第3章 连接-4钢结构
钢结构戴国欣主编第四版课后习题答案（供参考）
钢结构戴国欣主编第四版课后习题答案（供参考）钢结构计算题精品答案第三章钢结构的连接3.1 试设计双⾓钢与节点板的⾓焊缝连接（图3.80）。
钢材为Q235B ，焊条为E43型，⼿⼯焊，轴⼼⼒N=1000KN （设计值），分别采⽤三⾯围焊和两⾯侧焊进⾏设计。
解：（1）三⾯围焊 2160/w f f N mm = 123α=213α= 确定焊脚尺⼨： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=，,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内⼒分配：焊缝长度计算：11530.032960.720.78160w w f fN l mm h f ≥==∑，则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。
22196.691100.720.78160w w f f N l mm h f ≥==∑，则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。
（2）两⾯侧焊确定焊脚尺⼨：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内⼒分配：22110003333N N KN α===， 11210006673N N KN α==?= 焊缝长度计算： 116673720.720.78160w w f f N l mm h f ≥==∑，则实际焊缝长度为:mm h mm l f w 48086060388283721=?=<=?+='，取390mm 。
223332480.720.76160w w f fN l mm h f ≥==∑，则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=?=<=?+='，取260mm 。
3.2 试求图3.81所⽰连接的最⼤设计荷载。
钢材为Q235B ，焊条为E43型，⼿⼯焊，⾓焊缝焊脚尺⼨8f h mm =，130e cm =。
第三章 钢结构的连接自测题答案
第三章钢结构的连接一．选择题1.如图所示承受静力荷载的T形连接,采用双面角焊缝，手工焊，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为( B）A.4mm B。
6mm C.8mm D.10mm题1图题2图2。
如图所示连接，焊缝中最危险点为( A )A。
最上点 B.最下点 C.焊缝长度的中点 D.水平荷载延长线与焊缝相交处t,最大焊脚尺寸h fmax=1.2t1，式中的t1和t2分别3.T形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸h fmin=1。
52为（D）A.t1为腹板厚度,t2为翼缘厚度B.t1为翼缘厚度,t2为腹板厚度C。
t1为较小的被连接板件的厚度,t2为较大的被连接板件的厚度D.t1为较大的被连接板件的厚度，t2为较小的被连接板件的厚度4.根据施焊时所持焊条与焊件间的相互位置的不同，施焊方位分为四种，其中操作最难、质量最难于保证的施焊方位是（D ) A。
平焊 B.立焊 C。
横焊 D。
仰焊4。
钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用( A）的焊接位置。
A．俯焊 B．仰焊 C．立焊 D．任意6。
在下列各焊接连接缺陷中，对焊缝连接最危险的是( C ）。
A。
未焊透 B。
气孔 C.裂纹 D.夹渣7.结构焊接时,所选焊条和被焊接构件之间的匹配原则是( B )A.弹性模量相适应B.强度相适应C.伸长率相适应D.金属化学成份相适应8。
三级焊缝的质量检验内容为( C ）A.外观检查和100％的焊缝探伤B。
外观检查和至少20%的焊缝探伤C.外观检查D。
外观检查及对焊缝进行强度实测9．可不进行验算对接焊缝是( C ）.A ．I 级焊缝B ． 当焊缝与作用力间的夹角θ满足tan θ≤1。
5时的焊缝C ． II 级焊缝D ． A 、B 、C 都正确10。
图示焊接连接中,最大的焊缝应力发生在（ A ）A 。
a 点B 。
b 点C 。
c 点D 。
d 点11．如图所示,连接两工字钢的对接焊缝中,所受正应力最大的点是（ A ）A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点12.如图等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接，角钢受轴心力N =500kN ，肢背焊缝受力N 1为（ D) A 。
高层建筑钢结构-第三章结构体系和布置
偏心支撑的工作性能
采用偏心支撑的主要目的是改变支撑斜杆与梁(耗能梁段) 的先后屈服顺序。 在罕遇地震时，一方面通过耗能梁段的非弹性变形进行 耗能，另一方面使耗能梁段的剪切屈服在先，从而保护 支撑斜杆不屈曲或屈曲在后。 耗能梁端在多遇地震下应保持弹性状态，在罕遇地震下 产生剪切屈服。 必须提高支撑斜杆的受压承载力，使其至少应为耗能梁 段达到屈服强度时相应支撑轴力的1.6倍。
i i
1
i
实例
北京长富宫中心
1.建筑概况
地下2层、地上25层，旅馆建筑，建于1987年。 高91m，层高3.3m，25.8×48m矩形平面，柱网8×9.8m。 外墙采用带面砖的预制混凝土挂板。
2.结构体系及主要计算结果
为钢框架体系，但在2层以下和地下室为钢骨混凝土 结构。 基本周期为3.6s，最大层间位移1/337，小于1/200 的限值。
偏心支撑框架结构 框架-偏心支撑结构（双体系）
框架-剪力墙板结构（也可以是双体系）
剪力墙板类型有：钢板剪力墙、开缝剪力墙和内藏钢板支撑剪力墙
开缝剪力墙的工作原理
内藏钢板支撑剪力墙
2) 框架-支撑结构的工作特点
框架—支撑体系是由框架体系演变来的，即在框架体 系中对部分框架柱之间设置竖向支撑，形成若干榀带 竖向支撑的支撑框架。
对应伸臂桁架的楼层位置，宜沿外框架周边设置腰桁架或 帽桁架，以使外框架的所有柱子能与内筒起到整体抗弯作 用。腰桁架的高度也与设备层的层高相同。
3.5 交错桁架体系(staggered truss
1) 结构构成
systems)
2) 受力特点
3.6 筒体结构(tube structures)
1) 筒体结构的分类 外筒体系 框架筒体 桁架筒体 筒中筒 成束筒
钢结构设计原理复习
钢结构设计原理复习第一章绪论1、钢结构的特点（前5为优点，后三为缺点）1）强度高、重量轻2）材质均匀，塑性、韧性好3）良好的加工性能和焊接性能（易于工厂化生产，施工周期短，效率高、质量好）4）密封性能好 5 )可重复性使用性 6 ) 耐热性较好，耐火性差7)耐腐蚀性差8)低温冷脆倾向2、钢结构的应用1）大跨结构【钢材强度高、结构重量轻】（体育馆、会展、机场、厂房）2）工业厂房【具有耐热性】3）受动力荷载影响的结构【钢材具有良好的韧性】4）多层与高层建筑【钢结构的综合效益指标优良】（宾馆、办公楼、住宅等）3、结构的可靠度：结构在规定的时间（50年），规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用、正常维护）下，完成预定功能的概率。
4、结构的极限状态：承载能力极限状态（计算时使用荷载设计值）、正常使用极限状态（荷载取标准值）5、涉及标准值转化为设计值的分项系数：恒荷载取1.2 活荷载取1.4第二章钢结构的材料1、钢材的加工①热加工：指将钢坯加热至塑性状态，依靠外力改变其形状，生产出各种厚度的钢板和型钢。
（热加工的开轧和锻压温度控制在1150-1300℃）②冷加工：指在常温下对钢材进行加工。
（冷作硬化现象：钢材经冷加工后，会产生局部或整体硬化，即在局部或整体上提高了钢材的强度和硬度，降低了塑性和韧性的现象）③热处理：指通过加热、保温、冷却的操作方法，使钢材的组织结构发生变化，以获得所需性能的加工工艺。
（退火、正火、淬火和回火）3、钢材的六大机械性能指标屈服点f y：它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。
（作为钢结构设计可以达到的最大应力）抗拉强度f u：它是钢材破坏前所能承受的最大应力。
（强度的安全储备）伸长率δ：代表材料断裂前具有的塑性变形能力。
断面收缩率ψ：断面收缩率ψ越大，钢材的塑性越好。
冷弯性能（塑性）：钢材在冷加工（常温下加工）产生塑性变形时，对发生裂缝的抵抗能力。
冲击韧性：【韧性：反映钢材抵抗冲击荷载、动力荷载的能力，是钢材在变形和断裂中吸收能量的度量。
(整理)钢结构设计原理复习题-答案
钢结构设计原理复习题第1章 绪论一、选择题1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。
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 2、钢结构的主要缺点是（ C ）。
A 、结构的重量大B 、造价高C 、易腐蚀、不耐火D 、施工困难多3、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ B ）A.密封性好B.自重轻C.制造工厂化D.便于拆装 4、当结构所受荷载的标准值为：永久荷载k G q ，且只有一个可变荷载k Q q ，则荷载的设计值为（ D ）。
A ．k G q ＋k Q qB ．1.2（k G q ＋k Q q ）C ．1.4（k G q ＋k Q q ）D ．1.2k G q ＋1.4k Q q二、填空题1、结构的可靠度是指结构在 规定的时间 内，在 规定的条件 下，完成预定功能的概率。
三、简答题1、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？答：两种极限状态指的是承载能力极限状态和正常使用极限状态。
承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或是出现不适于继续承载的变形，包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形等。
正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，包括出现影响正常使用或影响外观的变形，出现影响正常使用或耐久性能的局部损坏以及影响正常使用的振动等。
第2章 钢结构材料 一、选择题1、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（ A ）。
2、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征。
(A)脆性破坏 (B)塑性破坏 (C)强度破坏 (D)失稳破坏3、钢材的设计强度是根据（ C ）确定的。
(A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度 4、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（ D ）表示。
第三章 钢结构的连接自测题答案
第三章 钢结构的连接一．选择题1.如图所示承受静力荷载的T 形连接，采用双面角焊缝，手工焊，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为（ B ）A.4mmB.6mmC.8mmD.10mm2.如图所示连接，焊缝中最危险点为（ A ）A.最上点B.最下点C.焊缝长度的中点D.水平荷载延长线与焊缝相交处3.T 形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸h fmin =1.52t ，最大焊脚尺寸h fmax =1.2t 1，式中的t 1和t 2分别为（ D ）A.t 1为腹板厚度，t 2为翼缘厚度B.t 1为翼缘厚度，t 2为腹板厚度C.t 1为较小的被连接板件的厚度，t 2为较大的被连接板件的厚度D.t 1为较大的被连接板件的厚度，t 2为较小的被连接板件的厚度4.根据施焊时所持焊条与焊件间的相互位置的不同，施焊方位分为四种，其中操作最难、质量最难于保证的施焊方位是( D ) A.平焊 B.立焊 C.横焊 D.仰焊4.钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用( A ) 的焊接位置。
A ．俯焊B ．仰焊C ．立焊D ．任意6.在下列各焊接连接缺陷中，对焊缝连接最危险的是( C )。
A.未焊透B.气孔C.裂纹D.夹渣7.结构焊接时，所选焊条和被焊接构件之间的匹配原则是( B )A.弹性模量相适应B.强度相适应C.伸长率相适应D.金属化学成份相适应8.三级焊缝的质量检验内容为( C )A.外观检查和100％的焊缝探伤B.外观检查和至少20％的焊缝探伤C.外观检查D.外观检查及对焊缝进行强度实测9．可不进行验算对接焊缝是（ C ）。
题1图 题2图A ．I 级焊缝B ． 当焊缝与作用力间的夹角θ满足tan θ≤1.5时的焊缝C ． II 级焊缝D ． A 、B 、C 都正确10.图示焊接连接中，最大的焊缝应力发生在（ A ）A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点11．如图所示，连接两工字钢的对接焊缝中，所受正应力最大的点是（ A ）A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点12.如图等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接，角钢受轴心力N =500kN ，肢背焊缝受力N 1为( D) A.150kN B.250kN C.325kN D.350kN13.如图，两钢板用直角角焊缝连接，手工焊，合适的焊角尺寸f h = ( C )A.12mmB.10mmC.8mmD.5mm14．如图所示连接中，在拉力N 作用下，侧面角焊缝中沿焊缝长度方向的应力分布形式为（ D）题11图题10图题12图 题13图题14图15.对接焊缝采用引弧板的目的是( A )A.消除焊缝端部的焊接缺陷B.提高焊缝的设计强度C.增加焊缝的变形能力D.降低焊接的施工难度16.图示连接，角钢肢背、肢尖处角焊缝的最大焊脚尺寸分别为( B )A.9mm ，9mmB.6mm ，5mmC.9mm ，5mmD.6mm ，6mm17.在荷载作用下，侧面角焊缝的计算长度不宜大于（ B ）A.40h fB.60h fC.80h fD.120h f18.规范规定侧焊缝的设计长度max 60w f l h ，这主要考虑到( B )A.焊缝的承载能力已经高于构件强度B.焊缝沿长度应力分布过于不均匀C.焊缝过长，带来施工的困难D.焊缝产生的热量过大而影响材质 19.焊接结构中的侧面角焊缝长度过长时,在外荷载作用下会造成（ B ）A.焊缝中间应力可能先达到极限值,从而先发生破坏B.焊缝两端应力可能先达到极限值,从而先发生破坏C.焊缝内部应力同时达到极限值,从而同时发生脆性破坏D.焊缝内部应力同时达到极限值,从而同时发生塑性破坏20.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( C )A.E55型B.E50型C.E43型D.H10MnSi21. 钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的（ B ）。
钢结构第三四章练习
填空题1.对焊接板梁强度计算，除进行抗弯强度、抗剪强度计算外，还应验算 。
2.焊接组合梁截面高度h 根据 、 、 三方面因素确定。
3.受静力荷载作用的受弯杆件强度计算中采用了截面塑性发展系数，目的是考虑 截面塑性。
4.格构式轴心压杆中，对 整体稳定检算时应考虑剪切变形影响，以 代替长细比以考虑其影响。
6.实际轴心压杆的板件宽厚比限值是根据 。
7.轴心压杆格构柱进行分肢稳定计算的目的是保证 。
8.影响钢梁的整体稳定的主要原因有 、 、 、 和 、 。
9.焊接组合工字型截面钢梁，翼缘的局部稳定是采用 的方法来保证，而腹板的局部稳定则采用 的方法来保证。
10.钢梁强度计算一般包括 、 、 和 四个方面。
11.提高钢梁整体稳定性的有效措施 。
12.轴心稳定系数Φ根据 、 、 。
13.在结构承载能力极限状态计算时，应采用荷载的 值。
15.轴心受拉构件的承载能力极限状态是16．轴心受压构件的承载能力极限状态有 和 。
17．双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 屈曲。
18. 单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生 屈曲。
19．轴心受压构件的缺陷有 、 、 。
20．缀条式格构柱的缀条内力计算时按 进行计算。
21．为保证组合梁腹板的局部稳定性,当满足y w f t h 2351700 时,应 。
22．焊接工字形梁腹板高厚比时，为保证腹板不发生局部失稳，应设置和。
23．梁的最小高度是由控制的。
24．钢梁在集中荷载作用下，若局部承压强度不满足应采取的措施是。
25．荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力。
26．承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γx取。
27.相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者。
28.使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态，除要保证强度、整体稳定外，还必须保证。
钢结构 第三章4
N
0.5 N
1
0.5n2 n
N
b1
2
N
b
n2 计算截面上的螺栓数；n 连接一侧的螺栓总数。
N f
An,2
其中：An,2 b1 n2 d0 t1;
f 钢材强度设计值; d0 螺栓孔直径；
b1 拼接板宽度；t1 拼接板厚度。
B、高强度螺栓承压型连接的净截面验算与普通螺栓
的净截面验算完全相同。
N
b t
0.8P
i 1
单个螺栓所受的剪力：
V Nv1 Nv n
对于高强度螺栓摩擦型连接，在拉力和剪力共同作 用下，单栓抗剪承载力如前所述为：
N t1 N v1 1
N
b t
N
b v
上式中:
N
b v
0.9n f
P
N
b t
0.8P
V
V
N M
1
N1
234
N2
y1
N
N3 y2 中
M=N·e N4
因此，预拉力：
P
0.9 0.9 0.9 1.2
Ae
fu
(3 62)
Ae—螺纹处有效截面积； fu—螺栓热处理后的最抵抗拉强度；8.8级，取fu =830N/mm2，
10.9级，取fu =1040N/mm2
3、高强度螺栓摩擦面抗滑移系数μ
摩擦型高强度螺栓是通过板件间摩擦力传递内力的， 而摩擦力的大小取决于板件间的挤压力（P）和板 件间的抗滑移系数μ ；
C、扭断螺栓杆尾部法（扭剪型高强度螺栓）
C、扭断螺栓杆尾部法（扭剪型高强度螺栓） 施工方法：
初拧—拧至终拧力矩的60%~80%； 终拧—初拧基础上，以扭断螺栓杆尾部为准。 特点：施工简单、技术要求低易实施、质量易保证等 高强度螺栓的施工要求：
1-1-9钢结构-4_钢结构(高强度螺栓连接)工程检验批质量验收记录
640504123456789101 4.4.1条2 4.4.2条4.4.3条3 6.3.1条4 6.3.2条6.3.3条123456789101 4.4.4条2 4.4.5条3 6.3.4条4 6.3.5条5 6.3.6条6 6.3.7条6 6.3.8条监理（建设）单位年 月
规范规定验收部位项目经理专业工长施工班组长项目专业质量检查员：班组长或专业工长：规范规定施工单位检查评定记录施工单位检查评定记录年 月 日
网架螺栓紧固
施工单位检查评定结果
监理（建设）单位验收结论监理工程师（建设单位项目技术负责人）：成品进场
扭矩系数或预拉力复验
抗滑移系数试验
终拧扭矩
一般项目
分包项目经理成品包装
表面硬度试验
初拧、复拧扭矩
连接外观质量
摩擦面外观
扩孔
年 月 日钢结构（高强度螺栓连接）工程检验批质量验收记录
1.1.9钢结构-4
工程名称
施工单位
施工执行标准名称及编号
分包单位主控项目
注：本表由施工项目专业质量检查员填写，监理工程师（建设单位项目技术负责人）组织项目专业质量检查员等进行验收
）单位验收记录
月 日
行验收。
钢结构第三章答案(精品资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】所有习题中为计算方便，仅3.10考虑了重力，大家做题时根据实际情况判断是否考虑重力。
第三章3.9图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁，钢材为Q235。
梁上作用有两个集中荷载P =300 kN （设计值），集中力沿梁跨度方向的支承长度为100mm 。
试对此梁进行强度验算并指明计算位置。
解：首先计算梁的截面模量，计算出梁在荷载作用下的弯矩和剪力，然后按照规定的计算公式，分别验算梁的抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力强度等。
（1）计算截面模量324x 188002280104041255342933mm 12I =⨯⨯+⨯⨯⨯= 334y 11210280800836620800mm 1212I =⨯⨯⨯+⨯⨯=3x1280104041131200mm S =⨯⨯= 3x2400113120040081771200mm 2S =+⨯⨯=（2）验算截面强度 梁上剪力和弯矩图分布如图所示，由此确定危险点。
①弯曲正应力B 、C 两点间梁段弯矩最大 ()128010213.51310b t-==>，不考虑截面发展塑性6x maxx nx 60010410196MPa 215MPa 11255342933M f W σγ⨯⨯===<=⨯ ②剪应力A 、B 两点间梁段和C 、D 两点间的梁段上的剪力最大3x2maxv x w 30010177120052.9MPa 125MPa 12553429338VS f I t τ⨯⨯===<=⨯ ③局部承压在集中力作用B 、C 两点处没有加劲肋，应验算局部承压应力。
x y R 52100510150mm l a h h =++=+⨯=3c z w 130010250MPa>215MPa 1508Ff l t ψσ⨯⨯====⨯④折算应力 B 左截面、C 右截面处同时存在较大的弯矩、剪力和局部压应力，应计算腹板与翼缘交界处的折算应力。
钢结构设计原理复习题-答案
钢结构设计原理复习题第1章 绪论一、选择题1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。
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2、钢结构的主要缺点是（ C ）。
A 、结构的重量大B 、造价高C 、易腐蚀、不耐火D 、施工困难多3、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ B ）A.密封性好B.自重轻C.制造工厂化D.便于拆装4、当结构所受荷载的标准值为：永久荷载k G q ，且只有一个可变荷载k Q q ，则荷载的设计值为（ D ）。
A ．k G q ＋k Q qB ．1.2（k G q ＋k Q q ）C ．1.4（k G q ＋k Q q ）D ．1.2k G q ＋1.4k Q q二、填空题1、结构的可靠度是指结构在 规定的时间 内，在 规定的条件 下，完成预定功能的概率。
三、简答题1、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？答：两种极限状态指的是承载能力极限状态和正常使用极限状态。
承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或是出现不适于继续承载的变形，包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形等。
正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，包括出现影响正常使用或影响外观的变形，出现影响正常使用或耐久性能的局部损坏以及影响正常使用的振动等。
第2章 钢结构材料一、选择题1、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（ A ）。
2、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征。
(A)脆性破坏 (B)塑性破坏 (C)强度破坏 (D)失稳破坏3、钢材的设计强度是根据（ C ）确定的。
(A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度4、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（ D ）表示。
钢结构教学大纲
《钢结构》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：钢结构课程代码：56030120课程类别：专业课学时： 64学时学分：4学分理论教学：56学时实践教学：8学时二、教学目的及要求课程性质与任务1、课程性质《钢结构》是土木工程专业学生的一门必修的主要专业基础课。
课程教学的目的是使学生掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识，熟悉一些常用钢结构构件的计算原理；了解民用和工业建筑中常用钢结构房屋的特点，基本设计方法，计算简图与内力分析，并能按有关专业规范或规程进行钢结构的整体设计、截面计算和构造处理。
通过本课程的学习，使学生能解决钢结构设计施工中的一些技术问题，为以后从事施工管理、设计工作打下基础。
2、课程任务⑴ 了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；⑵ 掌握钢结构材料的工作性能；⑶ 掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算；⑷ 了解钢结构体系的组成原理和典型结构形式的设计要点。
三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并注明重点、难点）大纲正文第一章绪论（2学时）本章讲授要点：1、了解钢结构的特点和应用；2、钢结构的设计原则；3、了解钢结构的发展方向。
重点：无。
难点：无。
第二章钢结构的材料（4学时）本章讲授要点：1、了解钢结构所使用钢材的要求；2、掌握钢材的主要性能和影响钢材性能的因素；3、了解钢材破坏形式和不同情况下的荷载效应；4、熟悉钢材类别和钢材选用的原则。
重点：钢材的主要性能和影响钢材性能的因素、钢材类别和钢材选用的原则。
难点：钢材的主要性能和影响钢材性能的因素。
第一节钢材的主要性能一、钢材的破坏形式二、单向受拉时的性能三、冷弯性能四、冲击韧度第二节影响钢材性能的主要因素一、化学成分的影响二、成材过程的影响三、影响钢材性能的其他因素第三节钢材的疲劳一、常幅疲劳二、变幅疲劳第四节建筑钢材的规格和选用一、钢结构对材料的要求二、钢的种类三、钢材的选择四、钢材的规格第三章钢结构的连接（8学时）本章讲授要点：了解钢结构的连接方法及各自的特点；掌握焊接和普通螺栓、高强度螺栓连接的计算。
钢结构(第三版)
第三章 钢结构的连接3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。
钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。
解：（1）三面围焊 2160/w f f N mm = 123α= 213α= 确定焊脚尺寸：,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=，,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm =内力分配：30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算：11530.032960.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=，取310mm 。
22196.691100.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=，取120mm 。
（2）两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h m m = 内力分配：22110003333N N KN α==⨯=， 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算：116673720.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑，则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060388283721=⨯=<=⨯+='，取390mm 。
223332480.720.76160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=⨯=<=⨯+='，取260mm 。
《钢结构施工》复习提要及习题
《钢结构施工》复习提要一、课程的任务与要求1、本课程的任务，通过理论学习和设计计算训练，使学生熟悉钢结构构件的类型、构造，掌握各种基本构件的设计原理和方法；具备一般工业与民用建筑钢结构设计的基本技能；为将来从事建筑钢结构的设计、施工打下坚实的基础。
2、课程教学的基本要求教学过程中要注意理论联系实际，突出基本理论的应用，重点使学生掌握钢结构构造的方法和规范的应用。
通过作业练习和课程设计，强化学生对规范条文的理解的设计技能，达到能熟练地运用钢结构设计规范进行构件和连接的设计。
二、教学内容及重点、难点如下：第一章概述（一）教学内容1．钢结构的特点和应用；2．钢结构的计算原理和计算方法；3. 钢结构的设计原理；（二）要求掌握内容：了解钢结构的特点及其在工程中的应用；掌握钢结构设计规范中采用的设计方法。
1.结构的设计目的使所设计的结构满足各种预定的功能要求。
安全性：结构能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种作用，在偶然事件发生时及发生后，任能保持必需的整体稳定性、不致倒塌。
适用性：结构在正常使用时具有良好的工作性能，满足预定的使用要求，如不发生影响正常使用的过大变形、振动等。
耐久性：结构在正常维护下，随时间变化任能满足预定的功能要求，如不发生严重锈蚀而影响寿命。
2．恒载（永久荷载）设计基准期内，不随时间变化或其变化与平均值相比很小的荷载。
3.活载（可变荷载）设计基准期内，随时间变化或其变化与平均值相比很小的荷载。
4. 结构所受作用：作用：使结构产生内力、变形、应力和应变的所用原因。
1）直接作用：施加在结构上的荷载（自重，风荷载、雪荷载及活荷载）2）间接作用：引起结构变形和约束变形从而产生内力和其它作用（地震、基础沉降、温度变化、焊接等）5. 作用效应：结构上作用引起的结构或其构件内力和变形（弯矩、轴力、剪力、扭矩、挠度、转角等）。
6. 承载力极限状态极限准则：1）最大承载力2）不适于继续承载变形7. 正常使用极限状态对钢结构来说，控制结构构件刚度，避免出现影响正常使用的过大变形或动力作用下的较大振动。
钢结构第三章螺栓连接
需验算 正交截 面和折 线截面 的强度
An t[2e4 (n2 1) e12 e22 n2d0 ]
例题3-14
设计两角钢用C级普通螺栓的拼接，已知角 钢型号为∟90×6，所承受的轴心拉力的设计 值为N=160KN，采用拼接角钢的型号与构件 的相同，钢材为Q235A，螺栓直径d=20mm， 孔径为21.5mm。
Nn yn
y2 n
N Myi
i
y2
i
要求：受力最大的最外排螺栓的拉力不超过一 个螺栓的抗拉承载力设计值，即：
N My1 N b
1
y2
i
t
4. 弯矩和拉力共同作用的普通螺栓群计算
根据偏心距的大小可能出现小偏心受拉和大偏 心受拉两种情况
（1）小偏心受拉：全部螺栓均为受拉
轴心力：由各螺栓均匀承受；
验算螺栓受力以及净截面强度
1、拼接板尺寸：长、宽、厚度
600mm
厚度的确定原则：拼接板的截面面积大于被 连接钢板的截面面积。
被连接钢板的截面面积：18×600
拼接板的截面面积：2×600×t
取10mm
长度的确定：与螺栓的布置间距有关
布置螺栓
2、螺栓布置：水平距离和竖向距离
距离的选取原则：在容许距离范围之内，水 平距离取较小值；竖向距离取较大值。
de2
4
ftb
2. 轴心拉力作用普通螺拴群的计算
螺栓群在轴心力作用下的抗拉连接，通常假定每 个螺栓平均受力，则连接所需螺栓数为：
n
N N tb
3.弯矩作用的普通螺栓群计算
中和轴
受拉区 受压区
由螺栓承担 由整个受压板承担
近似地取最下排螺栓中心处
戴国欣第四版钢结构连接课后作业参考答案_OK
3.5 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝（图3.83），
拼接处作用有弯矩M=1122kN•m，剪力V=374kN，钢材为Q235B
钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的 强度。
解： 查表得 ftw 185MPa
fvw 125MPa 注意：此题中仅仅在腹板上对接
I 2 281.4 50.72 0.81003 268193.1 cm4 12
M 0.2 F 0.2370 74 kN m
μ 0.45 P 190kN
现拟采用12个螺栓，对称布置， 其布置见图，校核其强度：
yi2 4(42 122 202) 2240 cm2
Nt
M
y1 yi2
74 0.2 2240 104
66.0T
T
y1 yi2
53.65 0.16 640 104
134.13
kN
Nv1
N12T
( F )2 n
134.132 (370)2 5
153.19 kN Nvb 153.9 kN
所以此部分连接满足承载力要求。
26
②、角钢与柱翼缘板的连接承受弯矩、剪力共同作用；
V F 370 kN
25
解：①牛腿柱与角钢的连接受剪力与扭矩共同作用： V=F=370kN,T=F*e=370×0.145=53.65kNm; 查表： P 190 kN μ 0.45 Nvb 0.9nfμP 0.920.45190 153.9 kN
现拟采用5个高强度螺栓，其布置如图所示；校核其强度：
y2 2(82 162) 640cm2
足)
2
N 2 2N N 3 0.331000 273.3 193.35kN
钢结构 戴国欣主编第四版__课后习题答案
钢结构计算题精品答案 第三章 钢结构的连接3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。
钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。
解：（1）三面围焊 2160/wf f N mm =123α=213α= 确定焊脚尺寸：,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=，,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm =内力分配：30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算：11530.032960.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=，取310mm 。
22196.691100.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=，取120mm 。
（2）两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h m m = 内力分配：22110003333N N KN α==⨯=， 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算：116673720.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060388283721=⨯=<=⨯+='，取390mm 。
223332480.720.76160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=⨯=<=⨯+='，取260mm 。
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c) 当采用L形围焊时，令N2＝0，得：
N3 2K2 N
（3.3.18） （3.3.19）
N1 N N3
L形围焊角焊缝计算公式为：
N1 lw1 2 0.7 hf 1 f f w
（3.3.20） N3 hf 3 2 0.7 f f f w lw3
若求出的hf3大于hfmax ,则不能采用L形围焊。
K1—角钢肢背焊缝的内力分配系数
在N1、N2作用下，侧缝的 计算长度为：
N1 lw1 2 0.7hf 1 f f w （3.3.16） lw 2 N2 （3.3.17） w 2 0.7hf 2 f f
K2—角钢肢尖焊缝的内力分配系数
§3.3 角焊缝的构造和计算
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
对于校核问题:
表3.3.1 角钢角焊缝内力分配系数K
N1 f ffw lw1he1 N2 f ffw lw2 he 2
对于设计问题:
l l
§3.3
w1
N1 he1 f f w N2 he 2 f f w
w2
角焊缝的构造和计算
第3章
Chapter 3
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
• 焊缝连接
• 螺栓连接
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
主要内容
• 钢结构的连接 • 对接焊缝的构造和计算 • 角焊缝的构造和计算
图3.3.13 桁架腹杆节点板的连接
§3.3 角焊缝的构造和计算
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
a) 仅用侧面焊缝连接 由平衡条件得：
N1 N 2 N
N1e N2 b-e
N2
角钢的侧缝连接
b
e
N1
肢背
N
肢尖
解上式得肢背和肢尖的受力为：
be N1 N K1 N （3.3.14） b e （3.3.15） N2 N K2 N b
f fw 160N/mm2 角焊缝设计强度值
K1=0.7，K2=0.3，lw3=b=125mm
§3.3
角焊缝的构造和计算
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
正面角焊缝所能承受的内力N3为：
§3.3
角焊缝的构造和计算
§3.3 角焊缝的构造和计算
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
例题3.9 试确定图3.3.15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2∟125×10，与厚度 为8mm的节点板连接，其搭接长度为300mm，焊脚尺寸 hf=8mm，钢材为Q235-B，手工焊，焊条为E43型。 解：
连
接
Connections
b) 角钢用三面围焊时，可减小角钢的搭接长度。可先假定正 面角焊缝的焊脚尺寸hf3 ，并算出它所能承受的内力N3 ：
N3 2 0.7hf3bf f fw
1 N1 K1 N N 3 2
（3.3.11）
通过平衡关系得肢背和肢尖侧焊缝受力为:
1 N 2 K 2 N N3 2
角焊缝的构造 直角焊缝的基本计算公式 直角焊缝的计算（轴心力、复杂力） 斜角焊缝计算
• 普通螺栓的构造和计算 • 高强度螺栓的构造和计算
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
3.3.3 角焊缝的计算
（3）承受轴心力的角钢端部连接 在钢桁架中，角钢腹杆与节点板的连接焊缝常用两面侧
焊，或三面围焊，特殊情况也允许采用L形围焊（如图所 示）。腹杆受轴心力作用，为了避免焊缝偏心受力，焊缝所 传递的合力的作用线应与角钢杆件的轴线重合。
N3 （3.3.13） N2
lw2
角钢角焊缝围焊的计算 N1 w f f （3.3.16*） 2 0.7hf 1lw1
N2 f f w （3.3.17*） 2 0.7hf 2lw 2 §3.3
b
角焊缝的构造和计算
e
（3.3.12） N1
lw1
N
第3章
Chapter 3
连
接
Connections