算 4 分 腹板的高厚比 85 49 235 235 7 495 025 235 5 025 3 33 6 0 20 0 yw ft h 可以 翼缘的宽厚比 97 14 235 235 7 491 010 235 1 010 25 12 2 1 7 14 y ft b 可以 4 试验算图示压弯构件平面外的稳定性 钢材为 Q235 kNF100 kNN900 1 2 35 0 65 0 M M tx 23544000 07 1 2 yy b f 跨中有一侧向支撑 2 215mmNf 2 16700mmA 46 104 792mmI x 46 10160mmIy 15 分 8m 400 470 1515 y 10 x F NN 8m 解 36 6 1017 3 500 210 4 792 2 mm h I W x x 1 分 mm A I i x x 8 217 16700 10 4 792 6 1 分 5 73 8 217 16000 0 x x x i L 1 分 mm A I i y y 9 97 16700 10160 6 1 分 7 81 9 97 8000 y oy y i L 查表677 0 y 2 分 918 0 23544000 7 81 07 1 23544000 07 1 2 2 yyy b ff 1 分 65 0 35 0 65 0 1 2 M M tx 2 分 KNm Fl M x 400 4 16100 4 2 分 22 6 63 215 9 168 1017 3 918 0 1040065 0 16700677 0 10900 mmNfmmN W M A N xb xtx y 4 分 4 试验算图示压弯构件平面外的稳定性 钢材为 Q235 kNF100 kNN900 1 2 35 0 65 0 M M tx 23544000 07 1 2 yy b f 跨中有一侧向支撑 2 215mmNf 2 16700mmA 46 10 4 792mmIx 46 10160mmIy 15 分 8m 400 470 1515 y 10 x F NN 8m 解 36 6 1017 3 500 210 4 792 2 mm h I W x x mm A I i x x 8 217 16700 10 4 792 6 5 73 8 217 16000 0 x x x i L mm A I i y y 9 97 16700 10160 6 7 81 9 97 8