西安建筑科技大学钢结构练习题

1 钢材的硬化 提高了钢材的 强度 降低了钢材的 塑性和韧性 2 钢材的两种破坏形式为 塑性破坏 和 脆性破坏 3 横向加劲肋按其作用可分为 间隔加劲肋 支承加劲肋 两 种 4 轴心受拉构件的承载力极限状态是以 净截面平均应力小于钢材屈服 点 为极限状态的 5 轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 弯曲失稳 扭转失稳 弯扭失 稳 6 实腹式偏心受压构件的整体稳定 包括弯矩 作用平面内 作用平面外 的稳定和弯矩 的稳定 7 在实腹式轴心受压构件的稳定性计算拌 截面为单轴对称的构件 绕对 称轴 设为 y 轴 应取计及 扭转效应 的换算长细比代替 y来计算 值 8 荷截分项系数和 抗力分项系数 是作整体用优化方法确定的 二 者联系起来使结构件的可靠指标与目标可靠指标最为接近 9 柱的长细比 反映柱的长度 约束条件 截面形状及 截面尺寸 10 当应力循环次数 n 105次时 应进行疲劳计算 疲劳计算应采用 下 降 或降低 法 应力按弹性状态计算 11 构件的长细比是指 l i 之比 用符号表示 12 双轴对称截面的理想 轴心压杆 有弯曲屈曲和 扭转屈曲 两种 屈曲形式 13 实际轴心受压构件临界力低于理想抽心受压构件临界力的主要原因有初 弯曲和 残余应力 而且 残余应力 对轴心受压构件临界力 的影响是最主要的 14 工字形截面简支梁 当受压翼缘侧向支承点间距离愈小时 则梁的整 体 稳定性就 愈好 15 弯距绕虚轴作用的格构式压弯构件 在弯矩作用平面内的整体稳定计算 中 x和 NEx应为由对虚轴的 换算长细比 来计算 16 当实腹式柱腹板计算高度 h0 tw 70时时 应采 横向加劲肋 y f 235 加强与其间距不得大于 3h0 1 钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是 a A B C D 2 钢材的设计强度是根据 c 确定的 A 比例极限 B 弹性极限 C 屈服点 D 极限强度 3 钢结构梁计算公式中 x c nxx x W M A 与材料强度有关 B 是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C 表示截面部分进入塑性 D 与梁所受荷载有关 4 在充分发挥材料强度的前提下 Q235 钢梁的最小高度 hmin b Q345 钢梁的 hmin 其他条件均相同 A 大于 B 小于 C 等于 D 不确定 5 轴心受拉构件按强度极限状态是 c A 净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 fu B 毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 fu C 净截面的平均应力达到钢材的屈服强度 fy D 毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度 fy 6 轴心压杆整体稳定公式的意义为 d f A N A 截面平均应力不超过材料的强度设计值 B 截面最大应力不超过材料的强度设计值 C 截面平均应力不超过构件的欧拉临界应力值 D 构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值 7 实腹式轴压杆绕 x y 轴的长细比分别为 x y 对应的稳定系数分别为 x y 若 x y 则 d A x y B x y C x y D 需要根据稳定性分类判别 8 实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的几主要是考 虑 a A 截面塑性发展对承载力的影响 B 残余应力的影响 C 初偏心的影响 D 初弯矩的影响 9 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 10 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是 d A 摩擦面处理不同 B 材料不同 C 预拉力不同 D 设计计算不同 10 钢结构设计规范规定 当结构的表面长期受辐射热达 b 以上或 在短时间内可能受到火焰作用时 宜采取有效的防护措施 如加隔热层或水套 等 A 50 B 150 C 250 D 300 11 在碳素结构钢中 不宜用于焊接结构 A A Q235 A F B Q235 B F C Q235 C F D Q235 D F 12 对工字形截面构件 腹板可能出现下图几种应力 哪种加劲肋设置对提高 腹板临界应力不显著 A 13 在下图单向弯曲简支架的整体稳定计算公式 Wx c f W M xb x A Ix y1 B Ix y2 C Ix y3 D Ix y4 14 格构式双肢缀条柱如下图 用计算换算长细比时 缀条 1 2 0 27AA xx 布置不应采用 d 方式 15 下图为加强受压翼缘的工字形等截面简支组合梁 S 点为截面剪心 c 点为 蘸面形心 抗侧移支承杆如下图中 a 设置 对提南梁的整体移定性 效果最好 16 弯矩作用在对称平面内的实腹式压弯构件 在弯矩作用平面内的失稳形式 是 a A 平面弯曲的失稳形式 C 扭转的失稳形式 B 空间失稳形式 D 弯扭的失稳形式 17 下图为高强度螺栓连接 在弯矩 M 的作用下 可以认为中和轴在螺栓上 C A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 18 如下图所示槽钢构件的节点角焊缝连接 材料为 Q235 BF 钢 手工焊 E43 型焊条 侧面角焊缝能承受静力设计值为 d A N 4x0 7 x 6x 410 10 x 160 B N 4x0 7x6x410 x 160 C N 4x0 7x6x 360 10 x 160 D N 4 x 0 7 x 6 x 360 x 160 19 有四种不同厚度的 Q345 钢 其中 a 厚的钢板强度设计值最高 A 12 mm B 18 mm C 36 mm D 52 mm 20 格构式轴心受压构件的等边单角钢斜缀条可按轴心受压构件设计 但强度 设计值要乘以折减系数以考虑 b A 剪力的影响 B 单面连接偏心的影响 C 构件的焊接缺陷形的影响 D 节点构件不对中的影响 判断题 1 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 对 2 合理的结构设计应使可靠和经济获得最优平衡 使失效概率小到人们所能 接受程度 对 3 冷加工硬化 使钢材强度提高 塑性和韧性下降 所以普通钢结构中常用 冷加工硬化来提高钢材强度 错 4 在焊接结构中 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 错 5 轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力 cr与压杆长细 比 之间的关系曲线 对 6 格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界为比长细比 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 对 7 在主平面内受弯的实腹构件 其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全 消失 出现塑性铰时来建立的计算公式 错 8 具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁 截面选用是由抗弯强度 控制设计 而不是整体稳定控制设计 错 9 在焊接连接中 角焊缝的焊脚尺寸 hf愈大 连接的承载力就愈高 错 10 计算格构式压弯构件的缀件时 应取构件的剪力和按式 V Af 85235 y f 计算的剪力两者中的较大值进行计算 对 简答题 1 什么是钢结构应力集中 答 由于钢结构构件中存在的孔洞 槽口飞凹角 裂缝 厚度变化 形状变化 内部缺陷等原因 使这些区域产生局部高峰应 力 此谓应力集中现象 应力集中越严重 钢材塑性越差 2 影响钢材脆性的因素 答 化学成分 P N 导致冷脆 S O 引起热脆 冶金缺陷 偏析 非金属夹杂 裂纹 起层 温度 热脆 低温冷脆 冷作硬 化 时效硬化 应力集中以及同号三向主应力状态等均会增加钢材的脆性 3 防止受弯构件腹板局部失稳的途径 答 1 增加腹板的厚度tw但此法不很 经济 2 设置加劲肋作为腹板的支承 将腹板分成尺寸较小的区段 以提高 其临界应力 此法较为有效 加劲肋布置方式有 仅加横向加劲肋 同时 设横向加劲肋和纵向加劲肋 同时设横向加劲肋和受压区的纵向加劲肋及短 加劲肋 4 影响轴心压杆整体稳定的因素 答 轴压构件的稳定极限承载力受到以下多方面因素的影响 构件不同方向 的长细比 截面的形状和尺寸 材料的力学性能 残余应力的分布和大小 构件 的初弯曲和初扭曲 荷载作用点的初偏心 支座并非理想状态的弹 性约束力 构件失稳的方向等等 因此 目前以具有初始缺陷的实际轴心压杆作为力学模型 用开口薄壁轴心 压杆的弹性微分方程来研究轴压杆的稳定问题 5 拉弯和压弯构件的整体失稳破坏包括几个方面 答 拉弯和压弯构件整体失稳破坏包括几个方面 1 单向压弯构件弯矩作用平 面内的失稳 这在弯矩作用平面内只产生弯曲变形 不存在分校现象 属于 极值失稳 2 单向压弯构件弯矩作用平面外失稳 即在弯矩作用平面外发生侧 移和扭转 又称弯扭失稳 这种失稳具有分校失稳的特点 3 双向压弯构件的 失稳 即同时产生双向弯曲变形并伴随有扭转变形的失稳 6 钢结构焊接形式 答 按两焊件的相对位置 分为平接 搭接和顶接 对接焊缝按受力方向与焊 缝长度 方向的关系 分为直缝和斜缝 角焊缝按受力方向与焊缝长度方向的 关系 分为端缝 和侧缝 按焊缝连续性 分为连续焊缝和断续焊缝 按施工 位置 分为俯焊 立焊 横 焊 仰焊 7 普通螺栓连接 螺栓的排列和构造要求 答 1 受力要求 1 端距限制 防止孔端钢板剪断 2d0 2 螺孔中距限制 限制下限以防止孔间板破裂 即保证3d0限制上限以防止板间翘曲 2 构造要求 防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀 限制螺孔中距最大值 3 施工要求 为便于拧紧螺栓 宜留适当间距 不同的工具有不同要求 计算题 1 试设计下图角钢与节点板的 C 级螺栓连接 承受的轴心拉力设计值 N 380kN 角钢为 2L100 x80 x8 长肢相并 材料为 Q235 BF 钢 答案 采用 M20 螺栓孔 d0 22 螺栓数 n 4 7 个 取 5 个 155 9 N mm2 215 N mm2 端距为 60 mm 中间为 80 mm 线距 55mm 2 下图为焊接工字形等截面简支粱 截面尺寸如图所示 在跨度中点和两端 都设有侧向支承 材料为 Q235 BF 钢 跨中央集中荷载设计值 F 140 kN 包括梁自重 梁跨度 1 12 m 试验算该梁的抗弯强度和整体稳定性 答案 形心 332 1 mm b 0 964 b 2 578 b 0 961 155 3 y x W M N mm2 2