2023年钢结构设计原理题库及答案

钢构造设计原理题库

单项选择题（在每题列出的四个备选项中只有一种是符合题目规定

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）

I.下列状况中，属于正常使用极限状态的状况是【】

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.钢材作为设计根据的强度指标是【】

A比例极限fPB弹性极限fc

C屈服强度fyD极限强度L

3.需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载反复作用的应力循环次数（n（不小于或等于

[J

A5X104B2X104

C5X1O5D5X106

4.焊接部位时应力幅计算公式为【】

AACT=。皿-0.7（TminBAb=anm-crniin

CAb=0.7crnm-crn,nDAb=anm+（Tniin

5.应力循环特性值（应力比）P=。min/。max将影响钢材“勺疲劳强度。在其他条件完全相

似状况下，下列疲劳强度最低的是【】

A对称循环P=-1B应力循环特性值P=+1

C脉冲循环P=0D以压为主的应力循环

6与侧焊缝相比,端焊缝我

A疲劳强度更高B静力强度更高

C塑性更好D韧性更好

7.钢材FI勺屈强比是指

A比例极限与极限强度的比值B弹性极限与极限强度的比值

C屈服强度与极限强度的比值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60hf,这是由于测焊缝过长【】

A不经济B弧坑处应力集中互相影响大

C计算成果不可靠D不便于施工

10.下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不轻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构成的T形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢

背、肢尖内力分派系数、为【】

Ah=0.75,葭=0.25Bh=0.70,鼠=0.30

Ck[=0.65,42=。.35Dk[=0.15,k2=0.35

12.轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上日勺剪应力沿焊缝长度方向的分布是

A.两头大中间小B.两头小中间大

C.均匀分布I）.直线分布.

13.焊接残存应力不影响钢构件的J

A疲劳强度B静力强度

C整体稳定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B杆与孔II勺挤压破坏

C被连构件端部被剪坏D杆受弯破坏

NilA73

Nil

A'73

-NI2

N/2M3

甘

(a)

15.规范规

定一般螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的（0.8（倍，是由于

]

A偏安全考虑B考虑实际作用时也许有偏心的影响

C擢力的不利影响DJL述A.B.C

16.受剪栓钉连接中，就栓钉杆自身而言，不存在疲劳问题的连接是

A一般螺栓B钾钉连接

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H勺预拉力设计值计算公式中，三个0.9考虑

A螺栓材料不均匀性日勺折减系数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H勺剪力的不利影响。

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一般螺栓连接B钾钉连接

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口勺连

接螺栓连接是

A一般粗制螺栓连接B一-般精制螺栓连接

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，能明显提高构件的

A静力强度B整体稳定

C局部稳定1）刚度

21.钢构造规范有关轴心受压钢构件整体稳定的柱子曲线（小-入关系曲线）有多条的主线

原因是考虑了【】

A材料非弹性B构件的初弯曲

C残存应力的影响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措施是【】

A和整体稳定同样验算应力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中，入为

A绕x轴时长细比入,B绕y轴的长细比人y

C4=min(4"、)D2=max(Ar,2v)

24.采用格构式轴心受压构件，可以明显提高

A构件的强度B构件绕虚轴H勺刚度

C构件绕实轴的刚度D构件H勺局部稳定

25.宽敞截面轴心受压钢构件腹板局部稳定I向处理措施：当构件的强度、整体稳定、刚度

绰绰有余时，应采用【】

A增长腹板厚度以满足宽厚比规定B设置纵向加劲肋

C任凭腹板局部失稳D设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋

26.焊接组合梁翼缘口勺局部稳定保证一般是

A验算宽厚比（增长翼缘厚度）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H勺是

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

ABf=1.0B3f=l.22

CB尸1.05DBf=l/5

29.吊车钢梁在设计荷载作用下应按哪个应力阶段设计计........[]

A弹性阶段B弹塑性阶段

C全塑性阶段I）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........（

1

AYx=Yy=1.0Byx=1.05,丫尸1.2

CY，=l.15,yy=l.2Dyx=l.05,yy=l.15

31.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）工字形截面梁口勺截面部分塑性发展系数为【】

Arx=l.0,ry=l.0Brx=l.05,ry=l.2

Cr,=l.2,ry=l.05Drx=l.05,ry=l.05

33.格构式构件应当用在当用实腹式时【】

A强度有余但刚度局限性的状况B强度局限性但刚度有余的状况

C强度局限性刚度也局限性的状况D强度有余刚度也有余的状况

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时，公式中的长细比取截面

两主轴方向较大者是由于【】

A这样更为安全B这样更为经济

C这样更轻易通过D材料力学公式中总体稳定由较大长细比方向控制

35.在其他条件相似状况下，简支钢梁在下列哪种受力状况下对应的临界弯矩值最低

A全跨匀布荷载B跨中一集中荷载

C纯弯曲D任意荷载

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（即小-入关系曲线或表格），则,

两轴等稳定的条件是.【】

A.4r.1=4JB.L人=/.）.

C.ix=iyD.Ix=Iy

37.钢材蓝脆现象发生的温度大概是【】

A200°CB250°C

C300°CD350°C

38.钢构件口勺受剪连接中桧钉类型不一样，孔洞对构件强度减弱的程度不一样。孔洞对构件

强度减弱最小日勺是【

]

A.一般螺栓连接B.摩擦型高强度螺栓连接

C.承压型高强度螺栓连接D.锦顶连接

39.轴心受压钢构件总体稳定验算时，容许应力折减系数6所对应的长细比人是绕

[J

A两主轴方向长细比中的较大者B两主轴方向长细比中的较小者

C绕弱轴方向H勺长细比D两主轴方向长细比中，所对应的6较小者

40.型钢构件不需要进行

A强度验算B总体稳定验算

C局部稳定验算D刚度验算

41.下列哪种状况属于正常使用极限状态

A梁在动载作用下H勺振动B动载作用下的疲劳

C板件的宽厚比验算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（横向）加劲肋B水平（纵向）加劲肋

C短加劲肋D支承加劲肋

43.相似钢号状况下，钢板越厚,]

A强度越高、塑性越好B强度越高、塑性越差

C强度越低、塑性越好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口勺是

)

A拉应力B压应力

C剪应力D拉、压、剪应力均有

45.受剪栓钉连接中，被连板件容许相对滑动的连接是

A•般螺栓连接B钏I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

46.角焊缝每个弧坑考虑的长度为]

A被焊板件厚度tB焊缝正边尺寸（焊脚尺寸）hf

C2倍被焊板件厚度2tD2倍焊缝正边尺寸2hf

47.强度计算时，考虑截面部分塑性发展口勺构件是【】

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（（（b（＞（0.6（时，阐明梁在

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期，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.梁截面变化的措施有

A变化翼缘宽度B变化翼缘厚度

C变化梁的高度D变化腹板厚度

判断改错题（题意对时者，打▼即可；题意错误者，先打X,然后将

错误处改对的）

1.钢构造的疲劳计算措施为容许应力法.

2.影响钢构造（一般）脆性断裂FI勺重要原因有：钢材自身的质量、应力集中程度、低

温和应力比。

3.对焊透的对接焊缝，当满足卜处条件之一者，强度已满足，无需进行强度验算:

①焊缝质量得以保证（即一、二级焊缝）；

②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（小-入关系曲线）有多条的原因是由于考虑了回转半径的不一

样。

6.当摩擦型高强度螺栓的拉力Nl=O.8P时，构件间的有效夹紧力为零。因此，同步受剪和

受拉的摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值为Nvb=O.9nfu（P-0.8Nt）。

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。因此，更不轻

易发生脆性破坏。

8.（受剪）摩擦型高强度螺栓连接在动荷载作用下，螺栓杆也许会发生疲劳破坏。

9.提高钢号对提高轴心受压钢构件的稳定承载力有明显效果（与钢材设计强度成正比）。

10.任何螺栓连接欧I构件，由于孔洞对构件截面有减弱，因此，强度验算只需要对净撷面进

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U勺刚度验算都是验算长细比。

14.对接焊缝的强度计算措施和焊件强度计算措施是同样的。

15.栓钉杆直径越小，被连板件越厚，越有也许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，要经历弹性阶段、弹塑性阶段、屈服阶段和强化阶段。

17.一般状况下，钢梁翼缘板和腹板H勺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）。

一、19.焊接残存应力是自相平衡的。

二、20.焊接组合梁翼缘板与腹板日勺连接焊缝（侧焊缝）的长度不受60hf口勺限制。

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，为何混凝土的强度能提高？

3.为何以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？

4.为何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.应力集中怎样影响钢材日勺性能？

8.什么叫钢材的塑性破坏？

9.影响钢材疲劳破坏II勺重要原因有哪些？

10.钢板厚度怎样影响钢材脆性断裂？

H.各级焊缝口勺实际强度与母材强度H勺相对大小关系怎样？规范规定怎样取值？

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口勺状况有哪屿？

14.为何要规定角焊缝焊脚尺寸最大值和最小值？

15.为何要规定侧面角焊缝的最大长度和最小长度？其值为多少？

16.焊接残存应力对构造性能有何影响？

17.为何摩擦型高强度螺拴连接时因螺栓孔对强度承载力日勺减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.为何轴心受压构件的柱子曲线有多条？

20.提高钢材强度等级与否能明显提高轴心受压构件的整体稳定性？为何？

21.宽厚比限制值确实定原则是什么？

22.宽敞截面腹板局部稳定有哪几种处理措施？

23.双肢轴心受压构件设计时，怎样确定分肢之间的距离？

24.钢梁整体稳定计算时，为何在稳定系数时要用替弋？

25.在钢梁局部稳定中，为何翼缘是限制宽厚比，而腹板一般是设置加劲肋？

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=69（kN/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III级，手

工焊，焊条（E43（型，试验算该对接焊缝与否满足强度规定。已知=185(N/mm2,

125（N/mm2o

9

8g

2.下图（所示为双角钢构成的（T（形截面轴心受拉构件与节点板采用侧焊缝连接。角钢为

（2LI10X10,节点板厚度,钢材为（Q235,E43（型手工焊（）。静力（N=660（kN,焊缝正边

尺寸（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、

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（），焊脚尺寸=10（mnu假设（c=试计算该连接能承受的最大静力

荷载设计值？

4.一连接构造图如下图（所示。两块（A（板用三级对接焊缝（已知=185（N/mm2,

125（N7mm2）与立柱焊接，3（板与（A（板用（8（个直径为（d=22（mm（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。（提醒：由

于只规定计算焊缝连接的承载力设计值，螺栓连接口勺状况不管）

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=10（）mm,

hf=10mm,钢材为Q235,得条为E43型，。

6.某轴心受压柱，设计内力N=2023kN,10x=6m（强轴）,10y=3m（弱轴），钢材Q345

（f=310N/mm2）,采用两块翼缘极2E1250X12和一块腹板D250X10焊成工字形截面，截面

无减弱。试验算其强度和刚度（[X]=150）o

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=190（kN（日勺摩擦型高强度螺栓连接，摩擦系数为（（=0.3£,构

件材料为（Q235。试计算螺栓连接所能承受荷载设计值（3（提醒：由于只规定计算螺栓连接

的承载力设计值，焊缝连接II勺状况不管。扭矩作用下，最不利螺栓口勺受力计算公式为：，

8.已知•工字型钢梁132a（Wx=692cm3Jx/Sx=27.5cm,腹板厚9.5mm）,承受静力荷载，最大

弯矩Mmax=130kN•m,最大剪力Vmax=89kNoQ235钢材（f=215MPa,fv=125MPa）。规定

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=90（mm,计算跨度（l=6（m,梁自重

67.6（kg/mo（已知、）

P=160kN

I40a:r=16,5mm,r=12.5mm

510.5mm,Ix=21720cm

/x/5x=34.1cm

10.如下图所示拉弯构件，受轴心拉力设计值（N=200（kN,跨中作用一集中荷载设计值（F=

30（kN（以上均为静载），构件采用2个角钢L140X90X8长边相连,角钢间净距为（8（mm.

钢材为（Q235,已知截面无减弱，不考虑自重，试验算该构件11勺强度和刚度。

(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=731(cm4,ix=

4.50(cm,Iy=453(cm4,iy=3.55(cm,Z0=4.50(crn,,,f=215(N/mm2)

单位：mm

11.已知桁架中的上弦杆，轴心压力设计值为N=1350kN;两主轴方.向的计算长度分别为IOx

=300cm,10y=600cm;截面为两根角钢2L200X125X16构成短边相连H勺T形截面，隹钢节

点板厚10mm(如下图所示)，钢材为Q235AF(f=215N/mm2)(＞试验算该压杆口勺整体稳定

性。

附：由型钢表查得A=99.48cm2,ix=3.52cm,iy=9.62cm。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夕

，信0123456789

01.0001.0001.0000.9990.9990.9980.9970.9960.9950.994

100.9920.9910.9890.9870.9850.9830.9810.9780.9760.973

200.9700.9670.9630.9600.9570.9530.9500.9460.9430.939

300.9360.9320.9290.9250.9220.9180.9140.9100.9060.903

400.8990.8950.8910.8870.8820.8780.8740.8700.8650.861

500.8560.8520.8470.8420.8380.8330.8280.8230.8180.813

600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757

700.7510.7450.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.694

800.6880.6810.6750.6680.6610.6550.6480.6410.6350.628

900.6210.6140.6080.6010.5940.5880.5810.5750.5680.561

1000.5550.5490.5420.5360.5290.5230.5170.5110.5050.499

1100.4930.4870.4810.4750.4700.4640.4580.4530.4470.442

1200.4370.4320.4260.4210.4160.4110.4060.4020.3970.392

1300.3870.3830.3780.3740.3700.3650.3610.3570.3530.349

1400.3450.3410.3370.3330.3290.3260.3220.3180.3150.311

1500.3080.3040.3010.2980.2950.2910.2880.2850.2820.279

1600.2760.2730.2700.2670.2650.2620.2590.2560.2540.251

1700.2490.2460.2440.2410.2390.2360.2340.2320.2290.227

1800.2250.2230.2200.2180.2160.2140.2120.2100.2080.206

1900.2040.2020.2000.1980.1970.1950.1930.1910.1900.188

2000.1860.1840.1830.1810.1800.1780.1760.1750.1730.172

2100.1700.1690.1670.1660.1650.1630.1620.1600.1590.158

2200.1560.1S50.1540.1530.1510.1500.1490.1480.1460.145

2300.1440.1430.1420.1410.1400.1380.1370.1360.1350.134

2400.1330.1320.1310.1300.1290.1280.1270.1260.1250.124

2500.123

钢构造设计原理题库答案

单项选择题（在每题列出的四个备选项中只有一种是符合题目规定

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）

ID2C3A4B5A6B7C8B9C10D

1IA12AI3BI4D15CI6D17DI8CI9C20A

21C22B23D24B25C26A27D28A29A3OA

31D32B33A34D35C36A37B38B39D40C

41A42D43A44C45C46B47A48B49A50D

判断改错题（题意对的者，打▼即可；题意错误者，先打X,然后将

错误处改对时）

1.

2.X;无应力比（也可以换成钢板厚度）。

3.X;…同步满足时…。

4.X；…塑性低于侧焊缝，

5.X；…残存应力欧J影响，

6.X;-Nvb=O.9nfu（P-1.25Nt）。

7.K；…更有也许发生脆性破坏。

8.X;…不也许会发生疲劳破坏。

9.X;…无明显效果。

10.X；…摩擦型高强度螺栓连接除外。

12.X;…承载能力极限状态。

13.X;除钢梁外…。

14.人

15.X;…越有也许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.Vo

20.Vo

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：由于在较高应力状态下，混凝土的泊松比不小于钢材泊松比，这样钢管对其内的混凝

土形成横向“套箍作用

3.答：（1）有强化阶段作为安全储备；（2）不致产生工程中不容许的过大变形；（3）实测

值较为可靠；（4）可以近似沿用虎克定律。

4.答：由于不一样标距的试件测出的伸长率大小不一样。

5.答：（1）采用性能很好的钢材；（2）减少应力集中程度；（3）采用较薄厚度的钢板构成

构件。

6.答：钢材因加工等原因使其强度提高，塑性减少的现象。

7.答：应力集中会导致三向同号受力，与单向受力相比，三向同好受力更轻易发生脆性断

裂。

8.答：钢材应力到达或超过其屈服强度，破坏前有明显变形给以预兆，破坏不忽然。

9.答：（1）钢材自身的质量；（2）应力集中程度；（3）应力比；（4）应力循环次数；（5）

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H勺应力就越大，主剪

应力就越小，正应力就越有也许起控制作用，因此钢板越厚，越有也许发牛•度怎样影响钢

脆性断裂。

11.答：各级焊缝的抗压强度没有明显差异，可抗拉、抗剪就不一样了。试验表明

・、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B勺拉、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）同步满足：①保证焊缝质量（焊缝为一、二级）；②采用引弧板（保证焊缝H勺

有效截面）。

（2）采用斜焊缝，且焊缝口勺长度方向与受力方向口勺夹隹的J1E切不不小于等于1.5。

14.答：焊脚尺寸过小，施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，且起落弧应力集中互相影响。因此，规

范规定侧焊缝长度不不不小于8hf和40mm。（2）侧面角焊缝的长度过长，焊缝有效截面上

剪应力沿其尺度方向的应力分布严重不均匀，规范规定，侧焊缝尺度不超过60hf,如超过,

超过部分不计算其承载力，

16.答：焊接残存应力对钢构件H勺静力强度无影响；焊接残存应力对钢构造H勺疲劳、刚度、

稳定等其他方面都不利。

17.答：由于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长惯性矩；（2）增长约束以减少计算长度。

19.答：由于考虑了残存应力的影响。

20.答：不能明显提高。简朴从整体稳定计算公式来看，似乎整体稳定与钢材强度设L值f

成正比，但稳定系数小却随钢材强度等级的提高而减少。

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：（I）增长腹板厚度使其满足宽厚比的限制规定；（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H勺距离。

24.答：由于稳定系数是按弹性计算日勺，当时，阐明钢奥在弹塑性阶段整体失稳，因此要用

替代。

25.答：翼缘重要抵御弯矩产生的应力，从提高抗弯来看，乐意增长翼缘厚度使其满足宽厚

比限制规定；对腹板，它重要抵御剪力产生的剪应力，它一般不起控制作用，另首先，腹板

高度对抗弯至为重要，换句话说，腹板窗而薄，以增长板厚来保证其局部稳定不经济，一

般是设置加劲肋。

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=69（kN/m,施

工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座（3.5（ni：处设对接焊缝，焊缝质量HI级，手

工焊，焊条（E43（型，试验算该对接焊缝与否满足强度规定。已知=185（N/mm2,=

125（N/mm2o

支座反力：

剪力：V=414-69x3.5=172.5Z^V

M=414X3.5--X69X3.52=1026.4W.zn

穹矩：2

(2)焊缝截面特性参数计算

惯性矩：

面积矩：

5,=280xl6x508=2.276x106mm3

(3)焊缝强度验算

由于只规定对焊缝强度进行验算，因此，无需计算截面上下边缘的最大弯曲正应力。

焊缝最大弯曲正应力（翼缘与腹板交界处），有

6

M1026.4xlO2

cr.=—y=--------T-x5(X)=172.3N/mnr<f=185N/mm

42.978xlO9

VS_172.5x1Oi3.276x1O,

=23.7N/mnr<f^'=\25N/mtn2

1J~2.978X109X8

r.=r—=23.7x之二。=\6.5N/mm

S3.276

Jr：+37=V172.32+3X16.52=114.7N/mm2<1.1/K=1.1x185=204N/trim2

焊缝强度满足规定。

2.下图（所示为双角钢构成口勺（T（形截面轴心受拉构件与节点板采用侧焊缝连接。角钢为

（2LU0X10,节点板厚度,钢材为（Q235,E43（型手工焊（）。静力（N=660（kN,焊缝正边

尺寸（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、。

【解】（1）计算肢背、肢尖焊缝受力

N\=k、N=0.7x660=462kN

N,=Z,N=0.3x660=198AN

（2）计算肢背、肢尖焊缝长度

.1〜〜、N]..462xlO3「。.

/,4-2h>----!—+2h=---------------------F2x8=274〃〃〃

M，Kfff

22hef；,$2x0.7x8x160

心二；"+2九八券+6G+2x8=127海

取lwi=280mm,lW2=130mm。

焊缝长度满足最大最小长度规定，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（），焊脚尺寸=10（mmo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

A,=2x（）.7/2儿.=2x0.7x10x（220—2x10）=28（X），〃m2

W=2x-x0.7/zX=2x-x0.7x1Ox（220-2xl0）2=933x103mm3

ic66

（3）各内力产生的应力计算

NN

r——

z-77~2800

_A£_100N_N

a/-V^-93.3xl03-933

（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

JPM+力力60

VU.22x933jl2800j

解之，得NW168.7X103N=168.7kN

故计算该连接能承受的最大静力荷载设计值N=168.7kNo

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=185（N/mm2,

125（N/mm2）与立柱焊接，B（板与（A（板用（8（个直径为（d=22（mm（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。(提醒：由

于只规定计算焊缝连接的承教力设计值，螺栓连接的状况不管)

解:⑴对接焊缝所受内力

剪力(V=F,弯矩(M=250F

(2)抗弯强度确定F

/=2x—x10x3803=91.45xl06mm4

12

M250万

^=­y=x19()<185

91.45xl06

185X9145X1O(，

因此=356x1()3N=356kN

250x190

(3)抗剪强度确定F

ion

S=2xl0xl90x—=361xl03mm3

2

361X1Q/<125

lb91.45X106X20

125x91.45x1()6x20

因此=633x1()3N=633kN

361x103

最终得焊缝连接的承载力设计值为r=356kN。

5.验算下图所示角焊缝连接卧J强度。已知：静力荷载作用力设计值F=5()0kN,e=100mm,

hf=IOmm.钢材为Q235,焊条为E43型，。

解：(1)焊缝内力计算

竖向轴心力V=Fsin45°=353.55kN

水平轴心力H=Fcos450=353.55kN

弯矩M=He=353.55X

(2)各内力在焊缝截面最不利处产生应力计算

V353.55x1()3353.55X103-八小

T=——=--------------------------=----------=66.46A/P。

'(A,2x0.7x10x(400-2x10)5320

(J1!=-66.46M也

」4

M35.36x10635.36xlO6”，八门小

。w=——=-----------------------------=-----------=104.95MP。

网2x,x(),7xl()x(400-2x10尸336933

(3)焊缝强度验算

fb：+蜡Y,卜66.46+104.95丫/贝

“得JJ+66.46-=155.43MP^</；

安全。

6.某轴心受压柱,设计内力N=2023kN,10x=6m(强轴),10y=3m(弱轴)，钢材Q345

(f=310N/mm2),采用两块翼缘板2EI250X12和一块腹板口250乂10焊成工字形截面，截

面无减弱。试验算其强度和刚度（[X]=150）o

解：（1）截面儿何特性

X=25x1.2x2+25x0.8=80d

3

Ix=—x(25x27d_24.2X25)=11345C/

/、,=《x(1.2x253x2+25x0.8，)=3126c7/

11345

=11.91677/

80

3126

=6.25cm

80

二600

=50.4

~11.91

300

=48

~^25

（2）强度验算

因截面无减弱，因此

000

o-=—=之x1°=250N/"〃〃2<y=310N/〃加/（强度安全）

A80x100

（3）刚度验算

A=ma*4.,4）=50.4<[2]=150（刚度通过）

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=190（kN（U勺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。（提醒：由于只规定计算螺栓连接

的承载力设计值，焊缝连接的状况不管。扭矩作用下，最不利螺栓U勺受力计算公式为：,

）

解：（1）螺栓所受内力

剪力（V=F,扭矩（T=155F

（2）最不利一种螺栓所受剪力计算

N：=-=O.I25F

n

+嫡=8x352+4x(5()2+13()2)=27400

4=生=*=°。62j

乂心={(壮尸+同+乂)=0.2969F

（3）单个摩擦型高强度螺栓抗剪承载力设计值

N；=0.9%〃尸=0.9x2x0.35x190=119.7kN

根据(Nl,maxW，得(FW403.2(kN。

8.已知一工字型钢梁132a(Wx=692cm31x/Sx=27.5cm,腹板厚9.5mm),承受静力荷载，最大

弯矩Mmax=130kN-m,最大剪力Vmax=89kNoQ235钢材(f=215MPa,fv=125MPa)o规定

进行抗弯和抗剪强度验算，

解：（1）抗弯强度验算

<7=—=⑶"°：=187.86N/嵇〃2«/=215N/nun2(抗弯强度满足)

W692xlO3

（2）抗剪强度验算

VS_V_89X103

=34.07N/"»〃2«f=\25N/tmn2(抗剪强度满足)

^7--9.5x27.5x10Y

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H勺分布长度为（a=90（mm,计算跨度（l=