03年7月浙江省自考钢结构试题及答案

1 浙江省 2003 年 7 月高等教育自学考试 钢结构试题钢结构试题 课程代码 课程代码 02442 一 简答题一 简答题 每小题每小题 5 分 共分 共 20 分分 1 简述钢材塑性破坏的特征和意义 2 什么叫实腹式轴心受压构件等稳设计 3 焊接工字形板梁翼缘与腹板间的角焊缝计算长度是否受 60hf 静 或 40hf 动力 的限制 为什 么 4 当弯矩作用在实腹式压弯构件截面的弱轴平面内时 为什么要分别进行弯矩作用平面内 外的两类稳定性验算 它们分别属于第几类稳定问题 二 单项选择题二 单项选择题 在每小题的四个备选答案中 选出一个正确答案 并将正确答案的序号填在每小题的四个备选答案中 选出一个正确答案 并将正确答案的序号填 在题干的括号内 每小题在题干的括号内 每小题 1 分 共分 共 10 分分 1 为防止钢材在焊接时或承受厚度方向的拉力时发生分层撕裂 必须对钢材的 进行测 试 A 抗拉强度 fu B 屈服点 fy C 冷弯 180 试验 D Z 向收缩率 2 对不同质量等级的同一类钢材 在下列各指标中 它们的 不同 A 抗拉强度 fu B 屈服点 fy C 伸长率 D 冲击韧性 AKV 3 同一结构钢材的伸长率 A 5 10 B 5 10 C 5 D 不能确定 w 0 t h y f 235 170 6 两端简支的梁 跨中作用一集中荷载 对荷载作用于上翼缘和作用于下翼缘两种情况 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 7 两根几何尺寸完全相同的压弯构件 二者都是两端简支 且承受的轴压力大小相等 但一 根承受均匀弯矩作用 而另一根承受非均匀弯矩作用 则二者承受的临界弯矩相比 A 前者大于等于后者 B 前者小于等于后者 C 两种情况相同 D 不能确定 2 8 与无檩屋盖相比 下列 不是有檩屋盖的特点 A 所用构件种类和数量多 B 屋盖刚度大 C 屋盖自重轻 D 屋架布置灵活 9 设节点间杆件的几何长度为 l 则屋架的支座斜杆和支座竖杆在屋架平面内的计算长度为 A 0 5l B 0 8l C l D 2l 10 屋架中 对双角钢组成的十字形截面杆件或单角钢杆件 当这些杆件不是支座斜杆和支 座竖杆时 它们在斜平面内的计算长度为 设杆件几何长度为 l A l B 0 8l C 0 9l D 2l 三 填空题三 填空题 每空每空 1 分 共分 共 10 分分 1 实腹式压弯构件可能出现的破坏形式有 强度破坏 翼缘屈曲和腹板屈 曲 2 角焊缝的计算长度不宜过小 钢结构设计规范 GBJ17 88 规定 角焊缝的计算长度 lw 或 此规定适用于侧面角焊缝和正面角焊缝 同时侧面角焊缝的长度也 不宜过长 钢结构设计规范 GBJ17 88 规定 侧面角焊缝的计算长度 当连接承受静力荷 载或间接承受动力荷载时不宜大于 3 轴心受压构件的承载能力极限状态有 极限状态和 极限状态 4 加劲肋作为腹板的支承 将腹板分成尺寸较小的板段 以提高临界应力 加劲肋对 提高梁跨中附近弯矩较大板段的稳定性特别有利 而 加劲肋对提高梁支承附近剪力 较大板段的临界应力是有效的 加劲肋则常用于局部压应力较大的情况 四 计算题四 计算题 第第 1 小题小题 15 分 第分 第 2 小题小题 20 分 第分 第 3 小题小题 25 分 共分 共 60 分分 1 验算如图所示的摩擦型高强度螺栓连接的强度 已知螺栓为 8 8 级 M20 高强度螺栓 被连接的支托板与柱翼缘的厚度均为 t 12mm 各排螺栓编号如图 外力设计值45 0 为 F 150KN 15 分 已知预拉力 P 110KN 2 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 静力荷载 试对梁的抗弯强 度 抗剪强度 折算应力 整体稳定性和挠度进行验算 20 分 f 215N mm2 fv 125N mm2 3 400 1 l v 2 3 b b b y 2 y x 2 y bbb 1269 04646 0 1 1 f 235 h4 4 t 1 W Ah4320 81 0 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 3 如图所示一双轴对称焊接工字形单向压弯构件 翼缘板为焰切边 对 x y 轴均属于 b 类截 面 截面尺寸为 翼缘板宽度 b 320mm 厚度为 t 12mm 腹板高度为 h0 400mm 厚度 为 tw 10mm Q235 钢材 构件两端简支 跨度为 8m 跨中有一侧向支撑点 所受的荷载 设计值为 两端轴心压力为 680KN 两端弯矩均为 250KN m 试对此构件的强度 弯矩 作用平面内 平面外的稳定性以及局部稳定性进行验算 25 分 f 215N mm2 1 1 44000 07 1 txmx 2 y b 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 116 8cm2Ix 37933cm4 Iy 6554cm4 Wx 1789cm4 4 5 参考答案参考答案 一 简答题一 简答题 1 答 答 塑性破坏破坏前出现极易被人们察觉的变形 破坏后保留很大的残余变形 破坏延续时间较长 非突发性 这种破坏容易及时发现并采取有效补救措施 通 常不会引起严重后果 2 答 答 实腹式轴心受压构件等稳设计即截面绕 x 轴的稳定承载力等于截面绕 y 轴的f x 稳定承载力 f y 3 答 答 不受此限制 因为内力沿焊接工字形板翼缘与腹板间的焊缝全长分布 此时 角焊缝计算长度 不受此限制 4 答 答 通常压弯构件的弯矩 M 作用在弱轴 y 平面内 使构件截面绕强轴 x 并且为长细 比较小的轴受弯 当构件截面绕长细比较大的轴受弯时 压弯构件就不可能发生 弯矩作用平面外的弯扭屈曲 这时 只需验算弯矩作用平面内的稳定性 但一般 情况下 都使构件截面绕长细比较小的轴受弯 因此 既要验算弯矩作用平面内 的稳定性 又要验算弯矩作用平面外的稳定性 二 单项选择题二 单项选择题 1 5 DDADB 6 10 BABCC 三 填空题三 填空题 1 弯扭 扭曲 2 8hf 40mm 60hf 3 强度 稳定 4 纵向 横向 短 四 计算题四 计算题 6 1 解 解 1 号螺栓受力最大 V F 150k N M F e 150X0 2 30k N m 1 号螺栓所受的剪力和拉力为 kN V Nv75 18 8 kN ym My N i t 45 50215022 1030 22 3 2 kNPnN f b V 55 4411045 0 9 09 0 kNPN b t 888 0 满足要求 193 0 88 45 55 44 75 18 b t t b V V N N N N 2 解 解 KNF3041404 1902 1 m456FL 4 1 M kNkN152 2 F V 8 6 122 7861 A I i y g 75 80 106 3 1 y y i l 强度验算 22 3 6 x mm 215mm 201 2 10215805 1 10456M NfN Wr xx 22 3 mm 125mm 67 0 5 10450 1 101525 11 5V NfN th V wo 折算应力 2 4 6 x mm 200 6 1051146 22510456 M N yIx 2 4 33 x mm 54 5 3 101051146 1011961052 1 VS N th wo 2 3 mm 33 101 12590 10 105211F N lt ow c 7 2 1 2 2222 cc 2 eq mm 5 2362151 1mm 31 184 54 35333 101 6 20033 101 6 2003 NfN 整体稳定 84 1 235 235 4 474 4 175 1 2158 4 245 6 126 75 4320 81 0 2 2 b 898 0 84 1 1269 0 84 1 0 4646 1 1 2 3 b 2 07 193215898 0 mmNf b 刚度验算 mm15 12 98mm 105114606 2 48 10610043 48 Fl 9 9363 Q x Q V EI v 3 解 解 强度验算 22 3 6 2 3 n 215 54 67 10178905 1 10250 10 8 116 10680 mmNfmmN W M A N nxx x 平面内稳定 b 类截面 查表得cm A I i x x 02 18 8 116 37933 4 44 02 18 800 x ox x i l 880 0 x kN l EI N x x Ex 10955 801 1 1006 2 1 1 2 52 0 2 22 3 6 2 3 11 215 2 206 10955 6808 01 10178905 1 102500 1 10 8 11688 0 10680 8 01 mmNfmmN NNW M A N Exxx xmx x 平面外稳定 b 类截面 查表得cm A I i y y 75 19 8 116 6554 25 20 75 19 400 y oy y i l 962 0 x 8 22 3 6 2 3 1 215 3 200 1017890 1 102500 1 0 1 10 8 116962 0 10680 mmNfmmN W M A N xb xtx