钢结构综合练习题.doc

试题A
(一) 填空题（15×2＝30分）
1、 牌号为Q235AF的钢材“235”表示_屈服点强度为235 N/mm2_“A”表示_质量等级为A级_“F”表示__沸腾钢__。
2、 扎制钢材的压缩比越大，扎制次数越多，钢材质量越___好___，屈服点越____高___。
3、 普通螺栓连接计算中，受剪螺栓考虑的两种破坏情况为_螺栓杆被剪坏_ 和 _孔壁挤压破坏__。
4、 实腹式偏心受压构件的整体稳定，包括_弯矩作用平面内_稳定和_弯矩作用平面外_的稳定。
5、 对于梁局部稳定的考虑，规范对受压翼缘采用_限制高厚比_来控制，对于腹板根据其高厚比采用_设置加劲肋_来控制。
6 用来验算_弯矩作用面内的整体稳定_，其中表示_绕强轴的轴心受压整体稳定系数_，表示_弯矩等效系数_，表示_绕强轴受压翼缘处抵抗矩_。
7、 结构的极限状态有两种，一种是_承载能力极限状态_，另一种是 _正常使用极限状态_
8、 钢材在低温下，强度_增加_，塑性_变差_，冲击韧性_降低_。
9、 角焊缝连接计算中，直角角焊缝的假定破坏面发生在_45度斜_截面上。
10、 当_设置引弧板_时，认为对接焊缝的计算长度等于焊缝的几何长度。
11、 计算梁的刚度时，荷载应采用_标准值_。
12、 用作钢结构的钢材必须符合以下三方面要求：_较高强度_，_较好塑性_，_良好加工性能_。
13、 长细比较小的十字形截面轴心受压杆易发生_扭转_变形。单轴对称截面轴心压杆绕非对称轴易发生_弯曲_变形，绕对称轴易发生_弯扭_变形。
14、 截面形状系数是_塑性抵抗矩_与_弹性抵抗矩_的比值。
15、 钢材的韧性可以根据冷脆转变温度的高低来评价，该温度越_低_，钢材韧性越好。
16、 轴心压杆整体失稳的形态有三种：_弯曲失稳_、_弯扭失稳_和 _扭转失稳_。
17、 截面塑性抵抗矩与弹性抵抗矩的比值称为截面_塑性发展 （形状）_系数
(二) 单项选择题（6×2＝12分）
1、 在常温和静载作用下，焊接残余应力对下列哪一项无影响__A___。
A 强度 B刚度 C低温冷脆 D疲劳强度
2、 钢材中的主要有害元素是__C__。
A 硫、磷、碳、锰 B 硫、磷、硅、锰
C 硫、磷、氧、氮 D 氧、氮、硅、锰
3、 摩擦型高强螺栓连接的轴心拉杆的强度公式为，与杆件所受拉力相比__A__。
A 前者小 B 两者相等 C 前者大 D 视具体情况而定
4、 摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓的主要区别是_C__。
A 施加预拉力的大小和方法不同 B 所采用的材料不同
C 破坏时的极限状态不同 D 接触面的处理方式不同
5、 选择轴心受力杆件的截面时，应注意选用__D__的角钢
A 肢窄而厚 B肢窄而薄 C肢宽而厚 D肢宽而薄
6、 梁的整体稳定与下列_C__无关。
A 梁的侧向抗弯刚度和抗扭刚度 B 梁受压翼缘的自由长度
C 梁的加劲肋的设置 D荷载作用位置
7、 钢结构与实际受力情况和工程力学计算结果__A_。
A 比较符合 B 完全不同 C完全相同 D相差较大

8、 应力集中越严重，钢材_C_。
A 变形越大 B 强度越低 C 变得越脆 D弹塑性越高
9、 摩擦型高强度螺栓抗剪时依靠__C_承载。
A 螺栓的预应力 B 螺栓杆的抗剪 C 板件间的摩阻力 D孔壁承压
10、当剪应力等于_A_时，受剪作用的钢材将转入塑性工作状态
A B C D
11、钢结构与实际受力情况和工程力学计算结果_A_。
A 比较符合 B 完全不同 C完全相同 D相差较大
12、钢材脆性变形的特点是_A_。
A 变形很小 B 强度较大 C 无变形
13、摩擦型高强度螺栓抗剪时依靠_C_承载。
A 螺栓的预应力 B 螺栓杆的抗剪 C 板件间的摩阻力 D孔壁承压
14、格构式柱截面的虚轴是指_D_的主轴
A 与缀材平面平行 B 虚设的 C 穿过肢件腹板 D与缀材平面垂直
15、压弯构件在弯矩作用面外的失稳是_A_。
A 弯扭屈曲 B 弹性屈曲 C 扭转屈曲 D弯曲屈曲
(三) 判断题（5×2＝10分）
( F ) 1、钢材的韧性与冷脆转变温度的关系是：冷脆转变温度越高，韧性越好。
（ T ）2、轴心受拉构件一般只需计算强度和刚度。
（ T ）3、塑性抵抗矩与弹性抵抗矩的比值称为截面形状系数。
（ F ）4、压弯构件在弯矩作用面外的失稳是弯曲失稳。
（ F ）5、因为疲劳属于承载能力极限状态，所以疲劳强度计算采用荷载设计值计算。
( F ) 6、钢材在复杂应力状态下，当三个方向的主应力均为拉应力且数值相近时，钢材容易屈服。
（ T ）7、影响钢材性能的因素有化学成分、冶炼、扎制和热处理等。
（ T ）8、轴压杆屈曲时存在弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲三种形式。
（ F ）9、塑性抵抗矩与弹性抵抗矩的比值称为截面塑性发展系数。
（ T ）10、能保持梁整体稳定的最小弯矩称为临界弯矩。
（ F ）11、压（拉）弯构件以受力最不利截面出现塑性铰作为强度计算的依据。
( F ) 12、疲劳强度计算采用荷载标准值计算是因为疲劳属于正常使用极限状态。
( F ）13、实腹式杆件的整体稳定的临界力考虑了剪切变形的影响。
（ F ）14、计算梁的刚度时荷载应采用设计值。
（ T ）15、轴心受力构件的失稳形态与其截面形式有密切关系。
（ F ）16、轴心受拉构件的刚度用长细比来控制。
(四) 计算题（48分）（请务必写清楚计算过程）
1、如图所示，角钢和节点板采用焊缝连接，N＝667kN，为设计值，节点板厚＝10mm， （ ，。）＝8mm。内力分配系数K1=0.7，K2=0.3。（1）若为双角钢连接，试确定焊缝长度。（2）若为单角钢连接，请指出与双角钢连接计算的不同之处。（20分）

2、如图所示缀条柱，轴心压力设计值为1000kN，6m。柱肢截面为2[25a，缀条截面为∟45×4，钢材。验算该柱子的整体稳定。
查型钢表得[25a的截面特性：A=34.9cm2，，， ∟45×4的截面特性：。 （28分）

附表：轴心受压构件的整体稳定系数

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
40
0.899
0.895
0.891
0.887
0.882
0.878
0.874
0.870
0.865
0.861
50
0.856
0.852
0.847
0.842
0.838
0.833
0.828
0.823
0.818
0.813
60
0.807
0.802
0.797
0.791
0.786
0.780
0.774
0.769
0.763
0.757
70
0.751
0.745
0.739
0.732
0.726
0.720
0.714
0.707
0.701
0.694

1、 解（1）N==0.7×667=466.9kN
N==0.3×667=200.1kN
肢背
肢尖
实际施焊长度 ： 肢背 ＝＝261＋16＝277mm
肢尖＝ ＝112＋16＝128mm
（2）若是单角钢连接，则焊缝强度设计值应折减，乘以0.85的系数。

强度满足要求

2、 解

＝58.6
查表得 ＝0.801
=178.9N/mm2 <=215N/mm2
格构柱整体稳定能够保证。

3、图示一围焊缝连接，已知e=80mm，=60mm，200mm，=300mm，计算时不考虑长度的减少，焊角尺寸=8mm，＝160N/mm2，静载F＝370kN。试验算该连接是否安全。

4、图示简支梁，不计自重，Q235钢，不考虑塑性发展，密铺板牢固连接于上翼缘，均布荷载设计值为45kN/m，荷载分项系数为1.4，=215 N/mm2。问是否满足正应力强度及刚度要求，并判断是否需要进行梁的整体稳定验算。
已知：，E=2.06×105 N/mm2。

3、解N=370kN
T=29600kN.mm
截面特性计算

A点为最危险点
N在A点产生的 ，
T在A点产生的

带入强度条件：155.7 N/mm2 <＝160N/mm2
连接安全。

4、解(1)正应力强度验算M=202.5kN.m

<=215 N/mm2
（2）刚度验算

（3）整体稳定性验算
不必进行
5、图示连接受集中静力荷载P=100kN的作用。被连接构件由Q235钢材制成，焊条为E43型。已知焊脚尺寸=8mm，＝160N/mm2，试验算连接焊缝的强度能否满足要求。施焊时不用引弧板。(20分)

6、验算图示轴心受压双肢缀条格构柱的整体稳定：轴心压力设计值为N=1100kN，5.6m，钢材为Q345，=315 N/mm2，柱肢用［20a。单肢的A=2883 mm2，=17.8×106mm4，=1.28×106mm4，=20.1mm，缀条用┕45×4：A1=348.6 mm2，柱截面对x，y轴，皆属b类截面。（28分）
Q345钢b类截面轴心受压构件的稳定系数表

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
60
0.743
0.727
0.719
0.711
0.704
0.696
0.688
0.680
0.672
0.664
70
0.656
0.648
0.640
0.632
0.623
0.615
0.607
0.599
0.591
0.583

5、解V=100kN
M=30000kN.mm
，
带入强度条件：89.6 N/mm2 <＝160N/mm2
强度满足要求
6、解

＝69.4
查表得 ＝0.645
=295.8N/mm2 <=315 N/mm2
格构柱整体稳定能够保证
7、如图所示一牛腿用C级螺栓连接于钢柱上，牛腿下有一支托板。钢材为Q235, ＝215。螺栓采用M20，＝17.6545mm。栓距70mm。荷载V=100kN，N＝120kN。验算螺栓强度。，，（24分）

8、如图所示缀板柱，轴心压力设计值为1000kN，6m。柱肢截面为2[25a，缀板尺寸为：＝180mm，=8mm，＝750mm，钢材。验算该柱子的整体稳定。
查型钢表得[25a的截面特性：A=34.9cm2，，，
（24分）
附表：轴心受压构件的整体稳定系数

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
40
0.899
0.895
0.891
0.887

0.882
0.878
0.874
0.870
0.865
0.861
50
0.856
0.852
0.847
0.842
0.838
0.833
0.828
0.823
0.818
0.813
60
0.807
0.802
0.797
0.791
0.786
0.780
0.774
0.769
0.763
0.757
70
0.751
0.745
0.739
0.732
0.726
0.720
0.714
0.707
0.701
0.694
7、解 剪力由承托承担，则为拉力螺栓
单个螺栓抗拉承载力设计值:

M=20kN m
判断大小偏心：

为大偏心：

安全

8、解

＝33.5 ＝65.4
查表得 ＝0.778
=184.1N/mm2 <=215N/mm2
格构柱整体稳定能够保证。