钢结构综合练习3-5及答案

1、钢结构综合练习（3）一、选择题在结构设计中，失效概率与可靠指标的关系为（ ）A 越大，越大， 结构可靠性越差 B 越大，越小，结构可靠性越差C越大，越小，结构越可靠 D 越大, 越大，结构越可靠2钢材的设计强度是根据（ ）确定的A比例极限 B 弹性极限C屈服点 D 抗拉强度3钢材的伸长率是反映材料（ ）的性能指标。A承载能力 B抵抗冲击荷载能力C弹性变形能力 D 塑性变形能力4钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材（ ）A变软 B热脆 C冷脆 D 变硬5钢材在低温下，强度（ ）A提高 B降低 C不变 D不能确定6下列因素中（ ）与钢构件发生脆性破坏无直接关系。A钢材屈服点的大小 B钢材的含碳量

2、C负温环境 D应力集中7在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为（ ）A均匀分布 B一端大、一端小 C两端大、中间小 D两端小、中间大8承受轴心力作用的高强度螺栓摩擦型受剪切连接中，其净截面强度验算公式，其中与轴心拉杆所受的力相比（ ）A B C D不定9计算轴心压杆时需要满足（ ）的要求。A强度、刚度（长细比） B强度、整体稳定性、刚度（长细比） C强度、整体稳定性、局部稳定性 D强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度（长细比）10确定轴心受压实腹柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近,其目的是（ ）A便于与其他构件连接 B构造简单、制造方便C达到经济效果 D便于运输、安装和减少

3、节点类型11梁的支撑加劲肋应设置在（ ）A弯曲应力大的区段 B剪应力大的区段C上翼缘或下翼缘有固定作用力的部位 D有吊车轮压的部位12在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中，轴力项分母里的是（ ）。A. 弯矩作用平面内轴心压杆的稳定系数B. 弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数C. 轴心压杆两方面稳定系数的较小者D. 压弯构件的稳定系数13当无集中荷载作用时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受（ ）A. 竖向剪力 B. 竖向剪力及水平剪力联合作用C. 水平剪力D. 压力14计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（ ）。A. 构件实际剪力设计值B. 由公式计算的剪力C. 构件实际剪力设计值或由公式

4、计算的剪力两者中较大值D. 由计算值15为保证屋盖结构的（ ），应根据屋盖结构形式（有檩体系或无檩体系，有托架或无托架）、厂房内吊车的位置、有无振动设备，以及房屋的跨度和高度等情况，设置可靠的支撑系统。 I 空间整体作用，提高其整体刚度，减小腹杆的计算长度； II空间整体作用，承担和传递水平荷载，减小节点板厚度；III空间整体作用，提高其整体刚度，减小弦杆的计算长度；IV安装时稳定与方便，承担和传递水平荷载（如风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载等）。A. I、II B. I、IIIC. II、IV D. III、IV二、判断题1. 承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形

5、而不适于继续承载的状态。（ ）2钢材具有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。( )3高温时，硫使钢变脆，称之冷脆；低温时，磷使钢变脆，称之热脆。( )4钢材的强度随温度的升高而增大，塑性和韧性增大。( )5承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数n次 时，应进行疲劳验算。( )6摩擦型高强螺栓连接只依靠被连接板件间强大的摩擦阻力承受外力，以摩擦阻力被克服作为连接承载能力的极限状态。( )7焊缝按施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证。( )8构件上存在焊接残余应力会增大结构的刚度。( )9螺栓群的抗剪连接承受轴心力时，长

6、度方向螺栓受力不均匀，两段受力大，中间受力小。( )10钢结构设计规范规定角焊缝中的最小焊角尺寸，其中t为较厚焊件的厚度（mm）（ ）11轴心受力构件的刚度通过限制其长细比来保证。( )12柱与梁连接的部分称为柱脚，与基础连接的部分称为柱头。( )13梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成高而窄的形式。( )14进行拉弯和压弯构件设计时，压弯构件仅需要计算强度和刚度；拉弯构件则需要计算强度、局部稳定、整体稳定、刚度。( )15屋架的外形首先取决与建筑物的用途，其次考虑用料经济施工方便、与其他构件的连接以及结构的刚度等问题。( )三、简答题1.什么情况下会产生应力集中，应力

7、集中对钢材材性能有何影响？2.高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么？3.计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？ 四、计算题如图1所示一根简支梁长6m，采用I32a（,），已知单位长度的质量为52.7kg/m，梁的自重为52.7×9.8517N/m，cm4，cm3，cm，mm。梁上作用恒荷载，荷载密度q=29700N/m，荷载分项系数为1.2，截面塑性发展系数，。试验算此梁的正应力及支座处剪应力。公式： ； q 图1解： 钢结构综合练习（3）答案一、选择题（每题2分，共计30分）1B 2C3D4B5A6A7C8B9D10C11C12D13C14B15D

8、二、判断题（每小题2分，共计30分）1（）2（）3（×）4（×）5（）6（）7（）8（×）9（）10（）11（）12（×）13（）14（×）15（）三、简答题（每题8分，共计24分）1.什么情况下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，即产生应力集中形象。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。2.高强度螺栓连接和普通螺栓连接

9、的主要区别是什么？答：高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别在于普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力，在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其影响可以忽略。而高强度螺栓除了其材料强度高之外，拧紧螺栓还施加很大的预拉力，使被连接板件的接触面之间产生压紧力，因而板件间存在很大的摩擦力。3.计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？ 答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略。因此，采用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定承载力的影响。四

10、、计算题解： （1）计算总弯矩梁自重产生的弯矩为： N·m （2分） 外荷载在跨中产生的最大弯矩为： N·m （2分） 总弯矩为： N·m （2分） （2）验算弯曲正应力 N/mm2215 N/mm2 （3分） （3）验算支座处最大剪应力： 支座处最大剪力： V= N（3分） 验算剪应力： N/mm2125 N/mm2 （4分） 钢结构综合练习（4） 一、单项选择题1在结构设计中，失效概率与可靠指标的关系为（ ）。A 越大，越大， 结构可靠性越差 B 越大，越小，结构可靠性越差C越大，越小，结构越可靠 D 越大, 越大，结构越可靠2钢材的三项主要力学性能为（ ）。

11、 A抗拉强度、屈服点、伸长率 B抗拉强度、屈服点、冷弯性能C抗拉强度、冷弯性能、伸长率 D冷弯性能、屈服点、伸长率3钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材（ ）。 A变软 B热脆 C冷脆 D 变硬4钢材在低温下，冲击韧性（ ）。 A提高 B降低 C不变 D不能确定5钢材的疲劳破坏属于（ ）破坏。 A弹性 B塑性 C脆性 D低周高应变6摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（ ）。 A与摩擦面的处理方法有关 B与摩擦面的数量有关 C与螺栓直径有关 D与螺栓的性能等级无关7高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接相比，（ ）。 A承载力计算方法不同 B施工方法相同 C没有本质区别 D材料不同8在钢梁

12、底面设有吊杆，其拉力设计值为650kN（静载），吊杆通过节点板将荷载传给钢梁，节点板采用双面焊缝焊于梁下翼缘，=10mm，=160MPa，则每面焊缝长度为（ ）。 A240mm B250 mm C260mm D270mm9图所示为高强度螺栓连接，在弯矩M的作用下，可以认为中和轴在螺栓（ ）上。 A. 1B. 2C. 3D. 410一宽度为、厚度为的钢板上有一直径为的孔，则钢板的净截面面积为（ ）。 A BC D11a类截面的轴心压杆稳定系数值最高是由于（ ）。 A截面是轧制截面 B截面的刚度最大 C初弯曲的影响最小 D残余应力的影响最小12轴心受压构件发生弹性失稳时，截面上的平均应力（ ）。

13、A 低于钢材抗拉强度B达到钢材屈服强度C 低于钢材比例极限D 低于钢材屈服强度13保证工字形截面梁受压翼缘局部稳定的方法是（ ）。 A设置纵向加劲肋 B设置横向加劲肋C采用有效宽度 D限制其宽厚比14梁的支撑加劲肋应设置在 （ ）。A弯曲应力大的区段B剪应力大的区段C上翼缘或下翼缘有固定作用力的部位D有吊车轮压的部位15单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩（ ）。A绕非对称轴作用 B绕对称轴作用C绕任意轴作用 D视情况绕对称轴或非对称轴作用二、判断题1正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏。（ ）2计算结构或构件

14、的强度，稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值，而不是标准值。( )3试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的强度关系更明显。( )4承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数n次 时，应进行疲劳验算。( )5 承压型高强螺栓连接只依靠被连接板件间强大的摩擦阻力承受外力，以摩擦阻力被克服作为连接承载能力的极限状态。( )6钢结构设计规范规定角焊缝中的最小焊角尺寸，其中t为较厚焊件的厚度。( )7构件上存在焊接残余应力会增大结构的刚度。( )8螺栓排列分为并列和错列两种形式，其中错列可以减小栓孔对截面的削弱，但螺栓排列松散，连接板尺寸

15、较大。 ( )9设计轴心受力构件时，轴心受压构件只需进行强度和刚度计算。 ( )10轴心受压构件板件过薄，在压力作用下，板件离开平面位置发生凸曲现象，称为构件丧失局部稳定。( )11构件的长细比是回转半径与计算长度之比。 ( )12梁的抗剪强度不满足设计要求时，最有效的办法是增大腹板的面积。( )13工字形截面简支梁，当受压翼缘侧向支承点间距离越小时，则梁的整体稳定就越差。 ( )14偏心受压柱铰接柱脚只传递轴心压力和剪力，刚接柱脚除传递轴心压力和剪力外，还要传递弯矩。( )15框架的梁柱连接时，梁端采用刚接可以减小梁跨中的弯矩，但制作施工较复杂。 ( )三、简答题1简述钢材塑性破坏和脆性破坏

16、。2抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？如何防止？3设计拉弯和压弯构件时应计算的内容？四、计算题 如图所示：已知焊缝承受的斜向静力荷载设计值kN，偏心e为20mm，角焊缝的焊脚尺寸，实际长度，钢材为Q235B，焊条为E43型（=160N/mm2）， 取122。验算图所示直角角焊缝的强度。公式：； ；图1钢结构综合练习（4）答案一、单项选择题1B2A3B4B5C6C7A8C9C10D11D12C13D 14C15A二、判断题1（）2（）3（×）4（）5（×）6（）7（×）8（）9（×）10（）11（×）12（）13（×）14（）15（）

17、三、简答题1简述钢材塑性破坏和脆性破坏。答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形；脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始。2抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？如何防止？答：螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有四种形式：栓杆被剪断；螺栓承压破坏；板件净截面被拉断；端板被栓杆冲剪破坏。 第种破坏形式采用构件强度验算保证；第种破坏形式由螺栓端距2d0保证。第、种破坏形式通过螺栓计算保证。3设计拉弯和压弯构件时应计算的内容？答：拉弯构件

18、需要计算强度和刚度（限制长细比）；压弯构件则需要计算强度、整体稳定（弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定）、局部稳定和刚度（限制长细比）四、计算题解：将F分解为垂直于焊缝和平行于焊缝的分力 直角角焊缝的强度满足要求 钢结构综合练习（5） 一、单项选择题 1目前我国钢结构设计，（ ）。A全部采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法B采用分项系数表达的极限状态设计方法C除疲劳计算按容许应力幅、应力按弹性状态计算外，其他采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法D部分采用弹性方法，部分采用塑性方法2在构件发生断裂破坏前，具有明显先兆的情况是（ ）的典型特征。A脆性破坏 B 塑性破坏 C强

19、度破坏 D失稳破坏3钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有（ ）。A良好的塑性 B高强度和良好的塑性C良好的韧性 D质地均匀、各向同性4沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是（ ）。A冶炼温度不同 B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5型钢中的H型钢和工字钢相比，（ ）。A 两者所用的钢材不同                     B 前者的翼缘相对

20、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6采用高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接，在相同螺栓直径的条件下，它们对螺栓孔要求，（ ）。A 摩擦型连接孔要求略大，承压型连接孔要求略小B 摩擦型连接孔要求略小，承压型连接孔要求略大C 两者孔要求相同 D 无要求7在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为（ ）。A均匀分布 B一端大、一端小 C两端大、中间小 D两端小、中间大8在钢梁底面设置吊杆

21、，其拉力设计值为650kN，吊杆通过T形连接件将荷载传给钢梁，T形连接件与钢梁下翼缘板采用双排88级M20高强度螺栓摩擦型连接，预拉力P=125kN，抗滑移系数为045，则高强度螺栓的数量应为（ ）。A4 B6 C8 D109摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（ ）。A 与摩擦面的处理方法有关       B 与摩擦面的数量有关C 与螺栓直径有关                

22、60; D 与螺栓的性能等级无关10计算格构式柱绕虚轴轴弯曲的整体稳定，其稳定系数应根据（ ）查表确定。A B C D11为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积不变的情况下，构件截面的形式应使其面积分布（ ）。A 尽可能集中于截面的形心处 B 尽可能远离形心 C 任意分布，无影响 D 尽可能集中于截面的剪切中心12工字形截面梁受压翼缘，对Q235钢，保证局部稳定的宽厚比限值为，对Q345钢，此宽厚比限值应为（ ）。A比15更小 B仍等于15C比15更大 D可能大于15，也可能小于1513梁受固定集中荷载作用，当局部承压强度不能满足要求时，采用（ ）是较合理的措施。A加厚翼缘B在集中荷载作

23、用处设置支撑加劲肋C增加横向加劲肋的数量D加厚腹板14弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行（ ）和缀材的计算。A 强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性、单肢稳定性B 弯矩作用平面内的稳定性、单肢稳定性C 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性D 强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性15为保证屋盖结构的（ ），应根据屋盖结构形式（有檩体系或无檩体系，有托架或无托架）、厂房内吊车的位置、有无振动设备，以及房屋的跨度和高度等情况，设置可靠的支撑系统。 I 空间整体作用，提高其整体刚度，减小腹杆的计算长度； II空间整体作用，承担和传递水平荷载，减小节点板厚度

24、；III空间整体作用，提高其整体刚度，减小弦杆的计算长度；IV安装时稳定与方便，承担和传递水平荷载（如风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载等）。A I、II B I、IIIC II、IV D III、IV二、判断题 1 承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载的状态。（ ）2碳的含量对钢材性能的影响很大，一般情况下随着含碳量的增高，钢材的塑性和韧性逐渐增高。( )3钢材越厚压缩比越小，因此厚度大的钢材不但强度较高，而且塑性、冲击韧性和焊接性能也较好。 ( )4钢材具有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。 ( )5长期承受频繁的反复荷载的结构及其

25、连接，在设计中必须考虑结构的疲劳问题。( )6承压型高强度螺栓连接以螺栓被剪坏或承压破坏作为连接承载能力的极限状态。( )7正面角焊缝相对于侧面角焊缝，破坏强度低，塑性变形能力好。( )8在静荷载作用下，焊接残余应力不影响结构的静力强度。( )9螺栓排列分为并列和错列两种形式，错列比较简单整齐，布置紧凑，所用连接板尺寸小，但对构件截面的削弱较大。 ( )10格构式构件可使轴心受压构件实现两主轴方向的等稳性，并且刚度大，抗扭性能好，用料较省。( )11轴心受力构件的强度是以毛截面的平均应力达到钢材的屈服点为承载能力极限状。( )12柱与梁连接的部分称为柱头，与基础连接的部分称为柱脚。( )13承受轴心荷载的构件称为受弯构件。( ) 14采用加大梁的截面尺寸来提高梁的整体稳定性，以增大受压翼缘的宽度最有效。 ( )15屋架的外形首先取决与建筑物的用途，其次考虑用料经济施工方便、与其他构件的连接以及结构的刚度等问题。 ( )三、简答题 1钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？2什么情况下会产生应力集中，应力