钢结构基本原理试题及答案

1、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 q235bf,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(6、 按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制(7、 压弯构件在弯矩作用平面外的失稳变形形式是(等稳定原则 )导出的。挠度 ),拉、压构件要限制(弯扭屈曲 )。长细比 )。二、选择题 （每题 1 分，共 10

2、 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hf1.5 t , 式中t表示（ 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

3、 ）。 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d 15yyw(0w8、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 15tw235fyb 13tw235fyc 13twf ft235 2359、计算梁的抗弯强度,与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过( b )。a 15 2

4、35 / fyb13 235 / fyc (10 +0.1l) 235 / fyd(25 +0.5) 235 / fy10、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（

5、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2 d0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 3d ，最小的端距为 2d003、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？（6 分）h当 0tw23580 时，应按构造配置横向加劲肋； fy当80235fy170 ，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；fy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

6、肋4、图示实腹式轴压柱截面，柱长细比 l55 ，l58 ,钢材 q345，试判断该柱腹板的局部稳定有无保证？xy如无保证应采取何种措施（至少回答出二种方法）？（7 分）h0 25 +0.5l tw)235fy腹板高厚比为：235h t =350 6 =58.33 (25 +0.5 58) =44.57345该柱腹板的局部稳定无保证。(5005采取的措施：可加大腹板厚度；可设置纵向加劲肋。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。fwf=160 n / mm2，其他条件如图所示。无引弧板。（12 分）063200 n=200kn （设计值）8解： m 第=2001题

7、图0.2=40knm v =200kn（2 分）sf=6 m 2 0.7 h lfw2=6 40 10 62 0.7 8 (360-28)2=181.08 n / mm2tfv 200 10 3= =2 0.7 h l 2 0.7 8 360 -2 8f w)=51.91n / mm2（6 分）(s /1.22)f2 +t2f=(181.08 /1.22)2+51.912 =157.24 n / mm 2 ffw=160 n / mm2（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，

8、一个螺栓的预拉力设计值 p155 kn。（13 分）n=100kn(设计值） 50 100 50 1500010102 22 2250解：v=100 kn，（1 分） t=1000.25=25knm（1 分）nvb=0.9nfmp=0.9 10.45 155 =62.775 kn（2 分）n1tx=ty1 sx +syi i=25 10 6 100 6 50 2 +4 100 2=45.45kn（2 分）n1ty=tx1 sx +syi i=25 10 6 50 55000=22.73kn（2 分）n1 f=v 100= =16.67 knn 6（2 分）n = ( n11tx) 2 +( n

9、1ty+n ) 2 = 45.45 2 +(22.73 +16.67) 1f2=60.15kn（3 分）nvb=62.775 kn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 300mm12mm，腹板尺寸为 200mm6mm。钢材为235 ，f =215 n / mm2。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30 35 40 45 50 55 600.936 0.918 0.899 0.878 0.856 0.833 0.807解：截面积

10、：a =2 30 1.2 +20 0.6 =84cm2（1 分）惯性距：i =x30 22.4 3 29.4 20-12 123=8498.56cm4（1 分）i =2 y1.2 30123=5400cm4（1 分）回转半径：i =xi 8498.56x =a 84=10.06cm（1 分）i =yiya5400= =8.02cm84（1 分）长细比：lx=l 500ox =i 10.06x=49.70（1分），ly=loyiy= =31.17 （1 分） 8.02，yyb171yyyy稳定系数： b 类截面，由最大长细比 lx=49.70查附表得：jx=0.878 +49.7 -4550 -

11、45(0.856 -0.878) =0.857（2 分）整体稳定验算：n =jaf =0.857 84 10 2 215 =1547.7 kn 局部稳定验算：（4 分）腹板的高厚比：（2 分）h 20 235 2350 = =33.3 (25 +0.5l) =(25 +0.5 49.7) =49.85 t 0.6 f 235w y翼缘的宽厚比：（可以）b 14.7 235= =12.25 (10 +0.1l) =(10 +0.1 49.7) t 1.2 fy235235=14.97（可以）4、试验算图示压弯构件平面外的稳定性，钢材为 q235，f =100kn ， n =900kn，btx=0

12、.65 +0.35mm21l2 fj =1.07 - 44000 235，跨中有一侧向支撑，f =215 n mm2，a =16700 mm2，i =792.4 10 6 mm 4 x，（15 分）i =160 10 6 mm 4yfn n8m 8my04104005x5解：w =xi 792.4 10 6 2x = =3.17 10 h / 2 5006mm3（1 分）i =xi 792.4 10x =a 167006=217.8mm（1 分）lx=l 160000 x = =73.5 i 217.8x（1 分）i =yi 160 10=a 167006=97.9 mm（1 分）ly=loy

13、iy=800097.9=81.7查表j =0.677y（2 分）j =1.07 -bl2 f 81.7 2 f =1.07 - =0.918 44000 235 44000 235（1 分）btx=0.65 +0.35mm21=0.65（2 分）m =xfl 100 16= =400 knm4 4（2 分）nj ayhbm 900 10 3 0.65 400 10 6 + tx x = +jw 0.677 16700 0.918 3.17 10 b x6=168.9 n / mm2 f =215 n mm2（4 分），yyb171xyyyy4、试验算图示压弯构件平面外的稳定性，钢材为 q235

14、，f =100kn ， n =900kn，btx=0.65 +0.35mm21l2 fj =1.07 - 44000 235，跨中有一侧向支撑，f =215 n mm 2 ，a =16700 mm2，i =792.4 10 6 mm 4 x，i =160 10 6 mm 4 y（15 分）yfn n8m 8m解：i 792.4 10 6 2w = x = =3.17 10 h / 2 500604104003mm5x5i =xi 792.4 10x =a 167006=217.8mmlx=l 160000 x = =73.5 i 217.8xi =yi 160 10=a 167006=97.9 mmly=loyiy=800097.9=81.