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《钢结构理论与设计》第1页（共6页）大作业2一、判断题1.试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的强度并无明显关系。（√）2.在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝小。（√）3.轴心受力构件的计算内容都属于按承载能力极限状态计算，计算时应采用荷载的标准值。（×）4.焊接时产生裂纹的主要原因是不合适的焊接工艺，裂纹为纵向。（×）5.高耸钢结构的结构形式多为空间桁架，其特点是高跨比较大，以垂直荷载作用为主。（×）二、单项选择题1．钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为（C）A．制造工厂化B．密闭性好C．自重轻、质地均匀，具有较好的延性D．具有一定的耐热性2．钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（C）时的力学性能指标A．承受剪切B．单向拉伸C．承受弯曲D．两向和三向受力3.当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性（B）A．升高B．下降C．不变D．升高不多4.当碳素钢用于钢结构时，我国钢结构设计规范推荐采用（B）A．Q215钢B．Q235钢C．Q255钢D．Q275钢5.设计承重结构或构件时，承载能力极限状态涉及的计算内容有哪些（D）A．强度、梁的挠度B．稳定性、柱的变形C．梁的挠度、柱的变形D．强度、稳定性6.产生焊接残余应力的主要因素之一是（C）。《钢结构理论与设计》第2页（共6页）A．冷却速度太快B．钢材的弹性模量太高C．焊接时热量分布不均D．焊缝的厚度太小7.计算梁的（A）时，应用净截面的几何参数。A．正应力B．剪应力C．整体稳定D．局部稳定8.梁腹板屈曲后强度产生的原因是（B）A．在腹板中产生薄膜张力场，从而使发生微小屈曲的板件能继续承受增加的荷载B．在腹板中产生压力场，使腹板处于三向受力状态，提高了腹板钢材的折算强度C．通过人为措施改变腹板局部屈曲模式，变剪切屈曲为弯曲屈曲D．通过人为增加腹板的厚度和减小横向加劲肋间距，从而使局部屈曲不会发生9、单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布（A）A、可能在拉、压侧都出现塑性B、只在受压侧出现塑性C、只在受拉侧出现塑性D、拉压侧都不会出现塑性10、在选择普通梯形钢屋架的端斜杆双角钢截面时，为使截面更加经济合理，采用（C）A．两等边角钢组成的T形截面B．两不等边角钢短肢相连C．两不等边角钢长肢相连D．两等边角钢组成的十字形截面三.、简答题1.塑性和韧性的定义，两者有何区别，冷弯性能和冷作硬化对结构设计的意义是什么？答：塑性是指当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形而不立即断裂的性质；韧性是指塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性同塑性有关，但不完全相同，是强度和塑性的综合表现。冷弯性能是指钢材在冷加工产生塑性变形时，对发生裂缝的抵抗能力，可检验钢材的《钢结构理论与设计》第3页（共6页）冷加工工艺和检查钢材的内部缺陷。钢材冷加工过程中引起的钢材硬化称为冷作硬化，冷作硬化可能使材料变脆。2.什么叫梁的失稳？影响梁的整体稳定的主要因素有哪些？答：梁在荷载作用下，虽然其截面的正应力还低于钢材的强度，但其变形会突然离开原来的弯曲平面，同时发生侧向弯曲和扭转，这就称为梁的整体失稳。主要因素：梁的侧向抗弯刚度，抗扭刚度，抗翘曲刚度，梁侧向支撑点之间的距离，梁的截面形式，横向荷载的形式、在截面上的作用位置等。3.什么是有檩屋盖和无檩屋盖？各自的特点如何？答：无檩体系屋盖是在屋架上直接设置大型钢筋混凝土屋盖板。特点：横向刚度大，整体性好构造简单，耐久性好。有檩体系屋架就是钢屋架上面铺设檩条，在檩条上面再铺设石棉瓦等轻型屋面材料。特点：构件重量轻，用料省运输方便！但是构件数目较多，构造较反复，整体性差。4.拉杆为何要控制刚度？如何验算？拉杆允许长细比与什么有关？答：（1）防止由于长细比过大在运输、施工过程中产生较大的变形，同时因自重作用产生较大挠度，对承受动力荷载的构件还将产生较大的振幅（2）控制其长细比小于容许值。（3）允许长细比与构件类型的重要性、承受荷载的性质和截面的类型有关。四、计算题1.有一焊接连接如图所示，钢材为Q345钢，焊条为E50系列，采用手工焊接，所承受的静力荷载设计值N=500kN。试确定此角焊缝的连接长度。《钢结构理论与设计》第4页（共6页）解：焊缝承受的拉力为：=250kN焊缝承受的剪力为：=250kNQ345钢，=200N/mm，设焊缝的计算长度为==，即整理得：，解得：，考虑到起弧和落弧缺陷，实际焊缝长度为《钢结构理论与设计》第5页（共6页）=255.1+2x8=271.1mm，取=275mm且满足：=275mm=60x8=480mm。《钢结构理论与设计》第6页（共6页）2.图示为一焊接工字形简支梁，跨度l=4m。钢材Q235F，f=215N/mm2，fy=235N/mm2。承受均布荷载设计值为p（包括自重）。假定该梁局部稳定和强度以及刚度能满足要求，试求该梁能承受的荷载p。解：根据题意，该梁局部稳定、强度、刚度都能满足要求，所以按整体稳定计算能够承受的最大荷载p。《钢结构理论与设计》第7页（共6页）设p的单位为kN/m要求满足即该梁能承受的最大均布荷载p=81.1kN/m。3.请验算图示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。静力荷载设计值F=220kN。钢材用Q235－A·F，焊条E43手工焊，无引弧板，焊缝质量三级（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受）。，，。《钢结构理论与设计》第8页（共6页）解：（1）计算对接焊缝计算截面的几何特性，中和轴位置焊缝截面几何特性剪力只由腹板承担，故只算腹板的截面积。（2）验算焊缝强度经分析最危险点是最下面点，故只要验算该点的焊缝强度。折算应力故折算应力强度不满足要求，如此焊缝改成二级焊缝，则，就能满足强度要求了。