钢结构设计原理(答案)

1、一、填空题（每空1分，共10分）1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 。2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为 、搭接、角接和t形连 接。3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，其中轴心受拉构件需进行钢结构 强度和 的验算。4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 、和。5、梁整体稳定判别式ijbi中，li是 bi6、静力荷载作用下，若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于。7、当组合梁腹板高厚比h0/tw 时，对一般梁可不配置加劲肋。二、单项选择题（每题2分，共40分）1、有两个材料分别为 q235和q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，采用e43焊条。（a）不得 （

2、b） 可以 （c） 不宜 （d） 必须2、工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为bjt （10 0.1 ） 235 ,其, fy中的含义为。（a）构件最大长细比，且不小于30、不大于100 （b）构件最小长细比（c）最大长细比与最小长细比的平均值（d）30 或1003、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式 mx-xf中，其中，wix代表。xaxwix(1 0.8n nex)(a)受压较大纤维的净截面抵抗矩(b)受压较小纤维的净截面抵抗矩(c)受压较大纤维的毛截面抵抗矩(d)受压较小纤维的毛截面抵抗矩4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。(a)抗拉强度、伸长率(b)抗拉强度、

3、屈服强度、冷弯性能(c)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (d)屈服强度、伸长率、冷弯性能5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是 。(a)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降(b)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高(c)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降(d)视钢号而定6、在低温工作(-20 oc)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外， 还需要 的指标是。(a)低温屈服强度(b)低温抗拉强度(c)低温冲击韧性(d)疲劳强度7、直角角焊缝的有效厚度he的取值为。(a)0.7 hf(b)4mm(c)1.2hf (d) 1.5 hf8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直

4、角焊缝时 。(a)要考虑正面角焊缝强度的提高 (b)要考虑焊缝刚度影响(c)与侧面角焊缝的计算式相同(d) 取f = 1. 229、单个螺栓的承压承载力中，nb d t?f；,其中！2t为。(a)a+c+e (b)b+d (c)maxa+c+e , b+d (d)min a+c+e , b+dr-?, 一 叩10、承压型高强度螺栓可用于。(a)直接承受动力荷载(b)承受反复荷载作用的结构的连接(c)冷弯薄壁型钢结构的连接(d)承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接11、计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据()查表确定。(a) x (b) ox (c)y(d)oy12、实腹式轴

5、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,贝 u。(a) x y (b) x= y (c) x y (d)需要根据稳定性分类判13、轴心受力构件的正常使用极限状态是 。(a)构件的变形规定(b)构件的强度规定(c)构件的刚度规定(d)构件的挠度规定14、对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施(a)增加支座约束(b)提高钢材强度(c)加大回转半径(d)减少荷载15、梁的最小高度是由 控制的。(a)强度 (b)建筑要求 (c)刚度(d)整体稳定16、为了提高梁的整体稳定性， 是最经济有效的办法。(a)增大截面(b)增加侧向支撑点，减少11(c)

6、设置横向加劲肋(d)改变荷载作用的位置17、在梁的整体稳定计算中，b = 1说明所设计梁。(a)处于弹性工作阶段(b)不会丧失整体稳定(c)梁的局部稳定必定满足要求(d)梁不会发生强度破坏18、工字形截面压弯构件中腹板局部稳定验算公式为 。(a)(25+0.1) ；235/fy ; (b) 包 0 80235 fy ; (c)包 w 170,235 f ytwtwtwh0v (d)当 0wa0w1. 6 时，一w(16a0+0.5+25)弋 235 fy ;tw、1-h_当 1. 6a0 14-4012040 -6b115iw110铜忖的强质卤计值irvem”3、验算如图所示轴心受压柱的强度、

7、整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载设计值为 n=1500kn q235-b级钢，f =215n7m面 截面绕x轴为b类截面、绕y轴为c类截面，截面无任何削弱。（10分）b类裁面轴心受压构件的稳定系数解1区w演01二3q 671x口30500, 9360. 8*;90. 8561 0. 932 0.热5q,k&2 1& g阕0.s91g. 847工珈u. 887u.812u.92z山戏23 8380, 9180. h780. 833u. 9140. 874。 8280. 9100, 87u伍8230, 906k650, 81859口3。“ hs10. 813。类截面轴心受压构件的建

8、理系数0ajzr13ij i1| .t- 1 x* l.300. 902d. h9a0, mlik b770, h7i-if. 8650.科曲0. h5e电sin40(j. 839o. k：n(j. h260, h20i), k140. 807d. hoi0.79 i0. 7gn让7hi5。6 7750. 76s6 %?d550, 7480.7420, 735。,7290. 7220.715 j、填空题（每空1分，共10分）1、塑性破坏；2、对接；3、刚度（长细比）；4、弯曲失稳（屈曲）、扭转失稳（屈曲）、弯扭失稳（屈曲）；5、梁受压翼缘的自由长度，梁受压翼缘 宽度；6、60hf； 7、80）

9、235/、单项选择题（每题1分，共25分）1.b 2.a 3. c 4.c 5.a 6. c 7. a 8. c 9. d 10. d11. b 12. d 13. c 14. a 15.c. 16.b 17.b 18. d 19. d20. c三、简答：(共25分)1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式:”（25+0.5武，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取三种措施：加大腹板厚度 tw；加加劲肋，减小腹板高度h。；计算时取有效截面2、普通螺栓的五种破坏形式：螺栓杆被剪坏；螺栓杆或板件挤压破坏; 板件端部剪坏；板件被拉断；螺栓杆受弯破坏。其中通过构造保 证，通过限制端距2d。，通过限制板叠厚度0

10、 5d,其中d为螺栓直径, do为螺栓孔径，通过计算保证。3、化学成分的影响：包括碳，硅，钮及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。 冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。浇注和轧制 过程的影响：脱氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材 的力学性能。钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢 材不利，硬化可有三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化），应变时 效。温度的影响：应力集中的影响。4、结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。荷载性质，动荷 载下选用好钢材。连接方法，焊接选用较好钢材。结构的工作温度和 环境，低温，腐蚀性强的情况下选用质量好钢材。受力性质。如受较大

11、拉力的结构选用好钢材。四、计算题1.解：螺栓群形心o处的内力有：33轴心拉力 t - n - 300 180kn ; （ 1 分）55-44男力 v - n - 300 240kn ; （1 分）55弯矩 m te 180 7.0/2 630kn cm（1 分）在n、m作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：t my 180630 （6.5 7.0/2）n1 - - 2三 36.53kn （2 分）n 2 y282 2 3.52 2 （3.5 6.5）2一个螺栓所受到的剪力为:nvv 24030kn （1 分）一个高强螺栓受拉承载力设计值：ntb 0.8p 0.8 155 124

12、kn （1分）一个高强螺栓受剪承载力设计化n： 0.9nf p 0.9 1 0.5 155 69.75kn（1分）所以高强螺栓同时承受拉剪时：工工36旦0.72 1此连接安n：n： 69.75124全。（2分）2.解：2a 2 20 2 50 1 130cm（0.5 分）ix 1 503/12 2 2 20 262 64496.7cm4（1 分）3sx 20 2 26 1 25 12.5 1352.5cm（0.5 分）s 2 20 26 1040cm3 （0.5 分）wx 64496.7/27 2388.8cm3 （0.5 分） 截面边缘纤维最大正应力：m. xw仅 400 1 06/(1.0

13、5 2388.8 1 03) 159.5n/mm2 f 205n/mm2满足要求；(2分)腹板中央截面最大剪应力:33vsx 580 10 1352.5 10ixtw64496.7 104 10求；（2分）121.6n/mm2fv 125n/mm2满足要腹板上边缘处:正应力:m 5001 ix 2400 10664496.7 104155.1n/mm2 （1 分）剪应力：1vg 580 103 1040 1032 八、4 93.5n / mm （1 分）ixtw64496.7 10 10折算应力:123 2155.12 3 93.52 224.2n/mm2 1.1f 1.1 215 236.5n / mm2所以此处的折算应力也满足要求。（1分）3.解：a 25 0.8 2 25 1.4 90cm2; （ 1 分）ix 0.8 253/12 2 25 1.4 （12.5 0.7）2 13238.5cm4 ; （ 1 分）334iy 25 0.8 /12 2 1.4 25 /12 3646.9cm ; （1 分）ix jlx/a 713238.5/90 12.13cm; iy j1y/a ,3646.9/90 6.37cm （1 分）x 晨% 600/12.13 49.46 ;绕x轴属b类截面，所以查表得 x 0.859 （1 分）y loy /iy 300/6.37 47.