建筑钢结构设计原理 试卷及答案 共2套

第2页（共3页）20~20学年第学期课程考试试卷（卷）课程名称：钢结构基本原理考试时间：分钟考试方式：考试班级：学生姓名：学号：题号一二三四五六七八总分题分20303020核分人得分复查人得分评卷人一、单项选择题（每题2分，共20分）1.北方某地区（温度高于-20OC）一露天仓库起重量为50t的中级工作制焊接吊车梁，现拟采用Q235钢，应选用（）。A.Q235-AB.Q235-BC.Q235-CD.Q235-D2.某多层写字楼框架梁，采用焊接工字型截面，如图1所示，在进行抗弯验算时，塑性发展系数取值为（）。A.1.0B.1.05C.1.2D.1.5NNNN500108图1题2图图2题3图3.为了满足图1中梁的腹板局部稳定，根据《钢结构设计标准》的相关给定，应该为腹板（）。A．无需配置加劲肋B．配置横向加劲肋C．配置纵向、横向加劲肋D．配置纵向、横向和短加劲肋4.某板采用对接焊缝拼接，如图2所示，已知轴心拉力设计值kN，，钢材Q345-A，焊条E50型，手工焊，焊缝为三级检验标准，施焊时未采用引弧板。在进行该焊缝承载力验算时，以下哪个公式正确。（）A.B.C.D.5.如图示钢梁，因整体稳定要求，需在跨中设侧向支点，其位置以（）为最佳方案。ABCD6.产生焊接残余应力的主要因素之一是（）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焊缝的厚度太小7.规定格构式缀条柱的单肢长细比≤。(为柱两主轴方向最大长细比)，是为了（）。A.保证整个柱的稳定B.使两单肢能共同工作C.避免单肢先于整个柱失稳D.构造要求8.单个普通螺栓在连接中承担剪力作用见图3，单个螺栓承压承载力计算公式为：[]，其中∑t的正确取值为（）。A.a+c+eB.b+dC.max{a+c+e，b+d}D.min{a+c+e，b+d}图3题8图9.进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（）。A.不考虑动力系数的标准荷载计算B.不考虑动力系数的设计荷载计算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10.两根几何尺寸完全相同的压弯构件，一根端弯矩使之产生反向曲率，一根产生同向曲率，则前者的稳定性比后者的（）。A．好B．差C．无法确定D．相同得分评卷人二、计算题（共30分）1.某管道支架立柱高3.0m，无侧向支撑。结合该柱的构造状况，可以将其按两端铰接轴心受压柱考虑。已知轴心压力设计值（静力荷载）。该支柱初步设计为：钢材采用Q235钢，设计强度，截面采用Ⅰ18热轧工字钢，，，，经验算稳定性不满足要求。现拟采用以下两种解决方案：（1）若该支柱仍采用Ⅰ18热轧型钢，钢材采用Q345钢，设计强度，屈服强度，验算其能否满足要求。（10分）（2）由于客观条件制约，该支柱截面只能采用Ⅰ18热轧型钢，在立柱中间对y轴增加一道侧向支撑，使得，验算其能否满足要求。（6分）（3）分析比较两种方案。（4分）0123456789400.8390.8330.8260.8200.8130.8070.8000.7940.7870.781700.7510.7450.7380.7320.7260.7200.7130.7070.7010.6941500.3080.3040.3010.2970.2940.2910.2880.2850.2820.2791800.2250.2220.2200.2180.2160.2140.2120.2100.2080.2062.如图4所示一两端铰接的焊接工字形截面压弯构件，S3级截面，杆长，弯矩，轴力,已知截面，，，钢材Q235，强度设计值，作用于杆上的轴向压力和杆端弯矩如图4所示。试验算该构件平面内稳定是否满足要求。（10分）N=N=800kNN10mM1=4M/7M2=Mx480xyy图4得分评卷人三、设计题（共30分）如图5所示某框架结构柱间支撑节点，支撑采用的角钢，长肢相拼。角钢在水平荷载作用下承受轴心力作用。角钢通过节点板连接在柱子一侧，把力传递给柱子。角钢与节点板采用角焊缝连接；节点板与柱子采用螺栓连接的形式。钢材均选用Q235钢。NN=420kN-20-101.514x7560601.8图51.已知角钢承受轴心力设计值（静力荷载），若角钢与节点板仅采用两侧角焊缝连接，焊缝质量为三级，。为满足《钢结构设计标准》焊脚高度构造要求，肢尖、肢背焊脚高度均取。试设计满足受力要求的焊缝长度。（10分）2.若端板与柱子采用8.8级高强度摩擦型螺栓连接，角钢传来的剪力由支托承担。根据计算确定所需螺栓的直径。（8分）高强螺栓预拉力P与螺栓直径关系表螺栓规格M16M20M22P（kN）801251503.若端板与柱子采用C级M20普通螺栓连接，并取消端板下的支托，此时螺栓承受拉力和剪力共同作用，已知螺栓抗剪强度，承压强度，抗拉承载力。试验算此连接承载力是否满足要求。（12分）得分评卷人四、综合题（20分）一工作平台主梁承受次梁传来集中荷载，（设计值），计算简图见图6所示。主梁采用焊接工字形截面，初选截面如图7所示，钢材采用Q235B，，焊条为E43型。图6图7为了节约钢材，对该梁进行便截面设计，试选定合理的变截面处，采用改变腹板高度或者翼缘宽度其中一种，求出改变后截面尺寸，并画出变截面示意图。（20分）基本公式：；建筑钢结构设计测试题姓名学号○○○○○（装订线内不要答题）○○○○○○学院姓名学号○○○○○（装订线内不要答题）○○○○○○学院专业△△△△△△△△△△△△△△准考证号、姓名、学院和专业必须由考生本人填写△△△△△△△△△△△△△△考场代号：△△△△△△△△△△△△△△座位序号△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△准考证号和姓名必须由考生本人填写△△△△△△△△△△△△△△该考场是课混考场。混编考场代号：考场代号：△△△△△△△△△△△△△△座位序号△△△△△△△△△△△△△△准考证号姓名○○○○○（装订线内不要答题）○○○○○○一、单项选择题（每题2分，共20分）C2.B3.B4.C5.A6.C7.C8.D9.A10.A二、计算题（共30分）1.(1)（10分）（2分）（2分）由：查表得：（2分）（3分）提高钢材强度稳定性仍不满足要求（1分）（2）（6分）（2分）查表得：（1分）（3分）稳定性满足要求（3）（4分）由以上两种方案可见，提高钢材强度并不能提高轴心受压构件的稳定承载力；有效的方案为增加支撑减小长细比，若条件允许，也可以改变构件截面，达到等稳定。2.（10分）（3分）S3级截面（2分）（5分）三、设计题（共30分）1.（10分）（2分）（2分），取；（3分），取。（3分）2.（8分）；（2分）（2分）;（2分），选择M16（2分）3.（12分）（2分）（2分）（2分）（2分）（3分）（1分）安全四、综合题（20分）截面改变点取，取2.5米处（2分）该点弯矩：（2分）改变截面宽度：（2分）2.5（3分）2.51，取（1分）1对接焊缝对接焊缝4202004202002.5m2.5m评分标准：位置标注2分，宽度标注2分，对接焊缝3分，坡度3分，20~20学年第学期课程考试试卷（卷）课程名称：钢结构基本原理考试时间：分钟考试方式：考试班级：学生姓名：学号：题号一二三四五六七八总分题分20303020核分人得分复查人得分评卷人一、单项选择题（每题2分，共20分）1.实腹式轴心受拉构件计算的内容有（）。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)2.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根据（）导出的。A局<整B局≥整C局≤D局≥3.双肢缀条式轴心受压柱绕实轴和绕虚轴等稳定的要求是（），x为虚轴。ABCD4.梁的最小高度是由（）控制的。A强度B建筑要求C)刚度D整体稳定5.防止梁腹板发生局部失稳，常采取加劲措施，这是为了（）。A增加梁截面的惯性矩B增加截面面积C改变构件的应力分布状态D改变边界约束板件的宽厚比6.跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳定不足时，宜采用（）。A加大梁的截面积B加大梁的高度C加大受压翼缘板的宽度D加大腹板的厚度7.以下图示各简支梁，除截面放置和荷载作用位置有所不同以外，其他条件均相同，则以()的整体稳定性为最差。ABCD8.为提高轴心受压杆的整体稳定性，构件截面面积分布应（）。A尽可能靠近截面的形心B尽可能远离形心，并对称布置C任意分布D尽可能集中于截面的剪切中心9.哈尔滨某工业厂房，由于生产需要，厂房内最低气温为-15℃，厂房内有一个起重量为50吨的中级工作制的钢结构吊车梁，根据构件对钢材性能的要求，最低选用（）钢比较合适。AQ235ABQ235BCQ345CDQ390C10.在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的hf；应分别是（）。A4mm，4mmB6mm，8mmC8mm，8mmD6mm，6mm得分评卷人二、设计题（30分）1.封闭式通廊的中间支架如图所示，通廊和支架均为钢结构，材料为Q235B，。焊条E43。支架柱肢的中心距为7m和4m，支架的交叉腹杆按单杆受拉考虑。（1）已知支架受压肢的压力设计值，柱肢采用热轧H型钢,，，，柱肢近似作为桁架的弦杆，按轴心受压构件设计，计算长度7m。验算其整体稳定承载力是否满足要求。（10分）（2）同上题条件，用焊接钢管代替H型钢，钢管，，。验算其强度、整体稳定承载力是否满足要求。（10分）0123456789400.8390.8330.8260.8200.8130.8070.8000.7940.7870.781700.7510.7450.7380.7320.7260.7200.7130.7070.7010.6941800.2250.2220.2200.2180.2160.2140.2120.2100.2080.2062.某压弯构件的截面尺寸、受力和侧向支承情况如图所示，钢材为Q235B。最大弯矩,轴力，x方向计算长度16m，，，，，试验算其弯矩作用平面内的整体稳定是否满足要求。（10分）

得分评卷人三、设计题（共30分）1.某钢结构柱间支撑与柱子连接节点如图（a）所示,柱间支撑采用双角钢拼接而成的T形截面，双角钢和节点板采用角焊缝连接，承受角钢传来的轴心拉力作用，如图（b）所示。双角钢截面为长肢相拼，焊脚高度，钢材采用钢，焊条型，手工焊，焊缝强度，静载轴心拉力设计值：。求肢尖、肢背所需要的最小焊缝长度。（10分）（b）（b）N1N2N3NN（a）2.如图所示连接，螺栓直径为M20。已知：，，，。验算连接是否安全。（14分）4435P=200kN203.如图所示牛腿用摩擦型高强度螺栓（10.9级）和柱相连，钢材钢，接触面喷砂处理，预拉力，静力荷载设计值，剪力由支托承担，不传递给螺栓。螺栓只承担弯矩作用。要求验算牛腿与柱连接的高强螺栓强度。（6分）得分评卷人四、综合题（20分）一工作平台主梁承受次梁传来集中荷载，（设计值），计算简图见图所示。主梁采用焊接工字形截面，初选截面如图所示，钢材采用Q235B，，焊条为E43型。BABA建筑钢结构设计原理测试题10参考答案姓名学号○○○○○（装订线内不要答题）○○○○○○姓名学号○○○○○（装订线内不要答题）○○○○○○学院专业△△△△△△△△△△△△△△准考证号、姓名、学院和专业必须由考生本人填写△△△△△△△△△△△△△△考场代号：△△△△△△△△△△△△△△座位序号△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△准考证号和姓名必须由考生本人填写△△△△△△△△△△△△△△该考场是