钢结构设计原理作业参考答案
钢结构设计原理课后习题答案
钢结构设计原理课后习题答案 1. 请计算以下梁的截面模量：截面尺寸，宽度b=300mm，高度h=500mm，截面积A=150000mm²。
截面模量的计算公式为，S = bh²/6。
代入数据计算得，S = 300mm × (500mm)²/6 = 25,000,000mm³。
2. 请计算以下梁的弯矩：荷载，P=100kN。
距离，L=5m。
弯矩的计算公式为，M = PL。
代入数据计算得，M = 100kN × 5m = 500kNm。
3. 请计算以下梁的抗弯能力：截面模量，S=25,000,000mm³。
弯矩，M=500kNm。
抗弯能力的计算公式为，σ = M/S。
代入数据计算得，σ = 500kNm/25,000,000mm³ = 0.02N/mm²。
4. 请计算以下梁的剪力：荷载，P=50kN。
剪力的计算公式为，V = P。
代入数据计算得，V = 50kN。
5. 请计算以下梁的截面面积：截面尺寸，宽度b=400mm，高度h=600mm。
截面面积的计算公式为，A = bh。
代入数据计算得，A = 400mm × 600mm = 240,000mm²。
6. 请计算以下梁的抗剪能力：截面面积，A=240,000mm²。
剪力，V=50kN。
抗剪能力的计算公式为，τ = V/A。
代入数据计算得，τ = 50kN/240,000mm² = 0.000208N/mm²。
7. 请计算以下梁的轴心受压能力：截面面积，A=200,000mm²。
轴心受压能力的计算公式为，N = fA。
代入数据计算得，N = 0.6 × 200,000mm² = 120,000N。
8. 请计算以下梁的轴心受拉能力：截面面积，A=300,000mm²。
轴心受拉能力的计算公式为，N = fA。
钢结构设计原理作业部分答案
《钢结构设计原理》作业标答 3. 连接3.8 试设计如图所示的对接连接 （直缝或斜缝） 。
轴力拉力设计值 N=1500kN， 钢材 Q345-A， 焊条 E50 型，手工焊，焊缝质量三级。
三级焊缝 查附表 1.3： f t w 265N/mm2 ， f vw 180N/mm2 不采用引弧板： l w b 2t 500 2 10 480mm10 500解：NNN 1500 103 312.5N/mm2 f t w 265N/mm2 ，不可。
lw t 480 10改用斜对接焊缝： 方法一：按规范取 θ=56°，斜缝长度： (b / sin ) 2t (500/ sin 56) 20 (500/ 0.829) 20 583mm lwN sin 1500 103 0.829 213N/mm2 f t w 265N/mm2 t lw 583 10 N cos 1500 103 0.559 144N/mm2 fvw 180N/mm2 t lw 583 10设计满足要求。
方法二：以 θ 作为未知数求解所需的最小斜缝长度。
此时设置引弧板求解方便些。
3.9条件同习题 3.8，受静力荷载，试设计加盖板的对接连接。
解：依题意设计加盖板的对接连接，采用角焊缝连接。
查附表 1.3： f fw 200N/mm2 试选盖板钢材 Q345-A，E50 型焊条，手工焊。
设盖板宽 b=460mm，为保证盖板与连 接件等强，两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。
所需盖板厚度： A 500 10 t2 1 5.4mm ，取 t2=6mm 2b 2 460 由于被连接板件较薄 t=10mm，仅用两侧缝连接，盖板宽 b 不宜大于 190，要保证与母 材等强，则盖板厚则不小于 14mm。
(参考资料)钢结构设计原理课后习题作业及答案
。要求：
（1）验算整体稳定性
（2）验算局部稳定性
习题六
如图所示 工字形简支主梁，Q235F 钢，f =215N/mm2 ，fv =125N/mm2 承受两个次梁传来的集中
力P =250KN 作用（设计值），次梁作为主梁的侧向支承，不计主梁自重，
。
某焊接工字形截面柱，截面几何尺寸如图 4-4 所示。柱的上、下端均为铰接，柱高 4.2m，承受
的轴心压力设计值为 1000kN，钢材为 Q235，翼缘为火焰切割边，焊条为 E43 系列，手工焊。试 验算该柱是否安全。
习题八
4
焊缝设题四题四习习图323习习3题五题五一实腹式轴心受压柱承受轴压力3500kn设计值计算长度l0x10ml0y5m截面为焊接组合工字型尺寸如图所示翼缘为剪切边钢材为q235容许长细比
习题一
习题二 如图所示梁柱连接节点的角焊缝，图示位置作用有剪力V、轴力N、弯矩M。梁
截面尺寸如图。采用直角角焊缝，设焊角尺寸为hf，求焊缝最不利受力点的应力值。
1
习题三 如图所示柱的牛腿节点处角焊缝，图示位置作用有剪力V、轴力N、弯矩M。采用直角角
焊缝，设焊角尺寸为hf，求焊缝最不利受力点的应力值。
习题四
图 3-23
2
习题五
一实腹式轴心受压柱，承受轴压力 3500kN（设计值），计算长度 l0x =10m，l0y =5m，截面为焊接
组合工字型，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，容许长细比
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=4.74mmmm 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fw t =160 N/mm2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 wt f W 57516067.0410975.40955057.0431=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=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 II M ww =）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()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 431440001200.1121cm I w =⨯⨯=21201120cm A w =⨯=验算正应力m kN M I I M w w ⋅=⨯==9.48673936014400025002246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力2223/125/7.411012010500mm 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。
钢结构设计原理作业参考答案
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fwt =160 N/mm2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 wt f W 57516067.0410975.40955057.0431=+-=+???-=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 II M ww =）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()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=+??= 431440001200.1121cm I w =??=21201120cm A w =?=验算正应力m kN M I I M w w ?=?==9.48673936014400025002246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=??==σ满足验算剪应力2223/125/7.411012010500mm 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。
钢结构设计原理 作业参考答案及考试范围
P 1073.3试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。
钢材Q235-B ，焊条E43型，手工焊，轴心拉力设计值N=500kN （静力荷载）。
①采用侧焊缝；②采用三面围焊。
解：角焊缝的强度设计值2160/w f f N mm =，焊缝内力分配系数为120.70,0.30K K ==。
焊角尺寸：max min min (1~2)8(1~2)7~64.74f f h t mm mm mmh mm=-=-=== 取6f h mm =①采用两边侧焊缝（转角处做绕角焊）： 110.7500350N K N kN =⋅=⨯=，220.3500150N K N kN =⋅=⨯= 肢背计算长度：31135010260.420.720.76160w w f f N l mm h f ⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯，取1270w l mm =； 肢尖计算长度：31215010111.6120.720.76160w w f f N l mm h f ⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯，取2120w l mm =； ②采用三面围焊缝：正面角焊缝的长度等于相连角钢肢的宽度，即390w l b mm ==。
3320.720.7690 1.22160147.57w f w f f N h l f kN β=⨯⨯⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=1132231147.570.750035073.79276.21221147.570.350015073.7976.2122N K N N kN N K N N kN =-=⨯-=-==-=⨯-=-= 311276.21106205.516211.5120.720.76160w f w f f N l h mm h f ⨯=+=+=+=⨯⨯⨯⨯⨯⨯，取1220w l mm =； 32276.2110656.70662.7020.720.76160w f w f f N l h mm h f ⨯=+=+=+=⨯⨯⨯⨯⨯⨯，取270w l mm =。
钢结构设计原理作业参考答案精选.
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fwt =160 N/mm2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 wt f W 57516067.0410975.40955057.0431=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=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 II M ww =）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()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 431440001200.1121cm I w =⨯⨯=21201120cm A w =⨯=验算正应力m kN M I I M w w ⋅=⨯==9.48673936014400025002246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力2223/125/7.411012010500mm 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。
钢结构设计原理课后答案
钢结构设计原理课后答案以下为钢结构设计原理课后答案：1. 梁的弯曲设计原理：- 梁在受力时会发生弯曲变形，根据梁的静力平衡原理，可得到梁的弯矩方程；- 根据材料力学理论，可以推导出梁的弯矩和弯曲曲率之间的关系；- 采用合适的截面形状和尺寸，使得梁在受到外力作用时能够保持合理的弯曲变形，从而满足设计要求。
2. 柱的压缩设计原理：- 柱在受压力作用时会发生压缩变形，根据柱的静力平衡原理，可得到柱的压力方程；- 根据材料力学理论，可以推导出柱的压力与变形之间的关系；- 采用合适的截面形状和尺寸，使得柱在受到外压力作用时能够保持合理的压缩变形，从而满足设计要求。
3. 接头的设计原理：- 接头是连接钢结构构件的重要部分，其设计原理主要包括强度计算和刚度计算；- 强度计算要考虑接头在受力时承受的拉力、压力和剪力等作用；- 刚度计算要保证接头具有足够的刚度和变形能力，使得构件能够满足整体的刚度要求；- 通常采用焊接、螺栓连接等方式进行接头设计。
4. 桁架结构的设计原理：- 桁架结构是由多个构件组成的三角形结构，其设计原理主要包括构件受力分析和整体稳定性分析；- 构件受力分析要考虑各构件在受荷载作用下的拉力和压力，通过静力平衡方程求解各个构件的受力；- 整体稳定性分析要保证桁架结构在外力作用下不发生整体失稳，通常采用稳定性计算方法进行分析；- 桁架结构设计要满足强度、刚度和稳定性等要求。
5. 桩基设计的原理：- 桩基设计的主要目的是保证建筑物或结构的稳定和承载能力；- 桩基设计的原理包括桩身的承载力计算和桩身的变形计算； - 桩身承载力计算要考虑桩身的竖向承压力和横向剪切力等作用；- 桩身变形计算要考虑桩身在受荷载作用下的竖向和横向变形。
请注意，以上答案仅供参考，具体答案可能会因教材版本和教师要求有所不同。
建议与教材或教师进一步核对。
《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( )。
(完整版)钢结构设计原理习题集及答案
式中N——轴心拉力或轴心压力
An——构件的净截面面积
n——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目；
n1——所计算截面上高强度螺栓数目；
f——钢材的抗拉或抗压强度设计值。
上式括号内数值小于1，这表明所计算截面上的轴心力N已有一定程度的减少。对比普通螺栓受剪连接构件开孔截面的净截面强度的计算公式：
钢结构设计原理习题集及答案(2011-09-28 10:53:54)
标签：a格极限状态焊缝构件承载力教育分类：试卷题库
钢结构设计原理习题集及答案
第一章绪论
练习题
一、简答题
1．简述钢结构的特点和应用范围。
答：特点：（1）承载能力大；（2）稳妥可靠；（3）便于工业化生产，施工周期短；（4）密闭性好；耐热但不耐火；（5）耐腐蚀性差；（6）容易产生噪音
综上所述，无论是从焊条等焊接材料的消耗和焊接速度、焊接残余应力，或是从焊缝的相对强度，角焊缝都以选用小焊脚尺寸为宜。因此，当焊件的焊接长度较富余，在满足最大焊缝长度的要求下，采用小而长比大强度螺栓的较普通螺栓的小？
答：摩擦型高强度螺栓的受剪连接传力特点不同于普通螺栓。后者是靠螺栓自身受剪和孔壁承压传力，而前者则是靠被连接板叠间的摩擦力传力。一般可认为摩擦力均匀分布于螺栓孔四周，故孔前传力约为0.5。因此，构件开孔截面的净截面强度的计算公式为：
应用范围：（1）承受荷载很大或跨度大，高度大的结构；（2）承受动力荷载作用或经常移动的结构；（3）经常拆装的拼装式结构；（4）对密闭性要求高的结构；（5）高温车间或需承受一定高温的结构；（6）轻型结构
钢结构设计原理作业答案10
钢结构设计原理(专升本)阶段性作业1总分：100分得分：0分一、单选题1. 最易产生脆性破坏的应力状态是_____ 。
(4分)(A) 单向压应力状态(B) 三向拉应力状态参考答案：B2. 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是_____ 。
(4分)(C) 抗拉强度、屈服强度、伸长率参考答案：C3. 随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是_____ 。
(4分)(A) 钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降参考答案：A4. 以下关于应力集中的说法中正确的是_____ 。
(4分)(B) 应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制参考答案：B5. 大跨度结构应优先选用钢材，其主要原因是_____ 。
(4分)(D) 钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料。
参考答案：D6. 常幅疲劳容许应力幅［△］，与系数c和β有关的是_____ 。
(4分)(D) 构件和连接构造类别参考答案：D7. 钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用_____ 。
(4分)(B) E50参考答案：B8. 钢材经历了应变硬化(应变强化)之后_____ 。
(4分)(A) 强度提高参考答案：A9. 钢材的强度指标是_____ 。
(4分)(C) 屈服点参考答案：C10. 钢材中硫的含量超过限值时，钢材可能会出现_____ 。
(4分)(B) 热脆参考答案：B11. 在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是_____的典型特征。
(4分)(A) 脆性破坏参考答案：A12. 钢结构用钢的含碳量一般不大于_____ 。
(4分)(C) 0.22%参考答案：C13. 钢结构具有良好的抗震性能是因为_____。
(4分)(C) 钢材良好的吸能能力和延性参考答案：C二、填空题(2). 参考答案: 设计值2. 钢结构中采用的各种板材和型钢，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___(3)___ 。
钢结构设计原理 习题答案
钢结构设计原理习题答案钢结构设计原理习题答案钢结构是一种广泛应用于建筑和工程领域的结构形式，其设计原理涉及到力学、材料力学等多个学科的知识。
在学习钢结构设计原理的过程中，习题是非常重要的辅助工具，可以帮助我们巩固所学的理论知识，并提高解决实际问题的能力。
下面是一些常见的钢结构设计原理习题及其答案，供大家参考。
习题一：一个钢柱的截面尺寸为200mm×200mm，材料为Q235钢，求该钢柱的截面面积、惯性矩和抗弯强度。
答案：该钢柱的截面面积为200mm×200mm=40000mm²，惯性矩为(200mm×200mm³)/12=1333333.33mm⁴。
根据钢材的抗弯强度公式：抗弯强度 = 弯矩 / (截面面积× 弯矩系数)，其中弯矩系数为1.5，假设该钢柱所受的弯矩为1000kN·m，则该钢柱的抗弯强度为1000kN·m / (40000mm² × 1.5) =16.67kN/mm²。
习题二：一个钢梁的跨度为10m，截面尺寸为300mm×500mm，材料为Q345钢，求该钢梁的自重。
答案：该钢梁的自重可以通过计算其体积和密度来求得。
首先，计算该钢梁的体积：体积 = 跨度× 截面面积= 10m × (300mm × 500mm) = 15000000mm³。
然后，根据Q345钢的密度为7850kg/m³，将体积转换为m³：体积 = 15000000mm³ / (1000mm/m)³ = 0.015m³。
最后，计算该钢梁的自重：自重 =体积× 密度= 0.015m³ × 7850kg/m³ = 117.75kg。
习题三：一个钢桁架的跨度为20m，截面尺寸为400mm×600mm，材料为Q235钢，求该钢桁架的最大荷载。
钢结构设计原理课后习题答案
钢结构设计原理课后习题答案1. 引言。
钢结构是一种广泛应用于建筑工程中的结构形式，具有重量轻、强度高、施工速度快等优点。
在进行钢结构设计时，需要掌握一定的设计原理和方法，以确保结构的安全和稳定。
本文将针对钢结构设计原理课后习题进行详细解答，帮助读者加深对钢结构设计原理的理解。
2. 钢结构设计原理课后习题答案。
2.1 第一题。
题目，简要说明钢结构设计的基本原理。
答案，钢结构设计的基本原理包括受力分析、结构构件设计、连接设计等内容。
在进行受力分析时，需要考虑结构所受到的外部荷载以及内部受力情况，确保结构的受力合理。
在进行结构构件设计时，需要根据结构的受力情况选择合适的构件尺寸和材料，以满足结构的强度和刚度要求。
连接设计则是确保结构各构件之间能够有效连接，形成一个整体结构。
2.2 第二题。
题目，钢结构设计中常用的受力分析方法有哪些？答案，钢结构设计中常用的受力分析方法包括静力分析、弹性分析、极限状态分析等。
静力分析是指在结构受到静力荷载作用时，通过平衡方程和变形方程进行受力分析。
弹性分析是指在结构受到荷载作用时，考虑结构的变形情况进行受力分析。
极限状态分析是指在结构受到极限荷载作用时，进行受力分析以确保结构在极限状态下的安全性。
2.3 第三题。
题目，钢结构设计中常用的结构构件有哪些？答案，钢结构设计中常用的结构构件包括梁、柱、梁柱节点、框架节点等。
梁是承受弯矩作用的构件，通常用于支撑楼板和屋顶结构。
柱是承受压力作用的构件，通常用于支撑建筑的垂直荷载。
梁柱节点和框架节点则是连接梁和柱的重要构件，需要进行合理的连接设计以确保结构的整体稳定性。
2.4 第四题。
题目，钢结构设计中连接设计的重要性是什么？答案，连接设计在钢结构设计中具有非常重要的作用。
连接是构件之间传递荷载和力的通道，连接的质量直接影响着结构的安全性和稳定性。
合理的连接设计可以确保结构构件之间能够有效传递荷载，同时也可以减小结构的变形和挠度，提高结构的整体性能。
钢结构设计原理课后习题答案
钢结构设计原理课后习题答案钢结构设计原理课后习题是帮助学生巩固课堂知识，提高问题解决能力的重要环节。
下面是一份含有答案的钢结构设计原理课后习题答案，供参考。
1. 什么是钢结构设计原理？
答案：钢结构设计原理是指在钢结构设计过程中，基于力学原理和结构力学的基本原理，根据结构的受力状态和要求，确定结构的材料、形状和尺寸等参数，以保证结构的安全、经济和合理。
2. 钢结构设计原理的基本步骤是什么？
答案：钢结构设计原理的基本步骤包括结构计算、材料选择、构件设计、连接设计和整体设计。
3. 钢结构中常见的受力形式有哪些？
答案：钢结构中常见的受力形式有拉力、压力、弯矩、剪力和扭矩等。
4. 什么是结构的安全性？
答案：结构的安全性是指结构在正常使用和预定荷载下，不发生破坏和失效的能力。
5. 结构的安全系数是什么？
答案：结构的安全系数是指结构的承载能力与设计荷载的比值，用于保证结构在设计荷载下的安全性。
6. 钢结构的设计荷载包括哪些？
答案：钢结构的设计荷载包括常规荷载、可变荷载、特殊荷载和地震荷载等。
7. 钢结构的构件设计需要考虑哪些因素？
答案：钢结构的构件设计需要考虑构件的受力状态、截面形状和尺寸、材料强度和连接方式等因素。
8. 钢结构的连接设计需要考虑哪些因素？
答案：钢结构的连接设计需要考虑连接的刚度、强度、可拆卸性和耐久性等因素。
9. 钢结构的整体设计需要考虑哪些因素？
答案：钢结构的整体设计需要考虑结构的稳定性、刚度和振动等因素。
10. 钢结构设计中常用的计算方法有哪些？
答案：钢结构设计中常用的计算方法有弹性计算、塑性计算、稳定性计算和疲劳计算等。
钢结构设计原理作业参考答案
《钢结构设计原理》作业参考答案作业一一、单项选择题： 1.B 2.C 3.C 4.A 5.D 6.A 7.B 8.A 9.B 10.B二、填空题：1.螺栓群形心轴2.设计3.角钢4.沸腾钢5.冲击韧性A KV 值或冲击韧性值或A KV 值6.H7.翼缘8.低或小9.y f /1515 10．X －轴三、简述题：1.钢材在循环应力多次反复作用下，裂纹生成、扩展以至断裂破坏的现象称为钢材的疲劳。
影响疲劳破坏的主要因素：（1）应力集中 （2）应力幅 （3）应力循环次数2.（1）强度验算fA N n≤=σ （2）刚度验算 ][max λλ≤ （3）整体稳定验算fAN≤min φ（4）局部稳定验算fy t b 235)1.010(max 1λ+≤ fy t h w 235)5.025(max 0λ+≤3.结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种极限状态时，结构或构件达到了最大承载力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。
结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。
达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载力，但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求，包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。
4.选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为：（1）它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；（2）从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大 200 倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比) 较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。
对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为 0.2% 所对应的应力作为屈服点。
四、计算题：1.解：（1）查表可知：45.0=μ P=125KN KN N bv 625.5012545.019.0=⨯⨯⨯=33022151515001=⨯==d mm ＜l Θmm 0.1=βΘ（2）受力分析： KN 33060cos30F N x =︒== KN3060sin30F V y =︒==mmN F F T y x .10297.9180756⨯=+=（3）求各种力单独作下危险螺栓所受的力KN n N N N x 35.743301===KN n V N Vy 5.74301===∑∑⨯+⨯=+2222754504iiyx 232500mm =N NT x46110145.2325007510297.9⨯=⨯⨯= NN T y 4611043.1325005010297.9⨯=⨯⨯=（4）危险螺栓所受合力()()24324311043.1105.710145.21035.7⨯+⨯+⨯+⨯=NKNKN ＜N b v 625.5076.40==2.解：（1）荷载计算 标准值：3450033000⨯+⨯=k q mN 22500=设计值：4.1345002.133000⨯⨯+⨯⨯=d q mN 29700=（2）内力计算：22max 6297008181⨯⨯==l q M d m KN .65.133= （3）查表：A=67.05cm2 Ix=11076cm4 Wx=692.2cm3 rx=1.05 F=215N/mm2 E=2.06×105N/mm （4）验算：强度：①抗弯强度：36102.69205.11065.133⨯⨯⨯=nx x W r M 2221589.183mm N ＜f mm N ==②抗剪强度：对于轧制工字钢，可不验算。
钢结构设计原理试题及答案
钢结构设计原理试题及答案
试题1:
1. 什么是构造构件的稳定性？
答案：构造构件的稳定性指的是构件在受力过程中能够保持其形状和位置不发生失稳或破坏的能力。
2. 钢结构中常用的稳定性分析方法有哪些？
答案：常用的稳定性分析方法包括弯曲屈服稳定性分析、扭转屈曲稳定性分析和稳定杆件的整体稳定性分析。
3. 什么是构件的局部稳定性？
答案：构件的局部稳定性指的是构件在受力过程中能够保持其截面形状和截面尺寸不发生局部失稳或破坏的能力。
4. 钢结构设计中，如何考虑构件的局部稳定性？
答案：在钢结构设计中，常通过采用适当的构造形式、加强构件的连接节点和设置适当的加强措施等方式来考虑构件的局部稳定性。
试题2:
1. 钢结构的抗震设计原则是什么？
答案：钢结构的抗震设计原则是在满足安全、刚度和稳定性要
求的前提下，通过采用合理的结构形式、增加构件的强度和刚度以及提高连接的刚度和强度等措施来提高结构的抗震性能。
2. 钢结构中常用的抗震设计方法有哪些？
答案：常用的钢结构抗震设计方法包括弹性设计法、准弹性设计法和弹塑性设计法。
3. 钢结构中如何考虑构件的抗震能力？
答案：在钢结构设计中，可通过增加构件的截面尺寸、增加构件的强度和刚度、采用适当的加强措施以及合理设计构件的连接节点等方式来提高构件的抗震能力。
4. 钢结构中如何考虑构件之间的整体稳定性？
答案：为考虑构件之间的整体稳定性，钢结构设计中应在合适的位置设置合理的撑杆、设置适当的连梁或连板以及采用合理的支撑或加强措施等方式来增强构件之间的整体稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《钢结构设计原理》作业参考答案作业一一、单项选择题： 1.B 2.C 3.C 4.A 5.D 6.A 7.B 8.A 9.B 10.B二、填空题：1.螺栓群形心轴2.设计3.角钢4.沸腾钢5.冲击韧性A KV 值或冲击韧性值或A KV 值6.H7.翼缘8.低或小9.y f /1515 10．X －轴三、简述题：1.钢材在循环应力多次反复作用下，裂纹生成、扩展以至断裂破坏的现象称为钢材的疲劳。
影响疲劳破坏的主要因素：（1）应力集中 （2）应力幅 （3）应力循环次数2.（1）强度验算fA N n≤=σ （2）刚度验算 ][max λλ≤ （3）整体稳定验算fAN≤min φ（4）局部稳定验算fy t b 235)1.010(max 1λ+≤ fy t h w 235)5.025(max 0λ+≤3.结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种极限状态时，结构或构件达到了最大承载力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。
结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。
达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载力，但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求，包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。
4.选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为：（1）它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；（2）从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大 200 倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比) 较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。
对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为 0.2% 所对应的应力作为屈服点。
四、计算题：1.解：（1）查表可知：45.0=μ P=125KN KN N b v 625.5012545.019.0=⨯⨯⨯= 33022151515001=⨯==d mm ＜l mm 0.1=β（2）受力分析： KN 33060cos30F N x =︒== KN 3060sin30F V y =︒==mmN F F T y x .10297.9180756⨯=+=（3）求各种力单独作下危险螺栓所受的力KNn N N N x 35.743301===KN n V N V y 5.74301===∑∑⨯+⨯=+2222754504iiyx 232500mm =N NT x46110145.2325007510297.9⨯=⨯⨯= NN Ty 4611043.1325005010297.9⨯=⨯⨯=（4）危险螺栓所受合力()()24324311043.1105.710145.21035.7⨯+⨯+⨯+⨯=NKN KN ＜N b v 625.5076.40==2.解：（1）荷载计算 标准值：3450033000⨯+⨯=k q m N 22500=设计值：4.1345002.133000⨯⨯+⨯⨯=d q m N 29700=（2）内力计算：22max 6297008181⨯⨯==l q M d m KN .65.133= （3）查表：A=67.05cm2 Ix=11076cm4 Wx=692.2cm3 rx=1.05 F=215N/mm2 E=2.06×105N/mm （4）验算：强度：①抗弯强度：36102.69205.11065.133⨯⨯⨯=nx x W r M 2221589.183mm N ＜f mm N ==②抗剪强度：对于轧制工字钢，可不验算。
③腹板局部压应力：对均布荷载情况不需验算，支座处设有支承加劲肋也不需验算。
④折算应力：对型钢梁不需验算。
刚度：EI l q w k 43845⨯=101107610206101062250038453824⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-mm l mm ＜24250600025064.16===整体稳定：由于有平板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接，故不需验算。
局部稳定：对型钢梁不需验算。
3.解：（1）截面几何特性：2124802030036018mm A =⨯+⨯= 36811068.11091083.1mm W x ⨯=⨯=35821075.62711083.1mmW x⨯=⨯= mm i x 1.121124801083.18=⨯=mmi y 18.60124801052.47=⨯=（2）荷载计算：KN F N 900== mm N M .1035.115010900831⨯=⨯⨯=mm N M .10910010900732⨯=⨯⨯=（3）弯矩作用平面内整体稳定验算m l ox 8=9.654.1218000==x λ查b 类 775.0=x ϕ883.01035.110935.065.087=⨯⨯+=mxβ05.11=x r 2.12=x r（按塑性设计∴=⨯-=1305.7202183001＜t b）NN Ex52521006.539.651.1124801006.2⨯=⨯⨯⨯⨯='π对受压侧：)8.01(11Exx x x mx xN N W r M A N'-+βφ 22556832053.1712.781.93)1006.531098.01(1068.105.11035.1883.012480775.010900mm N ＜f mm N ==+=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=对受拉侧：225558512220567.11477.1861.72)1006.5310925.11(1075.62.11035.1883.012480109)25.11(m m N ＜f m m N N N W r M A NEx x x x mx ==-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=--β（4）弯矩作用平面外的整体稳定验算9.13218.6080008===y oy m l λ查b 类 374.0=y ϕ 883.01035.110935.065.087=⨯⨯⨯+=tx β708.09.1320022.012350022.01=⨯-=-=yyb f λϕ22685120505.29323.10082.1921068.1708.01035.1883.0112480374.0109m m N ＞f m m N W M A Nxb xtx y ==+=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+ϕβηϕ作业二一、单项选择题：1.C2.A3.B4.A5.D6.B7.A8.D9.B 10.C二、填空题：1.承载能力极限状态 正常使用极限状态2.轻质高强 材质均匀 韧性和塑性良好 装配程度高 施工周期短 密闭性好 耐热不耐火 易锈蚀3.塑性破坏 脆性破坏4.化学成分 钢材缺陷 冶炼 浇注 轧制 钢材硬化 温度 应力集中 残余应力 重复荷载作用5.应力集中 应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构） 应力循环次数6.屈服点 抗拉强度 伸长率 冲击韧性 冷弯性能7.焊接连接 铆钉连接 螺栓连接 8. 8h f 40mm 60 h f 9.螺栓剪坏 孔壁挤压坏 构件被拉断 端部钢板被剪坏 螺栓弯曲破坏 10.螺栓材质 螺栓有效面积 11．X －轴三、简述题：1.钢结构具有的特点：①钢材强度高，结构重量轻；②钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性； ③钢结构装配化程度高，施工周期短；④钢材能制造密闭性要求较高的结构； ⑤钢结构耐热，但不耐火；⑥钢结构易锈蚀，维护费用大。
2.钢结构的合理应用范围：①重型厂房结构；②大跨度房屋的屋盖结构；③高层及多层建筑；④轻型钢结构；⑤塔桅结构； ⑥板壳结构；⑦桥梁结构；⑧移动式结构。
四、计算题： 1.解：（1）确定对接焊缝计算截面的几何特性1）计算中和轴的位置（对水平焊缝的形心位置取矩）cmy cm y b a 1.219.931 9.95.01)120(1)130(5.151)130(=-==+⨯-+⨯-⨯⨯-=2）焊缝计算截面的几何特性 全部焊缝计算截面的惯性矩422347904.91)120(1.61)130()130(1121cm I w =⨯⨯-+⨯⨯-+-⨯⨯=全部焊缝计算截面的抵抗矩2271.214790 4849.9479033cm y I W cm y I W b w bw a w a w ======腹板焊缝计算截面的面积 2291)130(cm A w w =⨯-=（2）验算焊缝强度1）a 点 满足）(/185/9.901048410202202234mm N f mm N W M w f a w a =<=⨯⨯⨯==σ2）b 点2232234b /9.75102910220(/185/8.193102271020220mm N A F mm N f mm N W M w w w fb w =⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ满足）折算应力222222/5.2361.1/2.2349.7538.1933mm N f mm N w c =<=⨯+=+τσ2.解：[]kNf d nN b v vbv7.811013020424322=⨯⨯⨯⨯==-ππ[]kNf t d N b cb c8.1091030518203=⨯⨯⨯==-∑[]KN N b7.81min=KN N N n b3.77.81600][min ===取8个排列 中距 5.6430=d 取80 端距 0.4320=d 取50边距25.325.10=d 取40净截面验算2210618)5.212160( mm A I I n =⨯⨯-=-MPaA N n 2852106106003=⨯==σ>215MPa说明净截面强度不够，接头不能承受600kN 的拉力，经验算，盖板应采用12mm 厚钢板，被连接板应采用25mm 钢板。
拼接板长 ()mm l 690108035022=+⨯+⨯⨯=3.解：kN N f A N i L m m AI i m m I i L m m A I i m m I m m A y y x y y y x x x x x 44.3787378744021524000734.0734.0)732.0739.0(17.0739.07.721329600132********.416 107.4165002012122.392459600 24524000101435 1014352605002025008121240008500)50020(26463646232==⨯⨯=⋅⋅≤=--=→====⨯==⨯=⨯⨯⨯=====⨯==⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯==⨯+⨯=ϕϕλλλ作业三一、填空题：1.抗拉强度fu 伸长率δ10或δ5 屈服点fy 180º冷弯性能和 冲击韧性ak 0.82.硫(S)和氧(O) 磷(P)和氮(N)3.fv=0.58fy4.屈服强度 半镇定 沸腾钢5.弯曲 弯扭 扭转 弯曲6.通过分肢腹板的主轴 通过分肢缀件的主轴7.低8. 8hf 和 40mm 2d09.不影响 降低 降低 降低 10.材料强度 和 螺栓的有效截面面积 11.孔壁承压和栓杆抗剪 摩擦力二、简述题：1.钢结构具有的特点： ○1钢材强度高，结构重量轻；○2钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性； ③钢结构装配化程度高，施工周期短；④钢材能制造密闭性要求较高的结构； ⑤钢结构耐热，但不耐火；⑥钢结构易锈蚀，维护费用大。