钢结构试卷及参考答案

1、 钢结构试卷及参考答案一、选择题(每题2分，共30分)摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区别是D。摩擦面处理不同(B)材料不同(C)预拉力不同(D)设计计算时所取极限状态不同在静力荷载作用下，钢材承受三向拉应力时，易发生B。塑性破坏(B)脆性破坏(C)疲劳破坏(D)无法判定进行强度验算时，荷载应采用C。将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数永久荷载和可变荷载的标准值，均不乘以各自的分项系数将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用A的焊接位置。俯焊(B)仰焊(C)立焊(D)任意-儿人在缀条稳定验算式；-中，

2、系数二是C。(A)考虑塑性发展的系数(B)考虑重要性的调整系数(C)考虑单角钢单面连接偏心受力的系数(D)考虑安全的附加系数6图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为B。(A)截面上边缘1点截面下边缘2点截面中和轴处3点可能是1点也可能是2点结构或节点的疲劳强度与A关系不大。(A)钢材的种类(B)应力循环次数(C)节点的制作工艺和质量(D)应力集中系数为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度，应尽可能使梁的D。(A)翼缘厚而窄(B)翼缘宽薄而腹板窄厚(C)腹板厚而窄(D)腹板薄而宽对于钢结构用钢材，对化学成分的定义为_B_。C为不可缺少元素，Mn、S、P均为有害元素C为不可缺少元素，Mn为脱

3、氧剂，S、P为有害元素C、Mn、S、P均为有害元素C、Mn为有害元素，S、P为不可缺少元素规范规定缀条式格构柱单肢的长细比-訂心(也为柱两个主轴方向长细比的最大值)，是为了C。(A)保证柱平面内的整体稳定(B)保证柱平面外的整体稳定（C）避免单肢先于整个柱失稳（D）构造要求由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材，故残余应力的存在将_B_。（A）降低静力承载能力（B）对静力承载能力无影响（C）提高静力承载能力（D）钢材易发生塑性破坏开口槽形截面轴心受压构件，当绕对称轴失稳时，构件将发生_C_的失稳变形。（A）弯曲屈曲（B）扭转屈曲（C）弯扭屈曲（D）不能确定在钢材的机械性能指标中，勺是指钢材的_B_

4、。（A）极限强度（B）伸长率（C）弹性变形极限（D）最大变形量在由双角钢作为杆件的桁架结构中，为避免节点区域的焊缝过于密集使材料变脆，可通过控制杆件之间的净间距来实现。一般杆件之间的净间距为A。（A）1520mm（B）2530mm（C）10mm（D）40mm为提高梁的整体稳定性，从用钢量的角度，经济的做法是D。（A）加强两个翼缘（B）加强受拉翼缘（C）加高腹板（D）受压翼缘设侧向支承二、问答题（每题3分，共18分）对于理想的轴心受压构件，提高钢材的牌号（即钢材强度），对构件的稳定承载能力有何影响？为什么？剪力作用下的普通螺栓连接节点可能发生哪些破坏形式？两板件通过抗剪螺栓群承担剪力时，就板件的

5、净截面强度来说，摩擦型高强螺栓连接与普通螺栓连接有何区别？采用何种连接方式更合理？某煤气柜结构，据统计在预期的20年使用寿命内，煤气气压循环万次，问：可否按现行钢结构设计规范中有关钢结构疲劳验算的规定对该煤气柜结构及其节点进行疲劳验算？为什么？同一种类的钢材，当其厚度或直径发生变化时，钢材的机械性能（强度和塑性）有何变化？为什么？某钢结构高强度连接梁柱节点，设计按摩擦型高强螺栓（接触面喷砂后生赤锈）计算摩擦面的抗滑移系数。施工单位为防止构件锈蚀对构件的损伤，对接触面（梁端板与柱翼缘板）间进行了喷漆处理。问这种处理方式是否合理？为什么？三、计算题（共52分）1.（本题10分）试验算图中所示柱牛腿

6、中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-A?F。手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2,2fvw=125N/mm。2.（本题10分）试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为级M20，预拉力P=11OKN，被连接板件钢材Q235-A?F（厂=125N/mm2,2,=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（卩=。Ag3.（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m,荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如

7、需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。10QKN100KN-200X12-600 x82000gaoo4.（本题17分）某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2,E=xiO5N/mm2。匸3二丄（0勺心+。3习+才(0.96+03-hl2)2-41244000235100CD参考答案、选择题（每题2分，共30分）、问答题（每题3

8、分，共18分）*严无影响。因为理想轴心受压构件的稳定承载力为，与钢号无关。2栓杆被剪断、栓杆（孔壁承压）破坏、板件拉断、栓杆受弯破坏、板端冲剪破坏摩擦型高强螺栓连接板件计算截面承力需考虑孔前传力，其所受荷载小于普通螺栓连接。从板件的受力来说，采用摩擦型高强螺栓连接更合理。4不能按现行钢结构设计规范对该煤气柜结构及其节点进行疲劳验算，因为钢结构设计规范中有关钢结构疲劳验算是基于循环次数105同一种类的钢材，当其厚度或直径发生减小时，钢材的强度和塑性会提高。因为随着钢材厚度或直径的减小，钢材（型钢）的轧制力和轧制次数增加，钢材的致密性好，存在大缺陷的几率减少，故强度和塑性会提高。这种处理方式不合理

9、。因为喷砂后生赤锈板件间的抗滑移系数大于板件喷漆处理，板件接触面喷漆后摩擦型高强螺栓的抗剪承载力将下降。三、计算题（共52分）（本题10分）百度文库-让每个人平等地提升自我 M=86.6x200-50 x130=10820mm50 x10上边缘点危险cr,=79Nf曲加7力0.7知人2xQJxgx25036.6x10壬莎兀=2x07x8x250二眇今*和“10利俯HZ2x0.7x8x2502f恥”必盯=*+*=17,9+927=1106277叨用1.22110.61.22+30.91=95.827/ww2u$；=砍蓟沖d2.（本题10分）叫店二0.9xlx0.45x110=44.以M=4王乃脚

10、皿44Nf=(1-0.5=Cl-0.5xx175=131.25丹44A-dot二12x200-2x21.5x12=1384ww2浄截面强度：b哼I囂叭69.66祐宀八215皿血毛截丽酿”务翱小如朋S沖皿3.（本题15分）百度文库-让每个人平等地提升自我 wr5.32x1nn63=1.71x10wwK312=200 x12x30&=7344CLDM=+300 xx150=10.?4xlO53M200 x10s.nw亍jr.*1j*-jq=忑=1113?7Vfms只力=21577/y枫IJ5kL.71x1C6昭琢100 x101094xlOrF“nr=_O0=2577z/J：=12517/mm53

11、2xlDHx8JTWa,=ax=111北工2=107,1777脱沪ft624鸭100 xl07.344xl0536-5-17.2/人几5.32x10sxB口鎖=4=71C7.iy4*3xl7.23=111.2A/3Cl1=236.57V/5.32x10sx8不8敏需按构适要求设置横向加劲肋，且2-12QC,其中支座及跨中集中力处均设横向加劲肋#4.（本题17分）A-1104。用蛾f=AxSxSOO3+2x%0 xl2x3D52=7.2310ej127251=Z33xW6W312F二2兀丄xl2xZ603二3.52xlOTm1211040=389l=095(B)塑性发展系数取1，(C)塑性发展系

12、数取【，二(D)塑性发展系数取二、问答题(每题3分，共18分)1建筑钢材的伸长率是通过什么实验确定的？实验时如何取值？伸长率反映了钢材的什么性质?请评价钢材经过常温时的加工(冷作硬化)后，其强度、塑性性能的变化。在角焊缝设计中，对焊脚尺寸和计算长度有哪些构造要求？为什么？承压型高强螺栓和摩擦型高强螺栓承受剪力作用时在传力和螺栓的验算上有什么区别？钢材在复杂应力作用下，应力场不同，钢材的强度、塑性等力学性能有何变化？请说明缀条式格构柱和缀板式格构柱的单肢的受力情况，大型柱从受力更合理的角度出发应尽可能选用何种形式的格构柱?三、计算题（共52分）（本题10分）试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点

13、的连接焊缝的强度。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-A?F。手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。（本题10分）试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度（不需验算连接板的强度）。图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为级M20（孔d0=）,预拉力P=155kN，被连接板件钢材Q235-A?F（厂=125N/mm2，J=215N/mm2）,板件摩擦面间作喷砂处理（g=100KN（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m,所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，

14、如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重25KN/n-i-600 xB-g40 xiG（本题17分）某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2，E=xiO5N/mm2。亦厶44000235参考答案一、选择题（每题2分，共30分）B3.A5.C6.B7.B8.A9.B10.C11.B12.D13.A14.D15.A二、问答题（每题3

15、分，共18分）建筑钢材的伸长率是通过单向拉伸实验确定的。取试件拉断后的伸长量与原标距的比值的百分率，即5=，伸长率反映了钢材的塑性变形能力钢材经过冷作硬化后，其强度提高，塑性变形能力下降。最大焊脚尺寸防止焊缝过烧焊件;最小焊脚尺寸：ill.，防止焊缝冷裂;最大计算长度:ILI*一11,防止应力沿焊缝长度不均匀分布;最小计算长度：J一一，防止焊缝沿长度缺陷几率增加。承压型高强螺栓承受剪力作用时螺栓直接承受剪力，需验算螺栓的受剪和承压承载能力。摩擦型高强螺栓承受剪力作用时螺栓不直接承受剪力，需验算螺栓的受剪承载能力。同号应力场时钢材的强度提高而塑性变形能力降低，异号应力场时钢材的强度降低而塑性变形

16、能力提高。缀条式格构柱的单肢为轴心受力构件，缀板式格构柱的单肢为压弯构件。从受力更合理的角度岀发，大型柱应尽可能选用缀条式格构柱。三、计算题（共52分）（本题10分）7=60M=60200=12000-惓卅j；=16QNf旳/（本题10分）15000 x120=240 x16x308+300 x8x150=1.54x10mm235因那0ciwkM=112七冥0=见纫揪显亡珀=215川7曲呦1.05x276x10区了5x1。幻：4工10.=&巧茁f聊擁2=125N!曲8.73x10sx8陀“叽60080=75fy3故无需设加劲肋.但在支座处需设横向知劲肋=100=100 x150=15000mm

17、=鹫二_=28125U7i0.45x(155-1.25：28.125)=43.5/7VNv=-=88f（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m,所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2,fv=125N/mm2fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。M=-x25x=112.5-2fjr=-x25x6=75AZ/2L=-LxSx6003十釦妒=8.73xlO812(本题17分)M=1x20 x5=IBOkN汹

18、4A=8600/wa二5.砂1二185xlOc3310f=2xxl0 x250i=2.64xlO7#12264xl07”“9000=*4桝申8600=54.9引2=150;入=1222=54.28的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm。为满足最小焊缝长度的构造要求，应选用D。40mm(B)60mm(C)80mm(D)100mm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。E55(B)E50(C)E43(D)前三种均可产生焊接残余应力的主要因素之一是D。钢材的塑性太低(B)钢材的弹性模量太高(C)

19、焊缝的厚度太小(D)焊接时热量分布不均焊接结构的疲劳强度的大小与A关系不大。钢材的种类(B)应力循环次数(C)连接的构造细节(D)残余应力大小未焊透的对接焊缝计算应按B计算。对接焊缝(B)角焊缝(C)断续焊缝(D)斜焊缝计算梁的A时，应用净截面的几何参数。正应力(B)剪应力(C)整体稳定(D)局部稳定梁的最小高度是由C控制的。强度(B)建筑要求(C)刚度(D)整体稳定单向受弯梁失去整体稳定时是C形式的失稳。(A)弯曲(B)扭转(C)弯扭(D)双向弯曲钢梁腹板局部稳定采用D准则。腹板局部屈曲应力与构件整体屈曲应力相等腹板实际应力不超过腹板屈曲应力腹板实际应力不小于板的屈服应力腹板局部临界应力不小

20、于钢材屈服应力分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时，腹板与翼缘相接处可简化为C(A)自由边(B)固定边(C)有转动约束的支承边(D)简支边轴心受拉构件按强度极限状态是C。净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度净截面的平均应力达到钢材的屈服强度毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度实腹式轴心受拉构件计算的内容有D强度强度、局部稳定和整体稳定强度和整体稳定性强度、刚度(长细比)用Q235号钢和16锰钢分别建造一轴心受压柱，其长细比相同，在弹性范围内屈曲时，前者的临界力C后者的临界力。(A)大于(B)小于(C)等于或接近(D)无法比较为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做

21、法是为了A。改变板件的宽厚比改变截面上的应力分布状态增大截面面积增加截面的惯性矩在下列因素中，C对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。压杆的残余应力分布构件的初始几何形状偏差材料的屈服点变化荷载的偏心大小弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行D、刚度和缀材的计算。强度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性强度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性gx承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数通常取C。(A)(B)(C)(D)钢结构压弯构件的设计一般应进行下面D的计算?

22、强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的gx主要是考虑A。截面塑性发展对承载力的影响残余应力的影响初弯矩的影响初偏心的影响工形截面压弯构件腹板的容许高厚比是根据D确定的。介于轴压杆腹板和梁腹板高厚比之间腹板的应力梯度a0构件的长细比hO/tw与腹板的应力梯度aO、构件的长细比的关系二、计算题(70分)：(本题15分)两钢板截面为一18M00，两面用盖板连接，钢材Q235，

23、承受轴心力设计值N=1181kN，采用M22普通C级螺栓连接，d0=，按图示连接。试验算节点是否安全。已知：=130A7/J=50577/（本题20分）简支梁受力及支承如图所示，荷载标准值P=180kN，分项系数，不计自重，Q235钢，fy=235N/mm2。1）验算该梁的强度。2）如不需验算该梁的整体稳定，问需设几道侧向支承？P=1B0KH（本题20分）一工字形截面轴心受压柱如图所示，IOx=l=9m，l0y=3m,在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的d=24mm的孔，钢材用Q235AF，f=215N/mm2，翼缘为焰切边。试求其最大承载能力N。局部稳定已保证，不必验算。NV-brT-uH|J尸冲I200200（4Mt；mm）（4Mt；mm）（本题15分）验算图示端弯矩（计算值）作用情况下压弯构件的承载力是否满足要求。已知构件截面为普通热轧工字钢110，Q235AF，假定图示侧向支承保证不发生弯扭屈曲。110截面的特性:A=，Wx=49cm3，ix=。lArnh=1Jrp虫A1=I”念剜陶支以i=UN=16kNN=16kNJJiFJJl=3.3m参考答案一、选择题（每题分，共30分）二、计算题（共70分）（本题15分）（1）螺栓强度验算单个螺栓抗剪承载力设计值聲-222x130-98800U-98.8kN4单个螺栓承压承载力设计值二辽说=2