钢结构期末试卷及答案2

钢结构期末试卷

题号--总分

分数

、单项选择题(1-20每题1分,共30分)

1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接,采用手工电弧焊，

采用E43焊条。

(A)不得(B)可以(C)不宜(D)必须

2.工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为，其中的含义为O

(A)构件最大长细比，且不小于30、不大于100(B)构件最小长细比

(C)最大长细比与最小长细比的平均值(D)30或100

3.偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式中，其中，代表。

(A)受压较大纤维的净截面抵抗矩(B)受压较小纤维的7争截面抵抗矩

(0受压较大纤维的毛截面抵抗矩(D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩

4.承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是。

(A)抗拉强度、伸长率(B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能

(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率(D)屈服强度、伸长率、冷弯性能

5.随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是。

(A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降

(B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高

(C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度卜降

(D)视钢号而定

6.在低温T作(-2000的枢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要

的指标是O

(A)低温屈服强度(B)低温抗拉强度(C)低温冲击韧性(D)疲劳强度

7、直角角焊缝的有效厚度儿的取值为。

(A)0.7/?/(B)4mm(01.2/?,.(D)1.5勺

8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时。

(A)要考虑正面角焊缝强度的提高(B)要考虑焊缝刚度影响

(C)与侧面角焊缝的计算式相同(D)取=1.22

9、单个螺栓的承压承载力中，[],其中Et为。

(A)a+c+e(B)b+d(C)max{a+c+e,b+d)(D)min{a+c+e,b+d}

2)一磔

出一yiT

10、承压型高强度螺栓可用于O

(A)直接承受动力荷载(B)承受反复荷载作用的结构的连接

(0冷弯薄壁型钢结构的连接(D)承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接

1L计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据查表

确定。

(A)4(B)心(C)4(D)%

12.实腹式轴压杆绕x,y轴的长细比分别为，，对应的稳定系数分另J为，，

若=，则O

(A)么)么(B)。「么(0耙＜耙(D)需要根据稳定性分类判别

13.确定双肢格构式柱的两个分肢间距的根据是。

(A)格构柱所受的最大剪力4ax(B)绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件

(C)单位剪切角孔(D)单肢等稳定条件

14.在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的焊脚尺寸

是。

(A)4mm,4mm(B)6mm,8mm(C)8mm,8mm(D)6mm,6mm

o

15.轴心受力构件的正常使用极限状态是

(A)构件的变形规定(B)构件的强度规定

(C)构件的刚度规定(D)构件的挠度规定

16.对长细比很大的轴压构件,提高其整体稳定性最有效的措施是

(A)增加支座约束(B)提高钢材强度

(C)加大回转半径(D)减少荷载

17、梁的最小高度是由控制的。

(A)强度(B)建筑要求⑹刚度(D)整体稳定

18、为了提高梁的整体稳定性,是最经济有效的办法。

(A)增大截面(B)增加侧向支撑点，减少

(C)设置横向加劲肋(D)改变荷载作用的位置

19、在梁的整体稳定计算中，=1说明所设计梁。

(A)处于弹性工作阶段(B)不会丧失整体稳定

(C)梁的局部稳定必定满足要求(D)梁不会发生强度破坏

20、算梁的整体稳定性时，当整体稳定性系数大于时，应以(弹塑性

工作阶段整体稳定系数)代替。

(A)0.8(B)0.7(C)0.6(D)0.5

21.工字形截面压弯构件中腹板局部稳定验算公式为O

(C)-^-^170^23^/

㈤♦W(25+0.1%)J235//V；(B)殳W80必拓;v

/卬％

(D)当OWW1.6时，W(16+0.5+25)；

当1.6<W2.0时，W(48+0.5-26.2)；

其中，

°n】ax

22.弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行和缀材的计算。

(A)强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性、单肢稳定性

(B)弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性

(C)弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性

(D)强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性

23.计算格构式压弯构件的缀件时，剪力应取。

(A)构件实际剪力设计值

(B)由公式计算的剪力

(C)构件实际剪力设计值或由公式丫=\也］计算的剪力两者中之较大值

(。)由丫=。%.计算值

24.两端钱接、单轴对称的T形截面压弯构件，弯矩作用在截面对称轴平面并使

翼缘受压。可用进行整体稳定计算。

I.W....II.

III.W...IV..W

(A)I,HI,II(B)II,III,IV(0I,II,IV(D)I,Ill,IV

25.规定缀条柱的单肢长细比o(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

1、二、简答题：(共20分)

写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取

哪些措施？(5分)

简述普通螺栓的五种破坏形式，其中哪几种破坏形式通过构造保证，如何保证，哪

几种破坏形式通过计算保证？（5分）

3.简述影响钢材力学性能的主要因素。（5分）

4.简述钢材选用的原则。（5分）

计算题：（共50分）

1、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接是否安全，已知：荷载设计值N=300kN,螺

栓M20,孔径21.5mm,10.9级，摩擦面的抗滑移系数U=0.5,高强螺栓的设计预拉力

P=155kN。不考虑螺栓群长度对螺栓强度设计值的影响。（10分）

2.一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载，截面尺寸如图，无削弱。当梁某一截面所受

弯矩设计值MMOOkN・m、剪力设计值V=580kN吐试验算梁在该截面处的强度是

否满足要求。已知钢材为Q235-B。（15分）

钢材的强度设计值（N/mn?）

钢材抗拉、抗压鬻面承压

抗剪

厚度或直径和抗毒（常平顶量）

牌号/・20

（mm）f几

._____________

<1621512S

>16〜40205120500

。235钢32$

>40-6020011S

>60-100.190110

—20

3.验算如图所示轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。己知

轴向荷载设计值为N=1500kN,Q235-B级钢，=2I5N/mm2,截面绕x轴为b类截

面、绕y轴为c类截面，截面无任何削弱。（15分）

b类微面轴心受压构件的稳定系数9

T

01・934569

W235

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

c类1包面轴」。、受压构件的卷定系数9

300.9020.8960.89()仇8840.8770.8710.8650.8580.8520.846

400.8390.8330.8260.820().8140.8070.8010.7940.7880.781

500.7750.7680.7620.7550・7480.7420.7350.7290.7220.715

4.如图所示，该连接承受P-100kN的静力集中荷载设计

值作用，钢材为Q235-B,焊条为E43XX型，焊脚尺寸，

角焊缝强度设计值，验算该连接的角焊缝强度是否满

足要求。（10分）

钢结构试题标准答案

一、、单项选择题（每题1分，共30分）

13...14..15.C..16...17...18...19...20...21...22..

23.・.24…25…

二、简答：（共20分）

1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：W（25+0.5,当腹板局部稳定不满足要求时，可

采取三种措施：①加大腹板厚度；②加加劲肋，减小腹板高度；③计算时取有效截面。

2、普通螺栓的五种破坏形式：①螺栓杆被剪坏；②螺栓杆或板件挤压破坏；③

板件端部剪坏；④板件被拉断；⑤螺栓杆受弯破坏。其中③⑤通过构造保证,

③通过限制端距22d0,⑤通过限制板叠厚度W5d,其中d为螺栓直径，d0为

螺栓孔径，①②④通过计算保证。

3、①化学成分的影响：包括碳，硅，镒及一些有害元素硫，磷，氧，氮等,②冶金

缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③浇注和轧制过程的影响：

脱氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材的力学性能。④钢

材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有三种：

时效硬化，应变硬化（冷加工硬化），应变时效。⑤温度的影响：⑥应力集

中的影响。

3、①化学成分的影响：包括碳，硅，锌及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。②冶

金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③浇注和轧制过程的影

响：脱氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材的力学性能。

④钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有

三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化），应变时效。⑤温度的影响：⑥应

力集中的影响。

3.①化学成分的影响：包括碳，硅，锦及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。②冶

金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③浇注和轧制过程的影

响：脱氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材的力学性能。

④钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有

三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化），应变时效。⑤温度的影响：⑥

应力集中的影响。

3、①化学成分的影响：包括碳，硅，镒及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。②

冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③浇注和轧制过程的

影响：脱氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材的力学性能。

④钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有

三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化），应变时效。⑤温度的影响：⑥

应力集中的影响。

4.①结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。②荷载性质，动荷载下选

用好钢材。③连接方法，焊接选用较好钢材。④结构的工作温度和环境，低温，腐

蚀性强的情况下选用质量好钢材。⑤受力性质。如受较大拉力的结构选用好钢材。

三、计算题

1.解：

螺栓群形心O处的内力有：

33

轴心拉力T=-N=-x300=18（WV；（1分）

55

44

剪力V=MN=yx300=240AN；（1分）

弯矩M=7?=180x7.0/2=630枚式机（1分）

在N、M作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为：

•个螺栓所受到的剪力为：（1分）

•个高强螺栓受拉承载力设计值：（1分）

•个高强螺栓

受剪承载力设计

值：

（1分）

所以高强螺栓同时承受拉剪时：此连接安全。（2分）

2.解:

A=2x20x2+5（）xl=13（W（1分）

324

/v=1x50/12+2x2x20x26=64496.7cm（1分）

=20x2x26+1x25x12.5=1352.5cm3（1分）

H=2x20x26=1040。/（1分）

叱、=64496.7/27=2388.8m?（i分）

截面边缘纤维最大正应力：

o=M/八叱、=400x106/（1.05x2388.8xl03）=l59.5N/mm2</=205N/mm2满足

要求；（2分）

腹板中央截面最大剪应力：

VS580X1o3xl352.5xio3,2、,"三西十/

r=--X=------------------：---------=1i2n1i.6N/mm~2<fr=\25N/mm"泗足要求；（2o

IAt»v64496.7xl04x10一

分）

腹板上边缘处：

正应力：（2分）

剪应力：（2分）

折算应力：

M+37；=7155.12+3X93.52=224.2N/mm2<1.1/=1.1x215=236.5N/mm2

所以此处的折算应力也满足要求。（2分）

3.解:

4=25x0.8+2x25x1.4=90C/H2；（1，\）

4=0.8x253/12+2x25x1.4x（12.5+0.7）2=13238.5。/；（）分）

334

/v=25x0.8/12+2xl.4x25/12=3646.9cm；（1分）

ix-yjljA-Jl3238.5/90-12.13。%;Zv-〃v/4-"3646.9/90-6.37cm（2分）

;绕x轴属b类截面，所以查表得（2分）

；绕y轴属c类截面，所以查表得（2分）

所以上_=1500x103=2]02N/M/〈/=215N/M%2整体稳定满足要求。（2

（p、A0.793x9000

分）

截面无削弱，故强度自然满足。（1分）

/%/4=250/8=31.25<25+0.5：.=25+0.5x49