哈尔滨工业大学考题钢筋结构基本原理与设计模拟试题(答案).doc

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1、模拟试题三：一、填空题（每空 1 分，共计 22 ）1、钢结 构防腐常采用的方法有 ， 。点击查看答案 答：涂防腐漆、混凝土包裹2、衡量 钢材承受动荷时抵抗脆性破坏 的指标是 。 点击查看答案 答：冲击韧性3、材料为 Q235B 的两个钢构件相焊接时，应选择 型焊条。 点击查看答案 答： E434、钢材 在热加工过程中产生裂纹，可 能是由于 材料中的 元素含量过高。 点击查看答案 答：硫 （S）5、在钢 结构施工及验收规 范中 ，焊 缝的质量检验标准分为 级。 点击查看答案 答：三6、某连接采用承压型螺栓，M20，端矩为40mm ,从构造角度分析此连接可能发生破坏。 点击查看答案 答： （板件

2、被 ）冲剪破坏7、摩擦型高强螺栓依靠 传力， 以 为 承载力的极限状态。 点击查看答案 答：板间摩擦阻力、摩擦阻力被克服 点击查看答案 答：二、一9、某单轴对称截面轴心受压构件，若 绕对称主轴失稳，将是 屈曲，若绕对非称主轴失稳， 将是 屈曲。 点击查看答案 答：弯扭、弯曲10 、某梁材料为 Q235 ，当腹 板高 厚比 h0/t w=100 时 ，为保证腹板的 局部 稳定 应设置 加劲助 , 当腹 板 h0/t w=180 时，应设置 加劲助。 点击查看答案 答：横向、纵向11 、在 梁的 设计 过程中，限制梁的挠度 ，属 于 极限状态设 计法 。 点击查看答案 答：正常使用12 、实 腹式

3、 压弯 构件的 整体 失稳 形式可分为在弯矩 作用 平面 内的 失 稳和在弯矩作用平面外 的 失稳 点击查看答案 答：平面内、平面外13 、格 构 式柱 受压 弯 作 用 ，截 面面 积为 480cm 2，钢 材 Q235B ， f=205N/mm2。弯 矩产 生的截面水 平剪力为 100KN ， 计算 缀件时所使 用的柱截面水平剪 力为 kN 。 点击查看答案 答： 115.8答：受力最大的腹杆内力 点击查看答案 15 、 屋 架 下 弦 支 座 节 点 处 应 设 _ 性 系 杆 ， 此 系 杆 按 _ 设计 。 点击查看答案 答：刚、压杆二、单项选择 题（将序 号写 在横线上方） （ 每

4、题 2 分, 共 计 16 分）1、最易 产生脆性破坏的应力状态是 。 单向压 应力 状态 三向拉 应力 状态 二向拉 一向 压的 应力状 态 单向拉 应力 状态 点击查看答案 答：2、产生 焊接残余应力的主要因素之一 是 钢材的 塑性 太低 钢材的 弹性 模量 太高 焊接时 热量 分布 不均匀 点击查看答案 焊缝的 厚度 太小答：3、如图 所示，等边角钢受 轴心 力 N=300KN ，肢 背焊缝 受力 N 1 =KN 195 210 225 点击查看答案 答：4、图示摩擦型高强螺栓群受弯时的旋转中心为a点b点c点d点 点击查看答案 答：5、某轴 压柱绕两主轴属于不同类截面 ，等稳定 条为 。

5、 Xx =入y x= y Ix =I y ix =i y 点击查看答案 答：6、双肢 格构式轴心受压柱，虚轴为 x-x 轴 ，实轴为 y-y 轴 ，应 根据 确 定两单肢间距离。 Xx= Xy Xx= by 强度条件 点击查看答案 7、某梁的截面几何尺寸已定，荷载作用于梁的受拉下翼缘上,欲提高此梁整体稳定承 载力的最有效途径是 。 改变梁 荷载 作用 位置 改变梁 的材 料 减小梁 受压 翼缘 的自由 长度 改变梁 端支 承条 件 点击查看答案 答：8、屋架上弦杆两节间在A、B点平面外有侧向支撑，计算杆AB平面外稳定时，计算长度取 L 1 0.9(L 1 +L 2 ) L 2 0.875(L

6、1+L 2 ) 点击查看答案 答：三、简答题： （共 14 分）1、为什么不同厚度的同一种类钢材强度取值不同？（6 分）答：同一种类不同厚度的钢材，轧制次数不一样；薄钢板轧制次数多、晶粒细、强度高2、截面如图各简支梁，梁高和截面面积均相等，除截面放置和荷载在截面上的作用位置不同之外，其它条件均相同，请指出整体稳定性最好的和最差的梁？并说明理由？ （8分）点击查看答案答：图B所示整体稳定性最好，图C所示整体稳定性最差因图B荷载作用于下翼缘而限制梁的扭转，所以图B整体稳定性好于图 A，同理图D的整体稳定性好于图 C ；因图B加强了受压翼缘，所以图 B整体稳定性好于图 D，同理图A的整体稳定性好于图

7、 C。四、计算题：（共48分）1、右图所示角钢，两边用角焊缝与柱相连，钢材Q345 ，焊条E50系列，手工焊，绕角焊，承受静力荷载设计值F=400kN，试求所采用的焊角厚度hf=?（焊缝强度设计值点击查看答案答:（L分）因采用绕甬焊，故单条焊缝计算长度J = 200讪设所采用的焊脚尺寸为（2分）將力简化到焊缝群的形心为.剪力V = F、弯矩 M = Fx30焊缝群对谢惯性矩"斎%注述逊J分”在M作用下；cr7 = lx叮丁 400xW3x30xWQ 123S933333h7400x10I打作用也才為T倍気=詈"血（上、下两点为危险点標严如竹分解得：ly= 8 88 mm根据

8、构造要求进一歩确定焊脚尺寸h,鈕 3L5离 l.VSQ 仝A mmh< 1.2= 1,2乂 16 = 19.2 mm兰 3 0 2）二（14 1® mm 取 h 才二 6 mm最小焊脚尺寸取为2、验算图示摩擦型高强螺栓连接是否满足要求？已知螺栓 M24 , 8.8 级，抗滑移系数u=0.55，预拉力 P=155KN，受静载，V=270 kN ， N=480 kN （10 分）+ + + + + +答:单个螺栓的承载力设计值为；(4 分八 应= 0.9 kIx0 55x 155 = 76.7 kll应=0.8P = 0.8x155 = 124 kN单个螺栓的受力为:WH = Vp

9、O = 27kN”分U 轴问拉力 Nt = N/10 = 48kN3>27767+ =0.73 <1124该连接满足要求3、轴心受压柱如图所示。钢材Q235B, f=215N/mm2 ,采用焊接组合截面，试验算其整体九60657075808590甲0.3070.7800.7510.7200.6880.6550 621稳定承载力和局部稳定能否满足要求？ （14分）轴心受压构件的稳定系数即-250X10答:”分）（4 分”P 昙事矿沁ZE 6 N伽盘=250 X 10丈2亠400冥6 = 了400 mm2 = 74 cm2 en r r ! n raei ！ rafL = Ax6xW

10、+250x10x2053 x2 = = 24212 cm4 12I 二 2xAx10x2503 = 26042 cm47 12“=佑瓦=J24212/74 = 184 cmir= Iy/A = J26042/74 = 5.93 cm九=10008.1 = 55.2 <150 = 1 < Ay =500 /5 .93 = 84.32 <150（由也二開鬼查表得，（P-0.664I所以整体稔定满足妥求, 'Wtw= 400/6 = 66,7V25 + 0 5= 25 + 0.5X 84 32 = 67.2 （4 分” b）/t= 122/10 = 12.2<10 +

11、 0 1=10 + 0 1 x 84.32= 18.4 局部稳定满足要求4、图示简支梁受集中荷载作用，梁截面采用HM400 X 200 X 8 X 13热轧H型钢制成，钢材 为 Q235B , f=215N/mm2，已知 A = 84.12cm2, lx=23700cm4, Wx = 1190cm 3。梁 的稳定系数）b =0.5547，丫x =1.05 ，梁截面有削弱，试验算梁的整体稳定和抗弯强度是否满足要求？（10 分）241215点击查看答案答:画出曹矩图，如右（1 好）=120 kNm120xl0gC1.557xll90xW3=181.8 N/mm3 <fA整体稳定满足要求求浄截

12、面抵抗矩200（2 分）3血二 120x10®耳硏x« 1 05x981xl03= 11.6.5 N/mmI二抗弯强度满足栗求模拟试题一：一、填空题（每空1分，共计32 ）点击查看答案1 钢结构防火常采用的方法有答：涂防火漆、混凝土包裹2 建筑钢材的主要性能指标有伸长率、屈服强度、抗拉强度、冷弯性能、冲击韧性、Z向收缩率，其中伸长率是衡量钢材 能力的指标； 是衡量钢材抗层状撕裂能力的指标。点击查看答案 答：塑性变形、Z向收缩率3. 高强度低合金钢的焊接性能可以通过值来衡量。点击查看答案 答：碳当量（CE ）4钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈

13、服 点，但两两应力差值不 大时 ，材 料不易进入 状态，此时发生的破 坏为 破坏 。 点击查看答案 答：塑性、脆性5 在温度250 C左右时，钢材的性能与在常温时相比较，强度更、塑性更。 点击查看答案 答：高（好） 、差（坏）6 Q235A 级钢不能用于主要焊接结构，原因在于不能保证 。 点击查看答案 答：含碳量7、采 用 手 工电 弧焊 ，材 料为 Q345 的 钢 构件 相焊 接时 ，应 选择 型焊 条；材 料为 Q235和 Q345 的 构 件相 焊接 时， 应 选择 型焊 条。 点击查看答案 答：E50、E438、板厚 为 t 宽 度为 b 的 板采用 对接 焊 缝连 接，施焊 时未设

14、引弧板，则计算长度 取为 。 点击查看答案 答：b-2t9、两 钢板 厚度分别为 10mm 和 16mm ，采 用 双面 T 型连接 ，手 工焊，其 最 小焊脚尺寸可取 mm 。 点击查看答案 答： 610 、 承压型高强 螺栓依 靠 和 共 同传力， 以 为承载 力的 极限状态答：摩擦阻力、栓杆、栓杆被剪断或板件被挤压破坏11 、 普通螺栓连接受剪 时的 四种 破坏形式为螺栓受 剪破 坏、 破坏 、板件被冲剪破坏、板 件被拉断破坏，其中板 件被 冲剪 破坏是由于 不满足构造要求而引 起的 。 点击查看答案 答：板件被挤压、端距（端距 <2d 0）12 、残 余 应 力 对 构 件 的

15、强 度 承 载 力 影 响 ，降 低 承 载 力 ， 刚 度 。 点击查看答案 答：无、稳定、降低13 、 轴 心 受 压 柱 柱 脚 底 板 的 大 小 是 根 据 混 凝 土 的 确 定 的 ， 底 板 的 厚 度 是 根 据 确 定 的 。 点击查看答案 答：抗压强度、 （底板）抗弯强度（或）14 、计 算构 件的 局部稳定时，工 字形截面轴压构件的腹板可 以看成 简支的矩形板，其翼缘 板的一半（即外伸部分 ）可 以看 成 的 矩形 板。 点击查看答案 答：四边、三边简支一边自由（或三边简支）15 、与 不考 虑屈 曲后强度的梁相比，考 虑屈 曲后强 度的梁，其腹板的抗剪承载 力 ，抗弯

16、承 载力 。 点击查看答案 答：提高、（略有）下降16 、在 梁的 整体 稳定计算中 ,等 于 为 梁弹 性和弹塑性 工作 的分界点。 点击查看答案 _ 控 制 。 点击查看答案 点击查看答案 点击查看答案 不允许； 点击查看答案 答： 0.617 、屋 架上 弦杆 的承载能力由 控制，屋架下弦杆的截面 尺寸 由答：稳定、强度18 、在 厂房 结构 中，无檩屋盖的屋架在 下弦 跨中处 应设 性 系杆。答：柔二、简答题 （每题 5 分 ，共 20 分）1、简述 以屈服强度 fy 作弹性设 计强 度指 标的依据？答：a、以fy作弹性、塑性工作的分界点，屈服后，£=（23）%，易察觉；若&

17、amp;过大，产生的变形过大,b、 从fyfu,塑性工作区很大，有足够的变形保证截面上的应力不超过fu，fyfu作为强度储备。2、简述梁腹板加劲肋的布置原则？答：a、当时，梁腹板的局部稳定得到保证；对无局部压应力（b c= 0）的梁，可不配置加劲肋；对有局部压应力的梁，应按构造配置横向加劲肋；b 、当，应配置横向加劲肋，当（受压翼缘扭转受到约束） ，或（受压翼缘扭转未受到约束） ，或按计算需要时，应在弯曲应力较大区格的受压区配置纵向加劲肋。0.5h oW横肋间距w 2h 0; 无局压的梁，若，横肋间距可取 2.5h 0；c、局部压应力很大的梁，尚宜在受压区配置短横向加劲肋；d 、任何情况下，

18、；e、支座处和受压翼缘较大固定集中荷载处，宜设置支承支承加劲肋。3、试说明如图所示格构式偏心受压缀条柱中缀条的设计内力如何选取？点击查看答案答：水平剪力取实际剪力和的大值，此剪力与斜缀条的水平分力平衡，得到斜缀条所受的力，斜缀条近似按轴心受压构件计算。4、梯形钢屋架腹杆（采用双角钢）的截面形式如何，是如何确定的？点击查看答案答：端竖杆采用不等边角钢长边相连或十字形截面；端斜杆采用不等边角钢长边相连；跨中竖杆采用十字形截面；其它腹杆采用等边角钢相连；是根据等稳定原则入x= ?y，即iy/ ix=loy/ lox确定的。三计算题（共四题，计48分）1、图示连接，受静载，钢材Q235B，焊条E430

19、3，=160N/mm2。验算焊缝能否满足承载要求？ （9分）点击查看答案答:犒力简化到焊缝群的形心为:(2分剪力 V = P = 100kN嗇疾 M = PxO,?4 = 14 kNm'在M作用下；幻二(4分V、在V作用下：Tf =6M _2xO.7xti/ 2x0,7x8x(240-2x8)a= 49JN/mn?2xO.7xh/ZvIQOxW32x0 7x3x(240-2x8)=3?.5 N/mm 5佐、右两侧点为危险点.务n/曙討+3幻二 12g3N/nmF </ = 160焊缝能满足爭载力要求2、图示摩擦型高强螺栓连接，被连接板厚14mm ,单块拼接盖板厚12mm ,钢材Q

20、235B,f=215N/mm2，螺栓 M20 ，10.9 级，预拉力P=155kN ，栓 孔直径22mm ，钢 材表面喷砂后涂无机富锌漆，摩擦面的抗滑移系数口= 0.35 ,计算该连接所能承受的最大轴力？ (9分)nu七卜匸70HU点击查看答案答:单个螺栓的扌亢前承载力设计值为J(4 分”0= 0 9x20.35x155= 97 651<NI焊缝一侧呂个螺栓所能承担的荷载N戸疋二敗汨&二了81.2炷T笫一排螺栓处为危险截面1h如右图N7An </ 即匕(l-0.5ai/WAn 2 (4 分)(1-0.5x3/8)11/(14x220 -3x1422) <215i解得；

21、57051011= 570.5 kNM)0.5CN-N)(240 + 47705 +353 -5x22)x14（22戳面解得：U s 27233211 = 2726 kN（1分）二该连接所能承受的最大轴力为575kN3、计算右图所示格构式缀板柱（同一截面缀板线刚度之和大于柱肢线刚度的6倍）的最大承 载力（仅考虑柱的整体稳定）,已知柱截面 A=45.62 X 2=91.24cm2,截面无削弱,材料Q235-B,f=215N/mm2 ,截面 惯性矩 lx=10260cm4, ly=13620cm4,单肢的 ii2.0cm, 柱计算长度 Lox=L oy=6m(15 分)点击查看答案:计算绕实轴的承

22、载力 沪扛巫=陋丽丙 =122 cm（召分）（入丫 =/cy/iy = 600/12,2 =49*18 < 150查表得：= 0 86L Ny= （PyAf= 0 36x9124x215= 1687 kN计算绕虚轴的承载力答:分） jy = L/A = Jl0260/91.24 = 10.6 cm11, = 4 = 600/10 6 = 5 < 150 = A 分）Zi = /iAi = （730 - 200） ；2O = 26.5廿分）1 = JI* = &&沪 +2 帝=62.5（查表得；矶= 0794 分#K = CPK Af = 0 79-4 x9121 x

23、 215 = 1557kNr Ai = 26.5 < 0.5 爲囲=31.3 且 、u 40,3 25 （2分）彳I所以单肢稳定满足（1分）故最大承载力为1557.5 kN4、某普通工字梁，如图，该梁承受静力荷载设计值P=180kN（ 忽略自重），已知跨度L=6m , 钢材的强度设计值f=215N/mm2， fv=125N/mm2， yx=1.05 ，截面惯性矩l<SUB?vsub>x=397906133mm4，截面 的最大面积矩 S=864400mm3，上翼缘对中和轴的面积矩S!=614400mm3，支座处设有支承加劲肋，试问该梁是否满足强度和局部稳定的要求（不考虑屈曲后强

24、度）？如该梁不满足整体稳定的要求，在不改变荷载和截面的条件下，应采取什答:f荷载作用点所在截面受力最大*（2分最大剪力V = 180 kN.跨中最大180x1.8 = 324 kNm（跨中最大萼矩处，即荷载作用处（2醐）翼缘与腹板连接处正应力= 202 9 x 250/262 = 193.5 U/mm2-抗尊満足要求f荷载作用处最大剪应力*J tU 397906133x8 迁分荷载作用僅置翼缘耳腹板连接处_ 心*&4400 二羽电了 N/mm? <几二 N/mmVS, ISOxlO3 X614400 匸1 =ktw 397905133x8=34.'/ IT/inm 2 &

25、lt;/F = 125 N/nnni(2分)1-*.抗剪満足要求腹板上边绿的局部压应力;VP l.OxlSOxlO化=g (100 十5xl2)x8140.6 N/t曲 "=2HbTyWi翼缘与腹板连接处的折算应力；f Jo?十£巧 十二 Jl汨沪十MO/ 1936F丸.6 + ?曲4.7 （2 分）J=183.4 N/mm2 三1 1x215= 236.5 N/mm2（1分）-强度滿足要求r 腹板 ho/tw= 500/8-62.5 <80（2 分）*翼缘板 b1/t=/12 = 8 <13二局部稳定满足要求（2分）在資压上翼塚设侧冋支轉,可满足整体稳定巽求o

26、或在受压上翼缘上设刚性锦板，且舗板与上翼缘牢固连按）1. 简述钢结构有哪些主要特点。 （8 分）答： （1 ）钢材的强度高，钢结构质量轻；（2）钢材的塑性和韧性好；（3）材质均匀，和力学计算的假定比较符合；（4）钢结构密闭性好；（5）钢结构制作简便，施工周期短；（6）钢材耐腐蚀性差；（7）钢材耐热，但不耐火。2. 什么是钢材的应力集中现象，它对钢材的性能有什么影响。 （ 8 分）答：钢结构的构件中有时存在着孔洞、槽口、凹角、缺陷以及截面突然改变时，构件中的应力分布将 不再保持均匀，而是在缺陷以及截面突然改变处附近，出现应力线曲折、密集、产生高峰应力，这种 现象称为应力集中现象。在应力集中处应力

27、线发生弯曲、 变密，出现高峰应力区并常使构件处于同号的双向或三向应力场 的复杂应力状态，阻碍了钢材塑性变形的发展，促使钢材转入脆性状态，造成脆性破坏。3. 选择钢材标号时，应考虑哪些因素。 （6 分）答：（1）结构的重要性；（2 ）荷载情况 （静载或动载 ）；（3 ）连接方法（焊接或非焊接连接） ；4）工作条件（温度及腐蚀介质）(5 )钢材厚度4. 简述化学元素碳、锰、硫、磷和氮对钢材的性能各有什么影响。(6 分)答：(1 )碳：碳含量提高，贝岭冈材强度提高，但同时钢材的塑性、韧性、疲劳强度、可焊性及抗锈 蚀能力下降；(2)锰：锰可提高钢材强度但不过多降低塑性和冲击韧性；(3 )硫：硫使钢材易

28、发生热脆现象，还能降低钢材的塑性、韧性可焊性和疲劳强度；(4) 磷：磷能降低钢材的塑性、韧性可焊性和疲劳强度，磷使钢材发生冷脆现象，但能提高钢 的强度和抗锈蚀能力；(5) 氮：氮是有害元素，与磷类似，使钢冷脆。5试比较普通螺栓与摩擦型高强度螺栓，在剪力作用下的计算假定和计算公式有何异同处。(8分)答：普通螺栓连接在抗剪时依靠杆身承压和螺栓抗剪来传递剪力，不计预拉力的影响，在计算中只考虑栓杆剪断和孔壁承压破坏这两种破坏形式，以螺杆剪断或孔壁挤压破坏为其承载能力的极限状态。而摩擦型高强度螺栓连接单纯依靠被连接构件间的摩擦阻力传递剪力，以剪力达到最大摩擦力作为承载能力的极限状态。两者在计算公式中的区

29、别如下:普通螺栓:单个抗剪承载力设计值:单个承压承载力设计值:单个螺栓承载力设计值:bd bNvnvfv4N dtfcbNm. min( NNC5)验算时:NvNm,i摩擦型高强度螺栓:单个抗剪承载力设计值：n：R“f p验算时：心 N；6. 格构式柱有什么特点，它与实腹式柱在整体稳定的计算上有何异同。（8分）答：轴心受压格构式柱一般采用对称截面，由肢件和缀材组成。格构式截面容易使压杆实现两主轴方向的等稳定性，同时刚度大，抗扭性能好，用料较省。在格构式柱中当绕实轴发生弯曲失稳时，其整体稳定的计算同实腹式柱，由实轴的长细比y查 y值，计算公式为N/（ yA） f ；当绕虚轴发生弯曲失稳时，用换算

30、长细比ox来代替对虚轴的长细比x，求出相应的x，计算公式同实腹式轴心压杆，即 N/（ xA） f o7. 工字型截面的轴心压杆和压弯构件，其翼缘板局部稳定的确定原则和计算公式有何不同，并说明 理由。（8分）答：工字型截面的轴心压杆其翼缘板的局部稳定是根据局部稳定和整体稳定的等稳定性，即板件的局 部稳定临界应力不小于构件整体稳定的临界应力 （等稳原则）来确定其宽厚比，翼缘的宽厚比计算公235式为： b/t （10 0.1 max）.： fy其中当 max 30 时，取 max 30 ；当 max 100 时，取 max 100。工字型截面的压弯构件其翼缘板的局部稳定是由受压翼缘的临界应力不低于钢

31、材的屈服点（等强原则）确定的，翼缘的宽厚比计算公式为：b/t 9 235/ fy （塑性）;b/t 13 235/fy （部分塑性）；b/t 15 235/ fy （弹性）。由于翼缘的屈曲不会影响构件的整体稳定。（8 分）8. 简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些 答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳定 的。当荷载增大到某一数值后， 梁在弯矩作用平面内弯曲的同时， 将突然发生侧向的弯曲和扭转变形， 并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。梁的临界弯矩Mcr主要和梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形状、荷载

32、类型、荷载作用位置以及梁的跨度等有关。9. 钢结构框架钢柱的计算长度系数与哪些因素有关。 （6 分）答：钢结构框架钢柱的计算长度系数与框架类型、 相交于柱上端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之 和的比值Ki、相交于柱下端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K2、柱与基础的连接方式、横梁远端连接方式、横梁轴力大小以及柱的形式等因素有关。10. 简述三角型钢屋架的主要特点和适用范围。 （8 分）答：三角型钢屋架的主要特点：防水处理简单，支座处构造复杂，弦杆各节间的内力很不均匀，屋架 端部高度小， 该处节间的内力最大， 因弦杆截面常按整根弦杆得最大内力选用， 造成弦杆截面钢材的 增加，故跨度较大时

33、选用不经济。三角型钢屋架的适用范围：屋面坡度要求较陡的结构中。二、计算题11. 计算图示角钢与节点板的连接角焊缝，采用三面围焊，手工焊，钢材 Q390B ，焊条 E55 型，f wf 220N/mm2 ，轴心拉力设计值 N=1000kN ，试确定角焊缝的尺寸。 （ 10.65, 20.35） （10 分）解：f；220N / mm2，hf8mm， he0.7hf0.7 85.6mm正面角焊缝所受的力为：N3heIww3 f f f5.62 160 1.22 220 480.98kN侧面角焊缝所受的力为：NiiNN3/20.651000 480.98/2409.51kNN22NN3/20.351

34、000480.98/2109.51kN又f1N1/(hel w1 )wf f ，所以lw1N1/(hefD409.51103/(5.6220)332.39mmlw2n2/(hef109.51103 /(5.6220)88.89mm所需的lw :l w1332.39/2166.19mm， lw288.89/244.44mm头际长度为l1l w1hf166.19 8174.19mm，取取 h 180mm ;12 Iw2 hf 44.44 852.44mm，取 I? 60mm。12. 某工作平台的轴心受压柱如图所示，已知荷载N =2300KN，钢柱计算长度|x 7.0m , |y 4.0m ,钢材为

35、Q345B，f 315N/mm2,fy 345N/mm2，试确定柱的整体稳定承载力和局部稳定能否满足要求？ （ 16分）解：f 315N/mmfy 345N / mm2 , |x 7.0m , |y 4.0m截面特性：A 2 300 12350 69300 mm236 350122 300 12 1812257.317 106mm412 3003126454 10 mmix Ix/A 257.317 106/9300166.34mmiy . I y / A ,54 106/930076.20mm长细比:lox7 103166.3442.1150loy 4 103 iy 76.2052.5150

36、整体稳定：由长细比查表得稳定系数为:0.851 ,0.786301004050607080900.9130.4310.8630.8040.7340.6560.5750.499整体稳定满足要求;局部稳定：b 1502 312.25(10 0.1 max) . 235/fy 12.59h0 t w35058.33(25 0.5 max). 235/ fy 42.30由以上计算结果知，此柱的整体稳定承载力满足要求， 局部稳定中翼缘的宽厚比满足要求， 但腹板的 高厚比不满足要求。Nmin2300 1030.786 9300314.6N/mm22315N / mm钢结构设计原理试题题号-一一二二二-三四

37、五六总分分数一填空题（每空1分，共计32分）1、 钢结构防火常采用的方法有 ，。2、建筑钢材的主要性能指标有伸长率、屈服强度、抗拉强度、冷弯性能、冲击韧性、Z向收缩率，其中伸长率是衡量钢材 能力的指标；是衡量钢材抗层状撕裂能力的指标。3、 高强度低合金钢的焊接性能可以通过 值来衡量。4、钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入 状态，此时发生的破坏为破坏。5、在温度250 C左右时，钢材的性能与在常温时相比较，强度更 、塑性更。6、 Q235A级钢不能用于主要焊接结构，原因在于不能保证 。7、当采用手工电弧焊，材料为 Q345的

38、钢构件相焊接时，应选择 型焊条；材料为Q235和Q345的构件相焊接时，应选择 型焊条8、两块板厚为t宽度为b的板采用对接焊缝连接，施焊时未设引弧板，则计算长度取为。9、 两钢板厚度分别为10mm和16mm，采用双面T型连接，手工焊，其最小焊脚尺寸可取mm。10、 承压型高强螺栓依靠 和共同传力，以为承载力的极限状态。11、普通螺栓连接受剪时的四种破坏形式为螺栓受剪破坏 、破坏、板件被冲剪破坏、板件被拉断破坏，其中板件被冲剪破坏是由于 不满足构造要求而引起的。12、 残余应力对构件的强度承载力 影响，降低承载力，刚度。13、 轴心受压柱柱脚底板的大小是根据混凝土的 确定的，底板的厚度是根据确定

39、的。14、 计算构件的局部稳定时，工字形截面轴压构件的腹板可以看成 简支的矩形板，其翼缘板的一半（即外伸部分）可以看成 的矩形板。15、与不考虑屈曲后强度的梁相比，考虑屈曲后强度的梁，其腹板的抗剪承载力，抗弯承载力。16、 在梁的整体稳定计算中，b等 为梁弹性和弹塑性工作的分界点。17、 屋架上弦杆的承载能力由 控制，屋架下弦杆的截面尺寸由控制。性系杆。18、在厂房结构中，无檩屋盖的屋架在下弦跨中处应设简答题（每题5分，共20分） 简述以屈服强度fy作弹性设计强度指标的依据?简述梁腹板加劲肋的布置原则?试说明如图所示格构式偏心受压缀条柱中缀条的设计内力如何选取?4、梯形钢屋架腹杆（采用双角钢）

40、的截面形式如何，是如何确定的?计算题（共四题，计48分）2。验算焊缝图示连接，受静载，钢材 Q235B，焊条E4303，f；=160N/mm能否满足承载要求？ （9分）图示摩擦型高强螺栓连接，被连接板厚 14mm ,单块拼接盖板厚1钢材 Q235B , f =215N/mm2，螺栓 M20 , 10.9 级，预拉力 P=155 kN，栓孔直径22mm，钢材表面喷砂后涂无机富锌漆，摩擦面的抗滑移系数 =0.35 ,JI45 /707045,45.701170 ”45L彳 1r 1r nf103、计算右图所示格构式缀板柱（同一截面缀板线刚度之和大于柱肢线刚度的6倍）的最大承载力（仅考虑柱 的整体稳

41、定），已知柱截面A=45.62 X 2=91.24cm 2, 截面无削弱，材料Q235-B,f=215N/mm 2 ,截面惯性矩 Ix=10260cm 4, Iy=13620cm 4,单肢的 h=2.0cm ,柱计 算长度 Lox二Loy二 6m （15 分）入4550556065700.8780.8560.8330.8070.7800.7514、某普通工字梁，如图，该梁承受静力荷载设计值P=180 kN（忽略自重）,已知跨度L=6m，钢材的强度设计值f =215N/mm 2, fv=125N/mm 2,Y=1.05，截面惯性矩lx=397906133mm4，截面的最大面积矩 S=864400

42、mm 3，上翼缘对中和轴的面积矩 S1=614400mm 3，支座处设有支承加劲肋,试问该梁是否满足强度和局部稳定的要求（不考虑屈曲后强度）应采取如该梁不满足整体稳定的要求，在不改变荷载和截面的条件下,什么措施？ （15分）P=180kN P= “I_ I 1000打.100J：1.8m2.4m1.8m钢结构设计原理试题参考答案一、填空题：（每空1分，共32分）1、涂防火漆、混凝土包裹2、塑性变形、Z向收缩率3、碳当量（Ce）4、塑性、脆性5、高（好）、差（坏）6、含碳量7、E50、E438、b-2t9、610、摩擦阻力、栓杆、栓杆被剪断或板件被挤压破坏11、板件被挤压、端距（端距 2d 0）

43、12、无、稳定、降低13、 抗压强度、（底板）抗弯强度（或t , 6Mmaf）14、四边、三边简支一边自由（或三边简支）15、提高、（略有）下降16、0.617、稳定、强度18、柔二、简答题（每题5分，共20分）1、 a、以fy作弹性、塑性工作的分界点，屈服后，&=（ 23）%，易察觉；若&过大，产生的变形过大，不允许；b、从fyfu,塑性工作区很大，有足够的变形保证截面上的应力不超过fu，fyfu作为强度储备。2、 a、当hotw 80. 235f时，梁腹板的局部稳定得到保证；对无局部压应力（cc = 0）的梁，可不配置加劲肋； 对有局部压应力的梁，应按构造配置横向加劲肋；b、当h0 tw 80 235 fy，应配置横肋，当h0 tw 170 235 fy （受压翼