060127钢结构-18答案

钢结构钢结构 综合复习资料综合复习资料 一 填空题一 填空题 1 结构或构件在进行承载能力极限状态的计算时 荷载应取 设计值 设计值 标准值 进行正常使用极限状态的验算时 荷载应取 标准值 值 2 柱脚中靴梁的主要作用是 将柱身的压力分散传递到底板至基础上 3 理想轴心压杆发生屈曲的形式为 弯曲屈曲 扭转屈曲和弯扭屈曲 4 压弯构件整体失稳有弯矩作用平面内的 弯曲 失稳和弯矩作用平面外的弯扭失稳 5 10 9级高强螺栓 10表示 钢材的最低抗拉强度为1000 2 N mm 9表示 屈强比为0 9 二 选择题二 选择题 1 正面角焊缝与侧面角焊缝相比 具有 A 特点 A 强度高 B 强度低 C 刚度小 D 塑性好 2 残余应力对钢结构构件的 A 无影响 A 静力强度 B 稳定性 C 刚度 D 疲劳及低温冷脆 3 对于轴心受压构件 当截面无削弱时 可以不进行 A 计算 A 强度 B 整体稳定 C 刚度 D 局部稳定 4 梁的支撑加劲肋可不进行 C 计算 A 支撑加劲肋与腹板的连接焊缝 B 支撑加劲肋端面承压强度 C 支撑加劲肋在腹板平面内的稳定性 D 支撑加劲肋在腹板平面外的稳定性 5 格构柱中经常设置横格 其主要作用是提高柱子的 B A 抗弯高度 B 抗扭刚度 C 抗剪强度 D 抗压拉强度 6 纵向加劲肋主要防止由 D 可能引起的腹板失稳 A 弯屈压应力和剪应力 B 局部压应力和剪应力 C 局部压应力和弯曲压应力 D 弯曲压应力 7 直角角焊缝的有效厚度 e h 为 A A 0 7 f h B 4 C 1 2 f h D 1 5 f h 8 鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量功能的综合指标是 A A 冷弯性能 B 冲击韧性 C 伸长率 D 屈服点 9 在验算轴心受压构件局部稳定时 工字形截面的翼缘板可看作 C A 四边简支均匀受压板 B 四边自由均匀受压板 C 三边简支一边自由的均匀受压板 D 三边自由一边简支的均匀受压板 10 钢材经冷作硬化后屈服点 C 塑性降低了 A 降低 B 不变 C 提高 D 变为零 11 承压型高强螺栓比摩擦型高强螺栓 A A 承载力低 变形小 B 承载力高 变形大 C 承载力高 变形小 D 承载力低 变形大 12 当钢材具有较好的塑性时 焊接残余应力 B A 降低结构的静力强度 B 提高结构的静力强度 C 不影响结构的静力强度 D 与外力引起的应力同号 则降低结构的静力强度 13 梁腹板纵向加劲肋应设在 D A 距受拉翼缘 1 4 1 5 h0 处的腹板上 B 距受压翼缘 1 4 1 5 h0 处的腹板上 C 腹板的中央位置 D 在a b 处均设置 14 轴压柱柱脚底板厚度是按底板 A A 抗弯工作确定的 B 抗压工作确定的 C 抗剪工作确定的 D 抗弯及抗压工作确定的 三 简答题三 简答题 1 计算格构式轴压构件绕虚轴的稳定时 为何用换算长细比 2 影响梁整体稳定的因素有哪些 并说明如何影响 3 轴心力作用的对接焊缝在什么情况下才须进行强度验算 如何计算 如果不满足怎么办 四 计算题四 计算题 1 如图所示牛腿板 钢材为Q235 焊条为E43型 手工焊 焊脚尺寸 f 8mmh 试确定焊缝连 接的最大承载力 w f f 160N 2 2 如图所示一用10 9级摩擦型高强度螺栓的钢板连接 钢材用Q235 承受的轴心力设计值N 700KN 已知 构件的An 32cm2 直线截面 An 29 46cm2 折线截面 An 28 98cm2 直线截面 An 25 97cm2 An 25 97cm2 0 45 1 求对应构件五个截面的N N N N N 2 验算构件强度是否满足 3 图示Q235钢焰切边工字形截面柱 两端铰接 中间1 3长度处有侧向支撑 截面无削弱 承受轴 心压力的设计值900kN 跨中集中荷载设计值为100kN 试验算此构件的承载力 提示 mxtx 1 05 1501 0 1 0 x 2 1 07 44000 y b 1 1 0 8 mxx xxxEx MN f AWN N tx 1 x ybx MN f AW 4 如图所示焊接工字形截面压弯构件 材料为Q235 翼缘为火焰切割边 承受的轴心压力设计值为 800KN 在构件的中点处有一横向集中荷载160 KNP 构件的两端铰接 在中点处有一侧向支承点 试验算该构件的整体稳定性 已知 mx 1Ex 1 0 8 x xxx MN f AWN N tx yb1 x x MN f AW 2 mx 1 071 01 05 44000235 yy bx f tx21 0 650 35 MM 5 试确定下图所示承受静态轴心力的三面围焊连接的承载力及肢尖焊缝的长度 已知角钢为2L125 10 并与厚度为8mm的节点板连接 其搭接长度为300mm 焊脚尺寸 f 8mmh 钢材为Q235 B F 手工电弧焊 焊条为E4313型 w f f 160N 2 6 如图所示普通热轧工字钢轴心压杆 轴力设计值N 360KN 150 采用Q235 B F 问 1 此压杆是否满足要求 2 此压杆设计是否合理 为什么 3 当不改变截面及两端支承条件时 欲提高此承载力 比较合理的措施是什么 要有计算分析 7 某平台柱高2 6m 按两端铰接的轴心受压柱考虑 如果柱采用I16 试经计算解答 1 钢材用Q235 B F时 承载力设计值为多少 2 改用Q345钢时 承载力设计值能否提高 3 如果轴心压力为330kN 设计值 I16能否满足要求 如不满足 从构造上采取什么措施能满 足要求 8 图示为一焊接工字形简支梁 跨度l 4m 钢材Q235F f 215N mm2 fy 235N mm2 承受均布荷载 设计值为p 包括自重 假定该梁局部稳定和强度以及刚度能满足要求 试求该梁能承受的荷载 p 钢结构钢结构 综合复习资料参考答案综合复习资料参考答案 一 填空题 一 填空题 1 设计值 标准值 2 将柱身的压力分散传递到底板至基础上 3 弯曲屈曲 扭转屈曲和弯扭屈曲 4 弯曲 5 钢材的最低抗拉强度为1000 2 N mm 屈强比为0 9 二 选择题 二 选择题 1 A 2 A 3 A 4 C 5 B 6 D 7 A 8 A 9 C 10 C 11 A 12 B 13 D 14 A 三 简答题三 简答题 1 因为当绕虚轴发生弯曲失稳时 剪力要由比较柔弱的缀材负担或是柱腹也参与负担 剪切变形大 导 致构件产生姣大的附加侧向变形 它对构件临界力的下降是不能忽略的 经理论的分析 用换算长细比 代替对x轴的长细比 x 就可以确定考虑剪切变形影响的格构式轴心压杆的临界力 2 1 取决侧向支撑间的距离 侧向支撑距离越小 稳定性越好 2 梁的抗弯抗扭刚度 上翼缘较宽较厚的梁的整稳越好 3 梁上下端的约束情况 约束越强 梁的整稳越好 4 荷载的类型 均布荷载比集中荷载要好 5 荷载的作用位置 荷载作用在梁的下翼缘比作用在梁的上翼缘好 3 一二级焊缝质量同母材 可不必进行强度计算 三级焊缝质量为母材的85 进行强度计算 根据焊 缝抗拉强度公式进行验算 如不满足改为斜焊缝 四 计算题四 计算题 1 解 1 焊缝的形心为5 71cmx 惯性矩 44 630cm1707cm xy II 将力F向焊缝形心简化 T 342 9 F V F 2 焊缝有效截面上a点各应力的分量 0 0 64F yT f a T r I 0 0 62F T x f a T r I 0 26F V f a f V A 求得最大承载力 max 165 9 kNF 2 1 承受拉力 N1 N 1 0 5n1 n 661 1KN N2 N 1 0 5n2 n 583 3KN N3 N 1 n1 n 0 5n3 n 544 4KN N4 N 1 n1 n n3 n 0 5 n4 n 350 KN N5 N 1 n1 n n3 n n4 n 0 5 n5 n 116 7 KN 2 应力计算 s1 N1 A1 206 6 N mm2 f 215 N mm2 s2 N2 A2 198 N mm2 f 215 N mm2 s3 N3 A3 187 85 N mm2 f 215 N mm2 s4 N4 A4 134 8 N mm2 f 215 N mm2 s5 N5 A5 40 4 N mm2 f 215 N mm2 毛截面 s N A 200 N mm2 f 215 N mm2 强度满足要求 3 解 1 截面的几何特征 244 140 8cm103475cm6554 cm xy AII 3 1 3117cm27 11cm6 82cm xxy Wii 375 KN m x M 2 验算强度 2 178 5 N mm x nxnx MN f AW 3 弯矩作用平面内的稳定 0 1500 55 33 27 11 x x x i 0 831 x 2 2 6247 24 KN 1 1 EX x EI N 2 1 206 4 N mm 1 0 8 mxx x xx Ex MN f N A W N 4 弯矩作用平面外的稳定验算 0 500 73 31 6 82 y y y i 0 73 y 2 tx 1 2 214 5 N mm 1 070 948 44000 x ybx y b MN f AW 5 局部稳定验算 2 max 2 mix 14 23 N mm 56 39 N mm x nnx x nnx MN AW MN AW maxmin 0 max 1 311 6 腹板 0 0 64160 52573 63 w h t 翼缘 12 913 235 y b f t 均满足要求 4 解 1 截面特性 2 2 25 1 276 1 2151cmA 234 1 2 25 1 2 38 61 2 768939843898133296cm 12 x I 4 2133296 29 71cm3400 cm 39 2 xx xx II iW Ah 34 3125 2 1 2 25 123125cm4 55cm 151 y yy I Ii A 2 验算构件在弯矩作用平面内的稳定 1000 33 7 0 923 29 71 x xx x l i 2232 Ex 22 206 10151 10 27033kN 33 7 x EA N ExEx 80 5400 kN m 1 0 1 127033 1 124575 45 kN x mx M NN Ex 36 2 3 22 1 0 8 800 101 0 400 10 800 0 923 151 10 1 05 3400 101 0 8 24575 45 57 4 115 04172 44 N mm215 N mm xx xxx MN AWN N f 3 验算构件在弯矩作用平面外的稳定 500 1100 493 4 55 y yy y l i 在侧向支撑点范围内 由弯矩图知杆段一端的弯矩400kN m 另一端为0 等效弯矩系数 tx 0 65 用 近似公式 2 2 36 23 22 110 1 071 070 795 4400023544000 800 100 65 400 10 1 493 151 100 795 3400 10 203 7 N mm215 N mm yy b txx ybx f MN AW f 满足要求 5 解 33 2 0 7 8 125 1 22 160273 3 w e wff Nh lfKN 1w2 22 0 7 83008160523 26 KN w ef Nh lf 13 1 11 942 7 KN 2 NNN K 21 419 47 KNNNN 2 2 8242 2 w w ef N L h f mm 即取肢尖焊缝长为250mm 6 解 1 lx Lox ix 2600 65 8 39 5 l 150 ly Loy iy 2600 18 9 137 6 l 150 压杆刚度满足要求 查表知 wx 0 901 wy 0 355 取wy 0 355 s N wyA 360000 0 35532610 388 5 N mm2 f 215 N mm2 整稳不满足要求 2 不合理 x向的稳定系数与y向的稳定系数相差较大 不满足等稳要求 3 对弱轴加侧向支撑 使的两个方向整稳近似相等 7 解 查表得工I16的截面性质如下 截面积 2 26 1 n Acm 截面惯性矩Ix 1130 cm4 Iy 93 cm4 截面抵抗矩及回转半径 33 141 21 2 6 58 1 89 Xyxy WcmWcmicm icm 1 承载能力 强度承载力 N n A f 26 132153100 561 16 KN 稳定承载力 NAf 因截面为扎制工字钢 且 则截面在x轴方向为a类 在y轴方向为b类 02 6 100 39 50 945 6 58 x xx x l i 0 2 6 100 137 50 355 1 89 y yy y l i 则 N 0 355 26 1 102 215 199 2 KN 2 若改用Q345钢 则抗力为f 310N mm2 345 137 5166 60 257 235235 y yy f N 0 2573 2