钢结构课后习题答案要点

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钢结构(第三版)戴国欣主编 课后习题答案

钢结构(第三版)戴国欣主编  课后习题答案

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: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 f N 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 。

钢结构第二版课后习题答案

钢结构第二版课后习题答案

钢结构第二版课后习题答案钢结构第二版课后习题答案钢结构是一门重要的工程学科,它涉及到建筑、桥梁、车辆等领域的设计和施工。

在学习钢结构的过程中,课后习题是非常重要的一部分,它可以帮助学生巩固所学知识,提高解决问题的能力。

本文将为大家提供钢结构第二版课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。

第一章:钢结构基础知识1. 钢结构的优点有哪些?答:钢结构具有重量轻、强度高、施工周期短、可重复利用等优点。

2. 钢结构的分类有哪些?答:钢结构可以分为工业建筑钢结构、桥梁钢结构和特殊用途钢结构等。

3. 钢结构设计的基本原则是什么?答:钢结构设计的基本原则是满足强度、刚度和稳定性的要求。

第二章:钢结构的材料性能1. 钢材的强度是指什么?答:钢材的强度是指其抵抗外力破坏的能力。

2. 钢材的塑性是指什么?答:钢材的塑性是指其在受力作用下可以发生塑性变形而不断延展。

3. 钢材的屈服点是什么意思?答:钢材的屈服点是指在拉伸过程中,材料开始发生塑性变形的点。

第三章:钢结构的连接方式1. 钢结构的连接方式有哪些?答:钢结构的连接方式包括焊接连接、螺栓连接和铆接连接等。

2. 焊接连接的优点是什么?答:焊接连接具有连接强度高、结构刚度大、施工简便等优点。

3. 螺栓连接的优点是什么?答:螺栓连接具有拆卸方便、可重复利用、施工速度快等优点。

第四章:钢结构的设计原则1. 钢结构的设计原则是什么?答:钢结构的设计原则是满足强度、刚度和稳定性的要求,并考虑施工的可行性和经济性。

2. 钢结构的荷载有哪些?答:钢结构的荷载包括自重、活载、风荷载、地震荷载等。

3. 钢结构的稳定性是指什么?答:钢结构的稳定性是指在受力作用下,结构不发生失稳现象。

第五章:钢结构的施工工艺1. 钢结构的施工工艺包括哪些环节?答:钢结构的施工工艺包括制作、运输、安装和验收等环节。

2. 钢结构的制作工艺有哪些?答:钢结构的制作工艺包括切割、焊接、钻孔和组装等。

3. 钢结构的安装工艺有哪些?答:钢结构的安装工艺包括起吊、定位、连接和调整等。

钢结构基础(第二版)课后习题【完整版本】

钢结构基础(第二版)课后习题【完整版本】
单个螺栓抗拉承载力 危险螺栓所受荷载
危险螺栓验算
满足强度要求! (2)牛腿处螺栓计算 单个螺栓抗剪承载力
危险螺栓所受荷载
满足强度要求!
解:⑴先确定焊脚尺寸 计算焊缝群形心 计算焊缝有效截面性质
计算危险点焊缝应力 满足强度要求!
②按焊缝构造要求, 计算焊缝群截面性质
满足强度要求!
③方案1与方案2的焊条用量: 方案2所耗焊条较方案1的少19.6%。
7.13 如图所示螺栓双盖板连接,构件钢材为Q235钢, 承受轴心拉力,螺栓为8.8级高强度摩擦型螺栓连接,接 触面喷砂处理螺栓直径20mm,孔径21.5mm。试验算此 连接最大承载力。 解:单个螺栓承载力 螺栓群承载力截面特性
面内稳定验算
面内稳定满足要求! 面外稳定验算
面外稳定满足要求!
解:(A)根据GB50017对不完整框架的压杆计算长度系 数修正考虑,两边梁的线刚度应为
则梁柱线刚度的比值为(两柱相同) 根据表5-2的近似公式
解:(B)根据GB50017对不完整框架的压杆计算长度系 数修正考虑,两边梁的线刚度应为
采用近似计算 验算梁整体稳定性 满足稳定性要求!
若无跨中侧向支撑 计算稳定系数
计算所能承受的荷载
第三次作业
解: 计算构件截面几何特性
计算虚轴折算长细比 虚、实轴对应的截面均为b类,则 压杆整体稳定验算 满足整体稳定要求!
解(1)验算平面内稳定
面内稳定满足要求!
(2)分析面外稳定强于面内稳定 可考虑不计算面外稳定性 跨中受压翼缘有侧向支撑点时,所需
构件承载力
此连接承载力
解:(1)支托受力,螺栓抗拉验算 单个螺栓承载力
危险螺栓抗拉验算
满足强度要求!
(2)支托不受力,螺栓抗拉抗剪验算 单个螺栓抗剪承载力 危险螺栓所受剪力 螺栓抗剪拉验算

钢结构基本原理课后习题答案完全版

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 y0f 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 yyy 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 y 0σF图2-35 理想化的σε-图解:(1)A 点:卸载前应变:52350.001142.0610yf E ε===⨯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 E εε=-= 可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(3)C 点:卸载前应变:0.0250.0350.06'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变:0.05869c c E σεε=-= 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)。

钢结构基本原理课后习题答案解析完全版

钢结构基本原理课后习题答案解析完全版

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.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 yyy 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?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〕.钢材σε-曲线会相对更高而更短.另外,载一定作用力下,作用时间越快,钢材强度会提高、而变形能力减弱,钢材σε-曲线也会更高而更短.钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系:反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅〔焊接结构〕来量度.一般来说,应力比或应力幅越大,疲劳强度越低;而作用时间越长〔指次数多〕,疲劳强度也越低.2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因. 答:〔1〕钢材的化学成分,如碳、硫、磷等有害元素成分过多;〔2〕钢材生成过程中造成的缺陷,如夹层、偏析等;〔3〕钢材在加工、使用过程中的各种影响,如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响;〔4〕钢材工作温度影响,可能会引起蓝脆或冷脆;〔5〕不合理的结构细部设计影响,如应力集中等;〔6〕结构或构件受力性质,如双向或三向同号应力场;〔7〕结构或构件所受荷载性质,如受反复动力荷载作用. 2.5 解释以下名词: 〔1〕延性破坏 延性破坏,也叫塑性破坏,破坏前有明显变形,并有较长持续时间,应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏.〔2〕损伤累积破坏 指随时间增长,由荷载与温度变化,化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏.〔3〕脆性破坏 脆性破坏,也叫脆性断裂,指破坏前无明显变形、无预兆,而平均应力较小〔一般小于屈服点fy 〕的破坏. 〔4〕疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下,应力水平低于极限强度,甚至低于屈服点的突然破坏. 〔5〕应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏,也叫延迟断裂,在腐蚀性介质中,裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏.〔6〕疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数. 2.6 一两跨连续梁,在外荷载作用下,截面上A 点正应力为21120/N mm σ=,2280/N mm σ=-,B 点的正应力2120/N mm σ=-,22120/N mm σ=-,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:21800.667120σρσ==-=- 应力幅:2max min 12080200/N mm σσσ=-=+= 〔2〕B 点:应力比:12200.167120σρσ=== 应力幅:2max min 20120100/N mm σσσ=-=-+= 2.7指出以下符号意义: <1>Q235AF <2>Q345D <3>Q390E<4>Q235D答:〔1〕Q235AF :屈服强度2235/y f N mm =、质量等级A 〔无冲击功要求〕的沸腾钢〔碳素结构钢〕〔2〕Q345D :屈服强度2345/y f N mm =、质量等级D 〔要求提供-200C 时纵向冲击功34k A J =〕的特殊镇静钢〔低合金钢〕〔3〕Q390E :屈服强度2390/y f N mm =、质量等级E 〔要求提供-400C 时纵向冲击功27k A J =〕的特殊镇静钢〔低合金钢〕〔4〕Q235D :屈服强度2235/y f N mm =、质量等级D 〔要求提供-200C 时纵向冲击功27k A J =〕的特殊镇静钢〔碳素结构钢〕2.8根据钢材下选择原则,请选择以下结构中的钢材牌号: 〔1〕在北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁,承受起重量Q>500KN 的中级工作制吊车,应选用何种规格钢材品种?〔2〕一厂房采用焊接钢结构,室内温度为-100C,问选用何种钢材? 答:〔1〕要求钢材具有良好的低温冲击韧性性能、能在低温条件下承受动力荷载作用,可选Q235D 、Q345D 等;〔2〕要求满足低温可焊性条件,可选用Q235BZ 等.2.9钢材有哪几项主要机械指标?各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能?答:主要机械性能指标:屈服强度y f 、极限强度u f 以及伸长率5δ或10δ,其中,屈服强度y f 、极限强度u f 是强度指标,而伸长率5δ或10δ是塑性指标.2.10影响钢材发生冷脆的化学元素是哪些?使钢材发生热脆的化学元素是哪些?答:影响钢材发生冷脆的化学元素主要有氮和磷,而使钢材发生热脆的化学元素主要是氧和硫. 第四章 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2215/d f N mm =.求轴心受压稳定系数ϕ及其稳定临界荷载. 如改用Q345钢2310/d f N mm =,则各为多少?解答:查P335附表3-6,知I16截面特性,26.57, 1.89,26.11x y i cm i cm A cm ===柱子两端较接,1.0x y μμ==故柱子长细比为1.0260039.665.7x x xli μλ⨯===,2600 1.0137.618.9y y y l i μλ⨯===因为x yλλ<,故对于Q235钢相对长细比为137.61.48λπ===钢柱轧制,/0.8b h ≤.对y 轴查P106表5-4<a>知为不b 类截面. 故由式5-34b 得<或计算137.6λ=,再由附表4-4查得0.354ϕ=>故得到稳定临界荷载为20.35426.1110215198.7crd d N Af kNϕ==⨯⨯⨯=当改用Q365钢时,同理可求得 1.792λ=.由式5-34b 计算得0.257ϕ= <或由166.7λ=,查表得0.257ϕ=>故稳定临界荷载为20.25726.1110310208.0crd d N Af kNϕ==⨯⨯⨯=5.3 图5-25所示为一轴心受压构件,两端铰接,截面形式为十字形.设在弹塑性范围内/E G 值保持常数,问在什么条件下,扭转屈曲临界力低于弯曲屈曲临界力,钢材为Q235.5.4 截面由钢板组成的轴心受压构件,其局部稳定计算公式是按什么准则进行推导得出的.5.5 两端铰接的轴心受压柱,高10m,截面为三块钢板焊接而成,翼缘为剪切边,材料为Q235,强度设计值2205/d f N mm =,承受轴心压力设计值3000kN <包括自重>.如采用图5-26所示的两种截面,计算两种情况下柱是否安全.图5-26 题5.5 解答:截面特性计算: 对a>截面: 对b>截面:整体稳定系数的计算: 钢柱两端铰接,计算长度10000ox oy l l mm==对a>截面:1000040.88244.6ox x x l i λ===1000075.87131.8ox yy l i λ===对b>截面:1000050.08199.7kx x x l i λ===1000094.88105.4ox y yl i λ===根据题意,查P106表5-4<a>,知钢柱对x 轴为b 类截面,对y 轴为c 类截面. 对a>截面: 对x 轴:<或计算40.88λ=,再由附表4-4查得0.896xϕ>对y 轴:<或计算75.87λ=,再由附表4-5查得0.604yϕ>故取该柱的整体稳定系数为0.604ϕ= 对b>截面,同理可求得0.852x ϕ=,0.489y ϕ=,故取该柱截面整体稳定系数为0.489ϕ=整体稳定验算: 对a>截面 0.604240002052971.68 3000 crd d N Af kN kN ϕ==⨯⨯=<不满足.对b>截面0.489240002052405.88 3000 crd N kN kN =⨯⨯=<不满足.5.6 一轴心受压实腹柱,截面见图5-27.求轴心压力设计值.计算长度08x l m =,04y l m =<x轴为强轴>.截面采用焊接组合工字形,翼缘采用I28a 型钢.钢材为Q345,强度设计值2310/d f N mm =.5.7 一轴心受压缀条柱,柱肢采用工字型钢,如图5-28所示.求轴心压力设计值.计算长度030x l m =,015y l m =<x轴为虚轴>,材料为Q235,2205/d f N mm =.图5-28 题5.7 解答:截面及构件几何性质计算截面面积:2286.07172.14A cm =⨯= I40a 单肢惯性矩:41659.9I cm =绕虚轴惯性矩:241102[659.986.07()]522043.32x I cm =⨯+⨯=绕实轴惯性矩:422171443428y I cm =⨯=回转半径:55.07x i cm===15.88y i cm =长细比:300054.4855.07ox x x l i λ===150094.4615.88oy y y l i λ===缀条用L75⨯6,前后两平面缀条总面积2128.79717.594x A cm =⨯=由P111表5-5得:56.85ox λ===构件相对长细比,因ox yλλ<,只需计算yλ:查P106表5-4<a>可知应采用b 类截面:<或计算94.46λ=,再由附表4-4查得0.591ϕ=>故轴的压力设计值为20.591172.14102052085.6crd d N Af kNϕ==⨯⨯⨯=5.8 验算一轴心受压缀板柱.柱肢采用工字型钢,如图5-29所示.已知轴心压力设计值2000N kN =<包括自重>,计算长度020x l m =,010y l m =<x轴为虚轴>,材料为Q235, 2205/d f N mm =,2125/vd f N mm =.图5-29 题5.8 解答:一、整体稳定验算截面及构件几何性质计算:截面面积:2286.07172.14A cm =⨯= I40a 单肢惯性矩:41659.9I cm =绕虚轴惯性矩:241102[659.986.07()]522043.32x I cm =⨯+⨯=绕实轴惯性矩:422171443428y I cm =⨯=回转半径:55.07x i cm===15.88y i cm =长细比:200036.3255.07ox x x l i λ===100062.9715.88oy yy l i λ===缀板采用303001100mm ⨯⨯. 计算知1/6b K K >,由P111表5-5得46.40ox λ===<其中18028.882.77λ==>构件相对长细比: 因ox yλλ<,只需计算yλ:查P106表5-4<a>可知应采用b 类截面<或计算62.97λ=,再由附表4-4查得0.791ϕ=>故20.791172.14102052791.34crd d N Af kNϕ==⨯⨯⨯=,满足.二、局部稳定验算:1>单肢截面板件的局部稳定单肢采用型钢,板件不会发生局部失稳. 2>受压构件单肢自身稳定 单肢回转半径1 2.77i cm=长细比满足:01max 18028.880.50.562.9731.492.77a i λλ===<=⨯=,且满足140λ<故单肢自身稳定满足要求.3>缀板的稳定轴心受压构件的最大剪力:2max172.14102054151685V N ⨯⨯===缀板剪力:14151611002075821100a T V N c ==⨯=缀板弯矩:71415161100 1.14210222a M V N mm ==⨯=⨯缀板厚度满足:11003027.5 40b t mm =≥=,故只作强度验算:故由以上整体稳定验算和局部稳定验算可知,该缀板柱满足要求.5.9 有一拔杆,采用Q235钢,2215/d f N mm =,如图5-30所示,缀条采用斜杆式体系.设考虑起吊物时的动力作用等,应将起重量乘以1.25,并设平面内、外计算长度相等.问60θ=︒时,拔杆最大起重量设计值为多少? 第六章6.1 工字形焊接组合截面简支梁,其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变形.梁上均布荷载〔包括梁自重〕4/q kN m =,跨中已有一集中荷载090F kN =,现需在距右端4m 处设一集中荷载1F .问根据边缘屈服准则,1F 最大可达多少.设各集中荷载的作用位置距梁顶面为120mm,分布长度为120mm.钢材的设计强度取为2300/N mm .另在所有的已知荷载和所有未知荷载中,都已包含有关荷载的分项系数.图6-34 题6.1解:〔1〕计算截面特性〔2〕计算0F 、1F 两集中力对应截面弯矩令10M M >,则当1147F kN >,使弯矩最大值出现在1F 作用截面. 〔3〕梁截面能承受的最大弯矩令0M M =得:1313.35F kN =;令1M M =得:1271.76F kN = 故可假定在1F 作用截面处达到最大弯矩. 〔4〕a .弯曲正应力61max 68(244)1033003.22910x x F M W σ+⨯==≤⨯① b.剪应力1F 作用截面处的剪力1111122412449053()2233V F F kN ⎛⎫=⨯⨯-⨯+⨯+=+ ⎪⎝⎭311max925310185800031.33108m x F V S I t τ⎛⎫+⨯⨯ ⎪⎝⎭==≤⨯⨯② c.局部承压应力在右侧支座处:()312244510330081205122120c F σ⎛⎫++⨯⎪⎝⎭=≤⨯+⨯+⨯③ 1F 集中力作用处:()311030081205122120c F σ⨯=≤⨯+⨯+⨯④d.折算应力1F 作用截面右侧处存在很大的弯矩,剪力和局部承压应力,计算腹板与翼缘交界处的分享应力与折算应力.正应力:1400412x x M W σ=⋅剪应力:31111925310121800031.33108x F V S I t τ⎛⎫+⨯⨯ ⎪⎝⎭==⨯⨯局部承压应力:()311081205122120c F σ⨯=⨯+⨯+⨯联立①-⑤解得:1271.76F kN ≤故可知1max 271.76F kN =,并且在1F 作用截面处的弯矩达到最大值.6.2 同上题,仅梁的截面为如图6-35所示.6.3 一卷边Z 形冷弯薄壁型钢,截面规格1606020 2.5⨯⨯⨯,用于屋面檩条,跨度6m.作用于其上的均布荷载垂直于地面, 1.4/q kN m =.设檩条在给定荷载下不会发生整体失稳,按边缘屈服准则作强度计算.所给荷载条件中已包含分项系数.钢材强度设计值取为2210/N mm .6.4 一双轴对称工字形截面构件,一端固定,一端外挑4.0m,沿构件长度无侧向支承,悬挑端部下挂一重载F .若不计构件自重,F 最大值为多少.钢材强度设计值取为2215/N mm .图6-37 题6.4解:〔1〕截面特性计算〔2〕计算弯曲整体稳定系数按《钢结构设计规范》附录B 公式B.1-1计算梁的整体稳定系数 查表B.4,由于荷载作用在形心处,按表格上下翼缘的平均值取值: 截面为双轴对称截面,0b η=则24320235]b b b x y y Ah W f ϕβηλ=⋅⋅ 取0.282' 1.070.9853.333b ϕ=-= 〔3〕F 最大值计算由,,400022x xb b h h M F f I I ϕϕ⋅⨯⨯=≤,解得30.02F kN =. 6.5 一双轴对称工字形截面构件,两端简支,除两端外无侧向支承,跨中作用一集中荷载480F kN =,如以保证构件的整体稳定为控制条件,构件的最大长度l 的上限是多少.设钢材的屈服点为2235/N mm 〔计算本题时不考虑各种分项系数〕.图6-38 题6.5解:依题意,当1113.0l b <时,整体稳定不控制设计,故长度需满足13.04005200 5.2l mm m ≥⨯==.〔1〕截面特性计算 〔2〕整体稳定计算按《钢结构设计规范》附录B 公式B.5-1近似计算梁的整体稳定系数:21.0744000235y yb f λϕ=-⋅①又有 y yl i λ=② 由整体稳定有2b x hM f I ϕ⋅≤⋅,即142b x h Fl I f ϕ⋅≤③ 联立①-③解得:12283l mm ≤ 故可取max 12.28l m =.〔注:严格应假定长度l ,再按《钢结构设计规范》附录B 公式B.1-1计算梁的整体稳定系数,然后验算③式,通过不断迭代,最终求得的长度为所求〕 第七章压弯构件7.1 一压弯构件长15m,两端在截面两主轴方向均为铰接,承受轴心压力1000N kN =,中央截面有集中力150F kN =.构件三分点处有两个平面外支承点〔图7-21〕.钢材强度设计值为2310/N mm .按所给荷载,试设计截面尺寸〔按工字形截面考虑〕.解:选定截面如下图示:图1 工字形截面尺寸下面进行截面验算: 〔1〕截面特性计算 〔2〕截面强度验算36226100010562.510172.3/310/20540 4.4810x M N N mm f N mm A W σ⨯⨯=+=+=<=⨯ 满足.〔3〕弯矩作用平面内稳定验算长细比1500056.3266.2x λ== 按b 类构件查附表4-4,56.368.2==,查得0.761x ϕ=. 弯矩作用平面内无端弯矩但有一个跨中集中荷载作用:371000101.00.2 1.00.20.981.2010 1.1mxEX N N β⨯=-⨯=-⨯=⨯⨯, 取截面塑性发展系数 1.05x γ= 22189.54/310/N mm f N mm =<= ,满足.〔4〕弯矩作用平面外稳定验算 长细比500075.566.2y λ==,按b 类构件查附表4-4, 75.591.5=,查得0.611x ϕ=. 弯矩作用平面外侧向支撑区段,构件段有端弯矩,也有横向荷载作用,且端弯矩产生同向曲率,取 1.0tx β=.弯矩整体稳定系数近似取2275.53451.07 1.070.884400023544000235yyb f λϕ=-⋅=-⨯=,取截面影响系数 1.0η=. 满足.〔5〕局部稳定 a.翼缘:15077.1510.720b t -==<=〔考虑有限塑性发展〕,满足要求. b.腹板腹板最大压应力:3620max6100010562.510610166.6/205406504.4810x h N M N mm A W h σ⨯⨯=+⋅=+⨯=⨯ 腹板最小压应力:3620min6100010562.51061069.2/205406504.4810x h N M N mm A W h σ⨯⨯=-⋅=-⨯=-⨯ 系数max min 0max 166.669.2 1.42166.6σσασ-+===[[061043.6160.52516 1.420.556.32562.614w w h t αλ==<++⨯+⨯+,满足. 由以上验算可知,该截面能满足要求.7.2 在上题的条件中,将横向力F 改为作用在高度10m 处,沿构件轴线方向,且有750mm 偏心距,图7-22,试设计截面尺寸.7.3 一压弯构件的受力支承及截面如图7-23所示〔平面内为两端铰支支承〕.设材料为Q235〔2235/y f N mm =〕,计算其截面强度和弯矩作用平面内的稳定性. 解:〔1〕截面特性计算 〔2〕截面强度验算362268001012010148.9/215/10960 1.5810x M N N mm f N mm A W σ⨯⨯=+=+=<=⨯,满足. 〔3〕弯矩作用平面外的稳定验算 长细比1200070.8169.6x λ==,按b 类构件查附表4-4,70.870.8=,查得0.746x ϕ=. 弯矩作用平面内构件段有有横向荷载作用,也有端弯矩作用且端弯矩产生反向曲率,取: 取截面塑性发展系数 1.05x γ=,22133.6/215/N mm f N mm =<=,满足.故可知,该截面强度和平面内稳定均得到满足.7.4 某压弯缀条式格构构件,截面如图7-24所示,构件平面内外计算长度029.3x l m =,018.2y l m =.已知轴压力〔含自重〕2500N kN =,问可以承受的最大偏心弯矩x M 为多少.设钢材牌号为Q235,N 与x M 均为设计值,钢材强度设计值取2205/N mm . 解:〔1〕截面特性计算63I a :215459A mm =849.4010x I mm =⨯,741.7010y I mm =⨯,264.6x i mm =,33.2y i mm = 12510L ⨯:2243.73A mm =,最小回转半径min 24.6i mm =格构截面:由于截面无削弱,失稳破坏一般先于强度破坏,故这里不考虑强度破坏的问题. 〔2〕平面内整体稳定 虚轴方向长细比2930032.5901.0ox x x l i λ===换算长细比52.6ox λ== 按b 类构件查附表4-4,查得0.845x ϕ=,取弯矩等效系数 1.0mx β=. 根据平面内整体稳定计算公式有:11'mx xx x x EX M Nf AN W N βϕϕ+≤⎛⎫- ⎪⎝⎭①〔3〕单肢稳定 单肢最大压力:max 21800xM N N =+② 最大受压分肢弯矩平面内长细比:1180054.233.2x λ== 最大受压分肢弯矩平面外长细比:11820073.8246.6y λ==11y x λλ>,按轴心受压构件查附表4-4得稳定系数10.728y ϕ=根据轴心受压构件稳定计算公式:max1y N f Aϕ≤③ <4>缀条稳定由缀条稳定计算公式看出,斜缀条的受力与所求x M 无关,这里不作考虑因此,由①计算得2741x M kN m ≤⋅,由②③计算得1902x M kN m ≤⋅,取1902x M kN m =⋅.第八章 连接的构造与计算 8.1、下图中I32a 牛腿用对接焊缝与柱连接.钢材为Q235钢,焊条为E43型,手工焊,用II 级焊缝的检验质量标准.对接焊缝的抗压强度设计值2215/w f f N mm =,抗剪强度设计值2125/w v f N mm =.已知:I32a 的截面面积267.12A cm =;截面模量3692.2x W cm =,腹板截面面积225.4w A cm =.试求连接部位能承受的外力F 的最大值〔施焊时加引弧板〕.图 牛腿连接示意图解:T V 707.0=,T N 707.0=<1>221125104.25707.0mm N T A V w =⨯==τ<或:2211251095.032707.0mm N T A V w =⨯⨯==τ<2>2222154.141707.0mm NWT A T =+=σ <3> 折算应力〔在顶部中点亦可〕 得:)(1.4263KN T ≤ 〔KNT f T 3wf 33.484 1.10.000488≤≤或〕由T 1、T 2、T 3中取最小值,得T =426.1〔KN 〕8.3、有一支托角钢,两边用角焊缝与柱连接〔如图〕.400N KN =,钢材为Q345钢,焊条为E50型,手工焊,2200/w f f N mm =.试确定焊缝厚度.图 支托连接示意图 解:200=w l22.1=f β,f ff f h h A V 6.14282801045=⨯==τmmh f 4.7≥,取mmh f 8=.8.5、如图所示的牛腿用角焊缝与柱连接.钢材为Q235钢,焊条用E43型,手工焊,角焊缝强度设计值2160/w f f N mm =.350T kN=,验算焊缝的受力.图 牛腿角焊缝示意图解:焊缝所受内力为:247.45N kN =,247.45V kN =,49.49M kN m =⋅焊缝有效厚度: 上翼缘最外侧焊缝: 上翼缘与腹板交界处: 折算应力:牛腿角焊缝满足要求.8.6、计算如图所示的工字形截面焊接梁在距支座5m 拼接处的角焊缝.钢材为Q345钢,焊条为E50型,2200/w f f N mm =,200F kN =.问:〔1〕腹板拼接处是否满足要求? 〔2〕确定翼缘2. 强度计算:(1) 翼缘强度计算:由232007.0)22.14002240(46.1105.1683mm N h fm mN ≤⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⋅设mmh f 10=即2007.1701≤fh ,得:mmf h 5.8≥,取mmf h 10=(2) 腹板连接强度也可直接略去中间段竖焊缝,按下面方法计算:由WM 引起的:29634.2410535.124.137109.543mm N M f y=⨯⨯⨯⨯=σ<两侧有板> 由V 引起:2332.2290051020087.0)4802162(210200mm Nh l V e w Vf y=⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯==τ22222003.1212.115)22.13.242.22(mm N mm N <=++,满足强度要求. 8.7、验算如图所示桁架节点焊缝"A"是否满足要求,确定焊缝"B"、"C"的长度.已知焊缝A 的角焊缝10f h mm=,焊缝B 、C 的角焊缝6f h mm=.钢材为Q235B 钢.焊条用E43型,手工焊,2160/w f f N mm =.在不利组合下杆件力为1150N kN =,2489.41N kN =,3230N kN =,414.1N kN =,5250N kN=.图 桁架受力示意图解:〔1〕焊缝A 的受力:〔2〕确定焊缝"B"、"C"的长度: 等边角钢双面焊.焊缝B :肢背7.0=μ,mm3132********.0102307.0=+=背⨯⨯⨯⨯⨯B l 肢尖3.0=μ,mm36412216067.0102303.0=+=尖⨯⨯⨯⨯⨯B l 焊缝C :肢背,mm3C 14312216067.0102507.0=+=背⨯⨯⨯⨯⨯l 肢尖,mm3C 6812216067.0102503.0=+=尖⨯⨯⨯⨯⨯l8.9、下图所示为一梁柱连接,100M kN m =⋅,600V kN =.钢材为Q235C 钢.剪力V 由支托承受,焊条用E43型,角焊缝的强度设计值2160/w f f N mm =,端板厚14mm,支托厚20mm.〔1〕求角焊缝"A"的fh .〔2〕弯矩M 由螺栓承受,4.8级螺栓M24,验算螺栓强度.2170/b t f N mm =.图 梁柱连接示意图 解:<1>Nh f 510621602807.0⨯=⨯⨯⨯⨯mmf h 57.921602807.01065=⨯⨯⨯⨯=,取10mm<2>2622222max 1002)3625941(600101002)600500300200100(600⨯⨯++++⨯⨯=⨯++++⨯=M N螺栓强度满足要求.8.10、确定如图所示A 级螺栓连接中的力F 值.螺栓M20,250N kN =,钢板采用Q235B,厚度为t=10mm,螺栓材料为45号钢〔8.8级〕,2320/b v f N mm =,2405/b c f N mm =.图 螺栓连接示意图解:(1) 抗剪: <2> 承压:<3> 净截面:NF F 33003102.668];21510)5.203200[(1210⨯=⨯⨯⨯-=〔后线〕 NF 3'3109.55621510)5.202300(⨯=⨯⨯⨯-= 〔前线〕NF 3''3104.31621510)55.204414.130240(⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯+⨯=〔折线〕最终取KN F 9.556≤8.12、如图所示的螺栓连接采用45号钢,A 级8.8级螺栓,直径16d mm =,2320/b v f N mm =,2405/b c f N mm =.钢板为Q235钢,钢板厚度12mm,抗拉强度设计值2215/f N mm =.求此连接能承受的max F 值.图 螺栓连接示意图 解:<1> 抗剪:23110132320261210F Nπ=⨯⨯⨯=⨯<2> 承压:32202013405210610F N=⨯⨯⨯=⨯<3> 净截面:NF 3310111220)5.61320(215⨯=⨯-⨯=选用KNF 1112max =若用M16替M20,则:选用1163KN. 8.13、8.14、下图梁的拼接用高强度螺栓承压型连接,F=200kN,构造如下图所示,高强度螺栓的钢材为10.9级,梁的钢板用Q235B,螺栓M20,梁连接处的接触面采用喷砂处理,螺栓的强度设计值2310/b v f N mm =,2470/b c f N mm =.〔1〕确定翼缘接头处螺栓数目和连接板尺寸; 〔2〕验算腹板拼接螺栓是否满足要求. 图 梁拼接示意图解:KN A V 200=,mKN A M ⋅=2200腹板mKN W M ⋅=5.516,翼缘mKN f M ⋅=5.1683(1) 计算翼缘连接:KNm y N 115346.15.1683==取M20,P n N f b v μ⨯=9.045.0=μKNP 155= 〔查表〕i 〕摩擦型:NN b v 3310775.621015545.09.0⨯=⨯⨯⨯=承压型:KNNb vbvf d N 39.9797389310420422==⨯⨯==ππ〔注:新规范取此值,但荷载性质同普通螺栓〕 按KNb v N 6.81775.623.1(3.1=摩擦)=⨯, 取KNb v N 6.81=单面连接:5.151.11.146.811.111531.1=⨯=⨯=⨯=bv y f N N n ,取M20,16个,布置情况如下图所示:ii 〕净截面:〔注:按平列166=σ;按错列第一排7.153=σ〕(2) 抗剪〔腹板〕连接:KN A V 200=,mKN m KN W M ⋅=⨯+=5.53409.02005.516KN 6.81<,满足.8.15、下图所示为屋架与柱的连接节点.钢材为Q235B,焊条用E43型,手工焊.C 级普通螺栓用Q235BF 钢.已知:2160/w f f N mm =,2170/b t f N mm =.〔1〕验算角焊缝A 的强度,确定角焊缝B 、C 、D 的最小长度,焊缝厚度10f h mm=.〔2〕验算连接于钢柱的普通螺栓强度,假定螺栓不受剪力〔即连接处竖向力由支托承受〕.螺栓直径为24mm. 图 屋架节点示意图解:<1> 验算承托两侧焊缝:KN KNV 15.318707.0450=⨯=1606.2067.01021103181502=>=⨯⨯⨯=wf f f mm N τ 不满足.用三面围焊,承托宽度为150mm .221608.1227.010)1502110(318150mm N f mm N w f f =<=⨯⨯+⨯=τ,满足.<2> 斜杆肢背焊缝验算,焊缝C 〔肢尖焊缝不必计算〕 注:此处按构造焊缝厚度不得大于mm mm6.982.1=⨯,略超出.(3) 水平杆肢背,焊缝D(4) 焊缝A : (5) 螺栓验算:先设拉力和M 作用下螺栓全部受拉,绕螺栓群形心转动.说明螺栓不是全部受拉,另行假设绕顶排螺栓转动: 查表得: 所以max bt N N <,满足强度要求.。

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钢结构计算题精品答案解:(1 )三面围焊f f w 160N / mm 1 2 3 412 12 —33确定焊脚尺寸:h12t1 2 f ,maxmin1012mm,h f,min1.5 i t min1.5 125.2mm , h f 8mm内力分配:0.7 8 125 160 273280N 273.28KN196.69 KN 530.03KN(2 )两面侧焊1内力分配:N 2 2N - 1000 333KN ,3焊缝长度计算:确定焊脚尺寸:同上,取 h f1 8mm ,h f2 6mmN 11N - 1000 667KN 3N 3f0.7h f b wf f1.22 2N 31273.28N 22N10002 32N 32273.28 N 11N1000232焊缝长度计算1 .N 1 530.03 lw10.7h f2 0.7 8 160 则实际焊缝长度为心 296 830,lN 2 196.69 1 w20.7h f2 0.7 8 16060h f 60 480mm , 取 310mm 。

l w2 110 8 118mm60h f 60 8 480mm ,取 120mm 。

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。

296mm,110mm,则实际焊缝长度为则实际焊缝长度为1 w1 372 8 2 388mm 60h f 60 8 480mm,取390mm。

丿w 竺248mm,0.7h f f f2 0.7 6 160则实际焊缝长度为1 w1 248 62 260mm 60h f 60 8 480mm,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h f 8mm,e 30cm 。

5 6则e, 205 45.6 162.2mm2(2)焊缝截面参数计算:I 3 2 8 4l x 5.6 511.23 2 205 5.6 (250 2.8)2 2.09 106mm4122 205 2 7 4I y 5.6 511.2 45.6 2 205 5.6 (162.2 ) 1.41 10 mm6 4I p I x I y 2.231 10 mmh e l w511.2 5.6 2 205 5.6 5158.72mm2(3 )应力计算1w1N i0.7h f f f w372mm,2 0.7 8 1601w2焊缝截面的形心: X0205205 5.6 22511.2 5.6 2 205 5.645.6mm(1)内力分析:V=F,T F (e eJ F (300 162.2) 462.2Fl?i 3-81 习E3.2焊脚尺寸:h f 8mm(1)内力分析:V=F=98KN , M F e 98 0.12 11.76KN m(2 )焊缝截面参数计算:取h f 10mm焊缝截面的形心:T 引起的应力:TX卩瞬晋5"PTy462.2F 166.2 2.231 1083.360 10 * 4 * FV 引起的应力:VyV F "hX 5158.7241.938 10 FT r xS 3. 82 习 3. 3 [S2150 7 3.5 2 69 7 (7 12 3.5) 2 193 7 ( 7 12 7)2.25 106mm7 8(3 )应力计算236.27 N / mm9(4) (74.96)2 36.272 71.35N / mm2f f w 160N /mm2y 1.223.4习题3.3的连接中,如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝(按三级质量标准检验),试求该连接的最大荷载。

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钢结构基本原理课后习题答案

第二章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 y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-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 yσF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=-=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)。

钢结构第二版习题答案

钢结构第二版习题答案

钢结构第二版习题答案1. 材料力学性质:在钢结构设计中,了解材料的力学性质是基础。

习题答案会解释如何根据材料的屈服强度、抗拉强度、弹性模量等参数来选择合适的材料。

2. 构件的应力分析:对于梁、柱、板等基本构件,习题答案会展示如何计算其在不同荷载作用下的应力分布,以及如何判断构件是否满足强度和稳定性要求。

3. 连接节点设计:在钢结构中,连接节点的设计对于整个结构的稳定性至关重要。

习题答案会说明如何根据连接方式(如焊接、螺栓连接等)来设计节点,确保其在受力时的可靠性。

4. 荷载分析:包括静荷载和动荷载的计算方法,习题答案会指导学生如何正确地将各种荷载(如自重、风荷载、雪荷载等)转化为作用在结构上的力。

5. 结构的稳定性分析:对于高层建筑和大跨度结构,稳定性分析是设计中的关键。

习题答案会解释如何评估结构在各种荷载作用下的稳定性,以及如何采取措施提高结构的抗倾覆能力。

6. 抗震设计:在地震多发地区,钢结构的抗震设计尤为重要。

习题答案会介绍抗震设计的原则和方法,包括如何计算地震作用力以及如何设计减震系统。

7. 疲劳分析:对于承受重复荷载的钢结构,疲劳分析是必不可少的。

习题答案会说明如何评估构件在长期重复荷载作用下的疲劳寿命。

8. 施工和维护:习题答案还会涉及到钢结构的施工方法和后期维护问题,包括焊接、螺栓连接的施工技巧,以及如何进行结构的检查和加固。

9. 案例研究:习题答案可能会包含一些实际工程案例,通过案例分析来加深学生对钢结构设计和施工的理解。

结束语:通过这些习题答案的学习,学生可以更深入地理解钢结构设计的复杂性和挑战性,为将来在工程实践中遇到的问题打下坚实的基础。

同时,习题答案也是检验学生学习成果的重要手段,有助于他们发现并弥补知识上的不足。

希望这些答案能为学习钢结构的学生提供帮助,促进他们对这一领域的深入理解和掌握。

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一、选择题1 钢材在低温下,强度 A 塑性 B ,冲击韧性 B 。

(A)提高 (B)下降 (C)不变 (D)可能提高也可能下降2 钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是—A—。

3 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5 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6 结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用—D—表示。

(A)流幅 (B)冲击韧性 (C)可焊性 (D)伸长率7 钢材牌号Q235,Q345,Q390是根据材料—A—命名的。

(A)屈服点 (B)设计强度 (C)标准强度 (D)含碳量8 钢材经历了应变硬化(应变强化)之后—A—。

(A)强度提高 (B)塑性提高 (C)冷弯性能提高 (D)可焊性提高9 型钢中的H钢和工字钢相比,—B—。

(A)两者所用的钢材不同 (B)前者的翼缘相对较宽(C)前者的强度相对较高 (D)两者的翼缘都有较大的斜度10 钢材是理想的—C—。

(A)弹性体 (B)塑性体 (C)弹塑性体 (D)非弹性体11 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,—B—采用E43焊条。

(A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须13 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14 钢材的抗剪设计强度fv与f有关,一般而言,fv=—A—。

(A)f /3 (B) 3f (C)f /3 (D)3f16 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由—D —等于单向拉伸时的屈服点决定的。

(A)最大主拉应力1σ (B)最大剪应力1τ (C)最大主压应力3σ (D)折算应力eq σ 17 k α是钢材的—A —指标。

(A)韧性性能 (B)强度性能 (C)塑性性能 (D)冷加工性能18 大跨度结构应优先选用钢结构,其主要原因是___ D _。

(A)钢结构具有良好的装配性 (B)钢材的韧性好(C)钢材接近各向均质体,力学计算结果与实际结果最符合(D)钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料19 进行疲劳验算时,计算部分的设计应力幅应按—A —。

(A)标准荷载计算 (B)设计荷载计算(C)考虑动力系数的标准荷载计算(D)考虑动力系数的设计荷载计算21 符号L 125X80XlO 表示—B —。

(A)等肢角钢 (B)不等肢角钢 (C)钢板 (D)槽钢23 在钢结构的构件设计中,认为钢材屈服点是构件可以达到的—A —。

(A)最大应力 (B)设计应力 (C)疲劳应力 (D)稳定临界应力24 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27 钢材的冷作硬化,使—C — 。

(A)强度提高,塑性和韧性下降 (B)强度、塑性和韧性均提高(C)强度、塑性和韧性均降低 (D)塑性降低,强度和韧性提高28 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是—C —。

(A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能29 对于承受静荷载常温工作环境下的钢屋架,下列说法不正确的是—C —。

(A)可选择Q235钢 (B)可选择Q345钢(C)钢材应有冲击韧性的保证 (D)钢材应有三项基本保证30 钢材的三项主要力学性能为—A —。

(A)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯(C)抗拉强度、伸长率、冷弯 (D)屈服强度、伸长率、冷弯31 验算组合梁刚度时,荷载通常取—A —。

(A)标准值 (B)设计值 (C)组合值 (D)最大值33 随着钢材厚度的增加,下列说法正确的是—A — 。

(A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降(B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高(C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高,而抗剪强度下降(D)视钢号而定36 在钢结构房屋中,选择结构用钢材时,下列因素中的—D —不是主要考虑的因素。

(A)建造地点的气温 (B)荷载性质 (C)钢材造价 (D)建筑的防火等级41 在低温工作(-20ºC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外,还需—C 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 43 某构件发生了脆性破坏,经检查发现在破坏时构件内存在下列问题,但可以肯定其中—A —对该破坏无直接影响。

(A)钢材的屈服点不够高 (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44 当钢材具有较好的塑性时,焊接残余应力—C —。

(A)降低结构的静力强度 (B)提高结构的静力强度(C)不影响结构的静力强度 (D)与外力引起的应力同号,将降低结构的静力强度45 应力集中越严重,钢材也就变得越脆,这是因为—B — 。

(A) 应力集中降低了材料的屈服点(B) 应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到约束(C)应力集中处的应力比平均应力高 (D)应力集中降低了钢材的抗拉强度46 某元素超量严重降低钢材的塑性及韧性,特别是在温度较低时促使钢材变脆。

该元素是—B —。

(A)硫 (B)磷 (C)碳 (D)锰48 最易产生脆性破坏的应力状态是—B —。

(A)单向压应力状态 (B)三向拉应力状态(C)二向拉一向压的应力状态 (D)单向拉应力状态49 在多轴应力下,钢材强度的计算标准为—C —。

(A)主应力达到y f , (B)最大剪应力达到v f ,(C)折算应力达到y f (D)最大拉应力或最大压应力达到y f50 钢中硫和氧的含量超过限量时,会使钢材—B —。

(A)变软 (B)热脆 (C)冷脆 (D)变硬51 处于常温工作的重级工作制吊车的焊接吊车梁,其钢材不需要保证—D ——。

(A)冷弯性能 (B)常温冲击性能 (C)塑性性能 (D)低温冲击韧性52 正常设计的钢结构,不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏,这主要是由于材具有—B —。

(A)良好的韧性 (B)良好的塑性(C)均匀的内部组织,非常接近于匀质和各向同性体(D)良好的韧性和均匀的内部组织二、填空题1 钢材代号Q235的含义为——屈服点强度为235MPa————。

2 钢材的硬化,提高了钢材的—强度—,降低了钢材的—塑性—。

5 钢材的两种破坏形式为——和——。

7 钢材在复杂应力状态下,由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材在——。

9 钢材的αk值与温度有关,在-20ºC或在-40ºC所测得的αk值称—低温冲击韧度(指标)——。

10 通过标准试件的一次拉伸试验,可确定钢材的力学性能指标为:抗拉强度fu、—屈服点强度——和—伸长率—。

13 钢材在250ºC左右时抗拉强度略有提高,塑性却降低的现象称为—蓝脆—现象。

15 当钢材厚度较大时或承受沿板厚方向的拉力作用时,应附加要求板厚方向的—截面收缩率ψ—满足一定要求。

17 钢材受三向同号拉应力作用时,即使三向应力绝对值很大,甚至大大超过屈服点,但两两应力差值不大时,材料不易进入—塑性—状态,发生的破坏为—脆性—破坏。

18 如果钢材具有—较好塑性—性能,那么钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。

19 应力集中易导致钢材脆性破坏的原因在于应力集中处—塑性变形—受到约束。

22 根据循环荷载的类型不同,钢结构的疲劳分——和——两种。

23 衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为—αk(A kv)—。

它的值越小,表明击断试件所耗的能量越—小—,钢材的韧性越—差—。

25 随着时间的增长,钢材强度提高,塑性和韧性下降的现象称为—时效硬化—。

`一、选择题1 焊缝连接计算方法分为两类,它们是—B—。

(A)手工焊缝和自动焊缝 (B)仰焊缝和俯焊缝(C)对接焊缝和角焊缝 (D)连续焊缝和断续焊缝3 产生焊接残余应力的主要因素之一是—C—·(A)钢材的塑性太低 (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5 角钢和钢板间用侧焊搭接连接,当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时,——C——。

(A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等(B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝(C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝(D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等,因而连接受有弯矩的作用6 在动荷载作用下,侧焊缝的计算长度不宜大于—A —·(A)60f h (B)40f h (C)80f h (D)120f h7 直角角焊缝的有效厚度c h —A —。

(A)0.7f h (B)4mm (C)1.2f h (D)1.5f h9 对于直接承受动力荷载的结构,计算正面直角焊缝时—C —。

(A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 。

(C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取f =1.2211 焊接结构的疲劳强度的大小与—A —关系不大。

(A)钢材的种类 (B)应力循环次数 (B)连接的构造细节 (D)残余应力大小 13 承受静力荷载的构件,当所用钢材具有良好的塑性时,焊接残余应力并不影响构件的—A —。

(A)静力强度 (B)刚度 (C)稳定承载力 (D)疲劳强度15 如图所示两块钢板用直角角焊缝连接,问最大的焊脚尺寸m ax f h =—A —。

(A)6 (B)8 (C)10 (D)1217 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 —。

(A)4倍,并不得小于20mm (B)5倍,并不得小于25mm(C)6倍,并不得小于30mm (D)7倍,并不得小于35mm19 在满足强度的条件下,图示①号和②号焊缝合理的hf ;应分别是—D —。

(A)4mm ,4mm (B)6mm ,8mm (C)8mm ,8mm (D)6mm ,6mm20 单个螺栓的承压承载力中,[∑∙=bc b c f td N ],其中∑t 为—D —。

(A)a+c+e (B)b+d (C)max{a+c+e ,b+d} (D)min{ a+c+e ,b+d}21 每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的—C —。

(A)1;0倍 (B)0.5倍 (C)0.8倍 (D)0.7倍22 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是—D —。

(A)摩擦面处理不同 (B)材料不同 (C)预拉力不同 (D)设计计算不同 24 一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是—D —。

(A)螺杆的抗剪承载力 (B)被连接构件(板)的承压承载力(C)前两者中的较大值 (D)A 、B 中的较小值26 图示为粗制螺栓连接,螺栓和钢板均为Q235钢,则该连接中螺栓的受剪面有—C —。

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