工大钢结构例题.

1第一、二章概述、建筑钢材及性能2一、填空题1、承重结构的设计应满足两类极限状态的要求，分别是（）极限状态和（）极限状态。2、钢结构防火常采用的方法有（）、（）。3、伸长率和冷弯性能均为衡量钢材塑性变形能力的指标，满足（）指标的钢材性能更好。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，但两两应力差不大，材料不易进入（）状态，此时若发生破坏为（）破坏。5、Q235B和Q235D的区别在于钢材（）保证钢材的负温冲击韧性，故力学性能更好。36、两块Q235B钢板，板厚分别为20mm和14mm，厚度为（）mm的钢板抗弯强度设计值高,原因在于（）。7、钢材Q235A不能用于主要焊接承重结构，原因于（）。8、影响疲劳强度的主要因素有构造状况、荷载的循环次数、（），与（）无明显关系。9、应力集中越严重，钢材就变得越脆，这是因为应力集中处产生（），使塑性变形受到限制。10、热处理低合金钢无屈服点和屈服台阶，以卸载后残余应变为（）时所对应的应力为屈服点。411、高强度低合金钢的焊接性能可以通过()来衡量。12、在温度250℃左右时，钢材的性能与在常温时相比较，强度更()、塑性更()。13、当温度降低到某一特定区段时，钢材的()将急剧下降，表现出明显的脆性。14、通过钢材单向拉伸试验得知反映钢材变形能力的指标为()，反映钢材强度的指标为（）、（）。15、平面应力状态，钢材内部主应力σ1＞σ2＞fy，折算应力σe=fy/2，此时材料将发生()破坏。516、普通碳素钢，当含碳量超过（）时，焊接性能变坏，不能用于焊接结构。17、某钢杆件破坏时的破坏截面与轴线垂直、且截面上部分光滑、部分粗糙，可判断该杆件为（）破坏。18、钢结构构件有两种破坏形式，分别为（）破坏和（）破坏。6二、单项选择题1、现行钢结构设计规范关于结构计算（除疲劳计算）采用的设计方法为（）。A．全概率极限状态设计法B．半概率极限状态设计法C．近似概率极限状态设计法D．容许应力设计法2、下列钢材（）不适合用于主要焊接承重结构。A．Q235AB．Q345BC．Q345CD．Q235D3、Q235钢不同质量等级(A、B、C、D)的钢材，力学指标不同的为（）。A．冲击韧性AKB．抗拉强度fuC．伸长率δD．屈服点fy74、冷弯性能是反映材料（）的性能指标。A．抗层状撕裂能力B．弹性变形能力C．抵抗冲击荷载能力D．塑性变形能力5、最易产生脆性破坏的应力状态是（）。A．单向压应力状态B．三向拉应力状态C．二向拉一向压的应力状态D．单向拉应力状态6、以下四种厚度的钢板中，其中（）厚的钢板设计强度最高。A．12mmB．30mmC．24mmD．40mm7、钢材的Z向收缩率是反映材料（）的性能指标。A．抗层状撕裂能力B．弹性变形能力C．抵抗冲击荷载能力D．塑性变形能力88、应力集中越严重，钢材也就变得越脆，这是因为（）。A．应力集中降低了材料的屈服点B．应力集中处的应力比平均应力低C．应力集中产生同号拉应力场D．应力集中降低了钢材的抗拉强度9、钢材牌号Q235、Q345、Q390是根据材料的（）命名的。A．屈服强度B．标准强度C．设计强度D．含碳量9第三章钢结构的连接10填空题一１、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的构件焊接时，应选择（）型焊条。２、焊缝的施焊方位有四种，分别为平焊、立焊（）、（），其中（）操作最难且质量最难于保证。３、在钢结构施工及验收规范中，焊缝的质量检验标准分为（）级。４、4.6级C级螺栓中的4表示螺栓成品的抗拉强度不小于（），而.6表示螺栓材料的（）。５、承压型高强螺栓连接不能用于（）荷载的连接中。11６、受静力荷载作用的侧焊缝连接，焊脚尺寸为hf，其最小计算长度为（）和40mm，当焊缝实际长度为100hf时，其最大计算长度为（）。７、直角角焊缝的有效高度he=（）。8、二级焊缝质量检验标准要求对焊缝进行（）检验和（）检验。12单项选择题一１、如图受静载的T形连接，采用双面角焊缝，手工焊，按构造确定的焊脚尺寸应为（）。A．4mmB．6mmC．8mmD．10mm２、如图，两板用直角角焊缝连接，手工焊，合适的焊角尺寸hf=（）mm。A．9B．8C．7D．63、如图双槽钢和钢板的连接，槽钢壁厚为5mm，受轴心力，仅采用侧焊缝，手工焊，按构造要求选择的焊脚尺寸为（）。A．4mmB．5mmC．6mmD．7mm818t=16t=10mmt=6mm13填空题二１、焊接残余应力对构件的强度承载力（）影响，降低（）承载力，（）刚度。２、板厚为t宽度为b的板用对接焊缝连接，未设引弧板，则计算长度取为（）。３、三级质量对接焊缝，抗拉设计强度fwt是被连接构件抗拉设计强度的（）倍。４、应尽量避免三向焊缝相交,以防止在相交处形成（），使材质变脆。14单项选择题二１、如图所示，焊缝中()点最危险。A．最上点B．最下点C．中点D．都不是２、如图所示，等边角钢受轴心力N=300kN，肢背焊缝受力N1=()ｋN。A．90B．195C．210D．2253、图示连接中，四个角点焊缝受力最大的点为（）。A．AB．BC．CD．DNABCD15填空题三1、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（）破坏。2、承压型高强螺栓依靠（）和（）共同传力，以（）为承载力的极限状态。3、对于同一连接，承压型连接的承载能力（）摩擦型连接；摩擦型连接的变形（）承压型连接。4、摩擦型高强螺栓依靠（）传力，以（）为承载力的极限状态。5、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。16单项选择题三1、普通螺栓受剪时的破坏形式有四种，其中板件被冲剪破坏是由于（）不满足构造要求而引起的。A．端距B．边矩C．中矩D．以上三项共同2、螺栓受剪时的破坏形式为螺栓受剪破坏、板件被挤压破坏、板件被冲剪破坏、板件被拉断破坏，高强螺栓摩擦型连接时会发生（）破坏。A．螺栓受剪破坏B．板件被拉断破坏C．板件被冲剪破坏D．板件被挤压破坏173、螺栓排列时，要求螺栓端距≥2d0（d0为螺栓孔径），目的是为了防止发生（）的破坏。A．螺栓受剪破坏B．板件被拉断破坏C．板件被冲剪破坏D．板件被挤压破坏4、关于高强螺栓摩擦型连接、承压型连接、C级螺栓连接，下列说法正确的为（）。A．摩擦型连接受剪承载力高B．摩擦型连接可以承受动载C．承压型连接受剪变形小D．C级螺栓连接受剪承载力高18填空题四1、C级螺栓受剪时，螺栓承载力设计值应取（）和（）的较小值。2、高强螺栓产生预拉力P，现对该螺栓施加外拉力0.3P，此时该螺栓中的拉力为（）。3、当螺栓连接区域的长度l超过（）时，单个螺栓的承载力设计值需要乘以折减系数。19单项选择题四1、摩擦型高强螺栓连接的两块板如图所示，Ⅰ－Ⅰ危险截面所受的力为（）。A．NB．0.875NC．0.5ND．0.25N2、图示螺栓连接中，受力最大的螺栓为（）。A．AB．BC．CD．D3、图示高强螺栓群摩擦型连接受弯后的旋转中心为（）。A．a点B．b点C．c点D．d点NABCDacbdMⅠNⅠ20例1、设计用拼接盖板的对接连接。要求采用矩形盖板，仅设侧面焊缝，已知钢板宽B=270mm，厚度t1=28mm，拼接盖板厚度t2＝16mm，该连接承受的静态轴心力N=1400kN（设计值），钢材Q235－B，手工焊、E43焊条解：①确定盖板块数、宽度b采用两块拼接盖板据等强条件有：即：2×16×b×215≥28×270×205解得：b≥225mm，取b＝230mm②确定hffft11t22Btbt2mm7.9281.5t1.5h1minfhmaxfmm19.2t1.22mm15)~(142)~(1-tNN且21所以取hf＝10mm③计算焊缝长度被连接板缝一侧所需焊缝总长被连接板缝一侧一条焊缝计算长度拼接盖板总长取盖板长为：680mm④验算构造要求b=230mmlw'=315mm且b=230mm16t2=16×16＝256mm满足构造要求故设两块盖板，单块盖板－230×16×680mm1250160100.7101400hN3wewflfmm3134wwll60hf=600mmmm6761010)22(31310)h22(LwflNN22例2图示焊接连接，腹板与柱翼缘焊缝hf＝10mm，ffw=160N/mm2，不设引弧板，此连接受静载作用，求此连接能承受的最大荷载P?解：将力向焊缝群形心简化P（kN）1x101501001000.707PP22N0.707PP22V35.35PP225P2250M0.28p20)(200100.72100.707p)h(Nσ3weNlfN作用下：V作用下：M作用下：0.28p20)(200100.72100.707p)h(Vτ3welf0.468p20)(200100.726110p225)h(61Mσ232weMlfNVM23焊缝最上点为危险点解得：故最大承载力为237.4kNσNfτfσMffffffw2MN2τ)1.22σσ(代入中得：ffw22(0.28p))1.220.468p0.28p(将kN237.4pP（kN）1x10150100100NVM24例3图示牛腿板，受动荷，三面围焊，板边长度l1＝300mm，l2＝400mm，偏心剪力N＝196kN，e1＝300mm（到柱边距离），钢材Q235－B•F，手工焊、E43焊条，设计角焊缝的焊脚尺寸并验算焊缝的强度？解：假定hf＝8mm（题中没有给出板厚，无法确定hf范围）焊缝截面图形如右，力简化到形心。由于焊缝的实际长度大于l1、l2，故焊缝的计算长度取l1、l2，即认为起落弧缺陷在阴影处。确定焊缝群有效截面的形心，以y'为参考轴xyABNe1l2l1VTx'xB400300Ay'y5.65.65.625偏心距将力N简化到焊缝群的形心扭距T=Ne=196×511=100156kNmm剪力V=N=196kNT作用下，A、B两点最危险rAX=(300+2.8-91.68)=211.1mm，rAy=202.8mmmm91.684005.63005.6222.8)2300(3005.6X4823Xmm101.68202.83005.624005.6121I32y3005.6121291.684005.6I442mm10565891.68)-2.82300(3005.6248yx0mm102.2458IIImm51191.68)2.8(300ee15.65.65.6x'xB400300Ay'y26V作用下，A、B两点受力相同V、T共同作用下，A、B同样危险所以，强度满足要求830AxTA102.2458211.110100156ITrσf830AyTA102.2458202.810100156ITrτf23evBvAN/mm35300)2(4005.610196)h(Vσσlwff2222TA2VATAN/mm157.790.4435)(94.14)τ()σσ(fff2w160N/mmffx'xB400300Ay'y2N/mm94.142N/mm90.4427例4试验算一受斜向拉力F＝45kN（设计值）作用的C级螺栓的强度，螺栓C20，Q235－A•F解：将力向螺栓群的形心简化，力F分解为N、V、扭矩T。单个螺栓承载力设计值：N作用下，每个螺栓均匀受力TNV45F1001303150t=10xkN36F54NkN27F53VkNmm7560180277536180V75NTN439601404203.1414dπnN2bV2VbVfN610003051020tdNbcbcfk