鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理考試復(fù)習(xí)題

一、填空題

60hf。二、問答題答：鋼構(gòu)造含有的特點：鋼材強度高，構(gòu)造重量輕鋼材內(nèi)部組織比較均勻，有良好的塑性和韌性鋼構(gòu)答：鋼構(gòu)造的合理應(yīng)用范疇：重型廠房構(gòu)造大跨度房屋的屋蓋構(gòu)造高層及多層建筑輕型鋼構(gòu)造塔桅構(gòu)造板殼構(gòu)造橋梁構(gòu)造移動式構(gòu)造答：鋼構(gòu)造對材料性能的規(guī)定：較高的抗拉強度fu和屈服點fy 較好的塑性、韌性及耐疲勞性能良好答：影響鋼材性能的重要因素有：化學(xué)成分鋼材缺點冶煉，澆注，軋制鋼材硬化溫度應(yīng)力集中殘存應(yīng)力重復(fù)荷載作用什么是鋼材的疲勞？影響鋼材疲勞的重要因素有哪些答：選用鋼材普通考慮的因素有：構(gòu)造的重要性荷載特性連接辦法構(gòu)造的工作環(huán)境溫度構(gòu)造的受焊接的優(yōu)點：不需打孔，省工省時；任何形狀的構(gòu)件可直接連接，連接構(gòu)造方便；氣密性、水密性好，答：焊縫質(zhì)量分為三個等級。三級質(zhì)量檢查只對全部焊縫進(jìn)行外觀缺點及幾何尺寸檢查，其外觀可見缺點及幾何尺寸偏差必須符合三級合格原則規(guī)定；二級質(zhì)量檢查除對外觀進(jìn)行檢查并達(dá)成二級質(zhì)量合20B100B2t（t為較小焊件厚度。對于變厚度（或變寬度）板的對接，在板的一面（一側(cè)）或兩面（兩側(cè)）1:2.5TT200mm。答：角焊縫的計算假定是：1；2焊接殘存應(yīng)力和焊接殘存變形是如何產(chǎn)生的？焊接殘存應(yīng)力和焊接殘存變形對構(gòu)造性能有何影響？減少焊接殘存應(yīng)力和焊接殘存變形的辦法有哪些？焊接殘存應(yīng)力的影響：對塑性較好的材料，對靜力強度無影響；減少構(gòu)件的剛度；減少構(gòu)件的穩(wěn)定承載力；減少構(gòu)造的疲勞強度；在低溫條件下承載，加速構(gòu)件的脆性破壞。氣而腐蝕，限制螺孔中距最大高強度螺栓的8.8級和10.9（fy/fu8.810.9級為：fu≥其極限承載力應(yīng)按最大強度理論進(jìn)行分析。三、計算題實驗算如圖所示牛腿與柱連接的對接焊縫的強度。荷載設(shè)計值F=220kN。鋼材Q235，焊條 手工焊，無引弧板，焊縫質(zhì)量三級。有關(guān)強度設(shè)計值c=215N/mm2，t=185N/mm2（定剪力全部由腹板上的焊縫承受計算中和軸的位置（對水平焊縫的形心位置取矩ya

(301)115.5

0.5

yb319.9Iw

11(301)3(301)16.12(201)19.42wwWaIw4790 WbIw4790ww

Aw(301)1wwσσ1.a點 w

22020484

90.9N/mm2

ffw185N/ff

f2.bf

M22020Ww 227Ww

193.8N/mm2

fw

185N/

F220Aw 29Aw193.823

75.9N/

c234.2N/mm21.1fw236.5N/c試計算如圖所示鋼板與柱翼緣的連接角焊縫的強度。已知fwf角θ60Q235E43,手工焊。有關(guān)強度設(shè)計值f=160N/mm2解：NxNsinθ390sin60NyNcosθ390cos60σfτf

NxN

337.720.78(200 19520.78(200

158.7N/91.6N/(β)(β) ff(158.7)2

159MPa

w160MPa(滿足fffff已知：采用三面圍焊：hf=6mm,fw=160N/mm2,N=529kN(靜載設(shè)計值f

fw0.761601.22160103fNKNf

0.7529131.2/2 N2K

2N2

0.3529131.2/2l

304.7

fff 2 20.76fff l fff 2 20.76fffE43,手工焊。有關(guān)強度設(shè)計值?=215N/mm2， fw=160N/mm2。圖示尺寸單位mm.(焊縫 實際長度取cm

2b

fw23200.761.22160103fN2NN11250524.7f N 5

725.3

5275mmff 40.7hfff

40.76

L2Lw21cm2281 N=600KN,有關(guān)強度設(shè)計值：?b=130N/mm2,?b=305N/mm2,?=215N/mm2d=20mm,孔徑 b

d 解：

2

4

130

Nbdtf

2018305103 N

n

[N[N

83d0端距2d01.5d0

I

nA(160221.5)18nσ

600103

285MPa600kN的拉力,25mml225038010M20Q235，?＝215N/mm2。試計算接頭所能承受的最大M20,21.5mm,?bv=130N/mm2,?bc=305N/mm2。b

Nv fv2

1301081.6kN(Nmin1

Ncdt

21.4305

NnN

981.6IIIIIVVIIIIVAII-IAI

n(b

)t(2512.15)1.4a2a24.52AnA

]t[25(3

32.15]1.4III-III

AnA

(b

d)t(2522.15)1.400nI－INAIf32102215688000NnnII－IINAIIf29.46102215633400Nn III－IIII－In1個螺栓傳走了（n1/n）N(1

n)NAnAIIN (1n1n

28.98102

701000NII－IIN（V-VAv(bnd)t(2532.15)20.8 VnNAvf29.68102215638100NnII－IINmax633.4kN28mm27mm承受的最大軸心力設(shè)計值能增大多少？已知高強度螺栓預(yù)拉力設(shè)計值P＝155kN,接觸面抗滑移系數(shù)vv

Nb

ff

NnN

983.7NAf25014215752500NAII－IAI

n(b

)t(2512.15)1.4

n11,n根

An)f1An)fnA1 N n

3210210.59

728500Na2a24.52AnA

]t[25(3

32.15]1.4AIIN 10.5n

29.4610210.59

760100NIII-III

AnA

(b

d)t(2522.15)1.40nI－In1個螺栓傳走了（n1/n）N(10nn

nIIIn

AAnAIIIN (1n10.5nIII

28.98102(11/90.5

801100N II－IIN（V-VAv(bn

)t(2532.15)20.8 n3,n VAv

29.68102N 10.5n

10.59

765700N通過比較可見，接頭所能承受的最大軸心力設(shè)計值為Nmax728.5kN。與上題比較增大N728.5633.495.1kNN。 已知：?＝215N/mm2,?b=130N/mm2,?b=305N/mm2 NbNbb

v

fv4fvb

b2

4

13011

Ncdt

21.0305

NnN

461N10400421.5215N試計算下圖所示連接中C級螺栓的強度。已知荷載設(shè)計值F=60KN,M20,21.5mm,bv=130N/mm2,?bc=305NbNbb

v

fv4fvb

b

4

13011

Ncdt

22.0305 v故應(yīng)按N Nb40.8kN進(jìn)行驗vFN46048kN, V36036kN,

TNeyVex487.536181008kNT作用下螺栓“1x，yN N x2y

10084524

NT

1008

ii x2yii

4524NVNNN

4812kN

VN N

369kN(NT(NTNN)2(NTNV)2 N

(23.2612)2(15.51(23.2612)2(15.51

40.8kN(不滿足9.6m,Q235，強度設(shè)計值?=215N/mm2，采用圖示截面，尺寸單位mm,N=？注：①不計自 ②穩(wěn)定系數(shù)λφ A2(20500)5008Ix

18500322050026021435106Aix

LixLi

IIy

21205003416.7106AA

iy

iyi

y

0.734240002153787440N已知一兩端鉸支軸心受壓綴板式格構(gòu)柱，長10.0m2I32a構(gòu)成，兩肢件之間的距離300cm,mm注：一種I32a的截面面積A=67cm2慣性矩

λL

1000IA yI A152)2(46067IA y

Li1yLi1

A

λLo1

1

65.662

12m，跨間無側(cè)向支承點，均布荷載大小亦Q235，試比較梁的穩(wěn)定系數(shù)φb，闡明何者的穩(wěn)定性更加好？A2(16300)120010Ix

1101200321630060824.991091Iy21

1630037.2107Wx

4.99

iy

A

57.7mmyλy

12000

12000

0.690.13 0.763001232hyφβ4320hy y

Wx

1(20816)24.40.764320216001(20816)24.4

A2(20240)12001013Ix121013

220240

5.0

1Iy21

2024034.6107Wx

iy

4.6IIA

yλy

12000

12000

0.690.13 0.792401240hyφβ4320hy y

Wx

1(26120)24.40.794320216001(26120)24.4

I50aQ235，除兩端支承處能制止梁端截面的P的大?。ㄔO(shè)計值，不計自重）集中荷載作用于上翼 均布荷載作用于上翼 Mmax1.5P4000P2000Mmaz

Mmax

4000P2150.441860103P為：A=102cm2IX=32240cm4wx=1430cm3Iy=855cm4 Mmaz

M

1ql28

解：

8

82150.441430q xl

13.36N/mm13.36kN/ A42cm2W309cm3i8.99cm,?=215N/mm2 Mmax

ql8

88

36kNN

f

42

361.05309

215

ixi

66.7λ350(滿足）平面外的穩(wěn)定需設(shè)立幾個側(cè)向中間支承點？已知 A76.3cm2W875cm3i14.4cmi2.69cm,?=215N/mm λ

100069.4

0.842(按a類截面ix ixNEx

2x

3218000N

（按無端彎矩但有橫向荷載作用時Mx

8

6.248

78kNN

6500.84276.3

178202MPaf215MPa(滿足

1000372λ150(剛度不滿足）loy10005200cmyλloyy

0.725(b類截面

1.07

（按所考慮構(gòu)件段內(nèi)有端彎矩和橫向荷載同時作用時NβtxMxφ

6500.72576.3

1780.94875

212MPa

215MPa(滿足 b一、填空題（110分）1、鋼材的沖擊韌性越小,鋼材抵抗脆性斷裂的能力(2、承受靜力荷載的側(cè)面角焊縫的最大計算長度是(60hf3、焊接構(gòu)造選用焊條的原則是,計算焊縫金屬強度宜與母材強度(相等4Q235－BF,235),B質(zhì)量等級),F5、工字形軸壓構(gòu)件翼緣局部穩(wěn)定確保條件是根據(jù) 等穩(wěn)定原 )導(dǎo)出的6、按正常使用極限狀態(tài)計算時,受彎構(gòu)件要限制 撓度),拉、壓構(gòu)件要限制 長細(xì) ) 二、選擇題（每小題1分，共10分）1、鋼構(gòu)造的重要缺點是（CA構(gòu)造的重量大B造價高 C易腐蝕、不耐火D施工困難多2、鋼材中硫的含量超出規(guī)定原則（D。A將提高鋼材的伸長 B將提高鋼材的抗拉強C將使鋼材在低溫工作時變 D將使鋼材在高溫工作時變3hf

t式中t表示（BA較薄板厚度B較厚板厚 C任意板4、下面的（B）A動力荷載作用的構(gòu)件 C有應(yīng)力集中影響的構(gòu)件 D殘存應(yīng)力較大的構(gòu)件5、驗算工字形組合截面軸心受壓構(gòu)件翼緣和腹板的局部穩(wěn)定時，計算公式中的長細(xì)比為（CA繞強軸的長細(xì) B繞弱軸的長細(xì)C兩方向長細(xì)比的較大值 6、格構(gòu)柱設(shè)立橫隔的目的是(D)。A確保柱截面幾何形狀不 B提高柱抗扭剛C傳遞必要的剪 D上述三種都7、7、計算長度一定的軸心壓桿回轉(zhuǎn)半徑增大，其穩(wěn)定承載力（AA提 B減 C不 D不能擬A15

B13

C13

D15

/(γW) ) 235235/fC(10

235/f

235/f235235/f235/f10、鋼構(gòu)造壓彎構(gòu)件的設(shè)計普通應(yīng)進(jìn)行哪幾項內(nèi)容的計算? )ABC三、簡答題（25分）1、簡述普通受剪螺栓連接的破壞形式有哪些種類？如何避免？（6（1）螺栓桿被剪斷；（2）擠壓破壞；（3）板件被拉斷；（4）板件端部剪切破壞；（5）0 0四、計算題（55分f1fw160Nmm2f（12值值8值 值

501005050100505010050100

2000.2

V

（2σf

20.7

640Lw Lw

181.08N/

20.7hf

20020.783602

51.91N/(σ(σ/1.22)2ff

(181.08/1.22)2157.24(181.08/1.22)2

ffw160N/f210.9M20Q235-BF，構(gòu)件接觸面抗滑移系數(shù)μ＝0.45，P＝155kN（13）解 Nb0.9nμp0.910.4515562.775KN（2

x2y

2510665024

45.45KN（2分 25106

x2y

22.73KN（2分

V10016.67KN（2分45.452(22.7345.452(22.732N1

)2

N1F

（3分b 構(gòu)造或構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)涉及哪些計算內(nèi)容?正常使用極限狀態(tài)又涉及哪些內(nèi)容fy作為設(shè)計強度原則值?無明顯屈服點的鋼材，其設(shè)計強度值如何擬定為了確保明腹式軸壓桿件構(gòu)成板件的局部穩(wěn)定，有哪幾個解決辦法每小題1分，共10分)下列各項 )不屬于構(gòu)造的承載能力極限狀態(tài)范疇 B.動力強度計 C.穩(wěn)定性計 B. C. A.屈服點fy B.抗拉強度fu D.彈性模量E普通軸心受壓構(gòu)件的承載力經(jīng)常決定于 ) B.強 C.彎曲屈 C.孔壁被壓 其中)B.C.f為了確保焊接板梁腹板的局部穩(wěn)定性，應(yīng)根據(jù)腹板的高厚比h0的不同狀況配備加頸肋。當(dāng)ftfh0ft

時，應(yīng) )不需配備加勁 B.配備橫向加勁C.配備橫向和縱向加頸 平面內(nèi)的彎曲屈 B.扭轉(zhuǎn)屈C.平面內(nèi)的彎曲屈曲或平面外的彎扭屈曲D.屋架設(shè)計中，積灰荷載應(yīng)與 )同時考慮屋面活荷 B.雪荷C.屋面活荷載與雪荷載兩者中的較大 A.兩不等邊角鋼長邊相連的T形截面B.TC.T形截面三、填空題(每空1分，共10分 和頸縮階段 側(cè)面角焊縫的計算長度與其焊腳高度之比越大，側(cè)面角焊縫的應(yīng)力沿其長度的分 軸心受拉構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài) 四、計算題(第1小題15分，第2小題20分，第3小題25分，共60分b=250mmt=12mm,h0=350mmtw=10mm，計算長度lox=12m,loy=4m,1200KN。試對該柱進(jìn)行驗算。(20分)(f=215N/mm2)如圖所示一焊接組合截面板梁，截面尺寸為：翼緣板寬度b=340mm，厚度為t=12mm；腹板高度為40KN70KN(靜力荷載)。試對梁的抗彎強度、抗剪強度、折算應(yīng)力、整體穩(wěn)定性和撓 度進(jìn)行驗算。 )(25分=β·4320

1(1(yt)hf

′=1.1-0.4646 y

3/ A=126.6cm2Ix=51146cm4,Iy=7861cm4,Wx=2158cm4,一、簡答題(520分

1構(gòu)造或構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)涉及靜力強度、動力強度和穩(wěn)定等的計算〉達(dá)成這種極限狀態(tài)時，構(gòu)造或構(gòu)件達(dá)成了最大承載力而發(fā)生破壞，或達(dá)成了不適于繼續(xù)承受荷載的巨大變形。構(gòu)造或構(gòu)件的正常使用