2011年春季学期钢结构第一次作业
2011年春季学期钢结构第一次作业
一、单项选择题（本大题共30分，共 15 小题，每小题 2 分）
1. 钢材内部除含有Fe、C外，还含有害元素（）。 A. N,O,S,P B. N,O,Si C. Mn,O,P D. Mn,Ti
2. 3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢（）好。 A. 脱
氧 B. 炉种 C. 屈服强度 D. 浇注质量
3. 对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件，焊接残余应力对下列没有明显影响的是( )。 A. 构件的刚度 B.
构件的刚度
C. 构件的稳定性
D. 构件的疲劳强度
4. 在承受动荷的下列连接构造中，不合理的是
（
A. A
B. B
C. C
D. D
5. 钢结构更适合于建造大跨结构，这是由于（） A. 钢材具有良好的耐热性 B. 钢材具有良好的焊接性 C. 钢结构自重轻而承载力高 D. 钢结构的实
际受力性能和力学计算结果最符合
6. 结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（）表示。 A. 流幅 B.
冲击韧性 C. 可焊性 D. 伸长率
7. 钢材的疲劳强度与下列哪一项没有明显关系?（） A. 荷载作用的应力幅值 B. 钢材的静力强度 C. 构件或连接的构造情况 D. 循环荷载重复的次数
8. 产生纵向焊接残余应力的主要原因是（）。 A. 冷却速度太快 B. 焊件各纤
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
9. 在对结构或构件进行正常使用极限状态计算时，永久荷载和可变荷载应采用( )。 A. 设计值 B. 标准值 C. 永久荷载为设计值，可变荷载为标准值 D. 永久荷载为标准值，可变荷载为设计值
10. 以下关于应力集中的说法中正确的是( ) 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
11. 在钢梁底面设置有吊杆，其拉力设计值为650KN，吊杆通过结点板将荷载
传给钢梁，结点板钢双面角焊缝焊于梁下翼缘hf=8mm,ffw=160N/mm2,则每面焊
缝长度为（） A. 240mm B. 250mm C. 260mm D. 270mm
12. 某重型钢结构工作平台，主梁以上结构自重5KN/m2，其分项系数为1.2，
活荷载按最大的检修材料所能产生的荷载20KN/m2来计算，分项系数为1.3，
主梁间距为5m，跨度8m，简支，主梁跨中弯矩设计值为（） A. 1124KN.M B. 1280KN.M C. 1360KN.M D. 1668KN.M
13. 设计东北某地区的钢结构建筑，某冬季计算温度为-28度，非焊接吊车梁
宜采用的钢号为下列哪一种钢材（） A. Q235 B. Q335 C. Q345 D. Q375 14. 验算工字型截面梁的公式中公式中应为（） A. 验算截面中最大的正应力和剪应力 B. 验算截面中最大的正应力和验算点剪应力 C. 验算截面中最大的剪应力和验算点正应力 D. 验算截面中验算点的正应力和剪应力
15. 下列因素中，( )与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 A. 钢材屈服点的大小 B. 钢材含碳量 C. 负温环境 D. 应力集中
二、判断题（本大题共10分，共 10 小题，每小题 1 分）
1. 若不使用引弧板，在计算焊缝长度时一个自由端要减去5mm。( )
2. 钢材在正常情况下不可能出现脆性破坏。( )
3. 钢材的疲劳破坏会降低结构的静力强度。( )
4. 钢材中化学杂质元素分布的不均匀性称为非金属夹杂。( )
5. 一般来说，钢材的强度与其韧性和可焊性是逆向的关系，强度高则韧性低，焊接性能变坏。( )
6. 塑性好的钢材其韧性必定好。( )
7. 硅和锰是钢中的有益元素。 ( )
8. 焊接残余应力在正常条件下影响结构的强度承载力。( )
9. 氧是钢中的有害杂质，它的作用和硫类似，使钢冷脆。( )
10. 裂纹是焊缝连接中危险的缺陷。( )
三、填空题（本大题共30分，共 15 小题，每小题 2 分）
1. 角焊缝中的最大焊角尺寸其中t为 ______ 焊件厚度。
2. 碳对钢材性能的影响很大，一般来说随着含碳量的提高，钢材的塑性和韧性逐渐 ______
3. 现行钢结构设计规范(GBJ17-88)采用的运用概率理论的设计方法可称为
______ 设计法。
4. 规范(GBJ17-88)规定，当角焊缝的有效截面面积相等时，受静力荷载作用时正面角焊缝的承载力是侧面角焊缝的 ______ 倍。
5. 当组合梁用公式验算折算应力时，式中σ、τ应为
______
6. 按照焊缝质量检验标准，对外观缺陷及内部探伤都要检验的是2级焊缝和
______ 级焊缝。
7. 规范规定侧焊缝的设计长度l
max 在动荷载作用时为40h
f
，在静荷载作用时为
60h
f
，这主要考虑到 ______
8. ______
9. 轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N力之间的夹角θ满足 ______ 条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必再进行计算。
10. 若结构不失效，则结构功能函数应满足Z ______
11. 焊接残余应力对构件的 ______ 无影响。
12. 引起钢材疲劳破坏的荷载为 ______
13. 在钢结构中，当结构表面长期受辐射，温度达到 ______ oC以上，或在短
时间内可能受到火焰作用时，宜采取有效的防护措施。
14. 选用焊条及焊丝型号的原则是使焊缝金属与主体金属 ______
15. 当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去 ______
四、计算题（本大题共10分，共 1 小题，每小题 10 分）
如图所示焊接连接，肋板与柱翼缘焊缝h
f =10mm,f
f
w=160N/mm2，此连接受静荷
P=25kN作用，P与x轴夹角为45°。试验算此焊缝是否安全。（图中尺寸标注的单位为mm）
五、简答题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）
1. 焊缝的主要缺陷是什么？如何进行检验？
2. 残余应力产生的原因有哪些？
3. 钢材有哪两种破坏形式？各有何特点？
4. 何谓结构可靠度，包括哪些内容？
5. 选择钢材时应考虑的因素有哪些？
答案：
一、单项选择题（30分，共 15 题，每小题 2 分）
1. A
2. A
3. B
4. D
5. C
6. D
7. B
8. D
9. B 10. B 11. B 12. B 13. B 14. D 15. A
二、判断题（10分，共 10 题，每小题 1 分）
1. √
2. ×
3. ×
4. ×
5. √
6. ×
7. √
8. ×
9. × 10. √
三、填空题（30分，共 15 题，每小题 2 分）
1.
参考答案：
较薄
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
降低
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
近似概率极限状态
解题方案：
理解概念
评分标准：
4.
参考答案：
1.22
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
验算点的正应力验算点的剪应力
解题方案：
评分标准：
6.
参考答案：
1
解题方案：
评分标准：
7.
参考答案：
焊缝沿长度应力分布过于不均匀解题方案：
评分标准：
8.
参考答案：
构件和连接构造类别
解题方案：
评分标准：
9.
参考答案：
tanθ≤1.5
解题方案：
评分标准：
10.
参考答案：
＞0
解题方案：
理解概念
评分标准：
11.
参考答案：
静力强度
解题方案：
评分标准：
12.
参考答案：
产生拉应力的循环荷载
解题方案：
评分标准：
13.
参考答案：
150
解题方案：
评分标准：
14.
参考答案：
强度相适应
解题方案：
评分标准：
15.
参考答案：
t(板厚)
解题方案：
评分标准：
四、计算题（10分，共 1 题，每小题 10 分）
0.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
五、简答题（20分，共 5 题，每小题 4 分）
1.
参考答案：
焊缝缺陷主要包括：①焊缝尺寸偏差；②咬边，如焊缝与母材交界处形成凹坑；③弧坑，起弧或落弧处焊缝所形成凹坑；④未熔合，指焊条熔融金属与母材之间局部未熔合，母材被烧穿；⑤气孔；⑥非金属夹渣；⑦裂纹。焊缝的质量检验分为三级，第一级只要求外观检测，第二级要求目测和X射线，第三级要求外观检测、X射线和超声波
解题方案：
从造成焊接缺陷的原因上来考虑会出现哪些缺陷。检测方法一般分为人工或者仪器检测。
评分标准：
焊缝缺陷主要包括：①焊缝尺寸偏差；（1分）②咬边，如焊缝与母材交界处形成凹坑；（1分）③弧坑，起弧或落弧处焊缝所形成凹坑；（1分）④未熔合，指焊条熔融金属与母材之间局部未熔合，母材被烧穿；（1分）⑤气孔；（1分）⑥非金属夹渣；（1分）⑦裂纹。（1分）焊缝的质量检验分为三级，第一级只要求外观检测，第二级要求目测和X射线，第三级要求外观检测、X射线和超声波（3分）
2.
参考答案：
（1）焊接时不均匀的加热和冷却（2）型钢热轧后不均匀的冷却（3）板边缘经火焰切割后热塑性收缩（4）板件经冷却校正产生的塑性变形
解题方案：
从残余应力的特点上来考虑
评分标准：
（1）焊接时不均匀的加热和冷却（2分）（2）型钢热轧后不均匀的冷却（2分）（3）板边缘经火焰切割后热塑性收缩（2分）（4）板件经冷却校正产生的塑性变形（2分）
3.
参考答案：
建筑钢材的两种破坏形式分别是塑性破坏和脆性破坏。塑性破坏：呈45度倾角，变形很大，延续时间长，破坏时的平均应力较高。脆性破坏：断面平直，变形小，瞬时发生，破坏平均应力不高，无任何征兆。
解题方案：
钢材破坏有塑性破坏和脆性破坏两种形式
评分标准：
建筑钢材的两种破坏形式分别是塑性破坏和脆性破坏。（2分）塑性破坏：呈45度倾角，变形很大，延续时间长，破坏时的平均应力较高。（3分）脆性破坏：断面平直，变形小，瞬时发生，破坏时的平均应力不高，无任何征兆。（3分）
4.
参考答案：
结构在规定时间内，规定条件下，完成预定功能的概率。包括安全性、适用性、耐久性。安全性：结构在正常施工和正常使用条件下，承受可能出现的各种作用的能力，以及在偶然事件发生时和发生后，仍保持必要的整体稳定性的能力。适用性：结构在正常使用条件下，满足预定使用要求的能力。耐久性：结构在正常维护条件下，随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力。
解题方案：
理解概念
评分标准：
结构在规定时间内，规定条件下，完成预定功能的概率。包括安全性、适用性、耐久性。（2分）安全性：结构在正常施工和正常使用条件下，承受可能出现的各种作用的能力，以及在偶然事件发生时和发生后，仍保持必要的整体稳定性的能力。（2分）适用性：结构在正常使用条件下，满足预定使用要求的能力。（2分）耐久性：结构在正常维护条件下，随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力（2分）
5.
参考答案：
（1）结构的重要性（2）荷载情况（3）连接方法（4）结构所处的温度和环境（5）钢材的厚度
解题方案：
从安全和经济上来考虑
评分标准：
（1）结构的重要性（2分）（2）荷载情况（2分）（3）连接方法（2分）（4）结构所处的温度和环境（2分）（5）钢材的厚度（2分）
兰大《钢结构设计原理》19春平时作业3
(单选题)1: 为了提高梁的整体稳定性，()是最经济有效的办法 A: 增大截面 B: 增加侧向支撑点 C: 设置横向加劲肋 D: 改变翼缘的厚度 正确答案: (单选题)2: 用螺栓连接的轴心受力构件，除了要验算净截面强度外，还要进行毛截面强度验算的连接螺栓连接是() A: 普通粗制螺栓连接 B: 普通精制螺栓连接 C: 摩擦型高强度螺栓连接 D: 承压型高强度螺栓连接 正确答案: (单选题)3: 常用的炼钢炉有()种形式 A: 1 B: 2 C: 3 D: 4 正确答案: (单选题)4: 下列截面中，抗扭刚度最大的截面形式是() A: 工字型截面 B: T型截面 C: H型截面 D: 箱型截面 正确答案: (单选题)5: 提高轴心受压构件的钢号，能显著提高构件的() A: 静力强度 B: 整体稳 C: 定局部稳定 D: 刚度 正确答案: (单选题)6: 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k1和k2分别为 A: 0.75和0.25 B: 0.70和0.30 C: 0.65和0.35 D: 0.75和0.35 正确答案:
(单选题)7: 钢结构一般情况下属延性破坏，故总体安全等级为()级 A: 一 B: 二 C: 三 D: 四 正确答案: (单选题)8: 冷弯薄壁型钢中承重构件的壁厚一般在()mm A: 2-3 B: 2-6 C: 4-8 D: 10-12 正确答案: (单选题)9: 梁的刚度用()作用下的挠度大小来度量 A: 准永久荷载 B: 标准荷载 C: 永久荷载 D: 瞬时荷载 正确答案: (单选题)10: 宽大截面轴心受压钢构件腹板局部稳定的处理方法：当构件的强度、整体稳定、刚度绰绰有余，应采用() A: 增加腹板厚度以满足宽厚比要求 B: 设置纵向加劲肋 C: 任凭腹板局部失稳 D: 设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋 正确答案: (多选题)11: 压型钢板的特点() A: 自重轻、强度高、刚度较大 B: 抗震性能较好、施工安装方便 C: 便于商品化、工业化生产的特点 D: 具有简洁、美观的外观 正确答案: (多选题)12: 钢材的单调拉伸应力-应变曲线提供了()重要的力学性能指标 A: 抗拉强度 B: 伸长率 C: 屈服点 D: 屈服强度 正确答案: (多选题)13: 焊接应力有哪些影响()
钢结构设计课后习题答案
1.1、屋盖结构主要组成部分是哪些？它们的作用是什么？ A、屋架：支撑于柱或托架，承受屋面板或檩条传来的荷载；b、天窗：屋架跨度较大时，为了采光和通风的需要；C、支撑系统：用于增强屋架的侧向刚度，传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。 1.2、屋盖结构中有哪些支撑系统？支撑的作用是什么？ （1）a、上弦横向水平支撑b、下弦横向水平支撑c、上弦纵向水平支撑d、下弦纵向水平支撑e、垂直支撑f、系杆 （2）a、保证结构的空间整体性b、为弦杆提供适当的侧向支撑点c、承担并传递水平荷载d、保证结构安装时的稳定与方 1.3、如何区分刚性系杆和柔性系杆？哪些位置需要设置刚性系杆？ 答：（1）刚性系杆：能承受压力，柔性系杆：只能承受拉力（2）上弦平面内檩条和大型屋面板可起到刚性系杆作用，因而可在屋架的屋脊和支座节点处设置系杆，当屋架横向支撑设置在第二柱间时所有系杆均为刚性系杆。 1.4实腹式和格构式檩条各适用于哪种情况？其优缺点是什么？ 答：（1）实腹式檩条常用于跨度为3~6m的情况，构造简单，制造及安装方便（2）桁架式檩条用于跨度较大（>6m）的情况，分为三种形式：A、平面桁架式檩条，受力明确，用料省，但侧向刚度较差，必须设置拉条；B、T形桁架式檩条，整体性差，应沿跨度全长设置钢箍；C、空间桁架式檩条，刚度好，承载力大，不必设置拉条，安装方便，但是构造复杂，适用跨度和荷载较大的情况 1.5为什么檩条要布置拉条？ 答：为了给檩条提供侧向支撑，减小檩条沿屋面坡度方向的跨度，除了侧向刚度较大的空间桁架式和T形桁架式檩条外，在实腹式檩条和平面桁架式檩条之间设置拉条。 1.6三角形、梯形、平行弦桁架各适用于哪些屋盖体系？ 答：（1）三角形屋架：屋面坡度较大的有檩屋盖结构或中小跨度的轻型屋面结构（2）梯形屋架：用于屋面坡度较小的屋盖结构、工业厂房屋盖结构最常用形式（3）矩形屋架：用于托架或支撑体系中（4）曲拱屋架：用于有特殊要求的房屋中 1.7屋架的腹杆有哪些体系？各有什么特征？ 答：（1）三角形腹杆：单斜杆式，长杆受拉，短杆受压，经济；人字式，腹杆数少，节点少，构造简单；芬克式，腹杆受力合理，可分开运输。（2）梯形屋架：人字式，减少上弦节间短，有利于提高上弦承载力，避免上弦局部受弯，受拉下弦节间长，可减少节点，便于制造；再分式，减少上弦节间长度（3）矩形屋架：人字式，腹杆数少，节点简单K形，桁架高度高时可减少竖杆长度交叉式，常用于承受反复荷载的桁架中，又是斜杆可用柔性杆。 1.8如何选择屋架构件截面？ 答：选择屋架杆件截面时，应注意选用肢宽而壁薄的角钢；屋架弦杆一般采用等截面，但对于跨度>24m且弦杆内力相差较大的屋架，可在适当节间处改变截面，改变一次为宜。 对轴心受拉杆件由强度要求计算所需的面积，同时应满足长细比要求。对轴心受压杆件和压弯构件要计算强度、整体稳定、局部稳定和长细比。根据构件受力按钢结构基本原理中介绍的方法选择截面。 a普通钢屋架的杆件一般采用等肢或不等肢角钢组成的T形截面或十字形截面b对于屋架上弦杆，宜采用两个不等肢角钢短肢相并而成的T形截面形式；当有节间荷载作用时，宜采用不等肢角钢长肢相并T形截面 c对于受拉下弦杆，可采用两个等肢角钢或不等肢角钢短肢相并组成的T形截面 d对于屋架的支座斜杆及竖杆，可采用两个不等肢角钢长肢相并而成的T形截面 e屋架中其他腹杆，宜采用两个等肢角钢组成的T形截面 f与竖向支撑相连的竖腹杆宜采用两个等肢角钢组成的十字形截面 1.9如何确定屋架节点的节点板厚度？一个桁架的所有节点板厚度是否相同？ 答：桁架节点板的厚度可根据腹杆（梯形屋架）或弦杆（三角形屋架）的最大内力按表1-1取用，节点板的最小厚度为6mm。在同一榀屋架中，除支座处节点板比其他节点板厚2mm外，全屋架所有节点板的厚度应相同。1.10、垫板的作用是什么？ 答：支座节点的传力路线是：屋架杆件的内力通过连接焊缝传给节点板，然后由节点板和加劲肋把力传给支座底板，最后传给柱子。 1.12为什么在屋架拼接节点要增加拼接角钢？ 答：为了减轻节点板负担和保证整个屋架平面外的刚度。 1.13用钢管做桁架时，参数β的含义是什么？β的大小对节点承载力有何影响？ 答：β是支管外径与主管外径之比。β越大节点承载力越高 1.14搭接支管的节点承载力如何随搭接率变化？ 答：根据Ov的大小，分为三种情况。25%《Ov<50%,增大；50%《Ov<80%，80%《Ov<100%,分别为一定值。详情见书。 1.15保证网架结构几何不变的必要条件是什么？充分条件是什么？ 答：（1）网架为一空间铰接杆系统结构，保证网架结构几何不变的必要条件是：W=3J-m-r≤0 式中，J——网架的节点数；M——网架的杆件数；R ——支座约束链杆数。当W＞0时，网架结构为几何可变体系；当W=0时，网架无多余杆件，如杆件布置合理，为静定结构；当W＜0时网架有多余杆件，如杆件布置合理，为超静定结构。 （2）网架结构几何不变的充分条件可通过结构的刚度矩阵进行判断，出现下列条件之一者，该网架结构为几何可变体系。 1）引入边界条件后，总刚度矩阵【K】中对角线上出现零元素，则与之对应的节点为几何可变； 2）引入边界条件后，总刚度矩阵行列式【K】=0，该矩阵奇异，结构为几何可变体系； 1.16、双层网架的主要形式有哪些？ 答：双层网架的常用形式有以下几种：平面桁架系网架（两向正交正放网架，两向正交斜放网架，三向网架）；四角锥体系网架（正向四角锥网架，抽空四角锥网架，星形四角锥网架）；三角锥体系网架；网架结构的支撑；网架高度及网格尺寸。 1.17网架结构的支撑形式主要有哪些？ 答：（1）在网架四周全部或部分边界节点设置支座，是常用的支撑方式，称为周边支撑（2）。将整个网架支撑在多个支撑住上，称为点支撑。（3）平面尺寸大很大的建筑物，除在网架周边设置支撑外，可在内部增设中间支撑，以减小网架杆件内力挠度（即周边支撑与支点支撑结合）。 1.18网架结构的高度和网格尺寸各与哪些因素有关？ 答：网架结构的高度主要与屋面荷载、跨度和支撑条件有关。荷载和跨度越大，网架的高度越大；平面接近正方形时高度可取得小一些；狭长矩形平面网架的单向作用明显，高度可取得大一些；圆形平面网架高度可取得小一些；点支撑网架比周边支撑网架高度大一些。 网架的网格尺寸与网架高度和屋面材料有关。1.19网架结构的节点有哪些形式？设计时要进行哪些计算？ 答：（1）焊接空心球节点：空心球外径D的确定，空心球径等于或大于300mm，且杆件内力较大，需要提高承载力时，球内可加环肋，空心球径直径为120-900mm时受压受拉承载力验算，空心球的壁厚验算（2）螺栓球节点：钢球直径计算（球内螺栓不相碰的最小直径，满足套筒接触面要求的直径，角度小于30度，保证杆件不相碰的最小直径），高强度螺栓的性能等级的选用，套筒外形尺寸验算，锥头和封板。（3）焊接钢板节点：节点板厚度（4）焊接钢管节点，（5）杆件直接汇交节点 1.20网架结构的支座形式有哪些？各有什么特点？ 答：（1）平板压力和拉力支座：转动的位移受很大约束，在底板可开设椭圆形孔洞，方便安装，只适用于较小跨度网架（2）单面弧形压力支座和拉力支座：单方向转动未受约束，限制平移，适用于中小跨度网架（3）双面弧形压力支座：在支座和底板间设有弧形块，上下面都是柱面，支座可转动但不能平移。（4）球铰压力支座，其支座可任意方向转动但不能平移，适用于大跨度网架。(5）板式橡胶支座：通过橡胶垫的压缩和剪切变形，支座既可以转动也可以平移，助于单行支座，适用于大中跨度网架。 1.21为什么单层网壳的节点应做成刚接的？一般采用什么形式？ 答：（1）以便传递各杆传来的集中力和弯矩（2）a板节点b焊接空心球节点c螺栓球节点d嵌入式毂式节点e叠合式节点f卡盘螺栓节点 2.1单层厂房是由那些结构或构件组成的？这些组成部件的作用是什么？ 结构组成：a横向框架由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成，是单层钢结构厂房的主要承重体系，承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载，并把这些荷载传递到基础。b屋盖结构承担屋盖荷载的结构体系，包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。c支撑体系包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等，它一方面与柱、吊车梁等组成单层钢结构厂房的纵向框架，承担纵向水平荷载；另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构，从而保证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。d吊车梁和制动梁（或制动桁架）主要承受吊车竖向及水平荷载，并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。e墙架承受墙体的自重和风荷载。 2.2布置柱网时应考虑哪些因素？ A、满足生产工艺流程的要求，包括预期的扩建和工艺设备更新的需求。 B、满足结构上的要求，在保证厂房具有必需的刚度和强度的同时，尽量减少屋架跨度和柱距的类别。 2.3为什么要设置温度缝？横向和纵向温度缝如何处置？ （1）为避免结构中产生过大的温度应力，在厂房的纵向或横向的尺度较大时，一般要求在平面布置中设置温度伸缩缝。 （2）a、设置双缝，即在缝的两旁布置两个无任何纵向构件联系的横向框架b、采用单柱温度伸缩缝，即在纵向构件支座处设置滑动支座（节约钢材）c、当厂房宽度较大时，也应该按规范规定布置纵向温度伸缩缝 2.4横向框架有哪些类型？如何确定横向框架的主要尺寸？ （1）a、刚接框架b、铰接框架（2）根据所采用吊车的工作要求设计 2.5厂房柱有哪些类型？各在什么情况下使用？ A、等截面柱，b、格构式柱，c、分离式柱 使用范围：A、在吊车的吨位很小时可采用等截面或变截面实腹式柱。B、实腹式柱的构造简单，加工制作费用低，常在厂房高度不超过10m切吊车额定其重量不超过20t时采用。C、一般采用梯形柱，阶梯形柱下段截面较大时通常采用格构式，而上段可采用实腹式，亦可采用格构式。D、分离式柱适宜于有位置不高的大吨位吊车和有扩建计划的结构。 2.6厂房有哪些支撑？各有什么作用？ （1）柱间支撑，用于将厂房纵向柱列传来的力良好地传到基础上。上层柱间支撑和下层柱间支撑。下层柱间支撑是为了减少纵向温度应力的影响； 垂直支撑，用于传递屋架纵向垂直方向的力。（2）水平支撑，分上弦、下弦。用于屋架上下弦水平方向的力。（3）联系梁，用于传递纵向的柱根、柱端、屋架端的水平力。 2.7试述柱间支撑的布置、构造和计算特点。 （1）布置：下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部；上层柱间支撑除了要在下层支撑布置的柱间设置外，还应当在每个温度区段的两端设置。每列柱顶端均要布置刚性系杆。（2）构造特点：常见的下层柱间支撑是交叉型的，与柱子的夹角控制在35~55度，下层柱间支撑常见形式采用交叉形，人字形或K字形，柱距较大时可取V形或八字形。（3）计算特点：①上层柱间支撑承受端部墙传来的风力，下层柱间支撑除承受短墙传来的风力外，还承受起重机的纵向水平荷载。②在同一温度区段的同一柱列设有两道或两道以上的柱间支撑时，则全部纵向水平荷载由该柱列所有支撑共同承受。③当在柱的两个肢的平面内成对设置时，在起重机肢的平面内设置的下层支撑，除承受起重机纵向水平荷载外，还承受与屋盖肢下层支撑按轴线距离分配传来的风力。④靠墙的外墙肢平面内设置的下层支撑，只承受端墙传来的风力与起重机肢下层支撑按轴线距离分配受力。 2.8试述吊车梁的类型及其应用范围。 （1）吊车梁按结构体系可分为实腹式、下撑式和桁架式。按支承情况分为简支和连续。 （2）实腹简支吊车梁应用最广，当跨度及荷载较小时，可采用型钢梁，否则采用焊接梁，连续梁比简支梁用料经济，但由于它受柱的不均匀沉降影响较明显，一般很少应用；下撑式吊车梁和桁架式吊车梁用钢量较少，但制造费工、高度较大；桁架式吊车梁用钢省，但制作费工，连接节点在动力荷载作用下一产生疲劳破坏，故一般用于跨度较小的轻中级工作制的吊车梁。 2.9吊车梁受哪些荷载？须计算哪些应力？ （1）承受由起重机产生的三个方向的荷载：竖向荷载（起重机系统和起重物的自重以及起重机梁系统的自重）、横向水平荷载（小车刹车时的惯性力）和纵向水平荷载（吊车纵向刹车时的惯性力）。（2）需计算这些内力：a、起重机最大轮压b、起重机横向水平力 2.10吊车梁的水平荷载靠什么承受？ 吊车梁的横向水平荷载是在小车刹车时的惯性力。横向水平荷载应等分与桥架的两端，分别由轨道上的车轮平均传至轨道，其方向与轨道垂直，并考虑正反两个方向的刹车情况。对于悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受，可不计算。手动吊车可不考虑水平荷载。 2.11吊车梁的疲劳与那些因素有关？ 应力集中、重中轻的工作制等级、行车荷载、吊车的行车速度、钢梁的塑性和韧性。 2.12刚架有什么特点？主要使用范围是什么？ （1）特点：结构质量轻；柱网布置灵活，不受屋板面，墙板尺寸的限制；刚架可采用变截面，截面与弯矩成正比；刚架的腹板可利用屈服后强度，允许部分腹板屈曲，按有效宽度设计；综合经济效益高 （2）适用范围：展览厅，轻型厂房，仓库，大型超市，娱乐体育设施。车站候车室和码头建筑等。
钢结构设计原理(专升本)阶段性作业2
钢结构设计原理(专升本)阶段性作业2 总分: 100分考试时间:分钟 单选题 1. 采用摩擦型高强螺栓连接的两块钢板，如图所示，I－I危险截面所受的力为_____ 。 (4分) (A) N (B) 0.875N (C) 0.75N (D) 0.5N 参考答案：B 2. 有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，_____采用E4 3焊条。(4分) (A) 不得 (B) 可以 (C) 不宜 (D) 必须 参考答案：B 3. 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_____ 。(4分) (A) 5倍 (B) 10倍 (C) 15倍 (D) 20倍 参考答案：A 4. 摩擦型高强度螺栓抗拉连接，其承载力_____。(4分) (A) 比承压型高强螺栓连接小 (B) 比承压型高强螺栓连接大 (C) 与承压型高强螺栓连接相同 (D) 比普通螺栓连接小
参考答案：B 7. 排列螺栓时，若螺栓孔直径为，螺栓的最小端距应为_____。(4分) (A) 1.5 (B) 2 (C) 3 (D) 8 参考答案：B 8. 如图所示，两块钢板焊接，根据手工焊构造要求，焊角高度h f应满足_____要求。 (4分) (A) 6≤h≤8~9mm
参考答案：A 11. 单个螺栓的承压承载力中,[]，其中∑t为_____。 (4分) (C) 与侧面角焊缝的计算式相同 (D) 取＝1．22 (1).对接 14. 当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝轴线的长度计算时应减去___(2)___ 。(4分) (1).参考答案:2t 15. 在受拉的螺栓连接中，普通螺栓所受拉力的大小不仅与外力有关，还与被连接板件的_ __(3)___ 有关。(4分) (1).刚度 (1).承受静力荷载 (2).参考答案:间接承受动力
钢结构设计原理》第三阶段离线作业答案.doc
《钢结构设计原理》第三阶段离线作业（答案） 一、填空题： 1. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、和弯扭屈曲。 2. 轴心受压构件的稳定系数与残余应力、初弯曲和初偏心、长细比有关。 3. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘和增加侧向支承点。 4.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。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比的方法来保证，而腹板的 局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。 二、问答题： 1.轴心压杆有哪些屈曲形式 答：受轴心压力作用的直杆或柱，当压力达到临界值时，会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象，这种现象称为压杆屈曲或整体稳定，发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。由于压杆截面形式和杆端支承条件不同，在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式，即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。 2.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响 答：在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响。 3.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比 答：格构式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳，截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。但因缀材本身比较柔细，传递剪力时所产生的变形较大，从而使构件产生较大的附加变形，并降低稳定临界力。所以在计算整体稳定时，对虚轴要采用换算长细比（通过加大 长细比的方法来考虑缀材变形对降低稳定临界力的影响）。 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
《钢结构设计》作业及答案(完整版)
钢结构设计 一、填空题 [填空题] 参考答案： 1、在钢屋架设计中，对于受压构件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采等稳定性原则。 2、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，钢结构设计规范对屋架杆件规定了容许长细比。 3、钢结构设计规范将钢材分为四组，钢板越厚，设计强度越小。 4、常用的有檩条钢屋架的承重结构有屋架、檩条、屋面材料、和支撑等。 5、现行钢结构设计法是以概率理论为基础的极限状态设计法。 6、梯形屋架下弦支座节点处应设刚性系杆。 7、在横向水平支撑布置在第二柱间时，第一柱间内的系杆应为刚性系杆。 8、柱头的传力过程为N→垫板→顶板→加劲肋→柱身。 9、柱脚由底板、靴梁、锚栓、隔板、肋板组成。 10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的刚度要求决定的。
11、在钢屋架设计中，对于受压杆件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采 用等稳定性原则。 12、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，《钢结构设计规范》对屋架杆件规定了容许长细比。 13、垂直于屋面坡度放置的檩条按双向受弯构件计算 14、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应，因而弦杆的内力沿屋架跨度分布很不均匀。 15、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆，通常刚性系杆采用双角钢，按压杆设计。 16、在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用等稳定的原则 17、组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个体系横向平面框架体系、纵向平面框架体系、屋盖结构体系、吊车梁结构体系、支撑体系、墙架结构体系。 18、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。 19、钢结构设计除抗疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。 20、冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度。 二、选择题 [单选题] 36、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（）。
钢结构设计原理作业参考答案
按构造要求确定焊角高h f 为 h fmin =1.5t =1.5?10=4.74mm mm t h fmsx 77.51==,取h f =6mm 取盖板截面为260?6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ???=21 查表1－4得f w t =160 N/mm 2
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 w t f W 57516067.0410975.40955057.043 1=+????-=+???-= 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厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为m kN M ?=2500，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 I I 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 () 4237393605953601440006124021200.1121 cm I =+=???+??= 431440001200.112 1 cm I w =??= 21201120cm A w =?= 验算正应力 m kN M I I M w w ?=?== 9.486739360 1440002500
2 24 6/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=??==σ满足 验算剪应力 222 3 /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。 (1) 支撑与节点板采用角焊缝相连，焊脚尺寸见图，试确定焊缝长度。 (2) 节点板与端板用两条角焊缝相连，试演算该连接焊缝强度。 解：查附表1-4得2/160mm N f w f = (1) 采用两边围焊，肢背、肢尖的受力为 kN N K N 2103007.011=?=?= kN N K N 903003.022=?=?= 据题设焊脚高度为 mm h f 81=，mm h f 62= 计算肢背、肢尖所需焊缝长度为
钢结构第3次作业
一、 1.越高 2.屈服强度 3.较薄 4.压弯构件 5.冲击韧性（Agv） 二、 1. 钢材经焊接冷却后，在焊件中产生的变形和应力，称为焊接残余变形和应力。2. 在外力作用下材料产生变形，如取消外力仍能保持变形后的形状和尺寸，并不产生裂缝的性质，称为钢材塑性。 3. 当温度升高时，在200℃以内钢材性能没有很大的变化，43O℃~540℃之间强度急剧下降，60O℃时强度很低，不能承受荷载。但在25O℃左右时，钢材的强度反而略有提高，同时塑性和韧性均下降，材料有转脆的倾向，钢材表面氧化膜呈蓝色，称为蓝脆现象。 4. 轴心受压构件整体弯曲后，沿杆长各截面上将存在弯矩和剪力。在格构式柱的设计中，剪力造成的附加影响不能忽略，因此对虚轴失稳的计算通常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。 5. 宽而薄的板件，挠度较大，在板件中间形成的应力有利影响比较显著，因此宽薄板在屈曲后仍能继续承担更大的荷载，即具有屈曲后强度。 三、 1. 除以 2. 四、 1. （1）摩擦传力的弹性阶段（2）滑移阶段（3）栓杆直接传力的弹性阶段（4）弹塑性阶段 2.
（1）焊接时不均匀的加热和冷却（2）型钢热轧后不均匀的冷却（3）板边缘经火焰切割后热塑性收缩（4）板件经冷却校正产生的塑性变形 3. 梁的弯曲正应力可分为三个阶段： 1.弹性工作阶段：应力和应变成正比，梁全截面弹性工作。 2.弹塑性工作阶段：弯矩进一步增加，截面上、下缘有一个高为a的塑性区域。 3.弹塑性工作阶段：弯矩再增加，梁的塑性区不断向内发展，弹性核心完全消失，形成塑性铰，达到承载力的最大值。 4. 5. 包括初弯曲、残余应力和初偏心。 (1)残余应力的产生原因：焊接影响、热轧影响、切割影响、冷校正影响 (2)初弯曲（正弦分布）实际的轴心受压构件在加工制作和运输及安装过程中，构件不可避免地会存在微小弯曲，称为初弯曲。其影响特点是：一经加载产生挠度，先慢后快，偏心距越大，挠度越大，临界承载力小于欧拉力。 (3)初偏心：由于构造上的原因和构件截面尺寸的变异等，作用在构件上的轴心压力不可避免地会偏离截面形心而形成初偏心。荷载初偏心对轴心受压构件的影响与初弯曲的影响类似。只是曲线通过坐标原点，为了简化分析，可取一种缺陷的合适值代表这两种缺陷的影响。《规范》中实际轴压杆稳定承载力计算的初始缺陷只考虑初弯曲和残余应力，用最大强度准则，采用数值计算方法计算。
培训《钢结构设计》作业及答案(完整版).(完整版).docx
《钢结构设计》作业及答案 1、北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁，吊车起重量为75t，工作温度低于-20℃，宜选用下列哪一种钢材?( D ) A.Q345E B.Q345A C.Q345B D.Q345C 2、在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用（ A ）。 A. 不焊透的对接焊缝 B.焊透的对接焊缝 C.斜对接焊缝 D.角焊缝 3、梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳形式为( D )。 A.局部失稳 B.弯曲失稳 C.扭转失稳 D.弯扭失稳 4、钢结构更适合于建造大跨度结构，是因为（ C ） A.钢材具有良好的耐热性 B.钢材具有良好的焊接性 C.钢结构自重轻而承载力高 D.钢结构的实际受力性能和力学计算最符合 5、某屋架，采用的钢材为，型钢及节点板厚度均不超过16mm，钢材的抗压强度设计值是（ D ）。 A.205 N/mm2 B.200N/mm2 C.235N/mm2 D.215 N/mm2 6、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时( A )。 A.与侧面角焊缝的计算式相同 B.要考虑正面角焊缝强度的提高 C.取βf=1.22 D.要考虑焊缝刚度影响 7、一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（ C ）。 A.被连接构件（板）的承压承载力 B.前两者中的较大值 C.A、B中的较小值 D.螺杆的抗剪承载力 8、钢材经过冷加工（冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切）所产生的冷作硬化（应变硬化）后，其（ D ）基本保持不变。 A.韧性 B.塑性 C.抗拉强度和屈服强度 D.弹性模量 9、经济高度指的是（ D ）。 A.挠度等于规范限值时梁的截面高度 B.强度与稳定承载力相等时梁的截面高度 C.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度 D.用钢量最小时梁的截面高度 10、对于承受均布荷载的单层翼缘板的焊接组合截面简支梁，跨度为l，当要改变截面时，宜变一次，且只改变翼缘板凳宽度，其最经济的改变截面的位置为（ A ）。 A.距支座l/6 B.距支座l/8 C.距支座l/4 D.距支座l/3 11、用手工电弧焊焊接钢材时，对Q235钢最宜采用（ D ）型焊条。 A.E55 B.E45 C.E50 D.E43 12、未焊透的对接焊缝计算应按（ B ）计算。 A.斜焊缝 B.角焊缝 C.对接焊缝 D.断续焊缝 13、双轴对称工字形截面偏压柱，压力作用在强轴平面内，一旦失稳将会发生（ C ）。 A.平面内失稳与平面外失稳同时发生 B.可能平面内失稳也可能平面外失稳 C.平面内失稳 D.平面外失稳 14、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（ C ）。
钢结构设计原理作业
第五章 受弯构件 1．选择题 （1）在主平面内受弯的工字形截面组合梁，在抗弯强度计算中，允许考虑截面部分发展塑性变形时，绕x 轴和y 轴的截面塑性发展系数x γ和y γ分别为 。 A. 1.05，1.05 B. 1.2，1.2 C. 1.15，1.15 D. 1.05，1.2 （2）计算梁的 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 （3）钢结构梁的计算公式nx x x W M γσ= 中的x γ 。 A. 与材料强度有关 B. 是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C. 表示截面部分进入塑性 D. 与梁所受荷载有关 （4）约束扭转使梁截面上 。 A. 只产生正应力 B. 只产生剪应力 C. 产生正应力，也产生剪应力 D. 不产生任何应力 （5）单向受弯梁失去整体稳定时是 形式的失稳。 A. 弯曲 B. 扭转 C. 弯扭 D. 双向弯曲 （6）焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当 时，梁的整体稳定性最好。 A. 加强梁的受压翼缘宽度 B. 加强梁受拉翼缘宽度 C. 受压翼缘与受拉翼缘宽度相同 D. 在距支座l /6（l 为跨度）减小受压翼缘宽度 （7）焊接工字形等截面简支梁，在其他条件均相同的情况下，当 时，梁的整体稳定性最差（按各种情况下最大弯矩数值相同比较）。 A. 两端有相等弯矩作用（纯弯矩作用） B. 满跨均布荷载作用 C. 跨度中点有集中荷载作用 D. 在离支座l /4（l 为跨度）处个有相同一集中力 （8）一悬臂梁，焊接工字形截面，受向下垂直荷载作用，欲保证此梁的整体稳定，侧向支撑应加在 。
A. 梁的上翼缘 B. 梁的下翼缘 C. 梁的中和轴部位 D. 梁的上翼缘及中和轴部位（9）为了提高梁的整体稳定性，是最经济有效的办法。 A. 增大截面 B. 增加侧向支撑点 C. 设置横向加劲肋 D. 改变翼缘的厚度 （10）对提高工字形截面的整体稳定性作用最小。 A. 增加腹板厚度 B. 约束梁端扭转 C. 设置平面外支承 D. 加宽梁翼缘 （11）防止梁腹板发生局部失稳，常采用加劲措施，这是为了。 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 （12）梁的支承加劲肋应设置在。 A. 弯曲应力大的区段 B. 剪应力大的区段 C. 上翼缘或下翼缘有固定荷载作用的部位 D. 有吊车轮压的部位 （13）焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是。 A. 提高梁的抗弯强度 B. 提高梁的抗剪强度 C. 提高梁的整体稳定性 D. 提高梁的局部稳定性 （14）当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应。 A. 设置纵向加劲肋 B. 设置支承加劲肋 C. 减少腹板宽度 D. 增加翼缘的厚度 （15）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 （16）钢梁腹板局部稳定采用准则，实腹式轴心受压构件局部稳定采用准则。 A. 腹板局部屈曲应力不小于构件整体屈曲应力 B. 腹板实际应力不超过腹板屈曲应力 C. 腹板实际应力不小于板的f y D. 腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力 （17）当无集中荷载作用时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受。 A. 竖向剪力 B. 竖向剪力及水平剪力联合作用
西南大学网络与继续教育学院0759《钢结构设计》大作业答案
0759《钢结构设计》 一 1.指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。 2.用高强度钢制造的，或者需要施以较大预紧力的螺栓，皆可称为高强度螺栓。 3.消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。机械加工和强化工艺都能引起残余应力。 4.当M比较小时，构件仅仅在M作用平面内弯曲，当M增大到某一值时，突然发生侧向弯曲，同时有扭转发生，结构丧失继续承载的能力，这种现象称为整体失稳。 二 1.钢结构厂房、仓库、超市、体育场馆、大型展厅、收费站、楼房加层、多层钢结构办公楼房、多高层钢结构建筑等。 2.焊缝质量分为三个等级。三级质量检查只对全部焊缝进行外观缺陷及几何尺寸检查，其外观可见缺陷及几何尺寸偏差必须符合三级合格标准要求；二级质量检查除对外观进行检查并达到二级质量合格标准外，还需用超声波或射线探伤20％焊缝，达到B级检验Ⅲ级合格要求；一级质量检查除外观进行检查并符合一级合格标准外，还需用超声波或射线对焊缝100％探伤，达到B级检验Ⅱ级合格要求。 3.普通螺栓连接中的抗剪螺栓连接是依靠螺栓抗剪和孔壁承压来传递外力。当受剪螺栓连接在达到极限承载力时，可能出现五种破坏形式，即螺栓被剪断、孔壁被挤压坏、构件被拉断、构件端部被剪坏和螺栓弯曲破坏。高强螺栓连接中的抗剪螺栓连接时，通过拧紧螺帽使螺杆产生预拉力，同时也使被连接件接触面相互压紧而产生相应的摩擦力，依靠摩擦力来传递外力。它是以摩擦力刚被克服，构件开始产生滑移作为承载能力的极限状态。 4. 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，提高侧向抗弯刚度，提高抗扭刚度，增加支座约束，降低荷载位置。 三 1.
钢结构作业答案
产生焊接残余应力的主要因素之一是（）。 答案 C 在结构设计中，失效概率P f与可靠指标β的关系为（）。 答案 B 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（）。 答案 B 提高轴心受压构件局部稳定常用的合理方法是（）。 答案 D 钢结构梁的计算公式中的（）。 答案 C 下列因素中（）与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 答案 A 焊缝连接计算方法分为两类，它们是（）。 答案 C 当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应（）。 答案 B 钢材的剪切模量数值（）钢材的弹性模量数值。 答案 B 为提高轴心压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布（）。 答案 B 为了（），确定轴心受压实腹式柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近。 答案 C 摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（）。 答案 C 焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当（）时，梁的整体稳定性最好。 答案 D 计算梁的（）时，应用净截面的几何参数。
下列陈述正确的是（）。 答案 D 与混凝土材料相比，大跨度结构应优先选用钢材 实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的主要是考虑（）。答案 A 在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分别为（）。 答案 C 钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算的内容为（）。 答案 D 高强度螺栓承压型连接可用于（）。 答案 D 钢结构设计中钢材的设计强度为（）。 答案 D 在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中，轴力项分母里的是（）。 答案 B 钢材的伸长率用来反映材料的（）。 答案 C 钢材的三项主要力学性能（）。 答案 A 钢材的设计强度是根据（）确定的。 答案 C 钢材在低温下，强度提高，塑性______，冲击韧性下降。 答案 B 焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对防止剪应力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。 答案 B 在结构设计中，失效概率P f与可靠指标β的关系为（）。
(第二学期)钢结构设计原理阶段性作业11
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 钢结构设计原理课程作业1（共 4 次作业） 学习层次：专升本涉及章节：第1章——第3章 一、填空题 1、控制焊接连接或焊接构件疲劳性能的主要应力变量是；而在非焊接结构中控制疲劳性能的主要应力变量是。 2、承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数n 时，应进行疲劳验算。 3、在疲劳设计时，经过统计分折，把各种构件和连接分为类，相同应力循环次数下，类别越高，容许应力幅越。 4、当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝轴线的长度计算时应减去。 5、高强螺栓根据螺栓受力性能分为和两种。 6、单个螺栓承受剪力时，螺栓承载力应取和的较小值。 二、简答题 1、钢结构有哪些优缺点？ 2、钢结构设计时选择钢材要考虑哪些因素？ 3、试述纵向焊接应力分布形式及原因。 4、焊接残余应力对结构有什么影响？ 三、计算题 1、计算图示轴心拉杆的双盖板连接能安全承受的最大轴心拉力的设计值。拉杆钢材Q235钢(f=215N/mm2)，采用高强度螺栓摩擦型连接，高强度螺栓为8.8级M20（孔径d0=21.5mm），连接处接触面采用喷砂处理，μ=0.45，P=125kN。
2、如下图连接，尺寸为mm ，受静载拉力kN P 130=，mm h f 10=，钢材为Q235BF ，E43焊条，手工焊无引弧板，2 /160mm N f w f =。试验算焊缝强度。 10 3.一块－400×20的钢板用两块拼接板－400×12进行拼接。螺栓孔径22mm ，排列如下图。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？
华南理工大学_2010《钢结构设计》作业及答案(完整版)
华南理工大学钢结构设计习题 一、填空题 [填空题] 参考答案： 1、在钢屋架设计中，对于受压构件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采等稳定性原则。 2、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，钢结构设计规范对屋架杆件规定了容许长细比。 3、钢结构设计规范将钢材分为四组，钢板越厚，设计强度越小。 4、常用的有檩条钢屋架的承重结构有屋架、檩条、屋面材料、和支撑等。 5、现行钢结构设计法是以概率理论为基础的极限状态设计法。 6、梯形屋架下弦支座节点处应设刚性系杆。 7、在横向水平支撑布置在第二柱间时，第一柱间内的系杆应为刚性系杆。 8、柱头的传力过程为 N→垫板→顶板→加劲肋→柱身。 9、柱脚由底板、靴梁、锚栓、隔板、肋板组成。 10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的刚度要求决定的。 11、在钢屋架设计中，对于受压杆件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采 用等稳定性原则。 12、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，《钢结构设计规范》对屋架杆件规定了容许长细比。 13、垂直于屋面坡度放置的檩条按双向受弯构件计算 14、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应，因而弦杆的内力沿屋架跨度分布很不均匀。 15、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆，通常刚性系杆采用双角钢，按压杆设计。 16、在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用等稳定的原则 17、组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个体系横向平面框架体系、纵向平面框架体系、屋盖结构体系、吊车梁结构体系、支撑体系、墙架结构体系。 18、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。 19、钢结构设计除抗疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。 20、冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度。 二、选择题 [单选题] 36、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（）。
钢结构设计作业简答题
. 1、设置檩条拉条有何作用？如何设置檩条拉条? 答：①为了给檩条提供侧向支承，减小檩条沿屋面坡度方向的跨度，减小檩条在施工和使用阶段的侧向变形和扭转。②当檩条的跨度 4~6 m 时，宜设置一道拉条；当檩条的跨度为 6m 以上时，应布置两道拉条。屋架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系，或设斜拉条和撑杆。Z 形薄壁型钢檩条还须在檐口处设斜拉条和撑杆。当檐口处有圈梁或承重天沟时，可只设直拉条并与其连接。当屋盖有天窗时，应在天窗两侧檩条之间设置斜拉条和直撑杆。 2、压型钢板根据波高的不同，有哪些型式，分别可应用于哪些方面？ 答：高波板：波高>75mm，适用于作屋面板中波板：波高 50~75mm，适用于作楼面板及中小跨度的屋面板低波板：波高<50mm，适用于作墙面板。 3、屋架中，汇交于节点的拉杆数越多，拉杆的线刚度和所受的拉力越大时，则 产生的约束作用越大，压杆在节点处的嵌固程度越大，压杆的计算长度越小，根据这个原则桁架杆件计算长度如何确定? 答：⑴桁架平面内：弦杆、支座斜杆、支座竖杆---杆端所连拉杆少，本身刚度l?l大，则；其他中间腹杆：上弦节点所连拉杆少，近似铰接或者下弦节点处、 x0l?0.8l下弦受拉且刚度大，则；x0⑵桁架平面外：对于腹杆发生屋架外的变形，节点板抗弯刚度很小，相当于板铰，N2)0.25l(0.75?l?l?ll；取范围内，杆件内 力改变时，则10y110y N1l?0.9l⑶斜平面：腹杆计算长度y04、由双角钢组成T 形或十字形截面的的杆件，为保证两个角钢共同工作，在两角钢间每隔一定距离加设填板以使两个角钢有足够的连系，填板间距有何要求? 答：填板间距：对压杆，对拉杆；在T形截面中，i为一个角钢对i80l?4i?l dd 平行于填板的自身形心轴的回旋半径；在十字形截面中i为一个角钢的最小回旋半径； 5、屋架节点板厚度如何确定？中间节点板厚度与支座节点板厚度有何关系？中 间节点板厚度与填板厚度有何关系？ 答：答：节点板的厚度对于梯形普通钢桁架等可按受力最大的腹杆内力确定，对于三角形普通钢桁架则按其弦杆最大内力确定；在同一榀桁架中，所有中间节点板均采用同一种厚度，支座节点板由于受力大且很重要，厚度比中间的增大2mm；中间节点板厚度与填板厚度相等 6、屋架上弦杆有非节点荷载作用应如何设计？杆件局部弯矩如何确定？ 答：⑴把节间荷载化为节点荷载，计算屋架在节点荷载作用下轴力 ⑵计算节间荷载产生的局部弯矩 ⑶按压弯构件进行计算