钢结构设计原理题库及答案

1、钢结构设计原理题库一、单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分）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动何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fpB弹性极限feC屈服强度fyD极限强度fu3 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 X104B 2 X104C 5 X105D 5 X1064 焊接部位的应力幅计算公式为【 】Amax 07 minBmaxminC07 maxminDmaxmin5 应力循

2、环特征值（应力比）p =:omin / jmax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p =-1B应力循环特征值p =+1C脉冲循环p =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 hf，这是因为侧焊缝过长【】A

3、 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 k1、 k2 为【】A k1 0.75,k2 0.25B k1 0.70, k 2 0.30C k1 0.65, k 2 0.35D k1 0.75,k2 0.3512 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B静力强度D刚度A栓杆被剪坏C被连构件端部

4、被剪坏B杆与孔的挤压破坏D杆受弯破坏13 焊接残余应力不影响钢构件的A疲劳强度C整体稳定14 .将下图（a）改为（b）是为了防止螺栓连接的0.8 倍，是因为【 】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P 0.9 0.9 0.9Aefu中，三个0.9不 是考虑1.2 ? ?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

5、紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。18 以被连板件间之间的静力摩擦力作为其极限值的连接是【】C摩擦型高强度螺栓连接D承压型高强度螺栓连接19 用螺栓连接的轴心受力构件，除了要验算净截面强度外，还要进行毛截面强度验算的 连接螺栓连接是B普通精制螺栓连接】A普通粗制螺栓连接C摩擦型高强度螺栓连接D承压型高强度螺栓连接20 提高轴心受压构件的钢号，能显著提高构件的A静力强度B整体稳定C局部稳定D刚度21 .钢结构规范关于轴心受压钢构件整体稳定的柱子曲线（0 -入关系曲线）有多条的根本原因是考虑了A材料非弹性B构件的初弯曲D材料非均匀C残余应力的影响22 工字形截面轴心受压钢构件局部稳定的验算方法是A

6、和整体稳定一样验算应力B验算宽厚比，且认为是“细长柱”C验算宽厚比，且认为是“粗短柱”D验算刚度23 工字形、H 形截面轴心受压构件翼缘局部稳定验算公式bl < (10t0.1中,235 )fy入为A绕x轴的长细比入xB绕y轴的长细比入C min( x, y)D max( x, y)24 采用格构式轴心受压构件，可以显著提高C 构件绕实轴的刚度D 构件的局部稳定25 宽大截面轴心受压钢构件腹板局部稳定的处理方法：当构件的强度、整体稳定、刚度绰绰有余时，应采用 【 】A 增加腹板厚度以满足宽厚比要求B 设置纵向加劲肋C 任凭腹板局部失稳D 设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋26 焊接组合

7、梁翼缘的局部稳定保证通常是【 】A 验算宽厚比（增加翼缘厚度）B 设置横向加劲肋C 设置纵向加劲肋D 设置短加劲肋27 焊接组合梁翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝承受的是【 】A 弯矩作用B 弯矩和剪力共同作用C拉力作用'D 剪力作用28 直接承受动力荷载的端焊缝强度提高系数为【 】A 伊=1.0B 伊=1.22CBf=1.05D 3f=1.1529. 吊车钢梁在设计荷载作用下应按哪个应力阶段设计计算 【 】A 弹性阶段B 弹塑性阶段C 全塑性阶段D 强化阶段30. 工字形组合截面吊车钢梁在进行抗弯强度计算时，截面塑性部分发展系数取值为【】A Y= Y =1.0B Yx=1.05,7

8、7=1.2C y=1.15,77=1.2D y=1.05, 77=1.1531. 下列截面中，抗扭刚度最大的截面形式是BT 形截面A 工字形截面CH 形截面D 箱形截面32 （静力荷载作用下）工字形截面梁的截面部分塑性发展系数为A r x=1.0,r y=1.0B r x=1.05,r y=1.2C r x=1.2,r y =1.05D r x =1.05,r y=1.0533 格构式构件应该用在当用实腹式时A 强度有余但刚度不足的情况B 强度不足但刚度有余的情况C 强度不足刚度也不足的情况D 强度有余刚度也有余的情况34 轴心受压钢构件（如工字形截面）翼缘和腹板的宽厚比验算时，公式中的长细比

9、取截面两主轴方向较大者是因为A 这样更为安全B 这样更为经济C 这样更容易通过D 材料力学公式中总体稳定由较大长细比方向控制35 在其它条件相同情况下，简支钢梁在下列哪种受力情况下对应的临界弯矩值最低A 全跨匀布荷载B 跨中一集中荷载C 纯弯曲D 任意荷载36 某轴心受压钢构件绕 x轴和绕y轴属于同一条的柱子曲线（即血-入关系曲线或表格），A. x yB.lx l yC.i xiyD.I x I y37 钢材蓝脆现象发生的温度大约是B 250 0CA 200 0CC300 0CD 350 0C38 钢构件的受剪连接中栓钉类型不同，孔洞对构件强度削弱的程度不同。孔洞对构件强度削弱最小的是A.普通

10、螺栓连接B.摩擦型高强度螺栓连接C承压型高强度螺栓连接D.铆顶连接39 轴心受压钢构件总体稳定验算时，容许应力折减系数$所对应的长细比入是绕A 两主轴方向长细比中的较大者B 两主轴方向长细比中的较小者C 绕弱轴方向的长细比D 两主轴方向长细比中，所对应的$较小者40 型钢构件不需要进行A 强度验算B 总体稳定验算D 刚度验算C 局部稳定验算41 下列哪种情况属于正常使用极限状态A 梁在动载作用下的振动B 动载作用下的疲劳C 板件的宽厚比验算D 钢梁腹板加劲肋的设置与计算42 除了保证钢梁腹板局部稳定外，还要承受作用位置固定的集中荷载的加劲肋是A 竖向（横向）加劲肋B 水平（纵向）加劲肋C 短加

11、劲肋D 支承加劲肋45 受剪栓钉连接中，被连板件不容许相对滑动的连接是A普通螺栓连接B铆钉连接C摩擦型高强度螺栓连接D承压型高强度螺栓连接43 相同钢号情况下，钢板越厚，【】A强度越高、塑性越好B强度越高、塑性越差C强度越低、塑性越好D强度越低、塑性越差44 焊接组合梁在弯矩作用下，翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝有效截面上承受的 是B压应力A拉应力C剪应力D拉、压、剪应力都有46 角焊缝每个弧坑考虑的长度为A被焊板件厚度tB焊缝正边尺寸（焊脚尺寸）hfC2倍被焊板件厚度2tD2倍焊缝正边尺寸2 h f47 强度计算时,不考虑截面部分塑性发展的构件是A轴心受力构件B受弯构件C拉弯构件D压弯构

12、件48 钢梁当确定的b >0.6时，说明梁在A弹性阶段失稳B弹塑性阶段失稳D不会失稳C全塑性阶段失稳 49 .当缀条柱单肢的长细比不满足不需进行稳定计算的规定时，需进行单肢的稳定性计算。这时，单肢稳定计算应按A轴心受拉验算B轴心受压验算C压弯构件验算D拉弯构件验算50 .梁截面改变的方法没有【】?A改变翼缘宽度C改变梁的高度B改变翼缘厚度D改变腹板厚度二、判断改错题（题意正确者，打V即可；题意错误者，先打X,然后将错误处改正确）1 钢结构的疲劳计算方法为容许应力法。2 影响钢结构（一般）脆性断裂的主要因素有：钢材本身的质量、应力集中程度、低温和 应力比。3 对焊透的对接焊缝，当满足下列条

13、件之一者，强度已满足，无需进行强度验算: 焊缝质量得以保证（即一、二级焊缝） ； 焊缝有效截面不低于焊件有效截面（即采用引弧板） 。4 试验表明：端焊缝的强度和塑性高于侧焊缝。5 轴心受压钢构件柱子曲线（0-入关系曲线）有多条的原因是因为考虑了回转半径的不同。6 当摩擦型高强度螺栓的拉力Nt=0.8P时，构件间的有效夹紧力为零。所以，同时受剪和受拉的摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值为Nvb=0.9n f MP-0.8N t）。7 应力集中将引起三向同号受力，三向同号受力的屈服强度比单向受力高。所以，更不容 易发生脆性破坏。8 （受剪）摩擦型高强度螺栓连接在动荷载作用下，螺栓杆可能会发生疲劳破

14、坏。9 提高钢号对提高轴心受压钢构件的稳定承载力有显著效果（与钢材设计强度成正比）10 任何螺栓连接的构件，由于孔洞对构件截面有削弱，所以，强度验算只需要对净截面 进行。11 双肢格构式轴心受压构件分肢间距是通过绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定。12 宽厚比验算属于正常使用极限状态。13 所有钢构件的刚度验算都是验算长细比。14 对接焊缝的强度计算方法和焊件强度计算方法是一样的。15 栓钉杆直径越小，被连板件越厚，越有可能栓钉杆与孔壁间挤压控制受剪栓钉单个栓 钉承载力。16 钢梁从开始受荷载作用到破坏，要经历弹性阶段、弹塑性阶段、屈服阶段和强化阶段。17 通常情况下，钢梁翼缘板和腹板的局部稳定都是

15、通过设置加劲肋来保证。18 钢梁的最小梁高由建筑高度控制（决定） 。19 焊接残余应力是自相平衡的。20 焊接组合梁翼缘板与腹板的连接焊缝（侧焊缝）的长度不受60hf的限制。三、简答题1. 极限状态法按预定功能划分为哪几种极限状态？2. 钢管混凝土中，为什么混凝土的强度能提高？3. 为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？4 为什么伸长率试验时要规定标距长度？5 防止脆性断裂的措施有哪些？6 什么叫钢材的硬化？7.应力集中如何影响钢材的性能？8 .什么叫钢材的塑性破坏？9 .影响钢材疲劳破坏的主要因素有哪些？10 钢板厚度如何影响钢材脆性断裂？11 .各级焊缝的实际强度与母材强度的相对大小

16、关系如何？规范规定如何取值？12 .焊缝质量控制分为哪几级？13 对接焊缝不需要进行强度计算的情况有哪些？14 为什么要规定角焊缝焊脚尺寸最大值和最小值？15 为什么要规定侧面角焊缝的最大长度和最小长度？其值为多少?16.焊接残余应力对结构性能有何影响？17 为什么摩擦型高强度螺栓连接时因螺栓孔对强度承载力的削弱比其他栓钉连接时 小？18 .提高轴心受压构件整体稳定性的措施有哪些？19 .为什么轴心受压构件的柱子曲线有多条？20 提高钢材强度等级是否能明显提高轴心受压构件的整体稳定性？为什么？21 宽厚比限制值的确定原则是什么？22 宽大截面腹板局部稳定有哪几种处理方法？23 双肢轴心受压构件

17、设计时，如何确定分肢之间的距离？24 钢梁整体稳定计算时，为什么在稳定系数b 0.6时要用b代替b ？25 在钢梁局部稳定中，为什么翼缘是限制宽厚比，而腹板通常是设置加劲肋？六、计算题1 某简支梁，钢材为 Q235，跨度为1= 12 m，承受均布静力荷载设计值q =69 kN/m，施工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座3.5 m 处设对接焊缝，已知ftw焊缝质量川级，手工焊，焊条 E43 型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。185 N/mm 下图所示为双角钢组成的T 形截面轴心受拉构件与节点板采用侧焊缝连接。角钢为 2L110 X10 ,节点板厚度t 10 mm，钢材为Q235 , E

18、43 型手工焊(ffw 160 MPa )。静力 N = 660 kN，焊缝正边尺寸hf 8 mm (在最大最小焊缝正边尺寸之间)。试计算所 需肢背、肢尖焊缝长度Iw1、lw2 。, 广=125 N/mm 2。kN/mgQ235 ，手工焊，E43 焊条（ffw 160 MPa）,焊脚尺寸hf = 10 mm。假设 e = 100 mm，试计亠|聲V1r 1i :-AVjJr算该连接能承受的最大静力荷载设计值?4 一连接构造图如下图所示。两块 A 板用三级对接焊缝（已知ftw = 185 N/mm 2fvW = 125 N/mm 2）与立柱焊接，B 板与 A 板用 8 个直径为d = 22 mm

19、 预拉力P= 190 kN的摩擦型高强度螺栓连接。构件材料为Q235。试计算焊缝连接所能承受荷载设计值F。（提示：由于只要求计算焊缝连接的承载力设计值，螺栓连接的情况不管）5.验算下图所示角焊缝连接的强度。已知：静力荷载作用力设计值F = 500kN ,e=100mmhf=10mm，钢材为 Q235，焊条为 E43 型，f 160N/mm2。6 .某轴心受压柱，设计内力N=2000kN,l ox=6m（强轴）,loy=3m （弱轴），钢材 Q345（f=310N/mm2）,采用两块翼缘板 2：J250 X12和一块腹板口 250 X10焊成工字形截面，截面无削弱。试验算其强度和刚度（入=150

20、 ）。7 一连接构造图如下图所示。两块A板用三级对接焊缝与立柱焊接，B板与 A板用 8 个直径为d = 22 mm预拉力 P= 190 kN 的摩擦型高强度螺栓连接， 摩擦系数为=0.35 ,构件材料为Q235 。试计算螺栓连接所能承受荷载设计值F。（提示:由于只要求计算螺栓连接的承载力设计值,焊缝连接的情况不管。扭矩作用下，最不利螺栓的受力计算公式为：N：, NTyTX )(x y )(x yi)8.已知一工字型钢梁l32a(W x=692cm 3,lx/Sx=27.5cm，腹板厚 9.5mm)，承受静力荷载,最大弯矩 Mmax=130 kN m最大剪力 Vmax=89kN o Q235 钢

21、材(f=215MPa,f v=125MPa)。要求进行抗弯和抗剪强度验算。9 .已知某楼盖次梁 140a （Q235B ）,跨中承受集中静力荷载设计值P= 160 kN，试进行各项强度验算。集中荷载在跨度方向的分布长度为a= 90 mm，计算跨度 1= 6 m ,梁自重 67.6 kg/m。（已知 f 215 N /mm2、fv 125 N / mm2）140a:尸1处 mm.mtnh-lUmm . A «2l 720 cm10 .如下图所示拉弯构件，受轴心拉力设计值N = 200 kN，跨中作用一集中荷载设计值 F= 30 kN （以上均为静载），构件采用2个角钢L140 X90

22、X8长边相连，角钢间 净距为 8 mm。钢材为 Q235 ,已知截面无削弱，不考虑自重，试验算该构件的强度和 刚度。（查双角钢 T 形截面特性表及截面塑性发展系数表可知：A = 36.08 m2,lx= 731 cm4,ix= 4.50 cm , Iy= 453 cm4 , iy = 3.55 cm , Z0 = 4.50 cm , 仏 1.05 , 利 1.2 , f =215 N/mm 2）单位:-12mm11.已知桁架中的上弦杆，轴心压力设计值为N = 1 350 kN ;两主轴方向的计算长度分别为l0x= 300 cm ,l0y = 600 cm ;截面为两根角钢 2L200 X125

23、 X16组成短边相连的 T 形截面，角钢节点板厚 10 mm （如下图 所示），钢材为 Q235AF （f=215N/mm 2）。试 验算该压杆的整体稳定性。附：由型钢表查得 A = 99.48 cm 2, ix= 3.52 cm , iy = 9.62 cm。两轴同属b类柱子曲线:b类截面轴心受压构件的稳定系数j012345679T"I-0001.000LQOO0.旳9a 9时认9H4 5970. »96Q 995Q* 994100-992a. m4 B88a BB7fl.处36 98】6 978Q. 97fi* ?TJ汕0.970d M70. 963Q. 9600.95

24、70. 953山S500. 9祁0. 9130.那3D0.3360.U20.9290- ns09220-91SG 9U0-9106 9064008990.8950>A91O.BB：O-B78心B740* 8700. 865a師i500.852a S470. 842Qlr S3Bama 828o. m0-SIS0 &u60Ok 607a coz0.7970- 790.7&5a 780&774763Ou 757700,7510. 750.7390. 7320.7266 7200. 7N0. 7070. 701Or侧800丽&01 MlQ-E75o.拠0-跑50

25、 64SQ fillOh &時0 52 B900.621<M146 60S6 6010. SIM（X 5站D 5«l6 STSU S680. 5旳JW0,5550. 549Q”厢0 536Q. 5290, 5230 51?0. 5110. 5050. 1991104934«70U86 4750-1700 4 40.伽0. 4530. 4470拠0,4370.4320.4260. 4210” 4L64 4U0* 40*0驱G 3970. 392UOQ. 3B?0. 3 S30.3780.如o. 3?00. 350 3Ua 357Ck 3530- 349HQa 3

26、454 341a 3370. 333Q. 3290, J26仇3醉仏3U0, 3150.311J5G0i3oa0. 3040- 300. 29B0. 295乩2站0.2朋fl.締5a 2幹0. 27?1600-2760. 2730- 2700. 2G70. 2651620.25«a 2MQ. 25117029o. 3460.2440. 24JQ. t39"360.2M山2320. 229Q. WISO6 225a 2：30.2200-21&0. 2160. 2i40,1120 2106 2086 206Pd0. 204Q. JOS0.200D19Sfl. 137(M

27、95肝36 J91o. 1900. 1882oo0.1810. 1840. 18301610 1800U7BIMm ns0.1730. 1723100. 1700- 1696 )G70. 1660.165m牺0 1620-160Q. 1590- J5B210佻u«1556 154o.isaD. 151a ISO0.1490, HEOu 1460 1452300. 144仇1430.14Z0-141140a 138D 137a Ise135m240Z50Q. 1330. 1230132om0L13O0h H90.12EOr 1270.1260, 125。也b类截面轴心受压构件的稳定系数

28、j钢结构设计原理题库答案四、单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分）五、判断改错题（题意正确者,打v即可；题意错误者，先打X,1D2C3A4B5A6B7C8B9C10D11A12A13B14D15C16D17D18C19C20A21C22B23D24B25C26A27D28A29A30A31D32B33A34D35C36A37B38B39D40C41A42D43A44C45C46B47A48B49A50D然后将错误处改正确）1 .Vo2 . X;无应力比（也可以换成钢板厚度）。3 . X；同时满足时。4 .X;塑性低

29、于侧焊缝。5.X;残余应力的影响。6 .X；Nvb=0.9n fMP-1.25N t）。7 . X;更有可能发生脆性破坏。8 X ; 不可能会发生疲劳破坏。9 . X；无显著效果。10 . X；摩擦型高强度螺栓连接除外。11 V。12 . X；承载能力极限状态。13 . X；除钢梁外。14 V。15 . X；越有可能发生螺栓杆受剪皮坏。16 . X；弹性阶段、弹塑性阶段、全塑性阶段。17. X；钢梁翼缘板通过限制宽厚比。18 . X；由刚度条件。19 V。20 V。三、简答题1. 答： 极限状态法按预定功能划分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。2. 答：因为在较高应力状态下，混凝土的泊松比

30、大于钢材泊松比，这样钢管对其内的混凝 土形成横向“套箍作用” 。3. 答：（1）有强化阶段作为安全储备； （ 2）不致产生工程中不允许的过大变形； （3）实测 值较为可靠； （ 4）可以近似沿用虎克定律。4答：因为不同标距的试件测出的伸长率大小不同。5答：（ 1）采用性能较好的钢材； （ 2）减少应力集中程度； （ 3）采用较薄厚度的钢板组成 构件。6答：钢材因加工等原因使其强度提高，塑性降低的现象。 7答：应力集中会导致三向同号受力，与单向受力相比，三向同好受力更容易发生脆性断裂。8答：钢材应力达到或超过其屈服强度，破坏前有明显变形给以预兆，破坏不突然。9答：（1）钢材本身的质量； （ 2）

31、应力集中程度； （3）应力比；（4）应力循环次数； （5） 应力幅。10 答：钢板厚度越大，因应力集中引起（三向同号受力中）板厚方向的应力就越大，主 剪应力就越小， 正应力就越有可能起控制作用， 所以钢板越厚， 越有可能发生度如何影响钢 脆性断裂。11 答：各级焊缝的抗压强度没有明显差异，可抗拉、抗剪就不同了。试验表明一、二级 焊缝的实际强度高于母材强度， 规范取母材强度； 三级焊缝的拉、 剪强度低于母材强度，规 范专门规定了其取值。12 答：一、二及三级焊缝质量控制。13 答：（1）同时满足：保证焊缝质量（焊缝为一、二级） ；采用引弧板（保证焊缝的有效截面）。（2）采用斜焊缝，且焊缝的长度方

32、向与受力方向的夹角的正切小于等于1.5。14 答：焊脚尺寸过小，施焊时冷却速度过快而产生淬硬组织；焊脚尺寸过，会使母材形 成“过烧”现象。15 答：（ 1 ）侧焊缝长度过小，焊件局部加热严重，且起落弧应力集中相互影响。所以，规范规定侧焊缝长度不小于8hf和40mm。（2 ）侧面角焊缝的长度过长，焊缝有效截面上剪应力沿其长度方向的应力分布严重不均匀，规范规定，侧焊缝长度不超过60h f，如超过，超过部分不计算其承载力。16 答：焊接残余应力对钢构件的静力强度无影响；焊接残余应力对钢结构的疲劳、刚度、稳定等其他方面都不利。17 答：因为栓孔圆心截面已通过摩擦力将部分力传递走了。18 答：（1 ）采

33、用宽展的截面以增加惯性矩；（2）增加约束以减少计算长度。19 .答：因为考虑了残余应力的影响。20 答：不能明显提高。简单从整体稳定计算公式来看，似乎整体稳定与钢材强度设计值f成正比，但稳定系数0却随钢材强度等级的提高而降低。21 答：（1 ）等稳定原则（对“细长柱”，局部稳定临界应力不低于整体稳定临界应力）；（2）局部稳定临界应力足够大 （对“粗短柱”，局部稳定临界应力不低于 0.95倍钢材屈服强度。22 答：（1 ）增加腹板厚度使其满足宽厚比的限制要求；（2）设置纵向加劲肋；（3）任其局部失稳。23 .答：根据绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定分肢之间的距离。24 答：因为稳定系数是按弹性计算的

34、，当b 0.6时，说明钢梁在弹塑性阶段整体失稳，所以要用b代替b。25 答：翼缘主要抵抗弯矩产生的应力，从提高抗弯来看，愿意增加翼缘厚度使其满足宽 厚比限制要求；对腹板，它主要抵抗剪力产生的剪应力，它一般不起控制作用，另一方面， 腹板高度对抗弯至为重要，换句话说，腹板高而薄，以增加板厚来保证其局部稳定不经济， 通常是设置加劲肋。六、计算题1 某简支梁，钢材为 Q235，跨度为1= 12 m，承受均布静力荷载设计值q =69 kN/m，施工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座3.5 m 处设对接焊缝，焊缝质量川级，手工焊，焊条 E43 型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。已知G =185

35、N/mm 2," = 125 N/mm 2。69 kN/m焊缝截面内力计算解：(1)支座反力:12ql6912414kNIO剪力:414693.5172.5kN4143.5269 3.51026.4 kN .m弯矩:(2 )焊缝截面特性参数计算lx惯性矩:3298 10002 280 16 5082.978 10124 mm面积矩：S 280 16 508 8 500 2502.276 106 1.0 1063.276 106mm33280 16 5082.276 106mm3(3) 焊缝强度验算由于只要求对焊缝强度进行验算，所以，无需计算截面上下边缘的最大弯曲正应力。焊缝最大弯曲正

36、应力(翼缘与腹板交界处)，有lx1026.4 1062.978 109500172.3N/mm2ftw 185N / mm2VSIwt172.5 103 3.276 1062.978 109 823.7N/mm2fvw 125N / mm21Sl 23.716.5N /mm2S3.276.12 3；172.32 3 16.52 174.7N / mm2 1.1 ftw 1.1 185 204N / mm2焊缝强度满足要求。2 下图 所示为双角钢组成的T 形截面轴心受拉构件与节点板采用侧焊缝连接。角钢 为 2L110 X10 ,节点板厚度t 10 mm，钢材为 Q235 , E43 型手工焊(f

37、fw 160 MPa )。静力 N = 660 kN，焊缝正边尺寸hf 8 mm (在最大最小焊缝正边尺寸之间)。试计算所需肢背、肢尖焊缝长度Iw1、lw2 。图3.30 例题3.3附图【解】(1)计算肢背、肢尖焊缝受力N1k1N0.7660462kNN2k2N0.3660198kN(2 )计算肢背、肢尖焊缝长度w112 lw 2hfN12heffw2hf3462 102 0.7 8 160274mmw22 lw 2hfN22heffw2hf198 1032 0.7 8 160127mm取 lw1 =280mm,l w2 =130mm。焊缝长度满足最大最小长度要求，验算从略。3 下图所示一牛腿

38、钢板两边用角焊缝与钢柱连接，其尺寸如图所示。钢材为Q235，手工焊，E43 焊条(ffw 160 MPa )，焊脚尺寸hf = 10 mm。假设 e = 100 mm，试计 算该连接能承受的最大静力荷载设计值？焊缝所受内力有N、M=Ne=100N(2 )焊缝有效截面参数计算2A 2 0.7hflw 2 0.7 10 (220 2 10) 2800mmWw 2 - 0.7hflW 2 - 0.7 10 (220 2 10)2 93.3 103mm3 6 6(3 )各内力产生的应力计算N NfAf2800M 100N Nf3Ww 93.3 103933(4) 计算该连接能承受的最大静力荷载设计值N

39、由角焊缝基本计算公式，有N1.22 9332800160解之，得 N <168.7 X103N=168.7kN故计算该连接能承受的最大静力荷载设计值N=168.7kN 。4 一连接构造图如下图所示。两块A 板用三级对接焊缝(已知 ftw = 185 N/mmfvw = 125N/mm 2)与立柱焊接，B 板与 A 板用 8 个直径为d = 22 mm拉力P= 190 kN 的摩擦型高强度螺栓连接。构件材料为Q235。试计算焊缝连接所螺栓连接的情况能承受荷载设计值F。（提示：由于只要求计算焊缝连接的承载力设计值,不管）解：（1）对接焊缝所受内力剪力 V = F,弯矩 M = 250 F（2

40、）抗弯强度确定F1364I21210 38091.45 10 mmM250F190w185yI91.45 10所以Fw 185691.45 10356 103 N 356 kN250 190(3)抗剪强度确定FC19033S2 10 190361 103 mm323VS 361 106F w 125lb 91.45 1020所以125 91.45 1063361 10320633 103 N633 kN最后得焊缝连接的承载力设计值为F= 356 kN 。5.验算下图所示角焊缝连接的强度。160N/mm2 。已知：静力荷载作用力设计值F = 500kN ,e=100mm hf=10mm ，钢材为

41、Q235，焊条为E43型，解：(1)焊缝内力计算竖向轴心力 V=Fsin45 °=353.55kN水平轴心力 H=Fcos45 °=353.55kN弯矩 M=He=353.55X0.仁VfAw353.55 1032 0.7 10 (400 210)HfAw66.46 MPaMM35.36 106fWw120.7 10 (40026(2 )各内力在焊缝截面最不利处产生应力计算566.46MPa532035.36 106104.95MPa10)2336933(3)焊缝强度验算安全。266.46 104.951.2266.462155.43MPa ff6 某轴心受压柱，设计内力N

42、=2000kN,l 0x=6m(强轴),l0y=3m (弱轴)，钢材 Q345(f=310N/mm2),采用两块翼缘板 2450 X12和一块腹板口 250 X10焊成工字形截面，截面无削弱。试验算其强度和刚度(入=150 )。解：(1)截面几何特性2A 25 1.2 225 0.8 80cm1lx (25 27.43 24.2 253) 11345cm41|y 12 2 253 2 25 °83)3126cm4ix113458011.91cmly3126806.25cm60011.9130062550.448(2 )强度验算因截面无削弱，所以3N 2000 103A 80 1002

43、250 N / mm2310N/mm2 (强度安全)(3 )刚度验算maX x，y)50.4 150 (刚度通过)7 一连接构造图如下图所示。两块 A 板用三级对接焊缝与立柱焊接， B 板与 A 板 用 8 个直径为 d = 22 mm 预拉力 P= 190 kN 的摩擦型高强度螺栓连接， 摩擦 系数为 =0.35 ,构件材料为 Q235 。试计算螺栓连接所能承受荷载设计值F。(提示：由于只要求计算螺栓连接的承载力设计值,焊缝连接的情况不管。扭矩作用下，最不利螺栓的受力计算公式为：N：Ty1(X：y2)TN1 yTX1)(Xi2 yi2)LS d-i* * *+- *"¥1

44、包解：(1)螺栓所受内力剪力 V = F,扭矩 T= 155 F(2 )最不利一个螺栓所受剪力计算N, V 0.125F nTN1xTy1130 155F(X：y：)87 400MyTX135 155F(x2y2)87 400(x2y2)8 3524 (502Ni,max(Ml)2 (NVNiTy)21302)87 4000.230 5 F0.062 1F0.296 9F(3)单个摩擦型高强度螺栓抗剪承载力设计值N/0.9山 P 0.9 2 0.35 190119.7 kN根据 N 1, max W N V , 得 FW403.2 kN。8 .已知一工字型钢梁I32a(W x=692cm 3,lx/Sx=27.5cm，腹板厚9.5mm)，承受静力荷载,最大弯矩 Mmax=130 kN m最大剪力 Vmax=89kN。Q235 钢材(f=215MPa,f v=125MPa)。要求进行抗弯和抗剪强度验算。解：(1)抗弯强度验算130 106692 103187.86N / mm2215N/mm2 (抗弯强度满足)(2)抗剪强度验算VS