钢结构设计原理测试题

1、钢结构设计原理试题一、简答题（每小题25分，共50分）1、计算轴心受压单轴对称截面绕对称轴的稳定性时为什么采用换算长细比？答：对于单轴对称截面，由于截面形心与剪心不重合，绕对称轴失稳时必然 呈弯扭屈曲，当T形截面绕通过腹板轴线的对称轴弯曲时，截面上必然有剪力， 此力通过形心而和剪切中心产生距力，从而产生绕剪切中心点的扭转，实际上除 了绕垂直于对称轴的主轴外，绕其他轴屈曲时都要伴随扭转变形。在不同情况下， 弯扭失稳与弯曲失稳的临界应力要低，算得的临界力属于弹性理想直杆，不能直 接用于设计，为此引进弯扭屈曲换算长细比。2、若不考虑腹板屈曲后强度，为防止简支梁腹板失稳，应如何配置加劲肋？答：（1）对

2、于腹板高厚比h/twW80k的梁，无局部压应力（6c尹0），腹板的受 压状态比较复杂，规范规定宜按构造要求在腹板上配置横向加劲肋，加劲肋的间 距 a 应满足 0.5 h0WaW2 h0。（2）对于腹板高厚比h0/tw80sk的梁，一般应配置横向加劲肋（3）梁的受压翼缘扭转未受到约束且腹板高厚比h0/tw1508k的，受压翼缘 扭转虽未受到约束，但h0/tw1708k的，以及仅配置横向加劲肋还不足以满足腹 板的局部稳定要求时，均应在弯曲应力较大区段的腹板受压区配置纵向加劲肋， 必要时尚宜在受压区配置短加劲肋。（4）在梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处，宜设置支承加劲肋。对于按塑性设计方法设

3、计的超静定梁，为了保证塑性变形的充分发展，其腹 板的高厚比应满足h0/tw658k，比一般梁更加严格。二、计算题（每小题25分，共50分）1、如图所示的普通螺栓连接，材料为Q235钢，采用 螺栓直径20mm，承受的荷载设计值V 240KN。试 按下列条件验算此连接是否安全：1）假定支托不承受剪力；2）假定支托承受剪力。解：查附表得：螺栓厝=140N/mm2, fb = 170N/mm2, fb = 305N/mm2o1）假定支托只起安装作用，不承受剪力，螺栓同时承受拉力和剪力。设螺栓群绕最下一排螺栓旋转。查表得M20螺栓刀 = 2.448cm2。每个螺栓的抗剪和承载力设计值分别为：nd2n x

4、 2.021Nb = nvfb = 1 x 4一 x 140 x 10 = 43.98KNNb =dtfb = 2.0 X 1.8 X 305 X 10= 109.8KN1件=气罗=2.448 x 170 X 10 = 41.62KN弯矩作用下螺栓所受的最大拉力:Nt240 x 0.11 x 10Nt240 x 0.11 x 102 x 30 = 2 x(102 + 202 + 302)=28.9KNV件=41.62KN剪力作用下每个螺栓所受的平均剪力:V 240q = - = 30KNVN? = 109.8KN| (E ) | (E ) 2+ (头)2N吗叫=J(A ) 2+ (* ) 2 = 0.9631 可靠43.9841.622）假定剪力由支托承担，螺栓只承受弯矩作用_ 240 x 0.11 x 10_ 240 x 0.11 x 102 x 30 =2 x (102 + 202 + 302)=28.9KNV件=41.62KN135x240 x103支托和柱翼的连接角焊缝计算，采用hf=10mm,（偏于安全的略去端焊缝强度提高系数1.22135