钢结构理论大作业

合集下载

《建筑钢结构设计》大作业模版

《建筑钢结构设计》大作业一、设计资料1、车间柱网布置：长度120m ，柱网分别为6m 、7.5m 、9m ，跨度分别为21m 、24m 、27m 、30m ，檐口高度分别为6m 、8m 、9m ，屋面坡度为1/10，屋面材料为单层彩板或夹芯板，墙面材料单层彩板或夹芯板，天沟为彩板天沟或钢板天沟。

2、荷载：静荷载当无有吊顶时为2/2.0m kN ，有吊顶时为2/45.0m kN ；活荷载为2/3.0m kN （计算刚架时）、2/5.0m kN （计算檩条时）；基本风压2/35.0m kN ，地面粗糙度为B 类；雪荷载为2/5.0m kN ；地震设防烈度为7度。

3、材质:Q235或Q345 钢材4、地质水文条件: 场地平坦,周围无相邻建筑物,II 类场地土, 自上而下土层分布情况为:(1)素填土,FK=50kPa,ES=2.8MPa,厚度0.5~1.m ，灰褐色，软塑 (2)粘土,FK=170kPa,ES=7.0MPa,厚度0.4~1.m ，黄褐色，可塑 (3）粘土,FK=280kPa,ES=12.0MPa,厚度3.0m ，褐色，硬塑 (4)粘土,FK=420kPa,ES=15.0MPa,厚度2.9m ，黄褐色，硬塑 (5)强风化岩层，FK=420kPa ，坚硬地下水位较低,无侵蚀性。

施工技术条件:各种机具、材料和施工质量能满足要求。

二、作业要求根据不同柱网、跨度、檐口高度、荷载可以有多种不同的组合。

每人取其中的一种组合（不得雷同），独立完成轻钢门式刚架结构设计计算。

要求计算书内容要有系统地编排，字体要端正，表示要清楚，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据，并应附有与设计有关的插图和说明。

三、设计计算书内容1、确定柱网和屋面及其支撑布置，选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；2、门式刚架选型，确定梁柱截面形式，并初估截面尺寸；3、梁柱线刚度计算及其计算长度确定；4、荷载统计及计算荷载计算；5、用结构力学计算各工况下的内力、柱顶水平位移及横梁挠度；6、进行荷载组合、内力组合（不考虑地震计算）；7、构件及连接节点（梁柱连接节点、屋面梁拼接节点）设计计算；8、柱脚设计计算。

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。

2015.3华工钢结构理论与设计大作业2

大作业2一、判断题1.试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的强度并无明显关系。

（√）2.在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝小。

（√）3.轴心受力构件的计算内容都属于按承载能力极限状态计算，计算时应采用荷载的标准值。

（× ）4.焊接时产生裂纹的主要原因是不合适的焊接工艺，裂纹为纵向。

（× ）5.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。

（× ）二、单项选择题1．钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为（ C ）A．制造工厂化 B．密闭性好C．自重轻、质地均匀，具有较好的延性 D．具有一定的耐热性2．钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（ C ）时的力学性能指标A．承受剪切B．单向拉伸C．承受弯曲D．两向和三向受力3. 当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性（ B ）A．升高 B．下降C．不变 D．升高不多4. 当碳素钢用于钢结构时，我国钢结构设计规范推荐采用（ B ）A．Q215钢B．Q235钢C．Q255钢D．Q275钢5. 设计承重结构或构件时，承载能力极限状态涉及的计算内容有哪些（ D ）A．强度、梁的挠度 B．稳定性、柱的变形C．梁的挠度、柱的变形 D．强度、稳定性6. 产生焊接残余应力的主要因素之一是（ C ）。

A．冷却速度太快B．钢材的弹性模量太高C．焊接时热量分布不均D．焊缝的厚度太小7. 计算梁的（ A ）时，应用净截面的几何参数。

A．正应力 B．剪应力C．整体稳定 D．局部稳定8. 梁腹板屈曲后强度产生的原因是（ B ）A．在腹板中产生薄膜张力场，从而使发生微小屈曲的板件能继续承受增加的荷载B．在腹板中产生压力场，使腹板处于三向受力状态，提高了腹板钢材的折算强度C．通过人为措施改变腹板局部屈曲模式，变剪切屈曲为弯曲屈曲D．通过人为增加腹板的厚度和减小横向加劲肋间距，从而使局部屈曲不会发生9、单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布（ A ）A、可能在拉、压侧都出现塑性B、只在受压侧出现塑性C、只在受拉侧出现塑性D、拉压侧都不会出现塑性10、在选择普通梯形钢屋架的端斜杆双角钢截面时，为使截面更加经济合理，采用（ C ）A．两等边角钢组成的T形截面B．两不等边角钢短肢相连C．两不等边角钢长肢相连D．两等边角钢组成的十字形截面三.、简答题1.塑性和韧性的定义，两者有何区别，冷弯性能和冷作硬化对结构设计的意义是什么？答：塑性是指当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形而不立即断裂的性质；韧性是指塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。

大工15春《钢结构》大作业答案

大连理工大学《钢结构》大作业学习中心：姓名：学号：题目一：试设计一双盖板的角焊缝对接接头。

已知钢板截面为300mm ×14mm ，承受轴心力设计值N=800KN （静力荷载）。

钢材Q235-B ，手工焊，焊条E43型，如图（a ）所示。

若改成如图（b ）所示的菱形盖板，验算连接强度。

N图aN图b解：(1)根据与母材等强的原则，取盖板尺寸为2-260×8，钢材Q235，其截面面积为：A=2×26×0.8=41.6cm ²≈30×1.4=42 cm ² 确定焊缝高度：max 6mm (12)8(12)67f f h h t mm =<=-=-=max min 1.2 1.289.6f h t mm <==⨯=min 1.5 5.6f h mm >===因t=8mm<12mm ，且b=260mm>200mm ，为防止因仅用侧面角焊缝引起板件拱曲过大，故采用三面围焊。

正面角焊缝能承受的内力为：N 1=2×0.7 h f l w1βf f f w =2×0.7×6×260×1.22×160 =426000 N=426 kN接头一侧需要角焊缝的计算长度为：'''3(800426)1013940.740.76160w wf f N N l mm h f --==⨯=⨯⨯⨯⨯ N 1=2×0.7 h f l w1βf f f w =2×0.7×6×260×1.22×160 =426000 N=426 kN盖板总长：l =2×（139+6）+10=300mm ，取310mm （式中6mm 系考虑三面围焊连续施焊，故可按一条焊缝仅在侧面焊缝一段减去起落弧缺陷h f ）。

9999 钢结构设计大作业答案

3、如图所示上弦杆与腹杆之间的节点板，上弦杆为2L100×10，节点板厚t=12mm。承受集中力P=37.44kN，弦杆内力差△N=421200N，为了便于在上弦搁置大型屋面板，节点板的上边缘可缩进肢背8mm，用塞缝连接。求：上弦杆角钢趾部角焊缝的焊脚尺寸。
解：肢背：hf=t/2=6mm，lw=360-12=348mm。
2、解：
H+W1=(N1-N2)cosθ
则：N1= N2=（H+W1）/2cosθ
式中：N1—斜拉杆承载力设计值；
N2—斜压杆承载力设计值；N2=- N1
三、综合分析题
1、
解：根据《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）式4.1.4-2计算，
2、解：根据《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）第3.2.2条，每个吊车轮处由吊车摆动引起的横向水平力标准值Hk=αPk，max，对软钩吊车，α取0.1，则Hk=0.1×355=35.5kN。
西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷
学号：姓名：层次：本科
类别：网教专业：土木工程2015年12月
课程名称【编号】：钢结构设计【0759】A卷
题号
一
二
三
四
五
总分
评卷人
得分
（横线以下为答题区）
一、问答题
1、简述单层钢结构厂房的结构布置。
答：单层厂房钢结构的组成单层厂房结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性，以抵抗来自屋面、墙面、吊车设备等各种竖向及水平荷载的作用。单层厂房钢结构一般是由天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁(或衍架)、各种支撑以及墙架等构件组成的空间骨架横向平面框架，是厂房的基本承重结构，由框架柱和横梁(或屋架)构成。承受作用在厂房的横向水平荷载和竖向荷载并传递到基础。

钢结构基本原理书面作业

（教材 p.182-183） 6.1 6.2 6.5
第 5 次作业
（教材 p.210-211） 7.3 7.4
第 6 次作业
（教材 p.266-271）焊缝连接 8.3 8.5 8.6 8.7 8.8 螺栓连接 8.11 8.12 8连接于立柱，截面为 HW125125。钢材强度设计值 fd=215MPa，屈服强度 fy=235MPa，极限抗拉强度 fu=400MPa。计算该杆件的强度能否满足要求（假设螺栓均不破坏）。 1）拉杆左侧用上下两角钢与立柱用螺栓连接，螺栓孔直径 d0=18mm （如图 1-1 （a）所示）。其上拉力设计值 F=400kN。 2）除上下角钢外在腹板上增设一角钢，且螺栓孔直径改为 d0=26mm（如图 1-1（b）所示），问能承受多大的轴心拉力设计值，在工程上有何问题。
套筒螺栓构造示意图
第 3 次作业
（教材 p.135-137） 5.2（将教材型钢截面 I16 改为 I20a） 5.3 5.5 5.8 （将教材受压缀板柱改为受压缀条柱，缀条截面为 L75 × 6 ，材料为 Q235 ，屈服点为 fy=235N/mm2，强度设计值 fd=205 N/mm2)
第 4 次作业
图 1-1 a 图 1-1 b 注：图 1-1a，b 只表现了轴心拉杆的截面，未表示连接角钢。
题 3：计算图示轴心受拉杆件的承载力设计值和极限承载力。假设焊缝、螺栓不破坏。其中 A1 为 Φ40 圆钢制成的圆柱套筒，内螺纹为 M24，采用 45 号钢材，fd=310MPa, fy=360MPa， fu=500MPa；A2 为圆钢螺杆，采用 Φ25 圆钢，材质为 Q235B，螺纹为 M24，螺纹处有效直径 de=21.1854mm，有效面积 Ae =352.5mm2，fd=215MPa，fy=235MPa，fu=420MPa；A2 为 Q345 钢材，fd=310MPa，fy=345MPa，fu=500MPa。

钢结构大作业

f v c
二、图示钢屋架下弦节点中：
已知：各杆内力为静载设计值，钢材为 Q235-B.F ，E43 焊条手工焊， f w
= 160 N
mm
2
一、一平台结构，计算简图如图 1-1 所示，B 、D 铰接于基础；A 、C 平面外有侧向支撑；
平面内、平面外均为无侧移；柔性柱间支撑。

平台上作用静力荷载（不考虑梁、柱自重）；假定本题所有杆件截面均满足，不必验算。

1、请确定 B 杆和 C 杆与节点板的连接角焊缝长度？
2、若 B 杆改用沿轴线布置 2M20 的 A 级螺栓与节点板连接，
f b = 170 N
mm 2 ，
材料选用：Q235B 。

截面尺寸：横梁 C’A’选用热轧普通工字钢 I20a ，假设柱 AB 、CD 截面相同如图 1-2。

f b = 400 N mm 2 ，请验算 B 杆与节点板连接的螺栓强度？
3、若 C 杆改用沿轴线布置 10.9 级的 2M24 摩擦型高强螺栓与节点板连接，每个高强度螺栓预拉力
P = 225kN ，抗滑移系数μ = 0.45 ，请验算 C 杆与节点板连接的高强螺栓强度？
4、若腹板 B 、C 与节点板采用角焊缝焊接，请绘出该节点施工图，标出详细尺寸。

请完成下列各项：
1、验算横梁位置 A 的最大正应力？
2、验算柱 AB 的整体稳定和腹板局部稳定？
（共 1 张第 1 张）
杆件内力
2 A 杆 N1（kN ） 230 B 杆 N2（kN ） 130 C 杆 N3（kN ） 100
荷载取值
2
恒载设计值（kN/m ） 4.5 活载设计值（kN/m ） 2.5。

大工16春《钢结构》大作业答案课案

大工16春《钢结构》大作业及要求注意：以下五个题目中有三个题目需要回答，题目一是必答的题目，其余计算题和问答题中各选一道题进行回答（注意：从题目二、三中选择一道计算题，并从题目四、五中选择一道问答题，分别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）；解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。

题目一：（必答的题目）钢板用高强度螺栓摩擦型连接的承载力。

如下图所示，双盖板拼接的钢板连接。

钢板钢材为Q235号钢。

采用摩擦型高强度螺栓连接，螺栓性能等级为10.9级，M20。

螺栓孔径0d 为mm 5.21。

构件接触面经喷砂后涂无机富锌漆，35.0=μ。

作用在螺栓群重心处的轴向拉力kN N 800=。

要求：验算承载力。

45704510457045101410题目二和题目三中，选一道计算题作答。

题目二：对接焊缝连接。

某承受轴心拉力的钢材，采用Q235钢，宽度mm b 200=，如图所示。

钢板所受轴心拉力设计值为kN N 492=。

钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为43E 型，手工焊。

取V 形坡口焊缝。

采用有垫板的单面施焊的对接焊缝。

要求：求下列三种情况下该钢板所需的厚度t 。

（1）焊缝质量为二级，用引弧板和引出板施焊；（2）焊缝质量为三级，用引弧板和引出板施焊；（3）焊缝质量为三级，不用引弧板和引出板施焊。

题目三：轴心受压柱整体稳定计算一重型厂房轴心受压柱，截面为双轴对称焊接工字钢，如图所示，翼缘为轧制，钢材为Q390。

该柱对两个主轴的计算长度分别为m l x 150=，m l y 50=。

要求：试计算其最大稳定承载力max N 。

yxxy A-A40800⨯301120⨯40800⨯题目四和题目五中，选一道问答题作答。

题目四：摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接有何差异？答：摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接的区别高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧，足以产生很大的摩擦力，从而提高连接的整体性和刚度，当受剪力时，按照设计和受力要求的不同，可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种，两者的本质区别是极限状态不同，虽然是同一种螺栓，但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。

钢结构大作业

钢结构大作业一、设计资料某市某加工厂一厂房，该厂房为单层，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度21m，柱高6m；共有20榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:12；地震设防列度为7度。

刚架平面布置见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。

屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。

二、荷载计算（一）荷载取值计算1．屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）有吊顶时为0.45KN/m2。

2．屋面可变荷载标准值屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.30 KN/m2。

雪荷载：基本雪压S0=0.5 KN/m2。

对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=4°46′2″，μr=1.0，雪荷载标准值Sk=μr S0=0.5 KN/m2。

取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 KN不考虑积灰荷载。

3．轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.50 KN/m24．风荷载标准值按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A 的规定计算。

基本风压ω0=0.35KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=1.0。

风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为＋0.55和－0.65(CECS102：2002中间区)。

5．地震作用据《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》中第18.8.1条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。

故本工程结构设计不考虑地震作用。

（二）各部分作用的荷载标准值计算屋面：恒荷载标准值：0.4536=2.70KN/m活荷载标准值：0.5036=3.00KN/m柱荷载：恒荷载标准值：0.53636+2.7310.5=46.35KN活荷载标准值：3.00310.5=31.50KN风荷载标准值：迎风面：柱上q w1=0.353630.25=0.525KN/m 横梁上q w2=－0.353631.0=－ 2.1KN/m 背风面：柱上q w3=0.353630.55=1.16KN/m 横梁上q w4=－0.353630.65=－1.37KN/m三、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用相同截面。

大工15秋《钢结构》大作业题目及要求和答案

大工15秋《钢结构》大作业题目一：（必答的题目）螺栓连接。

试设计如下图所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接头。

其截面为：翼缘—380mm ×20mm ，腹板—1000mm ×10mm ，钢号Q345。

采用摩擦型连接高强度螺栓，接触面喷砂处理，接头处的弯矩和剪力设计值为M=800KN ·m ，V=600KN 。

验算，上、下翼缘的拼接接头需要的螺栓数目。

螺栓要求为10.9级M22螺栓。

n1000题目二和题目三中，选一道计算题作答，二选一即可。

题目二：轴心拉杆截面设计某焊接桁架的下弦杆，承受轴心拉力设计值kN 600=N （静载），在桁架平面内的计算长度m 0.60=x l ，桁架平面外的计算长度m 0.90=y l ，采用双角钢组成的T 形截面，两角钢连接边背与背的距离为10mm ，Q235-BF 钢。

试设计此拉杆的截面尺寸。

题目三：双角钢屋架端斜杆截面整体稳定性验算已知钢屋架的端斜杆，截面为双角钢2∟125×80×10，长肢相连，如下图所示，承受的轴心拉力设计值kN 550=N ，两主轴方向计算长度分别为cm 240y 00==l l x ，试验算此截面的整体稳定性。

钢材为Q235。

y12x x2∟125×80×10y题目四：如何设计单向受弯型钢梁？题目五：什么是疲劳破坏？它与塑性破坏、脆性破坏相比有什么特点？大连理工大学《钢结构》大作业学习中心：厦门理工奥鹏学习中心姓名：吴生彦学号：题目一：螺栓连接试设计如下图所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接头。

其截面为：翼缘—380mm×20mm，腹板—1000mm×10mm，钢号Q345。

采用摩擦型连接高强度螺栓，接触面喷砂处理，接头处的弯矩和剪力设计值为M=800KN·m，V=600KN。

验算，上、下翼缘的拼接接头需要的螺栓数目。

螺栓要求为10.9级M22螺栓。

17春地大《钢结构基本原理》在线作业二

地大《钢结构基本原理》在线作业二一、单选题（共25 道试题，共100 分。

）1. 由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材，故残余应力的存在将( )A. 降低静力承载能力B. 对静力承载能力无影响C. 提高静力承载能力D. 钢材易发生塑性破坏正确答案：2. 在下列因素中，______对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。

A. 压杆的残余应力分布B. 构件的初始几何形状偏差C. 材料的屈服点变化D. 荷载的偏心大小正确答案：3. 弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行______、刚度和缀材的计算。

A. 强度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性B. 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性C. 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性D. 强度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性正确答案：4. 钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用( )的焊接位置。

A. 俯焊B. 仰焊C. 立焊D. 任意正确答案：5. 进行强度验算时，荷载应采用( )A. 将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数B. 将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数C. 永久荷载和可变荷载的标准值，均不乘以各自的分项系数D. 将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数正确答案：6. 同类钢种的钢板，厚度越大，( )A. 内部存在缺陷的几率越小B. 塑性越好C. 韧性越好D. 强度越低正确答案：7. 梁的最小高度是由______控制的。

A. 强度B. 建筑要求C. 刚度D. 整体稳定正确答案：8. 为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了______。

A. 改变板件的宽厚比B. 改变截面上的应力分布状态C. 增大截面面积D. 增加截面的惯性矩正确答案：9. 端焊缝与侧焊缝，在承载力（N）和弹性模量（E）的比较是（）A. N端＞N侧，E端＜E侧B. N端＞N侧，E端＞E侧C. N端＜N侧，E端＞E侧D. N端＜N侧，E端＜E侧正确答案：10. 承受静力荷载的结构，其钢材应保证的基本力学性能指标是( )A. 抗拉强度、伸长率B. 抗拉强度、屈服强度、伸长率C. 抗拉强度、屈服强度、冷弯性能D. 屈服强度、冷弯性能、伸长率正确答案：11. 计算梁的______时，应用净截面的几何参数。

大工14春《钢结构》大作业及要求(答案)

大工14春《钢结构》大作业及答案题目一：（必答的题目）对接焊缝连接。

某承受轴心拉力的钢材，采用Q235钢，宽度mm b 200=，如图所示。

钢板所受轴心拉力设计值为kN N 492=。

钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为43E 型，手工焊。

取V 形坡口焊缝。

采用无垫板的单面施焊的对接焊缝，焊缝质量为三级，不用引弧板和引出板施焊。

要求：该钢板所需的厚度t 。

200N N解：轴力作用下，钢板最小厚度应满足：t ww t l f N ≥，三级E43焊条w t f 为母材的85%，假设板厚mm 16t ≤，则w t f =0.85X215=185N/mm 2不用引弧板和引出板施焊，计算长度w l =b=200mm则t ≥mm 3.13200185104923=⨯⨯，即板厚≤mm 3.13mm 16t ≤显然t ＞16mm 亦满足，即t ≥13.3mm题目三：轴心受压柱整体稳定和局部稳定验算验算下图所示的轴心受压柱的整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。

已知轴向荷载设计值为1500N kN =，Q235B 级钢2215/f N mm =，截面绕x 轴为b 类截面，绕y 轴为c 类截面，轴心压杆稳定系数ϕ可查下表。

λ3540 45 50 55 ϕb 类 0.918 0.899 0.878 0.856 0.833c 类0.8710.8390.8070.7750.742600030003000yxNNA Ayxxy 25014-⨯2508-⨯25014-⨯A-A解：已知N=1500KN,对强轴m l m l oy ox 3,6==对弱轴,2215/f N mm =截面特性：cm i cm I cm i cm I cm A y y x x 38.5902604,260425212141.10909754,97542.13252258.0121908.0254.1252434232===⨯⨯====⨯⨯+⨯⨯==⨯+⨯⨯= 柱的长细比：8.5538.53006.5741.10600x ======y yy x x i l i l λλ 整体稳定验算：查表得741.0820.0y x ==ψψ，()223/2159.2241090741.0101500mm N f AN==⨯⨯⨯= ψ，不满足；局部稳定验算：翼缘宽厚比 58.158.551.01064.814121t b =⨯+==腹板高厚比 90.528.555.02525.318250=⨯+== t h ，满足要求。

(0763)《钢结构基本原理》大作业A2

5、受弯构件的整体失稳:某些受弯构件在荷载作用下，虽然其正应力还低于钢材的强度，但其变形会突然偏离原来的弯曲变形平面，同时发生侧向弯曲和扭转，称为受弯构件的整体失稳。
6、支承加劲肋：在支座或有集中荷载处，为保证构件局部稳定并传递集中力所设置的条状加强件。可以提高梁的稳定性，和抗扭性能。
二、问答题
1、钢结构的合理应用范围是什么？
4、什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？
答：钢梁在弯矩较小时，梁的侧向保持平直而无侧向变形；即使受到偶然的侧向干扰力，其侧向变形也只是在一定的限度内，并随着干扰力的除去而消失。但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时，钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲，并同时伴随着扭转。这时即使除去侧向干扰力，侧向弯扭变形也不再消失，如弯矩再稍许增大，则侧向弯扭变形迅速增大，产生弯扭屈曲，梁失去继续承受荷载的能力，这种现象称为钢梁丧失整体稳定。影响钢梁整体稳定的主要因素有：荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。提高钢梁整体稳定性的有效措施是加强受压翼缘、增加侧向支承点。
3、摩擦型高强度螺栓面处理2.1摩擦型高强度螺栓连接，要求接头处的结合面密贴，并具有足够的摩擦系数。当设计图样对该结合面的处理要求未作规定时，按以下规定进行处理：对高强度螺栓结合面进行喷砂或抛丸处理，清除表面上铁锈、油污等杂质，达到sa2.5级标准，粗糙度50～75um，其摩擦系数不得低...
4、残余应力:构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响。也称残余应力。

钢结构期末大作业和解答2021-3

一、单项选择题(每小题2分，总计44分)1.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2.在三向应力状态下，钢材发展呈塑性状态的综合强度指标称为[D]。

A.设计应力 B.计算应力C.容许应力 D.折算应力3.钢材中磷含量超过限制时，钢材可能会出现[A]。

A 冷脆B 热脆C 蓝脆D 徐变4.普通轴心受压钢构件的承载力常取决于[D ]。

A.强度 B.弯扭屈曲 C.扭转屈曲 D.弯曲屈曲5.下列哪项措施对提高梁的稳定承载力明显有效[D]。

A 加大梁侧向支撑点间距B 减小梁翼缘板的宽度C 提高钢材的强度D 提高梁截面的抗扭刚度6.为了保证钢梁的局部稳定，一般采用加劲措施，这是为了[C]。

A.增大截面积 B.改变应力的分布状态C.改变板件的宽厚比或高厚比D.增加梁的惯性矩7.某一在主平面内受弯的实腹构件，当构件截面上有螺栓（或铆钉）孔时，试问，下列[C ]要考虑螺栓（或铆钉）孔引起的截面削弱？A.构件变形计算B.构件整体稳定性计算C.构件抗弯强度计算D.构件抗剪强度计算8.在充分发挥钢材强度的前提下，Q235钢梁的最小高度[B]Q345钢梁的最小高度（提示：可以均布荷载作用下的简支梁为例）。

A.大于B.小于C.等于D.不能确定9.实腹式组合工字形截面柱腹板的宽厚比限值是[B]。

A ()y f 2351.010λ+B ()y f 2355.025λ+C y f 23515D yf 2358010.验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时，计算公式中的长细比为（C ）。

A 绕强轴的长细比B 绕弱轴的长细比C 两方向长细比的较大值D 两方向长细比的较小值11.格构柱设置横隔的目的是(D )。

A 保证柱截面几何形状不变B 提高柱抗扭刚度C 传递必要的剪力D 上述三种都是7、12．计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力（A ）。

A 提高B 降低C 不变D 不能确定13.钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算?(D )。

钢结构梁大作业讲解

• 考虑要变截面，要留有余地考虑要变截面，
• 2.截面改变截面改变 • 变更截面x＝l/6=3m, 与支承加劲肋一致变更截面＝ /6=3m,
M 1 = 3978 kNm, V 1 = 1319 kN
3
M1 W1 = = 1 . 284 × 10 7 mm γx f t w h0 W1 b1 t = − = 4421 mm 6 h0 变更段截面的几何性质 I 1 = 1 . 32 × 10 10 mm S = 8 . 72 × 10 6 mm
M max 7160 × 10 3 3 Wx = = = 23115 × 10 mm γxf 1.05 × 295
*梁高梁高最小梁高h 最小梁高 min＝1585mm 经济梁高h 经济梁高 e＝1764mm 取腹板高度h 取腹板高度 0＝1750mm *腹板厚度腹板厚度抗剪要求t 抗剪要求 w＝5.4mm 经验适中厚度t 经验适中厚度 w＝h01/2/3.5=12mm 考虑腹板屈曲后强度，取腹板厚度t 考虑腹板屈曲后强度，取腹板厚度 w＝10mm *翼缘尺寸翼缘尺寸
区段 III ： V 3 = 107 kN,
λ s = 1 . 65
V u = h w t w f V / λ 1 . 2 = 1437 kN s Q V 3 / V u = 107 / 1437 < 0 . 5 ∴用M
3
= M
max
≤ M
eu
验算
fy h0 / t w 通用高厚比 λ b＝ = 1 . 39 > 1 . 25 153 235 ρ = (1 - 0.2/ λ b ) / λ b = 0 . 816
30 bs ts ≥ = 7.3mm, 取t s＝8mm 15 * 中部次梁处支承加劲肋的验算

钢结构基本原理书面作业

钢结构基本原理书面作业2018年秋季第1次作业（钢结构材料）1-1 图示桁架结构，杆件截面对跨中对称布置。

当钢材采用不同材料时，问桁架的最大承载力（倘杆件保持稳定）。

（1）假设为EP模型，当A1= A2= A3= A4 = A5=A，F最大为多少？（2）模型同上，当A1= A2=2A，A3= 1.5A，A4 = A5=A，F最大为多少？（3）模型同上，同时有3种大小截面积的材料可供选用，分别为A、1.5A和2A，问各杆件分别何种大小的截面，可得到最大承载效益？（提示：最大承载效益可按荷载与材料体积比最小考虑。

）（4）假设为EHP模型，当A1= A2= A3= A4 =A，A5=2A ，F最大达到多少？（EP：弹性-塑性；EHP：弹性-强化-塑性）1-2（本题供学有余力同学选做）要求：根据自平衡原理，求焊接工字钢截面腹板中央段的纵向残余应力值σr。

已知：工字钢截面为双轴对称，尺寸如图，且t<<b。

纵向残余应力垂直于截面，其分布对于截面的两个形心主轴是对称的，其大小变化是线性的。

已知的最大应力峰值标注在图上。

图中正负号分别表示残余拉应力和残余压应力。

第2次作业（钢结构材料）2-1 如图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。

（a ）理想弹性-塑性；（b ）理想弹性强化2-2 如图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？2y 235N/mm f =2c 270N/mm σ= F 0.025ε=522.0610N/mm E =⨯2'1000N/mm E =2-3 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120N/mm σ=，2280N/mm σ=-，B 点的正应力2120N/mm σ=-，22120N/mm σ=-，求该梁A 点与B 点的应力比和应力幅是多少？2-4某焊接钢板，长度1m ，宽度100m m ，厚度为5m m （图1），焊缝位于宽度中央；已知钢板的材料为Q 235，母材和焊缝均为理想弹塑性材料；屈服强度为f y =235M P a ；弹性模量E =200G P a （图2）；钢板受等幅循环荷载作用，荷载均匀施加于钢板两端，受拉最大荷载为45k N ，受压最大荷载为-45k N （图3）；钢板的纵向残余拉应力（与荷载作用方向相同的残余应力）为+180M P a ，残余压应力为-180M P a （图4）。