钢结构期末试卷及答案

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1、钢结构期末试卷题号 一二三总 分分数 一、单项选择题(1-20每题1分，共30分)1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，采用E43焊条。(A) 不得 (B)可以(C)不宜 (D) 必须I 2352、 工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为6 “乞(10十0.1兀)J，其中几的 fy含义为。(A )构件最大长细比，且不小于 30、不大于100 (B)构件最小长细比(C)最大长细比与最小长细比的平均值(D)30或1003、 偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式丄 mxMx y (B) x = y (C) x y (D)需要根据稳定性分类判别13、 确定双肢格

2、构式柱的两个分肢间距的根据是 。(A)格构柱所受的最大剪力Vmax (B)绕虚轴和绕实轴两个方向的等稳定条件(C)单位剪切角1(D)单肢等稳定条件14、 在满足强度的条件下，图示号和号焊缝合理的焊脚尺寸hf是 (A)4mm 4mm (B)6mm ，8mm (C)8mm， 8mm(D)6mm, 6mm15、轴心受力构件的正常使用极限状态是(A)构件的变形规定(B)构件的强度规定(C)构件的刚度规定(D)构件的挠度规定提高钢材强度 减少荷载16、对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是(A)增加支座约束(B)(D)17、梁的最小高度是由(A) 强度 (B)控制的建筑要求(C)刚度 (

3、D)整体稳定18、为了提高梁的整体稳定性,(A)增大截面(C)设置横向加劲肋(B)(D)是最经济有效的办法。 增加侧向支撑点，减少I 改变荷载作用的位置19、在梁的整体稳定计算中，(A)处于弹性工作阶段(C)梁的局部稳定必定满足要求b = l(B)(D)说明所设计梁。不会丧失整体稳定梁不会发生强度破坏20、算梁的整体稳定性时，当整体稳定性系数 性工作阶段整体稳定系数)代替b。(A)0.8(B)0.7(b大于时，-b应以(弹塑C)0.6(D)0.5(C)加大回转半径o匹 W 80 J235 fy ;(C)w 170(235 ftWt w21、工字形截面压弯构件中腹板局部稳定验算公式为(A) 血

4、(25+0.1 入)；235/ fy ; (B)t W(D)当 ow a。 1 . 6 时，w (16 a。+0.5 九+25) J23$ fy ;tw当 1 6a0 w 2.0 时，w (48 a0+0.5 九-26.2)235 fy ;tw其中，a=弘亠皿(Jmax22、弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行和缀材的计算(A) 强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性、单肢稳定性(B) 弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性(C) 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性(D) 强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性23、计算格构式压弯构件的缀件时，剪力应取 (A)

5、 构件实际剪力设计值(B) 由公式V = Af fy 235计算的剪力(C) 构件实际剪力设计值或由公式V =巴计算的剪力两者中之较大值85 1(D) 由V udM/x计算值24、两端铰接、单轴对称的T形截面压弯构件，弯矩作用在截面对称轴平面并使翼 缘受压。可用进行整体稳定计算I N *打皿x fxAxWx(1-0.8NNex)n丄.丄如xAbW!xmxMx(A) I,m,n (B) n,m,w (C)I,n,w (D) i,川，w25、规定缀条柱的单肢长细比 为了。(A)保证整个柱的稳定(C)避免单肢先于整个柱失稳1-0.7 max(max为柱两主轴方向最大长细比)，是(B)(D)使两单肢能

6、共同工作 构造要求mxMxAxW2x(1 -1.25N Nex)当腹板局部稳定不满足要求时，可采二、简答题：(共20分)1、写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式,取哪些措施？ ( 5分) 1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式： (25+0.5，当腹板局部稳定不满足要 求时，可采取三种措施：加大腹板厚度 ；加加劲肋，减小腹板高度 ；计算 时取有效截面。2、简述普通螺栓的五种破坏形式，其中哪几种破坏形式通过构造保证，如何保证，哪几种破坏形式通过计算保证？（5分）2、普通螺栓的五种破坏形式：螺栓杆被剪坏；螺栓杆或板件挤压破坏；板件 端部剪坏；板件被拉断；螺栓杆受弯破坏。其中通过构造保证，通过限制端距

7、2do，通过限制板叠厚度w 5d,其中d为螺栓直径，do为螺栓孔径， 通过计算保证。3、简述影响钢材力学性能的主要因素。（5分）3、化学成分的影响：包括碳，硅，锰及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。冶 金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。浇注和轧制过程的影响：脱 氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材的力学性能。钢材硬化的 影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有三种：时效硬化，应 变硬化（冷加工硬化），应变时效。温度的影响：应力集中的影响。4、简述钢材选用的原则。（5分）4、结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。荷载性质，动荷载下选用好钢材。连接方法，焊

8、接选用较好钢材。结构的工作温度和环境，低温， 腐蚀性强的情况下选用质量好钢材。受力性质。如受较大拉力的结构选用好钢 材。N=300kNN1TMy1180630 (6.5 7.0/ 2)n 2 y： 一 82 2 3.522 (3.5 6.5)2=36.53kN(2分)一、计算题：（共50分）1、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接 是否安全，已知：荷载设计值N = 300kN , 螺栓M20，孔径21.5mm, 10.9级，摩擦 面的抗滑移系数卩=0.5,高强螺栓的设计 预拉力P=155kN。不考虑螺栓群长度对螺 栓强度设计值的影响。（10分）1.解：螺栓群形心O处的内力有：3 3轴心拉力T =

9、N =泊300 =180kN ; （1分）554 4剪力 V 二 N h300 =240kN ; （1 分）5 5弯矩 M 二Te =180 7.0/2 630kN cm （1 分）在N、M作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为: 一个螺栓所受到的剪力为：Nv=24 =30kN （1分）n 8一个高强螺栓受拉承载力设计值：N：=0.8P=0.8 155 =124kN （1分）一个高强螺栓受剪承载力设计值：N： =0.9山卩=0.9 1 0.5 155 = 69.75kN（1分）所以高强螺栓同时承受拉剪时：N： Nb二3036.5 0.72 -IQ j 602Wus60-100、1

10、9011020.15001D20：i1 12002解：A =2 20 2 50 1 =130cm2（ 1 分）lx =1 503 12 2 2 20 262 =64496.7cm4（ 1 分）&=20 2 26 1 25 12.5 =1352.5cm（ 1 分）5=2 20 26 = 1040cm3 （ 1 分）Wx =64496.7 27 = 2388.8cm3（ 1 分）截面边缘纤维最大正应力：匚=M W =400 106/（1.05 2388.8 10）= 159.5N/mm2 ： f =205N/mm2满 足要求；（2分）腹板中央截面最大剪应力：VSx 580 103 1352.5 1

11、0322-一 二4=121.6N/mm2 ： fv =125N/mm2 满足要求；（2 分）Ixtw64496.7 104 10腹板上边缘处：M 500400 1062 八4 = 155.1N / mm （ 2 分）Ix 264496.7 104VS 580汇103沢1040103 “ l2 一1 二4=93.5N/mm （ 2 分）折算应力:Ixtw 64496.7 104 10- 155.12 3 93.5 =224.2N/mm2 ：1.1f -1.1 215 =236.5N / mm2所以此处的折算应力也满足要求。（2分）3、验算如图所示轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要

12、求。已知 =215N/mm2，截面绕x轴为b类23530匕& 99Nl250X140. 8560,8520. 781仇8帖0. 7150. 936必朋2轴向荷载设计值为N=1500kN , Q235-B级钢*-250X)4AA截面、绕y轴为c类截面，截面无任何削弱。（15分）h类融面紬心受压构件的題定系数0. 92yQ.5250. &22工9U山0b 9100.9060. 9030. 891CL8870. 9820期8Q.切0,870K656乳】Q 8470.842阳8U. 8330. 8280.823!0. 8134a0 1211 :厂fi-X9!类截面紬心聲压构件的厲定系数购乩9020.

13、B96(. 89(jG. RK4仇X77d K71仇865MS ft400. R330.8260. H200. 811).R07L讯丨794500,775Q. 7686 762(k 7550. 7484 742 i0. 735仇729r1* 13. 解：A =25 0.8 2 25 1.4 =90cm2; （1 分）lx =0.8 253/12 2 25 1.4 （12.5 0.7）2 =13238.5cm4 ； （1 分）ly =25 0.83/12 2 1.4 253/12 = 3646.9cm4; （1 分）ix 二、.HTA 二 J3238.5 90 =12.13cm;i Xl7-A

14、= 646.990 = 6.37cm （2 分）x =lx ix =600 12.13 =49.46 ;绕 x 轴属 b 类截面，所以查表得0.859 （2 分）y =loy iy =300 6.37 =47.10 ；绕y轴属c类截面，所以查表得 0.793 （2分）所以=一 =210.2N/mm2 v f =215N/mm2整体稳定满足要求。（2分）%A 0.7932000截面无削弱，故强度自然满足。（1分）h tw =250/8 =31.25 ： 25 05 =25 0.5 49.46 =49.73 （1 分）b1 t （250-8）/2/14 =8.64 ：10 0.1 =10 0.1

15、49.46 =14.95 （1 分）所以局部稳定也能满足要求。（1分）4、如图所示，该连接承受 P=100kN的静力集中荷载设 计值作用，钢材为Q235-B，焊条为E43XX型，焊脚尺 寸hf =8m m，角焊缝强度设计值fwf =160 N mm2，验算 该连接的角焊缝强度是否满足要求。（10分）承,将外力P向焊缝形心简化*得V=P = 100kN M P * e= 30000kN * 由V在焊缝中产生的剪应力为；mmV _100 X 10a= 2X0. 7V- = 2xcT7 X 8X(400- 1?)=23.25N/jnn?由M在焊缝中产生的正应力为:6MGX3X10 = 2X0. 一2X0, 7X8X(400- 16)aI代人强度条件：=i(E99N/nirR5汗誥)十 2125 = g2：31N/mm:/7 = 16ON/mm2强度满足要求