钢结构计算例题(轴压、受弯、拉弯与压弯)
钢结构模拟试题及答案
钢构造模拟试题及答案钢构造是由钢制材料组成的构造，是主要的建筑构造类型之一。
以下是由关于钢构造模拟试题的内容，希望大家喜欢!1、简述钢构造有哪些主要特点。
(8分)答：(1)材料的强度高，塑性和韧性好;(2)材质均匀，和力学计算的假定比拟符合;(3)制作简便，施工周期短;(4)质量轻;(5)钢材耐腐蚀性差;(6)钢材耐热，但不耐火;2、碳素构造钢按质量分为几级?并是怎样划分的?Q235B·b代表的意义是什么?(10分) 答：碳素构造钢按质量分为A、B、C、D 四级。
其中A级钢材不作冲击韧性要求，冷弯性能在需方有要求时才进展;B、C、D各级钢材均要求冲击韧性值Akv≥27J，且冷弯试验均要求合格，所不同的是三者的试验温度有所不同，B级要求常温(20±5℃)冲击值，C和D级那么分别要求0℃和-20℃冲击值。
2Q235B·b代表屈服强度为235N/mm，B级，半镇静钢。
3、钢构造中，选用钢材时要考虑哪些主要因素?(8分)答：构造或构件的重要性;荷载的性质(静载或动载);连接方法(焊接、铆接或螺栓连接);工作条件(温度及腐蚀介质)。
4、轴心受力构件的截面形式有哪几种?并且对轴心受力构件截面形式的共同要求是什么?答：轴心受力构件的截面形式有热轧型钢、冷弯薄壁型钢、实腹式组合截面以及格构式组合截面。
对轴心受力构件截面形式的共同要求是：(1)能提供强度所需要的截面积;(2)制作比拟简便;(3)便于和相邻的构件连接;(4)截面开展而壁厚较薄，以满足刚度要求。
5、计算压弯(拉弯)构件的强度时，根据不同情况，采用几种强度计算准那么?并简述各准那么的内容。
我国钢构造标准对于一般构件采用哪一准那么作为强度极限?(10分)答：计算压弯(拉弯)构件的强度时，根据不同情况，采用三种强度计算准那么。
其中(1)截面边缘纤维屈服准那么：当构件受力最大截面边缘处的最大应力到达屈服时，即认为构件到达了强度极限。
受弯构件、拉弯压弯构件作业
受弯构件、拉弯压弯构件作业⼀、选择题1. 计算梁的______时，应⽤净截⾯的⼏何参数。
正应⼒剪应⼒整体稳定局部稳定2. 钢结构梁计算公式中______。
与材料强度有关是极限弯矩与边缘屈服弯矩之⽐表⽰截⾯部分进⼊塑性与梁所受荷载有关3. 在充分发挥材料强度的前提下，3号钢梁的最⼩⾼度h min______16Mn钢钢梁的（其他条件均相同）。
⼤于⼩于等于不确定4. 梁的最⼩⾼度是由______控制的。
强度建筑要求刚度整体稳定5. 单向受弯梁失去整体稳定时是______形式的失稳。
弯曲扭转弯扭双向弯曲6. 为了提⾼梁的整体稳定性，______是最经济有效的办法。
增⼤截⾯增加侧向⽀撑点，减少l1设置横向加劲肋改变荷载作⽤的位置7. 当梁上有固定较⼤集中荷载作⽤时，其作⽤点处应______。
设置纵向加劲肋设置横向加劲肋减少腹板宽度增加翼缘的厚度8. 如图⽰钢梁，因整体稳定要求，需在跨中设侧向⽀点，其位置以______为最佳⽅案。
A B C D9. 焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对防⽌______引起的局部失稳最有效，布置纵向加劲肋对防⽌______引起的局部失稳最有效。
A、剪应⼒B、弯曲应⼒C、复合应⼒D、局部压应⼒A,B A,C D,B B,C10. 钢梁腹板局部稳定采⽤______准则。
腹板局部屈曲应⼒与构件整体屈曲应⼒相等腹板实际应⼒不超过腹板屈曲应⼒腹板实际应⼒不⼩于板的屈服应⼒腹板局部临界应⼒不⼩于钢材屈服应⼒11. 当梁整体稳定系数时，⽤代替，主要是因为______。
梁的局部稳定有影响梁已进⼊弹塑性阶段梁发⽣了弯扭变形梁的强度降低了12.分析焊接⼯字形钢梁腹板局部稳定时，腹板与翼缘相接处可简化为______。
⾃由边简⽀边固定边有转动约束的⽀承边13. ______对提⾼⼯字形截⾯的整体稳定性作⽤最⼩。
增加腹板厚度约束梁端扭转设置平⾯外⽀承加宽梁翼缘14. 双轴对称截⾯梁，其强度刚好满⾜要求，⽽腹板在弯曲应⼒下有发⽣局部失稳的可能，下列⽅案⽐较，应采⽤______。
钢结构设计原理的计算题.
钢结构设计原理计算题1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）。
图中荷载为静力荷载设计值。
钢材为Q235-A•F。
手工焊，焊条E43型。
ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。
2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为8.8级M20，预拉力P=110KN，被连接板件钢材Q235-A•F（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=0.45）。
3.某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。
梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2。
计算时可忽略梁的自重。
4.某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。
材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2，E=2.06×105N/mm2。
，；0.7572；平面内稳定验算：平面内稳定验算：；0.6309；1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度。
图中荷载为静力荷载设计值。
钢材为Q235-A• F。
手工焊，焊条E43型。
ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。
2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度（不需验算连接板的强度）。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为10.9级M20（孔d0=21.5mm），预拉力P=155kN，被连接板件钢材Q235-A• F（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=0.45）。
3.某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
钢结构梁柱章节计算题
20
500
x
8
x
轴心受压构件
1 1 3 I y 500 8 2 20 5003 12 12 4.17 108 mm 4
20
y
20
ix iy
Ix 1.436 109 245mm A 24000 Iy A 4.17 108 132mm 24000
N 400 103 2 A 2584 mm 因此， f 0.720 215
查表，选择 2 100 7
钢结构设计原理
轴心受压构件
截面： 2 100 7
A 2759mm 2 i y 45.3mm ix 30.9 mm
lox 230cm, loy 290cm
20 20
y
loy
500
max{x , y } 95.2 [ ] 150
b类截面
25
400
8
25
x
10
x
0.587
500
400
y
因此，最大轴心压 力设计值为：
Nmax Af 0.587 24000 205 2888kN
钢结构设计原理
轴心受压构件
20
梁的整体稳定性满足要求
钢结构设计原理
轴心受压构件
6-2 试计算习题图6.2所示两种焊接工字钢截面（截面面积相等 ）轴心受压柱所能承受的最大轴心压力设计值和局部稳定，并 作比较说明。柱高10m，两端铰接，翼缘为焰切边，钢材为 Q235。
20
500
20
25
400
8
25
10
500
400
钢结构设计原理
钢结构设计原理考试计算题大全
计算题大全5．试验算图示压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定性，钢材为Q235，kN F 900=，（设计值），偏心距mm e 1501=，mm e 1002=，1235.065.0M Mmx +=β，0.12354400007.12≤⨯-=y y b f λϕ，跨中有一侧向支撑，2310206mmN E ⨯=，2215mmN f =，对x 轴和y 轴均为b 类截面。
（13分）解：m kN Fe M x ⋅=⨯==13515.09001（1分）28.14122.132165cm A =⨯⨯+⨯=（1分）333107037)65314.6732(121cm I x =⨯-⨯⨯=（1分）3365542322.1121cmI y =⨯⨯⨯=（1分）3117.31764.6721070372/cm h I W x x =⨯==（1分）cm A I i x x 47.278.141107037===（1分）12.2947.27800===xox x i L λ（1分）查表9386.0=x ϕ（1分）883.01359035.065.035.065.012=⨯+=+=M Mmx β（1分）KNEANxEx45.3087612.291.1108.1412060001.122222'=⨯⨯⨯⨯==πλπ（1分）223623'1215/2.104)45.308769008.01(1017.317605.110135883.0108.1419386.010900)8.01(mmN f mm N NN W MANExx x xmx x =≤=-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=-+γβϕ34、图示焊接工字钢梁，钢材Q345，承受次粱传来的集中荷载，次梁可作为主梁的侧向支撑点，验算该梁的整体稳定。
已知：KN F 300=，215840mm A =，361017.4mmW x ⨯=，481051.0mmI y ⨯=，y b y x ybb f h t w Ah 2354.414320212⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=ηλλβϕ，20.1=b β，0.1282.007.1'≤-=bb ϕϕ，2310mmN f =。
钢结构设计原理例题
h fmin =1.5t =1.5⨯10=4.74mm mm t h fm sx 77.51==,取h f =6mm 取盖板截面为260⨯6mm 2,则端缝承载力为 wt f e f B h b N ⨯⨯⨯=21 查表1－4得fwt =160 N/mm2则 kN N 8.42631616022.167.026021=⨯⨯⨯⨯⨯= 接缝一侧一条焊缝需要长度 ()mm f h N N L wt f W 58616067.0410975.40955067.0431=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=取L W =60mm.则盖板全长为：mm L L W 130********=+⨯=+⨯=3-3．图3-73所示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工字对接焊缝，梁拼接处承受内力为m kN M ⋅=2500，V=500KN ，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准，试验算拼接焊缝强度。
（提示：剪力V 可假定全部由腹板承担，弯矩按刚度比分配，即M II M w w =）解：查得2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯=431440001200.1121cm I w =⨯⨯=21201120cm A w =⨯=验算正应力m kN M I I M w w ⋅=⨯==9.4867393601440002500 2246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力2223/125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=⨯⨯==τ满足验算折算应力222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =⨯<=⨯+=+τσ满足要求3-4．图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点，支撑杆承受轴拉力设计值kN N 300=，用2L80×6角钢做成，钢材均为Q235钢，焊条为E43型，手工焊。
钢结构原理计算题和部分答案
1．试验算图示焊缝连接的强度。
已知作用力F=100kN(静力荷载)，手工焊，E43型焊条，没有采用引弧板， w f f =160N/mm 2 ，h f =10mm. （8分）9。
解答：2、验算图示普通螺栓连接时的强度，已知螺栓直径mm d 20=，C 级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，外力设计值kN F 100=，2140mm N f b v =，2170mm N f b t =，2305mm N f b c =，245.2cm A e =。
（12分）解：3．一焊接工字梁，跨度12米，跨中有一测向支点，F1=110KN, F2=160KN, 自重1.6KN/M ，Q235钢（2215mm N f ）。
集中荷载下方垫块宽60毫米，支座处有端板。
验算该梁的强度。
（12分）4．一柱轴心受压N=1400KN,Q235钢,截面I56a，柱高7米，柱在yz平面下端固定，上端铰接。
柱在xz平面两端铰接。
（x轴为强轴）。
1）验算该柱稳定性。
2）将该柱改为缀条柱（双肢槽钢20a,柱宽300mm）,缀条L45x4,缀条与柱成45度角。
验算该柱；3）将该柱改为缀板柱（双肢槽钢20a,柱宽300mm），确定单肢长度，进行缀板设计（P3）(18分)轴心压杆稳定系数1、一12米单跨梁，钢材为Q235钢（f=215Mpa，f=235Mpa，yf v =125Mpa ），主梁工字钢，翼缘480x20mm ，腹板720x10mm ，设计均布荷载60KN/m （已考虑自重）。
对该梁进行强度和稳定性验算。
（A=26400mm 2,I x =2.94x109mm 4，I y =3.687x108mm 4）24320235bx y y f ϕλ=⋅，0.282' 1.07b b ϕϕ=-（13分)7 2、一偏心受压柱采用3号钢，长13.5米，N z =1350kN ，M x =700kN-m ，截面无削弱。
验算整体稳定。
（截面工字钢，翼缘400x20，腹板560x10，A=21600mm 2,I x =1.492x109mm 4，Iy=2.134x108mm 4, ()210.690λϕ=-)(15分)计算牛腿连接，采用直角角焊缝，hf=10mm 。
第七章拉弯和压弯构件典型例题_钢结构精选全文
【例题１】某两端铰接压弯杆，如图所示，选用型钢2∠100×70×6，钢材Q235，m 2.4=l ，受轴向压力kN 42=N （设计值）和横向均布荷载m /kN 63.3=q （设计值），试验算截面是否满足要求。
【解答】m 2.4===l l l oy ox查表得，2∠110×70×6的截面数据：[]322.015014688.2/420/442.011954.3/420/cm 88.2cm 54.3cm 267cm 27.2142==<===========y y oy y x x ox x y x x i l i l i i I A ϕλλϕλ，，，，，（1）验算弯矩作用平面内的稳定32312322222cm 7.3547.7/cm 6.7553.3/N 277636.4119/212710206/mkN 82.463.38181=====×××==⋅=××==x x x x x Ex x I W I W EA N'ql M πλπ 查表得，20.105.121==x x γγ，按无端弯矩但有均布横向荷载作用时，取0.1=mx β，1.1/1.1（ｂ 类截面）（ｂ 类截面）)6.277/428.01106.7505.110812127442.01042)8.01(36311×−××××+××=−+（Exx x xmx x N'N W M ANγβϕ 215N/mm 159.4114.77.442=<=+=f (满足))6.277/4225.11107.352.1108121271042)25.11(36322×−××××−×=−−（Exxx x mx N'N W M A N γβ 215N/mm 210.3230.3202=<=−=f (满足)（2）验算弯矩作用平面外的稳定7518.01460017.01235/0017.01=×−=−=y y b f λϕ3631106.757518.010*********.01042××××+××=+x b x tx y W M A N ϕβϕ 215N/mm 202141612=<=+=f (满足)实腹式截面无削弱，强度无需计算；因截面是角钢（型钢），局部稳定不用验算。
钢结构计算题集
钢结构计算题集1. 引言钢结构计算是工程设计中重要的一部分，在建筑、桥梁和其他结构的设计和施工过程中起着关键作用。
本文将介绍一些常见的钢结构计算题，通过解答这些计算题，可以加深对钢结构设计原理和计算方法的理解。
2. 弹性计算2.1 弹性计算概述钢结构在正常工作载荷下处于弹性阶段，弹性计算可以用于确定结构的初始刚度和最大承载能力。
2.2 弹性计算题示例问题：已知一根长为10m，截面为矩形的钢梁，在两端受到垂直重力荷载为10kN的作用，求其在这个荷载下的挠度。
解答：根据弹性力学原理，我们可以使用梁的挠度公式进行计算。
根据材料力学性质的已知参数，将荷载和几何参数代入公式，可以计算得出该钢梁在给定荷载下的挠度。
3. 屈曲计算3.1 屈曲计算概述屈曲是指钢柱或钢杆在受到额外压力时发生的不稳定性失效，屈曲计算可以用于确定结构在承受压力时的稳定性。
3.2 屈曲计算题示例问题：已知一根跨度为6m的单肢钢桁架，在两端支座处受到垂直压力荷载为50kN的作用，围绕y轴对称。
a) 请计算该钢桁架的最小截面重量能满足强度与稳定要求。
解答：根据屈曲理论，我们可以根据给定的荷载和几何参数进行计算，以确定最小截面重量。
计算方法可采用经典的Euler公式或其他适用的屈曲计算方法。
b) 在最小截面重量的基础上，求出该桁架的围护系数。
解答：围护系数是指在实际设计中采用的截面重量与最小截面重量之间的比值。
根据桁架的几何形状和材料特性，可以计算得出围护系数。
4. 焊接连接计算4.1 焊接连接计算概述在钢结构设计中，焊接连接是常用的连接方式之一。
焊接连接计算可以用于确定焊接接头的强度和受力性能。
4.2 焊接连接计算题示例问题：已知一道对接焊缝连接的双角钢节点，其材料为Q345钢，在正常工作载荷下承受的垂直载荷为100kN，请计算焊缝的最小尺寸。
解答：根据焊接接头的几何形状和焊接材料的性能，可以使用焊接接头的强度计算方法来确定最小焊缝尺寸。
钢结构计算例题
例题 8-1简支人字形屋架设计1、设计资料人字形屋架跨度30m，屋架间距12m，铰支于钢筋混凝土柱上。
厂房长度96m。
屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度1/10，轧制H型钢檩条（见例6-6）的水平间距为5m，基本风压为0.50kN/m2，屋面离地面高度约为20m，雪荷载为0.20kN/m2。
钢材采用Q235-B·F，焊条采用E43型。
2 屋架尺寸，支撑布置屋架计算跨度L=L－300=29700mm，端部及中部高度均取作2000mm。
屋架杆件几何长度见8－41，支撑布置见图8－42。
图8-41图8-423、荷载、内力计算及内力组合（1）永久荷载（水平投影面）101=0.1507kN/m2 压型钢板 0.15×10檩条自重 0.158kN/m2 屋架及支撑自重 0.20kN/m2合计0.509kN/m2(2)屋面均布活荷载或雪荷载(水平投影面)0.30kN/m2(3)风荷载：风荷载为1.25，屋面迎风面的体形系数为－0.6，背风面为－0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为迎风面：=-1.4×0.6×1.25×0.50=－0.525kN/m21背风面：2ω=-1.4×0.5×1.25×0.50=－0.4375kN/m 21ω的垂直水平面的分力已略超过荷载分项系数取1.0时的永荷载垂直于屋面的分量（0.507kN/m 2）。
这里不计风荷载，而将所有拉杆的长细比控制在250以内。
（4）上弦节点集中荷载的设计值为Q=（1.2×0.509+1.4×0.30）×5×12=61.70kN （5）内力计算跨度中央每侧各二根腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。
因杆件较少，以数解法（截面法、节点法）求出各杆件内力见图8-41。
4、杆件截面选择腹杆最大内力N=260.0kN ，查表8-4，选用中间节点板厚度t=10mm ，支座节点板厚度t=10mm 。
拉弯和压弯构件计算题
第六章、拉弯和压弯计算题
一、计算题(4小题,共4.0分)
[1]图示为一两端铰支焊接工字形截面压弯杆件，杆长l=10m。
钢材Q235，f =215N/mm2，E =206×103N/mm2。
作用于杆上的计算轴向压力和杆端弯矩见图。
试由弯矩作用平面内的稳
定性确定该杆能承受多大的弯矩M ？已知截面=32997cm4，A=84.8cm2，b类截面。
[2]两端铰支的焊接工字形截面轴心受压柱,上承二梁,梁支座反力作用于柱翼缘上,其设计值为或。
柱长6.5m,材料为Q 235钢,截面尺寸见图,翼缘边为剪切边。
试验此柱的稳定性。
[3]图所示Q235钢焊接工表截面压弯构件，翼缘为火焰切割边，承受的轴心压力设计值为
，构件一端承受的弯矩，另一端弯矩为零。
构件两端铰接，并
在三分点处各有一侧向支撑点。
试验算此构件是否满足要求。
[4]图示某框架结构支撑体系，采用焊接工字形柱截面，翼缘为火焰切割边，材料为Q235钢。
试验此柱是否安全。
第六章答案一、计算题(4小题,共4.0分)
[1]
即
由弯矩作用平面内稳定确定的最大弯矩为：
[2] (1)先按轴压柱计算
(2)再按压弯构件计算平面内和平面外稳定性
弯矩作用平面内稳定验算
弯矩作用平面外稳定验算
[3]强度验算
弯矩作用平面内稳定验算
弯矩作用平面外稳定验算
局部稳定验算
[4]强度验算
弯矩作用平面内稳定验算
弯矩作用平面外稳定验算局部稳定验算。
钢结构试题与答案解析
钢结构试题(卷)与答案解析(总14页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1．体现钢材塑性性能的指标是（ ）A ．屈服点 B. 强屈比 C. 延伸率 D. 抗拉强度2．在结构设计中，失效概率p f 与可靠指标β的关系为 ( )。
A ．p f 越大，β越大，结构可靠性越差B ．p f 越大，β越小，结构可靠性越差C ．p f 越大，β越小，结构越可靠D ．p f 越大，β越大，结构越可靠3．对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( )来保证的。
A ．稳定承载力B ．挠跨比C ．静力强度D ．动力强度4. 钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关（ ）A.框架在荷载作用下侧移的大小B.框架柱与基础的连接情况C.荷载的大小D. 框架梁柱线刚度比的大小5. 格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于x λ的换算长细比ox λ是考虑（ ）A 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B 考虑强度降低的影响C 考虑单肢失稳对构件承载力的影响D 考虑剪切变形的影响6. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接（ ）A 没有本质差别B 施工方法不同C 承载力计算方法不同D 材料不同7．为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应（ ）。
A 控制肢间距B 控制截面换算长细比C 控制单肢长细比D 控制构件计算长度8．梁的纵向加劲肋应布置在（ ）。
A 靠近上翼缘B 靠近下翼缘C 靠近受压翼缘D 靠近受拉翼缘9．同类钢种的钢板，厚度越大（ ）A. 强度越低B. 塑性越好C. 韧性越好D. 内部构造缺陷越少10. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（ ）指标。
A. 低温屈服强度B. 低温抗拉强度C. 低温冲击韧性 D . 疲劳强度11. 钢材脆性破坏同构件（ ）无关。
A 应力集中B 低温影响C 残余应力D 弹性模量12．焊接残余应力不影响构件的（ ）A ．整体稳定B ．静力强度C ．刚度D ．局部稳定13．摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（ ）A ．与摩擦面的处理方法有关B ．与摩擦面的数量有关C ．与螺栓直径有关D ．与螺栓的性能等级无关14．直角角焊缝的焊脚尺寸应满足1min 5.1t h f ≥及2max 2.1t h f •≤，则1t 、2t 分别为（ ）的厚度。
钢结构试题(卷)与答案解析
1．体现钢材塑性性能的指标是（ ）A ．屈服点 B. 强屈比 C. 延伸率 D. 抗拉强度2．在结构设计中，失效概率p f 与可靠指标β的关系为 ( )。
A ．p f 越大，β越大，结构可靠性越差B ．p f 越大，β越小，结构可靠性越差C ．p f 越大，β越小，结构越可靠D ．p f 越大，β越大，结构越可靠3．对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( )来保证的。
A ．稳定承载力B ．挠跨比C ．静力强度D ．动力强度4. 钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关（）A.框架在荷载作用下侧移的大小B.框架柱与基础的连接情况C.荷载的大小D. 框架梁柱线刚度比的大小5. 格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于x λ的换算长细比ox λ是考虑（ ）A 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B 考虑强度降低的影响C 考虑单肢失稳对构件承载力的影响D 考虑剪切变形的影响6. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接（ ）A 没有本质差别B 施工方法不同C 承载力计算方法不同D 材料不同7．为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应（ ）。
A 控制肢间距B 控制截面换算长细比C 控制单肢长细比D 控制构件计算长度8．梁的纵向加劲肋应布置在（ ）。
A 靠近上翼缘B 靠近下翼缘C 靠近受压翼缘D 靠近受拉翼缘9．同类钢种的钢板，厚度越大（ ）A. 强度越低B. 塑性越好C. 韧性越好D. 内部构造缺陷越少10. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（ ）指标。
A.低温屈服强度B. 低温抗拉强度C. 低温冲击韧性D. 疲劳强度11. 钢材脆性破坏同构件（ ）无关。
A 应力集中B 低温影响C 残余应力D 弹性模量12．焊接残余应力不影响构件的（ ）A ．整体稳定B ．静力强度C ．刚度D ．局部稳定13．摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（ ）A ．与摩擦面的处理方法有关B ．与摩擦面的数量有关C ．与螺栓直径有关D ．与螺栓的性能等级无关14．直角角焊缝的焊脚尺寸应满足1min 5.1t h f ≥及2max 2.1t h f •≤，则1t 、2t 分别为（ ）的厚度。
钢结构轴心受力构件和拉弯压弯构件的计算
钢结构轴心受力构件和拉弯压弯构件的计算第一节轴心受力构件第5.1.1条轴心受拉构件和轴心受压构件的强度，除摩擦型高强度螺栓连接处外，应按下式计算：式中N——轴心拉力或轴心压力；An——净截面面积。
摩擦型高强度螺栓连接处的强度应按下列公式计算：式中ｎ——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目；n1——所计算截面（最外列螺栓处）上高强度螺栓数目；A——构件的毛截面面积。
第5.1.2条实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算：式中φ——轴心受压构件的稳定系数，应根据表5.1.2的截面分类并按附录三采用。
第5.1.3条格构式轴心受压构件的稳定性仍应按公式（5.1.2）计算，但对虚轴（图5.1.3ａ的ｘ轴和图5.1.3ｂ、ｃ的ｘ轴和ｙ轴）的长细比应取换算长细比。
换算长细比应按下列公式计算：一、双肢组合构件（图5.1.3ａ）：式中λx——整个构件对x轴的长细比；λl——分歧对最小刚度轴1—1的长细比，其计算长度取为：焊接时，为相邻两缀板的净距离；螺栓连接时，为相邻两缀板边缘螺栓的距离；Alx——构件截面中垂直于x轴的各斜缀条毛截面面积之和。
二、四肢组合构件（图5.1.3b）；式中λy——整个构件对ｙ轴的长细比；Aly——构件截面中垂直于y轴的各叙缀条毛截面面积之和。
三、缀件为缀条的三肢组合构件（图5.1.3c）：式中A1——构件截面中各斜缀条毛截面面积之和；注：①缀板的线刚度应符合第８．４．１条的规定。
②斜缀条与构件轴线间的夹角应在４０°～７０°范围内。
第5.1.4条对格构式轴心受压构件：当缀件为缀条时，其分肢的长细比λ1不应大于构件两方向长细比（对虚轴取换算长细比）的较大值λmax的0.7倍，当缀件为缀板时，λ1不应大于40，并不应大于λmax的0.5倍（当λmax＜50时，取λmax＝50）。
第5.1.5条用填板连接而成的双角钢或双槽钢构件，可按实腹式构件进行计算，但填板间的距离不应超过下列数值：受压构件40i受拉构件80ii为截面回转半径，应按下列规定采用：一、当为图5.1.5α、b所示的双角钢或双槽钢截面时，取一个角钢或一个槽钢与填板平行的形心轴的回转半径；二、当为图5.1.5c所示的十字形截面时，取一个角钢的最小回转半径。
钢结构设计规范·轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算·拉弯构件和压弯构
4.1.1在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条)，其抗弯强度应按下列规定计算:`(M_x)/(γ_xW_(nx))+(M_y)/(γ_xW_(ny))≤f`（4.1.1）式中M x、M y——同一截面处绕x轴和y轴的弯矩(对工字形截面：x轴为强轴，y轴为弱轴);Wｎｘ、Wｎｙ——对x轴和y轴的净截面模量;γx、γy——截面塑性发展系数;对工字形截面γy=1.20;对箱形截面，γX=Y y=1.05;对其他截面，可按表5.2.1采用;f——钢材的抗弯强度设计值。
当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13`sqrt(235//f_y)`而不超过15`sqrt(235//f_y)`时，γx=1.0。
f y应取为钢材牌号所指屈服点。
对需要计算疲劳的梁，宜取γx=γy=1.0。
4.1.2在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条)，其抗剪强度应按下式计算:`τ=(VS)/(It_w)`(4.1.2)式中V——计算截面沿腹板平面作用的剪力;S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;I——毛截面惯性矩;t w——腹板厚度;fv——钢材的抗剪强度设计值。
4.1.3当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载、且该荷载处又未设置支承加劲肋时，腹板计算高度上边缘的局部承压强度应按下式计算:`σ_c=(varphiF)/(t_wl_z)≤f`(4.1.3-1)式中F——集中荷载，对动力荷载应考虑动力系数;ψ——集中荷载增大系数;对重级.工作制吊车梁ψ=1. 35;对其他梁，ψ=1.0；l z——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，按下式计算:l2=a+5h y+2h R ( 4.1.3-2 )a——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，对钢轨上的轮压可取50mm;h y——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离;h R——轨道的高度，对梁顶无轨道的梁h R=0;f——钢材的抗压强度设计值。
钢结构计算题(含答案)
《钢结构设计原理》【练习1】两块钢板采用对接焊缝（直缝）连接。
钢板宽度Ｌ＝250mm ，厚度t=10mm 。
钢材采用Ｑ235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准，2/185mm N f w t =。
试求连接所能承受的最大拉力?=N解：无引弧板时，焊缝的计算长度w l 取实际长度减去2t ，即250-2*10mm 。
根据公式 w t w f tl N<⋅=σ 移项得： kN N f t l N w t w 5.42542550018510)102250(==⨯⨯⨯-=⋅⋅< 【变化】若有引弧板，问?=N解：上题中w l 取实际长度250，得kN N 5.462=【练习2】两截面为450⨯14mm 的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽300mm ，长度410mm(中间留空10mm)，厚度8mm 。
钢材Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载，mm h f 6=。
求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 49190416022.130067.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β侧焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f w f 521472160)6200(67.047.011=⨯-⨯⨯⨯=∑= 最大承载力kN N N 4.10131013376521472491904==+= 【变化】若取消端焊缝，问?=N解：上题中令03=N ，622001⨯-=w l ,得kN N N 344.5051==【练习3】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载。
双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接，mm h f 6=，肢尖和肢背实际焊缝长度均为250mm 。
等边角钢的内力分配系数7.01=k ，3.02=k 。
求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 20496016022.112567.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f w f 327936160)6250(67.027.011=⨯-⨯⨯⨯=∑=根据2311N N k N -= 得：kN N N N K N 88.614614880)2204960327936(7.01)2(1311==+=+=【变化】若取消端焊缝，问?=N解：上题中令03=N ，622501⨯-=w l ，得kN N 96.456=【练习4】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f wf =，静态荷载。
钢结构计算题
四、计算题图所示的拉弯构件长6000mm ，轴向拉力的设计值为800kN,横向均布荷载的设计值为7kN/m 。
设截面无削弱,钢材为Q345（ f =310N/mm 2),构件采用普通工字钢I22a ，截面积A ＝42.1cm 2,重量0。
32kN/m ，W x ＝310cm 3，i x ＝8。
99cm,i y ＝2。
32cm 。
验算截面是否满足设计要求.已知:允许长细比[]350=λ，截面塑性发展系数05.1=xγ，20.1=y γ，荷载分项系数为1.0。
公式:218x M ql =xx W MA N γσ+=0xx xl i λ=0y y yl i λ=解:（1）验算强度)(9.326)0.132.00.17(818122m kN ql M x ⋅=⨯⨯+⨯==)/(310)/(0.2911031005.1109.32101.4210800223623mm N f mm N W M A N x x x =<=⨯⨯⨯+⨯⨯=+=γσ（2)验算长细比[]060066.73508.99x x x l i λλ===<=[]0600258.63502.32y y yl i λλ===<=所选截面满足设计要求。
如图1所示一根简支梁长6m ，采用I32a(2mm N 215=f ,2mm N 125=v f )，已知梁单位长度的重量为517N/m ，11080=x I cm 4，692=nx W cm 3，5.27/=x x S I cm ，5.9=w t mm 。
梁上作用恒荷载，荷载密度q =29700N/m,试验算此梁的正应力及支座处剪应力。
已知：荷载分项系数为1。
2，截面塑性发展系数05.1=xγ，20.1=y γ。
公式：218x M ql =f W M nxx x ≤=γσ ；ql V 21=;v wx x f t I VS≤=τ解: （1)计算总弯矩梁自重产生的弯矩为:279262.15178121=⨯⨯⨯=M N·m 外荷载在跨中产生的最大弯矩为:13365062.1297008122=⨯⨯⨯=M N·m总弯矩为：1364422792133650=+=x M N·m （2）验算弯曲正应力8.1871069205.11013644233=⨯⨯⨯==nx x x W M γσN/mm 2＜f＝215 N/mm 2 正应力满足要求3）验算支座处最大剪应力： 支座处最大剪力： V =2.108781]2.1)6517629700[(21=⨯⨯+⨯N 验算剪应力：63.415.9105.272.108781=⨯⨯==w It VS τN/mm 2＜v f ＝125 N/mm 2支座处剪应力满足要求3. 如图3所示一根简支梁长6m,采用I32a（2mm N 215=f ,2mm N 125=v f ），已知单位长度得质量为52。
钢结构计算题集(学生)
第3章 连接1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。
已知：连接承受静力荷载设计值300P kN =，240N kN =，钢材为Q235BF ，焊条为E43型，2160wf f N mm =，设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去10m m 。
2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载P 。
已知：钢材为Q235BF ，焊条为E43型，2/160mmN f wf =，考虑到起灭弧缺陷，每条角焊缝计算长度取为mm 290。
题2图题1图3、图示角焊缝连接，承受外力kNN 500=的静载，mm h f 8=，2160mmN f w f =，没有采用引弧板，验算该连接的承载力。
4、计算图示角焊缝连接中的f h 。
已知承受动荷载，钢材为Q235-BF ，焊条为E43型，2160mmN f wf =，偏离焊缝形心的两个力kN F 1801=，kN F 2402=，图中尺寸单位：mm ，有引弧板。
5、验算图示角焊缝连接的强度。
已知承受静荷载，钢材为Q235-AF ，焊条为E43型，2160mmN f wf =，偏离焊缝形心的力kNF500=，mm e 100=，mmh f10=，图中尺寸单位：mm ，无引弧板。
题4图题5图6、验算题6图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。
已知：初连接构件钢材为Q235BF ，8.8级M20高强度螺栓的设计预拉力P=110kN ，接触面喷砂后涂无机富锌漆，抗滑移系数μ为0.35。
7、图示牛腿采用摩擦型高强度螺栓连接，45.0=μ，kNP125=，kNN 20=，kNF280=，验算螺栓的连接强度。
题7图题6图8、验算图示普通螺栓连接时的强度，已知螺栓直径mmd20=，C 级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，外力设计值kNF100=，2140mm N f b v =，2170mmN f bt =，2305mm N f b c =，245.2cm A e =。
9、验算图示普通螺栓连接时的强度。
钢结构：梁、柱的计算实例
梁的计算例题
拉弯构件和压弯构件
例6-1某双轴对称焊接工字型截面压弯构件，其受力状态、支撑布置和截面尺寸如图6-8所示。
承受的荷载设计值为N=880kN，跨中横向集中力为F=180kN.构件长度L=10m，材料为Q235B·F钢。
试校核截面的强度、刚度和稳定性是否满足要求。
钢桁架结构
例7-1跨度为27m的钢屋盖，屋面为波形石棉瓦，钢檩条。
屋架支于钢筋混凝土柱上（混凝土标号C20，柱间距6m，有中级工作制桥式吊车。
建筑地点为长沙。
（1）屋架形式和材质选择；（2）屋盖支撑布置；（3）屋架杆件截面选择；（4）确定屋架杆件填板数量；
（5）屋架杆件端部焊缝计算；（6）画屋架主要节点示意图。
上图为屋盖支撑布置图。
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4 轴压构件例题例1:下图所示为一轴心受压柱的工字形截面，该柱承受轴心压力设计值N=4500kN,计算长度为,5.3,7m l m l oy ox ==钢材为Q235BF ，2/205mm N f =，验算该柱的刚度和整体稳定性。
227500mm A =，49105089.1mm I x ⨯=，48101667.4mm I y ⨯=，150][=λ。
λ 15 20 25 30 35 40 45 ϕ0.983 0.970 0.953 0.936 0.918 0.899 0.878解：mm AI i xx 2.234==，mm AI i y y 1.123==（1）刚度验算：4.281.12335009.292.2347000======yoy y x ox x i l i l λλ 150][9.29max =<=λλ（2）整体稳定算：当9.29=λ时，936.0=ϕ223/205/3.19227500936.0104500mm N f mm N A N =<=⨯⨯=ϕ例2:右图示轴心受压构件，44cm 1054.2⨯=x I ，43cm 1025.1⨯=y I ，2cm 8760=A ，m 2.5=l ，Q235钢，截面无削弱，翼缘为轧制边。
问：（1）此柱的最大承载力设计值N ？（2）此柱绕y 轴失稳的形式？（3）局部稳定是否满足要求？解：（1）整体稳定承载力计算 对x 轴：m2.50==l l x ，cm 176.871054.24=⨯==A I i x x 150][6.30175200=≤===λλx x x i l 翼缘轧制边，对x 轴为b 类截面，查表有：934.0=x ϕkN 1759102158760934.03=⨯⨯⨯==-Af N x x ϕ 对y 轴： m6.22/0==l l y ，cm 78.36.871025.13=⨯==A I i y y 150][8.6878.35200=≤===λλy y y i l翼缘轧制边，对y 轴为c 类截面，查表有：650.0=y ϕkN 122410215876065.03=⨯⨯⨯==-Af N y y ϕ 由于无截面削弱，强度承载力高于稳定承载力，故构件的最大承载力为：kN 1224max ==y N N （2）绕y 轴为弯扭失稳（3）局部稳定验算8.68},max {max ==y x λλλ，10030max ≤≤λ1） 较大翼缘的局部稳定y f t b 235)1.010(79.614/95/max 1λ+≤==88.16235235)8.681.010(=⨯+=，可2） 腹板的局部稳定y w f t h 235)5.025(4010/400/max 0λ+≤==4.59235235)8.685.025(=⨯+=，可例3:下图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值N=800kN ，计算长度l ox =l oy =10m ，分肢采用2［25a ：A=2×34.91＝69.82cm 2，i y =9.81cm,I 1=175.9cm 4，i 1=2.24cm ，y 1=2.07cm ，钢材为Q235BF ，缀条用L45×4，A d =3.49cm 2。
缀条柱换算长细比为1227A Ax ox +=λλ，试按照等稳定原则确定两分肢平行于X 轴的形心轴间距离b 。
解：由等稳定条件为y ox λλ=9.10181.910102=⨯==y oyy i l λ6.10049.3282.69279.10127212=⨯⨯-=-=A A y x λλ cm l i x oxx 94.96.10010102=⨯==λ21)2(2b A I I x ⨯+=cm t i b x 4.192212=-=5 受弯构件例题例1：某轧制普通工字钢简支梁，I a 50上翼缘作用均布恒荷载m kN g k /25=（含自重）活载m KN q k /10=，7.0=ψ,跨内无侧向支撑，跨度6米，钢材235Q ，验算梁的整体稳定性。
解：{}2055.18010*1859*59.010*19818596.059.01986*44*8181;/44,max /55.4310*7.0*4.125*35.1;/4410*4.125*2.136322max 2121<===<=⋅======+==+=x b x b W M cm W m kN pl M m kN p p p m kN p m kN p ϕϕ满足。
例2：验算焊接工字形简支梁的整体稳定性。
截面⎩⎨⎧--12*1400120*3602，345Q ，)(/160设计值m kN q =，荷载作用于上翼缘，l=12m ，若稳定承载力不足，如何解决？解：1、截面几何特性648210*89.13,10*03.100,31200===x x W mm I mm A7.169,7.70,10*56.148===y y y mm i mm I λ2、整体稳定验算281.03452351440*4.420*7.169110*89.131440*312007.1694320*75.02354.41432075.0*13.069.0246.01440*36020*12000262212111=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==+=<===y b y x y b b b f h t W Ah h b t l ηλλβϕξβξ2959.73789.13*281.02880.288012*160*818122max =>=====f W M mkN ql M x b ϕ不满足。
在梁侧向设置一个支撑点：则 9.847.706000≈=y λ29523389.13*89.0288089.0282.007.16.057.13452351440*4.420*9.84110*89.131440*312009.84432015.115.1262<===-='>=⎪⎭⎫ ⎝⎛+==x b bb b b W M ϕϕϕϕβ 满足。
例3:焊接工字形截面简支梁跨度6m,上翼缘受集中荷载作用,钢材为Q235BF,2/315mm N f =,2/345mm N f y =，忽略梁自重,试验算梁的整体稳定性和局部稳定性。
481014.6mm I x ⨯=，4710125.3mm I y ⨯=，29456mm A =，mm i mm W y x 5.57,1005.236=⨯=，68.0235)4.4(1432082.02112=+⋅=yx y b f h t W Ahλλϕ，2/3/1269.0/4646.01.1b b bϕϕϕ+-='。
解：（1）整体稳定计算最大弯矩kNm M x 4002200=⨯=64.0,6.068.0='>=b b ϕϕ)/(x b x W M '=ϕσf mm N ≤=⨯⨯⨯=266/305)1005.264.0/(10400，满足（2）验算局部稳定翼缘7.10/235132.10/,12,122=<='=='y f f f t b mm t mm b ,满足腹板66/23580966/576/0=>==y w f t h ,140/23517096/0=<=y w f t h 应布置横向加劲肋。
6 拉弯与压弯构件例题例1：验算下图示焊接T 形截面压弯构件的强度及平面内、外的整体稳定性。
已知：Q235钢，A=20cm 2，I x ＝346.8cm 4， I y ＝43.6cm 4，y 1＝4.4cm ， 翼缘侧向1/3跨处设置两个侧向支撑。
解：（1）参数计算cm;48.1cm;16.4====A I i A I i y y x x 3223113.40;82.78cm y I W cm y I W x x x x ====)(329.0;150][14417.46000类b i l x x x x ==<===ϕλλ )(325.0;150][13548.12000类c i l y y y y ==<===ϕλλm kN 98/628/22⋅=⨯==ql M xkN 1.196144/102020600014.322222=⨯⨯⨯==λπEA N ExkN 27.1781.1/1.1961.1'====Ex Ex N N;2.1;05.1;0.121====x x tx mx γγββ703.01350022.012350022.01=⨯-=-=yy b f λϕ（2）强度计算2362311N/mm 21575.1281082.7805.110910201040=≤=⨯⨯⨯+⨯⨯=+f W M A N x x x n γ2362322N/mm 2151.166103.402.110910201040=≤-=⨯⨯⨯+⨯⨯=-f W M A N x x x n γ满足（3）弯矩作用平面内的稳定性)27.178/408.01(1082.7805.110911020329.01040)8.01(3623'1⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=-+Ex x x x mx x N N W M A N γβϕ22N/m m 215N/m m 3.1935.1328.60=≤=+=f )25.11('22Ex x x x mx N N W M A N--γβ)27.178/4025.11(103.402.11091102010403623⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯= 22N/mm 215N/mm 65.23865.25820=>=-=f 结论：平面内整稳不满足。
（4）平面外的整体稳定性362311082.78703.0109111020325.01040⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+x b x tx y W M A N ϕβηϕ22N/m m 215N/m m 9.2234.1625.61=>=+=f 结论：平面外整稳不满足。
7 钢结构连接例题例1：已知P=180kN ，钢材为Q235，焊条为E43型，2/160mm N f w f =要求：验算图1所示角焊缝解：m kN P M kN P V kN P N .96.121012053,10853,144543=⨯⨯=====-()23/5.596230067.0210144mm N A N e N f≈⨯-⨯⨯⨯⨯==σ()23/6.446230067.0210108mm N A V e V f≈⨯-⨯⨯⨯⨯==τ()226/6.1116230067.06121096.12mm N W M fM f≈⨯-⨯⨯⨯⨯⨯==σ222222/160/2.1476.44)22.16.1115.59()()(mm N f mm N w f V ff Mf N f =<≈++=++τβσσ 满足例2：验算下图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。