钢结构习题,只做学过部分,重点后5套辽宁省自考题 (1).doc

钢结构一(中央电大96级试题)一、填空题(每空1分，共20分)：在建筑钢材的两种破坏形式中，尽管 的强度提高了，但由于破坏的突然性，比 要危险得多。焊接残余应力和焊接残余变形的充分必要条件是： ； ； 。轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时达临界状态杆轴挠曲时的 不能忽略，因而绕虚轴的长细比X要采用 。实腹梁和柱腹板局部稳定的验算属于第 种极限状态，柱子长细比的验算属于第 种极限状态，梁截面按弹性设计属于第 种极限状态，按塑性设计属于第 种极限状态。焊缝按连接构件的相对位置分，连接的形式有 、 、 。组合梁腹板的加劲肋种类有： 、 、 。当构件轴心受压时，构件可能以 、 和 等形式丧矢稳定而破坏。二、选择题（每小题3分，共15分）：在重型工业厂房中，采用钢结构是因为它具有（）特点。匀质等向体、塑性和韧性好匀质等向体、轻质高强轻质高强、塑性和韧性好可焊性、耐热性好在对钢材性能影响诸因素中，最为重要的影响因素是（）。钢材硬化构造缺陷冶金缺陷加荷速度螺栓连接受剪工作时，在曲线上的最高点“”作为连接的承载力极限，则其螺栓应为（）。摩擦型高强螺栓和普通螺栓摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓普通螺栓和承压型高强螺栓摩擦型高强螺栓两块钢板通过焊透的对接焊缝连接，钢材为235，采用手工焊，焊条为43型，施焊时不采用引弧板，焊缝质量为三级，已知：t185/，215/，钢板的截面尺寸为61010，试问此连接能承受最大的轴心拉力为（）。1311.512901128.51110引起梁受压翼缘板局部稳定的原因是（）。弯曲正应力弯曲压应力局部压应力剪应力三、简答题（每小题5分，共10分）：选择屈服点作为静力强度承载力极限的依据是什么？简述双肢格构式轴心受压杆件的截面选择步骤？四、计算题（共55分）：验算如图所示的由三块钢板焊成的工字形截面对接焊缝的强度，钢材235，手工焊，焊条43型，采用引弧板，焊缝质量为三级，已知：作用在焊缝上的计算弯矩250 kNm，计算剪力450 kN，计算轴心拉力500kN，ftw185N/mm2，fcw215 N/mm2，fvw125 N/mm2。500123001210如图所示的普通螺栓（级）连接，钢材为，孔径.，已知：螺栓有效直径.，。试计算此螺栓连接能承受的最大偏心力（计算值）？（15分）12345808080804 3F20012 10试设计一双肢缀条柱的截面，分肢采用槽钢，柱高.，上端绞接，下端固定，钢材为，两主轴均属类截面，截面无削弱，缀条采用等边角钢，则1.2，已知：轴心压力，截面回转半径的近似值为x.，y.（不必进行缀条设计，计算用表如下）。（15分）普通槽钢规格（水平方向为x轴，垂直方向为y轴）型号截面积（cm2）xx轴yy轴Z0(cm)IxixIyiy(cm4)(cm)(cm4)(cm) a25b c34.939.944.93370353036909.829.409.071751962182.242.222.212.071.981.92 a28b c40.045.651.247655130549610.910.610.32182422682.332.302.292.102.021.95 a32b c48.755.161.575988144869012.512.111.93053363742.502.472.472.242.162.09Q235钢轴心受压构件稳定系数值510152025303540b类0.9980.9920.9830.9700.9530.9360.9180.8994550556065707580b类0.8780.8560.8330.8070.7800.7510.7200.688如图所示一支承加劲肋，所受支反力，加劲肋截面尺寸为，十字形截面的轴属类截面，钢材为，已知：N/mm，N/mm。（）验算加劲肋的端面承压强度。（）验算加劲肋平面外的稳定（计算用表见上题）。（10分）1200F3030 303010180yytw=8120 120钢结构二（中央电大97级土建试题）一、填空题（每空1分，共20分）1.建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1） ，2） ，3） 。2.钢材选择应根据结构的使用情况：受 、结构使用时的 、 以及 等来确定。3.规范规定加于高强螺栓杆上的外拉力N不得 0.8P，因为当所加拉力超过预拉力P时，拉力卸除后，螺栓将发生 预拉力P的 现象。4.端焊缝主要受 作用，弹性模量较 ；侧焊缝主要受 作用，弹性模量较 。5.组合梁腹板的加劲类种类有： 、 、 。6.常用的普通钢屋架有 、 、 、 等形式。二、选择题（每小题3分，共15分）1对于轴心和偏心受力构件的第二极限状态时通过（）来保证？A稳定承载力长细比静力强度动力强度钢材在弹塑性和塑性变形范围内，间歇重复加荷将使弹性变形区扩大，此性能改变称为（）。冷作硬化应力集中疲劳破坏徐变直角角焊缝的焊脚尺寸应满足min.5及max.2t2，则t1、t2分别为（）的厚度。t1为厚焊件，t2为薄焊件t1为薄焊件，t2为厚焊件t1、t2皆为厚焊件t1、t2皆为薄焊件当钢梁腹板的170时，应设置（）。横向加劲肋和纵向加劲肋横向加劲肋横向加劲肋和短加劲肋纵向加劲肋在哪种荷载作用下，梁的临界弯矩值最低？（）。跨中集中荷载纯弯曲均布荷载其它三、简答题（每小题分，共10分）简述钢材发生疲劳破坏的原因？轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时的临界应力和实腹式构件临界应力的区别是什么？四、计算题（共55分）220121501210 验算如图所示的有三块钢板焊成的工字型截面对接焊缝的强度。钢材为235，采用手工焊，焊条为E43型，采用引弧板，焊缝质量为三级，已知：弯矩M=80kNm，剪力V=240kN，f=185N/mm2，f=215N/mm2，f=125N/mm2，（15分） 如图所示，钢材为Q235，采用10.9级摩擦型高强度螺栓连接，M20，接触面喷砂处理，则P=155kN，=0.45，该连接所受的偏向力F=200kN，试验算其连接的强度（不必验算螺栓总的抗剪承载力）。（12分）80808080F=200kN1503有一轴心受压缀条式格构柱，柱高6m，两端绞接，钢材为Q235，两主轴均属b类截面，如图所示，缀条采用单角钢455，已知A=255.1=110.2cm2，Ix=22271.2cm4，Iy=16288，f=215N/mm2，A缀=24.292=8.584cm2，=150，使求此柱能承担的最大轴心力N?（13分）Q235钢的轴心受压构件稳定系数值30354045505560b类0.9360.9180.8990.8780.8560.8330.807X X1140X X1Y（Y1） Y（Y1）140有一焊接工字型等截面简支梁，跨度为8m，跨中作用一集中荷载F=800kN（设计值），梁的自重不计，钢材为Q235，腹板尺寸h0为1000mm，tw为14mm，梁高不受限制。已知：f =215N/mm2，x=1.05，试确定翼缘板的尺寸b、t。（15分）钢结构 三（鸡西大学94级试题）一 、填空：钢材在受力破坏时，表现为 和 两种特征。钢结构设计时，以 作为强度计算的限值（即钢材强度的标准值）。普通碳素钢中主要的四种有害元素是 、 、 、 。角焊缝的最小尺寸为 。摩擦型受剪高强度螺栓连接以 被克服时作为承载能力极限状态。单个高强度螺栓的抗拉承载力设计值为 。二、简答：对接焊缝在什么情况下才须进行计算？什么是钢材的应力集中现象？三、 判断：1（ ）普通螺栓承压强度设计值与被连接构件的钢号无关。2（ ）梁的整体稳定计算中，当b1时，即可保证梁不发生整体矢稳。3（ ）轴心受压格构柱整体稳定的条件是x=y。4（ ）偏心受压构件的第一极限状态即为强度问题，第二极限状态即为稳定问题。5（ ）梁整体矢稳的实质是弯曲屈曲。四、计算：验算图示连接能否满足要求，已知N=830kN（静力荷载设计值），长肢相并，钢材Q235焊条E43系列，手工焊，ffw=160N/mm2,K1=0.65,K2=0.35。计算图示螺栓连接，（1）普通螺栓（2）高强度螺栓，以知：螺栓直径为d有效直径为de（写出主要公式，不必推导）。验算一轴心受压柱的整体稳定，已知：N=1100kN（设计值），lox=560cm，loy=350cm，钢材为Q235，翼缘为火焰切割边截面尺寸见图，f=215N/mm2（计算表格请查阅教材）。钢结构 四（辽宁省自学考试练习题一）一、填空：(每空1分，共14分)1重级工作制吊车梁、有较大锻锤或动力设备的厂房采用钢结构是由于钢材 。2钢材伸长律5的脚标的含义为 。3钢材剪切屈服点fyv与单向应力下屈服点fy之间的关系是 。4冷作硬化提高了钢材的 但降低了钢材的 和 。5平面应力状态下，钢材受二向同号应力较受二向异号应力 屈服。6通过三级焊逢质量检查标准的直对接焊缝，在承受 时，不必验算焊缝强度。7格构柱设置横隔的目的是 。8钢材的设计强度按 和 分组。9一般情况下，普通梯形钢屋架节点板厚度是根据 确定的。10焊接结构在焊缝附近形成热影响区，该区域材质将 。11普通螺栓连接中规定叠板厚度t5d，是为了防止 破坏。12为了保证工字形截面梁翼缘板的稳定，规范规定b1/t 。二、选择：1格构柱的缀条按（ ）验算承载力。A 轴心受压 B 轴心受拉 C 受剪 D 偏心受压2钢材在复杂应力状态下发生屈服的判别条件是该点的（ ）fy。A 折算应力cz B 最大应力1 C 合应力 D 临界应力lj316Mnq钢中Mn的含量（ ）。A 万分之十六 B 百分之一点六 C 不超过百分之一点五 D 超过百分之二4焊接16Mn钢时，相应的焊条型号是（ ）。A E43系列 B E50系列 C E55系列5轴心压杆长细比变大，则整体稳定临界力（ ）。A 变高 B 变低 C 在某些条件下变高 D 关系不定6压弯杆在弯曲平面外的失稳形式是（ ）A 弯曲失稳 B 扭转失稳 C 弯扭失稳三、改错（改正下列各题错误9分）：1钢材的耐火性好，因此钢结构可用与热车间。2钢材k值越高，表示其在动力荷载作用下塑性变形能力越强。3由于钢材具有良好的弹性，通常情况下焊缝残余应力对构件静力强度无影响。四、简答（10分）：试述受静力荷载作用的轴心受拉构件应如何满足两个极限状态？指出摩擦型与承压型高强螺栓在抗剪工作特点上的不同。五 计算（共35分）：图示双角钢与节点板的连接。角钢受轴心力N=360kN（静力荷载设计值）钢材Q235，E43焊条，ffw=160N/mm2，焊缝分配系数K1=0.75，试验算焊缝的可靠性。（7分）t=741206220N=360kN27550640 轴心受压双肢缀条柱，Q235钢，f=215N/mm2，计算长度Lox=Loy=8m，承受轴心压力N=1640kN（设计值），柱绕y轴的稳定已满足要求，试确定槽钢形心间距离a，截面形式如图，已知单个槽钢：面积A=48.7cm2，对y惯性矩Iy=7600cm4，回转半径ty=12.5cm，对（形心轴）惯性矩I1=552cm4，单个缀条横截面面积A1=3.49cm2。aX 1X 1YY图示悬臂梁（整体稳定性已有保证）受集中力F=155kN（设计值）。为保证局部承压，集中力下成对设置支承加劲肋（如图尺寸）钢材Q235，f=215N/mm2，fce=320N/mm2，E43型焊条，ffw=160N/mm2，试验算该支承加劲肋能否安全承载。（15分）F8616163408010084615 15稳定系数表1015202530350.9920.9830.9700.9530.9360.9182000q=280kN/m(设计值)六、设计题：设计图示焊接工字形截面梁腹板与翼缘的角焊缝，钢材Q235，E43型焊条，ffw=160N/mm2。（10分）x x Ix=22000cm4 200 20203008七、论述题：试说明在无檩屋盖体系中，梯形钢屋架的杆件合理的截面形式的确定。（10分）钢结构 五（辽宁省自学考试练习题二）一、填空：（15分）1钢材中含有C、Si、Mn、S、P、N、O等杂质元素，其中有害的杂质元素是 ；引起钢材发生“热脆”现象的元素是 ；引起钢材“冷脆”现象的元素是 。2焊接结构要求选择的焊条型号应与构件的强度 ，在我国，焊接15MnV钢应选用 型焊条。3普通螺栓连接满足Ncbdtfcb条件是避免 破坏，式中t是 。4工字型截面梁腹板高厚比为80 0时说明结构处于 状态，当Z=0时说明结构处于 状态，当Z0时说明结构处于 状态。硬化促使钢材变脆，从而使钢材强度 ，韧性 ，塑性 。某焊接组合梁在循环荷载作用下，已知该梁最危险部位max=121N/mm2，min=-20N/mm2（均为标准值）荷载分项系数q=1.4，动力系数1.1，该部位的疲劳容许应力幅=149N/mm2，其疲劳验算式为 。两块相同厚度的板用9个相同直径的螺栓并列连接在轴心力N的作用下，问：（1）在截面处号板与号板的内力哪个大？（2）号板在截面与号板在截面的内力哪个大？（3）号板在截面与号板在截面的内力哪个大？二、问答：（20分）什么叫梁丧失整体稳定？提高整体稳定有那些措施？（8分）荷载作用在梁上的翼缘与荷载作用在梁的下翼缘哪个临界弯矩大？为什么？（6分）为保证组合梁腹板的稳定，如何按高厚比h0/tw的不同设置加劲肋？（6分）三、计算： 设有一牛腿钢板（40030012）与钢柱翼缘连接，连接部位采用三面围焊。牛腿受力V=130kN，H=32kN，均为静力荷载设计值，采用Q235钢材，E43型焊条，ffw=160N/mm2，焊缝计算长度按板的边长采用（不必考虑焊口的不利影响）要求确定焊逢焊脚尺寸hf。（20分）t=16150 250300t=12VH某梁截面及荷载情况如图所示，假设该梁的整体稳定、局部稳定、加劲肋尺寸及各连接焊逢均满足要求，请验算梁的强度及刚度，已知梁上集中荷载F=250kN（设计值），平均荷载分项系数1.3，钢材为Q235，截面无削弱，忽略自重。/lMl/10EI，/l=1/400，f=215N/mm2，fv=125N/mm2，E=206103N/mm2，x=1.05。（20分）32020201240x x102m2m2m2m2m2mFFFFF现有一工字形截面压弯构件，两端绞接，在侧向中央设有支承点（如图）钢材Q235，横向有一集中力F=100kN，构件受轴心压力N=650kN（以上均为设计值），要求验算构件在弯矩作用平面外的稳定，f=215N/mm2，=150，b=1.07-y2/44000。（20分）b类截面x x 200 1212500128000NNF400040007080901001101200.7510.6880.6210.5550.4980.473钢结构 七（辽宁省自学考试练习题四）一、填空：（分）钢材的抗拉、抗压和抗弯设计强度等于标准强度除以 系数。反映钢材在荷载作用下的塑性变形能力的主要指标之一是 。侧焊缝或端焊缝的计算长度不得小于 和40mm。建筑钢材主要的五个机械性能指标为 、 、 、 、 。应力集中是造成钢结构构件 破坏的主要因素之一。二、选择：（分）16Mn钢属于（ ）。A 普通碳素结构钢 B 低合金结构钢 C 高合金结构钢 D 碳素工具钢影响梁整体稳定的因素有：（ ）。A 材料的抗弯强度 B 承受荷载的大小 C 截面惯性矩Iy D 材料的抗剪强度普通螺栓承压设计承载力Ncb=dtfcb式中的t表示（ ）。A 构件连接处的总厚度 B 连接处总厚度的一半 C 同方向受力构件的厚度 D 同方向受力构件较小总厚度格构柱的缀条按（ ）验算承载力。A 轴心受拉 B 轴心受压 C 受剪 D 偏心受压三 判断：（对的打错的打并改正，分）（ ）对于普通碳素钢来说，含碳量的多少直接影响着钢材的强度，塑性和韧性。（ ）在屋盖支撑体系中，垂直支撑的作用是增加屋架的平面内刚度。（ ）实腹式轴心受压杆双轴等稳定条件是Wx=Wy。四、简述：（分）写出单向弯曲实腹梁强度计算的计算公式。什么叫刚性系杆，什么叫柔性系杆？它们的作用是什么？说明为什么要对角焊缝的计算长度加以限制？五、计算：Q235钢偏压组合工字形截面柱，属于b类截面，lox=16000mm，E=206103N/mm2，f=215N/mm2，截面面积A=2.28cm2，W1x=5116cm3，Ix=162693cm4，塑性开展系数x=1.05，等效弯矩系数mx=1，=150，要求验算对x轴的刚度及弯矩作用平面内的整体稳定。（分）ee16000P=1200kN4001860018455055606570758085b类0.8780.8560.8330.8070.7800.7510.7200.6880.655屋架下弦节点如图，承受荷载N1、N2、N3、N4，钢材为Q235双角钢与节点板焊接连接，ffw=160N/mm2，肢背分配系数K1=0.7，侧焊缝每个端头有5mm不饱满，求焊缝长度。（分）6N1N2N3=700kNN4=500kN1011010有一牛腿与钢柱用高强螺栓连接，螺栓直径M20，8.8级，预紧力为P=110kN，剪力全部由支托承受，只要求验算受力最大柱的抗拉能力。（分）承托承托80808080200Fa=80tw=72001080010x xQ235钢材焊接组合截面梁，几何尺寸如图所示，梁上只受有集中力F=70kN，垫板宽度a=80mm，=1，f=215N/mm2，验算该梁的局部承压强度。（分）钢结构 八（辽宁省自学考试练习题五）一、单项选择题：（每题2分，共20分，从给出的备选答案中选出一个正确的答案，并将其号码写在括号内）钢结构的主要缺点是（ D ）。A 因钢材的容重大，造成钢结构的重量大 B 造价贵 C 施工困难多 D 耐锈蚀性差，防火性能差钢材的冲击韧性值越大，表示钢材在动力荷载作用下（ B ）。A 越易脆断 B 越不易脆断 C 抗压性能好疲劳计算中采用的计算部位的设计应力幅按（ A ）。A 标准荷载计算，不考虑荷载的动力系数 B 标准荷载计算，考虑荷载动力系数 C 设计荷载计算，不考虑荷载的动力系数 D 设计荷载计算，考虑荷载的动力系数对接焊缝的抗压设计强度与母材抗压设计强度的关系是（ C ）A 在焊缝符合级级质量检查标准时，与母材等强 B 为母材设计强度的0.85倍C 与母材等强度 D 与母材设计强度的关系不确定脚焊缝的最小焊脚尺寸hfmin=1.5，式中t为（ B ）。A 较薄焊件厚度 B 较厚焊件厚度 C 焊件总厚度 D 同一方向受力的焊件较小总厚度轴心受拉构件的承载能力极限状态（ C ）。A 包括强度及稳定性计算 B 只有强度和刚度计算 C 只有强度计算轴心受压格构柱的缀条按（ A ）杆设计。A 轴心受压 B 轴心受拉 C 偏心受拉 D 偏心受压格构式轴心受压缀条柱，当单肢长细比（1）满足（ C ）时，单肢稳定性有保证，而不必验算（max为柱两轴长细比的较大值）。A 10.5max B 10.5max 且 140 C 10.7max组合梁截面的最小高度hmin是根据（ A ）条件确定的。A 刚度 B 建筑要求 C 抗剪强度 D 经济钢材中的杂质元素硫，可能导致钢材（ C ）。A 冷脆 B 蓝脆 C 热脆二、判断：（ V ）承受静态荷载的结构，当没有严重的应力集中并在常温下工作，且所用的钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响结构的静力强度。（ V ）轴心压杆的稳定承载力一定低于强度承载力。（ X ）平面应力状态下钢材受二向同号应力较受二向异号应力易于屈服。三、计算：图示牛腿与柱用直角角焊缝连接，牛腿上作用竖向力设计值V=185kN（静力荷载），到柱边缘的距离为100mm，焊角尺寸hf=8mm，钢材Q235，E43型焊条，手工焊，ffw=160N/mm2，验算角焊缝的强度。（9分）260100 V=185kNM=Ve=185103100=185104Nmmf =f=焊缝强度合格。图示T型截面牛腿用10.9级M20摩擦型高强度螺栓与柱翼缘连接。牛腿承受图示斜向力，设计值N=340kN。结构选用钢材Q235，接触面喷砂处理，抗滑移系数=0.45，每个高强度螺栓的设计预拉力P=155kN，试验算螺栓群能否安全工作。（10分）50808050N=340kN45螺栓群能够安全工作。如图简支梁I28b，上翼缘有密铺钢性板并与其牢固连接。梁截面几何特征：Wx=534cm3，Ix=7480cm4。截面塑性发展系数x=1.05，/l=1/250，钢材Q235，f=215N/mm2，E=206103N/mm2，梁截面无削弱。试按抗弯强度和刚度条件求梁能承受的最大静力线荷载集度标准值q b（含自重在内）