《钢结构》课程综合复习

1、立身以立学为先，立学以读书为本自重轻便于拆装值破坏经历时间非常短变形大静力强度局部稳定性结构的变形已不能满足使用要求使用已达五十年）两向异号等值正应力作用三向等值剪应力作用钢结构课程综合复习资料一、填空题：1、高强螺栓群承受偏心拉力作用，连接的旋转中心应在。3、型钢代号L100X8中，L表示。4、动力荷载作用下钢材抵抗脆性破坏的性能指标为。5、在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的值。6、Q235B库冈中的F表示。7、部分T型钢是半个型钢。8、用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时，得到的平均应力-应变关系曲线（b-e关系曲线）可分为?>和颈缩阶段。9、侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高

2、度之比越大，侧面角焊缝的应力沿其长度的分布0二、选择题：1、工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时,翼缘与腹板宽厚比限值是依据导出的。aJr局Vacr整b、仃cr局之仃cr整C、。cr局fyd、。cr局fy2、截面塑性发展系数与、在构件情况下需考虑。a、轴心受力及受弯b、轴心受力及偏心受力c、受弯及偏心受力d、轴心受力及拉弯3、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.C.制造工厂化D.4、钢号Q345A中的345表示钢材的（A.fp值B.fu值C.fy值D.fvy5、钢材塑性破坏的特点是（）A.变形小B.C.无变形D.6、焊接残余应力不影响构件的（）A.整体稳定性B.C.刚度D

3、.7、钢结构的承载能力极限状态是指（A.结构发生剧烈振动B.C.结构达到最大承载力产生破坏D.8、结构钢材最易发生脆性破坏的应力状态为（A.三向同号等值拉应力作用B.C.单向拉应力作用D.9、下列各项，（）不属于结构的承载能力极限状态范畴。A.静力强度计算B.动力强度计算C.稳定性计算D.梁的挠度计算10、在下列各化学元素中，（）的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀能力，但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时促使钢材变脆（冷脆）。A.硅B.铝C.硫D.磷11、根据钢材的一次拉伸试验，可得到如下四个力学性能指标，其中（）是钢结构的强度储备。A.屈服点fyB.抗拉强度fu12、普通

4、轴心受压构件的承载力经常决定于A.扭转屈曲B.强度 C.13、摩擦型高强度螺栓的抗剪连接以（）A.螺杆被拉断B.C.孔壁被压坏D.C. 伸长率6D.弹性模量E（）。弯曲屈曲D.弯扭屈曲作为承载能力极限状态。螺杆被剪断连接板件间的摩擦力刚被克服三、简答题：1、钢结构的特点有哪些？2、为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定，有哪几种处理方法？3、为什么采用钢材的屈服点fy作为设计强度标准值？无明显屈服点的钢材，具设计强度值如何确定？四、计算题：1、试设计角钢与连接板的连接角焊缝，轴心力设计值N=900KN（静载），角钢为2L140X90X10,短肢相连，连接板厚t=12mm采用三面围焊，钢材为Q

5、235,焊条采用E43型，手工焊。2、试验算图示轴心压杆的稳定性。柱长5米，两端较接，在柱的中央有一侧向（x轴方向）支承点，焊接工字形组合截面，火焰切割边翼缘，钢材为Q235,承受轴心压力设计值N=1000KN3、下图所示天窗架侧腿为2L100X80X6长肢相连组成的T形截面，高度为1,两端较接，N和q为荷载的设计值，WWX分别为截面上1点、2点的抵抗矩，钢材为Q235BF写出：（1）如图所示q方向作用时，弯矩作用平面内稳定的计算公式和弯矩作用平面外稳定的计算公式。（2）当q方向相反时，相应的计算公式4、下图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值N=800飒，计算长度lox=loy=10mg分肢采用

6、225a：A=2X34.91=69.82cm2,iy=9.81cm,Ii=175.9cm4,ii=2.24cm,yi=2.07cm,钢材为Q235BF缀条用L45X4,A=3.49cm2。缀条柱换算长细比为九。x=|百+279,试,Ai'按照等稳定原则确定两分肢平行于X轴的形心轴间距离bo5、焊接工字形截面简支梁跨度6m,上翼缘受集中荷载作用，设计值如图所示，钢材为Q235BF,f=315N/mm2,fy=345N/mm2.忽略梁自重，试验算梁的整体稳定性和局部稳定性。_84_742_63Ix-6.14108mm4,1y=3.125107mm4,A=9456mm2,Wx=2.05106

7、mm3,iy=57.5mm4320Ah；1tl2235.3/2为=0.82J1+()=0.68Wb=1.10.4646/邛b+0.1269/琥o2Wx4.4hfy6、如图所示楼盖梁跨度4.8m,采用焊接工字形截面，承受的均布荷载为恒载标准值（包括自重）8kN/m+舌载标准值qk,如果楼板可保证梁的侧向稳定性，钢材为Q235BFf=215N/mm2,九=125N/mm2,试计算活荷载qk的最大值。容许挠度v=l/250,Ix =9.511X107mm4 , Wx =6.3M105mm3 , Sx =3.488M105mm3 ,勾=1.05,v =5ql4/384EIx。7、如图所示，钢牛腿与钢柱

8、采用对接焊缝进行连接。已知钢牛腿的截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm厚度为t=14mm腹板高度h0=300mm厚度为tw=12mm作用于牛腿上的偏心荷载设计值为250KN前力荷载)，偏心距为e=170mm钢材为Q235采用手工焊，焊条为E43型，采用引弧板，焊缝质量等级为二级，试对此连接进行验算。(已知fwv=125N/mm,fwt=fwc=215N/mm)注意：为降低计算量，这里已给出构件截面的部分几何特性参数：对接焊缝截面形心轴距翼缘外边缘距离为yo=86.6mmyi=yo=86.6mm,y2=227.4mm,42Ix=7074cm,Aw=36cm。8、有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心

9、受压柱，Q23琏冈材，翼缘为焰切边，对x,y轴均属于b类截面。截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm厚度为t=12mm,腹板高度为h°=350mm厚度为tw=10mm计算长度为lox=12m,loy=4m承受的轴心压力设计值为1200KN试对该柱进行验算。(f=215N/mm2)齐；5钢结构课程综合复习资料参考答案一、填空题：1、螺栓群形心处2、螺栓群形心轴3、角钢4、冲击韧性AKV值或冲击韧性值或AKV值5、设计6、沸腾钢7、H8、弹性阶段弹塑性阶段塑性阶段强化阶段9、越不均匀二、选择题：1-5、BCBCD6-10、BCADD11-15、BCD三、简答题：1、(1)强度高，结构重量轻(

10、2)材质均匀，有良好的塑性和韧性(3)安装方便，施工周期短(4)密闭性好(5)钢结构耐热，但不耐火(6)易锈蚀，维护费用大2、对翼缘板，可通过增加其厚度，使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定性要求；对腹板，一方面可以通过增加其厚度，使其高厚比不超过一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全长设置一根纵向加劲肋，以保证其局部稳定性要求。3、选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为：(1)它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；(2)从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大，是钢

11、结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。四、计算题：1、解：（1）确定焊脚尺寸hf一1.512=5.2mm1分<1.2M10=12mm（肢背）（1分）w10-（12）=8或9mm（肢尖）（1分）取hf=hf2=hf3=8mm（2）不等肢角钢短肢相并Ki=0.75心=0.25立身以立学为先，立学以读书为本(3)焊缝计算7 =0.68 0.6, b =0.64N3Pw.一fff=20.78901.22160一一5=1.97105NN11=K1NN3123= 0.75 900 1031 1.9

12、7 1052_5=5.76510NN2= 0.25 900 10315-1 1.97 1052=1.265105Nlw1N120.7hfffw_55.765105321.7mm20.78160l w21.265105八八二70.6mm20.78160lw1=321.7mm>8hf64mmlw2=70.6mmV60hf=480mm均满足要求实长：Lf1=lw1hf=321.78=329.7mm取330mmLf2=lw2hf=70.68=78.6mm取80mm2、解：(1)截面几何特性:2A=2240103006=6600mm2iyIx=163003224010155212=1.29108m

13、m413131y=210240330063y1212=2.3107mm41.29108139.8mm66002.310759.03mm6600(2)整体稳定验算3、lox=5000mm1分5000=35.77139.8250059.03max翼缘:loy=2500mm1分=42.35<"=150M=42.35查b类*min=0.89:1000103=170.24N0.896600mm局部稳定验算：240一6):11.7t210<(100.142.35)1=14.2腹板:=46.18tw(1)平面内:平面外:2<f=215Nmm2迎=50>(250.542.35

14、)16NANmxMxx2W2x(1-0.8N/Nex).-txM,fMxql28(2)平面内:；yA：bW卫x_f2x'mxMxxAxiWix(1_0.8N/Nex),f_fmxMxA42W2x(1T.25N/Nex)平面外:N.”x匚fyAbW1x一4、等稳定条件为oxoy21010c二101.99.81=J*27A=1：101.92-2769.82=100.6.yA1，23.49lox10102=9.94cmx100.6b2=2I1A(-)b=2.i2-t2=19.4cm5、(1)整体稳定计算：最大弯矩Mx=2002=400kMmF;b-0.680.6,;b=0.64F.;=Mx/

15、(:bWx)=400106/(0.642.05106)=305N/mm2Mf满足要求(2)验算局部稳定翼缘b'=122mm,tf=12mm,b7tf=10.2<13：'235/fy=10.7满足要求y腹板h0/tw=576/6=96.80.235/f1=66h0/tw=96<170,235/fy=140应布置横向加劲肋6、(1)按抗弯强度计算最大弯矩Mx=(1.281.4qk)4.82/8=2.88(9.61.4qk)kMm；：=Mx/(xWx)=2.88(9.61.4qk)106/(1.056.3105)三215N/mm2qk=28.4kN/m(2)验算抗剪强度剪

16、力V=(1.281.428.4)4.8/2=118.5kN-VSx/Ixtw=118500348800/(9.5111076)=72.4N/mm2；fv,满足要求(3)验算挠算荷载标准值q=828.4=36.4kN/mv=536.448004/(3842060009.511107)=12.8mm<v=4800/250=19.2mm满足要求整体稳定无需计算，活荷载最大标准为28.4kN/m7、解：由于翼缘处剪应力很小，可以认为全部剪力由腹板处的竖直焊缝均匀承受，而弯矩由整个形截面焊缝承受。荷载设计值计算：V=F=250KNM=250X0.17=42.5KN-m验算正应力：=52N/mm 2

17、<fwtmMy142.510686.61=Ix7074104m M y22 2=Ix42.5 106 227.47074 104=136.6N/mm2<f验算剪应力：=69.4N/mm 2<fwvV250103T=Aw3600验算2点折算应力，(二M)232=.136.62369.42=182N/mm2<1.1fwt验算表明：连接安全。8、解：（1）构件截面几何特性计算：2A=25X1.2X2+35X1.0=95cmIx=25X37.43.(25-1)X353=23237cm121,23237、95Iy=一X2X1.2X25=3125cm12=15.64cm立身以立学为先，立学以读书为本iy二3125A二,95=5.74cmx=入y=oxoy12