钢结构样卷全部答案

1、三、填空1 .钢材2 .脆性破坏3 .塑性破坏4 .脆性破坏5 .力学性能6 .抗拉强度7 .屈服点8 .韧性9 .冷弯性能10 .疲劳强度11 .?态12 .铆钉13 . 强度 ?连接14 .粗制15 .角焊缝16 .斜缝17 .部分焊透18 .斜角角焊缝?19.残余变形20.施工要求21.受剪螺栓22.受拉螺栓23.钢梁24.组合梁25. 钢梁 ?26.临界荷载27.局部稳定28.经济条件29.建筑高度30.拼接31.工厂拼接32.工地拼接33.刚接34.滚轴支座35.桁架36.高度37.弯矩38.轴心力39.节点板40.构件详图41 . 构 图?42 . 构 图?43 .构件详图44 .

2、 工 ? 门45 .弧形门46 .液压式47 .螺杆式48 .卷扬式49 .?50 . 门 ?四、简答题1.钢? 脆性破坏？为什么？?度理论 即使m、成、o3即使fy2. 力? 压杆 稳定 ? 性?？?均/ 使理论3. 钢桁架 梁 ? 桁架点？为什么 ? 合 度 ? ？? 均? 度 度 ?使? 理 ? 度度4. 力 答? 钢? 性? ？为什么？?使?(T?y?应使?使? 趋势?5.简 钢 ? 门 梁? 计 特点答?500kN ?m使?度?度? 理6. 钢梁? 稳定定性 ? ？? 什么？ 高? 保 钢梁? 稳答?度? 度?7. 螺栓、压高 ？螺栓 ？ 杆 ？压剪？力？载力？破坏形式 ？?压剪？

3、力 ？ 抗剪连接？螺、压高？度螺栓 ？连接连接构？?存 5破？坏形式杆?剪? 弯坏件?压破坏、部剪 ？破坏? 度?足破坏8. 钢？ 合?构载 ？破坏经?答经四？性性?性?9 . 抗拉？度 ？率涵义答：抗拉强度是 钢材的一项强度指标，它反映钢材 受拉时所能承受的应力,时反映 钢材 部 飘的优劣，并与疲劳强 度？关系。伸长 是衡 量钢材在静荷载作用下塑性变形能力的指标。它粒 标?的伸长度与标长度的？。10 ? 钢力？性 ？要素.答 1.? ;2.?程；3.? ；4.?; 5.度 ？11 .钢结构具哪些特点?答：钢结构具的 特点：1 钢材强度 ，结构重量轻2 钢材 部 织 较均 匀 ，良好的塑 性

4、和韧性 钢 结构装配 化 程度 ，施工周期短4 钢材能制 造 闭性要求较 的结 构 5 钢结构 耐 热，但不耐火钢 结构易锈蚀 ，维护费用大。12 .钢结构的合理 应用范围是 什么？答： 钢结构的合理 应用范围 ： 1 重型厂房 结 构 2 大跨度 房屋的屋盖 结构 3 层 及多层建 筑 4 轻型钢结 构 5 塔桅 结 构 6 板壳 结 构 7 桥梁 结 构 8 移动 式 结构13 .钢结构对材料 性能 哪 些 要求？答：钢结构对材料 性能的要求 ： 1 较 的抗 拉 强度 和 屈服点 y2 较好的 塑 性、韧性及耐疲劳 性能 3 良 好 的加工性 能14 .钢材的主要机 械性能指标 是什么？

5、各由什么验 得到？答：钢材的主要机 械性能指标 是屈服点、 抗拉强度、伸长 、冲击韧性、冷弯性能。 其中屈服点 、 抗拉强度和伸 长 由一 次 静力单向均 匀拉伸验 得到； 冷弯性能是 由 冷弯 验 显 示出来；冲击韧性是由 冲击 验 使 裂来 测定。15 .什么是钢材?的疲劳？影响钢材疲劳 的主要因 素 哪些？答： 钢材在连续反 复荷载作 用 下， 当应力还低钢材的抗 拉 强度， 甚至还低屈服点时也 会 发生 裂 破 坏， 这种现象称为 钢材的疲 劳 或疲劳破 坏 。 影响钢材疲劳的主要因 素 是应力集 中 、应力幅（对焊接结构） 或应力 （对非焊接结构 ）以及应力循 环 次数。16. 钢

6、?答 钢 ?方法 4 构 ? 工?素？? 素 1 构 ? 要性 2 荷载 ? 特征 3连接 ? 温度5构 ? 受力性 ?17.?种?1?；2?便； 3、度18.? 裂纹、 、答 质等级级质 检查 全观 及几 尺寸检查观见及几尺 寸偏必须符 级格标准； 级质检查 观行检查级质格标准声波 射线探伤20B级检验出级 格； 级质 检 查观 行 检查 符级 格 标准声波 射线100 探伤B级检验n级19. 质级 几级检验格20.1 般多静2质度动 荷度）般4度（度）坡度1:2.5斜 避免5纵行T 交叉交叉间距3 落施算度 2t （ t（ ）（ ）切十字 T 交叉200mm21. 角焊缝的计算 假定是什

7、么 ？角焊缝 哪 些 主要构造 要 求？答：角焊缝的计算 假定是： 1 破坏沿 效 载面； 2 破坏面上 应 力均匀分 布22. 的排列 哪些构造 要 求？答： 排列的 构 造要求：1受力要求：端 制 防止孔端钢板剪，2dQ 孔中 制一制下 以防止孔 板 破裂即保证do ,制上 以 防止板 翘 曲。2 构造要求 : 防止板翘曲 浸入潮气而 腐蚀，制 孔中 最大 。3 施工要求 : 为便 拧紧 ，宜留适当 。23. 普通 抗 剪 连接中， 可能出现哪 几种破坏形 式？具体设计时， 哪些破坏形 式 是通过计 算 来防止的 ？ 哪些是通过构 造措施来 防 止的？如何防止？答：普通抗 剪 连接中的五

8、种破坏形 式 ： 被剪 、 孔壁被挤压 坏 、构 被拉 、 构 端部被 剪 坏和弯 曲破坏。以上五种可能 破坏形式 的 前三种， 可通过相应 的 强度计算 来 防止， 两种可采 取 相应的构措施来保 证 。 一般当构上孔的端 大 2d0 时，可以避免端部 冲剪破坏 ； 当 夹紧 长度不超过其 直径的五 倍 ，则可防止杆 产生过大 的 弯曲变形 。24. 强度的 8.8 级和 .9 级代表什么含义？答： 级别代号中， 小数点前的 数 字是材 料经热处理 的最低 抗 拉强度， 小数点 数 字 是材料的 屈 强 （ fy/fu ）。25. 级为： 8 N/mm2 , fy/fu=0.826. 9 级

9、为： N /mm2, fy/fu=0.925. 什么叫钢梁丧 失局部稳 定 ？怎样验算合 钢梁翼缘 和 腹板的局 部 稳定？答： 在钢梁中， 当腹板或翼缘 的 厚 或 宽厚 过 大 时， 就 可能在梁 发生强度破坏或丧失整 体稳定之前 ， 成梁的腹 板 或翼缘出现 偏离其来 平面位置 的 波屈曲 ， 这种现象称为 钢梁的局 部 失稳。26. 什么 下会? 产生应力集? 中，应力集中对钢? 材材性能? 何影响？答： 的钢结构? 构时 ? 在 孔?、 角、 面变? 以及钢材 ? 部。?时，构 中的应力? 分布不 ? 保 均匀，? 产生应力集中? 。在或动 ? 力荷载作用下? ，应力集中的不? 影响

10、 ? 分 出， 是脆? 性破坏的?根源。27. 钢屋哪几? 种？分别 各 ?自的作 用？答 钢屋 的 ? 分为：上向平?、下 向平?、下 向平?、直和 系杆五种？(1)上向 平的作用是小屋？上出平面的计算长度，上杆 ？ 的向稳定 性，并作为 抗 的上 ？B点，保证荷载的可 ？传递。(2)下 向 子 的作 用是承受并俵递 荷载 和的 平力 ？、下计算长度，承载力 ？。(3)下向 子的作用是与向？形成 团的系？，以房屋？ 的整体？冈度。(4)直的 作用是使相？两屋形放几何不变体系，以保证屋在使 用和装时的整体？糕巨(5)系杆作用是保证 处屋的稳 定，传递 平荷载，并 小屋 欠下 平面？的计算长度，

11、在装过程中 屋？的作用。28 .什么是钢材的时效 化？什么是冷作？化？ 对钢材 性能 什么？骸向？答：时效 化：是指 制钢 材 置一 时，其力学性能 发生变化的？现象。刚 经过时 效 化，具强度？其塑性和韧性则降低。冷作 化：称钢材的 诙变化，是指根 钢 材在拉伸过程中表现得力学 性能，钢材在使 用前 加 载超过屈服索 载 ？使钢材的 性，塑 性降低。因钢材的冷作化能？钢材的强度，但降低钢材的塑性和韧？性。29 .对接焊缝施焊时为什么要采用？板？答：在对接焊缝 施焊时的 ？ 点，会出现 焊透和 焊？的 焊 ？， 处易产 生应力集中裂，对承受动力 荷载的结构？为不，为避免这种？ ,施焊时可在焊缝

12、两端设置 板，焊？板即可？当采用 ？板时， 焊缝的 ？和？端各去3 mm乍为计？算长度。30 .焊是 ？大好还是小好？为什么？答：钢结构 ？，焊不 宜大较 焊厚度的？12倍，是为避免？ 去的 ？ 过热？小焊 的 焊接残余应用和残余变形。焊 也 不能过小，则焊缝因？入能量过？、，而焊 厚度 较大，以 施焊时 冷 度过 ？ ，产生 粗， 材 裂，范 定焊 ？ 不得 ？小1.5jt,t为较 厚焊？的厚度。五、论题(本题共 题每题 分共10分)钢梁 ？稳定 ？ 什么？ 高 ？保钢梁 ？ 稳定 性？ ？答：由梁被设 计成 而 ？壁厚较 的 面 ？可以 得弯？作用平面？ 较大的抗弯承载能力和抗弯刚度？但抗

13、 和 佝抗弯能力较。弯 作用在 ？ 其最大刚度作用平面 ？当弯 较小 时，梁 在弯 作用平面 弯曲，因因 素的影响可能产生小的 向弯曲 和，但 影响 去，梁 能 复？来的弯曲呼衡 态。但当弯 ？大使梁 的受压翼缘的最大弯曲？ 应力 到 A数时，梁在 小的 ？向 力 作用下，会 向刚 度较小的佝弯曲，并？而破坏，而梁整体 失稳。要 和保 证钢梁的整？体稳定性一是要能比梁受压翼？:的向位移，如 刚性 ？板与梁的受压翼缘 ？连接。是 梁 的受压翼缘曾由长度，加向 承点，大 梁受压翼缘的宽度？即适当?!的, 梁的整 ？体稳定性。3 .焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应 力和焊接残余变形

14、 对结构性能 何 影响？ 焊接残 余应力和焊接残余变形的方法 哪 些？答：钢材在施焊过程中会在焊缝及附近区域 形成 不均匀的 度场，在 区 产生拉应力，低 区产生 相应的压应力。在 约 束的 下，焊 的拉 应力和压应力自相平衡。这种应力称焊接残余应力。焊接残余 应力的产生， 时也会出 现不 方向 的不均匀收缩变形，称为焊接残 余变形。焊接残余应力的影响：1对塑性较好的材料，对静力强度 影响；2降低构 的 刚度；3降低构 的稳定承载力；4降低结构的疲劳强度；5在低 下承载， 加构的脆性破坏。焊接残余变形的影响：变形若超出 施工验收 范所容许的范围，会影响结 构的 装、正 使用和全承载；所以，对过

15、大的残 余变形必须加以矫正。焊接残 余应力和变形的方法：1合理设计:选择适当的焊 、焊缝布置应 尽可能对称、 合理的 焊接工 艺设计，选择合理的施焊顺序。2正确施工：在制造工艺上，采用反变形和局部加热法；按焊接工艺严格施焊， 避免 意性；尽量采用自动焊或半自动焊，手工焊时避 免仰焊。4 .普通 连接和摩擦型 强度 连接，在抗剪连接中，它的传力方式和 破坏形式何不 ？答：普通 连 接中的抗剪 连接是 依 抗 剪和孔壁承压来传递 力。当受剪 连接在 到承载力时，可能出现五种破坏形式，即 被剪孔壁被挤压坏、构 被拉、构 端部被 剪坏和 弯曲破坏。强 连 接中的抗剪 连接时，通过拧紧 帽使 杆产 生预

16、拉力，时 也使被连接 接触 面相互压紧而产生相应的摩擦力，依 摩擦力 来传递 力。 它是以摩擦力刚被克服，构 始产 生滑移做为承载能力的 态。5 .什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？钢梁整体稳定的 效措施是什么？ 答：钢梁在弯 较小时，梁的向保 平直而 向变形；即使受到偶 的向力，其向变形也只是在一定的度，并 力的去而消失。但当 弯加使受压翼缘的弯曲压应力 到 一数 时，钢梁在偶 的向 力作用下会 离最大刚度平面向向弯曲，并时。这时即使去向 力，向弯变形也不消失，如弯稍许大，则向弯 变形迅大，产生弯 屈 曲，梁失去继续承受荷载的能力，这种现象称为钢梁丧失整体 稳定。影响

17、钢梁整体稳定的主要因素：荷载类型、荷载作用点 位置、梁的 面形 式、 向承点的位置和离、梁端承 。钢梁整 体稳定性的 效措施是加强受压翼缘、加 向 承点.六、计算题（本题共2?题每题 10?分共20分）图 ？ 钢 为？2/100X 12 度 ？ 14mm ?节点板 ？连 钢 ?受轴心拉力？ 460kN? 钢为 Q2? 35-B F 条为 E4? 3? 计钢?（ 钢?）（选取角钢 ？焊角？1fl =12mm； 焊角 ? hf2 = 10mm。角钢的 ？力分配系数为：ki = 0.7, k2= 0.3）解:焊缝长 ？度为:1 w1k1N0.7 460 1032 0.7hf1ffw12 0.7 12

18、 160 101= 11.98 cm（4分）取 lwi =15cm（大 8hf1 =8父1.2 =9.6 cm）（1分）焊缝长 ？度为:w2k2N2 0.7hf2 f:0.3 460 1032 0.7 10 160 101= 6.16 cm（4分）取 1w2 =9 cm （大 8hf2 =8 1.0 =8.0 cm）（1分）2. 桁架杆？ 计力 N? =-430kN?（压力） X 80X10 钢 ？ 度为 1? 2mm节？点板算杆件 ？稳定性解：查表 ix =3.12 cm （相当 表上?y）, iy =3.61 cm （2/ 100?连 Q235?钢点 ？板厚度12mm）,f=215 N/m

19、m2面面 为 ？： A=2X 17.2=34.cm2l 0xix250二80.133.12l 0yiy250二69.253.61查表得：Q =0.687、5y =0.756取 min =0.687验算杆的？稳定性:3430 10min A 0.687 34.4 102= 181.95 N /mm2二 f =215 N /mm2计算稳定性 ？要求2091=4.48cm（1 分）I1600iy 4.48= 133.9（1 分）YiI1660433=2350cm（1 分）20911613o ab 一一 一I1 I22091= 0.771（1 分）b =0.8（2ab -1） =0.8 （2 0.77

20、1 -1）= 0.434（1分）= 0.83043202133.92父 104父 62.82350133.9x1.4）2I + 0.4344.4 62.8=0.913 0.6（1分）对?bI =1.070.2820.282 八、= 1.07 =0.761（1 分）0.913Mmax 370 102:bWx 0.761 235022_2= 20.7kN/cm2 = 207N/mm2 :二 f =215N/mm2 （全）最大弯应力？:二 maxM maxxWmi370 1 02 34.722,218.5kN / cm =185N/mm 二 f =215N/mm1.05 66043（全）（1分）4.

21、计算焊接工字形 面？梁的整体稳定系数？ 3已知：梁长6m,材料Q23 ?5 对称，跨中 向 ？承，集中荷载作用在上翼缘？，腹板选用（面）-800 X8,翼缘选用（面）-280X 12, Ix=14490Sm4, Iy=4390cm4?解：已知：梁长 1i=600 cm,翼缘厚 t?=1.2 cm,梁 h=80+2X 1.2=82.4 cmb1h600 1.228 82.4= 0.312 0.6所以要对?b正，得:0.282b=1.07- b0.282 八、= 1.07 = 0.795 （1 分）1.0265.验算示焊接工字形 梁跨度L=6m,跨中向?面 梁 ？勺整体稳定？。已知：采用钢材Q34

22、5钢，?承，集中荷载作用在上翼缘？。Mmax =5433kN，m ,Ix=1564336cm4, Iy=28395cm4, fy =325N/mm2（Q345 钢材厚度大 ？ 13mm 时？。解：因为须验？%=6%4=13.613算梁的整体？稳定性。查表：3600 2=0.1 6 : &bih44 1 6 4Pb =0.73 + 0.18： =0.73 + 0.18乂0.166 = 0.76（1 分）A =2 父44 M 2 +160X1.2 =368 cm2 （1 分）y（iyI y 28395A 一，368= 8.784（1 分）I1y = 1 iy6008.784= 68.3（1 分）1

23、564336ymax82= 19077.27 cm3（1 分）由题已知:fy =325 N/mm2、查表：，=0、f =295 N/mm2梁的整体稳？库数为:4320 AhlLf68.3x2 x219077.27乜4 M164 J4320 368 164-268.3-1.638（2分）因为要0bA 0.6正=1.07-0.282/% =1.070.282/1.638 = 0.898（1 分）验算梁的整？体稳定性:Mmax55433 10:bWX0.898 19077.27= 31713.7 N/cm2 317.1 N/mm2 f = 295 N/mm2（2分）所以稳定性不合要求？6. 一焊接连

24、 接如 所示？，钢材为Q235钢，焊 采用E43系列，角钢为 2/100x 8,采用手工焊接，承受的静力荷载设计 ？*600kM 计算两面所角焊？缝的长度。解】该角焊缝为侧面角焊缝,设肢背焊缝受力为Nj,肢尖焊缝受力为N?,于是:Ni t MNh0.7x600-420kN,N2 = MN = 0.3x600= 180kN由式布瓮（外得到肢背焊缝的所需长度N1 42Q/ L “g含/2x 160x0,7x8-23438mm实际施焊长度为+2心-234.38 + 2g=250.38mm,取 /1二251mm同样，肢尖I *180X1032乂0.7乂6乂 160=13393mm12 = X/W2 +

25、 2方=133,93 卜 2 x6 = 145.93mm,取 t? = 146mm 07.所示连接，尺寸为mm,受静载拉力尸= 130kN演/=lCjnm,钢材为A3F,以找焊条,手工焊，力nGON/mm）计算焊缝强度，并指出焊缝最点的？位置。如P变为压力，最不 点位 置和应力大？、变化 ？，将外力尸向焊缝截面的形心简化.得人=尸=13加2,乂=尸 =130X10=1 300130X10一 92. 9 N/mm?kN * mm,由N和M作用在焊缝中产生的应力为;2X0. 7hfl = 2X0f7X 10X (110-1 o5= 55* 7 N/mm36M6X1300X1032X0. 74代-

26、2X0. 7X10X(110 1。月点应力最大：,o7=才+# = 92. 9+55- 7148- 6 N/mm（式2分，共6分）: Tf= 0将最危险点月点的应力代入强度条件：得 7/1，22/y即 1481 622X 160 N/niiri- = 195- 2 N/mm。满足强度要求.当P变为压力时，仍为4点最不利，且应力数值不变，仅仅改变了方向,（式2分，共4分）8.图 连 ？接 荷载？ P=100KR连接构件？由A3钢 ？制成条为 T4? 22?度（脚）l$0 N/mmE算连接 ？ 度？ 足要 ？求解：力 P向焊缝形?化,得:V=P = 100kNM=F =30 000 kN mm由产

27、生.100X103.q二衣 677砒=2.0. aTgxTiooWFP由M产生：=22. 9 N/mm&M6X3X1O7一2乂0. 7Mtlt-七X0. 7X8X(40010尸= 105* 7 N/min2代人强度条件;J(三尸+1冷J (Y -尸+2乙9*=8d$ N/mm 期 1-、1 -心上强度满足要求,8.RJ示连接中部附尺寸&材为5B级,板解小于16e 时/ = 215N/mn?.板厚大于16mm时厂205N，mJ,手工以蟀条为E43系列/= 160Wei.试计算此违接 承爻龄力荷载时的设计承载能力。角如缝的承装力：凡=gm、= 4xtt7 x8 乂（划-8） +2xa7 x8 x2

28、50 xh22 xl = 16M.8kN（4分）主悻收件的承岐力：NAf 18 x300 x205 = UO7kN （2 分）覆板的承载力：M cX/ 2 x 10 xZ50 x 215 = lO75kN一一一（2 分）故读连接的设计承力为N= IWSkN c八、（2分）9.验算在与牛闻网高强爆拴摩擦蟹连接是否安全.蝶桂M20,109级,厚凝面的抗滑移系数新=0.5,高强螺性的设计M拉力P = l55kN,餐程群形心处。的内力有:轴心拉力r =W用=：X300二IMkN； 口J剪力嗅制=y x300 把 240kN；尊矩 M = T = 180 x7,0/2 = 630kN 9（2分）在N、M作用下，最上排栓受力为最不