钢结构计算题(有答案)
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钢结构题库(含答案)一、单选题(共46题,每题1分,共46分)1.按照相关国家标准规定,拉伸试验总延伸率定义为:试验中任一时刻引伸计标距的总延伸包括 ( ) 与引伸计标距 Le 之比的百分率。
A、断裂延伸B、弹性延伸和塑性延伸C、塑性延伸D、弹性延伸正确答案:B2.在钢/空气界面上,当横波入射角大于32.3°时,在钢中只有反射横波而无反射纵波,这个角度称为 ( )。
A、第二临界角B、临界角C、第一临界角D、第三临界角正确答案:D3.直径大于等于 4mm 的圆形截面仲裁试验试样的平行长度为( )。
A、L0+1.5d0B、L0+2d0C、L0D、L0+0.5d0正确答案:B4.钢结构对接焊缝检测中,眼睛主要观察什么 ( )A、观察手势B、观察移动区宽度C、不用观察D、观察仪器荧光屏正确答案:D5.同一节点部位螺栓的抽检比例应不少于 ( )。
A、12%B、10%C、5%D、7%正确答案:B6.钢中声速最大的波型是 ( ) :A、纵波B、横波C、表面波D、在给定材料中声速与所有波型无关正确答案:A7.当钢材的表面有锈蚀.麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的 ( )。
A、1/3B、1/4C、3/4D、1/2正确答案:D8.焊缝斜角探伤时,正确调节仪器扫描比例是为了:( )A、缺陷定量B、缺陷定位以及判定缺陷反射波.缺陷波C、缺陷定位D、判定缺陷反射波和缺陷波正确答案:B9.已知测得钢材的断后伸长率 A 为 22.78% ,按 GB/T 228.1-2021 应修约为 ( )。
A、22 .5%B、23 %C、23.0 %D、22.8 %正确答案:C10.依据 GB/T 2975-2018《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》用烧割法取样坯时,所留的加工余量最小不得少于 ( )。
A、10.5mmB、11.5mmC、12.5mmD、13.5mm正确答案:C11.依据 GB/T 228.1-2021《金属材料拉伸试验第 1 部分:室温试验方法》附录 E 厚度为 2mm 厚,宽度 b0 为 10mm 的钢板,取比例系数K=5.65 ,试样仲裁试验平行长度至少为多少。
钢结构试卷及参考答案一、选择题(每题2分,共30分)1.摩擦型高强螺栓连接与承压型高强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)设计计算时所取极限状态不同2.在静力荷载作用下,钢材承受三向拉应力时,易发生 B 。
(A)塑性破坏(B)脆性破坏(C)疲劳破坏(D)无法判定3.进行强度验算时,荷载应采用 C 。
(A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数(B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数(C)永久荷载和可变荷载的标准值,均不乘以各自的分项系数(D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数4.钢结构焊接节点设计中,应尽可能选用 A 的焊接位置。
(A)俯焊(B)仰焊(C)立焊(D)任意5.在缀条稳定验算式中,系数是 C 。
(A)考虑塑性发展的系数(B)考虑重要性的调整系数(C)考虑单角钢单面连接偏心受力的系数(D)考虑安全的附加系数6.图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为 B 。
(A)截面上边缘1点(B)截面下边缘2点(C)截面中和轴处3点(D)可能是1点也可能是2点7.结构或节点的疲劳强度与 A 关系不大。
(A)钢材的种类(B)应力循环次数(C)节点的制作工艺和质量(D)应力集中系数8.为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度,应尽可能使梁的 D 。
(A)翼缘厚而窄(B)翼缘宽薄而腹板窄厚(C)腹板厚而窄(D)腹板薄而宽9.对于钢结构用钢材,对化学成分的定义为 B 。
(A)C为不可缺少元素,Mn、S、P均为有害元素(B)C为不可缺少元素,Mn为脱氧剂,S、P为有害元素(C)C、Mn、S、P均为有害元素(D)C、Mn为有害元素,S、P为不可缺少元素10.规范规定缀条式格构柱单肢的长细比(为柱两个主轴方向长细比的最大值),是为了 C 。
(A)保证柱平面内的整体稳定(B) 保证柱平面外的整体稳定(C)避免单肢先于整个柱失稳(D)构造要求11.由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材,故残余应力的存在将 B 。
一、选择题〔每题2分〕1.大跨度构造常采用钢构造的主要原因是钢构造〔B〕A.密封性好B.自重轻C.制造工厂化D.便于拆装2、钢材的设计强度是根据 C 确定的。
A、比例极限;B、弹性极限;C、屈服强度;D、极限强度。
3.钢构造的承载能力极限状态是指〔 C 〕A.构造发生剧烈振动B.构造的变形已不能满足使用要求C.构造到达最大承载力产生破坏D.使用已达五十年4、某构件发生了脆性破坏,不经检查可以肯定以下问题中 A 对该破坏无直接影响。
A、钢材的屈服点过低;B、构件的荷载增加速度过快;C、存在冷加工硬化;D、构件有构造原因引起的应力集中。
5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的 A )A.强度储藏B.弹塑性阶段的承载能力C.塑性变形能力D.强化阶段的承载能力6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级,由A到D表示质量由低到高,其分类依据是 C 。
A、冲击韧性;B、冷弯试验;C、化学成分;D、伸长率。
7. 钢号Q345A中的345表示钢材的〔 C 〕A.fp值B.fu值C.fy值D.fvy值8.钢材所含化学成分中,需严格控制含量的有害元素为( C )A.碳、锰B.钒、锰C.硫、氮、氧D.铁、硅9、同类钢种的钢板,厚度越大, A 。
A、强度越低;B、塑性越好;C、韧性越好;D、内部构造缺陷越少。
10.对于普通螺栓连接,限制端距e≥2d0的目的是为了防止( D )A.螺栓杆受剪破坏B.螺栓杆受弯破坏C.板件受挤压破坏D.板件端部冲剪破坏11、以下关于应力集中的说法中正确的选项是 B 。
A、应力集中降低了钢材的屈服强度B、应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到限制C、应力集中产生异号应力场,使钢材变脆D、应力集中可以提高构件的疲劳强度12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进展手工焊接时,焊条应采用( C )A.E55型B.E50型C.E43型D.H10MnSi13.在搭接连接中,为了减小焊接剩余应力,其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A )A.5倍B.10倍C.15倍D.20倍14、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为。
《钢结构》一、单选题1.钢结构最大的优点在于()。
A.塑性和韧性好B.接近匀质等向体C.钢材具有可焊性D.钢材强度高自重轻2.钢结构的最大缺点是()。
A.造价高,不经济B.防火性能差C.耐腐蚀性能差D.脆性断裂3.在其他条件(如荷载、跨度等)相同的情况下,自重最轻的是()。
A.木结构B.钢筋混凝土结构C.钢结构D.砖石结构4.钢材的性能因温度而变化,在负温范围内钢材的塑性和韧性()。
A.不变B.降低C.升高D.稍有提高,但变化不大5.钢结构表面长期承受某一温度下的辐射热时,需加隔热保护层。
该温度是()。
A.150°CB.250°CC.320°CD.600°C6.大跨度结构应优先选用钢材,其主要原因是()。
A.钢结构具有良好的装配性B.钢材的韧性好C.钢材接近各项均质体,力学计算结果与实际结果最符合D.钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料7.钢中主要的有害元素是()。
A.硫、磷、碳、锰B.硫、磷、硅、锰C.硫、磷、氮、氧D.硫、磷、硅、碳8.钢中硫和氧的含量超过限值时,会使钢材()。
A.变软B.热脆C.冷脆D.变硬9.在常温和静载作用下,焊接残余应力对下列哪一项无影响()。
A.强度B.刚度C.低温冷脆D.疲劳强度10.在钢构件中产生应力集中的因素是()。
A.构件环境温度的变化B.荷载的不均匀分布C.加载的时间长短D.构件截面的突变11.目前结构工程中钢材的塑性指标,最主要用()表示。
A.流幅B.冲击韧性C.可焊性D.伸长率12.进行疲劳验算时,计算部分的设计应力幅应按()计算。
A.荷载标准值B.荷载设计值C.考虑动力系数的标准荷载D.考虑动力系数的设计荷载13.对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架,下列说法不正确的是()。
A.可选择Q235钢B.可选择Q345钢C.钢材应有负温冲击韧性的保证D.钢材应有三项基本保证14.在构件发生断裂破坏前,无明显先兆的情况是()的典型特征。
第四章 轴心受力构件4.1 验算由2∟635⨯组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。
轴心拉力的设计值为270KN ,只承受静力作用,计算长度为3m 。
杆端有一排直径为20mm 的孔眼(图4.37),钢材为Q235钢。
如截面尺寸不够,应改用什么角钢? 注:计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解:(1)强度 查表得 ∟635⨯的面积A=6.14cm 2 ,min 1.94x i i cm ==,22()2(614205)1028n A A d t mm =⨯-⋅=⨯-⨯=, N=270KN327010262.62151028n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=,强度不满足,所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ⨯≥==, 所需截面积为212562057282n A A d t mm =+⋅=+⨯=, 选636⨯,面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ (2)长细比[]min3000154.635019.4o l i λλ===≤= 4.2 一块-40020⨯的钢板用两块拼接板-40012⨯进行拼接。
螺栓孔径为22mm ,排列如图4.38所示。
钢板轴心受拉,N=1350KN (设计值)。
钢材为Q235钢,解答下列问题; (1)钢板1-1截面的强度够否?(2)是否需要验算2-2截面的强度?假定N 力在13个螺栓中平均分配,2-2截面应如何验算?(3)拼接板的强度够否?解:(1)钢板1-1截面强度验算:210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑, N=1350KN31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=,强度满足。
(2)钢板2-2截面强度验算:(a ),种情况,(a )是最危险的。
2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-⋅⋅=-++-⨯⨯=, N=1350KN32135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=,但不超过5%,强度满足。
钢结构设计原理题库一、单项选择题1.下列情况中,属于正常使用极限状态的情况是 【 】A 强度破坏B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2.钢材作为设计依据的强度指标是 【 】A 比例极限f pB 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3.需要进行疲劳计算条件是:直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于【 】A 5×104B 2×104C 5×105D 5×1064.焊接部位的应力幅计算公式为 【 】A max min 0.7σσσ∆=-B max min σσσ∆=-C max min 0.7σσσ∆=-D max min σσσ∆=+5.应力循环特征值(应力比)ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下,下列疲劳强度最低的是 【 】A 对称循环ρ=-1B 应力循环特征值ρ=+1C 脉冲循环ρ=0D 以压为主的应力循环6.与侧焊缝相比,端焊缝的 【 】A 疲劳强度更高B 静力强度更高C 塑性更好D 韧性更好7.钢材的屈强比是指 【 】A 比例极限与极限强度的比值B 弹性极限与极限强度的比值C 屈服强度与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值.8.钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】A 塑性破坏B 疲劳破坏C 脆性断裂D 反复破坏.9.规范规定:侧焊缝的计算长度不超过60 h f ,这是因为侧焊缝过长 【 】A 不经济B 弧坑处应力集中相互影响大C 计算结果不可靠D 不便于施工10.下列施焊方位中,操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】A 平焊B 立焊C 横焊D 仰焊11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件,与节点板焊接连接,则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【】 A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k12.轴心受力构件用侧焊缝连接,侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【 】A.两头大中间小B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13.焊接残余应力不影响钢构件的 【 】A 疲劳强度B 静力强度C 整体稳定D 刚度14.将下图(a )改为(b )是为了防止螺栓连接的 【 】A 栓杆被剪坏B 杆与孔的挤压破坏C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏15.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的 0.8 倍,是因为【 】A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16.受剪栓钉连接中,就栓钉杆本身而言,不存在疲劳问题的连接是 【 】A 普通螺栓B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17.高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中,三个0.9•不•是考虑 【 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
第3章 连接1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。
已知:连接承受静力荷载设计值300P kN =,240N kN =,钢材为Q235BF ,焊条为E43型,2160w f f N mm =,设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去10mm 。
2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载P 。
已知:钢材为Q235BF ,焊条为E43型,2/160mm N f wf =,考虑到起灭弧缺陷,每条角焊缝计算长度取为mm 290。
2 解:120P 53M ,P 53V ,P 54N ⨯===p 33.029067.0210p 54A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==σ p 25.029067.0210p 53A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==τ p 61.029067.061210120p 53W M 23f M=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ题2图题1图12w f 222V 2M N mm /N 160f )P 25.0()22.1P 61.0P 33.0()()22.1(=≤++=τ+σ+σ kN 5.197P ≤3、图示角焊缝连接,承受外力kN N 500=的静载,mm h f 8=,2160mm N f w f =,没有采用引弧板,验算该连接的承载力。
3 解:400,300x y N kN N kN ==2365.90)82410(87.0210400mm N l h N w e x f =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑σ2398.67)82410(87.0210300mm N l h N we yf =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑τwf ff f f mm N ≤=+=+222227.10098.67)22.165.90()(τβσ4、计算图示角焊缝连接中的f h 。
已知承受动荷载,钢材为Q235-BF ,焊条为E43型,2160mm N f w f =,偏离焊缝形心的两个力kN F 1801=,kN F 2402=,图中尺寸单位:mm ,有引弧板。
《钢结构》试卷及答一一、选择题(每题2分,共30分)1.摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区别是。
(A)摩擦面处理不同(B)材料不同(C)预拉力不同(D)设计计算时所取极限状态不同2.在静力荷载作用下,钢材承受三向拉应力时,易发生。
(A)塑性破坏(B)脆性破坏(C)疲劳破坏(D)无法判定3.进行强度验算时,荷载应采用。
(A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数(B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数(C)永久荷载和可变荷载的标准值,均不乘以各自的分项系数(D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数4.钢结构焊接节点设计中,应尽可能选用的焊接位置。
(A)俯焊(B)仰焊(C)立焊(D)任意5.在缀条稳定验算式中,系数是。
(A)考虑塑性发展的系数(B)考虑重要性的调整系数(C)考虑单角钢单面连接偏心受力的系数(D)考虑安全的附加系数6.图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为。
(A)截面上边缘1点(B)截面下边缘2点(C)截面中和轴处3点(D)可能是1点也可能是2点7.结构或节点的疲劳强度与关系不大。
(A)钢材的种类(B)应力循环次数(C)节点的制作工艺和质量(D)应力集中系数8.为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度,应尽可能使梁的。
(A)翼缘厚而窄(B)翼缘宽薄而腹板窄厚(C)腹板厚而窄(D)腹板薄而宽9.对于钢结构用钢材,对化学成分的定义为。
(A)C为不可缺少元素,Mn、S、P均为有害元素(B)C为不可缺少元素,Mn为脱氧剂,S、P为有害元素(C)C、Mn、S、P均为有害元素(D)C、Mn为有害元素,S、P为不可缺少元素10.规范规定缀条式格构柱单肢的长细比(为柱两个主轴方向长细比的最大值),是为了。
(A)保证柱平面内的整体稳定(B) 保证柱平面外的整体稳定(C)避免单肢先于整个柱失稳(D)构造要求11.由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材,故残余应力的存在将。
(A)降低静力承载能力(B)对静力承载能力无影响(C)提高静力承载能力(D)钢材易发生塑性破坏12.开口槽形截面轴心受压构件,当绕对称轴失稳时,构件将发生的失稳变形。
第四章 轴心受力构件4.1 验算由2∟635⨯组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。
轴心拉力的设计值为270KN ,只承受静力作用,计算长度为3m 。
杆端有一排直径为20mm 的孔眼(图4.37),钢材为Q235钢。
如截面尺寸不够,应改用什么角钢? 注:计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解:(1)强度 查表得 ∟635⨯的面积A=6.14cm 2 ,min 1.94x i i cm ==,22()2(614205)1028n A A d t mm =⨯-⋅=⨯-⨯=, N=270KN327010262.62151028n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=,强度不满足,所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ⨯≥==, 所需截面积为212562057282n A A d t mm =+⋅=+⨯=, 选636⨯,面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ (2)长细比[]min3000154.635019.4o l i λλ===≤= 4.2 一块-40020⨯的钢板用两块拼接板-40012⨯进行拼接。
螺栓孔径为22mm ,排列如图4.38所示。
钢板轴心受拉,N=1350KN (设计值)。
钢材为Q235钢,解答下列问题; (1)钢板1-1截面的强度够否?(2)是否需要验算2-2截面的强度?假定N 力在13个螺栓中平均分配,2-2截面应如何验算?(3)拼接板的强度够否?解:(1)钢板1-1截面强度验算:210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑, N=1350KN31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=,强度满足。
(2)钢板2-2截面强度验算:(a ),种情况,(a )是最危险的。
2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-⋅⋅=-++-⨯⨯=, N=1350KN32135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=,但不超过5%,强度满足。
钢结构考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 钢结构的主要优点不包括以下哪一项?A. 强度高B. 重量轻C. 耐腐蚀性强D. 施工速度快答案:C2. 下列哪项不是钢结构设计时需要考虑的因素?A. 材料的力学性能B. 结构的稳定性C. 焊接工艺D. 装饰效果答案:D3. 钢结构的连接方式中,不属于常用连接方式的是?A. 焊接B. 螺栓连接C. 铆接D. 粘接答案:D4. 在钢结构中,通常采用哪种形式的梁?A. 箱形梁B. I形梁C. T形梁D. 所有上述形式答案:D5. 钢结构的防火处理不包括以下哪一项?A. 喷涂防火涂料B. 包覆防火材料C. 使用防火玻璃D. 结构内部充填岩棉答案:C6. 钢结构的腐蚀主要来源于?A. 空气B. 水分C. 阳光D. 所有上述因素答案:D7. 下列哪项不是钢结构焊接过程中可能出现的缺陷?A. 裂纹B. 气孔C. 未焊透D. 材料老化答案:D8. 钢结构的抗震设计中,通常不采用以下哪种方法?A. 增加结构的刚度B. 使用阻尼器C. 减少结构的重量D. 增加结构的柔性答案:D9. 在钢结构施工中,螺栓连接的紧固顺序应为?A. 随意顺序B. 从中间向两端C. 从一端向另一端D. 从两端向中间答案:B10. 钢结构的维护和检修中,不需要进行的是?A. 检查螺栓紧固情况B. 检查焊缝完整性C. 清洁钢结构表面D. 更换所有磨损部件答案:D二、判断题(每题1分,共10分)1. 钢结构的耐热性能优于混凝土结构。
(错误)2. 钢结构的耐腐蚀性能可以通过涂层保护来提高。
(正确)3. 所有钢结构都必须进行防火处理。
(错误)4. 钢结构的施工过程中不需要考虑温度的影响。
(错误)5. 钢结构的连接方式只有焊接和螺栓连接两种。
(错误)6. 钢结构设计时不需要考虑结构的振动问题。
(错误)7. 钢结构的疲劳寿命通常比混凝土结构长。
(正确)8. 钢结构的截面尺寸越大,其稳定性越好。
(错误)9. 钢结构的节点设计不需要考虑施工方便性。
Q235用。
由于翼缘处的剪应力很小,假定剪力全部由腹板的竖向焊缝均匀承受,而弯矩由整个T 形焊缝截面承受。
分别计算a 点与b 点的弯矩应力、腹板焊缝的剪应力及b 点的折算应力,按照各自应满足的强度条件,可以得到相应情况下焊缝能承受的力F i ,最后,取其最小的F 值即为所求。
1.确定对接焊缝计算截面的几何特性 (1)确定中和轴的位置()()()()8010102401020160)10115(1010240510201601≈⨯-+⨯-+⨯⨯-+⨯⨯-=ymm160802402=-=y mm(2)焊缝计算截面的几何特性()623231068.22)160115(230101014012151602301014023010121mm I x ⨯=-⨯⨯+⨯⨯++-⨯⨯+⨯⨯=腹板焊缝计算截面的面积:230010230=⨯=w A mm 22.确定焊缝所能承受的最大荷载设计值F 。
将力F 向焊缝截面形心简化得:F Fe M 160==(KN·mm) F V =(KN )查表得:215=w c f N/mm 2,185=w t f N/mm 2,125=wv f N/mm 2点a 的拉应力M a σ,且要求M a σ≤wt f 18552.01022688010160431===⨯⨯⨯==w t x M af F F I My σ N/mm 2 解得:278≈F KN点b 的压应力Mb σ,且要求Mb σ≤wc f 215129.110226816010160432===⨯⨯⨯==wc x Mbf F F I My σ N/mm 2 解得:5.190≈F KN由F V =产生的剪应力V τ,且要求V τ≤wV f125435.010231023===⨯⨯=wV V f F F τ N/mm 2 解得:7.290≈F KN点b 的折算应力,且要求起步大于1.1wt f ()()()w t V M bf F F 1.1435.03129.132222=⨯+=+τσ解得:168≈F KN缝的距离不相等,肢尖焊缝的受力小于肢背焊缝的受力,又题中给出了肢背、肢尖焊缝相同的长度和焊脚尺寸,所以,只要验算肢背焊缝的强度,若能满足,肢尖焊缝的强度就能肯定满足。
第3章 连接1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。
已知:连接承受静力荷载设计值300P kN =,240N kN =,钢材为Q235BF ,焊条为E43型,2160w f f N mm =,设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去10mm 。
2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载P 。
已知:钢材为Q235BF ,焊条为E43型,2/160mm N f wf =,考虑到起灭弧缺陷,每条角焊缝计算长度取为mm 290。
2 解:120P 53M ,P 53V ,P 54N ⨯===p 33.029067.0210p 54A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==σ p 25.029067.0210p 53A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==τ p 61.029067.061210120p 53W M 23f M=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ题2图题1图12w f 222V 2M N mm /N 160f )P 25.0()22.1P 61.0P 33.0()()22.1(=≤++=τ+σ+σ kN 5.197P ≤3、图示角焊缝连接,承受外力kN N 500=的静载,mm h f 8=,2160mm N f w f =,没有采用引弧板,验算该连接的承载力。
3 解:400,300x y N kN N kN ==2365.90)82410(87.0210400mm N l h N w e x f =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑σ2398.67)82410(87.0210300mm N l h N we yf =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑τwf ff f f mm N ≤=+=+222227.10098.67)22.165.90()(τβσ4、计算图示角焊缝连接中的f h 。
已知承受动荷载,钢材为Q235-BF ,焊条为E43型,2160mm N f w f =,偏离焊缝形心的两个力kN F 1801=,kN F 2402=,图中尺寸单位:mm ,有引弧板。
1.体现钢材塑性性能的指标是( )A .屈服点 B. 强屈比 C. 延伸率 D. 抗拉强度2.在结构设计中,失效概率p f 与可靠指标β的关系为 ( )。
A .p f 越大,β越大,结构可靠性越差B .p f 越大,β越小,结构可靠性越差C .p f 越大,β越小,结构越可靠D .p f 越大,β越大,结构越可靠3.对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( )来保证的。
A .稳定承载力B .挠跨比C .静力强度D .动力强度4. 钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关()A.框架在荷载作用下侧移的大小B.框架柱与基础的连接情况C.荷载的大小D. 框架梁柱线刚度比的大小5. 格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于x λ的换算长细比ox λ是考虑( )A 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B 考虑强度降低的影响C 考虑单肢失稳对构件承载力的影响D 考虑剪切变形的影响6. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接( )A 没有本质差别B 施工方法不同C 承载力计算方法不同D 材料不同7.为保证格构式构件单肢的稳定承载力,应( )。
A 控制肢间距B 控制截面换算长细比C 控制单肢长细比D 控制构件计算长度8.梁的纵向加劲肋应布置在( )。
A 靠近上翼缘B 靠近下翼缘C 靠近受压翼缘D 靠近受拉翼缘9.同类钢种的钢板,厚度越大( )A. 强度越低B. 塑性越好C. 韧性越好D. 内部构造缺陷越少10. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外,还需( )指标。
A.低温屈服强度B. 低温抗拉强度C. 低温冲击韧性D. 疲劳强度11. 钢材脆性破坏同构件( )无关。
A 应力集中B 低温影响C 残余应力D 弹性模量12.焊接残余应力不影响构件的( )A .整体稳定B .静力强度C .刚度D .局部稳定13.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14.直角角焊缝的焊脚尺寸应满足1min 5.1t h f ≥及2max 2.1t h f •≤,则1t 、2t 分别为( )的厚度。
钢结构期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 钢结构的主要材料是:A. 木材B. 钢筋混凝土C. 钢材D. 铝合金答案:C2. 下列哪项不是钢结构的优点?A. 强度高B. 重量轻C. 耐火性好D. 施工速度快答案:C3. 钢结构设计中,通常采用的安全系数为:A. 1.0B. 1.5C. 2.0D. 3.0答案:B4. 钢结构连接方式中,不属于焊接连接的是:A. 电弧焊B. 螺栓连接C. 激光焊D. 气体保护焊答案:B5. 钢结构的防腐措施不包括:A. 热浸镀锌B. 喷砂除锈C. 涂刷防腐漆D. 增加结构厚度答案:D6. 钢结构的抗震设计中,下列哪项不是抗震措施?A. 加强柱脚锚固B. 使用高强度螺栓C. 设置抗震支座D. 增加结构刚度答案:B7. 钢结构的热处理方法不包括:A. 正火B. 退火C. 淬火D. 焊接答案:D8. 钢结构的荷载组合中,不包括:A. 永久荷载B. 可变荷载C. 偶然荷载D. 施工荷载答案:D9. 下列哪项不是钢结构的连接件?A. 螺栓B. 焊条C. 铆钉D. 钢板答案:D10. 钢结构的疲劳寿命与下列哪项无关?A. 材料的疲劳极限B. 应力循环次数C. 构件的尺寸D. 构件的表面处理答案:C二、填空题(每空2分,共20分)1. 钢结构的连接方式主要有________、________和________。
答案:焊接、螺栓连接、铆接2. 钢结构的防腐措施中,________是一种常用的方法,可以有效延长结构的使用寿命。
答案:热浸镀锌3. 钢结构的抗震设计中,________是提高结构抗震性能的重要措施之一。
答案:增加结构刚度4. 钢结构的荷载组合中,________是长期作用在结构上的荷载。
答案:永久荷载5. 钢结构的热处理方法中,________可以提高材料的硬度和强度。
答案:淬火6. 在钢结构设计中,________是保证结构安全的重要指标。
答案:安全系数7. 钢结构的连接件中,________是连接构件的重要方式之一。
1、试验算图示焊缝连接的强度。
已知作用力F=150kN(静力荷载),手工焊,E43型焊条,w f f =160N/mm 2。
(12分)0.78384A =⨯⨯()10.786W =⨯截面内力:150,33VKN M KN m ==⋅321501034.9/4300.8Fe F N mm A τ⨯===623310119.9/275251.2Mf M N mm W σ⨯===故该连接可靠 2、如图所示一梁柱的端板连接,钢材为Q235,采用M20C 级普通螺栓,该连接所受的偏心力F=150kN ,试验算其连接的强度是否满足要求。
(2170/b t f N mm =,17.66e d mm =)(12分)解:偏心距e=80mm ,核心距:()22214801608010160iy mm ny ρ⨯+===⨯∑e ρ=,为小偏心 2245170416504b b e t t d N f N π==⨯=…()11222150000150000801603000010480160b bt t i F Fey N f N N n y ⨯⨯=+=+=<+∑3、图示简支梁,不计自重,Q235钢,,受压翼缘有做够约束能保证整体稳定,均布荷载设计值为50kN/m ,荷载分项系数为1.4,f =215N/mm 2。
问该梁抗弯强度及刚度是否满足要求。
已知:25N/mm 1006.2,3845,250][⨯===E EI qll xωω(16分)解:截面几何特征值:()3341150520142500 278433333.312x I mm =⨯-⨯= 3 1070897.4/2x x IW mm h ==…截面抗弯强度:取 1.05x γ=()1 1.450363158M kN m=⨯⨯=⋅62231510280.1/295/1.051070897.4x x x M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯,满足要求4455550600011384384 2.0610278433333.30.068250x ql EI ω⨯⨯===>⨯⨯⨯ 梁刚度不满足要求…1、试设计如图所示角钢与连接板的连接角焊缝。
钢结构习题(附答案)钢结构的材料1. 在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是______的典型特征。
脆性破坏塑性破坏强度破坏失稳破坏2. 建筑钢材的伸长率与______标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
到达屈服应力时到达极限应力时试件断裂瞬间试件断裂后3. 钢材的设计强度是根据______确定的。
比例极限弹性极限屈服点极限强度4. 结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用______表示。
流幅冲击韧性可焊性伸长率5. 在钢结构房屋中,选择结构用钢材时,下列因素中的______不是主要考虑的因素。
建造地点的气温荷载性质钢材造价建筑的防火等级6. 热轧型钢冷却后产生的残余应力______。
以拉应力为主以压应力为主包括拉、压应力拉、压应力都很小7. 型钢中的钢和工字钢相比,______。
两者所用的钢材不同前者的翼缘相对较宽前者的强度相对较高两者的翼缘都有较大的斜度8. 钢材内部除含有Fe、C外,还含有害元素______。
N,O,S,P N,O,Si Mn,O,P Mn,Ti9. 有二个材料分别为3号钢和16Mn钢的构件需焊接,采用手工电弧焊,焊条应选用______型。
E43E50 E55 T5010. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外,还需______指标。
低温屈服强度低温抗拉强度低温冲击韧性疲劳强度11. 钢材脆性破坏同构件______无关。
应力集中低温影响残余应力弹性模量12.普通碳素钢标号C3表示______。
甲类平炉3号沸腾钢乙类氧气顶吹3号沸腾钢特类平炉3号沸腾钢丙类平炉3号镇静钢13. 3号镇静钢设计强度可以提高5%,是因为镇静钢比沸腾钢______好。
脱氧炉种屈服强度浇注质量14. 钢材的理想σ-ε曲线(包括考虑焊接应力和不考虑焊接应力)是______。
A B C D15. 普通碳素钢强化阶段的变形是______。
完全弹性变形完全塑性变形弹性成分为主的弹塑性变形塑性成分为主的弹塑性变形16. 下列因素中,______与钢构件发生脆性破坏无直接关系。
【练习1】两块钢板采用对接焊缝(直缝)连接。
钢板宽度L=250mm ,厚度t=10mm 。
250-2*10mm 。
kN 5.
N f l h N w f w f 521472160)6200(67.047.011=⨯-⨯⨯⨯=∑=
最大承载力kN N N 4.10131013376521472491904==+= 【变化】若取消端焊缝,问?=N
解:上题中令03=N ,622001⨯-=w l ,得kN N N 344.5051==
【变化】若取消端焊缝,问?=N
解:上题中令03=N ,622501⨯-=w l ,得kN N 96.456=
【练习4】钢材为Q235
载。
已知kN F 120=,求焊脚尺寸f h 解:设焊脚尺寸为f h M=Fe
在剪力作用下:
f w e V
f h l h V 2507.02101203=
⨯⨯⨯=∑=τ在弯矩作用下:
f f M f
h W M 2507.06
12150101202
3⨯⨯⨯⨯==σ
代入基本公式f f
f +22
)()(
τβσ
1601068)9.342()22.11234(22≤=+f
f
f
h h h
可以解得:mm h f 68.6≥,取mm h f 7=。
mm h h mm h f f f 4.14122.16.5145.1max min =⨯=<<==,可以。
【变化】上题条件如改为已知mm h f 8=,试求该连接能承受的最大荷载
?=N
2w 载。
已知h f 8=N f
σ
M f
=σ=σ【变化】焊缝有绕角,焊缝长度可以不减去h 2,求?=N , kN f n N b v V b
V 96.87101404
243=⨯⨯⨯==-
⑵一个螺栓的承压承载力设计值:
kN f t d N b c b c 4.851030514203=⨯⨯⨯=⋅∑=-
(因为mm t mm t 201022141=⨯=<=,故公式中取14=∑t ) ⑶最大承载力
kN nN N b
2.6834.858min
=⨯== ⑷净截面强度验算:
223
3/215/9.2173136
102.68314)5.214310(102.683mm N f mm N A N n =>=⨯=⨯⨯-⨯==σ
不满足要求。
最大承载力由净截面强度控制: kN f A N n 24.6741021531363=⨯⨯==-
【变化】上题条件如改为已知N=600kN ,试验算该连接是否安全?
⑵最大承载力
kN nN N b
V 81025.1018=⨯==
⑶净截面强度验算:
2
23
1/205/8.13620
)224310(10810)845.01()5.01(mm N f mm N A N n n n =<=⨯⨯-⨯⨯-=-=σ⑷毛截面强度验算:
223
/205/6.13020
31010810mm N f mm N A N =<=⨯⨯==σ
【变化】上题条件如改为已知N=800kN ,试验算该连接是否安全?
【练习8】 拉力F 与4个螺栓轴线的夹角为450,柱翼缘厚度为24mm ,连接
钢板厚度16mm 。
钢材为Q235,2
/215mm N f =(16≤t )
,2/205mm N f =(16>t )。
8.8级高强度螺栓摩擦型连接20M ,孔径22mm ,接触面喷砂,μ=0.45,预拉力kN P 125=
解:
斜拉力F 的两个分力为: F N N o t v 445sin ==
=解:
1≤+b t
t
b v v N N N N
一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值:
kN
P n N f b v 625.5012545.019.09.0=⨯⨯⨯=⋅=μ 一个高强度螺栓的抗拉承载力设计值: kN P N b t 1001258.08.0=⨯== 代入规范公式:
1≤+b
t
t b v v N N N N 即110082625.5082≤⨯+⨯F
F 可以解得:kN N 13.190≤
【变化】上题条件如改为已知N=190kN ,试验算该连接是否安全?
【练习9】 钢材为Q235,2/215mm N f =(16≤t )。
C 级螺栓22M ,有效直径为d e =2b 2b /170N f b
t =解:
斜拉力N b
V N b c 一个螺栓的抗拉承载力设计值:
kN f d N b t e b
t 6.51101704
65.1914.34322=⨯⨯⨯==-π 代入公式得: 1)6.5182()2.5382()()(
2
222≤⨯+⨯=+F F N N N N b
l l b v v
可以解得:kN F 5.209≤
再验算:kN N kN N b c v 36.10703.378
5
.2092=<=⨯=
,可以。
【变化】上题条件如改为已知N=200kN ,试验算该连接是否安全?
【练习10
200mm ×6mm 。
钢材为Q解:
按题意得:l ox ⑴ 式为:
A
N ≤ϕ式中ϕ要由x λ上式中:x =λA
I i x
x =
,i y ⑵ ① 截面积: A ② 惯性距: 43
356.849812204.29124.2230cm I x =⨯-⨯=
43
540012302.12cm I y =⨯⨯=
③ 回转半径: cm A I i x x 06.108456.8498=== cm A I i y y 02.8845400
===
④ 长细比: []15070.4905
.10500
=<===λλx ox x i l
[]15017.3102
.8250=<===
λλy oy
y i l ⑤ 稳定系数:b 类截面,由最大长细比70.49=x λ查附表得:
8575.0)861.0856.0(49
5049
7.49861.0=---+
=x ϕ
⑥ 整体稳定验算:
kN N Af N 6.1548154864521510848575.02==⨯⨯⨯==ϕ ⑦ 局部稳定验算: 腹板的高厚比:
85.49235235)7.495.025(235)5.025(3.336.0200=⨯+=+<==y w f t h λ(可以) 翼缘的宽厚比: 97.14235
235
)7.491.010(235)1.010(25.122.17.14=⨯+=+<==
y f t
b λ (可以)
【变化】已知柱承受轴心压力N=1500kN,试验算该柱。