060127钢结构18.doc

《钢结构》综合复习资料
一、填空题
1、结构或构件在进行承载能力极限状态的计算时，荷载应取 （设计值，标准值）；进行正常使用极限状态的验算时，荷载应取 值。
2、柱脚中靴梁的主要作用是 。
3、理想轴心压杆发生屈曲的形式为 、 、 。
4、压弯构件整体失稳有弯矩作用平面内的 失稳和弯矩作用平面外的弯扭失稳。
5、10.9级高强螺栓，10表示 , 9表示 。
二、选择题

1、正面角焊缝与侧面角焊缝相比，具有 特点。
A. 强度高 B. 强度低 C. 刚度小 D. 塑性好
2、残余应力对钢结构构件的 无影响。
A. 静力强度 B.稳定性 C. 刚度 D. 疲劳及低温冷脆
3、对于轴心受压构件，当截面无削弱时，可以不进行 计算。
A. 强度 B. 整体稳定 C. 刚度 D. 局部稳定
4、梁的支撑加劲肋可不进行 计算。
A.支撑加劲肋与腹板的连接焊缝 B.支撑加劲肋端面承压强度
C.支撑加劲肋在腹板平面内的稳定性 D.支撑加劲肋在腹板平面外的稳定性
5、格构柱中经常设置横格，其主要作用是提高柱子的 。
A.抗弯高度 B.抗扭刚度 C.抗剪强度 D.抗压拉强度
6、纵向加劲肋主要防止由 可能引起的腹板失稳。
A.弯屈压应力和剪应力 B.局部压应力和剪应力 C.局部压应力和弯曲压应力 D.弯曲压应力
7、直角角焊缝的有效厚度为 。
A.0.7 B.4㎜ C.1.2 D.1.5
8、鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量功能的综合指标是 。
A.冷弯性能 B.冲击韧性 C.伸长率 D.屈服点
9、在验算轴心受压构件局部稳定时，工字形截面的翼缘板可看作 。
A.四边简支均匀受压板 B.四边自由均匀受压板
C.三边简支一边自由的均匀受压板 D.三边自由一边简支的均匀受压板
10、钢材经冷作硬化后屈服点 ，塑性降低了。
A.降低 B.不变 C.提高 D.变为零
11、承压型高强螺栓比摩擦型高强螺栓
A. 承载力低，变形小；B. 承载力高，变形大； C. 承载力高，变形小； D. 承载力低，变形大。
12、当钢材具有较好的塑性时，焊接残余应力
A. 降低结构的静力强度； B. 提高结构的静力强度；
C. 不影响结构的静力强度； D. 与外力引起的应力同号，则降低结构的静力强度。
13、梁腹板纵向加劲肋应设在
A. 距受拉翼缘（1/4—1/5）h0 处的腹板上； B. 距受压翼缘（1/4—1/5）h0 处的腹板上；
C. 腹板的中央位置； D. 在a）、b）处均设置。
14、轴压柱柱脚底板厚度是按底板 。
A. 抗弯工作确定的； B.抗压工作确定的； C. 抗剪工作确定的； D.抗弯及抗压工作确定的。

三、简答题
1、计算格构式轴压构件绕虚轴的稳定时，为何用换算长细比？
2、影响梁整体稳定的因素有哪些？并说明如何影响？
3、轴心力作用的对接焊缝在什么情况下才须进行强度验算？如何计算？如果不满足怎么办？
四、计算题
1、如图所示牛腿板。钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，焊脚尺寸，试确定焊缝连接的最大承载力。 （=160N/㎜2）

2、如图所示一用10.9级摩擦型高强度螺栓的钢板连接，钢材用Q235，承受的轴心力设计值N=700KN，已知：构件的AnⅠ=32cm2（直线截面），AnⅡ=29.46cm2（折线截面），AnⅢ =28.98cm2（直线截面）， AnⅣ=25.97cm2， AnⅤ=25.97cm2，。
（1）求对应构件五个截面的NⅠ，NⅡ，NⅢ，NⅣ，NⅤ；（2）验算构件强度是否满足？

3、图示Q235钢焰切边工字形截面柱，两端铰接，中间1/3长度处有侧向支撑，截面无削弱，承受轴心压力的设计值900kN，跨中集中荷载设计值为100kN。试验算此构件的承载力。
提示：， , ，

4、如图所示焊接工字形截面压弯构件，材料为Q235，翼缘为火焰切割边，承受的轴心压力设计值为800KN，在构件的中点处有一横向集中荷载。构件的两端铰接，在中点处有一侧向支承点。试验算该构件的整体稳定性。
已知： ， ，

5、试确定下图所示承受静态轴心力的三面围焊连接的承载力及肢尖焊缝的长度。已知角钢为2L125×10，并与厚度为8mm的节点板连接，其搭接长度为300mm，焊脚尺寸，钢材为Q235-B.F，手工电弧焊，焊条为E4313型（=160N/㎜2）。

6、如图所示普通热轧工字钢轴心压杆，轴力设计值N=360KN，[λ]=150，采用Q235-B.F。
问：
(1) 此压杆是否满足要求？(2) 此压杆设计是否合理？为什么？(3) 当不改变截面及两端支承条件时，欲提高此承载力，比较合理的措施是什么？（要有计算分析）

7、某平台柱高2.6m，按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用I16，试经计算解答：
（1）钢材用Q235-B.F时，承载力设计值为多少？
（2）改用Q345钢时，承载力设计值能否提高？
（3）如果轴心压力为330kN（设计值），I16能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施能满足要求？
8、图示为一焊接工字形简支梁，跨度l=4m。钢材Q235F，f=215N/mm2fy=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

《钢结构》综合复习资料参考答案
一、填空题：
1．设计值；标准值
2.将柱身的压力分散传递到底板至基础上
3.弯曲屈曲,扭转屈曲和弯扭屈曲
4.弯曲
5.钢材的最低抗拉强度为1000；屈强比为0.9
二、选择题：
1.A 2.A 3.A 4.C 5.B 6.D 7.A 8.A 9.C 10.C 11.A 12.B 13.D 14.A
三、简答题
1．因为当绕虚轴发生弯曲失稳时，剪力要由比较柔弱的缀材负担或是柱腹也参与负担，剪切变形大，导致构件产生姣大的附加侧向变形，它对构件临界力的下降是不能忽略的。经理论的分析，用换算长细比代替对x轴的长细比λx，就可以确定考虑剪切变形影响的格构式轴心压杆的临界力。
2． 1）取决侧向支撑间的距离，侧向支撑距离越小，稳定性越好；
2）梁的抗弯抗扭刚度，上翼缘较宽较厚的梁的整稳越好；
3）梁上下端的约束情况，约束越强，梁的整稳越好；
4）荷载的类型，均布荷载比集中荷载要好；
5）荷载的作用位置 ，荷载作用在梁的下翼缘比作用在梁的上翼缘好。
3．一二级焊缝质量同母材，可不必进行强度计算，三级焊缝质量为母材的85%进行强度计算；根据焊缝抗拉强度公式进行验算；如不满足改为斜焊缝。
四、计算题
1.解:（1）焊缝的形心为 ，惯性矩：
将力F向焊缝形心简化：T = 342.9 F，V=F
（2）焊缝有效截面上a点各应力的分量： ；
；
求得最大承载力
2. (1) 承受拉力
N1=N(1-0.5n1/n)=661.1KN
N2=N(1-0.5n2/n)=583.3KN
N3=N(1-n1/n–0.5n3/n)=544.4KN
N4=N(1-n1/n-n3/n-0.5 n4/n)=350 KN
N5=N(1-n1/n-n3/n-n4/n-0.5 n5/n)=116.7 KN
（2）应力计算
s1= N1/A1=206.6 N/mm2﹤f=215 N/mm2
s2= N2/A2=198 N/mm2﹤f=215 N/mm2
s3= N3/A3=187.85 N/mm2﹤f=215 N/mm2
s4= N4/A4=134.8 N/mm2﹤f=215 N/mm2
s5= N5/A5=40.4 N/mm2﹤f=215 N/mm2
毛截面 s= N/A=200 N/mm2﹤f=215 N/mm2
强度满足要求
3. 解：
（1）截面的几何特征：

，
（2）验算强度：
（3）弯矩作用平面内的稳定：

，

（4）弯矩作用平面外的稳定验算：

（5）局部稳定验算：

腹板：
翼缘：
均满足要求。
4.解：
（1）截面特性：

（2）验算构件在弯矩作用平面内的稳定

（3）验算构件在弯矩作用平面外的稳定

在侧向支撑点范围内,由弯矩图知杆段一端的弯矩400kN.m,另一端为0,等效弯矩系数,用近似公式

满足要求
5. 解:

mm
即取肢尖焊缝长为250mm 。
6．解：
（1）lx=Lox/ix= 2600/65.8 =39.5﹤[l]=150
ly=Loy/iy= 2600/18.9 =137.6﹤[l]=150
压杆刚度满足要求，查表知 wx=0.901,wy=0.355
取wy=0.355
s= N/wyA= 360000/0.35532610=388.5 N/mm2 ＞f=215 N/mm2
整稳不满足要求。
（2）不合理，x向的稳定系数与y向的稳定系数相差较大，不满足等稳要求。
（3）对弱轴加侧向支撑，使的两个方向整稳近似相等。
7. 解：
查表得工I16的截面性质如下：截面积
截面惯性矩Ix =1130 cm4，Iy=93 cm4
截面抵抗矩及回转半径：
（1）承载能力
强度承载力：N =f=26.132153100=561.16 KN
稳定承载力：
因截面为扎制工字钢，且
则截面在x轴方向为a类，在y轴方向为b类

则 N=0.355×26.1×102×215=199.2 KN

（2）若改用Q345钢 则抗力为f=310N/mm2

N=0.2573×26.1×102×310=207.9 KN 相应地承载能力设计值提高4.2% ,则提高不多。

（3）若N=330 KN
则强度 符合要求
整体稳定
可见整体稳定不符合要求。可通过设置侧向支撑的方式，增强杆件的侧向稳定性。
8．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。

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