同济大学第八章(焊缝、螺栓连接)--钢结构习题参考解答
钢结构螺栓连接附答案（供参考）
钢结构螺栓连接附答案（供参考）钢结构练习四螺栓连接一、选择题（××不做要求）1．单个螺栓的承压承载力中，[N]= d∑t·f y，其中∑t为（ D ）。
A）a＋c＋e B）b＋dC）max{a+c+e，b+d}D）min{a+c+e，b+d}2．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3．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4．承压型高强度螺栓可用于（ D ）。
A）直接承受动力荷载B）承受反复荷载作用的结构的连接C）冷弯薄壁型钢结构的连接D）承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接5．一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6．摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时，（ C ）。
A）与摩擦面处理方法有关B）与摩擦面的数量有关C）与螺栓直径有关D）与螺栓性能等级无关7．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 ）个。
A）1 B）2 C）3 D）不能确定8．图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，连接板厚度如图示，则该连接中承压板厚度为（ B ）mm。
A）10 B）20 C）30 D）409．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I．螺栓剪断；Ⅱ．孔壁承压破坏；Ⅲ．板件端部剪坏；Ⅳ．板件拉断；Ⅴ．螺栓弯曲变形。
其中（ B ）种形式是通过计算来保证的。
A）I、Ⅱ、ⅢB）I、Ⅱ、ⅣC）I、Ⅱ、ⅤD）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ10．摩擦型高强度螺栓受拉时，螺栓的抗剪承载力（ B ）。
A）提高B）降低C）按普通螺栓计算D）按承压型高强度螺栓计算11．高强度螺栓的抗拉承载力（ B ）。
螺栓联接练习习题及解答.docx
习题与参考答案一、单项选择题（从给出的 A 、 B 、C、 D 中选一个答案）1当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。
A. 好B. 差C. 相同D. 不一定2用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。
A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防振性能好D. 自锁性能差3若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。
A. 螺距和牙型角B. 升角和头数C. 导程和牙形斜角D. 螺距和升角4对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。
A. 升角小，单线三角形螺纹B. 升角大，双线三角形螺纹C. 升角小，单线梯形螺纹D. 升角大，双线矩形螺纹5用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。
A. 三角形细牙螺纹B. 梯形螺纹C. 锯齿形螺纹D. 多线的三角形粗牙螺纹6当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。
A. 必受剪切力作用B.必受拉力作用C. 同时受到剪切与拉伸D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用7计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。
A. 1.1B. 1.3C. 1.25D. 0.38采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。
A. 螺栓的横截面受剪切B.螺栓与螺栓孔配合面受挤压C. 螺栓同时受剪切与挤压D. 螺栓受拉伸与扭转作用9在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。
A. 单线矩形螺旋副B. 单线梯形螺旋副C. 双线矩形螺旋副D. 双线梯形螺旋副10在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。
A. 提高强度B. 提高刚度C. 防松D. 减小每圈螺纹牙上的受力11在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了。
A. 受力均匀B. 便于装配 .C. 外形美观D. 降低成本12螺栓的材料性能等级标成 6.8 级，其数字 6.8 代表。
同济大学钢结构基本原理课后习题答案完全版
第二章如图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=+-=+-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 =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=-=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）。
钢结构习题及参考答案
钢结构的连接习题参考答案1.已知A3F 钢板截而500;////X 20/77/»用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条E43型，用引弧板，按1【1级焊缝质量检验，试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。
解：査附表 1.2 得：f,w =\S5N/nun 2则钢板的最大承载力为：N = ht w f t w =500 x 20x 185 xlO"3 = 1850KN2. 焊接工字形截而梁，设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用荷载设计值：弯矩 M = 1122KN •〃伽，剪力V = 374K/V ,钢材为Q235B,焊条为E43型，半自动焊，1【1级 检验标准，试验算该焊缝的强度。
解：査附表 1.2 得：= 185N/〃劝丄，R = \25N/mm 2 Q截而的几何特性讣算如下: 惯性矩：翼缘而积矩：S rI = 280 x 14 x 507 = 1987440 mm 4 则翼缘顶最大正应力为:= lx8xl000 ^2x1x280x14^280x14x507^= 268206 x\04mm 41122X 103X 1028268206X 104 X 2=0.215 N/〃加< f t w =iS5N/mm 2 满足要求。
腹板髙度中部最大剪应力:374 xlO'xfl 987440+ 500x8x —I 2 268206X 104 X 8=52.07 N/mm 2 < f x w = nun 1满足要求。
上翼缘和腹板交接处的正应力:a. 5需= 0.215嚅= 0.208N/访US i 374x10“ x 1987440 o . r/ 2上翼缘和腹极交接处的剪应力：T . = ------------ = -------------- - --- = 34.64NI x t w 268206X 104X 8折算应力：+3寸=A /0.2082 +3X 34.642 = 60.00N/mm 2 < 1.1 f ；v = 203.5满足要求。
钢结构焊缝连接-附答案钢结构焊缝检测
钢结构焊缝连接-附答案钢结构焊缝检测钢结构练习二焊缝连接一、选择题（××不做要求）1．焊缝连接计算方法分为两类，它们是（ C ）。
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2．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（ B ）。
A）E55 B）E50 C）E43 D）前三种均可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××4．不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力N之间的夹角θ满足（ B ）。
A）tanθ≤1.5 B）tanθ>1.5 C）θ≥70°D）θ5．角钢和钢板间侧焊搭接连接，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（ B ）。
A）60hf B）40 hf C）80 hf D）120 hf 7．直角角焊缝的有效厚度he＝（ A ）。
A）0.7 hf B）hf C）1.2 hf D）1.5 hf 8．等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为（ A ）。
A）0.7 B）0.75 C）0.65 D）0.35 9．图示的角焊缝在P的作用下，最危险点是（ B ）。
A）a、b点B）b、d点C）c、d点D）a、c点××10．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βf＝1.22 11．斜角焊缝主要用于（ C ）。
同济大学钢结构基本原理课后习题答案完全
第二章如图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=+-=+-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 =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=-=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）。
钢结构焊缝连接 附答案
钢结构焊缝连接附答案钢结构焊缝连接-附答案钢结构二焊接连接一、选择题（××不做要求）1.焊缝连接的计算方法分为两类，即（c）。
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2.钢结构连接使用的焊条应与连接构件的强度相匹配。
通常，当连接件选择Q345时，焊条应选择为（b）。
a）e55b）e50c）e43d）前三种均可3．产生焊接残余应力的主要因素之一是（c）。
a）钢的塑性太低b）钢的弹性模量太高C）焊接过程中的热分布不均匀d）焊缝厚度太小××4．不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力n之间的夹角θ满足（b）。
a）tanθ≤1.5b）tanθ>1.5c）θ≥70°d）θ<70°5．角钢和钢板间侧焊搭接连接，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）角钢支腿背面侧焊缝的应力等于角钢支腿尖端的应力。
B）角钢支腿顶端的侧焊缝应力大于角钢支腿背面的侧焊缝应力。
C）角钢支腿背面侧焊缝的应力大于角钢支腿尖端的应力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（b）。
a） 60hfb）40hfc）80hfd）120hf7。
直角角焊缝的有效厚度he=（a）。
a）0.7hfb）hfc）1.2hfd）1.5hf8．等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为（a）。
a） 0.7b）0.75C）0.65d）0.359。
在P的作用下，图中所示的角焊缝最危险点为（b）。
a）a、b点b）b、d点c）c、d点d）a、c点×× 10. 对于直接承受动载荷的结构，在计算前直角焊缝（c）时。
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βf＝1.2211．斜角焊缝主要用于（c）。
(完整版)同济大学第八章(焊缝、螺栓连接)--钢结构习题参考解答汇总
nt8.4 有一工字形钢梁，采用I50a （Q235钢），承受荷载如图8-83所示。
F=125kN ，因长度不够而用对接坡口焊缝连接。
焊条采用E43型，手工焊，焊缝质量属Ⅱ级，对接焊缝抗拉强度设计值，抗剪强度设计值。
验算此焊缝受力时是否2205/w t f N mm =2120/w v f N mm =安全。
解：依题意知焊缝截面特性：A=119.25cm 2，Wx ＝1858.9cm 3,Ix=46472cm 4,Sx=1084.1cm 3,截面高度h=50cm ，截面宽度b=158mm ，翼缘厚t=20mm ，腹板厚tw=12.0mm 。
假定忽略腹板与翼缘的圆角，计算得到翼缘与腹板交点处的面积矩S 1=20×158×（250－10）=7.584×105mm 3。
对接焊缝受力：；125V F kN ==2250M F kN m =⨯=⋅焊缝应力验算：最大正应力：622325010134.5/205/1858.910w tx M N mm f N mm W σ⨯===<=⨯最大剪应力：33224125101084.11024.3/120/464721012w x v x w VS N mm f N mm I t τ⨯⨯⨯===<=⨯⨯折算应力：22127.2/205/w zs t N mm f N mm σ===<=故焊缝满足要求。
8.5 图8-84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。
T=350kN ，验算焊缝的受力。
2f 160/w f N mm =图8-84 习题8.5 图8-84-1 焊缝截面计算简图解：（注：焊缝上下翼缘长度114mm有些问题，应取，黄钜枝06年6月192130210110l t mm-=-⨯=日）此注错误，应取消。
罗烈08年10月28日如图8-84-1，截面特性计算如下：2(11425242882)0.75667.2fA h mm=⨯+⨯+⨯⨯=228820.73225.6w fA h mm=⨯⨯=3274 1288288[2882114(16)252()4]0.77.913101222f fI h mm=⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=⨯焊缝受力：；；247.5N kN==247.5V kN=49.5M V e kN m=⋅=⋅应力验算：危险点为a、b两点，下面分别验算：对a点：32247.51043.67/5667.2NaNN mmAσ⨯===62749.510160100.09/7.91310M aafMyN mmIσ⨯⨯===⨯2243.67100.09143.76/195.2/N M wa a f fN mm f N mmσσβ+=+=<=对b点：32247.51076.73/3225.6VbwVN mmAτ⨯===243.67/N Nb aN mmσσ==62749.51014490.16/7.91310M bbfMyN mmIσ⨯⨯===⨯22133.87/160/wfN mm f N mm==<=故焊缝强度满足要求。
钢结构习题(附参考答案)
钢结构习题（附参考答案）一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.螺栓连接节点有多个螺栓时，每个螺栓至少反复紧固（）。
A、2次B、4次C、5次D、3次正确答案：D2.调节超声波探伤仪的“抑制”旋钮会影响探伤仪的（）A、垂直线性B、动态范围C、灵敏度D、以上全部正确答案：D3.钢结构的损坏表现为整体性的破坏，主要有裂缝、（）、构件切口等几个方面。
A、局部扭曲B、挠度过大C、断裂D、螺栓松动正确答案：C4.对工件进行接触法斜角探伤时，如果入射角达到第二临界角，会发生：（）A、表面波全反射B、横波450折射C、表面波D、以上都不对正确答案：C5.一般来说，在频率一定的情况下，在给定的材料中，横波探测缺陷要比纵波灵敏，这是因为（）。
A、在材料中横波不易扩散B、横波比纵波的波长短C、横波比纵波的波长长D、横波质点振动的方向比缺陷更为灵敏正确答案：B6.钢材经过冷加工、时效处理后，性能发生了下列变化（）。
A、屈服点降低，抗拉强度、塑性和韧性都降低B、屈服点提高，抗拉强度、塑性和韧性都降低C、屈服点和抗拉强度提高，塑性和韧性降低D、抗拉强度、塑性和韧性提高正确答案：C7.公式入＝c/f中，符号f为（）。
A、波长B、频率C、声束D、声速正确答案：B8.水中声速与钢的声速之比约为（）。
A、1:1B、1:3C、1:2D、1:4正确答案：D9.依据《建筑变形测量规范》JGJ8-2016有关规定，建筑变形测量的等级分为（）。
A、六级B、五级C、三级D、四级正确答案：B10.纵波倾斜入射到有机玻璃/钢界面时，有机玻璃中纵波声速为2730m/s，钢中纵波声速为5900m/s，横波声速为3230m/s。
则第二临界角为（）。
A、57.7°B、30°C、60°D、27.6°正确答案：A11.金属零件材料晶粒粗大通常会引起：（）A、底波降低或消失B、较高的“杂波"或噪声显示C、穿透力降低D、以上都是正确答案：D12.用2.5MHz, 6 25mm直探头测定厚度100mm钢板的材质衰减, 假设钢板表面往返损失1dB,现在测得（B1 ―B2）＝5dB，则双声程衰减系数为（）。
同济大学钢结构设计原理题库及答案
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．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。
4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。
5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。
6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
7．钢材在250ºC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。
9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B级 ,F表示沸腾钢。
10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。
11．钢材在250ºC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
12．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适应，一般采用等强度原则。
13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。
14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。
16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。
17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
18．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。
19．薄板的强度比厚板略高。
20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。
21．焊接残余应力不影响构件的强度。
22．角焊缝的最小计算长度不得小于和焊件厚度。
23．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是。
24．在螺栓连接中，最小端距是 2d25．在螺栓连接中，最小栓距是 3d。
同济大学钢结构设计原理题库及答案
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
钢结构的连接习题答案
钢结构的连接习题答案钢结构的连接习题答案在学习钢结构连接的过程中，习题是一个非常重要的练习方式。
通过解答习题，我们可以巩固所学的知识，并且更好地理解钢结构连接的原理和方法。
下面，我将为大家提供一些常见的钢结构连接习题的答案，以帮助大家更好地掌握这一知识点。
1. 问：什么是螺栓连接？螺栓连接的优点是什么？答：螺栓连接是一种常用的钢结构连接方式，通过将螺栓穿过连接件的孔洞，并通过螺母进行固定，实现连接的目的。
螺栓连接的优点包括：连接可拆卸，方便维修和更换；连接刚性好，能够承受较大的力矩和剪力；连接可调整，适应不同尺寸和形状的构件。
2. 问：如何计算螺栓的承载力？答：螺栓的承载力可以通过以下公式计算：承载力 = 最小截面面积× 材料的抗拉强度× 安全系数。
其中，最小截面面积是指螺栓的截面中最小的有效横截面积；材料的抗拉强度是指螺栓材料的抗拉强度；安全系数是为了考虑螺栓连接的可靠性和安全性而设置的。
3. 问：什么是焊接连接？焊接连接的优点是什么？答：焊接连接是一种常用的钢结构连接方式，通过将连接件和构件进行熔接，实现连接的目的。
焊接连接的优点包括：连接牢固，能够承受较大的力矩和剪力；连接密封性好，能够防止气体和液体的泄漏；连接效率高，施工速度快。
4. 问：如何计算焊缝的强度？答：焊缝的强度可以通过以下公式计算：强度 = 焊缝的有效截面积× 材料的抗拉强度× 安全系数。
其中，焊缝的有效截面积是指焊缝的有效截面积，可以根据焊缝的形状和尺寸进行计算；材料的抗拉强度是指焊缝材料的抗拉强度；安全系数是为了考虑焊接连接的可靠性和安全性而设置的。
5. 问：什么是螺栓预紧力？如何计算螺栓的预紧力？答：螺栓预紧力是指在螺栓连接中，通过施加一定的力矩使螺栓产生拉力，使连接件紧固在一起的力。
螺栓的预紧力可以通过以下公式计算：预紧力 = 螺栓的轴向力 = 扭矩 / 螺栓的杆面积。
其中，扭矩是施加在螺栓上的力矩；螺栓的杆面积是指螺栓的轴向截面积。
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一、填空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．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。
4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。
5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。
6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。
9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。
10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。
11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
12．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适应，一般采用等强度原则。
13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O为有害的杂质元素。
14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。
16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。
17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
18．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。
19．薄板的强度比厚板略高。
20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。
21．焊接残余应力不影响构件的强度。
22．角焊缝的最小计算长度不得小于和焊件厚度。
23．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是。
2．在螺栓连接中，最小端距 22．在螺栓连接中，最小栓距 32．普通螺栓连当板叠厚度5 (－螺栓直)连接可能栓杆受破坏2单个普通螺栓承压承载力设计，式表受力方承压构件总厚度的较小值2．普通螺栓连接螺栓传递剪力；摩擦型高强度螺栓连接摩传递剪力30手工焊焊Q23钢，一般采 E43型焊条31焊接结构在焊缝附近形成热影响该区材存在缺32侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不33承压型高强度螺栓仅用承受非动力荷结构的连接中34采用手工电弧焊焊Q34钢材时应采 E50焊条35承受动力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度3．轴心受压构件的承载能力极限状态强稳定3．格构式轴心受压构件的等稳定性的条绕虚轴与绕实轴的长细比3．双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式弯屈曲39. 单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生弯扭屈曲。
同济大学钢结构基本原理课后习题答案完全版
同济大学钢结构基本原理课后习题答案完全版(总38页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第二章如图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=+-=+-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 =σf yσF图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点： 卸载前应变：52350.001142.0610y f 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 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=-=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）。
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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．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。
4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。
5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。
6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。
9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度,B表示质量等级为B级,F表示沸腾钢。
10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。
11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
12．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适应，一般采用等强度原则。
13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中N、O 为有害的杂质元素。
14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。
16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。
17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
18．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。
19．薄板的强度比厚板略高。
20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用E50 焊条。
21．焊接残余应力不影响构件的强度。
22．角焊缝的最小计算长度不得小于和焊件厚度。
23．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是。
24．在螺栓连接中，最小端距是2d0。
25．在螺栓连接中，最小栓距是3d0。
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8.4 有一工字形钢梁，采用I50a （Q235钢），承受荷载如图8-83所示。
F=125kN ，因长度不够而用对接坡口焊缝连接。
焊条采用E43型，手工焊，焊缝质量属Ⅱ级，对接焊缝抗拉强度设计值2205/w t f N mm =，抗剪强度设计值2120/w v f N mm =。
验算此焊缝受力时是否安全。
图8-83 习题8.4解：依题意知焊缝截面特性：A=119.25cm 2，Wx ＝1858.9cm 3,Ix=46472cm 4,Sx=1084.1cm 3,截面高度h=50cm ，截面宽度b=158mm ，翼缘厚t=20mm ，腹板厚tw=12.0mm 。
假定忽略腹板与翼缘的圆角，计算得到翼缘与腹板交点处的面积矩S 1=20×158×（250－10）=7.584×105mm 3。
对接焊缝受力：125V F kN ==；2250M F kN m =⨯=⋅ 焊缝应力验算：最大正应力：622325010134.5/205/1858.910w t x M N mm f N mm W σ⨯===<=⨯ 最大剪应力：33224125101084.11024.3/120/464721012w x v x w VS N mm f N mm I t τ⨯⨯⨯===<=⨯⨯ 折算应力：22127.2/205/w zs t N mm f N mm σ=<= 故焊缝满足要求。
8.5 图8-84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2f 160/w f N mm =。
T=350kN ，验算焊缝的受力。
图8-84 习题8.5 图8-84-1 焊缝截面计算简图解：（注：焊缝上下翼缘长度114mm 有些问题，应取2130210110l t mm -=-⨯=，黄钜枝06年6月19日）此注错误，应取消。
罗烈08年10月28日如图8-84-1，截面特性计算如下：2(11425242882)0.75667.2f A h mm =⨯+⨯+⨯⨯= 228820.73225.6w f A h mm =⨯⨯=32741288288[2882114(16)252()4]0.77.913101222f f I h mm =⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=⨯焊缝受力：247.5N kN =；247.5V kN =； 49.5M V e kN m =⋅=⋅ 应力验算：危险点为a 、b 两点，下面分别验算： 对a 点： 32247.51043.67/5667.2N aN N mm A σ⨯===62749.510160100.09/7.91310M a af My N mm I σ⨯⨯===⨯ 2243.67100.09143.76/195.2/N Mw a a f f N mm f N mm σσβ+=+=<=对b 点：32247.51076.73/3225.6V bw V N mm A τ⨯=== 243.67/N Nb a N mm σσ==62749.51014490.16/7.91310M b bf My N mm I σ⨯⨯===⨯22133.87/160/w f N mm f N mm =<=故焊缝强度满足要求。
8.6 计算图8-85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，2f 200/w f N mm =，F=200kN 。
问：（1）腹板拼接处是否满足要求？（2）确定翼缘拼接板焊缝脚尺寸和长度。
图8-85 习题8.6解：（1）根据结构力学知识，拼接处受力：200V F kN ==，2200M kN m =⋅，其中剪力由腹板承担，弯矩由工字梁的翼缘和腹板 惯性矩的比值分配： ()2310411214204502071010 1.2191012x I mm =⨯⨯⨯⨯⨯+=⨯ 3941121420 2.861012w I mm =⨯⨯=⨯图8-85-1 角焊缝计算简图9102.86102200516.161.21910w W x I M M kN m I ⨯==⨯=⋅⨯ 1683.84f w M M M kN m =-=⋅经过分析，拼接板左右两侧受剪力与弯矩作用，相比较而言，右侧拼接板焊缝受力更不利，故以右侧拼接板焊缝验算。
计算焊缝截面特性：21621622216.216221300mm x ⨯⨯==⨯+，116216.2145.8x mm =-=由对称性得：12650y y mm ==23941(16265021300)0.78 1.791012x I mm =⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯ ()232741{2[1621628116.2]130016.2}0.78 1.351012y I mm =⨯⨯+⨯-+⨯⨯⨯=⨯941.8010f x y I I I mm =+=⨯()2216213000.789094.4f A mm =⨯+⨯⨯=将剪力、弯矩移至焊缝形心得到焊缝受力：200V kN =；'516.162000.1588547.92w M kN m =+⨯=⋅焊缝验算：分析得A 、B 两点为危险点，下面分别验算： 对A 点：322001011.0/()29094.4Vayf V N mm A σ⨯===↑⨯6219'547.921065098.9/()22 1.8010M w axf M y N mm I τ⨯⨯===→⨯⨯⨯ 6219'547.9210145.822.2/()22 1.8010M w ayf M x N mm I σ⨯⨯===↑⨯⨯⨯22102.6/200/w f N mm f N mm =<= 对B 点，同理可得：211.0/()Vby N mm τ=↑ 298.9/()M bxN mm σ=→ 22.5/()M bx N mm τ=↓2281.5/200/w f N mm f N mm =<= 故焊缝强度满足要求。
（2）翼缘受轴力：61683.84101169.3142020fM N kN h ⨯===+对于角焊缝，一般要求f h ≥(1~2)f h t ≤-，取16f h mm =由320.71169.310f w h l ⨯≥⨯，计算得到：261w l mm ≥故取280w l mm =（一侧）便可以满足要求。
8.7验算图8-86中桁架节点焊缝“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h f ＝10mm ，焊缝B 、C 的角焊缝h f =6mm 。
钢材为Q235钢。
焊条用E43型，手工焊，2f 160/w f N mm =。
在不利组合下杆件力为N 1=150kN ，N 2=489.41kN ，N 3=230kN ，N 4=14.1kN ，N 5=250kN 。
图8-86 习题8.7解：焊缝A 受力：21339.41V N N kN =-=；339.410.22576.37M V e kN m =⋅=⨯=⋅623376.37106290297.2/1758020.712w f w l M N mm h l σ⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯ 32339.411041.8/20.727580f w V N mm h l τ⨯===⨯⨯⨯⨯2289.9/160/w f N mm f N mm ==<= 故焊缝A 的强度满足要求。
对于焊缝B ： 肢背：30.7119.820.7w f w f wN f l mm h l ≤⇒≥⨯ 取130w l mm =。
肢尖：30.351.320.7w f w f wN f l mm h l ≤⇒≥⨯ 取60w l mm =。
对于焊缝C ：肢背：50.7130.220.7w f w f wN f l mm h l ≤⇒≥⨯ 取140w l mm =。
肢尖：50.355.820.7w f w f wN f l mm h l ≤⇒≥⨯ 取65w l mm =。
8.8验算图8-87所示的角焊缝是否安全。
已知：钢材为Q345钢，焊条为E50型，手工焊，h f ＝10mm ，2f 200/w f N mm =，F=160kN 。
图8-87 习题8.8解：截面特性计算：21901902253.11902300mm x ⨯⨯==⨯+；119053.1136.9x mm =-=；12150y y mm ==图8-87-1 角焊缝计算简图 23741(1901502300)0.7107.5610xI mm =⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯ 749.4210f x y I I I mm =+=⨯()221903000.7104760f A mm =⨯+⨯⨯=焊缝受力：160V F kN ==；160(0.5000.0531)71.5M kN m =⨯-=⋅ 经过分析，危险点为A 、B 点，下面分别对A 、B 点作应力分析： 对A 点：8.9 图8-88所示为一梁柱连接，M=100kN ·m ，V=600kN 。
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2f 160/w f N mm =，端板厚14mm ，支托厚20mm 。
（1）求角焊缝“A ”的hf 。
（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8-88 习题8.98.10 确定图8-90所示A 级螺栓连接中的力F 值。
螺栓M20，N=250kN ，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8-89 习题8.108.11 图8-90所示的螺栓连接，验算其受力。
已知：钢材为Q235B 钢，螺栓为C 级普通螺栓，螺栓M20，F=60kN ，螺栓抗拉强度设计值2170/b t f N mm =。
图8-90 习题8.11解：剪力60V F kN ==由承托承受，螺栓群仅受弯矩600.530M F e kN m =⋅=⨯=⋅作用；在弯矩作用下，螺栓群绕低排转动：()61max22222301032025280160240320i My N kN y ⨯⨯===∑⨯+++ 一个螺栓承载力为：2217.654517041.644bb e tt d N f kN ππ==⨯⨯=由max bt N N <，知螺栓受力满足要求。
8.12 图8-91所示的螺栓连接采用45号钢，A 级8.8级螺栓，直径d=16mm ，2320/b v f N mm =，2405/b c f N mm =。
钢板是Q235钢，钢板厚度12mm ，抗拉强度设计值2215/f N mm =。