河南城建学院钢结构B试卷答案(定稿)

河南城建学院2011—2012学年第二学期考试（试）

《钢结构设计原理》试题答案（ B 卷）

供 土木工程 专业 0114091/4 班使用

一、单项选择（每小题1分共10道小题10分）

1、B

2、C

3、A

4、C

5、D

6、C

7、C

8、B

9、D 10、B

二、填空（每空0.5分，共20空10分）

1、正常使用，承载力

2、受拉，受压

3、塑性发展系数

4、支撑加劲肋

5、弯矩作用平面内、弯矩作用平面外

6、弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲

7、腹板，均匀

8、小于560

9、强度、刚度 10、 正面角焊缝、 侧面角焊缝、高、差

三、简答（每小题6分，共5小题30分）

1、 不同点：传递荷载的机理不同，普通螺栓依靠栓杆受剪及挤压传力、摩擦型高强螺栓依靠板件之间的摩擦传力；安装不同，普通螺栓安装没有特殊要求、摩擦型高强螺栓需采用专用设备，安装后栓杆内的预紧力需达到规定要求，板件接触面需要进行必要的处理，达到规定要求；极限状态不同，普通螺栓为栓杆剪坏或发生挤压破坏、摩擦型高强螺栓为摩擦力被克服；普通螺栓所用为普通钢材、摩擦型高强螺栓所用钢材为高强钢材。相同点：螺栓排列形式相同。

2、 侧向抗弯刚度、抗扭刚度；梁的支座情况 ；荷载作用种类；荷载作用位置； 受压翼缘的自由长度。

3、 按实轴稳定条件选择截面尺寸；按虚轴与实轴等稳定原则确定两分肢间距，虚轴采用的长细比应为换算长细比。

4、 传力途径：柱、靴梁、底板、混凝土基础。

5、 屋盖支撑有上弦横向水平支撑、下弦横线水平支撑、下弦纵向水平支撑及垂直支撑。其作用为保证屋盖结构的空间几何不变性和稳定性、作为屋架悬杆的侧向支撑点、承受和传递水平力、保证施工安全。

6、 钢结构适合大跨度，高耸建筑物，成本较高：混凝土结构成本低取材广泛。

四、计算（每题10分，共5题50分）

1、解：

选择焊脚尺寸：最大焊脚尺寸小于1.2*10=12mm 及10-（1~2）

最小焊脚尺寸mm 36.6185.1=

故焊脚尺寸选择mm h f 8=

正面角焊缝承担的内力：

N l h f N w e w f f 4.78704623607.0816022.1/=⨯⨯⨯⨯⨯==∑β

侧面角焊缝所需要的长度

mm f h N N l w

f e w 7.7951607.086.7870461500000/=⨯⨯-=-=∑ 一个侧面角焊缝长度为795.7mm/4=198.9mm ，取200mm ，且满足焊缝构造要求；板件连接间隙取10mm 。

故连接盖板长度为410mm 。

2、解

焊缝计算截面的几何特性 I w =13102cm 4；W w =13102/20=655cm 3； A w w =29.1cm 2 焊缝强度计算

最大正应力 ==

W W M max σ124N/mm 2

3、解：

kN N b v 98.43= ；kN N b c 61=；kN y Ty N i

T X 37211==∑ ；kN n V N v y 1.161== ()()kN N N N N b V y t x 98.435.40min 212

11=≤=+=

满足要求

4、解

面积2

181851306.12cm cm cm cm cm A =⨯+⨯⨯= 42

3388.707475)2.885.0(6.13012/851cm cm cm cm cm cm I x =⨯⨯+⨯=

34

160421.4488.7074752/cm cm

cm h I W x x ===

333720012/306.12cm cm cm I y =⨯⨯=

cm A I i y

y 31.6==

12731.6/800/1===cm cm i l y y λ

48.0882.03.0016.081111=⨯⨯==m

m m m h b t l ξ 7524.048.013.069.013.069.0=⨯+=+=ξβb

221

.0)2.884.46.1127(1160422.8818112742307524.0235])4.4(1[432023

22212=⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯++=cm cm cm cm cm f h t W Ah y b y x

y b b ηλλβϕ 0.1/282.007.1'≤-=b b ϕϕ

q=1.2*40+1.4*60=132kN/m

M=ql 2/8=1056kN .m

223/215/2.2991604200022.010********mm N mm N mm

mm N W M x b x x <=⨯•==ϕσ 故整体稳定不满足要求，可采取增加侧向支撑点或增大截面面积方法满足稳定性要求。

5、解 强度f mm N W M A N nx

x x n <=+2/7.269γ； 刚度[]λλ<==

1.580x x x i l 强度及刚度满足要求