1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理題庫一、 單項(xiàng)選擇題 (在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無分 1.下列情況中,屬于正常使用極限狀態(tài)的情況是 【 】A 強(qiáng)度破壞 B 喪失穩(wěn)定C 連接破壞 D 動(dòng)荷載作用下過大的振動(dòng)2.鋼材作為設(shè)計(jì)依據(jù)的強(qiáng)度指標(biāo)是 【 】A 比例極限 f p B 彈性極限 f eC 屈服強(qiáng)度 f y D 極限強(qiáng)度 f u3.需要進(jìn)行疲勞計(jì)算條件是:直接承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n 大于或等于【 】A 5×104 B 2×104C 5×105 D 5×1064.焊接部位的應(yīng)力幅計(jì)算公

2、式為 【 】A max min 0.7=- B max min =-C max min 0.7=- D max min =+5.應(yīng)力循環(huán)特征值(應(yīng)力比 =min /max 將影響鋼材的疲勞強(qiáng)度。在其它條件完全相同情況下,下列疲勞強(qiáng)度最低的是 【 】A 對(duì)稱循環(huán) =-1 B應(yīng)力循環(huán)特征值 =+1C 脈沖循環(huán) =0 D以壓為主的應(yīng)力循環(huán)6.與側(cè)焊縫相比,端焊縫的 【 】A 疲勞強(qiáng)度更高 B靜力強(qiáng)度更高C 塑性更好 D韌性更好7.鋼材的屈強(qiáng)比是指 【 】A 比例極限與極限強(qiáng)度的比值 B彈性極限與極限強(qiáng)度的比值C 屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度的比值 D極限強(qiáng)度與比例極限的比值 .8.鋼材因反復(fù)荷載作用而發(fā)生的破

3、壞稱為 【 】A 塑性破壞 B 疲勞破壞C 脆性斷裂 D 反復(fù)破壞 .9.規(guī)范規(guī)定:側(cè)焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度不超過 60 hf ,這是因?yàn)閭?cè)焊縫過長(zhǎng) 【 】A 不經(jīng)濟(jì) B 弧坑處應(yīng)力集中相互影響大C 計(jì)算結(jié)果不可靠 D不便于施工10.下列施焊方位中,操作最困難、焊縫質(zhì)量最不容易保證的施焊方位是 【 】A 平焊 B 立焊C 橫焊 D 仰焊11. 有一由兩不等肢角鋼短肢連接組成的 T 形截面軸心受力構(gòu)件, 與節(jié)點(diǎn)板焊接連接, 則肢背、肢尖內(nèi)力分配系數(shù) 1k 、 2k 為 【】A 25. 0, 75. 021=k k B 30. 0, 70. 021=k kC 35. 0, 65. 021=k k D 35

4、. 0, 75. 021=k k12.軸心受力構(gòu)件用側(cè)焊縫連接,側(cè)焊縫有效截面上的剪應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度方向的分布是【 】A. 兩頭大中間小 B. 兩頭小中間大C. 均勻分布 D. 直線分布 .13.焊接殘余應(yīng)力不影響鋼構(gòu)件的 【 】A 疲勞強(qiáng)度 B 靜力強(qiáng)度C 整體穩(wěn)定 D 剛度14.將下圖(a 改為(b 是為了防止螺栓連接的 【 】A 栓桿被剪壞 B 桿與孔的擠壓破壞C 被連構(gòu)件端部被剪壞 D 桿受彎破壞 15.規(guī)范規(guī)定普通螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值只取螺栓鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的 0.8 倍,是因?yàn)椤?】A 偏安全考慮 B 考慮實(shí)際作用時(shí)可能有偏心的影響C 撬力的不利影響 D 上述 A 、 B 、 C16

5、.受剪栓釘連接中,就栓釘桿本身而言,不存在疲勞問題的連接是 【 】A 普通螺栓 B鉚釘連接B 承壓型高強(qiáng)度螺栓 D 受剪摩擦型高強(qiáng)度螺栓17.高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 e u 0.90.90.91.2P A f =中,三個(gè) 0.9不 是 考慮 【 】A 螺栓材料不均勻性的折減系數(shù) B 超張拉系數(shù)C 附加安全系數(shù) D 考慮擰緊螺栓時(shí)扭矩產(chǎn)生的剪力的不利影響。18.以被連板件間之間的靜力摩擦力作為其極限值的連接是 【 】A 普通螺栓連接 B鉚釘連接C 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接 D承壓型高強(qiáng)度螺栓連接19. 用螺栓連接的軸心受力構(gòu)件, 除了要驗(yàn)算凈截面強(qiáng)度外, 還要進(jìn)行毛截面強(qiáng)度驗(yàn)算的連接螺栓連

6、接是 【 】A 普通粗制螺栓連接 B 普通精制螺栓連接C 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接 D 承壓型高強(qiáng)度螺栓連接20.提高軸心受壓構(gòu)件的鋼號(hào),能顯著提高構(gòu)件的 【 】A 靜力強(qiáng)度 B整體穩(wěn)定C 局部穩(wěn)定 D剛度21.鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范關(guān)于軸心受壓鋼構(gòu)件整體穩(wěn)定的柱子曲線(-關(guān)系曲線有多條的根本原因是考慮了 【 】A 材料非彈性 B 構(gòu)件的初彎曲C 殘余應(yīng)力的影響 D 材料非均勻22.工字形截面軸心受壓鋼構(gòu)件局部穩(wěn)定的驗(yàn)算方法是 【 】A 和整體穩(wěn)定一樣驗(yàn)算應(yīng)力 B 驗(yàn)算寬厚比,且認(rèn)為是“細(xì)長(zhǎng)柱”C 驗(yàn)算寬厚比,且認(rèn)為是“粗短柱” D 驗(yàn)算剛度23.工字形、 H 形截面軸心受壓構(gòu)件翼緣局部穩(wěn)定驗(yàn)算公式 1(10

7、0.1b t + 中, 為 【】A 繞 x 軸的長(zhǎng)細(xì)比 x B繞 y 軸的長(zhǎng)細(xì)比 yC min(, x y = D max(, x y = 24.采用格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件,可以顯著提高 【 】A 構(gòu)件的強(qiáng)度 B 構(gòu)件繞虛軸的剛度C 構(gòu)件繞實(shí)軸的剛度 D 構(gòu)件的局部穩(wěn)定25.寬大截面軸心受壓鋼構(gòu)件腹板局部穩(wěn)定的處理方法:當(dāng)構(gòu)件的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、剛度綽綽有余時(shí),應(yīng)采用 【 】A 增加腹板厚度以滿足寬厚比要求 B 設(shè)置縱向加勁肋C 任憑腹板 局部失穩(wěn) D 設(shè)置縱向加勁肋、橫向加勁肋和短加勁肋26.焊接組合梁翼緣的局部穩(wěn)定保證通常是 【 】A 驗(yàn)算寬厚比(增加翼緣厚度 B 設(shè)置橫向加勁肋C 設(shè)置縱向加勁

8、肋 D 設(shè)置短加勁肋27.焊接組合梁翼緣和腹板(工字形截面的連接焊縫承受的是 【 】A 彎矩作用 B彎矩和剪力共同作用C 拉力作用 D剪力作用28.直接承受動(dòng)力荷載的端焊縫強(qiáng)度提高系數(shù)為 【 】A f =1.0 B f =1.22C f =1.05 D f =1.1529. 吊車鋼梁在設(shè)計(jì)荷載作用下應(yīng)按哪個(gè)應(yīng)力階段設(shè)計(jì)計(jì)算 【 】A 彈性階段 B彈塑性階段C 全塑性階段 D強(qiáng)化階段30. 工字形組合截面吊車鋼梁在進(jìn)行抗彎強(qiáng)度計(jì)算時(shí),截面塑性部分發(fā)展系數(shù)取值為【 】A x =y =1.0 Bx =1.05, y =1.2C x =1.15, y =1.2 Dx =1.05, y =1.1531.

9、 下列截面中,抗扭剛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. (靜力荷載作用下工字形截面梁的截面部分塑性發(fā)展系數(shù)為 【 】A rx =1.0,ry =1.0 B rx =1.05,ry =1.2C rx =1.2,ry =1.05 D rx =1.05,ry =1.0533.格構(gòu)式構(gòu)件應(yīng)該用在當(dāng)用實(shí)腹式時(shí) 【 】A 強(qiáng)度有余但剛度不足的情況 B強(qiáng)度不足但剛度有余的情況C 強(qiáng)度不足剛度也不足的情況 D強(qiáng)度有余剛度也有余的情況34.軸心受壓鋼構(gòu)件 (如工字形截面翼緣和腹板的寬厚比驗(yàn)算時(shí),公式中的長(zhǎng)細(xì)比取截面兩主軸方向較大者是因?yàn)?【 】A 這樣更為安全

10、 B這樣更為經(jīng)濟(jì)C 這樣更容易通過 D 材料力學(xué)公式中總體穩(wěn)定由較大長(zhǎng)細(xì)比方向控制35.在其它條件相同情況下,簡(jiǎn)支鋼梁在下列哪種受力情況下對(duì)應(yīng)的臨界彎矩值最低【 】A 全跨勻布荷載 B 跨中一集中荷載C 純彎曲 D任意荷載36.某軸心受壓鋼構(gòu)件繞 x 軸和繞 y 軸屬于同一條的柱子曲線(即 -關(guān)系曲線或表格 ,則,兩軸等穩(wěn)定的條件是 .【 】A. y x =B.y x l l = C. y x i i =D. y x I I = 37.鋼材藍(lán)脆現(xiàn)象發(fā)生的溫度大約是 【 】A 2000C B 2500CC3000C D 3500C38. 鋼構(gòu)件的受剪連接中栓釘類型不同, 孔洞對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度削弱的程度

11、不同。 孔洞對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度削弱最小的是 【 】A. 普通螺栓連接 B. 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接C. 承壓型高強(qiáng)度螺栓連接 D. 鉚頂連接39.軸心受壓鋼構(gòu)件總體穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí),容許應(yīng)力折減系數(shù) 所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)細(xì)比 是繞【 】A 兩主軸方向長(zhǎng)細(xì)比中的較大者 B 兩主軸方向長(zhǎng)細(xì)比中的較小者C 繞弱軸方向的長(zhǎng)細(xì)比 D兩主軸方向長(zhǎng)細(xì)比中,所對(duì)應(yīng)的 較小者40.型鋼構(gòu)件不需要進(jìn)行 【 】A 強(qiáng)度驗(yàn)算B 總體穩(wěn)定驗(yàn)算 C 局部穩(wěn)定驗(yàn)算 D 剛度驗(yàn)算41.下列哪種情況屬于正常使用極限狀態(tài) 【 】A 梁在動(dòng)載作用下的振動(dòng) B動(dòng)載作用下的疲勞C 板件的寬厚比驗(yàn)算 D鋼梁腹板加勁肋的設(shè)置與計(jì)算42.除了保證鋼梁腹板局部穩(wěn)定外,

12、還要承受作用位置固定的集中荷載的加勁肋是【 】A 豎向(橫向加勁肋 B 水平(縱向加勁肋C 短加勁肋 D 支承加勁肋43.相同鋼號(hào)情況下,鋼板越厚, 【 】A 強(qiáng)度越高、塑性越好 B強(qiáng)度越高、塑性越差C 強(qiáng)度越低、塑性越好 D強(qiáng)度越低、塑性越差44.焊接組合梁在彎矩作用下, 翼緣和腹板(工字形截面的連接焊縫有效截面上承受的是【 】A 拉應(yīng)力 B 壓應(yīng)力C 剪應(yīng)力 D 拉、壓、剪應(yīng)力都有45.受剪栓釘連接中,被連板件 不 容許相對(duì)滑動(dòng)的連接是 【】A 普通螺栓連接 B鉚釘連接C 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接 D承壓型高強(qiáng)度螺栓連接46.角焊縫每個(gè)弧坑考慮的長(zhǎng)度為 【 】A 被焊板件厚度 t B焊縫正邊尺

13、寸(焊腳尺寸fhC2倍被焊板件厚度 2t D2倍焊縫正邊尺寸 2fh47.強(qiáng)度計(jì)算時(shí),不 考慮截面部分塑性發(fā)展的構(gòu)件是 【 】 A 軸心受力構(gòu)件 B 受彎構(gòu)件C 拉彎構(gòu)件 D 壓彎構(gòu)件48.鋼梁當(dāng)確定的 b > 0.6 時(shí),說明梁在 【 】 A 彈性階段失穩(wěn) B 彈塑性階段失穩(wěn)C 全塑性階段失穩(wěn) D 不會(huì)失穩(wěn)49.當(dāng)綴條柱單肢的長(zhǎng)細(xì)比不滿足不需進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算的規(guī)定時(shí),需進(jìn)行單肢的穩(wěn)定性計(jì)算。 這時(shí),單肢穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)按 【 】 A 軸心受拉驗(yàn)算 B軸心受壓驗(yàn)算C 壓彎構(gòu)件驗(yàn)算 D拉彎構(gòu)件驗(yàn)算50.梁截面改變的方法沒 有 【 】 A 改變翼緣寬度 B 改變翼緣厚度C 改變梁的高度 D 改變腹板厚

14、度二、 判斷改錯(cuò)題(題意正確者,打 即可;題意錯(cuò)誤者,先打 ×, 然后將錯(cuò)誤處改正確1.鋼結(jié)構(gòu)的疲勞計(jì)算方法為容許應(yīng)力法。2.影響鋼結(jié)構(gòu)(一般脆性斷裂的主要因素有:鋼材本身的質(zhì)量、應(yīng)力集中程度、低溫和 應(yīng)力比。3.對(duì)焊透的對(duì)接焊縫,當(dāng)滿足下列條件之一者,強(qiáng)度已滿足,無需進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算: 焊縫質(zhì)量得以保證(即一、二級(jí)焊縫 ; 焊縫有效截面不低于焊件有效截面(即采用引弧板 。4.試驗(yàn)表明:端焊縫的強(qiáng)度和塑性高于側(cè)焊縫。5. 軸心受壓鋼構(gòu)件柱子曲線 (-關(guān)系曲線 有多條的原因是因?yàn)榭紤]了回轉(zhuǎn)半徑的不同。6.當(dāng)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的拉力 N t =0.8P時(shí),構(gòu)件間的有效夾緊力為零。所以,同時(shí)受剪

15、和 受拉的摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值為 N v b =0.9nf (P-0.8Nt 。7.應(yīng)力集中將引起三向同號(hào)受力,三向同號(hào)受力的屈服強(qiáng)度比單向受力高。所以,更不容 易發(fā)生脆性破壞。8. (受剪摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接在動(dòng)荷載作用下,螺栓桿可能會(huì)發(fā)生疲勞破壞。9.提高鋼號(hào)對(duì)提高軸心受壓鋼構(gòu)件的穩(wěn)定承載力有顯著效果(與鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度成正比 。 10.任何螺栓連接的構(gòu)件,由于孔洞對(duì)構(gòu)件截面有削弱, 所以,強(qiáng)度驗(yàn)算只需要對(duì)凈截面進(jìn) 行。11.雙肢格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件分肢間距是通過繞虛軸與繞實(shí)軸等穩(wěn)定原則確定。12.寬厚比驗(yàn)算屬于正常使用極限狀態(tài)。13.所有鋼構(gòu)件的剛度驗(yàn)算都是驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比。14.對(duì)接

16、焊縫的強(qiáng)度計(jì)算方法和焊件強(qiáng)度計(jì)算方法是一樣的。15. 栓釘桿直徑越小, 被連板件越厚, 越有可能栓釘桿與孔壁間擠壓控制受剪栓釘單個(gè)栓釘 承載力。16.鋼梁從開始受荷載作用到破壞,要經(jīng)歷彈性階段、彈塑性階段、屈服階段和強(qiáng)化階段。 17.通常情況下,鋼梁翼緣板和腹板的局部穩(wěn)定都是通過設(shè)置加勁肋來保證。 18.鋼梁的最小梁高由建筑高度控制(決定 。 19.焊接殘余應(yīng)力是自相平衡的。20.焊接組合梁翼緣板與腹板的連接焊縫(側(cè)焊縫的長(zhǎng)度不受 60h f 的限制。三、 簡(jiǎn)答題1. 極限狀態(tài)法按預(yù)定功能劃分為哪幾種極限狀態(tài)? 2. 鋼管混凝土中,為什么混凝土的強(qiáng)度能提高?3. 為什么以鋼材的屈服強(qiáng)度作為靜力

17、強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)? 4.為什么伸長(zhǎng)率試驗(yàn)時(shí)要規(guī)定標(biāo)距長(zhǎng)度? 5.防止脆性斷裂的措施有哪些? 6.什么叫鋼材的硬化?7.應(yīng)力集中如何影響鋼材的性能? 8.什么叫鋼材的塑性破壞?9.影響鋼材疲勞破壞的主要因素有哪些?10.鋼板厚度如何影響鋼材脆性斷裂?11.各級(jí)焊縫的實(shí)際強(qiáng)度與母材強(qiáng)度的相對(duì)大小關(guān)系如何?規(guī)范規(guī)定如何取值? 12.焊縫質(zhì)量控制分為哪幾級(jí)?13.對(duì)接焊縫不需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的情況有哪些?14.為什么要規(guī)定角焊縫焊腳尺寸最大值和最小值?15.為什么要規(guī)定側(cè)面角焊縫的最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度?其值為多少? 16.焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能有何影響?17.為什么摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接時(shí)因螺栓孔對(duì)強(qiáng)度承載力的

18、削弱比其他栓釘連接時(shí) 小?18.提高軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性的措施有哪些?19.為什么軸心受壓構(gòu)件的柱子曲線有多條?20.提高鋼材強(qiáng)度等級(jí)是否能明顯提高軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性?為什么? 21.寬厚比限制值的確定原則是什么?22.寬大截面腹板局部穩(wěn)定有哪幾種處理方法?23.雙肢軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),如何確定分肢之間的距離?24.鋼梁整體穩(wěn)定計(jì)算時(shí),為什么在穩(wěn)定系數(shù) b 0.6>時(shí)要用 b'代替 b ? 25.在鋼梁局部穩(wěn)定中,為什么翼緣是限制寬厚比,而腹板通常是設(shè)置加勁肋?六、計(jì)算題1.某簡(jiǎn)支梁,鋼材為 Q235,跨度為 l =12 m ,承受均布靜力荷載設(shè)計(jì)值 q =69 kN/m

19、,施工時(shí)因腹板長(zhǎng)度不夠, 需要在跨度方向離左支座 3.5 m 處設(shè)對(duì)接焊縫, 焊縫質(zhì)量級(jí), 手工焊, 焊條 E43 型, 試驗(yàn)算該對(duì)接焊縫是否滿足強(qiáng)度要求。 已知 w t f =185 N/mm2, w v f =125 N/mm2。 2.下圖 所示為雙角鋼組成的 T 形截面軸心受拉構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)板采用側(cè)焊縫連接。角鋼為 2L110×10,節(jié)點(diǎn)板厚度 10 mmt =,鋼材為 Q235, E43 型手工焊(w f 160 MPaf = 。靜力 N =660 kN ,焊縫正邊尺寸 f 8 mmh =(在最大最小焊縫正邊尺寸之間 。試計(jì)算所需肢背、肢 尖焊縫長(zhǎng)度 w1l 、 w 2l 。 3

20、. 下圖所示一牛腿鋼板兩邊用角焊縫與鋼柱連接, 其尺寸如圖所示。 鋼材為 Q235, 手工焊, E43 焊條(w f 160 MPaf = ,焊腳尺寸 f h =10 mm 。假設(shè) e =100 mm ,試計(jì)算該連接能承受 的最大靜力荷載設(shè)計(jì)值? 4.一連接構(gòu)造圖如下圖 所示。兩塊 A 板用三級(jí)對(duì)接焊縫(已知 w t f =185 N/mm2, w v f =125 N/mm2與立柱焊接, B 板與 A 板用 8 個(gè)直徑為 d =22 mm 預(yù)拉力 P =190 kN 的摩擦型 高強(qiáng)度螺栓連接。構(gòu)件材料為 Q235。試計(jì)算焊縫連接所能承受荷載設(shè)計(jì)值 F 。 (提示:由于 只要求計(jì)算焊縫連接的承

21、載力設(shè)計(jì)值,螺栓連接的情況不管 5.驗(yàn)算下圖所示角焊縫連接的強(qiáng)度。已知:靜力荷載作用力設(shè)計(jì)值 F =500kN , e=100mm, h f =10mm,鋼材為 Q235,焊條為 E43型, 2/160mm N f w f =。 6. 某軸心受壓柱, 設(shè)計(jì)內(nèi)力 N=2000kN,l0x =6m(強(qiáng)軸 , l 0y =3m(弱軸 , 鋼材 Q345(f=310N/mm2, 采用兩塊翼緣板 2 250×12和一塊腹板 250×10焊成工字形截面,截面無削弱。試驗(yàn)算 其強(qiáng)度和剛度(=150 。 7.一連接構(gòu)造圖如下圖所示。兩塊 A 板用三級(jí)對(duì)接焊縫與立柱焊接, B 板與 A 板用

22、 8 個(gè)直 徑為 d =22 mm 預(yù)拉力 P =190 kN 的摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接,摩擦系數(shù)為 =0.35,構(gòu)件材 料為 Q235。試計(jì)算螺栓連接所能承受荷載設(shè)計(jì)值 F 。 (提示:由于只要求計(jì)算螺栓連接的承 載力設(shè)計(jì)值,焊縫連接的情況不管。扭矩作用下,最不利螺栓的受力計(jì)算公式為:1122(T x i i Ty N x y =+, 1122( T y i iTx N x y =+ 8.已知一工字型鋼梁 I32a(Wx =692cm3,I x /Sx =27.5cm,腹板厚 9.5mm ,承受靜力荷載,最大彎矩 M max =130kN·m,最大剪力 V max =89kN。 Q2

23、35鋼材(f=215MPa,fv =125MPa。要求進(jìn)行抗彎 和抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。9.已知某樓蓋次梁 I40a (Q235B ,跨中承受集中靜力荷載設(shè)計(jì)值 P =160 kN ,試進(jìn)行各項(xiàng) 強(qiáng)度驗(yàn)算。集中荷載在跨度方向的分布長(zhǎng)度為 a =90 mm ,計(jì)算跨度 l =6 m ,梁自重 67.6 kg/m。 (已知 2215 N/mm f =、 2v 125 N/mm f = 10.如下圖所示拉彎構(gòu)件,受軸心拉力設(shè)計(jì)值 N =200 kN ,跨中作用一集中荷載設(shè)計(jì)值 F =30 kN (以上均為靜載 , 構(gòu)件采用 2個(gè)角鋼 L140×90×8長(zhǎng)邊相連, 角鋼間凈距為 8 mm

24、。 鋼材為 Q235,已知截面無削弱,不考慮自重,試驗(yàn)算該構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度。(查雙角鋼 T 形截面特性表及截面塑性發(fā)展系數(shù)表可知:A =36.08 m 2, I x =731 cm 4, i x =4.50 cm , I y =453 cm 4, i y =3.55 cm , Z 0=4.50 cm , 11.05x =, 11.2y =, f =215 N/mm2 單位:mm11. 已知桁架中的上弦桿, 軸心壓力設(shè)計(jì)值為 N =1 350 kN; 兩主軸方向的計(jì)算長(zhǎng)度分 別為 l 0x =300 cm, l 0y =600 cm;截面為兩根角鋼 2L200×125×16

25、組成短邊相連的 T 形 截面,角鋼節(jié)點(diǎn)板厚 10 mm(如下圖 所示 ,鋼材為 Q235AF (f=215N/mm2 。試驗(yàn)算該 壓桿的整體穩(wěn)定性。2 200×125×16附:由型鋼表查得 A =99.48 cm2, i x =3.52 cm, i y =9.62 cm。兩軸同屬 b 類柱子曲線:b 類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理題庫答案四、 單項(xiàng)選擇題 (在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合 題目要求的,請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未 選均無分 1D 2C 3A 4B 5A 6B 7C 8B 9C 10D11A 12A 13B 14D 15

26、C 16D 17D 18C 19C 20A21C 22B 23D 24B 25C 26A 27D 28A 29A 30A31D 32B 33A 34D 35C 36A 37B 38B 39D 40C41A 42D 43A 44C 45C 46B 47A 48B 49A 50D五、 判斷改錯(cuò)題(題意正確者,打 即可;題意錯(cuò)誤者,先打 ×, 然后將錯(cuò)誤處改正確1.。2.× 無應(yīng)力比(也可以換成鋼板厚度 。3.× 同時(shí)滿足時(shí) 。4.× 塑性低于側(cè)焊縫。5.× 殘余應(yīng)力的影響。6.× N v b =0.9nf (P-1.25Nt 。 7.&#

27、215; 更有可能發(fā)生脆性破壞。8.× 不可能會(huì)發(fā)生疲勞破壞。9.× 無顯著效果。10.× 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接除外。11.。12.× 承載能力極限狀態(tài)。13.× 除鋼梁外。14.。15.× 越有可能發(fā)生螺栓桿受剪皮壞。16.× 彈性階段、彈塑性階段、全塑性階段。17.× 鋼梁翼緣板通過限制寬厚比。18.× 由剛度條件。19.。20.。三、簡(jiǎn)答題1. 答:極限狀態(tài)法按預(yù)定功能劃分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。2. 答:因?yàn)樵谳^高應(yīng)力狀態(tài)下,混凝土的泊松比大于鋼材泊松比,這樣鋼管對(duì)其內(nèi)的混凝 土形成

28、橫向“套箍作用” 。3. 答:(1有強(qiáng)化階段作為安全儲(chǔ)備; (2不致產(chǎn)生工程中不允許的過大變形; (3實(shí)測(cè) 值較為可靠; (4可以近似沿用虎克定律。4.答:因?yàn)椴煌瑯?biāo)距的試件測(cè)出的伸長(zhǎng)率大小不同。5.答:(1采用性能較好的鋼材; (2減少應(yīng)力集中程度; (3采用較薄厚度的鋼板組成 構(gòu)件。6.答:鋼材因加工等原因使其強(qiáng)度提高,塑性降低的現(xiàn)象。7.答:應(yīng)力集中會(huì)導(dǎo)致三向同號(hào)受力,與單向受力相比,三向同好受力更容易發(fā)生脆性斷 裂。8.答:鋼材應(yīng)力達(dá)到或超過其屈服強(qiáng)度,破壞前有明顯變形給以預(yù)兆,破壞不突然。9.答:(1鋼材本身的質(zhì)量; (2應(yīng)力集中程度; (3應(yīng)力比; (4應(yīng)力循環(huán)次數(shù); (5 應(yīng)力幅

29、。10.答:鋼板厚度越大,因應(yīng)力集中引起(三向同號(hào)受力中板厚方向的應(yīng)力就越大,主剪 應(yīng)力就越小, 正應(yīng)力就越有可能起控制作用, 所以鋼板越厚, 越有可能發(fā)生度如何影響鋼脆 性斷裂。11.答:各級(jí)焊縫的抗壓強(qiáng)度沒有明顯差異,可抗拉、抗剪就不同了。試驗(yàn)表明一、二級(jí)焊 縫的實(shí)際強(qiáng)度高于母材強(qiáng)度,規(guī)范取母材強(qiáng)度;三級(jí)焊縫的拉、剪強(qiáng)度低于母材強(qiáng)度, 規(guī)范 專門規(guī)定了其取值。12.答:一、二及三級(jí)焊縫質(zhì)量控制。13.答:(1同時(shí)滿足:保證焊縫質(zhì)量(焊縫為一、二級(jí) ;采用引弧板(保證焊縫的 有效截面 。(2采用斜焊縫,且焊縫的長(zhǎng)度方向與受力方向的夾角的正切小于等于 1.5。 14.答:焊腳尺寸過小,施焊時(shí)冷

30、卻速度過快而產(chǎn)生淬硬組織;焊腳尺寸過,會(huì)使母材形成 “過燒”現(xiàn)象。15.答:(1側(cè)焊縫長(zhǎng)度過小,焊件局部加熱嚴(yán)重,且起落弧應(yīng)力集中相互影響。所以,規(guī) 范規(guī)定側(cè)焊縫長(zhǎng)度不小于 8h f 和 40mm 。 (2 側(cè)面角焊縫的長(zhǎng)度過長(zhǎng), 焊縫有效截面上剪應(yīng)力沿其長(zhǎng)度方向的應(yīng)力分布嚴(yán)重不均勻, 規(guī)范規(guī)定, 側(cè)焊縫長(zhǎng)度不超過 60h f , 如超過, 超過部 分不計(jì)算其承載力。16.答:焊接殘余應(yīng)力對(duì)鋼構(gòu)件的靜力強(qiáng)度無影響;焊接殘余應(yīng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的疲勞、剛度、 穩(wěn)定等其他方面都不利。17.答:因?yàn)樗讏A心截面已通過摩擦力將部分力傳遞走了。 18.答:(1采用寬展的截面以增加慣性矩; (2增加約束以減少計(jì)算

31、長(zhǎng)度。19.答:因?yàn)榭紤]了殘余應(yīng)力的影響。20.答:不能明顯提高。簡(jiǎn)單從整體穩(wěn)定計(jì)算公式來看,似乎整體穩(wěn)定與鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f 成正比,但穩(wěn)定系數(shù) 卻隨鋼材強(qiáng)度等級(jí)的提高而降低。21. 答:(1 等穩(wěn)定原則 (對(duì) “細(xì)長(zhǎng)柱” , 局部穩(wěn)定臨界應(yīng)力不低于整體穩(wěn)定臨界應(yīng)力 ; (2 局部穩(wěn)定臨界應(yīng)力足夠大 (對(duì) “粗短柱” , 局部穩(wěn)定臨界應(yīng)力不低于 0.95倍鋼材屈服強(qiáng)度。 22.答:(1增加腹板厚度使其滿足寬厚比的限制要求; (2設(shè)置縱向加勁肋; (3任其局 部失穩(wěn)。23.答:根據(jù)繞虛軸與繞實(shí)軸等穩(wěn)定原則確定分肢之間的距離。24.答:因?yàn)榉€(wěn)定系數(shù)是按彈性計(jì)算的,當(dāng) b 0.6>時(shí),說明鋼

32、梁在彈塑性階段整體失穩(wěn),所以要用 b'代替 b 。 25.答:翼緣主要抵抗彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力, 從提高抗彎來看,愿意增加翼緣厚度使其滿足寬厚比限制要求;對(duì)腹板,它主要抵抗剪力產(chǎn)生的剪應(yīng)力,它一般不起控制作用,另一方面,腹 板高度對(duì)抗彎至為重要, 換句話說, 腹板高而薄, 以增加板厚來保證其局部穩(wěn)定不經(jīng)濟(jì),通 常是設(shè)置加勁肋。六、計(jì)算題1.某簡(jiǎn)支梁,鋼材為 Q235,跨度為 l =12 m ,承受均布靜力荷載設(shè)計(jì)值 q =69 kN/m,施工 時(shí)因腹板長(zhǎng)度不夠, 需要在跨度方向離左支座 3.5 m 處設(shè)對(duì)接焊縫, 焊縫質(zhì)量級(jí), 手工焊, 焊條 E43 型, 試驗(yàn)算該對(duì)接焊縫是否滿足強(qiáng)度要求。

33、 已知 w t f =185 N/mm2, w v f =125 N/mm2。 解:(1焊縫截面內(nèi)力計(jì)算支座反力:11691241422R ql kN =剪力:414693.5172.5V kN =-=彎矩:214143.5693.51026.4. 2M kN m=-=(2焊縫截面特性參數(shù)計(jì)算慣性矩:32941810002280165082.9781012x I mm =+=面積矩:66632801650885002502.276101.0103.27610S mm =+=+=631280165082.27610S mm =(3焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算由于只要求對(duì)焊縫強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算,所以,無需計(jì)算截面上下邊

34、緣的最大彎曲正應(yīng)力。 焊縫最大彎曲正應(yīng)力(翼緣與腹板交界處,有622191026.410500172.3/185/2.97810w tx M y N mm f N mm I = 36229172.5103.2761023.7/125/2.978108w v w VS N mm f N mm I t =2112.27623.716.5/3.276S N mm S =22174.7/1.11.1185204/w t N mm f N mm =焊縫強(qiáng)度滿足要求。2.下圖 所示為雙角鋼組成的 T 形截面軸心受拉構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)板采用側(cè)焊縫連接。角鋼為2L110×10,節(jié)點(diǎn)板厚度 10 mmt =,

35、鋼材為 Q235, E43 型手工焊(w f 160 MPaf = 。靜力 N =660 kN ,焊縫正邊尺寸 f 8 mmh =(在最大最小焊縫正邊尺寸之間 。試計(jì)算所需肢背、肢 尖焊縫長(zhǎng)度 w1l 、 w 2l 。 圖 3.30 例題 3.3附圖 【解】 (1計(jì)算肢背、肢尖焊縫受力110.7660462N k N kN = 220.3660198N k N kN =(2計(jì)算肢背、肢尖焊縫長(zhǎng)度31114621022282742220.78160w w f f w e f N l l h h mmh f =+=+=32211981022281272220.78160w w f f w e f

36、N l l h h mm h f =+=+=取 l w1=280mm,lw2=130mm。焊縫長(zhǎng)度滿足最大最小長(zhǎng)度要求,驗(yàn)算從略。3. 下圖所示一牛腿鋼板兩邊用角焊縫與鋼柱連接, 其尺寸如圖所示。 鋼材為 Q235, 手工焊, E43 焊條(w f 160 MPaf = ,焊腳尺寸 f h =10 mm 。假設(shè) e =100 mm ,試計(jì)算該連接能承受 的最大靜力荷載設(shè)計(jì)值? 解:(1內(nèi)力計(jì)算焊縫所受內(nèi)力有 N 、 M=Ne=100N (2焊縫有效截面參數(shù)計(jì)算220.720.710(220210 2800w f w A h l mm =-=22331120.720.710(220210 93.

37、31066w f w W h l mm =-=(3各內(nèi)力產(chǎn)生的應(yīng)力計(jì)算2800f f N N A =310093.310933f w M N N W =(4計(jì)算該連接能承受的最大靜力荷載設(shè)計(jì)值 N 由角焊縫基本計(jì)算公式,有 160解之,得 N 168.7×103N=168.7kN故計(jì)算該連接能承受的最大靜力荷載設(shè)計(jì)值 N=168.7kN。4.一連接構(gòu)造圖如下圖 所示。兩塊 A 板用三級(jí)對(duì)接焊縫(已知 w t f =185 N/mm2, w v f =125 N/mm2與立柱焊接, B 板與 A 板用 8 個(gè)直徑為 d =22 mm 預(yù)拉力 P =190 kN 的摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接。

38、構(gòu)件材料為 Q235。試計(jì)算焊縫連接所能承受荷載設(shè)計(jì)值 F 。 (提示:由于 只要求計(jì)算焊縫連接的承載力設(shè)計(jì)值,螺栓連接的情況不管 解:(1對(duì)接焊縫所受內(nèi)力 剪力 V =F ,彎矩 M =250F (2抗彎強(qiáng)度確定 F364121038091.4510 mm12I = 625019018591.4510M F y I = 所以 6318591.451035610 N356 kN250190F =(3 抗剪強(qiáng)度確定 F3319021019036110 mm2S = 363611012591.451020VS F Ib =所以 63312591.45102063310 N633 kN36110F

39、= 最后得焊縫連接的承載力設(shè)計(jì)值為 F =356 kN 。5.驗(yàn)算下圖所示角焊縫連接的強(qiáng)度。已知:靜力荷載作用力設(shè)計(jì)值 F =500kN , e=100mm, h f =10mm,鋼材為 Q235,焊條為 E43型, 2/160mm N f wf =。 解:(1焊縫內(nèi)力計(jì)算豎向軸心力 V=Fsin450=353.55kN水平軸心力 H=Fcos450=353.55kN彎矩 M=He=353.55×0.1=35.36kN.m(2各內(nèi)力在焊縫截面最不利處產(chǎn)生應(yīng)力計(jì)算MPa A V w f 46. 6653201055. 353 102400(107. 021055. 35333=-= M

40、Pa A H wHf 46. 66= MPa W M w Mf 95. 1043369331036. 35 102400(107. 0621036. 35626=-= (3焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算 w f f f M f Hf f MPa =+ +=+ +43. 15546. 6622. 195. 10446. 662222 安全。6. 某軸心受壓柱, 設(shè)計(jì)內(nèi)力 N=2000kN,l0x =6m(強(qiáng)軸 , l 0y =3m(弱軸 , 鋼材 Q345(f=310N/mm2 ,采用兩塊翼緣板 2 250×12和一塊腹板 250×10焊成工字形截面,截面無削弱。試驗(yàn)算 其強(qiáng)度和剛度(=150

41、 。解:(1截面幾何特性2808. 02522. 125cm A =+=43311345 252. 244. 2725(121cm I x =-= 4333126 8. 0252252. 1(121cm I y =+= cm i x 91. 118011345=cm i y 25. 6803126= 4. 5091. 11600=x 4825. 6300=y (2強(qiáng)度驗(yàn)算因截面無削弱,所以223/310/25010080102000mm N f mm N A N =(強(qiáng)度安全 (3剛度驗(yàn)算1504. 50 , max(=y x (剛度通過7.一連接構(gòu)造圖如下圖所示。兩塊 A 板用三級(jí)對(duì)接焊縫與

42、立柱焊接, B 板與 A 板用 8 個(gè)直 徑為 d =22 mm 預(yù)拉力 P =190 kN 的摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接,摩擦系數(shù)為 =0.35,構(gòu)件材 料為 Q235。試計(jì)算螺栓連接所能承受荷載設(shè)計(jì)值 F 。 (提示:由于只要求計(jì)算螺栓連接的承 載力設(shè)計(jì)值,焊縫連接的情況不管。扭矩作用下,最不利螺栓的受力計(jì)算公式為:1122( T x i i Ty N x y =+, 1122( T y i iTx N x y =+ 解:(1 螺栓所受內(nèi)力剪力 V =F ,扭矩 T =155F(2最不利一個(gè)螺栓所受剪力計(jì)算10.125V V N F n= 22222( 8354(50130 87 400i i

43、x y +=+=11221301550.230 587 400( T x i iTy F N F x y =+ 1122351550.062 187 400( T y i i Tx F N F x y =+1,max 0.296 9N F = (3 單個(gè)摩擦型高強(qiáng)度螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值b f 0.90.920.35190119.7 kNV N n P =根據(jù) N 1, max b v N ,得 F 403.2 kN 。8.已知一工字型鋼梁 I32a(Wx =692cm3,I x /Sx =27.5cm,腹板厚 9.5mm ,承受靜力荷載,最大 彎矩 M max =130kN·m,最大剪力 V max =89kN。 Q235鋼材(f=215MPa,fv =125MPa。要求進(jìn)行抗彎 和抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。解:(1抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 2236/215/86. 1871069210130mm N f mm N W M =(抗彎強(qiáng)度滿足 (2抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算223/125/07. 34105. 275. 91089 /(mm N f mm N S I b V bI VS v =(抗剪強(qiáng)度滿足