天大2016年12月《钢结构设计原理》期末大作业考核要求

钢结构设计原理

要求：

1. 独立完成，作答时要按照模版信息．．．．填写完整，写明题型、题号；

2. 作答方式：手写作答或电脑录入，使用学院统一模版（模版详见附件）；

3. 提交方式：以下两种方式任选其一，

1) 手写作答的同学可以将作业以图片形式打包压缩上传； 2) 提交电子文档的同学可以将作业以word 文档格式上传；

4. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.rar ” 或“中心-学号-姓名-科目.doc ”；

5. 文件容量大小：不得超过10MB 。

第一组：

一、 简答题（每小题25分，共50分）

1、结构设计式R S S S QiK Qi n

i ci K Q Q GK G ≤++∑=)(2110γψγγγ试简述式中各项符号的意

义。

2、说明下列钢号的代表意义：Q235Bb 、Q235D 、Q235AF 、Q235Ab

二、计算题（每小题25分，共50分）

1、如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊缝连接，KN N 667=（静载设计值），角钢为101002⨯L ，节点板厚度为10mm ，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，角焊缝强度设计值2/160mm N f w f =，肢尖肢背焊缝厚度相同。试确定所需焊缝的厚度和施焊长度。

2、如图所示的拉弯构件，间接承受动力荷载，横向均布荷载设计值m KN q /8= 截面为a I 22，无削弱，试确定构件能承受的最大的轴拉力设计值。钢材

F A Q ⋅-235

第二组：

一、 简答题（每小题25分，共50分） 1、选择钢材时应考虑哪些因素

2、结构的极限状态是什么？钢结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？什么是结构的可靠度？

二、计算题（每小题25分，共50分）

1、一实腹式轴心受压柱，承受轴压力kN 3500(设计值)，计算长度m l x

100=，

m l y 50=，截面为焊接组合工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为

235Q ，容许长细比[]150=λ。

求：(1)、验算整体稳定性

(2)、验算局部稳定性。

2、图示为一两端铰支焊接工字表截面压弯杆件，杆长m l

10=。钢材235Q ，

2/215mm N f =，25/1006.2mm N f ⨯=。作用于杆上的计算轴向压力和

杆端弯矩见图。

试由弯矩作用平面内的稳定性确定该杆能承受多大的弯矩M ？已知截面

432997cm I x =，28.84cm A =，b 类截面。

第三组：

一、 简答题（每小题25分，共50分）

1、轴心受压构件的稳定承载能力与哪些因素有关？

2、实腹式压弯构件在弯矩作用平面内失稳是何种失稳？在弯矩作用平面外失稳是何种失稳？两者有何区别？

二、计算题（每小题25分，共50分）

1、一工字形截面轴心受压柱如图所示，m l l x 90==，m l y 30=，在跨中截面

每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的

mm d 24=的孔，钢材用

AF Q 235，2/215mm N f =，翼缘为焰切边。试求其最大承载能力N 。

局部稳定已保证，不必验算。

2、如图所示连接受集中荷载P ＝100kN 的作用。被连接构件由A3钢材制成，焊条为T422型。已知焊缝厚度(焊脚尺寸) mm

h f 8=，

2

/160mm N f w f =

试验算连接焊缝的强度能否满足要求。

第四组：

一、 简答题（每小题25分，共50分）

1、计算格构式轴心受压柱绕虚轴的稳定时为什么采用换算长细比？

2、何为钢材的疲劳断裂？如何进行常幅疲劳计算？ 二、计算题（每小题25分，共50分）

1、如图所示结点板受斜向拉力设计值600KN 作用，结点板与构件采用双面角焊缝连接，mm h f 8=，采用E43系列焊条，试求焊缝的长度。

2、图示二等肢角钢（25472,10*1402mm A L =）和结点板采用侧缝连接，满焊（焊脚高度见图示），已知钢材为Q235BF ，手工焊，焊条为E43型，焊缝强度

2/160mm N f w f =。求则连接能承受由静力荷载产生的轴心拉力设计值的范围。（注：N k N 11=；N k N 22=；7.01=k ；3.02=k ）

第五组：

一、 简答题（每小题25分，共50分）

1、计算轴心受压单轴对称截面绕对称轴的稳定性时为什么采用换算长细比？

2、若不考虑腹板屈曲后强度，为防止简支梁腹板失稳，应如何配置加劲肋？ 二、计算题（每小题25分，共50分）

1、如图所示的普通螺栓连接，材料为Q235钢，采用螺栓直径20mm ，承受的荷载设计值KN V 240=。试按下列条件验算此连接是否安全： 1)假定支托不承受剪力；2)假定支托承受剪力。

2、梁的受力情况如图所示，梁选用轧制工字钢I a 45(2102cm A =，3

1430cm W x =)，钢材的强度设计值2

/215mm f =，截面的塑性发展系数05.1=x γ。验算梁的强度。

kN

1200kN