钢结构设计原理的计算题试题(库)文档
钢结构计算题-答案完整
侧焊缝所能承担的内力为：
N
最大承载力
【变化】若取消端焊缝，问N?
解：上题中令N30,lw12002 6,得N弘505.344 kN
【练习3】钢材为Q235,手工焊，焊条为E43,ff160N/mm"，静态荷载。 双角钢2L125X8采用三面围焊和节点板连接，hf6mm，肢尖和肢背实际焊缝长度
均为250mm等边角钢的内力分配系数0.7，k20.3。求最大承载力N
⑷净截面强度验算：
N683.2
2t12
85.4
103
1020mm,故公式中取t14)
683.2kN
An(310 421.5)14
不满足要求。最大承载力由净截面强度控制:
N,
【变化】上题条件如改为已知
3
68竺匹217.9N/mm2
3136
215N /mm
Anf3136 215 103674.24kN
N=600kN试验算该连接是否安全
—
解：
端焊缝所能承担的内力为：
N
肢背焊缝所能承担的内力为：
N1
0.7hflw1ffw
2
0.7 6 (250
6) 160
327936N
根据
N1
n3
k1N—3
2
1
n3
1
204960
得:
N
(N1
3)
(327936
0 960)
614880N
K1
2
0.7
2
【变化】若取消端焊缝，问
解：上题中令N3
614.88kN
《钢结构设计原理计算题》
【练习1】两块钢板采用对接焊缝(直缝)连接。钢板宽度L=250mm厚度t=10mm。
钢结构计算题-答案完整
《钢结构设计原理计算题》【练习1】两块钢板采用对接焊缝（直缝）连接。
钢板宽度Ｌ＝250mm ，厚度t=10mm 。
钢材采用Ｑ235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准，2/185mm N f w t =。
试求连接所能承受的最大拉力?=N解：无引弧板时，焊缝的计算长度w l 取实际长度减去2t ，即250-2*10mm 。
根据公式 w t w f tl N<⋅=σ 移项得： kN N f t l N w t w 5.42542550018510)102250(==⨯⨯⨯-=⋅⋅< 【变化】若有引弧板，问?=N解：上题中w l 取实际长度250，得kN N 5.462=【练习2】两截面为450⨯14mm 的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽300mm ，长度410mm(中间留空10mm)，厚度8mm 。
钢材Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载，mm h f 6=。
求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 49190416022.130067.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β侧焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f w f 521472160)6200(67.047.011=⨯-⨯⨯⨯=∑= 最大承载力kN N N 4.10131013376521472491904==+=【变化】若取消端焊缝，问?=N解：上题中令03=N ，622001⨯-=w l ,得kN N N 344.5051==【练习3】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载。
双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接，mm h f 6=，肢尖和肢背实际焊缝长度均为250mm 。
等边角钢的内力分配系数7.01=k ，3.02=k 。
求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 20496016022.112567.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f w f 327936160)6250(67.027.011=⨯-⨯⨯⨯=∑=根据2311N N k N -= 得：kN N N N K N 88.614614880)2204960327936(7.01)2(1311==+=+=【变化】若取消端焊缝，问?=N解：上题中令03=N ，622501⨯-=w l ，得kN N 96.456=【练习4】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f wf =，静态荷载。
《钢结构设计原理》期末考试试卷及答案(完整版)
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学院城建专业土木工程班年级学号姓名共5 页第1 页
为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积不变的情况下，使其面积分布 B 。
尽可能集中于截面的形心处 B. 尽可能远离形心
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学院建筑工程专业土木工程班年级2007 学号姓名共 5 页第2 页
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学院建筑工程专业土木工程班年级2007 学号姓名共 5 页第4 页
天津大学试卷专用纸。
钢结构设计原理
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 。
请在以下几组题目中，任选一组题目作答，满分100分。
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 ni 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 x100=，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。
钢结构考试试题及答案
钢结构考试试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 以下哪种材料不属于钢结构常用的材料？A. 钢管B. 钢筋C. 钢板D. 钢筋混凝土答案：D2. 在钢结构设计中，以下哪个因素不需要考虑？A. 钢材的力学性能B. 结构的几何尺寸C. 结构的使用功能D. 结构的美观性答案：D3. 以下哪种连接方式不属于钢结构的主要连接方式？A. 高强度螺栓连接B. 焊接连接C. 铆接连接D. 摩擦型连接答案：D4. 在钢结构设计中，以下哪个参数表示钢材的抗拉强度？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 断面收缩率答案：B5. 以下哪个因素不会影响钢结构的稳定性？A. 钢材的弹性模量B. 结构的截面尺寸C. 结构的长度D. 结构的重量答案：D6. 以下哪种情况下，钢结构需要采取防火措施？A. 钢材厚度小于6mmB. 结构跨度大于12mC. 结构高度大于24mD. 结构所在环境温度超过200℃答案：D7. 在钢结构设计中，以下哪个参数表示钢材的塑性？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 断面收缩率答案：C8. 以下哪种连接方式适用于高强度螺栓连接？A. 摩擦型连接B. 张拉型连接C. 压缩型连接D. 焊接连接答案：A9. 以下哪个因素会影响钢结构的疲劳寿命？A. 钢材的强度B. 结构的应力水平C. 结构的焊接质量D. 结构的使用环境答案：B10. 在钢结构设计中，以下哪个参数表示钢材的冲击韧性？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 冲击功答案：D二、填空题（每题3分，共30分）11. 钢结构的设计原则包括：安全性、可靠性和______。
答案：经济性12. 钢结构的连接方式主要有焊接连接、高强度螺栓连接和______。
答案：铆接连接13. 钢结构的稳定性包括局部稳定性和______。
答案：整体稳定性14. 钢结构的防火措施包括：选用防火涂料、增设防火隔离层和______。
答案：提高钢材的防火性能15. 在钢结构设计中，屈服强度、抗拉强度和______是衡量钢材力学性能的主要参数。
钢结构设计原理题库及答案
钢结构设计原理题库一、 单项选择题 (在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分)1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×1064．焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ∆=- B max min σσσ∆=- C max min 0.7σσσ∆=- D max min σσσ∆=+5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下，下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好7．钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值.8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏.9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是 【 】 A.两头大中间小 B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13．焊接残余应力不影响钢构件的 【 】 A 疲劳强度 B 静力强度 C 整体稳定 D 刚度14．将下图（a ）改为（b ）是为了防止螺栓连接的 【 】 A 栓杆被剪坏 B 杆与孔的挤压破坏 C 被连构件端部被剪坏 D 杆受弯破坏15．规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的 0.8 倍，是因为【 】A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16．受剪栓钉连接中，就栓钉杆本身而言，不存在疲劳问题的连接是 【 】 A 普通螺栓 B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17．高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中，三个0.9∙不∙是考虑【 】 A 螺栓材料不均匀性的折减系数 B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
钢结构设计原理的计算题题库文档
1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）。
图中荷载为静力荷载设计值。
钢材为Q235-A?F。
222。
fvw=125N/mm，ftw=185N/mm，ffw=160N/mm型。
E43手工焊，焊条．2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为8.8级M20，预拉力，被连接板件钢P=110KN22）。
=215N/mm=125N/mm（Q235-材A?F，），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=0.453.某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
判定梁的局部稳定是否满足要求2，fd=215N/mm钢材，并画出加劲肋的布置图）请按构造要求设置加劲肋，。
梁采用Q235-A如需设加劲肋，（腹板判定是否需设加劲肋，22。
计算时可忽略梁的自重。
fy=235N/mm，fvd=125N/mm2，fd=215N/mm某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。
材质：Q235-A钢材，4.222。
E=2.06×105N/mmfy=235N/mmfvd=125N/mm，，，；0.7572；平面内稳定验算：平面内稳定验算：；0.6309；E43试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度。
图中荷载为静力荷载设计值。
1.钢材为Q235-A? F手工焊，焊条。
222型。
ffw=160N/mm，。
，ftw=185N/mmfvw=125N/mm2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度（不需验算连接板的强度）。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为10.9级M20（孔22），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=0.45=215N/mm）。
，（A? F被连接板件钢材P=155kN，d0=21.5mm）预拉力，Q235-=125N/mm，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
判定梁的局部稳定是否满足6m某简支梁截面如图所示，梁的跨度为3.钢材，Q235-A 要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。
《钢结构设计原理》／试题库(含答案)
钢结构设计原理试题库一、填空题1. 钢结构计算的两种极限状态是和。
2. 钢结构具有、、、、和等特点。
3. 钢材的破坏形式有和。
4. 影响钢材性能的主要因素有、、、、、、和。
5. 影响钢材疲劳的主要因素有、、、6. 建筑钢材的主要机械性能指标是、、、和。
7. 钢结构的连接方法有、和。
8. 角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于。
侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。
9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即、、、、和。
10. 高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
11. 轴心压杆可能的屈曲形式有、、和。
12. 轴心受压构件的稳定系数 与、和有关。
13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是、和。
14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。
15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。
二、问答题1.钢结构具有哪些特点？2.钢结构的合理应用范围是什么？3.钢结构对材料性能有哪些要求？4.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？5.影响钢材性能的主要因素是什么？6.什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？7.选用钢材通常应考虑哪些因素？8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？10.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？11.对接焊缝的构造要求有哪些？12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？15.螺栓的排列有哪些构造要求？16.普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计时，哪些破坏形式是通过计算来防止的？哪些是通过构造措施来防止的？如何防止？17.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？18.轴心压杆有哪些屈曲形式？19.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？20.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？21.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？22.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？23.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？24.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？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 f9．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．弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲12．残余应力、初弯曲和初偏心、长细比13．加强受压翼缘、增加侧向支承点14．荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件15．限制宽厚比、设置加劲肋二、问答题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。
钢结构设计原理
钢结构设计原理一、选择题1-5BDABB 6-10DCABD 11-15ACBDC 二、填空题 1、极限状态2、屈服点（或f y ）3、冲击韧性（或冲击功）4、摩擦力（或摩擦阻力）5、三三、简答题四、计算题1、答：角焊缝的承载力：w 1e f [40.78(3208)20.78250 1.22]1601664.8kNw N h l f β=⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯⨯⨯=∑＝主体板件的承载力：2183002051107kNN Af =⨯⨯=＝盖板的承载力：32102502151075kNN Af =⨯⨯⨯=＝故该连接件的承载力为N=min{N1 ,N2 ,N3 }=1075kN 2、解：2160mm N f w f =在偏心力F 作用下，牛腿和柱搭接连接角围焊缝承受剪力V=F 和扭矩T=Fe 的共同作用。
()2221081008100152025080702702mm .cm ....l h .A w f w ⨯==-⨯+⨯⨯⨯=⨯=∑围焊缝有效截面形心O 距竖焊缝距离：()cm ......x 4444502245020280702202080702==+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=两个围焊缝截面对形心的极惯性矩yx p I I I +=：()423339668250208070128070202125080702cm ......I x =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=()42332848444508070128070504442202080701220807022cm ..........I y =⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯⨯⨯+⨯⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 则442516284839668cm I I I y x p =+=+=围焊缝最大应力点A 处各应力分量：F ..F A F w vy 00009901081002=⨯==τ ()F...F I Fey pmaxTx 0002701042516102504443052042=⨯⨯⨯-+==τ()()F ....F I Fex p max Ty000170104251610444204443052042=⨯⨯-⨯-+==τw f Tx Ty vy f .=τ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛τ+τ22221()2221600002702210001700000990m m N F ..F .F .=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+2160000350mm N F .=则得 KN .N F 989458458989==3、解：螺栓2140mm N f b v =， 2170mm N f b t =，2305mm N f b c =。
钢结构设计原理题库及答案Word版
钢结构设计原理题库一、 单项选择题 (在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分)1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 D 】A 强度破坏B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 C 】A 比例极限f pB 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数n 大于或等于【 A 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×1064．焊接部位的应力幅计算公式为 【 B 】A max min 0.7σσσ∆=-B max min σσσ∆=-C max min 0.7σσσ∆=-D max min σσσ∆=+5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下，下列疲劳强度最低的是 【 A 】A 对称循环ρ=-1B 应力循环特征值ρ=+1C 脉冲循环ρ=0D 以压为主的应力循环6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 B 】A 疲劳强度更高B 静力强度更高C 塑性更好D 韧性更好7．钢材的屈强比是指 【 C 】A 比例极限与极限强度的比值B 弹性极限与极限强度的比值C 屈服强度与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值.8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 B 】A 塑性破坏B 疲劳破坏C 脆性断裂D 反复破坏.9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 C 】A 不经济B 弧坑处应力集中相互影响大C 计算结果不可靠D 不便于施工10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 D 】A 平焊B 立焊C 横焊D 仰焊11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 A 】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【 A 】A.两头大中间小B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13．焊接残余应力不影响钢构件的 【 B 】A 疲劳强度B 静力强度C 整体稳定D 刚度14．将下图（a ）改为（b ）是为了防止螺栓连接的 【 D 】A 栓杆被剪坏B 杆与孔的挤压破坏C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏15．规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的0.8倍，是因为【 C 】A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16．受剪栓钉连接中，就栓钉杆本身而言，不存在疲劳问题的连接是 【 D 】A 普通螺栓B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17．高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中，三个0.9•不•是考虑 【 D 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
钢结构设计原理复习题及参考答案
三、计算题：1.一简支梁跨长为5.5m ，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m （不包括梁自重），活载标准值为25kN/m ，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。
梁的截面选用I36a 轧制型钢，其几何性质为：W x =875cm 3，t w =10mm ，I / S =30.7cm ，自重为59.9kg/m ，截面塑性发展系数x=1.05。
钢材为Q235，抗弯强度设计值为215N/mm 2，抗剪强度设计值为125 N/mm 2。
试对此梁进行强度验算并指明计算位置。
（恒载分项系数γG =1.2，活载分项系数γQ =1.4）梁上荷载设计值为：q = 47.94（kN/m ） 跨中最大弯距为：M max =181.12（kN.m ） 支座处最大剪力为：V max =131.84（kN ） 跨中正应力为：= 197.1（N/mm 2）215=<f σ（N/mm 2）支座处最大剪应力为：= 42.9（N/mm 2）125=<v f τ（N/mm 2）2.已知一两端铰支轴心受压缀板式格构柱，长10.0m ，截面由2I32a 组成，两肢件之间的距离300cm ，如图所示，尺寸单位mm 。
试求该柱最大长细比。
注：一个I32a 的截面面积A = 67cm 2，惯性矩I y =11080cm 4，I x1 = 460cm 478.77 86.12==y y cm i λ 431070cm I x =66.65 23.15==x x cm i λ 53.30 62.211==λcm i41.72=ox λ 78.77max ==∴y λλ3.试计算下图所示连接中C 级螺栓的强度。
已知荷载设计值F =45kN ，螺栓M20，孔径21.5mm ，b v f =130N/mm 2，bc f =305 N/mm 2。
kN N kNN b c b V 12284.40== kN F kNF Y X 2736== M kN T ⋅=56.7 kN N kNN T Y T X 63.1145.1711==kN N kNN VY V X 75.6911==()()kN kN 84.402.3275.663.11945.1722<=+++∴安全4.图示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为M =2500kN ·m ，V =500kN ，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准。
钢结构设计原理习题及答案
钢结构设计原理题库一、单项选择题1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】A 强度破坏B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 】A 比例极限f pB 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于【 】A 5×104B 2×104C 5×105D 5×1064．焊接部位的应力幅计算公式为 【 】A max min 0.7σσσ∆=-B max min σσσ∆=-C max min 0.7σσσ∆=-D max min σσσ∆=+5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下，下列疲劳强度最低的是 【 】A 对称循环ρ=-1B 应力循环特征值ρ=+1C 脉冲循环ρ=0D 以压为主的应力循环6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 】A 疲劳强度更高B 静力强度更高C 塑性更好D 韧性更好7．钢材的屈强比是指 【 】A 比例极限与极限强度的比值B 弹性极限与极限强度的比值C 屈服强度与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值.8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】A 塑性破坏B 疲劳破坏C 脆性断裂D 反复破坏.9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 】A 不经济B 弧坑处应力集中相互影响大C 计算结果不可靠D 不便于施工10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】A 平焊B 立焊C 横焊D 仰焊11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k 12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【】 A.两头大中间小 B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13．焊接残余应力不影响钢构件的 【】 A 疲劳强度 B 静力强度C 整体稳定D 刚度14．将下图（a ）改为（b ）是为了防止螺栓连接的 【】A 栓杆被剪坏B 杆与孔的挤压破坏C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏15．规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的 0.8 倍，是因为【 】A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16．受剪栓钉连接中，就栓钉杆本身而言，不存在疲劳问题的连接是 【 】A 普通螺栓B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17．高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中，三个0.9•不•是考虑 【 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
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2. 钢材的特性及其在钢结构设计中的作用
3. 钢结构设计的基本原则和方法
4. 钢结构的受力形式和受力计算原理
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9. 钢结构的抗震设计原理和方法
10. 钢结构的防腐蚀和防火设计原则
11. 钢结构的施工控制原则和施工工艺
12. 钢结构的检验与验收标准
13. 钢结构的维护和保养原则
14. 钢结构的环境影响评价和可持续性设计原则
15. 钢结构的经济性和可行性分析方法。
钢结构设计原理的计算题题库 文档
1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）。
图中荷载为静力荷载设计值。
钢材为Q235-A•F。
手工焊，焊条E43型。
ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。
2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为8.8级M20，预拉力P=110KN，被连接板件钢材Q235-A•F（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=0.45）。
3.某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。
梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2。
计算时可忽略梁的自重。
4.某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。
材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2，E=2.06×105N/mm2。
，；0.7572；平面内稳定验算：平面内稳定验算：；0.6309；1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度。
图中荷载为静力荷载设计值。
钢材为Q235-A• F。
手工焊，焊条E43型。
ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。
2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度（不需验算连接板的强度）。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为10.9级M20（孔d0=21.5mm），预拉力P=155kN，被连接板件钢材Q235-A• F（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=0.45）。
3.某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
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1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）。
图中荷载为静力荷载设计值。
钢材为Q235-A•F。
手工焊，焊条E43型。
ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。
2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为级M20，预拉力P=110KN，被连接板件钢材Q235-A•F（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=）。
3.某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。
梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2。
计算时可忽略梁的自重。
4.某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。
材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2，E=×105N/mm2。
，；；平面内稳定验算：平面内稳定验算：；；1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度。
图中荷载为静力荷载设计值。
钢材为Q235-A• F。
手工焊，焊条E43型。
ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。
2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度（不需验算连接板的强度）。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为级M20（孔d0=21.5mm），预拉力P=155kN，被连接板件钢材Q235-A• F（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=）。
3.某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。
梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2。
计算时可忽略梁的自重。
4.某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。
材质：Q235-A钢材，fd =215N/mm2，fvd =125N/mm2，fy=235N/mm2，E=×105N/mm2。
，；；平面内稳定验算：平面内稳定验算：；；平面外稳定不满足要求。
1.两钢板截面为—18×400 ，两面用盖板连接，钢材Q235，承受轴心力设计值N=1181kN ，采用M22普通C级螺栓连接，d0 = 23.5mm ，按图示连接。
试验算节点是否安全。
已知：。
（1）螺栓强度验算（2）单个螺栓抗剪承载力设计值单个螺栓承压承载力设计值故取。
每侧12个螺栓，承载力为（2）验算被连接钢板的净截面强度2. 简支梁受力及支承如图所示，荷载标准值P=180kN，分项系数，不计自重，Q235钢，fy=235N/mm2。
1）验算该梁的强度。
2）如不需验算该梁的整体稳定，问需设几道侧向支承设强轴为x轴。
（1）强度验算最大正应力强度验算：因为翼缘所以可以考虑部分塑性。
最大剪应力强度验算：腹板与翼缘交界处折算应力验算：所以强度均满足。
（2）整体稳定性保证如不需验算梁的整体稳定性，则需受压翼缘自由长度与其宽度的比满足要求：所以在梁跨中设一道侧向支承点就能保证梁的整体稳定性。
3.一工字形截面轴心受压柱如图所示，l0x=l = 9m，l0y=3m , 在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的 d = 24mm 的孔，钢材用Q235AF，f =215N/mm2，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。
截面几何特性：按强度条件确定的承载力：按稳定条件确定的承载力：因x轴为弱轴，且，因而对y轴的稳定承载力小于对x轴的稳定承载力，由查表得所以所以此柱的最大承载力为2160kN。
4. 验算图示端弯矩（计算值）作用情况下压弯构件的承载力是否满足要求。
已知构件截面为普通热轧工字钢I10，Q235AF，假定图示侧向支承保证不发生弯扭屈曲。
I10截面的特性：A=14.3cm2，Wx=49cm3，ix=4.15cm。
热轧工字钢截面对x轴属于a类。
因而，当时，得。
由平面内稳定计算公式：由截面强度计算公式：因为平面外稳定通过侧向支承得到保证，所以本题承载力由强度、平面内稳定 计算均满足要求。
1、如图所示一钢板与工字形柱的角焊缝T 形连接。
手工焊，E43型焊条，h f =8mm 。
设钢板高度为2a=400mm ，钢板与一斜拉杆相连，拉杆受力F 。
钢材采用Q235 钢，试求两条焊缝能传递的静载设计值F 。
已知 w 2f160N/mm f解、将拉力F 分解为垂直于焊缝长度的分力0.6x F F =和沿焊缝长度的分力0.8y F F =，则()40.6 1.3951020.7840028x f e w F FFh l σ-===⨯⨯⨯⨯-⨯∑()40.8 1.8601020.7840028yf e w F F Fh l τ-===⨯⨯⨯⨯-⨯∑由公式w f f ≤得160≤，求得733 kN F≤2、如图2所示一牛腿，用C 级螺栓连接于钢柱上，牛腿下设有承托板以承受剪力。
螺栓公称直径M20，孔径d 0=22mm ，螺纹处有效直径d e=17.65mm ，螺栓布置如图3。
竖向荷载设计值F =×105 N （静载），距柱翼缘表面200mm 。
轴心拉力设计值N =×105 N 。
试验算螺栓强度已知、b 2t170N/mm f=解：用C 级螺栓（承托承受剪力） 1.螺栓承载力设计值。
一个C 级螺栓在杆轴方向受拉的承载力设计值b tN 为2244.817041616 N4b b b t t t e t d N f A f π===⨯=2.螺栓的拉力计算及螺栓强度验算先假定被连接构件绕螺栓群的形心转动，此时弯矩的设计值5710200210 N mm M Fe ==⨯=⨯⋅故连接中螺栓最小拉力值为()571min2221.01021014018571 N 10470140i My N N n m y ⨯⨯⨯=-=-=-⨯+∑由于min 18571 N 0N =-<，说明被加构件应偏安全地认为绕底排螺栓转动，由对底排螺栓取矩，取顶排螺栓最大拉力值为()()5511max2222244(10200 1.010140)280270140210280 3.2410 N 4.1610 N i b t Fe Ne y N m y N +⨯+⨯⨯⨯==⨯+++=⨯<=⨯∑所以连接满足要求3、某简支梁跨长为5.5m ，在梁上翼缘承受均布静力荷载，恒载标准值为m （不包括梁自重），活载标准值为25kN/m ，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑，钢材为Q235钢，梁的容许挠度为l /250。
若选用型钢Ⅰ36b ，其单位长度质量为65.7kg/m ，梁的自重荷载为m ，I x =16574cm 4，W x =921cm 3，I x /S x =30.6cm ， t w =12.0mm ，试验算该受弯构件设计是否合理。
已知、2215N/mm f =2125N/mm v f = 1.05x γ=解、梁上的均布荷载标准值 10.2250.64435.84/k q kN m =++= 梁上的均布荷载设计值 1.2(10.20.644) 1.42548.01/q kN m =⨯++⨯=跨中的最大弯矩标准值22max35.84 5.5135.588k ql M kN m ⨯===⋅跨中的最大弯矩设计值22max48.01 5.5181.588ql M kN m ⨯===⋅ 支座处的最大剪力设计值 max48.01 5.5132.022ql V kN ⨯===强度验算弯曲正应力 6223181.510187.7/215/1.0592110x nx M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯⨯支座处最大剪力 22132.0100030.6101043.1/125/w v VS It N mm f N mm τ⨯==⨯⨯=<=强度满足要求。
刚度验算 []44545535.845500384384 2.06101657410550012.522250250ql v EI l mm v mm⨯⨯==⨯⨯⨯⨯=<===刚度满足要求。
对于型钢截面无须进行局部稳定验算；另外梁的受压翼缘有可靠侧向支撑，整体稳定得到保障。
综上所述该受弯构件设计合理。
4、某焊接工字形截面压弯构件，翼缘板截面－300×14；腹板截面－560×10，截面翼缘为剪切边（对x 轴为b 类截面，对y 轴为c 类截面），钢材为Q345钢。
两端铰接，长度为15m ，承受的轴心压力设计值为N =900kN ，在杆的中央有一横向集中荷载设计值P =120kN ，在弯矩作用平面外位于杆的三分点处各有一个支撑点，如图4所示。
假设构件的局部稳定满足要求，试验算此构件其他方面是否满足要求。
已知、 1.05xγ=，2310/fN mm = []150λ= 1.0mx β= 1.0tx β= 1.0η=弯矩平面内整体稳定计算公式、()110.8/mx x x x x Ex M N f A W N N βϕγ+≤'-，2'21.1Ex x EA N πλ=；弯矩平面外整体稳定计算公式、1tx x y b x M N f A W βηϕϕ+≤，21.0744000235y y b f λϕ=-。
解、1.构件截面特性256123014140A cm=⨯+⨯⨯=3241.0562 1.43028.78382512x I cm ⨯=+⨯⨯⨯=24.47x i cm =342 1.430630012y I cm ⨯⨯== 6.71y i cm =3183825285129.4x x I W cm y ===2.强度计算跨中最大弯矩max1120154504M kN m =⨯⨯=⋅36223900104501064.3150.3214.6/14010 1.05285110x n x nx M N N mm f A W γ⨯⨯+=+=+=<⨯⨯⨯强度满足要求。
3.弯矩平面内稳定计算柱在框架平面内的计算长度为 015x l m =[]0/1500/24.4761.3150x x x l i λλ===<=由74.27x λ=，查轴心受力稳定系数表得0.724x ϕ=（焊接、剪切边，属于b 类截面）222322206000140101068861.1 1.161.3Ex x EA N kN ππλ-⨯⨯⨯'==⨯=⨯平面内仅一跨集中力作用， 1.0mxβ=()()136232210.8/90010 1.0450100.72414010 1.0528511010.8900/688688.8167.9256.7/310/mx x x x x ExM NA W N N N mm f N mm βϕγ+'-⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯-⨯=+=<=平面内稳定性满足。