钢结构设计原理练习题答案

1、钢结构原理与设计练习题第1章绪论、选择题1、在结构设计中，失效概率 Pf与可靠指标3的关系为（A、Pf越大，3越大，结构可靠性越差B、Pf越大,3越小，结构可靠性越差C、Pf越大，3越小，结构越可靠D、Pf越大,3越大，结构越可靠2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（A、Z <0 b、Z >0D、Z =03、钢结构具有塑性韧性好的特点，则主要用于（A.直接承受动力荷载作用的结构B.大跨度结构C.高耸结构和高层建筑D,轻型钢结构4、在重型工业厂房中，采用钢结构是因为它具有（C ）的特点。A.匀质等向体、塑性和韧性好B.匀质等向体、轻质高强C.轻质高强、塑性和韧性好D .可焊性、

2、耐热性好5、当结构所受荷载的标准值为：永久荷载qGk ,且只有一个可变荷载 qQk ,则荷载的设 计值为（D ）。a qGk + qQkB. 1.2 ( qGk + qQk )c. 1.4( qGk + qQk)D. 1.2 qGk +1.4 qQk6、钢结构一般不会因偶然超载或局部荷载而突然断裂破坏,这是由于钢材具有 （A ）。A.良好的塑性B.良好的韧性C.均匀的内部组织D.良好的弹性7、钢结构的主要缺点是（A、结构的重量大B、造价高C、易腐蚀、不耐火D、施工困难多8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（A.密封性好B.自重轻C.制造工厂化D.便于拆装二、填空题1、结构的可靠度是指结

3、构在规定的时间 内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力 而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1） 强度高、自重轻、2） 塑性、韧性好, 3）材质均匀、工作可靠性高。4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：_承载力极限状态正常使用极限状态、6、某构件当其可靠指标3减小时，相应失效概率将随之增大。三、简答题1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？

4、3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？第2章钢结构材料一、选择题1、钢材在低温下，强度（ A ）,塑性（ B ）,冲击韧性（ B ）。（A）提高（B）下降（C）不变（D）可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（必3、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（B ）的典型特征。©（A）脆性破坏（B）塑性破坏（C）强度破坏（D）失稳破坏 4、建筑钢材的伸长率与（ D ）标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。（A）到达屈服应力时（B）到达极限应力时（C）试件塑性变形后（D）试件断裂后 5、钢材的设计强度是根据（ C

5、 ）确定的。（A）比例极限（B）弹性极限（C）屈服点（D）极限强度6、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（D ）表不。（A）流幅（B）冲击韧性（C）可焊性 （D）伸长率 7、钢材牌号 Q235, Q345, Q390是根据材料（ A ）命名的。（A）屈服点 （B）设计强度（C）标准强度（D）含碳量8、钢材经历了应变硬化（应变强化）之后（A ）。（A）强度提高（B）塑性提高（C）冷弯性能提高（D）可焊性提高9型钢中的H钢和工字钢相比,B ）。（A）两者所用的钢材不同（B）前者的翼缘相对较宽（C）前者的强度相对较高（D）两者的翼缘都有较大的斜度10、钢材是理想的（ C ）。（A）弹性体 （

6、B）塑性体（C）弹塑性体（D）非弹性体 11、3号镇静钢设计强度可以提高 5%,是因为镇静钢比沸腾钢（ A ）好。（A）脱氧 （B）炉种 （C）屈服强度（D）浇注质量 12、同类钢种的钢板，厚度越大,（A）强度越低（B）塑性越好（C）韧性越好 （D）内部构造缺陷越少13、钢材的抗剪设计强度fv与f有关，一般而言，fv= （ A ）。（A）f/ 3（B）3 f （C）f/3、 （D）3f14、对钢材的分组是根据钢材的（ D ）确定的。（A）钢种 （B）钢号 （C）横截面积的大小（D）厚度与直径15、钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由（ D ）等于单向拉伸时的屈服点决定的。（A）最大主拉应力 5

7、（B）最大剪应力 孙（C）最大主压应力 仃3（D）折算应力仃eq16、豆k是钢材的（A ）指标。（A）韧性性能（B）强度性能 （C）塑性性能（D）冷加工性能17、大跨度结构应优先选用钢结构，其主要原因是（ D ）。（A）钢结构具有良好的装配性（B）钢材的韧性好（C）钢材接近各向均质体，力学计算结果与实际结果最符合（D）钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料18、进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（ A ）。（A）标准荷载计算（B）设计荷载计算（C）考虑动力系数的标准荷载计算（D）考虑动力系数的设计荷载计算19、沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是（ D ）。（A）冶炼温度不同（B

8、）冶炼时间不同（C）沸腾钢不加脱氧剂（D）两者都加脱氧剂，但镇静钢再加强脱氧剂20、符号 L 125父80父10表示（ B ）。（A）等肢角钢（B）不等肢角钢（C）钢板 （D）槽钢21、假定钢材为理想的弹塑性体，是指屈服点以前材料为（D ）。22、在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的（A）最大应力（B）设计应力（C）疲劳应力（D）稳定临界应力23、当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性（B ）。（A）升高（B）下降（C）不变（D）升高不多24、在连续反复荷载作用下，当应力比 p= fmn_ = -1时，称为（A ）;当应力比 尸 :maxPm* .,ln_ = 0时，称

9、为（ B ）。"max（A）完全对称循环（B）脉冲循环（C）不完全对称循环（D）不对称循环25、钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（ C ）时的力学性能指标。（A）承受剪切（B）承受弯曲（C）单向拉伸（D）双向和三向受力26、钢材的冷作硬化，使（ A ）。（A）强度提高，塑性和韧性下降（B）强度、塑性和韧性均提高（C）强度、塑性和韧性均降低（D）塑性降低，强度和韧性提高27、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是（ C ）。（A）抗拉强度、伸长率（B）抗拉强度、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28、对于承受静荷载常温工作环境下

10、的钢屋架，下列说法不正确的是（C ）。（A）可选择Q235钢（C）钢材应有冲击韧性的保证29、钢材的三项主要力学性能为（A）抗拉强度、屈服强度、伸长率（C）抗拉强度、伸长率、冷弯（B）可选择Q345钢（D）钢材应有三项基本保证A ）。（B）抗拉强度、屈服强度、冷弯（D）屈服强度、伸长率、冷弯30、钢结构设计中钢材的设计强度为（D )。（A）强度标准值fk（B）钢材屈服点fy(C)强度极限值fu(D)钢材的强度标准值除以抗力分项系数fkR31、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是( A )。(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

11、拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降(D)视钢号而定32、有四种厚度不等的 Q345钢板，其中( A )厚的钢板设计强度最高。(A)12mm (B)18mm (C)25mm(D)30mm33、下列论述中不正确的是( B )项。(A)强度和塑性都是钢材的重要指标(B)钢材的强度指标比塑性指标更重要(C)工程上塑性指标主要用伸长率表示(D)同种钢号中，薄板强度高于厚板强度34、钢材内部除含有 Fe, C外，还含有害元素( A )。(A)N , O, S, P (B)N, O, Si (C)Mn , O, P (D)Mn , Ti35、在普通碳素钢中，随着含碳量的增加，钢材的屈服点和极限强度(B

12、),塑性( C ),韧性( C ),可焊性(C ),疲劳强度( C )。(A)不变(B)提高(C)下降(D)可能提高也有可能下降36、在低温工作(-20oC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外， 还需(C )指标。(A)低温屈服弓II度 (B)低温抗拉强度37、影响钢材基本性能的因素是( C(A)化学成分和应力大小(C)应力集中和加荷速度38、最易产生脆性破坏的应力状态是(C)低温冲击韧性(D)疲劳强度)°(B)冶金缺陷和截面形式(D)加工精度和硬化B )。(A)单向压应力状态(B)三向拉应力状态(C)二向拉一向压的应力状态(D)单向拉应力状态39、在多轴应力下，钢材强度的

13、计算标准为(A)主应力达到fy ,(B)最大剪应力达到fv ,(C)折算应力达到fy(D)最大拉应力或最大压应力达到fy40、钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材(B )。(A)变软(B)热脆 (C)冷脆 (D)变硬二、填空题1、钢材代号 Q235的含义为 屈服点为235N/mm2 的镇静碳素结构钢 -2、钢材的硬化，提高了钢材的 强度,降低了钢材的 塑性、韧性_ O3、伸长率510和伸长率 5 5 ,分别为标距长l =10d o 和l =5do的试件拉断后的 伸长率与原标距比值的百分率 。4、当用公式 小仃自仃计算常幅疲劳时，式中 口表示 应力幅。5、钢材的两种破坏形式为 塑性破坏 和 脆性

14、破坏 。6、钢材的设计强度等于钢材的屈服强度fy除以 抗力分项系素。7、钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材在 单向拉伸时的屈服点。8、按 脱氧程度 之不同，钢材有镇静钢和沸腾钢之分。9、钢材的 a k值与温度有关，在-20oC或在-40oC所测得的 处值称 负温冲击韧性。10、通过标准试件的一次拉伸试验，可确定钢材的力学性能指标为：抗拉强 度fu、屈服强度fy 和 伸长率。11、钢材设计强度f与屈服点fy,之间的关系为 f=fy_/ rR 。12、韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中 吸收能量 的能力，亦即钢材 抵抗 冲击 荷载的能力。13、钢材在 250OC左

15、右时抗拉强度略有提高，塑性却降低的现象称为蓝脆现象。14、在疲劳设计时，经过统计分析，把各种构件和连接分为17类，相同 应力循环次数下，类别越高，容许应力幅越低 。15 、 当钢材厚度较大时或承受沿板厚方向的拉力作用时，应附加要求板厚方向的Z向收缩率满足一定要求。16 、钢中含硫量太多会引起钢材的热脆 ；含磷量太多会引起钢材的冷脆 。17、钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入塑性 状态，发生的破坏为脆性 破坏。19、影响构件疲劳强度的主要因素有重复荷载的循环次数、应力幅 和构件或连接的判别。20、随着温度下降，钢材的脆性 倾

16、向增加。21、根据循环荷载的类型不同，钢结构的疲劳分_常幅疲劳和 变幅疲劳_两种。22、 衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为冲击韧性值。 它的值越小，表明击断试件所耗的能量越小 ，钢材的韧性越差 。23、 对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制碳 的含量不超过规定值。24、随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为时效硬化。'三、简答题1、钢结构的破坏形式有哪两种？其特点如何？2、钢材有哪几项主要机械性能指标？各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能？3、什么是钢材的疲劳？影响疲劳强度的主要因素是哪些？疲劳计算有哪些原则？ 4、影响钢材机械性能的主要因素有哪些

17、？各因素大致有哪些影响？5、钢结构采用的钢材主要是哪两大类？牌号如何表示？6、承重结构的钢材应具有哪些机械性能及化学成分的合格保证？7、钢材的规格如何表示？第3章钢结构的连接一、选择题1、焊缝连接计算方法分为两类，它们是( C )。(A)手工焊缝和自动焊缝(B)仰焊缝和俯焊缝(C)对接焊缝和角焊缝(D)连续焊缝和断续焊缝2、钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用( B )(A)E55(B)E50(C)E43(D)前三种均可3、产生焊接残余应力的主要因素之一是( C )。(A)钢材的塑性太低(B)钢材的弹性模量太高(C)焊接时热量分布不均(D

18、)焊缝的厚度太小4、不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力N之间的夹角满足(A )。(A)tanS <1.5(B) tan6 >l.5(C) e > 70o (D) e70o5、角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，(C )。(A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等(B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝(C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝(D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用6、在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于( B )(A)60 hf(B)40 hf(C)80 h

19、f(D)120 hf7、直角角焊缝的有效厚度he ( A )(A)0.7 hf(B)4mm(C)1.2 hf(D)1.5 hf8、等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为( A )。(A)0.7(B)0.759、对于直接承受动力荷载的结构, (A)要考虑正面角焊缝强度的提高(C)与侧面角焊缝的计算式相同10、直角角焊缝的强度计算公式(A)厚度(B)有效厚度11、焊接结构的疲劳强度的大小与(C)0.65(D)0.35计算正面直角焊缝时(C )。(B)要考虑焊缝刚度影响。(D)取 Pf =1.22Tf =LwffW中，he是角焊缝的(B)。hclw(C)名义厚度 (D)焊脚尺寸( A )关

20、系不大。(A)钢材的种类(B)应力循环次数(B)连接的构造细节(D)残余应力大小 12、焊接连接或焊接构件的疲劳性能与( B )有关。(A)应力比P=Pmin/Pmax (仃min最小应力，。max最大应力),(B)应力幅。=0max -仃min(C)仃 max(D)。min13、承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的(A )。(A)静力强度(B)刚度(C)稳定承载力(D)疲劳强度14、下图所示为单角钢(L80 M 5)接长连接，采用侧面角焊缝(Q235钢和E43型焊条,ffw =160N/mm2),焊脚尺寸hf=5mm。求连接承载力设计值(静载尸(D )。

21、(A) n M0.7hflwf ： = 2M.7 5X (360-10) X160(B)2 0.7 5X (360) M60(C)2 07 4 X (60 >5-10) X160 (D)2 07 4 X (60 >5) X16015、如图所示两块钢板用直角角焊缝连接，问最大的焊脚尺寸h f max = ( A )。(A)6(B)8(C)10(D)12厂.一一-s ":可题比L制习题6. L 25图16、图中的两块钢板间采用角焊缝，其焊脚尺寸可选(A ) mm。(A)7(B)8(C)9(D)617、钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的( B )。(A)4倍，

22、并不得小于 20mm(B)5倍，并不得小于 25mm(C)6倍，并不得小于 30mm(D)7倍，并不得小于 35mm18、图中的焊脚尺寸 hf是根据(C )选定的。(A) hf min =1.5寸'10 =4.7mm, hfmax =1.2 父10 =12mm 和 hf max =6mm(B)hfmin = 1.516 = 3.7mm , hfmax=1.2 父 10 = 12mm和 hfmax =6mm(C) hf min =1.5a/T0 = 4.7mm, hf max =1.2父6 =7.2mm和 hf max = 6- (1 - 2) mm(D) hf min =1.5v

23、9;10 =4.7mm, hf max = 1.2 父 10 =12mm 和 hf max = 6mm19、在满足强度的条件下，图示号和号焊缝合理的hf；应分别是(D )。期“6. L3Q图20、单个螺栓的承压承载力中，Nb =d£ t fcb,其中以为(D )。(A)a+c+e (B)b+d (C)max a+c+e, b+d (D)min a+c+e, b+d习题7, L 1 ffi21、每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（C ）。（A）1.0 倍 （B）0.5 倍 （C）0.8 倍 （D）0.7 倍22、摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区

24、别是（C ）。（A）摩擦面处理不同（B）材料不同（C）预拉力不同（D）设计计算不同23、承压型高强度螺栓可用于（ D ）。（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结构的连接24、一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（ D ）。（A）螺杆的抗剪承载力（B）被连接构件（板）的承压承载力（C）前两者中的较大值（D）A、B中的较小值25、摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时，（C ）（A）与摩擦面处理方法有关（B）与摩擦面的数量有关（C）与螺栓直径有关（D）与螺栓性能等级无关26、图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为

25、Q235钢，则该连接中螺栓的受剪面有（ C）。(A)l(B)2(C)3（D）不能确定*- 77khi27、图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，连接板厚度如图示，则该连接中承压板厚度为( B ) mm。(A)10(B)20(C)30(D)40o心kN .二-r-: " . _aa! 8rKkN .二匚二I- - EN7- 4M =2可施7. i.a留28、普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I.螺栓剪断；n.孔壁承压破坏；m,板件端部剪坏；V.板件拉断； V.螺栓弯曲变形。其中( B )种 形式是通过计算来保证的。(A) I , n , m (B) I, n

26、 , w (C) ihg , n , V (D) n , m, w29、摩擦型高强度螺栓受拉时，螺栓的抗剪承载力( B )。(A)提高 (B)降低(C)按普通螺栓计算(D)按承压型高强度螺栓计算30、高强度螺栓的抗拉承载力( B )。(A)与作用拉力大小有关(B)与预拉力大小有关(C)与连接件表面处理情况有关(D)与A, B和C都无关31、一宽度为b,厚度为t的钢板上有一直径为 d0的孔，则钢板的净截面面积为(C )。2d0do(A) An =b t 0 t(B)An=b t - - t24(C) An = b t- d0 t(D)An= b t 一叱0t32、剪力螺栓在破坏时，若栓杆细而连接

27、板较厚时易发生( A )破坏；若栓杆粗而连 接板较薄时，易发生( B )破坏。（A）栓杆受弯破坏（B）构件挤压破坏（C）构件受拉破坏（D）构件冲剪破坏33、在直接受动力荷载作用的情况下，下列情况中采用（A ）连接方式最为适合，（A）角焊缝（B）普通螺栓（C）对接焊缝（D）高强螺栓34、采用螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是因为（A ） 。（A）栓杆较细（B）钢板较薄（C）截面削弱过多（D）边距或栓间距太小35、采用螺栓连接时，构件发生冲剪破坏，是因为（D ） 。（A）栓杆较细（B）钢板较薄（C）截面削弱过多（D）边距或栓间距太小36、摩擦型高强度螺栓连接受剪破坏时，作用剪力超过了（B ） 。（A

28、）螺栓的抗拉强度（B）连接板件间的摩擦力（C）连接板件间的毛截面强度（D）连接板件的孔壁的承压强度37、 在抗拉连接中采用摩擦型高强度螺栓或承压型高强度螺栓，承载力设计值（ C ） 。（A）是后者大于前者（B）是前者大于后者（C）相等（D）不一定相等38、承压型高强度螺栓抗剪连接，其变形（D ） 。（A）比摩擦型高强度螺栓连接小（B）比普通螺栓连接大（C）与普通螺栓连接相同（D）比摩擦型高强度螺栓连接大39、一般按构造和施工要求，钢板上螺栓的最小允许中心间距为（A ） ，最小允许端距为 （ B ） 。（A）3 d（B）2d（C）1.2、（D）1.540、在抗剪连接中以及同时承受剪力和杆轴方向拉

29、力的连接中，承压型高强度螺栓的受剪承载力设计值不得大于按摩擦型连接计算的（C ）倍。（A）1.0（B）1.2、（C）1.3、（D）1.5二、填空题1 、焊接的连接形式按构件的相对位置可分为平接 ， 搭接 和 _T 型连接、角部连接_三种类型。2、焊接的连接形式按构造可分为_对接焊缝_和 _角焊缝_两种类型。3、焊缝按施焊位置分_平焊 、 _横焊_、 立焊_和 _仰焊_，其中_仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证，应尽量避免。4、当两种不同强度的钢材采用焊接连接时，宜用与强度_低_的钢材相适应的焊条。5、承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别计算正应力和剪应力外，在同时受有较大正应力和剪应力

30、处，还应按下式计算折算应力强度_"+3工；-1.1ftw。6、当承受轴心力的板件用斜的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向间的夹角8符合tan0 M1.5 时，其强度可不计算。7、当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去_2t。8、当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊件的宽度方向或厚度方向做成坡度不大于1:2.5_的斜角。9、在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。10、工字形或T形牛腿的对接焊缝连接中，一般假定剪力由_腹板_的焊缝承受，剪应力均布。11、凡通过一、二级检验标准的对接焊缝，其抗拉设计强

31、度与母材的抗拉设计强度_相同 。12、选用焊条型号应满足焊缝金属与主体金属等强度的要求。Q235钢应选用_E43型焊条，15MnV钢应选用_E55 型焊条。13、当对接焊缝的焊件厚度很小（W10mm）f,可采用_直边缘_坡口形式。14、直角角焊缝可分为垂直于构件受力方向的 和平行于构件受力方向的。前者较后者的强度高一、塑性低。15、在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝（端缝）的强度设计值增大系数Pf =1.22_;但对直接承受动力荷载的结构，应取3 1.0。16、角焊缝的焊脚尺寸 hf （mm）不得小于_1.5、& _, t为较厚焊件厚度（mm）。但对自动焊，最小焊脚尺寸可减小 1m

32、m;对T形连接的单面角焊缝，应增加 _1mm_o17、角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍（钢管结构除外），但板件（厚度为t）边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应符合下列要求：当tw6mm时，hfmax = t ；max 当 t>6mm 时，hf max =t- （1 2） mm。18、侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于_8 h f _和 _40m m。19、侧面角焊缝的计算长度不宜大于_60 h f _（ 承受静力或间接动力荷载时）或40hf（承受动力荷载时）。20、在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的_5_倍，并不得小于_25mm _。21、当板件的端部仅有两侧面角

33、焊缝连接时，每条侧面焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝之 间 的 距 离 ； 同 时 两 侧 面 角 焊 缝 之 间 的 距 离 不 宜 大 于 _16t_（当t>12mm） 或_200mm_（当t & 12mml） t为较薄焊件的厚度。22、普通螺栓按制造精度分_精致螺栓_和 _粗制螺栓_两类；按受力分析分_剪力螺栓 _和 _摩擦螺栓_两类。23、普通螺栓是通过_栓杆抗剪和板件孔壁承压_来传力的；摩擦型高强螺栓是通过拧紧螺栓而产生的连接件的摩擦力来传力的。24 、 高 强 螺 栓 根 据 螺 栓 受 力 性 能 分 为 摩 擦 型 和 承 压 型两种。25、在高强螺栓性能等级中：8.

34、8 级高强度螺栓的含义是表示螺栓成品的抗拉强度不低于800N/mm， 0.8 表示屈强比； 10.9级高强度螺栓的含义是_表示螺栓成品的抗拉强度不低于1000N/mm ， 0.9 表示屈强比_；26、普通螺栓连接受剪时，限制端距R凡是为了避免 连接板端部冲剪 破坏。27、单个螺栓承受剪力时，螺栓承载力应取抗剪承载力和 承压承载力 的较小值。28 、 在 摩 擦 型 高 强 螺 栓 连 接 计 算 连 接 板 的 净 截 面 强 度 时 ， 孔 前 传 力 系 数 可 取 0.5。29、单个普通螺栓承压承载力设计值：Nb = d芝t，fcb式中汇t表示在同一受力cc方向的承压构件的较小总厚度 。

35、30、剪力螺栓的破坏形式有 栓杆剪断、螺栓承压破坏 、板件被栓杆冲箭破坏、板件因螺栓孔削弱被拉断 _。31、采用剪力螺栓连接时，为避免连接板冲剪破坏，构造上采取_拴制螺栓间距和边距_措施，为避免栓杆受弯破坏，构造上采取_控制栓杆长度l0<d0 （d0为栓杆直径） 措施。32、摩擦型高强螺栓是靠 _摩擦力_传递外力的，当螺栓的预拉力为 P,构件的外力为T时，螺栓受力为 _P+0.9T_。33、螺栓连接中，规定螺栓最小容许距离的理由是： ;规定螺栓最大容许距离的理由是：。34、承压型高强螺栓仅用于承受 静力荷载和_间接承受动力_荷载结构中的连接。35、普通螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕_底排

36、螺栓_旋转。高强螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕 螺栓群中心 _旋转。三、简答题1、钢结构有哪几种连接方法？它们各在哪些范围应用较合适？2、焊接方法、焊缝型式有哪些？焊条的级别及选用。3、角焊缝的尺寸有哪些要求？角焊缝在各种应力作用下如何计算？4、焊缝质量级别如何划分和应用？5、对接焊缝如何计算？在什么情况下对接焊缝可不必计算？6、说明常用焊缝符号表示的意义？7、焊接残余应力和残余变形对结构工作有什么影响？8、普通螺栓和高强度螺栓的级别如何表示？9、普通螺栓连接有哪几种破坏形式？螺栓群在各种力单独或共同作用时如何计算？螺栓的排列有哪些型式和规定？10、高强度螺栓连接有哪些类型？高强度螺栓连接在各

37、种力作用下如何计算？四、计算题1、试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图 3.80）。钢材为Q235B,焊条为E43型，手工焊，轴心力 N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。图丸80习题3,1度nrw221解：（1）二面围焊ff =16CN /mm %=4=33确定焊脚尺寸：hf,max E1.2tmin =1.2M10=12mm, hf之 1.5后=1.5位=5.2mm, hf = 8mm内力分配：N3" 0.7hf b ffw =1.22 2 0.7 8 125 160 =273280N =273.28KN3 IIIN31273.28N2 = ： 2N3

38、1000 = 196.69KN232N32273.28N1=：1N3 =- 1000 =530.03KN232焊缝长度计算：N1530.03lw1 之= = 296mm ,w1 、 0.7hf ffw 2 0.7 8 160则实际焊缝长度为鼠=296 +8 =304mmE60hf =60 父8 = 480mm ,取 310mm。w2196.692 0.7 8 160= 110mm ,则实际焊缝长度为lw2 =110+8 =118mm E60hf =60x8 = 480mm ,取 120mm。(2)两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取 hf1=8mm, hf2=6mm内力分配：N2 = ：N1= -x

39、1000=333KN , 3N1 = ： 1N =- 1000 = 667KN3焊缝长度计算:lw1 -Ni667'、；0.7hf ffw2 0.7 8 160=372mm ，则实际焊缝长度为：lw1 =372 8 2 388mm < 60hf =60 8 480mm,取 390mm。lw2 -N2333“ 0.7hf ffw2 0.7 6 160=248mm ,则实际焊缝长度为：26 260mm。lw1 =248 +6 父2 =260mm<60hf =60M8 = 480mm,2、试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为 Q235B,焊条为E43型，手工焊，角 焊缝焊

40、脚尺寸 hf =8mm , e=30cm。焊脚尺寸：hf = 8mm205205 5.6 2焊缝截面的形心：x0 =2 = 45.6mm511.2 5.6 2 205 5.6一56则 62 =205 45.6 = 162.2mm2(1)内力分析：V=F, T=F(e+e2) = FM(300 +162.2) =462.2F(2)焊缝截面参数计算：1 q0a 4IX = 5.6 511.23 2 205 5.6 (250 2.8)2 =2.09 108mm42205 274Iy =5.6 511.2 45.6 2 205 5.6 (162.2-) =1.41 10 mmL =Ix I =2.23

41、1 108 mm4 p x y“ helw =511.2 5.6 2 205 5.6 = 5158.72mm2(3)应力计算Ty462.2F 255.641_T引起的应力:Tx =- =8 = 5.295 10 FI 2.231 108 pV引起的应力:T 8 462.2F 166.2Ip2.231 108= 3.360 101 F、hw5158.72F一 =1.938 104F(4) . (5.295 10.)2 (3.360 1.938) 10F2 <160 1.22-±28.04 18.86 10F <160= 6.85 104F <160=F < 23

42、3577N = 233.58KN图3* 81习题3.2图3、试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝、。钢材为Q235B,焊条为E43 型，手工焊。图3. 82 习题工3图(1)内力分析：V=F=98KN , M = F e 6 8 M0. 1 2= 1 1.K76 m(2)焊缝截面参数计算：取 hf =10mm焊缝截面的形心:193150 7 3.5 2 69 7 (7 12 3.5) 2 193 7 (一 7 12 7)V1 =2 = 75.5mm150 7 2 69 7 2 193 7y2 =7 12 7 193 -75.5 = 143.5mmIX =150 7 (75.5-3.5f

43、2 69 7 (75.5-7-12-3.5)2-x7x19 +1937/143.512=2.25 107mm4(3)应力计算M引起的应力:M y2 11.76 106 143.5maxIx2.25 1072=74.96N / mm2V引起的应力:98 103(4),(74.961.22- f = 7helw2 7 193-2= 36.27N/mm)2 36.272 =71.35N / mm2 . ffw =160N /mm24、习题3.3的连接中，如将焊缝及焊缝改为对接焊缝(按三级质量标准检验) 求该连接的最大荷载。(1)内力分析：V=F,矛M =F e=F 0.12 =0.12F(KN /m

44、)(2)焊缝截面参数计算:V1150 12 200 12丫2=212 -66.6 =145.4mm150 12 6 200 12 112 =66.6mm1QO7“12 2003 150 12 (66.6-6)2 200 12 (145.4-100)2 =1.956 107mm4(3)应力计算-M y20.12F 106 145.42M 引起的应力： 0max =7=0.892F(N/mmIx1.956 107V F 10 八 / 一 2、V 引起的应力：=0.417F(N/mm2)A 200 12(4)二 eq1 =、，二 max 3 2，什=.(0.892F)2 3 (0.417F)2 =

45、1.148F 三 1.1ftw =1.1 185 = 203.5(N/mm2)=F <177.3KN5、 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝(图3.83 ),拼接处作用有弯矩M =1122kN.m,剪力V=374KN钢材为Q235B钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检 验标准，试验算该焊缝的强度。图3. 83习题3. 5图(1)内力分析：V=374KN , M =1122kN.m(2)焊缝截面参数计算：1Ix = 8 10003 2 280 14 5072 =2.68 109mm412Sw =280 14 507 500 8 250 = 2987440 mm4Sw1 =280 14

46、 507 =1987440mm4(3)应力计算T maxVSw 374 103 2987440I xtw _9_2.68 109 8=52.1N / mm2二好=125N/mm2腹板和翼缘交接处:M y1 1122 106 500Ix2.68 109= 209.3N/mm2VSw111 I tx'w374 103 19874402.68 109 8= 34.7N/mm2折算应力:、二2 3 12 = 209.32 3 34.72 = 217.8N / mm2 1.1ftw = 1.1 185 = 204N/mm2不满足6、试设方t图3.81的粗制螺栓连接，F=100KN（设计值），e1

47、 =30cm 。(1)内力分析：V=100KN , e =300 +个= 402.5mm, 2T =V e=100 0.4025 = 40.25KN m(2)参数计算：单个螺栓抗剪承载力(M22 )22d2222Nb fb =1 140 =53.2KN ,44Ntb =d、3 fcb =20 8 305 = 67.1KNNmin =min：Nb,N(b? =53.2KN222“ x2 J yi2 =164000mm2(3)内力计算T引起的应力:N1Tx40.25 106 160164000= 39.26KNN1TyT x12-2% x J yi40.25 106 60 164000= 14.7

48、3KNV引起的应力:V 100N1Vy =10KN n 10(4) N1 = . N12Tx (N1Ty N1Vy)2 = ,39.262(14.7310)2 =46.4KN < Nmin =53.2KN7、试设计如图3.84所示：构件钢材为Q235B,螺栓为粗制螺栓。角钢与连接板的螺栓连接；竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d1 =d2 =170mm。竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d1=150mm, d2=190mm。图3, 84习期3.7图角钢与连接板的螺栓连接； 单个螺栓抗剪承载力(M20 )2_ 2d20Nb =儿 fb =2 - 140 =87.9KNNtb =d '

49、; tmin fcb =20 14 305 -85.4KNNmin uminiNbN85.4KN螺栓个数n NmminN 35085.4= 4.1个，取5个螺栓，按规范规定间距排列（图省略）竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d1 =d2 =170mm。内力分析 N=Nx =N -2 =350 -2 =247.5KNV =Ny =N=350 =247.5KN ,由支托承担。单个螺栓抗拉承载力（M20, Ae= 2.45cm2）Ntb =Ae ftb =245 170 =41.65KN螺栓个数n - -N-Ntb247.5=5.9个，取6个螺栓，排2排，按规范规定间距排列（图省41.65略）。竖向

50、连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。di=150mm , d2 =190mm。22= Nx=N =350父 =247.5KN ,22加 e =247.5 0.020 =4.95KN mV 二Ny 二N= 247.5KN ,由支托承担。NNg12n'V247.5 103 4.95 106 1204 (1202 402)-40.22KN 三 Ntb =41.65KN8、按摩擦型连接高强度螺栓设计习题3.7中所要求的连接（取消承托板），且分别考虑:d1 =d2 =170mm；d1 =150mm, d2=190mm。螺栓强度级别及接触面处理方式自选。Q235 钢，喷砂处理，M20,8.8级，P=12

51、5KN ,尸0.45 , Ntb = 0.8P = 0.8 黑 125 =100KN d1 = d2 = 170mmN =247.5KN ,V =2 4 7. KN一个螺栓承担的拉力Nt1 =Nti =N =2475 =24.75KN < Ntb =100KN n 10“ Nti -247.5KNV=247.KNE09fWnP1.2S： Nti) =0.9父1父0.45(10125-1.25247.5尸381.0KN d1=150mm, d2 =190mmN =247.5KN , V =247. K N,M = NX e =2 4 7.铲 0. 0 2=0 4. N5 m一个螺栓的最大拉

52、力N1NMy1r nm" yi247.5 103 4.95 106 160104 (1602 802)-30.94KN < Ntb -100KNN2 =27.85 KNN3 =24.75KNN4 -21.65KNN5 =18.56KN'、Ni =247.5KNV =247.5KN 工0.9、J(nP-1.25% NJ =0.9 1 0.45 (10 125-1.25 247.5尸381.0KN第4章轴心受力构件一、选择题1、一根截面面积为 A,净截面面积为 An的构件，在拉力 N作用下的强度计算公式为( C )。(A)。=%n wfy，(B)仃=NAf(C)仃=吸 wf(D)仃=%wfy2、轴心受拉构件按强度极限状态是( C )。(A)净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度/,(B)毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度/。(C)净截面的平均应力达到钢材的屈服强度人(D)毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度人3、实腹式轴心受拉构件计算的内容有( D )。(A)强度(B)强度和整体稳定性(C)强度、局部稳定和整体稳定(D)强度、刚度(长细比)4、轴心受力构件的强度计算，一般采用轴力除以净截面面积，这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的 ？( A )(A)摩擦型高强度螺