钢结构基本原理试题及答案

一、填空题（每空1分，共10分）1、钢材的冲击韧性越小,钢材抵抗脆性断裂的能力(越弱)。2、承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是(60hf)。3、焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度(相等)。4、钢材牌号Q235－BF,其中235表示(屈服点数值),B表示(质量等级),F表示(沸腾钢)。5、工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据(等稳定原则)导出的。6、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制(挠度),拉、压构件要限制(长细比)。7、压弯构件在弯矩作用平面外的失稳变形形式是(弯扭屈曲)。二、选择题（每题1分，共10分）1、钢结构的主要缺点是（C）。A结构的重量大B造价高C易腐蚀、不耐火D施工困难多2、钢材中硫的含量超过规定标准（D）。A将提高钢材的伸长率B将提高钢材的抗拉强度C将使钢材在低温工作时变脆D将使钢材在高温工作时变脆3、角焊缝的最小焊脚尺寸表示式中tthf,5.1（B）。A较薄板厚度B较厚板厚度C任意板厚4、下面的（B）情况应将其设计强度进行折减。A动力荷载作用的构件B单角钢单面按轴压计算稳定的构件C有应力集中影响的构件D残余应力较大的构件5、验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时，计算公式中的长细比为（C）。A绕强轴的长细比B绕弱轴的长细比C两方向长细比的较大值D两方向长细比的较小值6、格构柱设置横隔的目的是(D)。A保证柱截面几何形状不变B提高柱抗扭刚度C传递必要的剪力D上述三种都是7、7、计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力（A）。A提高B降低C不变D不能确定8、支承加劲肋进行稳定计算时，计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积，该范围是（A）。A15ywft235B13ywft235C13235ywftD15235ywft9、计算梁的抗弯强度MWfxxnxx/()(.)10,与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过(B)。yyyyfDfCfBfA/235)5.025(/235)λ1.010(/23513/23515++10、钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算?(D)。A强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形B弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比C强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形D强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比三、简答题（25分）1、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？如何避免？（6分）（1）螺栓杆被剪断；（2）挤压破坏；（3）板件被拉断；（4）板件端部剪切破坏；（5）栓杆受弯破坏（1）通过计算保证螺栓抗剪（2）通过计算保证螺栓抗挤压（3）通过计算保证板件有足够的拉压强度（属于构件的强度计算）（4）螺栓端距≥——避免钢板被拉豁2、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多少？（6分）螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求最小的栓距为03d，最小的端距为02d3、为保证梁腹板的局部稳定，应按哪些规定配置加劲肋？（6分）①当ywfth23580≤0时，应按构造配置横向加劲肋；②当ywyfthf235170≤235800时，应按计算配置横向加劲肋；③ywfth2351700，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋；④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋4、图示实腹式轴压柱截面，柱长细比5855＝，＝Yx,钢材Q345，试判断该柱腹板的局部稳定有无保证？如无保证应采取何种措施（至少回答出二种方法）？（7分）腹板高厚比为：该柱腹板的局部稳定无保证。采取的措施：①可加大腹板厚度；②可设置纵向加劲肋。02dywfth2355.025057.44345235)585.025(33.5863500wth四、计算题（共55分）1、验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度。2/160mmNfwf，其他条件如图所示。无引弧板。（12分）360200N=200KN8第1题图（设计值）解：kNVkNmM200402.0200==×=（2分）()2262/08.1818236087.02104067.026σmmNLhMwff=××××××=××=()23/91.518236087.02102007.02τmmNLhVwff=×××××=×=（6分）222222/160/24.15791.51)22.1/08.181(τ)22.1/σ(mmNfmmNwfff==+=+（4分）2、验算图示采用10.9级M20摩擦型高强度螺栓连接的承载力。已知，构件接触面喷砂处理，钢材Q235-BF，构件接触面抗滑移系数μ＝0.45，一个螺栓的预拉力设计值P＝155kN。（13分）10010050100505015050N=100kN(设计值）解：V=100KN，（1分）T=100×0.25=25KNm（1分）KNpnNfbv775.6215545.019.0μ9.0=×××==（2分）KNyxTyNiiTx45.4510045061001025ΣΣ2262211=×+×××=+=（2分）KNyxTxNiiTy73.2255000501025ΣΣ62211=××=+=（2分）KNnVNF67.1661001===（2分）KNNKNNNNNbVFTyTX775.6215.60)67.1673.22(45.45)()(22211211==++=++=（3分）该螺栓连接的强度满足。3、已知某轴心受压实腹柱AB，AB长L=5m，中点L/2处有侧向支撑。采用三块钢板焊成的工字型柱截面，翼缘尺寸为300mm×12mm，腹板尺寸为200mm×6mm。钢材为Ｑ235，2/215mmNf=。求最大承载力?N局稳是否合格？（15分）Q235钢b类截面轴心受压构件稳定系数λ30354045505560φ0.9360.9180.8990.8780.8560.8330.807解：截面积：2846.0202.1302cmA=×+××=（1分）惯性距：43356.849812204.29124.2230cmIx=××=（1分）43540012302.12cmIy=××=（1分）回转半径：cmAIixx06.108456.8498===（1分）cmAIiyy02.8845400===（1分）长细比：70.4906.10500λ===xoxxil（1分），17.3102.8250λ===yoyyil（1分）稳定系数：b类截面，由最大长细比70.49x查附表得：857.0)878.0856.0(4550457.49878.0=+=x（2分）整体稳定验算：kNAfN7.15472151084857.02=×××==（2分）局部稳定验算：（4分）腹板的高厚比：85.49235235)7.495.025(235)λ5.025(3.336.0200=×+=+==ywfth（可以）翼缘的宽厚比：97.14235235)7.491.010(235)λ1.010(25.122.17.14=×+=+==yftb（可以）4、试验算图示压弯构件平面外的稳定性，钢材为Q235，kNF100=，kNN900=，1235.065.0βMMtx+=，23544000λ07.12yybf×=，跨中有一侧向支撑，2215mmNf=，216700mmA=，46104.792mmIx×=，4610160mmIy（15分）8m4004701515y10xFNN8m解：3661017.35002104.7922/mmhIWxx×=××==（1分）mmAIixx8.21716700104.7926（1分）5.738.21716000λ0===xxxiL（1分）mmAIiyy9.9716700101606（1分）7.819.978000λ===yoyyiL查表677.0y（2分）918.0235440007.8107.123544000λ07.122=×=×=yyybff（1分）65.035.065.0β12=+=MMtx（2分）KNmFlMx4004161004（2分）22663215≤/9.1681017.3918.01040065.016700677.010900ηβmmNfmmNWMANxbxtxy==××××+××=+（4分）4、试验算图示压弯构件平面外的稳定性，钢材为Q235，kNF100=，kNN900=，1235.065.0βMMtx+=，2354400007.12yybf，跨中有一侧向支撑，2215mmNf=，216700mmA=，46104.792mmIx×=，4610160mmIy（15分）8m4004701515y10xFNN8m解：3661017.35002104.7922/mmhIWxx×=××==mmAIixx8.21716700104.7926=×==5.738.21716000λ0===xxxiLmmAIiyy9.9716700101606=×==7.819.978000yoyyiL查表677.0=y918.0235440007.8107.123544000λ07.122=×=×=yyybff65.035.065.0β12=+=MMtxKNmFlMx4004161004=×==22663215≤/9.1681017.3918.01040065.016700677.010900ηβmmNfmmNWMANxbxtxy==××××+××=+