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1、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l60Nmm2o图示尺寸单位mm.（焊缝Lwz实际长度取Cm整数）65 .设计矩形拼接板与板件用一般螺栓连接的平接接头。（如图所示，单位mm）。已知轴心拉力设计值N=600KN,有关强度设计值：=130Nmm2,bc=305Nmm2,=215Nmm2o粗制螺栓d=20mm,孔径do=21.5mmo6 .图示一用M20一般螺栓的钢板拼接接头，钢材为Q235,/=215Nmm）试计算接头所能承受的最大轴心力设计值。螺栓M20,孔径21.5mm,v=13ONmm305Nm（7 .若上题的拼接接头改用10.9级M20磨擦型高强度螺栓，接
2、触面处理采纳钢丝刷清除浮锈。接头所能承受的最大轴心力设计值能增大多少？已知高强度螺栓预拉力设计值P=155kN,接触面抗滑移系数z=0.3o8 .计算图示连接的承载力设计值N。螺栓M20,孔21.5mm,材料Q235A己知：/=2l5Nmm2,bv=l30Nmm2,fbc=305Nmm2。9 .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=60KN,螺栓M20,孔径21.5mm,/=130N/mm：=305Nun.10.两端较接轴心受压柱，高9.6111,钢材为、235,强度设计值/=215N/mrnl采纳图示截面，尺寸单位mm,计算可承受外荷载设计值N=?注：不计自重稳定系数7273
3、747576777879800.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.6940.68811.已知一两端钱支轴心受压缀板式格构柱，长10.Om,截面由2132a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132a的截面面积A=67cm2惯性矩L=IlO80cmIx=460cm,12 .如图所示为二简支梁截面，其截面面积大小相同，跨度均为12m,跨间无侧向支承点，均布荷载大小亦相同，均作用在梁的上翼缘，钢材为Q235,试比较梁的稳定系数例,，说明何者的稳定性更好？13 .一简支梁的计算简图如下，截面采纳一般工字钢150a,材
4、料为Q235,除两端支承处能阻挡梁端截面的扭转外，跨中无任何侧向支承点，试按整体稳定确定荷载P的大小（设计值，不计自重）已知：钢材强度设计值=25Nw(2)I50aWIx=46470cm,Wx=1860cmfIy=1120cmfWy=142cm整体稳定系数：b集中荷载作用于上翼缘0.5均布荷载作用于上翼缘0.4414.求图示钢梁所能承受的最大均布荷载设计值（含自重），已知梁截面为热轧一般工字钢 145a,其截面特性为：A=102cmI=32240cm1wx=1430cm,Iv=855cm, wy=114cmj 材料为Q235,强度设计值/=215 Nmm2,梁两端不能扭转，跨中无侧向支撑点，挠
5、度不起限 制作用，截面无减弱。整体稳定系数9b=0.44.15 .如图所示的拉弯构件，间接承受动力荷载。横向均布荷载的设计值为8kNm截面为122a,无减弱。试确定杆能承受的最大轴心拉力设计值。已知：A=42cm2,Wv=309cm3,ix=8.99cw,/=215N/mmjq-8kNmIIIlllIlwIiIlIlllIllllIlIllWInn16 .用轧制工字钢I36a（材料Q235）作成的Iom长两端较接柱,轴心压力的设计值为650kN,在腹板平面承受均布荷载设计值q=624kNm试计算此压弯柱在弯矩作用平面内的稳定有无保证？为保证弯矩作用平面外的稳定需设置几个侧向中间支承点？已知：A
6、=76.3cm2,Wx875c3,ix=14.4cn,i=2.69C机,/=215NZmm2。q=6.24kNm、，136a钢结构设计原理复习题参考答案一、填空题1 .承载实力极限状态、正常运用极限状态2 .轻质高强、材质匀称，韧性和塑性良好、装配程度高，施工周期短、密闭性好、耐热不耐火、易锈蚀。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、钾钉连接、螺栓连接8 .8hf、4060h/9
7、 .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：钢材强度高，结构重量轻钢材内部组织比较匀称，有良好的塑性和韧性钢结构装配化程度高，施工周期短钢材能制造密闭性要求较高的结构钢结构耐热，但不耐火钢结构易锈蚀，维护费用大。2. 钢结构的合理应用范围：重型厂房结构（2）大跨度房屋的屋盖结构高层及多层
8、建筑轻型钢结构塔桅结构板壳结构桥梁结构移动式结构3. 钢结构对材料性能的要求：较高的抗拉强度儿和屈服点赤较好的塑性、韧性及耐疲惫性能良好的加工性能4. 钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向匀称拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。5. 影响钢材性能的主要因素有：化学成分钢材缺陷冶炼，浇注，轧制钢材硬化温度（6）应力集中残余应力重复荷载作用6. 钢材在连续反复荷载作用下，当应力还低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏，这种现象称为钢材的疲惫或疲惫破坏。影响钢材疲
9、惫的主要因素是应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）以及应力循环次数。7. 选用钢材通常考虑的因素有：结构的重要性荷载特征连接方法结构的工作环境温度（5）结构的受力性质8. 钢结构常用的连接方法有：焊接连接、钾钉连接和螺栓连接三种。焊接的优点：不需打孔，省工省时：任何形态的构件可干脆连接，连接构造便利;气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性能较好。焊接的缺点：焊缝旁边有热影响区，材质变脆；焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏，残余变形使结构形态、尺寸发生改变；焊接裂缝一经发生，便简单扩展。钾钉连接的优点:塑性、韧性较好，传力牢靠，连接质量易于检查。钾钉连接的缺点:因在构件上需打孔
10、，减弱构件截面；且钾接工艺困难，技术要求高。螺栓连接的优点：具备钾钉连接塑性、韧性好，传力牢靠的优点，又兼备安装拆卸便利,可以多次重复运用的优点，且连接变形小。9. 焊缝可能存在的缺陷有裂纹、气孔、夹磴、烧穿、咬边、未焊透、弧坑和焊瘤。10. 焊缝质量分为三个等级。三级质量检查只对全部焊缝进行外观缺陷及几何尺寸检查，其外观可见缺陷及几何尺寸偏差必需符合三级合格标准要求；二级质量检查除对外观进行检查并达到二级质量合格标准外，还需用超声波或射线探伤20%焊缝，达到B级检验In级合格要求：一级质量检查除外观进行检查并符合一级合格标准外，还需用超声波或射线对焊缝100%探伤,达到B级检验II级合格要求;（见钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001）11.对接焊缝的构造要求有：般的对接焊多采纳焊透缝，只有当板件较厚，内力较小，且受静载作用时，可采纳未焊透的对接缝。为保证对接焊缝的质量，可按焊件厚度不同，将焊口边缘加工成不同形式的坡口。起落弧处易有焊接缺陷，所以要用引弧板。
