钢结构计算题答案
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《钢结构设计原理计算题》【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，ftw =185N /mm 2。
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l w取实际长度减去2t，即250-2*10mm。
根据公式σ=N <f t w移项得：l w⋅tN <l w ⋅t ⋅ftw=(250-2⨯10)⨯10⨯185=425500N =425.5kN【变化】若有引弧板，问N =?解：上题中l w取实际长度250，得N =462.5kN【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。
w 2钢材Ｑ235，手工焊，焊条为E43，f f=160N /mm ，静态荷载，h f=6mm 。
求最大承载力N =?解：端焊缝所能承担的内力为：N 3=∑0.7h f lw 3βfffw =2⨯0.7⨯6⨯300⨯1.22⨯160=491904N侧焊缝所能承担的内力为：N 1=∑0.7h f l w 1f fw =4⨯0.7⨯6⨯(200-6)⨯160=521472N 最大承载力N =491904+521472=1013376N =1013.4kN 【变化】若取消端焊缝，问N =?解：上题中令N 3=0，l w 1=200-2⨯6,得N =N 1=505.344kN1【练习3】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，ffw =160N /mm 2，静态荷载。
双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接，h f=6mm ，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k 1=0.7，k 2=0.3。
求最大承载力N =?解：端焊缝所能承担的内力为：N 3=∑0.7h f lw 3βfffw =2⨯0.7⨯6⨯125⨯1.22⨯160=204960N肢背焊缝所能承担的内力为：N 1=∑0.7h f l w 1ffw =2⨯0.7⨯6⨯(250-6)⨯160=327936N根据N 1=k 1N -得：N =N32N 11204960(N 1+3)=(327936+)=614880N =614.88kN K 120.72【变化】若取消端焊缝，问N =?解：上题中令N 3=0，l w 1=250-2⨯6，得N =456.96kN【练习4】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，f f=160N /mm ，静态荷载。
钢结构基本原理课后习题答案完全版
2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化）（2）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：'()tan '()tan y yy y f f f E f E σεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？2235/y f N mm =2270/c N mm σ=0.025F ε=522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f yσ图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点： 卸载前应变：52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变：0c ε=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（2）B 点：卸载前应变：0.025F εε==卸载后残余应变：0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。
钢结构习题及答案
36、图示牛腿承受荷载设计值F＝220kN，通过连接角钢和8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接与柱相连。构件钢材为Q235B，接触面喷砂后涂无机富锌漆。
1）试验算连接强度是否满足设计要求。
35、习题28的连接中：
（1）角钢与连接板连接采用4.6级、C级普通螺栓M22，孔径为23.5mm。试设计此连接，并验算角钢的强度。
（2）角钢端板与柱翼缘采用4.6级、C级普通螺栓M22连接，试设计此连接：①采用承托承受竖向力；②取消承托。
（3）角钢与连接板连接采用8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接，孔径为24mm，板件接触面喷砂后涂无机富锌漆。试设计此连接，并验算角钢的强度。
34、Q235B钢板承受轴心拉力设计值N＝1 350kN，采用M24、4．6级C级普通螺栓(孔径25.5mm)拼接如图3-96所示。试验算：(1)螺栓强度是否满足；(2)钢板在截面1、截面1齿状、截面2处的强度是否满足；(3)拼接板的强度是否满足；(4)采用8．8级M20高强度螺栓承压型连接，试验算螺栓、钢板和拼接板的强度是否满足。
30、习题29的连接中，如将焊缝②和焊缝③改为对接焊缝，按三级质量标准检验，试求该连接所能承受的最大荷载F。
31、单槽钢牛腿与柱的连接如图所示，三面围焊角焊缝采用hf＝8mm(水平焊缝)和hf＝6mm
(竖焊缝)。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊。试根据焊缝强度确定该牛腿所能承受的最大静力荷载设计值F。
(1)采用侧面角焊缝；
(2)采用三面围焊缝，取hf＝6mm。
28、计算27题中连接板和翼缘板间的角焊缝：
钢结构设计原理习题及答案
钢结构设计原理题库一、单项选择题1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数n 大于或等于【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×1064．焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ∆=- B max min σσσ∆=-C max min 0.7σσσ∆=-D max min σσσ∆=+5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下，下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1C 脉冲循环ρ=0D 以压为主的应力循环6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高C 塑性更好D 韧性更好7．钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值C 屈服强度与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值.8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏C 脆性断裂D 反复破坏.9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大C 计算结果不可靠D 不便于施工10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊C 横焊D 仰焊11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【 】A.两头大中间小B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13．焊接残余应力不影响钢构件的 【 】A 疲劳强度B 静力强度C 整体稳定D 刚度14．将下图（a ）改为（b ）是为了防止螺栓连接的 【 】A 栓杆被剪坏B 杆与孔的挤压破坏C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏15．规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的0.8 倍，是因为【 】A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16．受剪栓钉连接中，就栓钉杆本身而言，不存在疲劳问题的连接是 【 】A 普通螺栓B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17．高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中，三个0.9∙不∙是考虑 【 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
钢结构试题含答案
一、选择题（每题2分)1。
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2、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、屈服强度;D、极限强度。
3。
钢结构的承载能力极限状态是指（ C )A。
结构发生剧烈振动 B。
结构的变形已不能满足使用要求C.结构达到最大承载力产生破坏D.使用已达五十年4、某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中 A 对该破坏无直接影响。
A、钢材的屈服点过低；B、构件的荷载增加速度过快;C、存在冷加工硬化；D、构件有构造原因引起的应力集中。
5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的 A ）A.强度储备B.弹塑性阶段的承载能力C。
塑性变形能力 D。
强化阶段的承载能力6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是 C 。
A、冲击韧性；B、冷弯试验；C、化学成分；D、伸长率.7。
钢号Q345A中的345表示钢材的（ C )A.fp值B.fu值C.fy值D.fvy值8.钢材所含化学成分中,需严格控制含量的有害元素为（ C ）A.碳、锰B.钒、锰C.硫、氮、氧 D。
铁、硅9、同类钢种的钢板，厚度越大， A 。
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.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免( D ）A.螺栓杆受剪破坏 B。
螺栓杆受弯破坏C.板件受挤压破坏D。
板件端部冲剪破坏11、以下关于应力集中的说法中正确的是 B 。
A、应力集中降低了钢材的屈服强度B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆D、应力集中可以提高构件的疲劳强度12.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.H10MnSi13。
在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A ) A.5倍 B.10倍C。
钢结构计算题答案
第四章 轴心受力构件4.1 验算由2∟635⨯组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。
轴心拉力的设计值为270KN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。
杆端有一排直径为20mm 的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。
如截面尺寸不够，应改用什么角钢？ 注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解：（1）强度 查表得 ∟635⨯的面积A=6.14cm 2 ，min 1.94x i i cm ==，22()2(614205)1028n A A d t mm =⨯-⋅=⨯-⨯=， N=270KN327010262.62151028n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，强度不满足，所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ⨯≥==， 所需截面积为212562057282n A A d t mm =+⋅=+⨯=， 选636⨯，面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ （2）长细比[]min3000154.635019.4o l i λλ===≤= 4.2 一块-40020⨯的钢板用两块拼接板-40012⨯进行拼接。
螺栓孔径为22mm ，排列如图4.38所示。
钢板轴心受拉，N=1350KN （设计值）。
钢材为Q235钢，解答下列问题; （1）钢板1-1截面的强度够否？（2）是否需要验算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）拼接板的强度够否？解：（1）钢板1-1截面强度验算：210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑， N=1350KN31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=，强度满足。
（2）钢板2-2截面强度验算：（a ），种情况，（a ）是最危险的。
2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-⋅⋅=-++-⨯⨯=， N=1350KN32135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，但不超过5%，强度满足。
钢结构试题及答案
襄樊学院2010〜2011学年度 下学期《钢结构原理》复习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3的关系为（）。
A. p f 越大，3越大，结构可靠性越差 B . p f 越大，3越小，结构可靠性越差 C. p f 越大，3越小，结构越可靠D . p f 越大，3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 的换算长细比’ox 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 &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 单性模量 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h fmin - 1.5 t 1及h fmax -「2砒？，则t j 、t ?分别为（）的厚单项选择题度。
钢结构习题答案
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，2160w f f N mm =，设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去10mm 。
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，2/160mm N f wf =，考虑到起灭弧缺陷，每条角焊缝计算长度取为mm 290。
2 解：120P 53M ,P 53V ,P 54N ⨯===p 33.029067.0210p 54A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==σ p 25.029067.0210p 53A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==τ p 61.029067.061210120p 53W M 23f M=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ题2图题1图12w f 222V 2M N mm /N 160f )P 25.0()22.1P 61.0P 33.0()()22.1(=≤++=τ+σ+σ kN 5.197P ≤3、图示角焊缝连接，承受外力kN N 500=的静载，mm h f 8=，2160mm N f w f =，没有采用引弧板，验算该连接的承载力。
3 解：400,300x y N kN N kN ==2365.90)82410(87.0210400mm N l h N w e x f =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑σ2398.67)82410(87.0210300mm N l h N we yf =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑τwf ff f f mm N ≤=+=+222227.10098.67)22.165.90()(τβσ4、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，2160mm N f w f =，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。
钢结构试题及答案
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的换算长细比是考虑（)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及,则、分别为（ )的厚度.A．为厚焊件，为薄焊件 B．为薄焊件,为厚焊件C．、皆为厚焊件 D．、皆为薄焊件15.理想轴心受压构件失稳时,只发生弯曲变形,杆件的截面只绕一个主轴旋转，杆的纵轴由直线变为曲线，这时发生的是( ）.A．扭转屈曲 B．弯扭屈曲 C．侧扭屈曲 D．弯曲屈曲16．对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( ）来保证的。
钢结构考试题及答案
钢结构考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 钢结构的主要优点不包括以下哪一项？A. 强度高B. 重量轻C. 耐腐蚀性强D. 施工速度快答案：C2. 下列哪项不是钢结构设计时需要考虑的因素？A. 材料的力学性能B. 结构的稳定性C. 焊接工艺D. 装饰效果答案：D3. 钢结构的连接方式中，不属于常用连接方式的是？A. 焊接B. 螺栓连接C. 铆接D. 粘接答案：D4. 在钢结构中，通常采用哪种形式的梁？A. 箱形梁B. I形梁C. T形梁D. 所有上述形式答案：D5. 钢结构的防火处理不包括以下哪一项？A. 喷涂防火涂料B. 包覆防火材料C. 使用防火玻璃D. 结构内部充填岩棉答案：C6. 钢结构的腐蚀主要来源于？A. 空气B. 水分C. 阳光D. 所有上述因素答案：D7. 下列哪项不是钢结构焊接过程中可能出现的缺陷？A. 裂纹B. 气孔C. 未焊透D. 材料老化答案：D8. 钢结构的抗震设计中，通常不采用以下哪种方法？A. 增加结构的刚度B. 使用阻尼器C. 减少结构的重量D. 增加结构的柔性答案：D9. 在钢结构施工中，螺栓连接的紧固顺序应为？A. 随意顺序B. 从中间向两端C. 从一端向另一端D. 从两端向中间答案：B10. 钢结构的维护和检修中，不需要进行的是？A. 检查螺栓紧固情况B. 检查焊缝完整性C. 清洁钢结构表面D. 更换所有磨损部件答案：D二、判断题（每题1分，共10分）1. 钢结构的耐热性能优于混凝土结构。
（错误）2. 钢结构的耐腐蚀性能可以通过涂层保护来提高。
（正确）3. 所有钢结构都必须进行防火处理。
（错误）4. 钢结构的施工过程中不需要考虑温度的影响。
（错误）5. 钢结构的连接方式只有焊接和螺栓连接两种。
（错误）6. 钢结构设计时不需要考虑结构的振动问题。
（错误）7. 钢结构的疲劳寿命通常比混凝土结构长。
（正确）8. 钢结构的截面尺寸越大，其稳定性越好。
（错误）9. 钢结构的节点设计不需要考虑施工方便性。
钢结构计算题解答
Q235用。
由于翼缘处的剪应力很小，假定剪力全部由腹板的竖向焊缝均匀承受，而弯矩由整个T 形焊缝截面承受。
分别计算a 点与b 点的弯矩应力、腹板焊缝的剪应力及b 点的折算应力，按照各自应满足的强度条件，可以得到相应情况下焊缝能承受的力F i ，最后，取其最小的F 值即为所求。
1．确定对接焊缝计算截面的几何特性 (1)确定中和轴的位置()()()()8010102401020160)10115(1010240510201601≈⨯-+⨯-+⨯⨯-+⨯⨯-=ymm160802402=-=y mm(2)焊缝计算截面的几何特性()623231068.22)160115(230101014012151602301014023010121mm I x ⨯=-⨯⨯+⨯⨯++-⨯⨯+⨯⨯=腹板焊缝计算截面的面积：230010230=⨯=w A mm 22．确定焊缝所能承受的最大荷载设计值F 。
将力F 向焊缝截面形心简化得：F Fe M 160==（KN·mm） F V =（KN ）查表得：215=w c f N/mm 2，185=w t f N/mm 2，125=wv f N/mm 2点a 的拉应力M a σ，且要求M a σ≤wt f 18552.01022688010160431===⨯⨯⨯==w t x M af F F I My σ N/mm 2 解得：278≈F KN点b 的压应力Mb σ，且要求Mb σ≤wc f 215129.110226816010160432===⨯⨯⨯==wc x Mbf F F I My σ N/mm 2 解得：5.190≈F KN由F V =产生的剪应力V τ，且要求V τ≤wV f125435.010231023===⨯⨯=wV V f F F τ N/mm 2 解得：7.290≈F KN点b 的折算应力，且要求起步大于1.1wt f ()()()w t V M bf F F 1.1435.03129.132222=⨯+=+τσ解得：168≈F KN缝的距离不相等，肢尖焊缝的受力小于肢背焊缝的受力，又题中给出了肢背、肢尖焊缝相同的长度和焊脚尺寸，所以，只要验算肢背焊缝的强度，若能满足，肢尖焊缝的强度就能肯定满足。
(完整版)钢结构习题答案
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，2160w f f N mm =，设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去10mm 。
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，2/160mm N f wf =，考虑到起灭弧缺陷，每条角焊缝计算长度取为mm 290。
2 解：120P 53M ,P 53V ,P 54N ⨯===p 33.029067.0210p 54A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==σ p 25.029067.0210p 53A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==τ p 61.029067.061210120p 53W M 23f M=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ题2图题1图12w f 222V 2M N mm /N 160f )P 25.0()22.1P 61.0P 33.0()()22.1(=≤++=τ+σ+σ kN 5.197P ≤3、图示角焊缝连接，承受外力kN N 500=的静载，mm h f 8=，2160mm N f w f =，没有采用引弧板，验算该连接的承载力。
3 解：400,300x y N kN N kN ==2365.90)82410(87.0210400mm N l h N w e x f =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑σ2398.67)82410(87.0210300mm N l h N we yf =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑τwf ff f f mm N ≤=+=+222227.10098.67)22.165.90()(τβσ4、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，2160mm N f w f =，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。
钢结构基本原理课后习题答案完全版
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《钢结构基本原理》 （第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案
2.6 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上 A 点正应力为 1 120 N / mm2 ， 2 80 N / mm2 ，B 点的正应力
1 20 N / mm2 ， 2 120 N / mm2 ，求梁 A 点与 B 点的应力比和应力幅是多少？
解： （1）A 点： 应力比： （2）B 点： 应力比：
2 80 0.667 1 120
应力幅： max min 120 80 200 N / mm2
1 20 0.167 2 120
(3)Q390E
应力幅： max min 20 120 100 N / mm2
1 3 2 2 3 2 4 2 2 2 2 1 0.965 0.300 1.48 1.482 0.965 0.300 1.48 1.482 4 1.482 2 2 1.48
σ σ
fy
fy tgα=E tgα'=E' α ε α
α'
0
0
ε
图 2-34 图 （a）理想弹性－塑性 （b）理想弹性强化
解： （1）弹性阶段： E tan 非弹性阶段： f y （应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段： E tan 非弹性阶段： f y E '(
第五章 5.1 影响轴心受压稳定极限承载力的初始缺陷有哪些?在钢结构设计中应如何考虑?
5.2 某车间工作平台柱高 2.6m,轴心受压,两端铰接.材料用 I16,Q235 钢,钢材的强度设计值 压稳定系数 及其稳定临界荷载. 如改用 Q345 钢 解答: 查 P335 附表 3-6,知 I16 截面特性, 柱子两端较接,
钢结构期末考试试题及答案
钢结构期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 钢结构的主要材料是：A. 木材B. 钢筋混凝土C. 钢材D. 铝合金答案：C2. 下列哪项不是钢结构的优点？A. 强度高B. 重量轻C. 耐火性好D. 施工速度快答案：C3. 钢结构设计中，通常采用的安全系数为：A. 1.0B. 1.5C. 2.0D. 3.0答案：B4. 钢结构连接方式中，不属于焊接连接的是：A. 电弧焊B. 螺栓连接C. 激光焊D. 气体保护焊答案：B5. 钢结构的防腐措施不包括：A. 热浸镀锌B. 喷砂除锈C. 涂刷防腐漆D. 增加结构厚度答案：D6. 钢结构的抗震设计中，下列哪项不是抗震措施？A. 加强柱脚锚固B. 使用高强度螺栓C. 设置抗震支座D. 增加结构刚度答案：B7. 钢结构的热处理方法不包括：A. 正火B. 退火C. 淬火D. 焊接答案：D8. 钢结构的荷载组合中，不包括：A. 永久荷载B. 可变荷载C. 偶然荷载D. 施工荷载答案：D9. 下列哪项不是钢结构的连接件？A. 螺栓B. 焊条C. 铆钉D. 钢板答案：D10. 钢结构的疲劳寿命与下列哪项无关？A. 材料的疲劳极限B. 应力循环次数C. 构件的尺寸D. 构件的表面处理答案：C二、填空题（每空2分，共20分）1. 钢结构的连接方式主要有________、________和________。
答案：焊接、螺栓连接、铆接2. 钢结构的防腐措施中，________是一种常用的方法，可以有效延长结构的使用寿命。
答案：热浸镀锌3. 钢结构的抗震设计中，________是提高结构抗震性能的重要措施之一。
答案：增加结构刚度4. 钢结构的荷载组合中，________是长期作用在结构上的荷载。
答案：永久荷载5. 钢结构的热处理方法中，________可以提高材料的硬度和强度。
答案：淬火6. 在钢结构设计中，________是保证结构安全的重要指标。
答案：安全系数7. 钢结构的连接件中，________是连接构件的重要方式之一。
钢结构考试题库计算题版
1、试验算图示焊缝连接的强度。
已知作用力F=150kN(静力荷载)，手工焊，E43型焊条，w f f =160N/mm 2。
(12分)0.78384A =⨯⨯()10.786W =⨯截面内力：150,33VKN M KN m ==⋅321501034.9/4300.8Fe F N mm A τ⨯===623310119.9/275251.2Mf M N mm W σ⨯===故该连接可靠 2、如图所示一梁柱的端板连接，钢材为Q235，采用M20C 级普通螺栓，该连接所受的偏心力F=150kN ，试验算其连接的强度是否满足要求。
（2170/b t f N mm =，17.66e d mm =）(12分)解：偏心距e=80mm ，核心距：()22214801608010160iy mm ny ρ⨯+===⨯∑e ρ=，为小偏心 2245170416504b b e t t d N f N π==⨯=…()11222150000150000801603000010480160b bt t i F Fey N f N N n y ⨯⨯=+=+=<+∑3、图示简支梁，不计自重，Q235钢，，受压翼缘有做够约束能保证整体稳定，均布荷载设计值为50kN/m ，荷载分项系数为1.4，f =215N/mm 2。
问该梁抗弯强度及刚度是否满足要求。
已知：25N/mm 1006.2,3845,250][⨯===E EI qll xωω(16分)解：截面几何特征值：()3341150520142500 278433333.312x I mm =⨯-⨯= 3 1070897.4/2x x IW mm h ==…截面抗弯强度：取 1.05x γ=()1 1.450363158M kN m=⨯⨯=⋅62231510280.1/295/1.051070897.4x x x M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯，满足要求4455550600011384384 2.0610278433333.30.068250x ql EI ω⨯⨯===>⨯⨯⨯ 梁刚度不满足要求…1、试设计如图所示角钢与连接板的连接角焊缝。
钢结构原理计算题
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 =，2305mmN f bc =，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）24320235bxy y fϕλ=⋅，0.282' 1.07b bϕϕ=-（13分)72、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 。
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第四章 轴心受力构件4.1 验算由2∟635⨯组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。
轴心拉力的设计值为270KN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。
杆端有一排直径为20mm 的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。
如截面尺寸不够，应改用什么角钢？ 注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解：（1）强度 查表得 ∟635⨯的面积A=6.14cm 2 ，min 1.94x i i cm ==，22()2(614205)1028n A A d t mm =⨯-⋅=⨯-⨯=， N=270KN327010262.62151028n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，强度不满足，所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ⨯≥==， 所需截面积为212562057282n A A d t mm =+⋅=+⨯=， 选636⨯，面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ （2）长细比[]min3000154.635019.4o l i λλ===≤= 4.2 一块-40020⨯的钢板用两块拼接板-40012⨯进行拼接。
螺栓孔径为22mm ，排列如图4.38所示。
钢板轴心受拉，N=1350KN （设计值）。
钢材为Q235钢，解答下列问题; （1）钢板1-1截面的强度够否？（2）是否需要验算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）拼接板的强度够否？解：（1）钢板1-1截面强度验算：210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑， N=1350KN31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=，强度满足。
（2）钢板2-2截面强度验算：（a ），种情况，（a ）是最危险的。
2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-⋅⋅=-++-⨯⨯=， N=1350KN32135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，但不超过5%，强度满足。
对应图（d ）的验算：22()0(5)(400522)205800n d A l d t mm '=-⋅⋅=-⨯⨯=， 101013501038.51313N N KN '==⨯= 321038.510179.02055800n N Mpa f Mpa A σ'⨯===≤='，强度满足。
（3）拼接板的强度够否？因为拼接板厚度2122420mm mm =⨯=≥，所以不必验算拼接板。
4.3 验算图4.39所示用摩擦型高强度螺栓连接的钢板净截面强度。
螺栓直径20mm ，孔径22mm ，钢材为Q235AF ，承受轴心拉力N=600KN （设计值）。
解：（1）净截面验算：20min (3)(240322)142436n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑， 6000.536000.5350099N N N KN '=-⨯⨯=-⨯⨯= 350010205.32152436n N Mpa f Mpa A σ'⨯===≤=，强度满足。
（2）全截面验算360010178.621524014N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=⨯，强度满足。
4.4 一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m ，截面由2∟908⨯组成的肢尖向下的T 形截面，问是否能承受设计值为870KN 的轴心力？ 解：（1）强度验算 查表得 ∟908⨯的面积A=13.94cm 2 ，min 2.76x i i cm ==，387010312.131013942N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=⨯，但不超过5%，强度满足。
（2）刚度验算[]0min900032635027.6l i λλ===≤= 4.5 某车间工作平台柱高2.6m ，按两端铰接的轴心受压柱考虑。
如果柱采用I16（16号热轧工字钢），试经过计算解答：（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？ （2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？ （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就能满足要求？ 解：（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？ 查表得I16的面积A=26.1cm 2 ， 6.57x i cm =， 1.89y i cm =[]026004015065.7x x x l i λλ===≤=，a 类截面，查表得0.941x ϕ= []0260013815018.9y y yl i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.353y ϕ= 0.3532610215198086198.1N Af N KN ϕ≤=⨯⨯==。
（2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？40x λ=，a类截面，按48x λ==查表得0.921x ϕ= 138y λ=，b类截面，按164y λ==查表得0.265y ϕ= 0.2652610310214411214.4N Af N KN ϕ≤=⨯⨯==，承载力无太明显的提高。
（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就能满足要求？8距uuuuuuuuuuuujuu 因为300198.1N KN KN =≥，所以整体稳定不满足。
在侧向加一支撑，重新计算。
[]02600/26915018.9y y yli λλ===≤=，b 类截面，查表得0.757y ϕ=0.7572610215424791424.8300N Af N KN KN ϕ≤=⨯⨯==≥，整体稳定满足。
4.6 设某工业平台柱承受轴心压力5000KN （设计值），柱高8m ，两端铰接。
要求设计一H 型钢或焊接工字形截面柱。
解：H 型钢柱 （1）初选截面设600.807λϕ=⇒=（b 类）则32250001028961289.610.807215N A mm cm f ϕ⨯====⨯，0800013360x y l i i mm λ====， 选4284072035HW ⨯⨯⨯，其面积2361.4A mm =，18.2x i cm =，10.4y i cm =（2）验算[]0800044150182x x x l i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.882x ϕ= []0800077150104y y yl i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.707y ϕ= 32500010195.72050.707361.410N Mpa f Mpa A σϕ⨯===≤=⨯⨯，整体稳定满足。
焊接工字形（1）初选截面根据H 型钢截面，初选焊接工字形截面，如图所示。
（2）计算参数24203224001834080A mm =⨯⨯+⨯=33941(42046418400) 3.41012x I mm =⨯-⨯=⨯，3841232420 3.951012y I mm =⨯⨯⨯=⨯ 93.410315.934080x x I i mm A ⨯===，843.9510107.734080y y I i mm A ⨯===（2）整体稳定验算[]0800025150315.9x x x l i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.953x ϕ= []0800074150107.7y y yl i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.726y ϕ= 3500010202.32050.72634080N Mpa f Mpa A σϕ⨯===≤=⨯，整体稳定满足。
（3）局部稳定验算420182 6.28(100.174)17.432b t -'==≤+⨯= 040022.2(250.574)6218w h t ==≤+⨯=，局部稳定满足。
4.7 图4.40（a ）、（b ）所示两种截面（焰切边缘）的截面积相等，钢材均为Q235钢。
当用作长度为10m 的两端铰接轴心受压柱时，是否能安全承受设计荷载3200KN 。
解：计算（a ）图截面（1）计算参数：2500202*********A mm =⨯⨯+⨯=32941208500220500(250) 1.43510122x I mm =⨯⨯+⨯⨯⨯+=⨯ 3841220500 4.171012y I mm =⨯⨯⨯=⨯91.43510244.524000x x I i mm A ⨯===，844.1710131.824000y y I i mm A ⨯===（2）整体稳定验算[]01000041150244.5x x x l i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.895x ϕ=[]01000076150131.8y y yl i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.714y ϕ=3320010186.72050.71424000N Mpa f Mpa A σϕ⨯===≤=⨯，整体稳定满足。
（3）局部稳定验算5008212.3(100.176)17.620b t -'==≤+⨯= 050062.5(250.576)638w h t ==≤+⨯=，局部稳定满足。
计算（b ）图截面（1）计算参数：224000A mm =328412510400225400(200) 6.56410122x I mm =⨯⨯+⨯⨯⨯+=⨯ 3841225400 2.671012y I mm =⨯⨯⨯=⨯199.6x i mm ===，4105.5y i mm ===（2）整体稳定验算[]01000050150199.6x x x l i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.856x ϕ= []01000095150105.5y y yl i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.588y ϕ=3320010226.82050.58824000N Mpa f Mpa A σϕ⨯===≥=⨯，整体稳定不满足。
（3）局部稳定验算4001027.8(100.195)19.525b t -'==≤+⨯= 040040(250.595)72.510w h t ==≤+⨯=，局部稳定满足。
4.8 设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长7.5m ，两端铰接，设计轴心压力为1500KN ，钢材为Q235B ，截面无削弱。
解： （1）初选截面：设700.751y λϕ=⇒=（b 类）则322150010928992.890.751215y N A mm cm f ϕ⨯====⨯，选2［32a ，，其面积248.50297A cm =⨯=，12.44y i cm =（2）验算实轴的整体稳定[]0750060150124.4y y yl i λλ===≤=，b 类截面，查表得0.807y ϕ= 32150010191.62150.8079710y N Mpa f Mpa A σϕ⨯===≤=⨯⨯，绕实轴的整体稳定满足。