B钢结构设计原理

一．单项选择题（每题2分，共20分）
1. 为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积一定的情况下，构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
2. 提高轴心受压构件腹板局部稳定常用的合理方法是( D )
A．增加板件宽厚比B．增加板件厚度
C．增加板件宽度D．设置纵向加劲肋
3. 格构式轴心受压柱整体稳定计算时，用换算长细比λox代替λx，这是因为需要考虑下述哪项的影响( D )
A．格构柱弯曲变形的影响B．格构柱剪切变形的影响
C．缀材弯曲变形的影响D．缀材剪切变形的影响
4. 双肢格构式轴心受压柱，实轴为x-x，虚轴为y-y，应根据下述哪项确定分肢之间的距离( B )
A．λx= λy B．λx= λoy
C．λy= λoy D．强度条件
5．梁的最小高度是梁的下列哪项条件控制的( C )
A．强度B．建筑要求
C．刚度D．整体稳定
6．焊接工字型截面简支梁，其他条件均相同的情况下，下述各项条件中，对于提高梁的整体稳定最好的是（ A ）
A．增大梁的受压翼缘宽度
B．增大梁受拉翼缘宽度C．增大腹板厚度
D．在距离支座l/6（l为跨度）处减小受压翼缘宽度。

7. 在对接焊缝中经常使用引弧板，其目的是( A )
A．消除起落弧在焊口处的缺陷B．对被连接构件起到补强作用
C. 减小焊接残余变形D．防止融化的焊剂滴落，保证焊接质量
8. 螺栓连接中要求螺栓端距大于2d0是为了防止( B )
A．板件被挤压破坏B．板件端部被冲剪破坏
C．螺栓杆发生弯曲破坏D．螺栓杆被剪断破坏
9. 计算梁的哪项应力时，应用净截面几何参数( A )
A、正应力
B、剪应力
C、整体稳定
D、局部稳定
10. 符号L 125×80×10表示( B )
A、等肢角钢
B、不等肢角钢
C、钢板
D、槽钢
二．填空题（每空2分，共20分）：
1. 钢结构中采用的各种板材都是经过多次辊轧而成的，一般薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点大。

2. 为保证轴心受压构件的刚度满足要求，规范是通过控制长细比来实现。

3. 对于Q420钢材的屈服点f y取420 。

4. 钢结构的连接方法主要有焊接，、铆钉连接和螺栓连接三种形式。

5. 对承受静力荷载或间接承受动力荷载的钢梁，允许考虑部分截面发展塑性变形，在计算中引入塑性发展系数。

6. 实腹式偏心受压构件的整体稳定，包括平面内，平面外两种稳定。

7. 钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，轴心受拉构件需进行强度，刚度两方面验算，以满足
设计要求。

三．简答题（每题6分，共30分）
1．试述提高板件局部稳定的措施通常有哪些。

提高板件局部稳定的措施：限制受压翼缘宽厚比；限制腹板高厚比；设置加劲肋的方法保证其不发生局部失稳
2. 承重结构的钢材应具有哪些机械性能和化学成分的合格保证？
承重结构的钢材应具有：强度，塑性，韧性，良好的加工性能，其他特殊性能；
化学成分的合格保证：普通碳素钢中Fe 占99%，其他杂质元素占1%；普通低合金钢中合金元素＜5%。

3. 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？哪些破坏形式是通过构造措施来防止的？如何防止？
破坏形式：a 螺栓杆剪断，b 板件挤压破坏，c 板件净截面破坏，d 螺栓群端部端距位置处板件冲剪破坏，e 栓杆弯曲破坏；
前三项通过计算来防止的，后两项通过构造措施来防止的？如何防止？，对于第四项限制端距，对于第五项限制板件总厚度。

4. 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？
钢梁丧失整体稳定：构件突然发生侧向弯曲（绕弱轴弯曲）和扭转，并丧失承载力的现象；
影响钢梁整体稳定的主要因素：侧向抗弯刚度、抗扭刚度；梁的支座情况 ；荷载作用种类；荷载作用位置； 受压翼缘的自由长度。

提高钢梁整体稳定的有效措施：足够的侧向支承，或适当加大梁截面
5．请问实腹式压弯构件的设计都包括哪几部分的计算内容? 请详细阐述。

局部稳定平面外
平面内整体稳定
刚度
强度
f W M A N f
N N W M
A
N f W M A N x
b x tx x Ex x x x mx x nx x x n ≤+≤'-+≤≤±11)8.01(][ϕβϕγβϕλλγ
五．计算题（每题10分，共30分）
1. 计算下图所示焊接工字形截面轴心受压柱绕x 、y 轴的回转半径和长细比，并判断其长细比是否满足要求。

柱高10m ，两端铰接，容许长细比150。

75447
.1328.226416686293846012
15002012121217557333460812
12402050022050012122368084605002024
334
3232
====
=====⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯
==⨯+⨯⨯=y oy
y x ox x y
y x x y x i l i l A I i A I i mm I mm I mm A λ
λ
2. 如图所示两块厚度均为10mm，宽度500mm的钢板使用斜缝对接焊缝，承受轴心拉力150KN，焊缝纵向与力的方向为70°，未使用引弧板和引出板，请验算焊缝是否合格。

（取f tw=185N/mm2，f vw=125N/mm2）
1500000×cos70/((500-20)/sin70)/10=100；150000×sin70/((500-20)/sin70)/10=275不合格
3. 某工作平台梁两端简支，跨度6m，采用I56b的工字钢制作，钢材Q345。

该梁承受均布荷载，荷载为间接动力荷载。

若工作平台梁与铺板紧密连接，确定该梁能够承担的最大均布荷载设计值，抗剪计算可忽略。

（注：弯矩绕x轴发生，且绕x轴惯性矩为48556cm4，不考虑刚度计算。

）
型钢规格及截面特性
钢材强度
验算连，可忽略整体稳定的受压区与密铺板紧密相强度：m
kN q ql M kNm
f W M f W M cm h I W x x x
x x X X 357.1191065.5378
11065.537295173405.1173428485562
2113
1====⨯⨯=≤≤===γγ。