钢结构计算题(含答案)

一、填空题：1、承受动力荷载作用的钢结构,应选用 综合性能好 的钢材;2、钢材中磷的含量过多,将使钢材出现 热脆 现象;3、钢材牌号Q235－BF,其中235表示 fy=235Mpa ,B 表示 质量等级B 级 ,F 表示 沸腾钢 ;4、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条5、轴心受压构件的承载能力极限状态有 强度 和 稳定 ;6、双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 弯曲 屈曲;7、钢梁在集中荷载作用下,若局部承压强度不满足应采取的措施是 支承加劲肋 ; 8、焊接工字形梁腹板高厚比ywf t h 235170时,为保证腹板不发生局部失稳,应设置 横向加劲肋 和 纵向加劲肋 ;9、工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足 ;10、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,受拉,受压构件要限制长细比; 二、单项选择题：1、体现钢材塑性性能的指标是 CA 屈服点B 强屈比C 延伸率D 抗拉强度2、在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是 B 的典型特征 A 脆性破坏 B 塑性破坏 C 强度破坏 D 失稳破坏3、同类钢种的钢板,厚度越大AA 、强度越低B 、塑性越好C 、韧性越好D 、内疗构造缺陷越少 4、钢材的冷弯试验是判别钢材C 的指标;A 强度B 塑性C 塑性及冶金质量D 韧性及可焊性 5、钢材的强度指标是 C ;A 延伸率B 韧性指标C 屈服点D 冷弯性能 6、钢结构具有良好的抗震性能是因为 C ;A 钢材的强度高B 钢结构的质量轻C 钢材良好的吸能能力和延性D 钢结构的材质均匀7、钢材经历了应变硬化应变强化之后 A ;A 强度提高B 塑性提高C 冷弯性能提高D 可焊性提高 8、下列因素中, A 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 9产生焊接残余应力的主要因素之一是 CA. 钢材的塑性太低B. 钢材的弹性模量太大C. 焊接时热量分布不均匀D. 焊缝的厚度太小 10、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠 CA 栓杆的预拉力B 栓杆的抗剪能力C 被连接板件间的摩擦力D 栓杆被连接板件间的挤压力 11、下列梁不必验算整体稳定的是 dA 焊接工字形截面B 箱形截面梁C 型钢梁D 有刚性铺板的梁 12、对直接承受动荷载的钢梁,其工作阶段为AA 、弹性阶段B 弹塑性阶段C 塑性阶段D 、强化阶段 13、受弯构件的整体失稳是 C 屈曲;A 、弯曲B 、 扭转C 、 弯扭D 、 A 、B 、C 都不正确 14、压弯构件在弯矩作用平面外,发生屈曲的形式是 C ;A 弯曲屈曲B 扭转屈曲C 弯扭屈曲D 三种屈曲均可能 15、板件的宽厚比加大,其临界应力 B ;A 、 提高B 、 降低C 、 不变D 、 没关系、 三、简答题1、作为结构工程师检验钢材性能指标时,至少要求了解哪几项指标解：fy、fu、δ2、列举三种容易引起钢材变“脆”的因素解：影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题,在高温时,硫使钢变脆,称热脆,在低温时,磷使钢变脆,称冷脆;氧和氮全是钢中的有害杂质,氧的作用和硫类似,氮的作用和磷类似;3、字形截面梁上设有一动力装置,在某点的最大拉应力为150Mpa,最大压应力为150Mpa,问计算疲劳强度时,该点的应力幅为多大解：△σ=σmax-σmin=150--150=300Mpa该点的应力幅为300Mpa4、一承受静力拉抻搭接连接,采用普通焊接,问图示焊接布置和构造有何不合理之处;5、假定轴压构件A的最大长细比为100,而轴压构件B的最大长细比为150,能否判定哪一根构件的整体稳定承载力高说明原因;解：不能判定哪一根构件的整体稳定承载力高原因： N=φ. φ→a b c d除了长细比之外,还有截面形式,截面类型、钢材种类,钢材的强度有关系1、建筑钢结构焊接技术规程JGJ－2002推荐使用碳当量或CE 来衡量低合金钢的焊接性能;2、硫、磷、氮、氧和氢均为有害元素,其中磷和氮易引起钢材的低温冷脆;3、影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、循环荷载和循环次数;4、钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、Z向收缩率和冲击韧性;5、主要焊接结构不能采用Q235 A 级钢,因含碳量不作交货条件,无法保证含碳量;6、将一块Q235B级钢板与Q345B级钢板通过焊接进行连接时,宜选择E43 型焊条;7、钢结构设计规范GB50017－2003规定：质量属于三级的焊缝,焊缝的抗拉设计强度等于母材抗拉设计强度的倍;8、单轴对称的T形截面轴心受压构件,绕对称轴失稳时易发生弯扭失稳,绕非对称轴时易发生弯曲失稳;9、轴心受压构件失稳时可能绕两主轴屈曲,设计时应遵循等稳定原则,如进行梯形钢屋架设计时屋架端斜杆应采用不等边角钢长肢相连的截面型式;10、在轴心受压构件中,确定箱形截面板件满足局部稳定的宽高厚比限值的原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲或局部屈曲临界应力不低于屈服应力,或不先于屈服,确定工字形截面确定板件宽高厚比限值的原则是构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲或局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳;11、荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响,相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘,当荷载作用于梁的受压翼缘时,其梁的整体稳定性将降低;12、某梯形钢屋架,下弦支座处应设置刚性系杆,该系杆需要按受压杆设计;13、某工字形组合截面简支梁,若腹板的高厚比为100,应设置横向加劲肋,若腹板高厚比为210,应设置纵向加劲肋;模拟试题参考答案一填空题：1、钢材重量轻而强度高,塑性和韧性好 ,钢结构的耐热性好但防火性差 ;2、对于一般钢排架和框架结构,由于很难区分产生最大效应的可变荷载,荷载组合系数ψ取 ;3、衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率；4、冷作硬化提高了钢材的屈服强度；降低了钢材的塑性和韧性；5、钢材发生疲劳破坏的先决条件是形成裂缝；6、焊接结构在低温下容易发生脆断；7、焊接16Mn钢时,应采用Ｅ50××焊条；8、工程中采用的级螺栓属于高强度螺栓,等级代号中的“10”表示螺栓材料的最低抗拉强度fu=1000N/mm2,“.9”表示螺栓材料屈强比为；〖解〗1、肢背与肢尖焊缝所受内力： N 1=k 1N=×600=420kN N 2=k 2N=×600=180kN 2、所需有效焊缝长度： l w1=N 1/2h e f f w= 420000/2××8×160= 234 mm l w2=N 2/2h e f f w = 180000/2××8×160= 100 mm 3、角焊缝实际长度应为： l 1≥l w1+10=234+10=244 mm 取 l 1= 250 mm ； l 2≥l w2+10=100+10=110 mm 取 l 2= 110 mm ； 9、轴压构件腹板局部稳定的保证条件是h 0／t w 不大于某一限值,此限值和钢材的 屈服强度 有关,与压杆的 最大长细比 有关；10、在钢梁抗弯强度计算中规定了截面塑性发展系数的限值,而不是完全按塑性铰来设计,这既能充分利用材料的强度性能,又能避免梁的 变形 过大而影响梁的正常使用； 11、梁的腹板的主要作用是抗 剪 ；12、当梁的整体稳定系数φb 大于 时,需用φ'b 代替φb ,它表明钢梁已经进入 弹塑性 阶段；13、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件,其弯矩作用平面外的__整体稳定__可不必验算,但必须计算单肢的稳定性； 14、钢屋盖系统中, 柔性 系杆只能承受拉力,不能承受压力;15、组合梁是指钢梁和所支承的钢筋混凝土板组成的一个整体而共同 抗弯 的构件; 二判断题：请在题号前的括号内作记号,正确的记“√”,错误的记“×”√1、钢构件的疲劳破坏,实质上是构件上或构件连接处的微观裂纹与缺陷在连续重复荷载的作用下不断扩展直至断裂破坏的过程;√２、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,受拉、受压构件要限制长细比； √3、侧面角焊缝主要承受剪应力；√4、当焊缝质量为三级时,对接焊缝的抗拉强度通常只能达到焊件母材抗拉强度的倍； ×5、对于轴心受压构件,承载能力极限状态只包括强度计算； √6、材料的屈服点变化对压杆的弹性屈曲承载力影响不大；×7、保证梁的整体稳定的主要措施是在梁的腹板上设置横向加劲肋和纵向加劲肋；√8、实腹式轴心受压柱的组成板件的局部稳定必须得到保证,它也属于承载力极限状态的一部分； √9、轴心受压柱的柱脚一般由靴梁、底板和锚拴等组成；√10、对于直接承受动力荷载的梁,不能考虑截面的塑性发展,按弹性设计；×11、对于任何实腹式构件来说,只要组成板件的局部稳定得到满足,就不会出现整体失稳；√12、对于偏心在实轴上的格构式偏心受压构件,不必验算其弯矩作用平面外的整体稳定,但应验算单肢的稳定性； √13、对于无檩屋盖体系可不设钢屋架上弦的横向水平支撑； √14、在设计钢结构时,必须全面考虑制造、运输和安装等条件； √15、钢管混凝土是指在钢管中浇灌混凝土的构件; 四、计算题：1、根据图示条件,计算该节点角焊缝长度;采用两侧面焊缝已知条件：N=600KN 静力荷载 f f w ＝160 N/mm 2h f ＝8 mm, k 1＝ ,k 2＝2、试验算下图所示搭接接头的连接强度;连接钢板为－250×12,钢材为Q235A3,采用M20的集高强度螺栓,孔经22mm;其余条件见图中所示;钢板表面为喷砂后生赤锈, μ=〖解〗：查表3—3,可知： P= 110 KN l 1= 4×80=320 mm <15d o =330 mmβ= 1钢板表面为喷砂后生赤锈, μ=N v b=×1××110 KN = KNN = 500 KN < n N v b=15×= KN满足螺栓抗剪承载力要求;钢板净截面承载力验算：σ= N’/ An =N1－n/ An= 500×1031－·3/15/250－3×22×12= N/mm2 < f连接钢板净截面承载力满足要求;3、某钢屋架中一轴心受压杆,Ｎ＝1200 KN,l0x=1500mm,l0y=4500mm,采用两根Ｌ160×100×14角钢,短边相连,组成Ｔ形截面,节点板厚12mm,钢材为Ｑ235,f=215 N/mm2;试验算该杆是否满足强度、稳定性和刚度要求;截面如下图所示查教材附表3—3,可得惯性半径：i y = cm i x = cm截面面积：A = ×2 = cm22、刚度验算：已知：l0x =1500mm=150cm ; l0y = 4500 mm=450cmλx = l ox / i x =150 / = < λ=150 满足刚度要求;λy = l oy / i y =450 / = < λ=150 满足刚度要求;3、稳定性验算：本构件属于b类,按λy = 查表得φy =N /φy A = 1200000 /××102= N /mm2 > f 不满足稳定性要求;4、强度验算：N /A = 1200000 /×102 = 263 N /mm2 > f 不满足强度要求;4、某工作平台采用普遍工字钢简支梁,梁的跨度为,间距为,平台上承受均布永久荷载标准值m不含梁的自重,均布可变荷载均为静载m,该梁跨中无侧向支承,容许相对挠度为1/250;若采用Ｑ235钢材,I22a普通热轧工字钢,是否能够满足强度、稳定性和刚度要求已知条件：1、ｆ＝215 N/mm22、I22a普通热轧工字钢的有关参数：Wx= ; Ix=3406 cm4 ;每米自重： m3、γx＝〖解〗1、荷载计算q = 2×++×× = KN/m2、内力计算Mx = ql2/8 = ×42 / 8 = kN·M3、强度计算Mx / γx Wx = ×106/××103= N /mm2<ｆ＝215 N/mm2满足强度条件;4、稳定性验算;对于型钢截面,只需验算其整体稳定性;查教材附表2—6 得φb = >查教材附表2—5 得φ’ b =Mx /φ’bWx = ×106/××103= N/mm2<ｆ＝215 N/mm2满足整体稳定性条件;5、刚度验算q k= 2×++× = kN/MMxk= q k l2/8 = ×42= kN·Mv/l= Mxk·l/10EIx=×106×4000/10××105×3406×104= 1/529 < v/l =1/250满足刚度条件;5、一箱形截面偏心受压柱,钢材为Q235A3,截面尺寸如图所示,柱的计算长度为6米,柱中无横向力作用,柱承受轴向内M2=450KN·M绕x—x轴作用,柱底截面的弯矩M1=0;柱的上下两端均可视为无侧移的铰节点;试验算该柱的整体稳定性和各板件的局部稳定性;〖解〗1、截面参数：截面面积：A=2×14×500+10×500=24000mm2截面惯性矩：Ix=2×5003×10/12 + 2×14×500×2572 + 2×143×4Iy=2×5003×14/12 + 2×10×500×2052 + 2×103×4截面惯性半径：ix= √I x/A = mm iy= √I y/A =截面抗弯系数：W1x= / 264 = 4292606 mm32、构件长细比、稳定系数：b类x xλy = 6000 / = φy =3、截面内力：N = 3000 kN M2 = 450 kN·M M1 = 04、强度计算：N / A + M x/γx W1x = 3000×103 /24000 + 450×106 /×4292606= 125 + = N/mm2 ≈ f = 215 N/mm2满足强度条件;5、整体稳定计算；平面内整体稳定：公式：N /φx A +βmx M x / γx W1x1－N/N EX≤f式中：βmx =N EX = π2EA /λx2 = ×206×103×24000 / = 64056×103 NN /φx A +βmx M x / γx W1x1－N/N EX3000000 ×= ——————+ —————————————————= N/mm2×24000 ×4292606×1－3000000×< f = 215 N /mm2满足平面内稳定条件;平面外整体稳定：公式：N /φy A +βtx M x / φb W1x≤f式中：βtx = φb =箱形截面N /φy A +βtx M x / φb W1x3000000 ×= —————+ ———————= N/mm2< f = 215 N /mm2×24000 ×4292606满足平面外稳定条件;6、局部稳定计算：W1= I x /h o/2= / 250 = 4532992σmax = N / A +M x / W12σmin = N / A －M x / W1= 3000000 / 24000 －2αo = σmax－σmin/σmax =224－26/ 224 = <腹板高厚比：h o / t w = 500 / 10 = 50 < 16×+×30+25 = 54翼缘板： b o / t = 400 / 14 = 29 < 40 b 1 / t = 50 / 14 = < 15 局部稳定皆能保证;一、 填空题每空1分,共20分1．钢材五项机械性能指标是 抗拉强度 、 屈服点 、 伸长率 、 180度冷弯 、 冲击韧性; 2． 冷弯性能 是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标; 3．薄板的强度比厚板略 高 ;4．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60 h f ,最小计算长度 是 8h f 且≥ 40 mm;5．在螺栓连接中,最小端距是 2d 0 、最小栓距是 3d 0 ; 6．轴心受压构件的缺陷有 残余应力 、 初弯曲 、 初偏心 ;7．钢材在250oC 度附近有 强度 提高 塑性和韧性 降低现象,称之为蓝脆现象; 8．格构式轴心受压构件的等稳条件是 λox = λy ;9．实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为 弯曲屈曲 ,在弯矩平面外屈曲形式为 弯扭屈曲 ; 二、单项选择题每小题1分,共5分1．钢材中硫的含量超过规定标准 d ;a. 将提高钢材的伸长率b. 将提高钢材的抗拉强度c. 将使钢材在低温工作时变脆d. 将使钢材在高温工作时变脆 2. 抗拉强度与屈服点之比是表示钢材的 c ;a. 塑性变形能力b. 极限承载力c. 强度储备 3. 采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用 a 焊条; 43型 b. E 50型 c. E 55型d.无正确答案 4. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有 d ;a.强度b.强度和整稳c. 强度、整稳、局稳d. 强度和刚度5. 焊缝质量检查标准分为三级,其中 a 级质量最好;a.一级b.二级c.三级三、简答题每小题3分,共15分1．简述影响钢材性能的主要因素有哪些1化学成分；2冶金缺陷；3钢材硬化；4温度影响5应力集中；6反复荷载作用; 2．简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类1螺栓杆被剪断；2挤压破坏；3板件被拉断；4板件端部剪切破坏; 3．梁腹板加劲肋的配置规定是什么 1当w t h 0≤y f 23580时,按构造配置加劲肋;2当wt h 0>y f 23580时,按计算配置加劲肋;3当wt h 0>y f 235170时,应配置纵横向加劲肋;4梁的支座和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋;4．简述角焊缝的焊脚尺寸为什么既不能太大也不能太小为了避免焊缝区的基本金属过热,减少焊件的焊接残余应力和残余变形,角焊缝的焊脚尺寸不宜过大；另外角焊缝的焊脚尺寸不宜过小,否则焊缝因输入能过小,而焊件厚度较大,以致施焊时冷却速度过快,产生的淬硬组织,导致母材开裂 5．解释下列符号的含义1Q345—BF 2L100×80×8Q 代表屈服点的字母 L 代表角钢 235代表屈服点 100代表长边宽B 代表质量等级 80代表短边宽 F 代表沸腾钢 8代表厚度 四、计算题共60分1．试验算图示焊缝连接的强度;已知作用力F=100kN 静力荷载,手工焊,E43型焊条,没有采用引弧板,w f f =160N/mm 2 ,h f =10mm10分;V=100 KNM=100×103×200=20×106Nmm 该连接安全;2．试验算图示高强度螺栓连接的强度;采用级M20摩擦型螺栓,孔径d 0=,P=155kN,u =12分;V=200 KN, T=200×250×103=50×106 Nmm 该螺栓连接安全; 3．图示工字型轴心受压柱,L 0x =6m,L 0y =3m,采用Q235钢材, f =215N/mm 2,x,y 轴均为b 类截面ϕ值见附表,截面无孔眼削弱,该柱能承受多大外荷载局部稳定是否合格12分 A=22×1×2+20×=5600 mm 2 根据整稳：KN Af N 9602155600797.0=⨯⨯==ϕ 根据强度：KN f A N n 12045600215=⨯== 所以该柱能承受的最大外荷载为N=960 KN 局稳验算：2.16235)1.010(7.10102)6220(=+〈=⨯-=yf t b λ 局部稳定合格;4．验算下面简支梁支座支撑加劲肋的承载能力,采用Q235钢材, f =215N/mm 2,f ce =325N/mm 2ϕ值见附表,荷载设计值q =125KN/m,F=200KN13分; （1） 端面承压强度验算： （2） 腹板平面外稳定验算： 查表：937.0=ϕ该支座支撑加劲肋安全;5．试验算图示压弯构件的稳定性;N=1000kN,F=100kN,采用Q235钢材,f =205N/mm 2,E=206×103N/mm 2,0.1=mx β,0.1=tx β,05.1=x γ,2354400007.12yyb f λϕ-=≤,跨中有一侧向支撑,截面几何特性：A=184cm 2,I x =120803cm 4,I y =17067cm 4 13分===63.96000yy y i l λ795.0=→y ϕ 平面内稳定验算：平面外稳定验算：982.04400031.6207.12354400007.122=-=⨯-=yy b f λϕ 该压弯构件满足稳定;一、填空题每空1分,共10分1、钢材的冲击韧性越小,钢材抵抗脆性断裂的能力 越弱 ;2、承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60h f ;3、焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度 相等 ;4、钢材牌号Q235－BF,其中235表示 屈服点数值 ,B 表示 质量等级 ,F 表示 沸腾钢 ;5、工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据 等稳定原则 导出的;6、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 挠度 ,拉、压构件要限制 长细比 ;7、压弯构件在弯矩作用平面外的失稳变形形式是 弯扭屈曲 ; 二、选择题 每题1分,共10分 1、钢结构的主要缺点是 C ;A 结构的重量大B 造价高C 易腐蚀、不耐火D 施工困难多 2、钢材中硫的含量超过规定标准 D ;A 将提高钢材的伸长率B 将提高钢材的抗拉强度C 将使钢材在低温工作时变脆D 将使钢材在高温工作时变脆 3、角焊缝的最小焊脚尺寸表示式中t t h f ,5.1= B ;A 较薄板厚度 B 较厚板厚度 C 任意板厚4、下面的 B 情况应将其设计强度进行折减;A 动力荷载作用的构件B 单角钢单面按轴压计算稳定的构件C 有应力集中影响的构件D 残余应力较大的构件 5、验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时,计算公式中的长细比为 C ;A 绕强轴的长细比B 绕弱轴的长细比C 两方向长细比的较大值D 两方向长细比的较小值 6、格构柱设置横隔的目的是 D ;A 保证柱截面几何形状不变B 提高柱抗扭刚度C 传递必要的剪力D 上述三种都是 7、7、计算长度一定的轴心压杆回转半径增大,其稳定承载力 A ;A 提高B 降低C 不变D 不能确定8、支承加劲肋进行稳定计算时,计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积,该范围是 A ;A 15y wf t 235 B 13y w f t 235C 13235y w f tD 15235y w f t 9、计算梁的抗弯强度M W f x x n x x/()(.)γγ≤〉10,与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过 B ; 10、钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算 D ;A 强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形B 弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比C 强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形D 强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比 三、简答题25分1、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类如何避免6分1螺栓杆被剪断；2挤压破坏；3板件被拉断；4板件端部剪切破坏；5栓杆受弯破坏1通过计算保证螺栓抗剪2通过计算保证螺栓抗挤压3通过计算保证板件有足够的拉压强度属于构件的强度计算4螺栓端距≥ ——避免钢板被拉豁2、螺栓在构件上的排列有几种形式应满足什么要求最小的栓距和端距分别是多少6分螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列;应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求最小的栓距为03d ,最小的端距为02d3、为保证梁腹板的局部稳定,应按哪些规定配置加劲肋6分 ①当ywf t h 23580≤时,应按构造配置横向加劲肋； ②当yw y f t h f 235170235800≤<时,应按计算配置横向加劲肋；02d③ywf t h 235170>,应配置横向加劲肋和纵向加劲肋； ④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋 4、图示实腹式轴压柱截面,柱长细比5855＝，＝λλYx,钢材Q345,试判断该柱腹板的局部稳定有无保证如无保证应采取何种措施至少回答出二种方法7分 腹板高厚比为：该柱腹板的局部稳定无保证; 采取的措施：①可加大腹板厚度；②可设置纵向加劲肋; 四、计算题共55分1、验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度;2/160mm N f w f =,其他条件如图所示;无引弧板;12分解：kN V kNmM 200402.0200==⨯= 2分()2262/08.1818236087.02104067.026mm N L h M wf f =⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=σ()23/91.518236087.02102007.02mm N L h V w f f =⨯-⨯⨯⨯⨯=⨯=τ6分4分 2、验算图示采用级 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＝,一个螺栓的预拉力设计值P ＝155 kN;13分 解： V=100 KN,1分 T=100×=25KNm1分KN p n N f bv 775.6215545.019.09.0=⨯⨯⨯==μ2分 KN y x Ty N ii Tx 45.45100450610010252262211=⨯+⨯⨯⨯=∑+∑=2分 KN y x Tx N ii Ty 73.225500050102562211=⨯⨯=∑+∑=2分KN n V N F 67.1661001===2分 KNN KN N N N N bV F Ty TX 775.6215.60)67.1673.22(45.45)()(22211211=<=++=++=3分该螺栓连接的强度满足;3、已知某轴心受压实腹柱AB, AB 长L=5m,中点L/2处有侧向支撑;采用三块钢板焊成的工字型柱截面,翼缘尺寸为300mm ×12mm,腹板尺寸为200mm ×6mm;钢材为Ｑ235 ,2/215mm N f =;求最大承载力?=N 局稳是否合格15分Q235钢b 类截面轴心受压构件稳定系数 57.44345235)585.025(33.5863500=⨯+>==w h解：截面积： 2846.0202.1302cm A =⨯+⨯⨯=1分惯性距： 43356.849812204.29124.2230cm I x =⨯-⨯=1分 43540012302.12cm I y =⨯⨯=1分回转半径： cm A I i x x 06.108456.8498===1分 cm A I i y y 02.8845400===1分 长细比： 70.4906.10500===x ox x i l λ1分,17.3102.8250===y oy y i l λ1分。

《钢结构设计原理计算题》【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 。

钢材采用Ｑ235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准，2/185mm N f w t =。

试求连接所能承受的最大拉力?=N解：无引弧板时，焊缝的计算长度w l 取实际长度减去2t ，即250-2*10mm 。

根据公式 w t w f tl N<⋅=σ 移项得： kN N f t l N w t w 5.42542550018510)102250(==⨯⨯⨯-=⋅⋅< 【变化】若有引弧板，问?=N解：上题中w l 取实际长度250，得kN N 5.462=【练习2】两截面为450⨯14mm 的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽300mm ，长度410mm(中间留空10mm)，厚度8mm 。

钢材Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载，mm h f 6=。

求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 49190416022.130067.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β侧焊缝所能承担的内力为：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==【练习3】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载。

双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接，mm h f 6=，肢尖和肢背实际焊缝长度均为250mm 。

等边角钢的内力分配系数7.01=k ，3.02=k 。

求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 20496016022.112567.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f w f 327936160)6250(67.027.011=⨯-⨯⨯⨯=∑=根据2311N N k N -= 得：kN N N N K N 88.614614880)2204960327936(7.01)2(1311==+=+=【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，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f wf =，静态荷载。

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,=160N/mm2。

(12分)截面内力: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。

(，）(12分）解:偏心距e=80mm,核心距:，为小偏心…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/mm2。

问该梁抗弯强度及刚度是否满足要求。

已知：（16分）解:截面几何特征值：…截面抗弯强度：取,满足要求梁刚度不满足要求…1、试设计如图所示角钢与连接板的连接角焊缝。

轴心力设计值N＝900k N（静力荷载）。

钢材Q235，焊条E43系列.（采用三面围焊）(12分)解:由构造要求，定…正面角焊缝受力肢背焊缝所能承担的内力为：得：，取，满足构造要求肢尖焊缝所能承担的内力为：得:，取,满足构造要求2、钢板截面为310mm20mm，盖板截面为310mm12mm，钢材为Q235,（），（）.级高强度螺栓摩擦型连接，孔径22mm,接触面喷砂，＝0.45，预拉力。

求该连接的最大承载力（12分）解：⑴一个螺栓的抗剪承载力设计值:连接的抗剪承载力为：……………….5分（2) 连接板件净截面强度验算：可得：…最大承载力由连接的抗剪控制：1、(本题12分)试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）.图中荷载为静力荷载设计值。

钢材为Q235-A•F。

手工焊，焊条E43型。

f f w=160N/mm2，f t w=185N/mm2,f v w=125N/mm2。

3、图示焊接工字钢梁，均布荷载作用在上翼缘，Q235钢,验算该梁的整体稳定。

已知:,,，，.（可不计梁自重)（16分)解:截面几何特征值： ,,，整体稳定系数计算： (2)截面最大内力：整体稳定验算:满足条件1、如图连接，尺寸为mm,受静载拉力，,钢材为Q235BF，E43焊条,手工焊无引弧板，。

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=270KN 327010262.62151028n 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=1350KN 31135010202.12056680n 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。

222 2()0(5)(400808080522)206463n aA l d t mm=-⋅⋅=-++-⨯⨯=， N=1350KN32135010208.92056463nNMpa f MpaAσ⨯===≥=，但不超过5%，强度满足。

钢结构考试题及答案【篇一：钢结构试题及答案】复习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的换算长细比?ox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一、单项选择题14．直角角焊缝的焊脚尺寸应满足hfmin?1.51及hfmax?1.2?t2，则t1、t2分别为（）的厚度。

a．t1为厚焊件，t2为薄焊件b．t1为薄焊件，t2为厚焊件c．t1、t2皆为厚焊件d．t1、t2皆为薄焊件15.理想轴心受压构件失稳时，只发生弯曲变形，杆件的截面只绕一个主轴旋转，杆的纵轴由直线变为曲线，这时发生的是（）。

钢结构练习题库含参考答案一、单选题（共46题，每题1分，共46分）1.梁.柱构件的防火涂层厚度检测，在构件长度内每隔 3m 取一个截面，且每个构件不应少于 ( ) 个截面。

A、5B、3C、4D、2正确答案：D2.超声波探伤中广泛应用的是 ( )。

A、爬波B、方波C、电磁波D、脉冲波正确答案：D3.高强度螺栓拧入螺栓球内的螺纹长度不应小于( )，d 为螺栓直径。

A、1.1 dB、1.0 dC、1.5 dD、1.2 d正确答案：B4.高强度大六角头螺栓连接副施拧可采用 ( )。

A ：转矩法 b ：扭矩法c ：扭角法d ：转角法A、a ，cB、a ，dC、b ，cD、b ，d正确答案：D5.钢结构楼面主梁采用静荷载法进行抗弯性能检验，如需了解其挠度曲线时，其挠度测点布置不应少于（）个。

A、3B、9C、7D、5正确答案：D6.铸件常常不能进行超声波探伤，这是因为：( )A、晶粒组织极细B、晶粒组织粗大C、流线均匀D、声束均匀正确答案：B7.对厚型防火涂料涂层厚度，可以采用 ( ) 检测。

A、漆膜测厚仪B、涂层厚度测定仪C、超声波测厚仪D、测针和钢尺正确答案：D8.终拧检查采用颜色标记，并应用 ( ) 重小锤敲击螺母，对高强度螺栓进行逐个检查。

A、0.8kgB、0.3kgC、0.1kgD、0.5kg正确答案：B9.探头中压电晶片的基频取决于 ( )。

A、发射电路阻尼电阻的大小B、激励电脉冲的宽度C、晶片材料和厚度D、晶片的机电耦合系数正确答案：C10.依据《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344 规定，采用适用性检验时，检验荷载应包括未作用在结构上的自重荷载，并宜考虑 ( ) 超载系数。

A、1.1~1.2B、1.2~1.3C、1.2~1.4D、1.1~1.3正确答案：A11.钢结构焊缝外观质量检查数量，应符合下列（）。

A、承受静荷载的二级焊缝每批同类抽查 15%B、被抽查构件中，每一类型焊缝应按条数抽查 10%，且不应少于 1 条C、承受静荷载的一级焊缝和承受动荷载的焊缝每批同类抽查 15%，且不应少于 3 件D、每条应抽查 1 处，总抽查数不应少于 5 处正确答案：C12.波源和弹性介质是 ( ) 的条件。

《钢结构设计原理》【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 。

钢材采用Ｑ235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准，2/185mm N f w t =。

试求连接所能承受的最大拉力?=N解：无引弧板时，焊缝的计算长度w l 取实际长度减去2t ，即250-2*10mm 。

根据公式 w t w f tl N<⋅=σ 移项得： kN N f t l N w t w 5.42542550018510)102250(==⨯⨯⨯-=⋅⋅< 【变化】若有引弧板，问?=N解：上题中w l 取实际长度250，得kN N 5.462=【练习2】两截面为450⨯14mm 的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽300mm ，长度410mm(中间留空10mm)，厚度8mm 。

钢材Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载，mm h f 6=。

求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 49190416022.130067.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β侧焊缝所能承担的内力为：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==【练习3】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载。

双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接，mm h f 6=，肢尖和肢背实际焊缝长度均为250mm 。

等边角钢的内力分配系数7.01=k ，3.02=k 。

求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 20496016022.112567.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f w f 327936160)6250(67.027.011=⨯-⨯⨯⨯=∑=根据2311N N k N -= 得：kN N N N K N 88.614614880)2204960327936(7.01)2(1311==+=+=【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，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f wf =，静态荷载。

《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），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。

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3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式x 1(10.8')mx x x x Ex M f A W N N βNϕγ+≤-中,其中，1x W 代表 。

（A ）受压较大纤维的净截面抵抗矩 （B ）受压较小纤维的净截面抵抗矩 （C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D ）受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。

（A)抗拉强度、伸长率 （B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 （C ）抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D ）屈服强度、伸长率、冷弯性能 5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是 。

(A ）钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降 （D ）视钢号而定6、在低温工作(-20ºC ）的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要 的指标是 。

（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7、直角角焊缝的有效厚度e h 的取值为 。

(A ）0.7f h （B ）4mm （C)1。

2f h （D) 1.5f h 8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时 . （A ）要考虑正面角焊缝强度的提高 （B ）要考虑焊缝刚度影响 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取f β＝1．229、单个螺栓的承压承载力中，［bb c c N d t f =•∑］，其中∑t 为 。

（A ）a+c+e （B ）b+d (C)max ｛a+c+e ，b+d ｝ （D)min{ a+c+e ，b+d}10、承压型高强度螺栓可用于 。

(A ）直接承受动力荷载 (B ）承受反复荷载作用的结构的连接（C ）冷弯薄壁型钢结构的连接 (D)承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接 11、计算格构式压杆对虚轴x 轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据 查表确定.(A ）x λ （B ）ox λ （C)y λ (D)oy λ12、实腹式轴压杆绕x ，y 轴的长细比分别为x λ，y λ,对应的稳定系数分别为x φ，y φ, 若x λ＝y λ，则 。