钢结构受弯构件附答案
钢结构试题含答案
一、选择题〔每题2分〕1.大跨度构造常采用钢构造的主要原因是钢构造〔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.钢构造的承载能力极限状态是指〔 C 〕A.构造发生剧烈振动B.构造的变形已不能满足使用要求C.构造到达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,不经检查可以肯定以下问题中 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.强度储藏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的目的是为了防止( 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选项是 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展手工焊接时,焊条应采用( C )A.E55型B.E50型C.E43型D.H10MnSi13.在搭接连接中,为了减小焊接剩余应力,其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A )A.5倍B.10倍C.15倍D.20倍14、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为。
钢结构考试题及答案
一、填空题:1、承受动力荷载作用的钢结构,应选用 综合性能好 的钢材;2、钢材中磷的含量过多,将使钢材出现 热脆 现象;3、钢材牌号Q235-BF,其中235表示 fy=235Mpa ,B 表示 质量等级B 级 ,F 表示 沸腾钢 ;4、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条5、轴心受压构件的承载能力极限状态有 强度 和 稳定 ;6、双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 弯曲 屈曲;7、钢梁在集中荷载作用下,若局部承压强度不满足应采取的措施是 支承加劲肋 ; 8、焊接工字形梁腹板高厚比ywf t h 235170时,为保证腹板不发生局部失稳,应设置 横向加劲肋 和 纵向加劲肋 ;9、工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足 ;10、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,受拉,受压构件要限制长细比; 二、单项选择题:1、体现钢材塑性性能的指标是 CA 屈服点B 强屈比C 延伸率D 抗拉强度2、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3、同类钢种的钢板,厚度越大AA 、强度越低B 、塑性越好C 、韧性越好D 、内疗构造缺陷越少 4、钢材的冷弯试验是判别钢材C 的指标;A 强度B 塑性C 塑性及冶金质量D 韧性及可焊性 5、钢材的强度指标是 C ;A 延伸率B 韧性指标C 屈服点D 冷弯性能 6、钢结构具有良好的抗震性能是因为 C ;A 钢材的强度高B 钢结构的质量轻C 钢材良好的吸能能力和延性D 钢结构的材质均匀7、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 8、下列因素中, A 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 9产生焊接残余应力的主要因素之一是 CA. 钢材的塑性太低B. 钢材的弹性模量太大C. 焊接时热量分布不均匀D. 焊缝的厚度太小 10、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠 CA 栓杆的预拉力B 栓杆的抗剪能力C 被连接板件间的摩擦力D 栓杆被连接板件间的挤压力 11、下列梁不必验算整体稳定的是 dA 焊接工字形截面B 箱形截面梁C 型钢梁D 有刚性铺板的梁 12、对直接承受动荷载的钢梁,其工作阶段为AA 、弹性阶段B 弹塑性阶段C 塑性阶段D 、强化阶段 13、受弯构件的整体失稳是 C 屈曲;A 、弯曲B 、 扭转C 、 弯扭D 、 A 、B 、C 都不正确 14、压弯构件在弯矩作用平面外,发生屈曲的形式是 C ;A 弯曲屈曲B 扭转屈曲C 弯扭屈曲D 三种屈曲均可能 15、板件的宽厚比加大,其临界应力 B ;A 、 提高B 、 降低C 、 不变D 、 没关系、 三、简答题1、作为结构工程师检验钢材性能指标时,至少要求了解哪几项指标解:fy、fu、δ2、列举三种容易引起钢材变“脆”的因素解:影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题,在高温时,硫使钢变脆,称热脆,在低温时,磷使钢变脆,称冷脆;氧和氮全是钢中的有害杂质,氧的作用和硫类似,氮的作用和磷类似;3、字形截面梁上设有一动力装置,在某点的最大拉应力为150Mpa,最大压应力为150Mpa,问计算疲劳强度时,该点的应力幅为多大解:△σ=σmax-σmin=150--150=300Mpa该点的应力幅为300Mpa4、一承受静力拉抻搭接连接,采用普通焊接,问图示焊接布置和构造有何不合理之处;5、假定轴压构件A的最大长细比为100,而轴压构件B的最大长细比为150,能否判定哪一根构件的整体稳定承载力高说明原因;解:不能判定哪一根构件的整体稳定承载力高原因: N=φ. φ→a b c d除了长细比之外,还有截面形式,截面类型、钢材种类,钢材的强度有关系1、建筑钢结构焊接技术规程JGJ-2002推荐使用碳当量或CE 来衡量低合金钢的焊接性能;2、硫、磷、氮、氧和氢均为有害元素,其中磷和氮易引起钢材的低温冷脆;3、影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、循环荷载和循环次数;4、钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、Z向收缩率和冲击韧性;5、主要焊接结构不能采用Q235 A 级钢,因含碳量不作交货条件,无法保证含碳量;6、将一块Q235B级钢板与Q345B级钢板通过焊接进行连接时,宜选择E43 型焊条;7、钢结构设计规范GB50017-2003规定:质量属于三级的焊缝,焊缝的抗拉设计强度等于母材抗拉设计强度的倍;8、单轴对称的T形截面轴心受压构件,绕对称轴失稳时易发生弯扭失稳,绕非对称轴时易发生弯曲失稳;9、轴心受压构件失稳时可能绕两主轴屈曲,设计时应遵循等稳定原则,如进行梯形钢屋架设计时屋架端斜杆应采用不等边角钢长肢相连的截面型式;10、在轴心受压构件中,确定箱形截面板件满足局部稳定的宽高厚比限值的原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲或局部屈曲临界应力不低于屈服应力,或不先于屈服,确定工字形截面确定板件宽高厚比限值的原则是构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲或局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳;11、荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响,相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘,当荷载作用于梁的受压翼缘时,其梁的整体稳定性将降低;12、某梯形钢屋架,下弦支座处应设置刚性系杆,该系杆需要按受压杆设计;13、某工字形组合截面简支梁,若腹板的高厚比为100,应设置横向加劲肋,若腹板高厚比为210,应设置纵向加劲肋;模拟试题参考答案一填空题:1、钢材重量轻而强度高,塑性和韧性好 ,钢结构的耐热性好但防火性差 ;2、对于一般钢排架和框架结构,由于很难区分产生最大效应的可变荷载,荷载组合系数ψ取 ;3、衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率;4、冷作硬化提高了钢材的屈服强度;降低了钢材的塑性和韧性;5、钢材发生疲劳破坏的先决条件是形成裂缝;6、焊接结构在低温下容易发生脆断;7、焊接16Mn钢时,应采用E50××焊条;8、工程中采用的级螺栓属于高强度螺栓,等级代号中的“10”表示螺栓材料的最低抗拉强度fu=1000N/mm2,“.9”表示螺栓材料屈强比为;〖解〗1、肢背与肢尖焊缝所受内力: N 1=k 1N=×600=420kN N 2=k 2N=×600=180kN 2、所需有效焊缝长度: l w1=N 1/2h e f f w= 420000/2××8×160= 234 mm l w2=N 2/2h e f f w = 180000/2××8×160= 100 mm 3、角焊缝实际长度应为: l 1≥l w1+10=234+10=244 mm 取 l 1= 250 mm ; l 2≥l w2+10=100+10=110 mm 取 l 2= 110 mm ; 9、轴压构件腹板局部稳定的保证条件是h 0/t w 不大于某一限值,此限值和钢材的 屈服强度 有关,与压杆的 最大长细比 有关;10、在钢梁抗弯强度计算中规定了截面塑性发展系数的限值,而不是完全按塑性铰来设计,这既能充分利用材料的强度性能,又能避免梁的 变形 过大而影响梁的正常使用; 11、梁的腹板的主要作用是抗 剪 ;12、当梁的整体稳定系数φb 大于 时,需用φ'b 代替φb ,它表明钢梁已经进入 弹塑性 阶段;13、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件,其弯矩作用平面外的__整体稳定__可不必验算,但必须计算单肢的稳定性; 14、钢屋盖系统中, 柔性 系杆只能承受拉力,不能承受压力;15、组合梁是指钢梁和所支承的钢筋混凝土板组成的一个整体而共同 抗弯 的构件; 二判断题:请在题号前的括号内作记号,正确的记“√”,错误的记“×”√1、钢构件的疲劳破坏,实质上是构件上或构件连接处的微观裂纹与缺陷在连续重复荷载的作用下不断扩展直至断裂破坏的过程;√2、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,受拉、受压构件要限制长细比; √3、侧面角焊缝主要承受剪应力;√4、当焊缝质量为三级时,对接焊缝的抗拉强度通常只能达到焊件母材抗拉强度的倍; ×5、对于轴心受压构件,承载能力极限状态只包括强度计算; √6、材料的屈服点变化对压杆的弹性屈曲承载力影响不大;×7、保证梁的整体稳定的主要措施是在梁的腹板上设置横向加劲肋和纵向加劲肋;√8、实腹式轴心受压柱的组成板件的局部稳定必须得到保证,它也属于承载力极限状态的一部分; √9、轴心受压柱的柱脚一般由靴梁、底板和锚拴等组成;√10、对于直接承受动力荷载的梁,不能考虑截面的塑性发展,按弹性设计;×11、对于任何实腹式构件来说,只要组成板件的局部稳定得到满足,就不会出现整体失稳;√12、对于偏心在实轴上的格构式偏心受压构件,不必验算其弯矩作用平面外的整体稳定,但应验算单肢的稳定性; √13、对于无檩屋盖体系可不设钢屋架上弦的横向水平支撑; √14、在设计钢结构时,必须全面考虑制造、运输和安装等条件; √15、钢管混凝土是指在钢管中浇灌混凝土的构件; 四、计算题:1、根据图示条件,计算该节点角焊缝长度;采用两侧面焊缝已知条件:N=600KN 静力荷载 f f w =160 N/mm 2h f =8 mm, k 1= ,k 2=2、试验算下图所示搭接接头的连接强度;连接钢板为-250×12,钢材为Q235A3,采用M20的集高强度螺栓,孔经22mm;其余条件见图中所示;钢板表面为喷砂后生赤锈, μ=〖解〗:查表3—3,可知: P= 110 KN l 1= 4×80=320 mm <15d o =330 mmβ= 1钢板表面为喷砂后生赤锈, μ=N v b=×1××110 KN = KNN = 500 KN < n N v b=15×= KN满足螺栓抗剪承载力要求;钢板净截面承载力验算:σ= N’/ An =N1-n/ An= 500×1031-·3/15/250-3×22×12= N/mm2 < f连接钢板净截面承载力满足要求;3、某钢屋架中一轴心受压杆,N=1200 KN,l0x=1500mm,l0y=4500mm,采用两根L160×100×14角钢,短边相连,组成T形截面,节点板厚12mm,钢材为Q235,f=215 N/mm2;试验算该杆是否满足强度、稳定性和刚度要求;截面如下图所示查教材附表3—3,可得惯性半径:i y = cm i x = cm截面面积:A = ×2 = cm22、刚度验算:已知:l0x =1500mm=150cm ; l0y = 4500 mm=450cmλx = l ox / i x =150 / = < λ=150 满足刚度要求;λy = l oy / i y =450 / = < λ=150 满足刚度要求;3、稳定性验算:本构件属于b类,按λy = 查表得φy =N /φy A = 1200000 /××102= N /mm2 > f 不满足稳定性要求;4、强度验算:N /A = 1200000 /×102 = 263 N /mm2 > f 不满足强度要求;4、某工作平台采用普遍工字钢简支梁,梁的跨度为,间距为,平台上承受均布永久荷载标准值m不含梁的自重,均布可变荷载均为静载m,该梁跨中无侧向支承,容许相对挠度为1/250;若采用Q235钢材,I22a普通热轧工字钢,是否能够满足强度、稳定性和刚度要求已知条件:1、f=215 N/mm22、I22a普通热轧工字钢的有关参数:Wx= ; Ix=3406 cm4 ;每米自重: m3、γx=〖解〗1、荷载计算q = 2×++×× = KN/m2、内力计算Mx = ql2/8 = ×42 / 8 = kN·M3、强度计算Mx / γx Wx = ×106/××103= N /mm2<f=215 N/mm2满足强度条件;4、稳定性验算;对于型钢截面,只需验算其整体稳定性;查教材附表2—6 得φb = >查教材附表2—5 得φ’ b =Mx /φ’bWx = ×106/××103= N/mm2<f=215 N/mm2满足整体稳定性条件;5、刚度验算q k= 2×++× = kN/MMxk= q k l2/8 = ×42= kN·Mv/l= Mxk·l/10EIx=×106×4000/10××105×3406×104= 1/529 < v/l =1/250满足刚度条件;5、一箱形截面偏心受压柱,钢材为Q235A3,截面尺寸如图所示,柱的计算长度为6米,柱中无横向力作用,柱承受轴向内M2=450KN·M绕x—x轴作用,柱底截面的弯矩M1=0;柱的上下两端均可视为无侧移的铰节点;试验算该柱的整体稳定性和各板件的局部稳定性;〖解〗1、截面参数:截面面积:A=2×14×500+10×500=24000mm2截面惯性矩:Ix=2×5003×10/12 + 2×14×500×2572 + 2×143×4Iy=2×5003×14/12 + 2×10×500×2052 + 2×103×4截面惯性半径:ix= √I x/A = mm iy= √I y/A =截面抗弯系数:W1x= / 264 = 4292606 mm32、构件长细比、稳定系数:b类x xλy = 6000 / = φy =3、截面内力:N = 3000 kN M2 = 450 kN·M M1 = 04、强度计算:N / A + M x/γx W1x = 3000×103 /24000 + 450×106 /×4292606= 125 + = N/mm2 ≈ f = 215 N/mm2满足强度条件;5、整体稳定计算;平面内整体稳定:公式:N /φx A +βmx M x / γx W1x1-N/N EX≤f式中:βmx =N EX = π2EA /λx2 = ×206×103×24000 / = 64056×103 NN /φx A +βmx M x / γx W1x1-N/N EX3000000 ×= ——————+ —————————————————= N/mm2×24000 ×4292606×1-3000000×< f = 215 N /mm2满足平面内稳定条件;平面外整体稳定:公式:N /φy A +βtx M x / φb W1x≤f式中:βtx = φb =箱形截面N /φy A +βtx M x / φb W1x3000000 ×= —————+ ———————= N/mm2< f = 215 N /mm2×24000 ×4292606满足平面外稳定条件;6、局部稳定计算:W1= I x /h o/2= / 250 = 4532992σmax = N / A +M x / W12σmin = N / A -M x / W1= 3000000 / 24000 -2αo = σmax-σmin/σmax =224-26/ 224 = <腹板高厚比:h o / t w = 500 / 10 = 50 < 16×+×30+25 = 54翼缘板: b o / t = 400 / 14 = 29 < 40 b 1 / t = 50 / 14 = < 15 局部稳定皆能保证;一、 填空题每空1分,共20分1.钢材五项机械性能指标是 抗拉强度 、 屈服点 、 伸长率 、 180度冷弯 、 冲击韧性; 2. 冷弯性能 是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标; 3.薄板的强度比厚板略 高 ;4.承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60 h f ,最小计算长度 是 8h f 且≥ 40 mm;5.在螺栓连接中,最小端距是 2d 0 、最小栓距是 3d 0 ; 6.轴心受压构件的缺陷有 残余应力 、 初弯曲 、 初偏心 ;7.钢材在250oC 度附近有 强度 提高 塑性和韧性 降低现象,称之为蓝脆现象; 8.格构式轴心受压构件的等稳条件是 λox = λy ;9.实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为 弯曲屈曲 ,在弯矩平面外屈曲形式为 弯扭屈曲 ; 二、单项选择题每小题1分,共5分1.钢材中硫的含量超过规定标准 d ;a. 将提高钢材的伸长率b. 将提高钢材的抗拉强度c. 将使钢材在低温工作时变脆d. 将使钢材在高温工作时变脆 2. 抗拉强度与屈服点之比是表示钢材的 c ;a. 塑性变形能力b. 极限承载力c. 强度储备 3. 采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用 a 焊条; 43型 b. E 50型 c. E 55型d.无正确答案 4. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有 d ;a.强度b.强度和整稳c. 强度、整稳、局稳d. 强度和刚度5. 焊缝质量检查标准分为三级,其中 a 级质量最好;a.一级b.二级c.三级三、简答题每小题3分,共15分1.简述影响钢材性能的主要因素有哪些1化学成分;2冶金缺陷;3钢材硬化;4温度影响5应力集中;6反复荷载作用; 2.简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类1螺栓杆被剪断;2挤压破坏;3板件被拉断;4板件端部剪切破坏; 3.梁腹板加劲肋的配置规定是什么 1当w t h 0≤y f 23580时,按构造配置加劲肋;2当wt h 0>y f 23580时,按计算配置加劲肋;3当wt h 0>y f 235170时,应配置纵横向加劲肋;4梁的支座和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋;4.简述角焊缝的焊脚尺寸为什么既不能太大也不能太小为了避免焊缝区的基本金属过热,减少焊件的焊接残余应力和残余变形,角焊缝的焊脚尺寸不宜过大;另外角焊缝的焊脚尺寸不宜过小,否则焊缝因输入能过小,而焊件厚度较大,以致施焊时冷却速度过快,产生的淬硬组织,导致母材开裂 5.解释下列符号的含义1Q345—BF 2L100×80×8Q 代表屈服点的字母 L 代表角钢 235代表屈服点 100代表长边宽B 代表质量等级 80代表短边宽 F 代表沸腾钢 8代表厚度 四、计算题共60分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 =10mm10分;V=100 KNM=100×103×200=20×106Nmm 该连接安全;2.试验算图示高强度螺栓连接的强度;采用级M20摩擦型螺栓,孔径d 0=,P=155kN,u =12分;V=200 KN, T=200×250×103=50×106 Nmm 该螺栓连接安全; 3.图示工字型轴心受压柱,L 0x =6m,L 0y =3m,采用Q235钢材, f =215N/mm 2,x,y 轴均为b 类截面ϕ值见附表,截面无孔眼削弱,该柱能承受多大外荷载局部稳定是否合格12分 A=22×1×2+20×=5600 mm 2 根据整稳:KN Af N 9602155600797.0=⨯⨯==ϕ 根据强度:KN f A N n 12045600215=⨯== 所以该柱能承受的最大外荷载为N=960 KN 局稳验算:2.16235)1.010(7.10102)6220(=+〈=⨯-=yf t b λ 局部稳定合格;4.验算下面简支梁支座支撑加劲肋的承载能力,采用Q235钢材, f =215N/mm 2,f ce =325N/mm 2ϕ值见附表,荷载设计值q =125KN/m,F=200KN13分; (1) 端面承压强度验算: (2) 腹板平面外稳定验算: 查表:937.0=ϕ该支座支撑加劲肋安全;5.试验算图示压弯构件的稳定性;N=1000kN,F=100kN,采用Q235钢材,f =205N/mm 2,E=206×103N/mm 2,0.1=mx β,0.1=tx β,05.1=x γ,2354400007.12yyb f λϕ-=≤,跨中有一侧向支撑,截面几何特性:A=184cm 2,I x =120803cm 4,I y =17067cm 4 13分===63.96000yy y i l λ795.0=→y ϕ 平面内稳定验算:平面外稳定验算:982.04400031.6207.12354400007.122=-=⨯-=yy b f λϕ 该压弯构件满足稳定;一、填空题每空1分,共10分1、钢材的冲击韧性越小,钢材抵抗脆性断裂的能力 越弱 ;2、承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60h f ;3、焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度 相等 ;4、钢材牌号Q235-BF,其中235表示 屈服点数值 ,B 表示 质量等级 ,F 表示 沸腾钢 ;5、工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据 等稳定原则 导出的;6、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 挠度 ,拉、压构件要限制 长细比 ;7、压弯构件在弯矩作用平面外的失稳变形形式是 弯扭屈曲 ; 二、选择题 每题1分,共10分 1、钢结构的主要缺点是 C ;A 结构的重量大B 造价高C 易腐蚀、不耐火D 施工困难多 2、钢材中硫的含量超过规定标准 D ;A 将提高钢材的伸长率B 将提高钢材的抗拉强度C 将使钢材在低温工作时变脆D 将使钢材在高温工作时变脆 3、角焊缝的最小焊脚尺寸表示式中t t h f ,5.1= B ;A 较薄板厚度 B 较厚板厚度 C 任意板厚4、下面的 B 情况应将其设计强度进行折减;A 动力荷载作用的构件B 单角钢单面按轴压计算稳定的构件C 有应力集中影响的构件D 残余应力较大的构件 5、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 6、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、7、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8、支承加劲肋进行稳定计算时,计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积,该范围是 A ;A 15y wf t 235 B 13y w f t 235C 13235y w f tD 15235y w f t 9、计算梁的抗弯强度M W f x x n x x/()(.)γγ≤〉10,与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过 B ; 10、钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算 D ;A 强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形B 弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比C 强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形D 强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比 三、简答题25分1、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类如何避免6分1螺栓杆被剪断;2挤压破坏;3板件被拉断;4板件端部剪切破坏;5栓杆受弯破坏1通过计算保证螺栓抗剪2通过计算保证螺栓抗挤压3通过计算保证板件有足够的拉压强度属于构件的强度计算4螺栓端距≥ ——避免钢板被拉豁2、螺栓在构件上的排列有几种形式应满足什么要求最小的栓距和端距分别是多少6分螺栓在构件上的排列有两种形式:并列和错列;应满足三方面要求:①受力要求②施工要求③构造要求最小的栓距为03d ,最小的端距为02d3、为保证梁腹板的局部稳定,应按哪些规定配置加劲肋6分 ①当ywf t h 23580≤时,应按构造配置横向加劲肋; ②当yw y f t h f 235170235800≤<时,应按计算配置横向加劲肋;02d③ywf t h 235170>,应配置横向加劲肋和纵向加劲肋; ④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋 4、图示实腹式轴压柱截面,柱长细比5855=,=λλYx,钢材Q345,试判断该柱腹板的局部稳定有无保证如无保证应采取何种措施至少回答出二种方法7分 腹板高厚比为:该柱腹板的局部稳定无保证; 采取的措施:①可加大腹板厚度;②可设置纵向加劲肋; 四、计算题共55分1、验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度;2/160mm N f w f =,其他条件如图所示;无引弧板;12分解:kN V kNmM 200402.0200==⨯= 2分()2262/08.1818236087.02104067.026mm N L h M wf f =⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=σ()23/91.518236087.02102007.02mm N L h V w f f =⨯-⨯⨯⨯⨯=⨯=τ6分4分 2、验算图示采用级 M20摩擦型高强度螺栓连接的承载力;已知,构件接触面喷砂处理,钢材Q235-BF,构件接触面抗滑移系数μ=,一个螺栓的预拉力设计值P =155 kN;13分 解: V=100 KN,1分 T=100×=25KNm1分KN p n N f bv 775.6215545.019.09.0=⨯⨯⨯==μ2分 KN y x Ty N ii Tx 45.45100450610010252262211=⨯+⨯⨯⨯=∑+∑=2分 KN y x Tx N ii Ty 73.225500050102562211=⨯⨯=∑+∑=2分KN n V N F 67.1661001===2分 KNN KN N N N N bV F Ty TX 775.6215.60)67.1673.22(45.45)()(22211211=<=++=++=3分该螺栓连接的强度满足;3、已知某轴心受压实腹柱AB, AB 长L=5m,中点L/2处有侧向支撑;采用三块钢板焊成的工字型柱截面,翼缘尺寸为300mm ×12mm,腹板尺寸为200mm ×6mm;钢材为Q235 ,2/215mm N f =;求最大承载力?=N 局稳是否合格15分Q235钢b 类截面轴心受压构件稳定系数 57.44345235)585.025(33.5863500=⨯+>==w h解:截面积: 2846.0202.1302cm A =⨯+⨯⨯=1分惯性距: 43356.849812204.29124.2230cm I x =⨯-⨯=1分 43540012302.12cm I y =⨯⨯=1分回转半径: cm A I i x x 06.108456.8498===1分 cm A I i y y 02.8845400===1分 长细比: 70.4906.10500===x ox x i l λ1分,17.3102.8250===y oy y i l λ1分。
钢结构习题5-6章参考答案
第5章 受弯构件14. 一简支梁,梁跨为7m,焊接组合工字形对称截面150mm 450mm 18mm 12mm ×××(图5-57),梁上作用有均布恒载(标准值,未含梁自重)17.1kN/m ,均布活荷载6.8kN/m ,距梁端2.5m 处,尚有集中恒荷载标准值60kN ,支承长度200mm ,荷载作用面距离钢梁顶面为120mm ,钢材抗拉强度设计值为2215N/mm ,抗剪强度设计值为2125N/mm ,荷载分项系数对恒载取1.2,对活载取1.4。
试验算钢梁截面是否满足强度要求(不考虑疲劳)。
解:截面积2A=1501824141210368mm ××+×=334150450138414323046144mm 1212××=−=x I3x W 1440000mm 2==xI h梁自重 32-67850kg/m 10368mm 10=81.4kg/m=0.814kN/m ××简支梁承受的均布恒载荷载标准值k (0.814+17.1)kN/m=17.9kN/m q =均布线荷载设计值y 1.217.9+1.4 6.8=31kN/m q =××集中荷载设计值y 1.26072kN p =×=(1)验算该简支梁的抗弯强度按y xx nx y ny+γW γW M M f ≤计算,取y 0M =。
集中恒荷载作用处有2x 317 4.512.572 2.531 2.5290.1kN m 272M ×=×+××−××=⋅ 跨中处2x 317 4.513.572 3.531 3.5721279.9kN m 272M ×=×+××−××−×=⋅受压翼缘的宽厚比:w 1b-t b 15012= 3.8t 2t 36−==取x 1.05γ=截面模量6y 22xx nx y ny 290.110+192.3N/mm 215N/mm 1.051440000γγ×==<=×M M f W W (满足) (2)验算抗剪强度 支座处剪力最大且317 4.572108.546.3154.8kN 27V ×=+×=+= 320715018(2079)20712840294mm 2S =××++××=322v w 154.810840294=33.5N/mm 125N/mm 32304614412VS f It τ××==<=×(满足) (3)局部承压强度集中力沿腹板平面作用于梁上翼缘,该荷载作用处未加加劲肋,应验算该处腹板计算高度上边缘的局部承压强度。
受弯构件典型例题 钢结构
【题目】Q235钢简支梁如下图所示。
自重标准值0.9KN/m(荷载分项系数1.2),跨中承受悬挂集中力标准值100KN(荷载分项系数1.4),集中力作用于上翼缘。
1.梁在跨中无侧向支承,验算截面的整体稳定性;2.如改用16Mn钢,是否满足要求;3.仍用Q235,荷载悬挂于下翼缘,是否满足要求;4.仍用Q235,荷载作用位置不变,跨中增加一侧向支承点,整体稳定是否满足要求?5.验算梁翼缘和腹板的局部稳定性,并提出加强局部稳定的方法(不具体设置)。
1(2)验算工字型焊接组合梁的整体稳定性时,主要应掌握计算梁的整体稳定系数φb 的公式。
φb公式中的βb由参数ξ确定。
ξ=l1t1/b1h中的b1是梁受压翼缘的宽度。
如计算所得φb>0.6时,说明梁失稳时已进入弹塑性状态,应用相应的φb‘代替φb,进行整体稳定验算。
(3)梁的整体稳定验算不满足要求时,提高梁的整体稳定承载力的措施是很多的。
经过本题各种方法计算结果的比较,应掌握在不改变截面和荷载作用位置时,最有效的提高梁的整体稳定承载力的措施是在跨中增加侧向支承点。
(4)验算梁翼缘的局部稳定时,计算翼缘板的宽厚比b1/t(b1为受压翼缘板自由悬伸宽度);如b1/t值小于作为三边简支一边自由保证局部稳定的宽厚比限值,则翼缘的局部稳定能保证。
对于梁腹板,则计算h0/t w,根据h0/t w值的范围,设置加劲肋,以保证腹板的局部稳定。
1.验算原给定条件梁的整体稳定性(1)研究是否需要验算梁的整体稳定性查相关表可知,梁跨中无侧向支承时,荷载作用于上翼缘时,Q235钢梁不需验算整体稳定的最大l1/b值为13。
l 1/b=9000/200=45>13,应验算整体稳定。
(2)梁跨中的最大弯矩M max =1/8ql 2+1/4Fl=1/8×(0.9×1.2)×92+1/4×100×1.4×9=325.94KN·m (3)截面几何特性A=2×200×12+800×8=11200mm 2I x =1/12×(200×8243-192×8003)=1.133×109mm4 W x =I x /y=1.133×109/412=2.749×106mm 3I y =2×1/12×12×2003+1/12×800×83=1603.4×104mm4 i y 84.371012.1104.160344=××==A I Y λy =l 1/i y =9000/37.84=238(4)计算βb (或βb ‘)、φbξ=l 1t 1/b 1h=9000×12/(200×824)=0.655<2.0查相关表可知, 无侧向支承, 集中力作用于上翼缘情形: βb =0.73+0.18ξ=0.73+0.18×0.655=0.8479φb =2124.414320+h t W Ahy x y b λλβ 2773.08244.41284.237110749.2824102.1184.237432085.02632=××+×××××= (5)验算整体稳定σ=M x /(φb W x )=325.94×106/(0.2773×2.749×106)=427.58N/mm 2>215N/mm 2,不满足整体稳定要求。
钢结构第五章-受弯构件
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 受弯构件
腹板边缘处的局部承强度的计算公式为:
要保证局部承压处的局 部承压应力不超过材料 的抗压强度设计值。
c
F
tw lz
f
F—集中荷载,动力荷载作用时需考虑动力系数 ,重级工作 制吊车梁为1.1,其它梁为1.05;
均布荷载下等截面简支梁eiql1048集中荷载下等截面简支梁eipl1248跨中截面弯矩第五章受弯构件钢结构设计原理designprinciplessteelstructure53梁的整体稳定531梁整体稳定的概念梁受横向荷载p作用当p增加到某一数值时梁将在截面承载力尚未充分发挥之前突然偏离原来的弯曲变形平面发生侧向挠曲和扭转使梁丧失继续承载的能力这种现象称为梁的整体失稳也称弯扭失稳或侧向失稳
《规范》规定,在组合梁的腹板计算高度边缘处,若同时受有 较大的正应力、剪应力和局部压应力c,应对折算应力进行验 算。其强度验算式为:
2 c2 c 3 2 1 f
My1
In
——弯曲正应力
y
y
τ
σc
σ
c——局部压应力
x
、c 拉应力为正,
压应力为负。
—集中荷载放大系数(考虑吊车轮压分配不均匀),重级
工作制吊梁=1.35,其它梁及所有梁支座处=1.0; tw—腹板厚度 lz—集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,可按下式 计算:
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 受弯构件 跨中集中荷载: lz = a+5hy +2hR 梁端支座反力: lz = a+2.5hy +b
钢结构习题(附答案)
钢结构习题(附答案)钢结构的材料1. 在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是______的典型特征。
脆性破坏塑性破坏强度破坏失稳破坏2. 建筑钢材的伸长率与______标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
到达屈服应力时到达极限应力时试件断裂瞬间试件断裂后3. 钢材的设计强度是根据______确定的。
比例极限弹性极限屈服点极限强度4. 结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用______表示。
流幅冲击韧性可焊性伸长率5. 在钢结构房屋中,选择结构用钢材时,下列因素中的______不是主要考虑的因素。
建造地点的气温荷载性质钢材造价建筑的防火等级6. 热轧型钢冷却后产生的残余应力______。
以拉应力为主以压应力为主包括拉、压应力拉、压应力都很小7. 型钢中的钢和工字钢相比,______。
两者所用的钢材不同前者的翼缘相对较宽前者的强度相对较高两者的翼缘都有较大的斜度8. 钢材内部除含有Fe、C外,还含有害元素______。
N,O,S,P N,O,Si Mn,O,P Mn,Ti9. 有二个材料分别为3号钢和16Mn钢的构件需焊接,采用手工电弧焊,焊条应选用______型。
E43E50 E55 T5010. 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。
低温屈服强度低温抗拉强度低温冲击韧性疲劳强度11. 钢材脆性破坏同构件______无关。
应力集中低温影响残余应力弹性模量12.普通碳素钢标号C3表示______。
甲类平炉3号沸腾钢乙类氧气顶吹3号沸腾钢特类平炉3号沸腾钢丙类平炉3号镇静钢13. 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。
脱氧炉种屈服强度浇注质量14. 钢材的理想σ-ε曲线(包括考虑焊接应力和不考虑焊接应力)是______。
A B C D15. 普通碳素钢强化阶段的变形是______。
完全弹性变形完全塑性变形弹性成分为主的弹塑性变形塑性成分为主的弹塑性变形16. 下列因素中,______与钢构件发生脆性破坏无直接关系。
《钢结构》第五章 受弯构件
第五章 受弯构件
5.4.1 梁受压翼缘的局部稳定
翼缘板受力较为简单,按限制板件宽厚比的方法来保证局 部稳定性。 箱形截面翼缘的中间部分相当于四边简支板,β=4.0,翼缘 的临界力不低于钢材的屈服点:
c r 1 8 .6
b0 t 或 h0 tw
100t fy b
第五章 受弯构件
§5-3 梁的整体稳定和支撑 5.3.1 梁整体稳定的概念
图5.11所示的梁在弯矩作用下上翼缘受 压,下翼缘受拉,使梁犹如受压构件和受拉 构件的组合体。对于受压的上翼缘可沿刚度 较小的翼缘板平面外方向屈曲,但腹板和稳 定的受拉下翼缘对其提供了此方向连续的抗 弯和抗剪约束,使它不可能在这个方向上发 生屈曲。
第五章 受弯构件
轧制槽钢b计算公式:
b
570bt 235 l1 h fy
h、b、t分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和其平均厚度 当算得的b>0.6时,考虑初弯曲、加荷偏心及残余应力等缺 陷的影响,此时材料已进入弹塑性阶段,整体稳定临界力显 著降低,必须以’b代替进行修正。
第五章 受弯构件
梁格按主次梁排列情况可分成三种形式:
(1)单向(简单)梁格(图5-3a)——只有主梁,适 用于主梁跨度较小或面板长度较大的情况。 (2)双向(普通)梁格(图5-3b)——在主梁间另设 次梁,次梁上再支承面板,适用于大多数 梁格尺 寸和情况,应用最广。 (3)复式梁格(图5-3c)——在主梁间设纵向次梁, 次梁间再设横向次梁;荷载传递层次多,构造复杂, 只用在主梁跨度大和荷载重时。
40 235 / fy
2
(5. 22) (5. 26)
第五章 受弯构件
由
cr f y
b t 235 fy
钢结构第五章
悬臂梁受均布荷载或自由端受集中荷载作用时,自由端最大 挠度分别为
17
v 1 pkl3 l 8 EIx
v 1 pkl2 l 3 EIx
式中
v —— 梁的最大挠度。 qk —— 均布荷载标准值。 pk —— 各个集中荷载标准值之和。 l —— 梁的跨度。 E —— 钢材的弹性模量(E 2.06105 N m2 )。 Ix —— 梁的毛截面惯性矩。
第5章 受 弯 构 件
1
5.1 受弯构件的可能破坏形式和影响因素
在荷载作用下,受弯构件可能发生多种形式的破坏,主要 有强度破坏、刚度破坏、整体失稳破坏及局部失稳破坏四 种。所以,钢结构受弯构件除要保证截面的抗弯强度、抗 剪强度外还要保证构件的整体稳定性和受压翼缘板件的局 部稳定要求。对不利用腹板屈曲后强度的构件还要满足腹 板局部稳定要求。这些都属于构件设计的第一极限状态问 题,即承载力极限状态问题。此外受弯构件还要有足够的 刚度,以保证构件的变形不影响正常的使用要求,这属于 构件设计的第二极限状态问题,即正常使用极限状态问题。
22
自由扭转的特点是:
(1)
沿杆件全长扭矩
MZ 相等,单位长度的扭转角
d dz
相等,
并在各截面内引起相同的扭转切应力分布。
(2) 纵向纤维扭转后成为略为倾斜的螺旋线, 较小时近似于 直线,其长度没有改变,因而截面上不产生正应力。
(3) 对一般的截面(圆形、圆管形截面和某些特殊截面例外) 情况,截面将发生翘曲,即原为平面的横截面不再保持平 面而成为凹凸不平的截面。
(4) 与纵向纤维长度不变相适应,沿杆件全长各截面将有不 完全相同的翘曲情况。
23
2. 约束扭转
当受扭构件不满足自由扭转的两个条件时,将会产生约束扭 转。以下图所示工字形截面的悬臂构件为例加以说明。
《钢结构设计原理》——期末考试参考答案
《钢结构设计原理》——期末考试参考答案一、单选题1.对于对接焊缝,当焊缝与作用力间的夹角满足( )时,该对接焊缝的可不进行验算。
A.1B.1.5C.2D.0.5正确答案:B2.对于钢结构的局部失稳,一般不采用( )方式。
A.增加翼缘与腹板厚度B.减小翼缘与腹板的宽度C.提高杆件的强度D.设置加劲肋正确答案:C3.钢材拉伸性能试验采用( )进行检测。
A.压力试验机B.弯折仪C.拉拔仪D.万能试验机正确答案:D4.受弯构件的腹板加劲肋设计原则是()。
A.无论如何都要设置腹板加劲肋B.调整腹板的高厚比,尽量不要设置加劲肋C.各种加劲肋的功能是不一样的,要依据情况设置D.要优先设置纵向加劲肋正确答案:C5.为了防止轴心受压构件的局部失稳需( )。
A.规定板件有足够的强度B.规定板件的宽厚比C.规定板件有足够的刚度D.规定板件有足够的厚度正确答案:B6.钢梁腹板局部稳定采用( )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屈服应力D.腹板局部临界应力不小于钢榭屈服应力正确答案:D7.常用的钢结构连接方法中,广泛应用于可拆卸连接方法是( )。
A.焊接连接B.螺栓连接C.铆接连接D.销键连接正确答案:B8.钢梁腹板加劲肋的主要作用是( )。
A.增强截面的抗扭刚度B.保证腹板的局部稳定性C.提高截面的强度D.提高梁的整体稳定性正确答案:B9.轴的刚度分为( )和扭转刚度。
A.扭矩刚度B.弯曲刚度C.抗震刚度D.机动刚度正确答案:B10.轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于( )。
A.底板的抗弯刚度B.柱子的截面积C.基础材料的强度等级D.底板的厚度正确答案:C11.直角角焊缝连接的计算是根据( )情况不同分类的。
A.焊缝形式B.钢材型号C.受力情况D.结构形式正确答案:C12.钢材塑性破坏的特点是( )。
A.变形小B.破坏经历时间非常短C.无变形D.变形大正确答案:D13.高强螺栓与普通螺栓之间的主要区别是( )。
钢结构考试题及答案
钢结构考试题及答案【篇一:钢结构试题及答案】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一、单项选择题14.直角角焊缝的焊脚尺寸应满足hfmin?1.51及hfmax?1.2?t2,则t1、t2分别为()的厚度。
a.t1为厚焊件,t2为薄焊件b.t1为薄焊件,t2为厚焊件c.t1、t2皆为厚焊件d.t1、t2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()。
《钢结构》复习题及答案
《钢结构》复习题一、填空题1、对结构或构件进行承载能力极限状态验算时,应采用荷载的( 设计值 )值,进行正常使用极限状态验算时,应采用荷载的( 标准值 )值。
2、理想轴心压杆的失稳形式可分为( 弯曲失稳 )、( 扭转失稳 )、(弯扭失稳 ).3、钢中含碳量增加,会使钢材的强度( 提高 ),而塑性、韧性和疲劳强度( 降低 )。
4、钢材的主要机械性能指标有五项,它们是( 抗拉强度 ),( 伸长率 ),( 屈服点 ),( 冷弯性能 ),( 冲击韧性 ).5、设计工字形截面梁考虑截面部分塑性发展时,受压翼缘的外伸宽度与厚度之比应不超过( 13 )y f /235。
6、屋架上弦杆为压杆,其承载能力一般受( 稳定条件 )控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由( 强度条件 )确定。
二、单选题1、设计梯形屋架时,不仅考虑荷载全跨作用,还要考虑半跨荷载的作用,主要是考虑( D )。
A 、下弦杆拉力增大B 、上弦杆压力增大C 、靠近支座处受拉斜杆变号D 、跨中附近斜杆拉力变压力或杆力增加2、在弹性阶段,侧面角焊缝上的应力沿长度方向的分布为( C )。
A 、均匀分布B 、一端大一端小C 、两端大中间小D 、两端小中间大3、为提高轴心压杆的整体稳定,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( B )。
A 、尽可能集中于截面的形心处B 、尽可能远离形心C 、任意分布,无影响D 、尽可能集中于截面的剪切中心4、受弯构件抗弯强度验算公式中的γx 主要是考虑( D ).A、初弯矩的影响B、残余应力的影响C、初偏心的影响D、截面塑性发展对承载力的影响5、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.可焊性提高三、简答题:1、轴心受压构件有哪几种可能失稳形式?一般双轴对称构件发生的是哪一种失稳形式?理想轴心受压构件丧失稳定(或称屈曲),可能有三种情况:弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲.一般发生的是弯曲屈曲.2、选择轴心受压实腹柱的截面时,应考虑的几个原则是什么?面积的分布尽量开展;等稳定性;便于与其他构件进行连接;尽可能构造简单,制造省工。
钢结构第5章 受 弯构件
eq2c 2c3 21f
式中:σ ﹑τ ﹑σc—腹板计算高度h0 边缘同一点上同时产生的正应力﹑剪应力和局部压应力,σ和σc 以拉应力为正,压应力为负。
β1 — 计算折算应力的强度设计值增大系数:当σ与σc异号时,取β1=1.2;当σ与σc同号时或σc=0时,取 β1=1.1。
lz a5hy
当集中荷载作用在梁端部时,为
lz a2.5hy
式中a为集中荷载沿梁跨度方向的承压长度,在轮压作用下,可取a=5cm。hy为自梁顶面(或底面)或自吊车 梁轨顶至腹板计算高度边缘的距离。腹板的计算高度h0对于型钢梁为腹板与翼缘相接处两内圆弧起点间的距 离,对于组合梁则为腹板高度。
设钢计结原构 理
第五章 受弯构件
局部压应力验算公式为:
c
F
twlz
f
式中:F—集中荷载; ψ—系数,对于重级工作制吊车梁取ψ=1.35,其它梁 ψ =1.0。
设钢计结原构 理
第五章 受弯构件
5.2.2.4 复杂应力作用下强度 在组合梁腹板的计算高度处,当同时有较大的正应力σ、较大的剪应力τ和局部压应力σc作用,或同时
作用在
上翼缘 下翼缘
1.15 1.40
1.75
对 称截面、
上翼缘加
1.20 1.40
强及下翼 缘加强的 界面
10
侧向支承点间无横向荷载
1.75-1.05(M1/M2)+0.3 (M1/M2)2 但≤2.3
注:1、l1、t1和b1分别是受压翼缘的自由长度、厚度和宽度; 2、 M1和M2一梁的端弯矩,使梁发生单曲率时二者取同号,产生双曲率时取异号,| M1 |≥| M2 |; 3、项次3、4、7指少数几个集中荷载位于跨中附近,梁的弯矩图接近等腰三角形的情况;其他情况的
钢结构试卷及答案)
钢结构试卷及答案)1.在确定实际轴心压杆的稳定承载力,应考虑构件的初始缺陷。
初始缺陷是指初弯曲、荷载偏心、残余应力。
2.钢结构中采纳的各种板材和型钢,都是经过多次辊扎形成的,薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点高。
3.受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为弯曲屈曲、侧扭屈曲。
4.钢梁进行刚度检算时,按结构的正常使用极限状态计算,荷载应按标准值计算;进行强度、稳定检算时,按结构承载力量极限状态计算,荷载应按设计值计算。
5.双轴对称截面抱负轴心压杆失稳主要有两种形式弯曲屈曲和扭转屈曲;单轴对称截面的实腹式轴心压绕其非对称轴失稳是弯曲屈曲,而绕其对称轴失稳是弯扭屈曲。
6.对焊接板梁强度计算,除进行抗弯强度、抗剪强度计算外,还应检算局部稳定和整体稳定。
7.焊接组合梁截面高度h依据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。
8.螺栓连接中,沿受力方向规定螺栓端距大于2d,是为了防止构件受剪破坏;要求螺栓夹紧长度不超过螺栓杆的5倍,为了防止板材弯曲变形。
9.受静力荷载作用的受弯杆件强度计算中采纳了截面塑性进展系数,目的是考虑部分截面塑性。
10.某钢种牌号为Q235-A,其中A的含义是质量较差,某型钢符号为∠110*10,其表示的含义为边长*厚度。
11.格构式轴心压杆中,对绕虚轴(x轴)整体稳定检算时应考虑剪切变形影响,以12.钢梁在承受固定位置集中荷载或支座反力处设置支撑加筋肋,支撑加筋肋的端部承压及其与腹板的连接计算等需要单独计算。
13.建筑用钢材应具有良好的机械性能和加工性能,目前我国和世界上大多数国家,在钢材中主要采纳碳素结构钢和低合金结构钢中少数几种钢材。
14.钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。
15.使钢材在高温下变脆的化学元素是O、S,使钢材在低温下变脆的化学元素是N、P。
16为化简计算,规范对重级工作制吊车梁和重级、中级制吊车衍架的变幅疲惫折算为等效常幅疲惫计算,等效应力幅σc采纳潜在效应的等效系数αf和设计应力谱中的最大应力幅(⊿σ)max的乘积来表示。
钢结构受弯构件_附答案
练习五 受弯构件一、选择题(××不做要求)1.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2.钢结构梁计算公式nxx x W M γσ=中,γx ( C )。
A )与材料强度有关 B )是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比C )表示截面部分进人塑性D )与梁所受荷载有关××3.在充分发挥材料强度的前提下,Q235钢梁的最小高度h min ( C )Q345钢梁的h min (其他条件均相同)。
A )大于B )小于C )等于D )不确定××4.梁的最小高度是由( C )控制的。
A )强度B )建筑要求C )刚度D )整体稳定5.单向受弯梁失去整体稳定时是( C )失稳。
A )弯曲B )扭转C )弯扭D )都有可能6.为了提高梁的整体稳定,( B )是最经济有效的办法。
A )增大截面B )增加支撑点,减小l 1C )设置横向加劲肋D )改变荷载作用的位置7.当梁上有固定较大集中荷载作用时,其作用点处应( B )。
A )设置纵向加劲肋B )设置横向加劲肋C )减少腹板宽度D )增加翼缘的厚度××8.焊接组合梁腹板中,布置横向加劲肋对防止( A )引起的局部失稳最有效,布置纵向加劲肋对防止( B )引起的局部失稳最有效。
A )剪应力B )弯曲应力 D )复合应力 D )局部压应力××9.确定梁的经济高度的原则是( B )。
A )制造时间最短B )用钢量最省C )最便于施工D )免于变截面的麻烦××10.当梁整体稳定系数φb >0.6时,用φ’b 代替φb 主要是因为( B )。
A )梁的局部稳定有影响B )梁已进入弹塑性阶段C )梁发生了弯扭变形D )梁的强度降低了××11.分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时,腹板与翼缘相接处可简化为( D )。
钢结构设计原理习题及参考答案1
钢结构设计原理习题及参考答案1单项选择题1.焊接组合梁截面高度h是根据多方面因素确定的,下面哪一项不属于主要影响因素?()A、最大高度B、最小高度C、等强高度D、经济高度答案:C2.焊接的优点不包括()。
A、直接连接方便简单B、节省材料C、结构刚度大,提高焊接质量D、最大化体现钢材料性能答案:D3.轴心压杆计算时满足()的要求。
A、强度,刚度B、强度,刚度,整体稳定C、强度,整体稳定,局部稳定D、强度,整体稳定,局部稳定,刚度答案:D4.对关于钢结构的特点叙述错误的是()。
A、建筑钢材的塑形和韧性好B、钢材的耐腐蚀性很差C、钢材具有良好的耐热性和防火性D、钢结构更适合于高层建筑和大跨结构答案:C5.轴心受压构件整体稳定的计算公式的物理意义是()。
A、截面平均应力不超过钢材强度设计值B、截面最大应力不超过钢材强度设计值C、截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值D、构件轴力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值答案:D6.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力,《钢结构设计规范》采用的准则为净截面()。
A、最大应力达到钢材屈服点B、平均应力达到钢材屈服点C、最大应力达到钢材抗拉强度D、平均应力达到钢材抗拉强度答案:B7.下面哪一项不属于钢材的机械性能指标?()A、屈服点B、抗拉强度C、伸长率D、线胀系数答案:D18.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时,焊条应采用()。
A.E55型B.E50型C.E43型D.E60型答案:C9.梁受固定集中荷载作用,当局部承压强度不能满足要求时,采用()是比较合理的措施。
A、加厚翼缘B、在集中荷载作用处设置支承加劲肋C、增加横向加劲肋的数量D、加厚腹板答案:B10.最大弯矩和其他条件均相同的简支梁,当()时整体稳定最差。
A、均匀弯矩作用B、满跨均布荷载作用C、跨中集中荷载作用D、满跨均布荷载与跨中集中荷载共同作用答案:A11.不考虑腹板屈曲后强度,为保证主梁腹板的局部稳定,()。
钢结构考试题及答案
钢结构考试题及答案⼀、填空题:1、承受动⼒荷载作⽤的钢结构,应选⽤(综合性能好)的钢材。
2、钢材中磷的含量过多,将使钢材出现(热脆)现象。
3、钢材牌号Q235-BF,其中235表⽰( fy=235Mpa ),B 表⽰(质量等级B 级) ,F 表⽰(沸腾钢)。
4、采⽤⼿⼯电弧焊焊接Q345钢材时应采⽤( E50 )焊条5、轴⼼受压构件的承载能⼒极限状态有(强度)和(稳定)。
6、双轴对称的⼯字型截⾯轴压构件失稳时的屈曲形式是(弯曲)屈曲。
7、钢梁在集中荷载作⽤下,若局部承压强度不满⾜应采取的措施是(⽀承加劲肋)。
8、焊接⼯字形梁腹板⾼厚⽐ywf t h 235170时,为保证腹板不发⽣局部失稳,应设置(横向加劲肋)和(纵向加劲肋)。
9、⼯字形截⾯组合梁的抗弯强度计算考虑部分截⾯发展塑性时,其受压件翼缘|板的外伸宽度应满⾜。
10、按正常使⽤极限状态计算时,受弯构件要限制(挠度,受拉),受压构件要限制(长细⽐)。
⼆、单项选择题:1、体现钢材塑性性能的指标是( C )A 屈服点B 强屈⽐C 延伸率D 抗拉强度2、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3、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 、内疗构造缺陷越少~4、钢材的冷弯试验是判别钢材(C )的指标。
A 强度B 塑性C 塑性及冶⾦质量D 韧性及可焊性5、钢材的强度指标是( C )。
A 延伸率B 韧性指标C 屈服点D 冷弯性能 6、钢结构具有良好的抗震性能是因为( C )。
A 钢材的强度⾼B 钢结构的质量轻C 钢材良好的吸能能⼒和延性D 钢结构的材质均匀7、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8、下列因素中,(A)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9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. 钢材的弹性模量太⼤C. 焊接时热量分布不均匀D. 焊缝的厚度太⼩10、摩擦型⾼强度螺栓抗剪能⼒是依靠(C )A栓杆的预拉⼒B栓杆的抗剪能⼒C被连接板件间的摩擦⼒D栓杆被连接板件间的挤压⼒11、下列梁不必验算整体稳定的是( d )A焊接⼯字形截⾯B箱形截⾯梁C型钢梁D有刚性铺板的梁12、对直接承受动荷载的钢梁,其⼯作阶段为(A)》A、弹性阶段B弹塑性阶段C塑性阶段D、强化阶段13、受弯构件的整体失稳是( C )屈曲。
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练习五 受弯构件一、选择题(××不做要求)1.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2.钢结构梁计算公式nxx x W M γσ=中,γx ( C )。
A )与材料强度有关 B )是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比C )表示截面部分进人塑性D )与梁所受荷载有关××3.在充分发挥材料强度的前提下,Q235钢梁的最小高度h min ( C )Q345钢梁的h min (其他条件均相同)。
A )大于B )小于C )等于D )不确定××4.梁的最小高度是由( C )控制的。
A )强度B )建筑要求C )刚度D )整体稳定5.单向受弯梁失去整体稳定时是( C )失稳。
A )弯曲B )扭转C )弯扭D )都有可能6.为了提高梁的整体稳定,( B )是最经济有效的办法。
A )增大截面B )增加支撑点,减小l 1C )设置横向加劲肋D )改变荷载作用的位置7.当梁上有固定较大集中荷载作用时,其作用点处应( B )。
A )设置纵向加劲肋B )设置横向加劲肋C )减少腹板宽度D )增加翼缘的厚度××8.焊接组合梁腹板中,布置横向加劲肋对防止( A )引起的局部失稳最有效,布置纵向加劲肋对防止( B )引起的局部失稳最有效。
A )剪应力B )弯曲应力 D )复合应力 D )局部压应力××9.确定梁的经济高度的原则是( B )。
A )制造时间最短B )用钢量最省C )最便于施工D )免于变截面的麻烦××10.当梁整体稳定系数φb >0.6时,用φ’b 代替φb 主要是因为( B )。
A )梁的局部稳定有影响B )梁已进入弹塑性阶段C )梁发生了弯扭变形D )梁的强度降低了××11.分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时,腹板与翼缘相接处可简化为( D )。
A )自由边B )简支边C )固定边D )有转动约束的支承边××12.梁的支承加劲肋应设置在( C )。
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.双轴对称工字形截面梁,经验算,其强度和刚度正好满足要求,而腹板在弯曲应力作用下有发生局部失稳的可能。
在其他条件不变的情况下,宜采用下列方案中的( A )。
A )增加梁腹板的厚度B )降低梁腹板的高度C )改用强度更高的材料D )设置侧向支承14.防止梁腹板发生局部失稳,常采取加劲措施,这是为了( D )。
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15.工字形钢梁横截面上的剪应力分布应为下图所示的哪种图形?( D )16.双轴对称工字形截面梁,截面形状如图所示,在弯矩和剪力共同作用下,关于截面中应力的说法正确的是( D )。
A )弯曲正应力最大的点是3点B )剪应力最大的点是2点C )折算应力最大的点是1点D )折算应力最大的点是2点17.下图为一承受固定集中力P 的等截面焊接梁,截面1-1处需验算折算应力,其验算部位为( C )。
A )①B )②C )③D )④18.焊接工字形截面梁腹板配置横向加劲肋的目的是( D )。
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19.在简支钢板梁桥中,当跨中已有横向加劲,但腹板在弯矩作用下局部稳定不足,需采取加劲构造。
以下考虑的加劲形式何项为正确?( B )A )横向加劲肋加密B )纵向加劲肋,设置在腹板上半部C )纵向加劲,设置在腹板下半部D )梁不会发生强度破坏20.在梁的整体稳定计算,φ’b =1说明设计梁( B )。
A )处于弹性工作阶段B )不会丧失整体稳定C )梁的局部稳定必定满足要求D )不会发生强度破坏21.梁受固定集中荷载作用:当局部挤压应力不能满足要求时,采用( B )是较合理的措施。
A )加厚翼缘B )在集中荷载作用处设支承加劲肋C )增加横向加劲肋的数量D )加厚腹板22.验算工字形截面梁的折算应力,公式为:f 1223βτσ≤+,式中σ、τ应为( D )。
A )验算截面中的最大正应力和最大剪应力B )验算截面中的最大正应力和验算点的剪应力C )验算截面中的最大剪应力和验算点的正应力D )验算截面中验算点的正应力和剪应力 23.工字形梁受压翼缘宽厚比限值为:yf t b 235151≤,式中b 1为( A )。
A )受压翼缘板外伸宽度 B )受压翼缘板全部宽度C )受压翼缘板全部宽度1/3D )受压翼缘板的有效宽度24.跨中无侧向支承的组合梁,当验算整体稳定不足时,宜采用( C )。
A )加大梁的截面积B )加大梁的高度C )加大受压翼缘板的宽度D )加大腹板的厚度××25.下列哪种梁的腹板计算高度可取等于腹板的实际高度( C )。
A )热轧型钢梁B )冷弯薄壁型钢梁C )焊接组合梁D )铆接组合梁26.如图所示槽钢檩条(跨中设一道拉条)的强度按公式f W M W M nyx y nx x x ≤+γγ计算时,计算的位置是( D )。
A )a 点B )b 点C )c 点D )d 点27.如图示钢梁,因整体稳定要求,需在跨中设侧向支点,其位置以( C )为最佳方案。
××28.钢梁腹板局部稳定采用( D )准则,实腹式轴心压杆腹板局部稳定采用( A )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 yD )腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力29.( A )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××30.双轴对称截面梁,其强度刚及满足要求,而腹板在弯曲应力下有发生局部失稳的可能,下列方案比较,应采用( C )。
A )在梁腹板处设置纵、横向加劲肋B )在梁腹板处设置横向加劲肋C )在梁腹板处设置纵向加劲肋D )沿梁长度方向在腹板处设置横向水平支撑31.以下图示各简支梁,除截面放置和荷载作用位置有所不同以外,其他条件均相同,则以( D )的稳定性为最好,( A )的为最差。
32.对同一根梁,当作用不同荷载时,出现下列四种弯矩(M 均等值),以( D )最先出现整体失稳,以( B )最后出现整体失稳。
33.约束扭转使梁截面上( C )。
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××34.当梁的整体稳定判别式11b l 小于规范给定数值时,可以认为其整体稳定不必验算,也就是说在xW M 11ϕ中,可以取( A )。
A )1.0 B )0.6 C )1.05 D )仍需用公式计算35.焊接工字形截面简支梁,当( A )时,整体稳定性最好。
A )加强受压翼缘B )加强受拉翼缘C )双轴对称D )梁截面沿长度变化××36.简支工字形截面梁,当( A )时,其整体稳定性最差(按各种情况最大弯矩数值相同比较)。
A )两端有等值同向曲率弯矩作用B )满跨有均布荷载作用C )跨中有集中荷载作用D )两端有等值反向曲率弯矩作用37.双轴对称工字形截面简支梁,跨中有一向下集中荷载作用于腹板平面内,作用点位于( B )整体稳定性最好。
A )形心B )下翼缘C )上翼缘D )形心与上翼缘之间38.工字形或箱形截面梁、柱截面局部稳定是通过控制板件的何种参数并采取何种重要措施来保证的?( C )。
A )控制板件的边长比并加大板件的宽(高)度B )控制板件的应力值并减小板件的厚度C )控制板件的宽(高)厚比并增设板件的加劲肋D )控制板件的宽(高)厚比并加大板件的厚度39.为了提高荷载作用在上翼缘的简支工字形梁的整体稳定性,可在梁的( D )加侧向支撑,以减小梁出平面的计算长度。
A )梁腹板高度的1/2处B )靠近梁下翼缘的腹板(1/5~1/4)h 0处C )靠近梁上翼缘的腹板(1/5~1/4)h 0处D )受压翼缘处40.一悬臂梁,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,侧向支承应加在( B )。
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××41.配置加劲肋提高梁腹板局部稳定承载力,当yw f t h 2351700>时,( C )。
A )可能发生剪切失稳,应配置横向加劲肋B )只可能发生弯曲失稳,应配置纵向加劲肋C )应同时配置纵向和横向加劲肋D )增加腹板厚度才是最合理的措施 ××42.计算工字形梁的抗弯强度,用公式f W M nx x x ≤γ,取γx =1.05,梁的翼缘外伸肢宽厚比不大于( B )。
A )y f 23515B )13yf 235 C )(10+0.1λ)y f 235D )9yf 235××43.一焊接工字形截面简支梁,材料为Q235,f y =235N/mm 2。
梁上为均布荷载作用,并在支座处已设置支承加劲肋,梁的腹板高度和厚度分别为900mm 和12mm ,若考虑腹板稳定性,则( B )。
A )布置纵向和横向加劲肋B )无需布置加劲肋C )按构造要求布置加劲肋D )按计算布置横向加劲肋44.设有一用Q235AF 钢焊接梁,其上下翼缘的截面尺寸为300×10,腹板的截面尺寸为780×8,该梁受到作用于腹板平面内的竖向静荷载,可承受的最大弯矩设计值为f W M nx x x γ=。
试问,在此条件下,式中的γx (截面塑性发展系数)值应取下列何项数值?( A )A )γx =1.0B )γx =1.05C )γx =1.15D )γx =1.20××45.单向弯曲梁的正应力计算公式为:f W M nxx x ≤=γσ,式中γx 为塑性发展系数,对于承受静力荷载且梁受压翼缘的自由外伸宽度与厚度之比≤( D )时才能考虑γx >1.0。
A )15y f /235B )9yf /235 C )(10+0.1λ)y f /235 D )13y f /235 ××46.对直接承受动力荷载的受弯构件,进行强度计算时,下列方法何项为正确?( B )A )重级工作制吊车梁的强度计算应取γx =γy =1.0,动力系数取1.35B )重级工作制吊车梁的强度计算应取γx =γy =1.0,动力系数取1.1C )轻、中级工作制吊车梁的强度计算应取γx =γy =1.0,不考虑动力系数D )轻、中级工作制吊车梁的强度计算应取γx =γy =1.05,但应考虑动力系数××47.如图所示简支梁,采用( B )措施后,整体稳定还可能起控制作用。