钢结构设计原理题库及答案

1、钢结构设计原理题库单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分）1 .下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是A强度破坏B丧失稳定C连接破坏D动荷载作用下过大的振动2 .钢材作为设计依据的强度指标是C3.比例极限屈服强度fpfy弹性极限极限强度fu需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数A 5X 104C5X1054 .焊接部位的应力幅计算公式为A二一；max - 0.7： =minC二 - 0.7 :一 max -:一 min5 .应力循环特征值（应力比） 同情况下，下列疲劳强度最低的是B 2X 1

2、04D 5X 106B 二 二:max -;二 minD-max 'minp =（T min/ （T max将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相A对称循环C脉冲循环=-1=0B应力循环特征值p =+1D以压为主的应力循环6 .与侧焊缝相比，端焊缝的A疲劳强度更高C塑性更好7 .钢材的屈强比是指A比例极限与极限强度的比值C屈服强度与极限强度的比值B静力强度更高D韧性更好B弹性极限与极限强度的比值D极限强度与比例极限的比值8 .钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为【A塑性破坏B疲劳破坏C脆性断裂D反复破坏.9 .规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 hf,这是因为侧焊缝过长【A不经济B弧坑

3、处应力集中相互影响大C计算结果不可靠D不便于施工10,下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是【A平焊B立焊C横焊D仰焊11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数 k1、k2为A ki =0.75,笈=0.25B ki =0.70,k2 = 0.30C ki =0.65R =0.35D ki =0.75,k2 = 0.3512.轴心受力构件用侧焊缝连接,侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是A.两头大中间小C.均匀分布13.焊接残余应力不影响钢构件的A疲劳强度C整体稳定B.两头小中间大D.直线分布.B静力强

4、度D刚度14.将下图（a）改为（b）是为了防止螺栓连接的A栓杆被剪坏C被连构件端部被剪坏A 2 15.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的B杆与孔的挤压破坏D杆受弯破坏A偏安全考虑B考虑实际作用时可能有偏心的影响C撬力的不利影响D上述A、B、C16.受剪栓钉连接中，就栓钉杆本身而言，不存在疲劳问题的连接是A普通螺栓B钏钉连接B承压型高强度螺栓D受剪摩擦型高强度螺栓17.高强度螺栓的预拉力设计值计算公式0.8倍，是因为P = O.”。9*。.9 Aefu中，三个0.9不是考虑 1.2A螺栓材料不均匀性的折减系数B超张拉系数C附加安全系数D考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影

5、响。18 .以被连板件间之间的静力摩擦力作为其极限值的连接是【A普通螺栓连接B钏钉连接C摩擦型高强度螺栓连接D承压型高强度螺栓连接19 .用螺栓连接的轴心受力构件，除了要验算净截面强度外，还要进行毛截面强度验算的连接螺栓连接是【A普通粗制螺栓连接B普通精制螺栓连接C摩擦型高强度螺栓连接D承压型高强度螺栓连接20 .提高轴心受压构件的钢号，能显著提高构件的【A静力强度B整体稳定C局部稳定D刚度21 .钢结构规范关于轴心受压钢构件整体稳定的柱子曲线（4-入关系曲线）有多条的根本原因是考虑了【A材料非弹性B构件的初弯曲C残余应力的影响D材料非均匀22 .工字形截面轴心受压钢构件局部稳定的验算方法是1

6、】A和整体稳定一样验算应力B验算宽厚比，且认为是“细长柱”C验算宽厚比，且认为是“粗短柱”D验算刚度23 .工字形、H形截面轴心受压构件翼缘局部稳定验算公式.（10+0.1K）疗中,入为【 】A绕x轴的长细比入xB绕y轴的长细比入yC 1 =min（ 'x, 'y）D ' =max（，x, y）24 .采用格构式轴心受压构件，可以显著提高A构件的强度B构件绕虚轴的刚度C构件绕实轴的刚度D构件的局部稳定25 .宽大截面轴心受压钢构件腹板局部稳定的处理方法：当构件的强度、整体稳定、刚度 绰绰有余时，应采用A增加腹板厚度以满足宽厚比要求B设置纵向加劲肋C任凭腹板局部失稳D设置

7、纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋26 .焊接组合梁翼缘的局部稳定保证通常是A验算宽厚比（增加翼缘厚度）B设置横向加劲肋C设置纵向加劲肋D设置短加劲肋27 .焊接组合梁翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝承受的是A弯矩作用B弯矩和剪力共同作用C拉力作用 'D剪力作用28 .直接承受动力荷载的端焊缝强度提高系数为A 3 f=1.0B 3 f=1.22C3 f=1.05D 3 f=1.1529 .吊车钢梁在设计荷载作用下应按哪个应力阶段设计计算【A弹性阶段B弹塑性阶段C全塑性阶段D强化阶段30 .工字形组合截面吊车钢梁在进行抗弯强度计算时，截面塑性部分发展系数取值为Ay x= 丫 y =1.0

8、Eby x=1.05,丫 y=1.2Cy x=1.15, 丫 y=1.2Dy x=1.05,丫 y = 1.1531 .下列截面中，抗扭刚度最大的截面形式是【A工字形截面BT形截面CH形截面D箱形截面32 .（静力荷载作用下）工字形截面梁的截面部分塑性发展系数为【A rx=1.0,r y=1.0B r x=1.05,ry=1.2Crx=1.2,r y=1.05D rx=1.05,ry=1.0533 .格构式构件应该用在当用实腹式时【A强度有余但刚度不足的情况B强度不足但刚度有余的情况C强度不足刚度也不足的情况D强度有余刚度也有余的情况34 .轴心受压钢构件（如工字形截面）翼缘和腹板的宽厚比验算

9、时，公式中的长细比取截 面两主轴方向较大者是因为A这样更为安全C这样更容易通过B这样更为经济D材料力学公式中总体稳定由较大长细比方向控制35.在其它条件相同情况下，简支钢梁在下列哪种受力情况下对应的临界弯矩值最低A全跨匀布布载C纯弯曲B跨中一集中荷载D任后徜载36.某轴心受压钢构件绕 x轴和绕y轴属于同一条的柱子曲线（即 6-入关系曲线或表格）, 则，两轴等稳定的条件是.【】A. -x - yB. lx = l yC. ix = iyD. Ix = Iy37.钢材蓝脆现象发生的温度大约是A 2000cC3000C【 】B 2500cD 3500C38.钢构件的受剪连接中栓钉类型不同，孔洞对构件

10、强度削弱的程度不同。孔洞对构件强 度削弱最小的是A.普通螺栓连接C.承压型高强度螺栓连接B.摩擦型高强度螺栓连接D.挪顶连接39 .轴心受压钢构件总体稳定验算时，容许应力折减系数。所对应的长细比 入是绕A两主轴方向长细比中的较大者C绕弱轴方向的长细比40.型钢构件不需要进行A强度验算C局部稳定验算B两主轴方向长细比中的较小者D两主轴方向长细比中，所对应的。较小者【 】B总体稳定验算D刚度验算41.下列哪种情况属于正常使用极限状态A梁在动载作用卜的振动C板件的宽厚比验算B动载作用卜的疲劳D钢梁腹板加劲肋的设置与计算42.除了保证钢梁腹板局部稳定外，还要承受作用位置固定的集中荷载的加劲肋是A竖向（

11、横向）加劲肋C短加劲肋43.相同钢号情况下，钢板越厚，A强度越高、塑性越好C强度越低、塑性越好B水平（纵向）加劲肋D支承加劲肋【 】B强度越高、塑性越差D强度越低、塑性越差44 .焊接组合梁在弯矩作用下，翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝有效截面上承受的 是A拉应力B压应力C剪应力'D拉、压、剪应力都有45 .受剪栓钉连接中，被连板件 不容许相对滑动的连接是A普通螺栓连接C摩擦型高强度螺栓连接46.角焊缝每个弧坑考虑的长度为A被焊板件厚度tC2倍被焊板件厚度2tB钏钉连接D承压型高强度螺栓连接B焊缝正边尺寸（焊脚尺寸）hfD2倍焊缝正边尺寸2hf47 .强度计算时，不考虑截面部分塑性发

12、展的构件是 A轴心受力构件B受弯构件C拉弯构件D压弯构件48 .钢梁当确定的（Pb>0.6时，说明梁在A弹性阶段失稳B弹塑性阶段失稳C全塑性阶段失稳D不会失稳49 .当缀条柱单肢的长细比不满足不需进行稳定计算的规定时，需进行单肢的稳定性计算。 这时，单肢稳定计算应按【A轴心受拉验算B轴心受压验算C压弯构件验算D拉弯构件验算50 .梁截面改变的方法没有【A改变翼缘宽度C改变梁的高度B改变翼缘厚度D改变腹板厚度判断改错题（题意正确者，打 即可；题意错误者，先打x然后将错误处改正确）1 .钢结构的疲劳计算方法为容许应力法。2 .影响钢结构（一般）脆性断裂的主要因素有：钢材本身的质量、应力集中程

13、度、低温和 应力比。3 .对焊透的对接焊缝，当满足下列条件之一者，强度已满足，无需进行强度验算：焊缝质量得以保证（即一、二级焊缝） ； 焊缝有效截面不低于焊件有效截面（即采用引弧板）。4 .试验表明：端焊缝的强度和塑性高于侧焊缝。5 .轴心受压钢构件柱子曲线（4 -入关系曲线）有多条的原因是因为考虑了回转半径的不 同。6 .当摩擦型高强度螺栓的拉力 N=0.8P时，构件间的有效夹紧力为零。所以，同时受剪和 受拉的摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值为Nvb=0.9n f科（P-0.8N t）。7 .应力集中将引起三向同号受力，三向同号受力的屈服强度比单向受力高。所以，更不容 易发生脆性破坏。8

14、.（受剪）摩擦型高强度螺栓连接在动荷载作用下，螺栓杆可能会发生疲劳破坏。9 .提高钢号对提高轴心受压钢构件的稳定承载力有显著效果（与钢材设计强度成正比）10 .任何螺栓连接的构件，由于孔洞对构件截面有削弱，所以，强度验算只需要对净截面 进行。11 .双肢格构式轴心受压构件分肢间距是通过绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定。12 .宽厚比验算属于正常使用极限状态。13 .所有钢构件的刚度验算都是验算长细比。14 .对接焊缝的强度计算方法和焊件强度计算方法是一样的。15 .栓钉杆直径越小，被连板件越厚，越有可能栓钉杆与孔壁间挤压控制受剪栓钉单个栓 钉承载力。16 .钢梁从开始受荷载作用到破坏，要经历弹性阶

15、段、弹塑性阶段、屈服阶段和强化阶段。17 .通常情况下，钢梁翼缘板和腹板的局部稳定都是通过设置加劲肋来保证。18 .钢梁的最小梁高由建筑高度控制（决定）。19 .焊接残余应力是自相平衡的。20 .焊接组合梁翼缘板与腹板的连接焊缝（侧焊缝）的长度不受60hf的限制。三、简答题1 .极限状态法按预定功能划分为哪几种极限状态？2 .钢管混凝土中，为什么混凝土的强度能提高？3 .为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？4 .为什么伸长率试验时要规定标距长度？5 .防止脆性断裂的措施有哪些？6 .什么叫钢材的硬化？7 .应力集中如何影响钢材的性能？8 .什么叫钢材的塑性破坏？9 .影响钢材疲劳破坏的

16、主要因素有哪些？10 .钢板厚度如何影响钢材脆性断裂？11 .各级焊缝的实际强度与母材强度的相对大小关系如何？规范规定如何取值？12 .焊缝质量控制分为哪几级？13 .对接焊缝不需要进行强度计算的情况有哪些？14 .为什么要规定角焊缝焊脚尺寸最大值和最小值？15 .为什么要规定侧面角焊缝的最大长度和最小长度？其值为多少？16 .焊接残余应力对结构性能有何影响？17 .为什么摩擦型高强度螺栓连接时因螺栓孔对强度承载力的削弱比其他栓钉连接时小？18 .提高轴心受压构件整体稳定性的措施有哪些？19 .为什么轴心受压构件的柱子曲线有多条？20 .提高钢材强度等级是否能明显提高轴心受压构件的整体稳定性？

17、为什么？21 .宽厚比限制值的确定原则是什么？22 .宽大截面腹板局部稳定有哪几种处理方法？23 .双肢轴心受压构件设计时，如何确定分肢之间的距离？24 .钢梁整体稳定计算时，为什么在稳定系数中b >0.6时要用 代替仇？25 .在钢梁局部稳定中，为什么翼缘是限制宽厚比，而腹板通常是设置加劲肋？六、计算题1.某简支梁，钢材为 Q235,跨度为l=12 m,承受均布静力荷载设计值 q = 69kN/m,施工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座3.5 m处设对接焊缝，焊缝质量出级，手工焊，焊条E43型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。已知ftw = 185 N/mm 2, fvw =

18、125 N/mm 2。2.下图 所示为双角钢组成的 T形截面轴心受拉构件与节点板采用侧焊缝连接。角钢为 2L110X10,节点板厚度t=10mm，钢材为Q235, E43型手工焊(ffw =160 MPa)。静力N = 660 kN ,焊缝正边尺寸hf =8 mm (在最大最小焊缝正边尺寸之间)。试计算所需肢背、 肢尖焊缝长度lw1、lw2。3.下图所示一牛腿钢板两边用角焊缝与钢柱连接，其尺寸如图所示。钢材为 Q235,手工焊，E43焊条(ffw =160 MPa),焊脚尺寸hf = 10 mm °假设e= 100 mm,试计算该连接能承受的最大静力荷载设计值？4 . 一连接构造图如

19、下图 所示。两块A板用三级对接焊缝(已知ftw =185 N/mm2, fvw = 125 N/mm 2)与立柱焊接，B板与A板用8个直径为d=22mm预拉力P=190 kN的摩擦型高强度螺栓连接。构件材料为 Q235。试计算焊缝连接所能承受荷载设计值F。(提示：由于只要求计算焊缝连接的承载力设计值，螺栓连接的情况不管)5 .验算下图所示角焊缝连接的强度。已知：静力荷载作用力设计值F= 500kN, e=100mm hf=10mm 钢材为 Q235,焊条为 E43型，f f w= 160N / mm 2。6 .某轴心受压柱，设计内力N=2000kN,l ox=6m（强轴），10y=3m （弱轴

20、），钢材Q345 （f=310N/mm2）,采用两块翼缘板 2D250X 12和一块腹板口 250X10焊成工字形截面， 截面无削弱。试验算其强度和刚度（入=150）。7 . 一连接构造图如下图所示。两块A板用三级对接焊缝与立柱焊接，B板与A板用8个直径为d= 22 mm预拉力P = 190kN的摩擦型高强度螺栓连接，摩擦系数为=0.35,构件材料为Q235。试计算螺栓连接所能承受荷载设计值F。（提示：由于只要求计算螺栓连接的承载力设计值，焊缝连接的情况不管。扭矩作用下，最不利螺栓的受力计算公式为：Tyi22一 (Xi ' yi)NTy =Txi-22一 (Xi ' yi)8,

21、已知一工字型钢梁132a(Wx=692cm3,I x/Sx=27.5cm,腹板厚9.5mm),承受静力荷载，最 大弯矩 Mnax=130kN-日 最大剪力 Vmax=89kN。Q235钢材(f=215MPa,f v=125MPa)。要求进行抗弯和抗剪强度验算。9.已知某楼盖次梁I40a (Q235B),跨中承受集中静力荷载设计值 P= 160 kN,试进行各 项强度验算。集中荷载在跨度方向的分布长度为a = 90mm,计算跨度l = 6m,梁自重67.6 kg/m。(已知 f =215 N/mm2、fv=125N/mm2)尸 16.5 iTimb r=12 5 mmmm j 1 720 i,/

22、S. M. I cm10.如下图所示拉弯构件，受轴心拉力设计值N=200kN,跨中作用一集中荷载设计值F=30kN (以上均为静载)，构件采用2个角钢L140 X 90X 8长边相连，角钢间净距为 8mm。钢材为Q235,已知截面无削弱，不考虑自重，试验算该构件的强度和刚度。(查双角钢T形截面特性表及截面塑性发展系数表可知：A= 36.08 m2，Ix= 731cm4，ix=4.50cm，Iy= 453cm4，iy= 3.55 cm，Zo=4.50cm，-% =1.05 ， Ny =1.2 , f= 215 N/mm2)11.已知桁架中的上弦杆，轴心压力设计值为N= 1 350 kN;两主轴方

23、向的计算长度分别为l0x= 300 cm，l0y= 600 cm；截面为两根角钢2L200 X 125* 16组成短边相连的 T形截面，角钢节点板厚 10 mm (如下图 所示)，钢材为Q235AF (f=215N/mm 2)。试验 算该压杆的整体稳定性。附：由型钢表查得a= 99.48 cm2，ix= 3.52cm，iy= 9.62 cm。两轴同属b类柱子曲线:b类截面轴心受压构件的稳定系数 中4值0IZ345T8961 00QLOGOL ooa0.网&丽也娴0, 997E摒6咄Q. $9410Q. 9920.皿0 9890l 9870. 9SS0. 9B3H判L0. 97E0. 9

24、7J2Qa. mQh975 9/Oh 9钝a wrq.“35 tSQ0. 91Gd 9430.S393 口0- 1340. 932。奠go g嚣a mo gisQTH0 91C690E0-S0340工的gOh8§Sam0. SB?a 832m S7fld4。日加(hB«S0.峋S00.0. 852a 8470. U«2a 33HQ，尔o. tn。耀30-B13印0+ HEOh 8020. ?tla 785Q“ 780a. ?4ur 769仇抬3u 7$7700. 7S1Q. 745a 7390.7120. 726a. 720a. zu0. 7W0. 7C10 &#

25、163;M加0+睡Q.曲0.6?S0- 66E0k6 555kMS0-fiU口.6 350.G2E9Qas”0+608弧6时d5丸q. Alaa.湖a.srs0.05550r 545a 542。5孤0. 529G 523a. si70 5110. 5050- 499U04«30. 4U;0. 4B10. ITS0. 4706旧0. I5fi0.4530. U70 g1曲口.4羽o- 432。一你0-4Zt0U15也4EJ0.4 DC0. 402IM970. 392Ch 387d M30. 37S0. 3740. 37Qo. SUa. Mi0. 3570. 353U . 34S0345

26、0. 3410.3370. 333a 5»口坪配3220. 3LS4 315031115 0g. awQ- 301O-JOi0-2900h卿0 Zlla泯及m0.2930. 27916 0027S0. Z730. 2700,257a 2A5d 2G2飙2的原酱4d 3517DZ4Sd 2450-2440-21Jd即也ZJ40*234乐232必建90.227UDa 2Z50. 2230. 22U0.2180.2150.11462120. 2100.2080.204190X 1(M0. S026 3000-j9S0-197&汹*旧D.弘网2t>0d 1新d U40l 1S3

27、0. 1B1a. uo0. 1780 1760 17S0 17Jo mE1。Q+17QOH。d 167Q 1&60. M50. 1630. 1Q0。，15$a网氏0a. 1560.1550. 154a】530. 151G. 150毗N90. 148。"4日0.230a. im0. H3 1420. )410. NOQ 1期a. 137口犯品1350. 1J4240250Q- 1330.123d U20-1310. 1JGa 12»1280.U70- U60-1250 124b类截面轴心受压构件的稳定系数 邛钢结构设计原理题库答案4、 单项选择题（在每小题列出的四个备

28、选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分）1D2C3A4B5A6B7c8B9C10D11A12A13B14D15C16D17D18C19C20A21C22B23D24B25C26A27D28A29A30A31D32B33A34D35C36A37B38B39D40C41A42D43A44C45C46B47A48B49A50D5、 判断改错题（题意正确者，打 即可；题意错误者，先打X,然后将错误处改正确）1. ，。2. X ;无应力比（也可以换成钢板厚度）。3. x ；同时满足时。4. X；塑性低于侧焊缝。5. X；残余应力的影响。6. X ; -Nvb

29、=0.9nf 科（P-1.25N t）。7. X ；更有可能发生脆性破坏。8. x ;不可能会发生疲劳破坏。9. x ;无显著效果。10. x ;摩擦型高强度螺栓连接除外。11. Vo12. X ；承载能力极限状态。13. X;除钢梁外。14.15. X ；越有可能发生螺栓杆受剪皮坏。16. X；弹性阶段、弹塑性阶段、全塑性阶段。17. X；钢梁翼缘板通过限制宽厚比-。18. X；由刚度条件。19.20.三、简答题1. 答： 极限状态法按预定功能划分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。2. 答：因为在较高应力状态下，混凝土的泊松比大于钢材泊松比，这样钢管对其内的混凝土形成横向“套箍作用”。3

30、. 答： （ 1 ）有强化阶段作为安全储备；（ 2 ）不致产生工程中不允许的过大变形；（ 3）实测值较为可靠；（ 4 ）可以近似沿用虎克定律。4答：因为不同标距的试件测出的伸长率大小不同。5 答：（ 1）采用性能较好的钢材；（ 2 ）减少应力集中程度；（ 3 ）采用较薄厚度的钢板组成构件。6答：钢材因加工等原因使其强度提高，塑性降低的现象。7答：应力集中会导致三向同号受力，与单向受力相比，三向同好受力更容易发生脆性断裂。8答：钢材应力达到或超过其屈服强度，破坏前有明显变形给以预兆，破坏不突然。9 答：（ 1）钢材本身的质量；（ 2 ）应力集中程度；（ 3）应力比；（ 4 ）应力循环次数；（ 5

31、 ）应力幅。10答：钢板厚度越大，因应力集中引起（三向同号受力中）板厚方向的应力就越大，主剪应力就越小，正应力就越有可能起控制作用，所以钢板越厚，越有可能发生度如何影响钢脆性断裂。11 .答：各级焊缝的抗压强度没有明显差异，可抗拉、抗剪就不同了。试验表明一、二级 焊缝的实际强度高于母材强度，规范取母材强度；三级焊缝的拉、剪强度低于母材强度， 规范专门规定了其取值。12 .答：一、二及三级焊缝质量控制。13 .答：（1）同时满足：保证焊缝质量（焊缝为一、二级）；采用引弧板（保证焊缝 的有效截面）。（2）采用斜焊缝，且焊缝的长度方向与受力方向的夹角的正切小于等于1.5。14 .答：焊脚尺寸过小，施

32、焊时冷却速度过快而产生淬硬组织；焊脚尺寸过，会使母材形 成“过烧”现象。15 .答：（1）侧焊缝长度过小，焊件局部加热严重，且起落弧应力集中相互影响。所以，规范规定侧焊缝长度不小于 8hf和40mm （2）侧面角焊缝的长度过长，焊缝有效截面上剪应力沿其长度方向的应力分布严重不均匀，规范规定，侧焊缝长度不超过60hf,如超过，超过部分不计算其承载力。16 .答：焊接残余应力对钢构件的静力强度无影响；焊接残余应力对钢结构的疲劳、刚度、 稳定等其他方面都不利。17 .答：因为栓孔圆心截面已通过摩擦力将部分力传递走了。18 .答：（1）采用宽展的截面以增加惯性矩；（2）增加约束以减少计算长度。19 .

33、答：因为考虑了残余应力的影响。20 .答：不能明显提高。简单从整体稳定计算公式来看，似乎整体稳定与钢材强度设计值f成正比，但稳定系数 。却随钢材强度等级的提高而降低。21 .答：（1）等稳定原则（对“细长柱”，局部稳定临界应力不低于整体稳定临界应力）；（2）局部稳定临界应力足够大（对“粗短柱”，局部稳定临界应力不低于 0.95倍钢材屈服强度。22 .答：（1）增加腹板厚度使其满足宽厚比的限制要求；（2）设置纵向加劲肋；（3）任其局部失稳。23 .答：根据绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定分肢之间的距离。24 .答：因为稳定系数是按弹性计算的，当 6 >0.6时，说明钢梁在弹塑性阶段整体失稳，

34、所以要用6代替仇。25 .答：翼缘主要抵抗弯矩产生的应力，从提高抗弯来看，愿意增加翼缘厚度使其满足宽 厚比限制要求；对腹板，它主要抵抗剪力产生的剪应力，它一般不起控制作用，另一方面， 腹板高度对抗弯至为重要，换句话说，腹板高而薄，以增加板厚来保证其局部稳定不经济， 通常是设置加劲肋。六、计算题1.某简支梁，钢材为 Q235,跨度为l=12 m,承受均布静力荷载设计值 q = 69kN/m,施工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座3.5 m处设对接焊缝，焊缝质量出级，手工焊，焊条E43型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。已知ftw = 185 N/mm 2, fvw = 125 N/mm

35、2。9“F。kN/mr 11R ql 69 12=414kN支座反力： 22剪力：V =414-69 3.5=172.5kN1 2. ccc .M =414 3.569 3.5 =1026.4kN.m2(2)焊缝截面特性参数计算3294Ix =工 8 1000 2 280 16 508 =2.978 10 mm惯性矩：12面积矩:S =280 16 508 8 500 250 = 2.276 10 1.0 10 =3.276 10 mmS =280 16 508 = 2.276 106 mm3(3)焊缝强度验算由于只要求对焊缝强度进行验算，所以，无需计算截面上下边缘的最大弯曲正应力。焊缝最大弯

36、曲正应力(翼缘与腹板交界处)，有61 = M y = 1026.4 10500 = 172.3N / mm2 < f= 185N / mm2Ix 2.978 109W =172.5 103 3.276 106 = 23.7N / mm2 M f、w =125N/mm2Iwt 2.978 109 8i= ；S=23.7 2276 =16.5N/mm2S 3.276V : 1=3 .12 = J72.32 3 16.52 =174.7N/mm2 M1.1f=1.1 185=204N/mm2 焊缝强度满足要求。2.下图 所示为双角钢组成的 T形截面轴心受拉构件与节点板采用侧焊缝连接。角钢为 2

37、L110 X 10,节点板厚度t=10 mm ,钢材为 Q235, E43型手工焊(ffw =160 MPa )。静力 N = 660 kN,焊缝正边尺寸hf =8 mm (在最大最小焊缝正边尺寸之间)。试计算所需肢背、 肢尖焊缝长度lw1、lw2。图3.30 例题3.3附图【解】(1)计算肢背、肢尖焊缝受力Ni =kiN =0.7 660=462kNN2 =LN =0.3 660 =198kN(2)计算肢背、肢尖焊缝长度31 Ni462 10"二1 三lw 2hf2hf = 2 8 -274mm2 2hef：2 0.78 1603lw2 = 1三lw 2hfN22hf= 19810

38、 28=127mm22heffw2 0.78 160取 lw1=280mm,l w2=130mm。焊缝长度满足最大最小长度要求，验算从略。3 .下图所示一牛腿钢板两边用角焊缝与钢柱连接，其尺寸如图所示。钢材为Q235,手工焊，E43焊条(ffw=160MPa)，焊脚尺寸hf = 10mm。假设e= 100 mm,试计算该连接能承受的最大静力荷载设计值？解：(1)内力计算焊缝所受内力有N M=Ne=100N(2)焊缝有效截面参数计算2Aw =2 0.7hflw =2 0.7 10 (220 -2 10)= 2800mm121233Ww=2 1 0.7hflw2 =20.7 10 (220_ 2

39、1 0)2 = 93.3 1 03mm3 66(3)各内力产生的应力计算N N. f = _ =Af2800_f _ M _ 100N_ NfWw 93.3 103933(4)计算该连接能承受的最大静力荷载设计值N由角焊缝基本计算公式，有.22J：N<160<1.22x933；12800 J解之，得 N 168.7 X 10 3N=168.7kN故计算该连接能承受的最大静力荷载设计值N=168.7kN。4 . 一连接构造图如下图 所示。两块A板用三级对接焊缝(已知ftw =185 N/mm2, fvw = 125 N/mm 2)与立柱焊接， B板与A板用8个直径为d=22mm预拉力

40、P=190kN的摩擦型高强度螺栓连接。构件材料为Q235。试计算焊缝连接所能承受荷载设计值F。(提示：由于只要求计算焊缝连接的承载力设计值，螺栓连接的情况不管)解：(1)对接焊缝所受内力剪力V=F,弯矩M = 250F(2)抗弯强度确定F1364I =210 380 =91.45 10 mm12M 250F y= y=6- x190< 185I 91.45 10所以F < 185黑91.45黑10 =356父103 N =356 kN250 190(3)抗剪强度确定F19033S =2 10 190 一 =361 10 mm 2T _VS _ 361M103F. 125Ib 91.

41、45 106 206所以F V 125M91.45” 2S20 =633X103 N =633 kN361 10最后得焊缝连接的承载力设计值为F = 356 kN。5 .验算下图所示角焊缝连接的强度。已知：静力荷载作用力设计值F= 500kN, e=100mm hf=10mm 钢材为 Q235,焊条为 E43型，f f w= 160N / mm 2。解：(1)焊缝内力计算竖向轴心力 V=Fsin45 0=353.55kN水平轴心力 H=Fcos450=353.55kN弯矩 M=He=353.55< 0.1=35.36kN.m(2)各内力在焊缝截面最不利处产生应力计算33= 66.46MP

42、aV _353.55 10_ 353.55 10Aw 2 0.7 10 (400-2 10)5320:二 HfHAw= 66.46MPa二 Mf35.36 106Ww0.7 10 (400 - 2 10)35.36 106336933= 104.95MPa(3)焊缝强度验算“66.46 104.9521.2266.462 =155.43MPa 三 f：安全。10y=3m (弱轴),钢材6 .某轴心受压柱，设计内力N=2000kN,l 0x=6m(强轴),Q345 （f=310N/mm2）,采用两块翼缘板2D250X12和一块腹板口 250X 10焊成工字形截面, 截面无削弱。试验算其强度和刚度

43、（入=150）。解：（1）截面几何特性2A =25 1.2 2 25 0.8 =80cm (25 27.43 -24.2 253) = 11345cm4 12，(1.2 253 2 25 0.83) =3126cm411345 = 11.91cm80ix3126 =6.25cm80iy600=50.411.91300 =486.25（2）强度验算因截面无削弱，所以 仃=N = 2000 m 10 = 250N / mm2 < f = 310N / mm2 (强度安全)A 80 100(3)刚度验算九=max&,儿y） =50.4引川=150 （刚度通过）7. 一连接构造图如下图所

44、示。两块 A板用三级对接焊缝与立柱焊接，B板与A板用8个直径为d= 22 mm预拉力P = 190kN的摩擦型高强度螺栓连接，摩擦系数为N=0.35,构件材料为Q235。试计算螺栓连接所能承受荷载设计值F。（提示：由于只要求计算螺栓连接的承载力设计值，焊缝连接的情况不管。扭矩作用下，最不利螺栓的受力计算公式为：解：（1）螺栓所受内力剪力V=F,扭矩T=155F(2)最不利一个螺栓所受剪力计算v V N1 =一 =0.125Fn.22222、(Xiyi ) =8 354 (50130 )=87 400130 155F =0.230 5F87 400Txi 35 155FN1Ty =22_ = =

45、0.062 1 F% (x y )87 400N 1,maxTn V Tn二 «.(Nix) (N1 - N y) =0.296 9F(3)单个摩擦型高强度螺栓抗剪承载力设计值nV5 =0.9nfP =0.9 2 0.35 190 =119.7 kN根据 N1，maxW Nvb,得 FW 403.2 kN。8,已知一工字型钢梁132a(Wx=692cm3,I x/Sx=27.5cm,腹板厚9.5mm),承受静力荷载，最 大弯矩 Mnax=130kN-日 最大剪力 Vmax=89kNlo Q235钢材(f=215MPa,f v=125MPa)。要求进行抗弯和抗剪强度验算。解：(1)抗弯强度验算M = 130203 =187.86N/mm2 < f =215N/mm2 (抗弯强度满足)W 692 10VS VT bl b(I / S)(2)抗剪强度验算一丝10二34.07N / mm2 W fv = 125N / mm2