钢结构理论大作业1(共8页)

大作业(zuòyè)一
一、判断题
1.高耸钢结构的结构形式多为空间桁架(héngjià)，其特点是高跨比较大，以垂直荷载作用为主。

（×）
2.在构件发生断裂破坏前，有明显(míngxiǎn)的先兆是脆性破坏的典型特征。

（×）
3.在焊缝设计时要尽量避免采用俯焊，因为其工艺难以操作，焊缝质量也差。

（×）
4.普通螺栓连接受剪时，限制端距e≥2d, 是为了避免钢板被剪切破坏。

（√）
5.在对接焊缝的应力计算时，焊缝中最大应力或者折算应力不能超过焊缝的强度设计值。

（√）
二、单项选择题
1．大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ B ）
A．密闭性好B．自重轻
C．制造工厂化D．便于拆装
2．钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的？（ B ）
A．冷弯试验 B．单向拉伸试验
C．冲击韧性试验D．疲劳试验
3．钢号Q345A中的345表示钢材的（ C ）
A．fp值 B．fu值
C．fy值 D．fvy值
4．现行钢结构设计规范所采用的结构设计方法是下列哪种（ C ）
A．半概率、半经验的极限状态设计法；
B．容许应力法；
C．以概率理论为基础的极限状态设计法；
D．全概率设计法。

5．下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组为正确的？ （ C ） Ⅰ. 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用(cǎiyòng)荷载设计值；
Ⅱ. 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用(cǎiyòng)荷载标准值；
Ⅲ. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形(biàn xíng)时，应采用荷载设计值； Ⅳ. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。

A ． Ⅰ、Ⅲ B. Ⅱ、Ⅲ C. Ⅰ、Ⅳ D. Ⅱ、Ⅳ 6．产生纵向焊接残余应力的主要原因是（ D ）。

A ．冷却速度太快 B ．焊接各纤维能自由变形
C ．钢材弹性模量太大，使构件刚度很大
D ．施焊时焊件上出现冷塑和热塑区
7．为了提高梁的整体稳定性，下列哪项是最经济有效的办法。

（ B ）、 A ．增大截面 B ．增加侧向支撑点，减少
C ．设置横向加劲肋
D ．改变荷载作用的位置
8．防止梁腹板发生局部失稳，常采取加劲措施，这是为了（ D ） A ．增加梁截面的惯性矩 B ．增加截面面积
C ．改变构件的应力分布状态
D ．改变边界约束板件的宽厚比
9．下面关于压弯构件截面塑性发展系数的规定，哪种说法不正确？（ A ） A ．对间接承受动力荷载的构件应按弹性考虑，取=
=1.0
B ．对格构式截面构件的虚轴
x
γ=1.0
C ．对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的构件，取
x γ=y
γ=1.0
D ．截面塑性发展系数只考虑了截面发展部分塑性而不是全截面塑性。

10．屋架上弦承受有较大节间荷载时，上弦杆合理的截面形式是
（ C ）
A.两等边角钢组成的T形截面
B.两等边角钢组成的十字形截面
C.两不等边角钢长边相连的T形截面
D.两不等边角钢短边相连的T形截面
三、简答题
1.如何(rúhé)减小焊接应(jiēyìng)力和焊接变形？
答：采取合理的施焊次序；尽可能采用对称焊缝；施焊前给构件一个和焊接变形相反的预变形；可能情况下焊前预热，焊后保温慢慢冷却；焊后采用人工或机械(jīxiè)方法消除焊接变形。

2.为什么能把钢材简化为理想的弹塑性材料？
答：从钢材拉伸时的应力－应变曲线可以看到，钢材有较明显的弹性、屈服阶段，但当应力达屈服点后，钢材应变可达2％～3％，这样大的变形，虽然没有破坏，但结构或构件已不适于再继续承受荷载，所以忽略弹塑性阶段，而将钢材简化为理想的弹塑性材料。

3.如何提高梁的整体稳定性？其最有效而经济的方法是什么？
答：加大梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度和抗翘曲刚度，设侧向支撑，加强受压翼缘。

其最有效而经济的方法是设侧向支撑。

4.说明钢屋盖横向水平支撑的作用？
答：横向水平支撑包括上弦横向水平支撑和下弦横向水平支撑。

其主要作用是：
（1）横向水平支撑的杆件交点是不动点，这些不动点可起到屋架弦杆侧向支撑点的作用，减小弦杆在屋架平面外的计算长度，使长细比减小，并提高受压弦杆的侧向稳定性；
（2）水平荷载也能通过横向水平支撑，再通过纵向水平支撑、柱间支撑等传到基础；
（3）横向水平支撑、屋架和垂直支撑可形成一个几何不可(bùkě)变的稳定体系，保证整个屋盖的空间整体性，提高空间刚度。

四、计算题
1．一块(yīkuài)－400×20的钢板(gāngbǎn)用两块拼接板－400×12进行拼接。

螺栓孔径22mm，排列如图。

钢板轴心受拉，N＝1350KN（设计值）。

钢材为Q235钢，请问：
(1) 钢板1－1截面的强度够否？
(2) 是否还需要验算2－2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2－2截面应如何验算？
(3) 拼接板的强度是否需要验算？
解：钢材为Q235，f =215N/mm2
(1) 1－1截面钢板的
所以1－1截面钢板强度足够。

(2)需要(xūyào)验算2－2截面强度(qiángdù)，因为2－2的A n小于1－1。

假定(jiǎdìng)N在13个螺栓中平均分配，则2－2截面传递的拉力N’为：
2－2截面的
，足够。

(3)两块拼接板厚度之和大于原钢板厚，所以钢板抗拉强度足够，拼接板就无需验算。

2．简支焊接钢梁的尺寸及荷载（均为静力荷载设计(shèjì)值）如图所示，钢材为 Q235，加劲肋设置如图，不考虑(kǎolǜ)局部压应力，要求：验算(yàn suàn)区格I腹板的局部稳定性。

解：
图为:
所以 :
支座反力 :
区格I平均弯矩、平均剪力分别为（中间点处） :
相应(xiāngyīng)的
所以局部(júbù)稳定满足要求。

因此(yīncǐ)梁的整体稳定性能保证。

3. 8.8级高强度螺栓摩擦型的双盖板连接如图所示，构件钢材为Q345钢，承受的轴心拉力N=1200kN，螺栓直径d=24mm，孔径d0=26mm，连接处采用喷砂处理，µ=0.50，试验算此连接是否安全?
解：查表得螺栓的设计预拉力 P=175kN
一个(yīɡè)螺栓的抗剪承载力为：
0.9x2x0.50x175=157.5kN
构件净截面(jiémiàn)强度验算：
=1200x（）=900kN
=18x（340-4x26）=4248mm2
==211.9N/mm2 <f=295 N/mm2，满足要求。

内容总结
（1）大作业一
一、判断题
1.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
（2）（√ ）
二、单项选择题
1．大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ B ）
A．密闭性好 B．自重轻
C．制造工厂化 D．便于拆装
2．钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的
（3）A．冷却速度太快
B．焊接各纤维能自由变形
C．钢材弹性模量太大，使构件刚度很大
D．施焊时焊件上出现冷塑和热塑区
7．为了提高梁的整体稳定性，下列哪项是最经济有效的办法。