第三章钢结构习题
第三章钢结构习题
第三章钢结构连接
一、选择题
1.直角焊缝以（B）方向的截面作为有效截面。
A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 50°
2.在对接焊缝中经常使用引弧板，目的是（）
A.消除起落弧在焊口造成的缺陷
B.对被连接构件起到补强作用
C.减小焊接残余应变。
D. 防止熔化的焊剂滴落，保证焊接质量
3.摩擦型高强螺栓连接中，一个高强螺栓的抗剪承载力设计值与（）有关。
A.螺栓的传力摩擦面数
B.摩擦面的摩擦系数
C.高强度螺栓的预应力
D.被连接板的厚度
4.斜角焊缝主要用于（）
A. 梁式结构
B. 桁架
C. 钢管结构
D. 轻型钢结构
5.在设计焊接结构时，尽量采用（）
A. 立焊
B.平焊
C.仰焊
D.横焊
6.进行弯矩作用下的摩擦型抗拉高强度螺栓计算时，中和轴位置为（）
A.最下排螺栓处
B.最上排螺栓处
C.螺栓群重心轴上
D.受压边缘一排螺栓
7.侧面角焊缝的工作性能主要是（）
A. 受拉
B. 受弯
C.受剪
D. 受压
8.承压型高强螺栓比摩擦型高强螺栓（）
A.承载力低，变形小
B.承载力高，变形大
C.承载力高，变形大
D.承载力低，变形大
9.当Q235钢与Q345钢采用手工电弧焊连接时，宜选用（）
A.E43型焊条
B.E50型焊条
C.E55型焊条
D.E50型或E55型焊条
10.产生焊接残余应力的主要因素之一是（）
A.钢材塑性太差
B.钢材弹性模量太高
C.焊接时热量分布不均
D.焊件厚度太小
11.下列最适用于动荷载作用的连接是（）
A.焊接连接
B.普通螺栓连接
C.摩擦型高强螺栓连接
D.承压型高强螺栓连接
12.某侧面直角焊缝4=f h mm ，计算得到该焊缝所需计算长度为50mm ，考虑起落弧缺陷，设计时，该焊缝实际长度取为（）
A.50mm
B.56mm
C.54mm
D.58mm 13.普通螺栓的抗剪承载力设计值与（）无关
A. 螺孔的直径
B.螺栓的直径
C.受剪面数
D.螺栓的抗剪强度设计值14.f β是考虑正面角焊缝强度设计值的增大系数。在计算承受的静力荷载时，f β取（）A.1.2 B.1.0 C.1.1
D.1.22
15.t 为较厚焊件的厚度。则手工电弧焊的角焊缝焊脚尺寸f h 应满足（）A.f h ≥t B.f h ≥1.5t C.f h ≥1.5t -1mm D.f h ≤1.5t 16.在承受静力荷载时，正面角焊缝的强度比（与）侧面角焊缝的强度（）A.高B.低 C.相等 D.无法判断 17.普通螺栓连接受剪时。要求端距不小于20d 是防止（） A. 钢板发生挤压破坏 B. 螺杆被剪坏
C. 钢板发生冲剪破坏
D. 螺杆产生过大的弯曲变形18.摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓的主要区别是（）
A. 施加预应力的大小和方法不同
B. 所采用的材料不同
C. 破坏时的极限状态不同
D.板件接触面的处理方式不同 19.在动荷载作用下。测焊缝的计算长度不宜大于（）
A. 60f h
B. 40f h
C. 80f h
D. 50f h 20.对于直接承受动力荷载的结构，计算正面角焊缝时（）
A. 要考虑正面角焊缝的强度的提高
B.要考虑焊缝刚度的影响
C. 与侧面角焊缝的计算式相同
D. 取f β=1.22 二、计算题
1. 如下图所示的连接节点，斜杆承受轴向拉力设计值N=250kN （静力荷载），钢材采用
Q235-BF ，E43型手工焊条；螺栓连接为M22C 级普通螺栓。试求： (1)焊缝“A ”的长度；
2. 已知:连接承受静力荷载设计值P=300kN, N=240kN ,钢材为Q235-BF,焊条为E43型,
160 w f f N/mm2,试计算下图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。
3.如下图所示，双角钢（长肢相连）和节点板用直角焊缝相连，采用三面围焊，钢材为Q235B 钢，焊条为E43型，采用手工电弧焊，mm h mm N f f w
f 8,/1602
==，试求该链接能承担的最大静力N.
4. 两被连接钢板为－18×510，钢材为Q235，承受轴心拉力N=1500kN（设计值），对接处用双盖板并采用M22的C级普通螺栓拼接，试设计此连接。
5. 按高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接设计习题1中钢板的拼接，采用8.8级
M20(d0=21.5mm)的高强度螺栓,接触面采用喷砂处理。
（1）确定连接盖板的截面尺寸。
（2）计算需要的螺栓数目。如何布置？
（3）验算被连接钢板的强度。
6. 试验算如下图所示的高强度螺栓摩擦型连接，钢材为Q235，螺栓为10.9级，M20，连接接触面采用喷砂处理。
(完整版)钢结构基础第三章课后习题答案
习题参考答案 3.1题： 答：（1）按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。组合截面按连接方法和使用材料的不同，可分为焊接组合截面（焊接截面）、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。（2）型钢和组合截面应优先选用型钢截面，它具有加工方便和成本较低的优点。 3.7题： 解：由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2，扣除孔洞后的净面积为3249275.213550A n =⨯⨯-=mm 2。工字钢较厚板件的厚度为11.4mm ，故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2， 构件的压应力为2155.1383249 10450A N 3n <≈⨯==σN/mm 2， 即该柱的强度满足要求。 新版教材工字钢为竖放，故应计入工字钢的自重。 工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ，故 19712.19.8169.27N g =⨯⨯⨯=N ； 构件的拉应力为215139.113249 1971 10450A N N 3n g <≈+⨯=+= σN/mm 2，即该 柱的强度满足要求。
3.8题： 解：1、初选截面 假定截面钢板厚度小于16mm ，强度设计值取215f =，125f v =。 可变荷载控制组合：24kN .47251.410.22.1q =⨯+⨯=， 永久荷载控制组合：38.27kN 250.71.410.235.1q =⨯⨯+⨯= 简支梁的支座反力（未计梁的自重）129.91kN ql/2R ==，跨中的最 大弯矩为m 63kN .1785.547.2481 ql 81M 22max ⋅≈⨯⨯==，梁所需净截面抵抗矩为 36 x max nx 791274mm 215 1.051063.178f M W ≈⨯⨯==γ， 梁的高度在净空方面无限值条件；依刚度要求，简支梁的容许扰度为l/250，参照表3-2可知其容许最小高度为 229mm 24 550024l h min ≈== ， 按经验公式可得梁的经济高度为 347mm 3007912747300W 7h 33x e ≈-=-=， 由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度，按附录1中附表1取工字钢 I36a ，相应的截面抵抗矩3 nx 791274m m 875000W >=，截面高度 229mm 360h >=且和经济高度接近。按附录1中附表5取窄翼缘H 型钢 HN400×150×8×13，截面抵抗矩3 nx 791274m m 942000W >=， 截面高度229mm 400h >=。 普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为
钢结构基础第三章课后习题答案
第三章 3.7一两端铰接的热轧型钢I20a 轴心受压柱，截面如图所示，杆长为6米，设计荷载N=450KN ，钢材为Q235钢，试验算该柱的强度是否满足？ 解：查的I20a 净截面面积A 为35502mm ,所以构件的净截面面积 232495.217235505.21*23550mm d A n =⨯⨯-=-= 22/215/5.1383249 450000mm N f mm N A N n =<=== σ 所以该柱强度满足要求。 3.8 一简支梁跨长为5.5米，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值10.2KN/m(不包括梁自重)，活荷载标准值25KN/m ，假定梁的受压翼缘有可靠的侧向支撑，钢材为Q235，梁的容许挠度为l/250,试选择最经济的工字型及H 型钢梁截面，并进行比较。 解：如上图示，为钢梁的受力图 荷载设计值m KN q /24.47254.12.102.1=⨯+⨯= 跨中最大弯矩KNm ql M 63.1785.524.478 1 8122=⨯⨯== f w M x x ≤= γσmax 所以3561091.7)21505.1/(1063.178mm f M w x x ⨯=⨯⨯=≥γ 查型钢表选择I36a ，质量为59.9kg/m,Wx 为8750003 mm ， 所以钢梁自重引起的恒载标注值m KN /58702.010008.99.59=÷⨯=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /79.35252.1058702.0=++=
挠度mm EI l q x k 13.1310 576.11006.2384105.579.35538458 512 44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ω<[l/250]=22mm I36a 满足挠度要求。 查型钢表选择HN400x200x8x13，质量为66kg/m,Wx 为11900003mm 钢梁自重引起的恒载标注值m KN /6468.010008.966=÷⨯=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /85.35252.106468.0=++= 挠度mm EI l q x k 7.810 237001006.2384105.585.35538454 512 44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ω<[l/250]=22mm HN400x200x8x13满足挠度要求。从经济角度来看，I36a 横截面面积为76.32cm ，而HN400x200x8x13横截面面积为84.122cm ，所以选择I36a 更好。 3.9 图为一两端铰接的焊接工字型等截面钢梁，钢材为Q235。钢梁上作用两个集中荷载P=300KN(设计值)，集中力沿梁跨方向的支撑长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。 习题3.9 解：做出结构弯矩，剪力图如下 )/(,2mm N τσ 493231026.110228012 1 4052801028008121mm I x ⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯= 梁受压翼缘的宽厚比为（140-4）/10=13.6>13y f /235=13 所以截面塑性发展系数为1.0
第三章 钢结构连接习题
第三章钢结构连接习题 3、1简述钢结构连接得类型及特点 3、2受剪普通螺检有哪几种可能得破坏形式？如何防止？ 3、3简述普通螺检连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时得异同点？ 3、4为何要规定螺栓排列得最大与最小间距要求？ 3、5影响高强螺栓承载力得因素有哪些？ 3、6有一焊接连接如图所示，钢材为Q235钢，焊条为E43系列，采用手工焊接，承受得静力荷载设计值N = 600kN，试计算所需角焊缝得长度。 习题3、6图 3、7如图所示得螺栓双盖板连接，构件钢材为Q235钢，承受轴心拉力，螺栓为8、8级高强度螺检摩擦型连接，接触面喷砂处理，螺栓直径d=20mm，孔径d o = 21、5 mm，试计算此连接最大承载力N=？ 3、8图示焊接连接采用三面围焊，焊脚尺寸为6mm,钢材为Q235B·F钢，试计算此连接所能承受最大拉力N=？ 习题3、8图 3、9图示牛腿板承受扭矩设计值T=60kN·m,钢材为Q235B·F钢，焊条为E43系列。
①方案一：采用三面围焊得角焊缝与柱连接，试设计此角焊缝。 ②方案二：采用四面围焊得角焊缝与柱连接，焊角尺寸可以减少多少？ ③方案二所耗焊条就是否少于方案一？ 习题3、9图 3、10图示连接中，2∟I00x80x10（长肢相并）通过14mm厚得连接板与20mm厚得端板连接于柱得翼缘，钢材用Q235-B·F，焊条为E43系列型，采用手工焊接，所承受得静力荷载设计值N=540kN。 ①要求确定角钢与连接板间得焊缝尺寸。 ②取d1=d2 = 170mm，确定连接板与端板间焊缝得焊角尺寸h f=? ③改取d1=150mm, d2 = 190mm,验算上面确定得焊角尺寸h f就是否满足要求？ 习题3、10图 3、11图示为C级螺栓得连接，钢材为Q235钢，已知d = 20mm, d e =17、65mm, d o=21、5mm，承受设计荷载P=l50kN
钢结构习题及答案
第二章习题 1．钢材的设计强度是根据确定的。 A、比例极限 B、弹性极限 C、屈服点 D、抗拉强度 2．钢材的伸长率δ是反映材料的性能指标。 A、承载能力 B、抵抗冲击荷载能力 C、弹性变形能力 D、塑性变形能力 3．四种厚度不等的Q345钢钢板，其中钢板设计强度最高。 A、16mm B、20mm C、25mm D、30mm 4．钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有。 A、良好的塑性 B、高强度和良好的塑性 C、良好的韧性 D、质地均匀、各向同性 5．下列因素中与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 A、钢材屈服点的大小 B、钢材含碳量 C、负温环境 D、应力集中 6．钢材的疲劳破坏属于破坏。 A、弹性 B、塑性 C、脆性 D、低周高应变 7．对钢材的疲劳强度影响不显著的是。 A、应力幅 B、应力比 C、钢种 D、应力循环次数 8.吊车梁的受拉下翼缘在下列不同板边的加工情况下，疲劳强度最高的是 A、两侧边为轧制边 B、两侧边为火焰切割边 C、一侧边为轧制边，另一侧边为火焰切割边 D、一侧边为刨边，另一侧边为火焰切割边
答案 1、C 2、D 3、A 4、C 5、A 6、C 7、C 8、A 第三章习题 1．T形连接中，t1＝6 mm，t2＝12mm，若采用等角角焊缝连接，按构造要求，焊脚尺寸hf 取最合适。 A、4mm B、6mm C、8mm D、10mm 2．焊接残余应力对构件的无影响。 A、变形 B、静力强度 C、疲劳强度 D、整体稳定 3．摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力。 A、与摩擦面的处理方法有关 B、与摩擦面的数量有关 C、与螺栓直径有关 D、与螺栓的性能等级无关 4．在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为。 A、均匀分布 B、一端大、一端小 C、两端大、中间小 D、两端小、中间大 5．以下关于对接焊缝的描述，其中描述错误的是。 A、在钢板厚度相差大于4mm的承受静力荷载的对接连接中，应从板的一侧或两侧做成坡度不大于1：2．5的斜坡，以减少应力集中 B、当对接正焊缝的强度低于焊件的强度时，为提高连接的承载力，可改用斜缝 C、在钢结构设计中，若板件较厚而受力较小时，可以采用部分焊透的对接焊缝 D、当对接焊缝的质量等级为一级或二级时，必须在外观检查的基础上再做无损检测，检测比例为焊缝长度的20％。
第三章 钢结构连接习题
第三章钢结构连接习题 3。1简述钢结构连接的类型及特点 3。2受剪普通螺检有哪几种可能的破坏形式？如何防止？ 3。3简述普通螺检连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的异同点？ 3.4为何要规定螺栓排列的最大和最小间距要求? 3.5影响高强螺栓承载力的因素有哪些？ 3。6有一焊接连接如图所示，钢材为Q235钢,焊条为E43系列,采用手工焊接，承受的静力荷载设计值N = 600kN，试计算所需角焊缝的长度. 习题3.6图 3。7如图所示的螺栓双盖板连接,构件钢材为Q235钢，承受轴心拉力，螺栓为8。8级高强度螺检摩擦型连接，接触面喷砂处理，螺栓直径d=20mm，孔径d o = 21. 5 mm，试计算此连接最大承载力N=？ 3.8图示焊接连接采用三面围焊，焊脚尺寸为6mm,钢材为Q235B·F钢，试计算此连接所能承受最大拉力N=？ 习题3.8图 3.9图示牛腿板承受扭矩设计值T=60kN·m，钢材为Q235B·F钢，焊条为E43系列。
①方案一：采用三面围焊的角焊缝与柱连接，试设计此角焊缝。 ②方案二：采用四面围焊的角焊缝与柱连接,焊角尺寸可以减少多少? ③方案二所耗焊条是否少于方案一? 习题3.9图 3。10图示连接中，2∟I00x80x10（长肢相并）通过14mm厚的连接板和20mm厚的端板连接于柱的翼缘,钢材用Q235-B·F，焊条为E43系列型,采用手工焊接,所承受的静力荷载设计值N=540kN。 ①要求确定角钢和连接板间的焊缝尺寸. ②取d1=d2 = 170mm，确定连接板和端板间焊缝的焊角尺寸h f=? ③改取d1=150mm, d2 = 190mm,验算上面确定的焊角尺寸h f是否满足要求？ 习题3.10图 3.11图示为C级螺栓的连接,钢材为Q235钢，已知d = 20mm, d e =17.65mm，d o=21。5mm,承受设计荷载P=l50kN
钢结构试题 第3章习题
选择题 1、对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，《钢结构设计规范》采用的准则为净截面( ) A ．最大应力达到钢材屈服点 B ．平均应力达到钢材屈服点 C ．最大应力达到钢材抗拉强度 D ．平均应力达到钢材抗拉强度 2、梁上作用较大固定集中荷载时，其作用点处应( ) A ．设置纵向加劲肋 B ．设置支承加劲肋 C ．减少腹板厚度 D ．增加翼缘的厚度 3、焊接工字形截面钢梁的折算应力计算部位在梁截面( ) A.受压翼缘的外边缘 B.翼缘和腹板相交位置 C.中性轴位置 D .受拉翼缘的外边缘 4、设计焊接梁时，确定梁最小截面高度应满足的要求是（ ） A.建筑要求 B.刚度要求 C.施工要求 D.经济要求 5、实腹梁的腹板中某点作用有面内正应力σ和剪应力τ，设计时应该满足（ ） A ．f ≤+22τσ B ．f ≤+223τσ C ．f ≤+223τσ D ．f ≤+2233τσ 6、钢材在多轴应力状态下的屈服条件是（ ） A.最大主拉应力σ1等于钢材屈服点 B.最大剪应力τ1等于钢材屈服点 C.最大主压应力σ2等于钢材屈服点 D.折算应力σeq 等于钢材屈服点 7、在进行结构或构件的变形验算时，应使用（ ） A ．荷载的标准值 B ．荷载的设计值 C ．荷载的最大值 D ．荷载的最小值 8、建筑钢材的抗剪屈服点和抗拉屈服点之间的关系是（ ） A ．fyv=fy B ．fyv=3fy C ．fyv=33fy D ．fyv=fy /3 9、实腹式偏心受压构件按f W M A N x x x =γ±=σ计算强度，它代表的截面应力分布为（ C ）
10、当组合梁用公式 f 3122β≤τ+σ验算折算应力时，其中σ、τ应为( ) A.梁中的最大正应力和最大剪应力 B.梁最大弯矩截面中的最大正应力、最大剪应力 C.梁最大剪力截面中的最大正应力、最大剪应力 D.验算点的正应力和剪应力 11、经济梁高he,指的是（ ） A.用钢量最小时梁的截面高度 B.挠度等于规范限值时梁的截面高度 C.强度与稳定承载力相等时梁的截面高度 D.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度 12、在屋面重力荷载作用下，腹板垂直于屋面坡向设置的实腹式檩条为（ ） A.双向变弯构件 B.双向压弯构件 C.单向受弯构件 D.单向压弯构件 二、填空题 1、梁截面高度的确定应考虑三种参考高度，是指由建筑高度确定的__最大高度____，由刚度条件确定的最小梁高和由经济条件确定的经济梁高。 2、钢梁的强度计算，应包括弯曲正应力、剪应力、___局部压应力____和折算应力四方面内容。 3、两端铰接的梯形屋架作用有非节点荷载时(所有荷载方向均向下)，其上弦应按 压弯 杆件设计。 4、对于受均布荷载的单层翼缘板的焊接组合截面简支梁，跨度为l ，当要改变截面时，宜变一次，且只改变翼缘板的宽度，其最经济的改变截面的位置为 距支座六分之一处 5、轴心受拉构件的承载能力极限状态是__强度破坏_____。
钢结构经典练习题 第三章
第三章 1. 图示为双面角焊缝连接，作用在竖直钢板的斜向拉力设计值200N KN =（静载），焊脚尺寸6f h mm =，材料为 Q235-BF 和E43型焊条，手工焊接，试验算该 焊缝。 解：（1）确定材料强度设计值：由附表查得 2160/w f f N mm = （2）焊缝尺寸的构造要求 焊脚尺寸：6 1.512 5.21.289.6f h mm mm mm =>=<⨯= 焊缝计算长度：()65170262188648606360w l mm mm mm =+-⨯=>⨯=<⨯= （3）焊缝应力： 43 200160,20012055 x y N KN N KN =⨯ ==⨯= 665165120656102y M N e N m +⎛⎫ ==⨯-=⨯ ⎪⎝⎭ 3 21201065.53/20.720.76218 y N y f f w N N mm h l σ ⨯===⨯⨯⨯⨯⨯ 6 22261090.18/1120.720.7621866M f f w M N mm h l σ ⨯= = =⎛⎫⎛⎫ ⨯⨯⨯⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎝⎭ 2 65.5390.18155.7/y N M f f f N mm σσσ=+=+= 321601087.37/20.720.76218 x f f w N N mm h l τ⨯===⨯⨯⨯⨯
2 2 2222 155.7187.37154.67/160/1.22f f f N mm N mm στβ⎛⎫⎛⎫+=+=< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 满足要求 2. 图所示角钢与柱用角焊缝连接，焊脚尺寸10f h mm =，钢材为 Q345，焊条E50 手工焊。试计算焊缝所能承受的最大静载设计值F 。 解：（1）确定材料强度设计值：由附表查得2200/w f f N mm = （2）计算焊缝截面的几何特性 200w l =（因考虑焊角处有绕角焊，故计算长度不考虑起落弧的影响） 220.7102002800w A mm =⨯⨯⨯= 2 231120.720.7102009333366 w f w W h l mm =⨯⨯=⨯⨯⨯⨯= （3）求焊缝应力 3 230100.32/93333f w M F FN mm W σ⨯=== 3 2100.36/2800 f w V F FN mm A τ⨯=== （4）求F ()2 2 2220.320.36200/1.22f w f f f F F f N mm στβ⎛⎫⎛⎫+=+≤= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 449F KN ≤ 该焊缝所能承受的最大静力荷载设计值为449KN 。 3． 图为三块钢板焊接的工字型截面的对接焊缝。已知：翼缘板为-12⨯100，腹板为：-10⨯200板，钢材为Q345，手工焊接，焊条为E50型。加引弧板，
第三章钢结构连接习题及答案
第三章 钢结构的连接 习题参考答案 1． 已知A3F 钢板截面mm mm 20500?用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条E43型，用引弧板，按Ⅲ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：查附表1.2得： 2 518mm N f w t = 则钢板的最大承载力为： KN f bt N w t w 185010185205003=???==- 2．焊接工字形截面梁，设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用荷载设计值：弯矩 mm KN M ?=1122，剪力KN V 374=，钢材为Q235B ，焊条为E43型，半自动焊，Ⅲ级检验标准，试验算该焊缝的强度。 解：查附表1.2得： 2 518mm N f w t =， 2 512mm N f w v =。 截面的几何特性计算如下： 惯性矩： 44233102682065071428014280121210008121mm I x ?=??? ?????+???+??= 翼缘面积矩：4 1198744050714280mm S x =??= 则翼缘顶最大正应力为： 2 243185215021026820610281011222mm N f mm N .h I M w t x =<=????=?=σ 满足要求。 腹板高度中部最大剪应力：
2243125075281026820625008500198744010374mm N f mm N .t I VS w v w x x =<=????? ?? ??+??==τ满足要求。 上翼缘和腹板交接处的正应力：2 12080507500 2150507500mm N ..=?=? σ=σ 上 翼 缘 和 腹 板 交接处的剪应力： 2 43116434810268206198744010374mm N .t I VS w x x =????==τ 折算应力： 2222212152031100606434320803mm N .f .mm N ...w t =<=?+=τ+σ 满足要求。 3． 试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235B ，焊条E43型， 手工焊，轴心拉力设计值KN N 500=(静力荷载)。①采用侧焊缝；②采用三面围焊。 解：查附表1.2得： 2 160mm N f w f = ① 采用两边侧焊缝 因采用等肢角钢，则肢背和肢尖所分担的内力分别为： KN .N .N 35050070701=?== KN .N .N 1505000302=?== 肢背焊缝厚度取 mm h f 81=，需要： cm ...f h .N l w f f w 53191016080702103507022 3 111 =?????=?= 考虑焊口影响采用cm l w 211= ； 肢尖焊缝厚度取 mm h f 62=，需要： cm ...f h .N l w f f w 16111016060702101507022 3 222 =?????=?= 考虑焊口影响采用cm l w 132=。 ② 采用三面围焊缝 假设焊缝厚度一律取 mm h f 6=，
钢结构各章习题
第三章习题 1．焊接工字形截面梁，设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用荷载设计值：弯矩 mm KN M ?=1122，剪力KN V 374=，钢材为Q235B ，焊条为E43型，半自动焊，Ⅲ级 检验标准，试验算该焊缝的强度。 2 试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235B ，焊条E43型，手工焊，轴心拉力设计值KN N 500=(静力荷载)。①采用侧焊缝；②采用三面围焊。 3． 如图所示焊接连接，采用三面围焊，承受的轴心拉力设计值KN N 1000=。钢材为Q235B ，焊条为E43型，试验算此连接焊缝是否满足要求。 4． 试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。已知KN N 390=(设计值)，与焊缝之间的夹角?=θ60，钢材为A3，手工焊、焊条E43型。 5． 试设计如图所示牛腿与柱的连接角焊缝①，②，③。钢材为Q235B ，焊条E43型，手工焊。
6． 试求如图所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B ，焊条E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸mm h f 8=，cm e 301=。 7． 如图所示两块钢板截面为40018?，钢材A3F ，承受轴心力设计值KN N 1180=，采用M22普通螺栓拼接,I 类螺孔，试设计此连接。 8． 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。
9、验算图示采用10.9级 M20摩擦型高强度螺栓连接的承载力。已知，构件接触面喷砂处理，钢材Q235-BF，构件接触面抗滑移系数μ＝0.45，一个螺栓的预拉力设计值P＝155 kN。
第三章钢结构习题
第三章钢结构习题 第三章钢结构连接 一、选择题 1.直角焊缝以（B）方向的截面作为有效截面。 A. 30° B. 45° C. 60° D. 50° 2.在对接焊缝中经常使用引弧板，目的是（） A.消除起落弧在焊口造成的缺陷 B.对被连接构件起到补强作用 C.减小焊接残余应变。 D. 防止熔化的焊剂滴落，保证焊接质量 3.摩擦型高强螺栓连接中，一个高强螺栓的抗剪承载力设计值与（）有关。 A.螺栓的传力摩擦面数 B.摩擦面的摩擦系数 C.高强度螺栓的预应力 D.被连接板的厚度 4.斜角焊缝主要用于（） A. 梁式结构 B. 桁架 C. 钢管结构 D. 轻型钢结构 5.在设计焊接结构时，尽量采用（） A. 立焊 B.平焊 C.仰焊 D.横焊
6.进行弯矩作用下的摩擦型抗拉高强度螺栓计算时，中和轴位置为（） A.最下排螺栓处 B.最上排螺栓处 C.螺栓群重心轴上 D.受压边缘一排螺栓 7.侧面角焊缝的工作性能主要是（） A. 受拉 B. 受弯 C.受剪 D. 受压 8.承压型高强螺栓比摩擦型高强螺栓（） A.承载力低，变形小 B.承载力高，变形大 C.承载力高，变形大 D.承载力低，变形大 9.当Q235钢与Q345钢采用手工电弧焊连接时，宜选用（） A.E43型焊条 B.E50型焊条 C.E55型焊条 D.E50型或E55型焊条 10.产生焊接残余应力的主要因素之一是（） A.钢材塑性太差 B.钢材弹性模量太高 C.焊接时热量分布不均 D.焊件厚度太小 11.下列最适用于动荷载作用的连接是（） A.焊接连接 B.普通螺栓连接 C.摩擦型高强螺栓连接
D.承压型高强螺栓连接 12.某侧面直角焊缝4=f h mm ，计算得到该焊缝所需计算长度为50mm ，考虑起落弧缺陷，设计时，该焊缝实际长度取为（） A.50mm B.56mm C.54mm D.58mm 13.普通螺栓的抗剪承载力设计值与（）无关 A. 螺孔的直径 B.螺栓的直径 C.受剪面数 D.螺栓的抗剪强度设计值14.f β是考虑正面角焊缝强度设计值的增大系数。在计算承受的静力荷载时，f β取（）A.1.2 B.1.0 C.1.1 D.1.22 15.t 为较厚焊件的厚度。则手工电弧焊的角焊缝焊脚尺寸f h 应满足（）A.f h ≥t B.f h ≥1.5t C.f h ≥1.5t -1mm D.f h ≤1.5t 16.在承受静力荷载时，正面角焊缝的强度比（与）侧面角焊缝的强度（）A.高B.低 C.相等 D.无法判断 17.普通螺栓连接受剪时。要求端距不小于20d 是防止（） A. 钢板发生挤压破坏 B. 螺杆被剪坏 C. 钢板发生冲剪破坏 D. 螺杆产生过大的弯曲变形18.摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓的主要区别是（） A. 施加预应力的大小和方法不同 B. 所采用的材料不同 C. 破坏时的极限状态不同 D.板件接触面的处理方式不同 19.在动荷载作用下。测焊缝的计算长度不宜大于（） A. 60f h B. 40f h C. 80f h D. 50f h 20.对于直接承受动力荷载的结构，计算正面角焊缝时（）
第三章 钢结构连接习题
第三章钢结构连接习题 3.1简述钢结构连接的类型及特点 3.2受剪普通螺检有哪几种可能的破坏形式？如何防止？ 3.3简述普通螺检连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的异同点？ 3.4为何要规定螺栓排列的最大和最小间距要求？ 3.5影响高强螺栓承载力的因素有哪些？ 3.6有一焊接连接如图所示，钢材为Q235钢，焊条为E43系列，采用手工焊接，承受的静力荷载设计值N = 600kN，试计算所需角焊缝的长度。 习题3.6图 3.7如图所示的螺栓双盖板连接，构件钢材为Q235钢，承受轴心拉力，螺栓为8.8级高强度螺检摩擦型连接，接触面喷砂处理，螺栓直径d=20mm，孔径d o = 21. 5 mm，试计算此连接最大承载力N=？ 3.8图示焊接连接采用三面围焊，焊脚尺寸为6mm,钢材为Q235B·F钢，试计算此连接所能承受最大拉力N=？ 习题3.8图 3.9图示牛腿板承受扭矩设计值T=60kN·m,钢材为Q235B·F钢，焊条为E43系列。
①方案一：采用三面围焊的角焊缝与柱连接，试设计此角焊缝。 ②方案二：采用四面围焊的角焊缝与柱连接，焊角尺寸可以减少多少？ ③方案二所耗焊条是否少于方案一？ 习题3.9图 3.10图示连接中，2∟I00x80x10（长肢相并）通过14mm厚的连接板和20mm厚的端板连接于柱的翼缘，钢材用Q235-B·F，焊条为E43系列型，采用手工焊接，所承受的静力荷载设计值N=540kN。 ①要求确定角钢和连接板间的焊缝尺寸。 ②取d1=d2 = 170mm，确定连接板和端板间焊缝的焊角尺寸h f=? ③改取d1=150mm, d2 = 190mm,验算上面确定的焊角尺寸h f是否满足要求？ 习题3.10图 3.11图示为C级螺栓的连接，钢材为Q235钢，已知d = 20mm, d e =17.65mm, d o=21.5mm，承受设计荷载P=l50kN
钢结构第三章习题答案
3.3 影响焊接残余应力的因素主要有哪些？减少焊接应力和变形的 措施有哪些？ 答：在焊接过程中，由于不均匀的加热，在焊接区域产生了热塑性压缩变形，当冷却时焊接区要在纵向和横向收缩，势必导致构件产生局部鼓曲、弯曲、歪和扭转等。焊接残余变形包括纵、横向的收缩，弯曲变形，角变形和扭曲变形等。 为了减少焊接残余应力和变形可以采取以下措施： 1）合理的焊缝设计，包括合理的选择焊缝尺寸和形式；尽可能的减少不必要的焊缝、合理的安排焊缝的位置、尽量避免焊缝的过分集中和交叉；尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。2）合理的工艺措施，包括采用合理的焊接顺序和方向；采用反变形法减少焊接变形或焊接应力；锤击或碾压焊缝；对于小尺寸焊接构件可进行提前预热，然后慢慢冷却以消除焊接应力和焊接变形。 3.8 试设计如图所示的对接连接（直缝或斜缝）。轴心拉力N=1500 kN，钢材Q345A，焊条E50型，手工焊，焊缝质量Ⅲ级。 解：直缝连接其计算长度：l w=500-2×10=480mm 焊缝的正应力为：σ=N l w t =1500×1000 480×10 =312.5N/mm2＞f t w=265N/mm2 不满足要求，改用斜对接焊缝，取截割斜度为1.5：1，即56° 焊缝长度l=500 sin56° =603mm计算长度l w=603−2×10=583mm 故此时焊缝的正应力为： σ=Nsin θ l w t = 1500×1000×sin56° 583×10 =213N mm2 ⁄＜f t w=265N mm2 ⁄ 剪应力为： τ=Ncos θ l w t = 1500×1000×cos56° 583×10 =144N mm2 ⁄＜f v w=180N mm2 ⁄ 满足要求。故设计斜焊缝，如图所示。
钢结构课后习题第三章
第三章部分习题参考答案 3.8 已知A3F 钢板截面mm mm 20500⨯用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条E43型，用引弧板，按Ⅲ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：焊缝质量等级为Ⅱ级，抗拉的强度设计值2 0.85182.75/w f f f N mm == 采用引弧板，故焊缝长度500w l b mm == 承受的最大轴心拉力设计值3500*20*182.75*101827.5N btf kN -=== 3.9 焊接工字形截面梁，在腹板上设一道拼接的对接焊缝(如图3-66)，拼接处作用荷载设计值：弯矩M=1122kN ·mm ，剪力V=374kN ，钢材为Q235B ，焊条为E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。 解：（1）焊缝截面的几何特性 惯性矩3341 (28102.827.2100)26820612 x I cm = ⨯-⨯= 一块翼缘板对x 轴的面积矩 3128 1.4(507)2234.4X S cm =⨯⨯+= 半个截面对x 轴的面积矩 31500.8253234.4X X S S cm =+⨯⨯= （2）焊缝强度验算 焊缝下端的剪应力332 14 374102234.41038.9/268206108 x x w VS N mm I t τ⨯⨯⨯===⨯⨯ 焊缝下端的拉应62max 4 112210500209/0.852******** x M h N mm f I σ⨯⨯=⋅==>⨯ 所以，该焊缝不满足强度要求（建议将焊缝等级质量提为二级） 则 max σ2209/N mm =<215f =2/N mm
钢结构基础第三章课后习题答案
钢结构基础第三章课后习题答 案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第三章 一两端铰接的热轧型钢I20a 轴心受压柱，截面如图所示，杆长为6米，设计荷载N=450KN ，钢材为Q235钢，试验算该柱的强度是否满足？ 解：查的I20a 净截面面积A 为35502mm ,所以构件的净截面面积232495.217235505.21*23550mm d A n =⨯⨯-=-= 22/215/5.1383249 450000mm N f mm N A N n =<=== σ 所以该柱强度满足要求。 一简支梁跨长为米，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值m(不包括梁自重)，活荷载标准值25KN/m ，假定梁的受压翼缘有可靠的侧向支撑，钢材为Q235，梁的容许挠度为l/250,试选择最经济的工字型及H 型钢梁截面，并进行比较。 解：如上图示，为钢梁的受力图 荷载设计值m KN q /24.47254.12.102.1=⨯+⨯= 跨中最大弯矩KNm ql M 63.1785.524.478 1 8122=⨯⨯== f w M x x ≤= γσmax 所以3561091.7)21505.1/(1063.178mm f M w x x ⨯=⨯⨯=≥γ 查型钢表选择I36a ，质量为m,Wx 为8750003mm ，
所以钢梁自重引起的恒载标注值m KN /58702.010008.99.59=÷⨯=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /79.35252.1058702.0=++= 挠度mm EI l q x k 13.1310576.11006.2384105.579.35538458 512 44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ω<[l/250]=22mm I36a 满足挠度要求。 查型钢表选择HN400x200x8x13，质量为66kg/m,Wx 为11900003mm 钢梁自重引起的恒载标注值m KN /6468.010008.966=÷⨯=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /85.35252.106468.0=++= 挠度mm EI l q x k 7.810237001006.2384105.585.35538454 512 44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ω<[l/250]=22mm HN400x200x8x13满足挠度要求。从经济角度来看，I36a 横截面面积为2cm ，而HN400x200x8x13横截面面积为2cm ，所以选择I36a 更好。 图为一两端铰接的焊接工字型等截面钢梁，钢材为Q235。钢梁上作用两个集中荷载P=300KN(设计值)，集中力沿梁跨方向的支撑长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。 习题 解：做出结构弯矩，剪力图如下 )/(,2mm N τσ
钢结构连接习题及答案
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第三章 钢结构的连接 习题参考答案 1． 已知A3F 钢板截面mm mm 20500⨯用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条E43型，用引弧板，按Ⅲ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：查附表得：2518mm N f w t = 则钢板的最大承载力为： KN f bt N w t w 185010185205003 =⨯⨯⨯==- 2．焊接工字形截面梁，设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用荷载设计值：弯矩 mm KN M ⋅=1122，剪力KN V 374=，钢材为Q235B ，焊条为E43型，半自动 焊，Ⅲ级检验标准，试验算该焊缝的强度。 解：查附表得：2518mm N f w t =，2 512mm N f w v =。 截面的几何特性计算如下： 惯性矩： 44233102682065071428014280121210008121mm I x ⨯=⎥⎦⎤ ⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯= 翼缘面积矩：4 1198744050714280mm S x =⨯⨯= 则翼缘顶最大正应力为： 2 24 318521502102682061028 1011222mm N f mm N .h I M w t x =<=⨯⨯⨯⨯=⋅=σ 满足要求。 腹板高度中部最大剪应力：
2243125075281026820625008500198744010374mm N f mm N .t I VS w v w x x =<=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛ ⨯⨯+⨯⨯==τ满足要求。 上翼缘和腹板交接处的正应力：2 12080507500 2150507500mm N ..=⨯=⨯ σ=σ 上翼缘和腹板交接处的剪应力： 2 43116434810268206198744010374mm N .t I VS w x x =⨯⨯⨯⨯==τ 折算应力： 2 222212152031100606434320803mm N .f .mm N ...w t =<=⨯+=τ+σ 满足要求。 3． 试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235B ，焊条E43型，手工焊，轴心拉力设计值KN N 500=(静力荷载)。①采用侧焊缝；②采用三面围焊。 解：查附表得： 2 160mm N f w f = ① 采用两边侧焊缝 因采用等肢角钢，则肢背和肢尖所分担的内力分别为： KN .N .N 35050070701=⨯== KN .N .N 1505000302=⨯== 肢背焊缝厚度取 mm h f 81=，需要： cm ...f h .N l w f f w 531910 16080702103507022 3 111 =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯= 考虑焊口影响采用cm l w 211= ； 肢尖焊缝厚度取 mm h f 62=，需要： cm ...f h .N l w f f w 16111016060702101507022 3222 =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯= 考虑焊口影响采用cm l w 132=。 ② 采用三面围焊缝 假设焊缝厚度一律取 mm h f 6=，