哈工大考题钢结构基本原理设计模拟试题详解

哈工大考题钢结构基根源理及设计模拟试题(答案)：详解哈工大考题钢结构基根源理及设计模拟试题(答案)：详解66/66哈工大考题钢结构基根源理及设计模拟试题(答案)：详解模拟试题三：一、填空题（每空1分，共计22）1、钢结构防腐常采用的方法有________，________。[点击查察答案]答：涂防腐漆、混凝土包裹2、衡量钢材承受动荷时抵抗脆性破坏的指标是________。[点击查察答案]答：冲击韧性3、资料为Q235B的两个钢构件相焊接时，应选择_________型焊条。[点击查察答案]答：E434、钢材在热加工过程中产生裂纹，可能是由于资料中的________元素含量过高。[点击查察答案]答：硫(S)5、在钢结构施工及查收规范中，焊缝的质量检验标准分为________级。[点击查察答案]答：三6、某连结采用承压型螺栓，M20，端矩为40mm，从结构角度解析此连结可能发生________破坏。[点击查察答案]答：(板件被)冲剪破坏7、摩擦型高强螺栓依靠________传力，以________为承载力的极限状态。[点击查察答案]答：板间摩擦阻力、摩擦阻力被战胜8、轴心受压杆有________种牢固平衡壮态，其牢固属于第________类牢固。[点击查察答案]1答：二、一9、某单轴对称截面轴心受压构件，若绕对称主轴失稳，将是________屈曲，若绕对非称主轴失稳，将是________屈曲。[点击查察答案]答：弯扭、曲折10、某梁资料为Q235，当腹板高厚比h0/tw=100时，为保证腹板的局部牢固应设置________加劲助,当腹板h0/tw=180时，应设置________加劲助。[点击查察答案]答：横向、纵向11、在梁的设计过程中，限制梁的挠度，属于________极限状态设计法。[点击查察答案]答：正常使用12、实腹式压弯构件的整体失稳形式可分为在弯矩作用平面内的________失稳和在弯矩作用平面外的________失稳。[点击查察答案]答：平面内、平面外13、格构式柱受压弯作用，截面面积为480cm2，钢材Q235B，f=205N/mm2。弯矩产生的截面水平剪力为100KN，计算缀件时所使用的柱截面水平剪力为________kN。[点击查察答案]答：115.814、梯形钢屋架节点板的厚度是依照_________确定的。[点击查察答案]答：受力最大的腹杆内力15、屋架下弦支座节点处应设________性系杆，此系杆按________设计。[点击查察答案]2答：刚、压杆二、单项选择题(将序号写在横线上方)(每题2分,共计16分)1、最易产生脆性破坏的应力状态是_____。①单向压应力状态②三向拉应力状态③二向拉向来压的应力状态④单向拉应力状态[点击查察答案]答：②2、产生焊接节余应力的主要因素之一是_____。①钢材的塑性太低②钢材的弹性模量太高③焊接时热量分布不平均④焊缝的厚度太小[点击查察答案]答：③3、以下列图，等边角钢受轴心力N=300KN，肢背焊缝受力N1=_____KN。90195210225[点击查察答案]答：③4、图示摩擦型高强螺栓群受弯时的旋转中心为_____。a点②b点③c点3d点[点击查察答案]答：①5、某轴压柱绕两主轴属于不一样类截面，等牢固条为_____。①λx=λyx=yIx=Iy④ix=iy[点击查察答案]答：②6、双肢格构式轴心受压柱，虚轴为x-x轴，实轴为y-y轴，应依据_____确定两单肢间距离。①λx=λy②λox=λy③λx=λoy④强度条件[点击查察答案]答：②7、某梁的截面几何尺寸已定，荷载作用于梁的受拉下翼缘上,欲提高此梁整体牢固承载力的最有效路子是_____。①改变梁荷载作用地址②改变梁的资料③减小梁受压翼缘的自由长度④改变梁端支承条件[点击查察答案]答：③48、屋架上弦杆两节间在A、B点平面外有侧向支撑，计算杆AB平面外稳准时，计算长度取_____。L10.9(L1+L2)L2④0.875(L1+L2)[点击查察答案]答：④三、简答题：(共14分)1、为什么不一样厚度的同一种类钢材强度取值不一样？(6分)[点击查察答案]答：同一种类不一样厚度的钢材，轧制次数不一样样；薄钢板轧制次数多、晶粒细、强度高。2、截面如图各简支梁，梁高和截面面积均相等，除截面放置和荷载在截面上的作用地址不一样之外，其他条件均相同，请指出整体牢固性最好的和最差的梁？并说明原因？(8分)[点击查察答案]答：图B所示整体牢固性最好，图C所示整体牢固性最差。因图B荷载作用于下翼缘而限制梁的扭转，所以图B整体牢固性好于图A，同理图D的整体牢固性好于图C；因图B加强了受压翼缘，所以图B整体牢固性好于图D，同理图A的整体牢固性好于图C。四、计算题：（共48分）1、右图所示角钢，两边用角焊缝与柱相连，钢材Q345，焊条E50系列，手工焊，绕角焊，承受静力荷载设计值F=400kN，试求所采用的焊角厚度hf=?(焊缝强度设计值=200N/mm2)5(14分)[点击查察答案]答：62、验算图示摩擦型高强螺栓连结可否满足要求？已知螺栓M24，8.8级，抗滑移系数u=0.55，预拉力P=155KN，受静载，V=270kN，N=480kN(10分)[点击查察答案]答：3、轴心受压柱如下图。钢材Q235B，f=215N/mm2，采用焊接组合截面，试验算其整体稳定承载力和局部牢固可否满足要求？(14分)7[点击查察答案]8答：4、图示简支梁受集中荷载作用，梁截面采用HM400×200×8×13热轧H型钢制成，钢材为Q235B，f=215N/mm2，已知A＝84.12cm2，Ix=23700cm4，Wx＝1190cm3。梁的稳固系数φb=0.5547，γx=1.05，梁截面有削弱，试验算梁的整体稳固和抗弯强度能否满足要求？(10分)[点击查察答案]9答：模拟试题一：一、填空题（每空1分，共计32）1．钢结构防火常采用的方法有__________，__________。[点击查察答案]答：涂防火漆、混凝土包裹2．建筑钢材的主要性能指标有伸长率、信服强度、抗拉强度、冷弯性能、冲击韧性、Z向收缩率，其中伸长率是衡量钢材__________能力的指标；__________是衡量钢材抗层状撕破能力的指标。[点击查察答案]答：塑性变形、Z向缩短率3.高强度低合金钢的焊接性能能够经过__________值来衡量。[点击查察答案]答：碳当量（CE）4．钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大高出信服点，但两两应力差值不大时，资料不易进入_________状态，此时发10生的破坏为_________破坏。[点击查察答案]答：塑性、脆性5．在温度250℃左右时，钢材的性能与在常温时对照较，强度更________、塑性更________。[点击查察答案]答：高（好）、差（坏）6．Q235A级钢不能够用于主要焊接结构，原因在于不能够保证__________。[点击查察答案]答：含碳量7、采用手工电弧焊，资料为Q345的钢构件相焊接时，应选择_______型焊条；资料为Q235和Q345的构件相焊接时，应选择_________型焊条。[点击查察答案]答：E50、E438、板厚为t宽度为b的板采用对接焊缝连结，施焊时未设引弧板，则计算长度取为__________。[点击查察答案]答：b-2t9、两钢板厚度分别为10mm和16mm，采用双面T型连结，手工焊，其最小焊脚尺寸可取_________mm。[点击查察答案]答：610、承压型高强螺栓依靠_____________和__________共同传力，以___________为承载力的极限状态。[点击查察答案]答：摩擦阻力、栓杆、栓杆被剪断或板件被挤压破坏11、一般螺栓连结受剪时的四种破坏形式为螺栓受剪破坏、__________破坏、板件被冲剪破11坏、板件被拉断破坏，其中板件被冲剪破坏是由于_________不满足结构要求而引起的。[点击查察答案]答：板件被挤压、端距（端距<2d0）12、节余应力对构件的强度承载力_________影响，降低__________承载力，__________刚度。[点击查察答案]答：无、牢固、降低13、轴心受压柱柱脚底板的大小是依照混凝土的__________确定的，底板的厚度是依照__________确定的。[点击查察答案]答：抗压强度、（底板）抗弯强度（或）14、计算构件的局部稳准时，工字形截面轴压构件的腹板能够看作________简支的矩形板，其翼缘板的一半（即外伸部分）能够看作_________的矩形板。[点击查察答案]答：四边、三边简支一边自由（或三边简支）15、与不考虑屈曲后强度的梁对照，考虑屈曲后强度的梁，其腹板的抗剪承载力_________，抗弯承载力__________。[点击查察答案]答：提高、（略有）下降16、在梁的整体牢固计算中,等于_________为梁弹性和弹塑性工作的分界点。[点击查察答案]答：0.617、屋架上弦杆的承载能力由__________控制，屋架下弦杆的截面尺寸由_________控制。[点击查察答案]答：牢固、强度1218、在厂房结构中，无檩屋盖的屋架在下弦跨中处应设_________性系杆。[点击查察答案]答：柔二、简答题(每题5分，共20分)1、简述以折服强度fy作弹性设计强度指标的依照？[点击查察答案]答：a、以fy作弹性、塑性工作的分界点，信服后，ε＝（2～3）％，易察觉；若ε过大，产生的变形过大，不一样意；b、从fy～fu,塑性工作区很大，有足够的变形保证截面上的应力不高出fu，fy～fu作为强度储备。2、简述梁腹板加劲肋的部署原则？[点击查察答案]答：a、当时，梁腹板的局部牢固获取保证；对无局部压应力（σc＝0）的梁，可不配置加劲肋；对有局部压应力的梁，应按结构配置横向加劲肋；b、当，应配置横向加劲肋，当（受压翼缘扭转碰到拘束），或（受压翼缘扭转未碰到拘束），或按计算需要时，应在曲折应力较大区格的受压区配置纵向加劲肋。0.5h0≤横肋间距≤2h0；无局压的梁，若，横肋间距可取2.5h0；c、局部压应力很大的梁，尚宜在受压区配置短横向加劲肋；d、任何情况下，；e、支座处和受压翼缘较大固定集中荷载处，宜设置支承支承加劲肋。3、试说明以下列图格构式独爱受压缀条柱中缀条的设计内力如何采用？13[点击查察答案]答：水平剪力取实质剪力和的大值，此剪力与斜缀条的水均分力平衡，获取斜缀条所受的力，斜缀条近似按轴心受压构件计算。4、梯形钢屋架腹杆（采用双角钢）的截面形式如何，是如何确定的？[点击查察答案]答：端竖杆采用不等边角钢长边相连或十字形截面；端斜杆采用不等边角钢长边相连；跨中竖杆采用十字形截面；其他腹杆采用等边角钢相连；是依照等牢固原则λx=λy，即iy/ix=loy/lox确定的。三计算题（共四题，计48分）1、图示连结，受静载，钢材Q235B，焊条E4303，=160N/mm2。验算焊缝可否满足承载要求？(9分)[点击查察答案]答：142、图示摩擦型高强螺栓连结，被连结板厚14mm，单块拼接盖板厚12mm，钢材Q235B，f=215N/mm2，螺栓M20，10.9级，预拉力P=155kN，栓孔直径22mm，钢材表面喷砂后涂无机富锌漆，摩擦面的抗滑移系数μ＝0.35，计算该连结所能承受的最大轴力？(9分)[点击查察答案]答：153、计算右图所示格构式缀板柱（同一截面缀板线刚度之和大于柱肢线刚度的6倍）的最大承载力（仅考虑柱的整体稳固）,已知柱截面A=45.62×2=91.24cm2,截面无削弱,资料Q235-B,f=215N/mm2,截面惯性矩Ix=10260cm4,Iy=13620cm4,单肢的i12.0cm,柱计算长度Lox=Loy=6m(15分)[点击查察答案]16答：4、某一般工字梁，如图，该梁承受静力荷载设计值P=180kN(忽略自重)，已知跨度L=6m，钢材的强度设计值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，γX=1.05，截面惯性矩I<SUB?<sub>x=397906133mm4，截面的最大面积矩S=864400mm3，上翼缘对中和轴的面积矩S1=614400mm3，支座处设有支承加劲肋，试问该梁能否满足强度和局部牢固的要求（不考虑屈曲后强度）？如该梁不满足整体牢固的要求，在不改变荷载和截面的条件下，应采用什么措施？(15分)[点击查察答案]17答：18简述钢结构有哪些主要特点。（8分）答：（1）钢材的强度高，钢结构质量轻；（2）钢材的塑性和韧性好；（3）材质平均，和力学计算的假定比较吻合；（4）钢结构密闭性好；（5）钢结构制作简略，施工周期短；（6）钢材耐腐化性差；（7）钢材耐热，但不耐火。什么是钢材的应力集中现象，它对钢材的性能有什么影响。（8分）答：钢结构的构件中有时存在着孔洞、槽口、凹角、弊端以及截面突然改变时，构件中的应力分布将不再保持平均，而是在弊端以及截面突然改变处周边，出现应力线曲折、密集、产生巅峰应力，这类现象称为应力集中现象。在应力集中处应力线发生曲折、变密，出现巅峰应力区并常使构件处于同号的双向或三向应力场的复杂应力状态，阻拦了钢材塑性变形的发展，促使钢材转入脆性状态，造成脆性破坏。选择钢材标号时，应试虑哪些因素。（6分）答：（1）结构的重要性；（2）荷载情况(静载或动载)；（3）连结方法（焊接或非焊接连结）；（4）工作条件（温度及腐化介质）；（5）钢材厚度。简述化学元素碳、锰、硫、磷和氮对钢材的性能各有什么影响。（6分）答：（1）碳：碳含量提高，则钢材强度提高，但同时钢材的塑性、韧性、疲倦强度、可焊性及抗锈蚀能力下降；2）锰：锰可提高钢材强度但但是多降低塑性和冲击韧性；3）硫：硫使钢材易发生热脆现象，还能够降低钢材的塑性、韧性可焊性和疲倦强度；（4）磷：磷能降低钢材的塑性、韧性可焊性和疲倦强度，磷使钢材发生冷脆现象，但能提高钢的强度和抗锈蚀能力；5）氮：氮是有害元素，与磷近似，使钢冷脆。试比较一般螺栓与摩擦型高强度螺栓，在剪力作用下的计算假定和计算公式有何异同处。（8分）答：一般螺栓连结在抗剪时依靠杆身承压和螺栓抗剪来传达剪力，不计预拉力的影响，在计算中只考虑栓杆剪断和孔壁承压破坏这两种破坏形式，以螺杆剪断或孔壁挤压破坏为其承载能力的极限状态。而摩擦型高强度螺栓连结单纯依靠被连结构件间的摩擦阻力传达剪力，以剪力达到最大摩擦力作为承载能力的极限状态。两者在计算公式中的差异以下：一般螺栓：单个抗剪承载力设计值：bnvd2bNv4fv19单个承压承载力设计值：Ncbdtfcb单个螺栓承载力设计值：Nminbmin(Nvb,Ncb)验算时：NvNminb摩擦型高强度螺栓：单个抗剪承载力设计值：NvbRnfP验算时：NvNvb格构式柱有什么特点，它与实腹式柱在整体牢固的计算上有何异同。（8分）答：轴心受压格构式柱一般采用对称截面，由肢件和缀材组成。格构式截面简单使压杆实现两主轴方向的等牢固性，同时刚度大，抗扭性能好，用料较省。在格构式柱中当绕实轴发生曲折失稳时，其整体牢固的计算同实腹式柱，由实轴的长细比y查y值，计算公式为N/(yA)f；当绕虚轴发生曲折失稳时，用换算长细比ox来代替对虚轴的长细比x，求出相应的x，计算公式同实腹式轴心压杆，即N/(xA)f。工字型截面的轴心压杆和压弯构件，其翼缘板局部牢固的确定原则和计算公式有何不一样，并说明原因。（8分）答：工字型截面的轴心压杆其翼缘板的局部牢固是依照局部牢固和整体牢固的等牢固性，即板件的局部牢固临界应力不小于构件整体牢固的临界应力（等稳原则）来确定其宽厚比，翼缘的宽厚比计算公式为：b/t(100.1max)235，fy其中当max30时，取max30；当max100时，取max100。工字型截面的压弯构件其翼缘板的局部牢固是由受压翼缘的临界应力不低于钢材的信服点（等强原则）确定的，翼缘的宽厚比计算公式为：b/t9235/fy（塑性）；b/t13235/fy（部分塑性）；b/t15235/fy（弹性）。由于翼缘的屈曲不会影响构件的整体牢固。简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些。（8分）答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的曲折平衡状态是牢固的。当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内曲折的同时，将突然发生侧向的曲折和扭转变形，并丧失连续承载的能力，这类现象称为梁的整体失稳现象。梁的临界弯矩Mcr主要和梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形状、荷载种类、荷载作用地址以及梁的跨度等相关。20钢结构框架钢柱的计算长度系数与哪些因素相关。（6分）答：钢结构框架钢柱的计算长度系数与框架种类、订交于柱上端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K1、订交于柱下端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K2、柱与基础的连结方式、横梁远端连结方式、横梁轴力大小以及柱的形式等因素相关。简述三角型钢屋架的主要特点和适用范围。（8分）答：三角型钢屋架的主要特点：防水办理简单，支座处结构复杂，弦杆各节间的内力很不平均，屋架端部高度小，该处节间的内力最大，因弦杆截面常按整根弦杆得最大内力采用，造成弦杆截面钢材的增加，故跨度较大时采用不经济。三角型钢屋架的适用范围：屋面坡度要求较陡的结构中。二、计算题11.计算图示角钢与节点板的连结角焊缝，采用三面围焊，手工焊，钢材Q390B，焊条E55型，w220N/mm2，轴心拉力设计值N=1000kN，ff试确定角焊缝的尺寸。(10.65,20.35)（10分）w，hf8mm，he0.7hf0.785.6mm解：ff220N/mm2正面角焊缝所受的力为：N3hlw3ffw5.621601.22220480.98kNef侧面角焊缝所受的力为：N11NN3/20.651000480.98/2409.51kNN22NN3/20.351000480.98/2109.51kN又f1N1/(helw1)ffw，所以lw1N1/(heffw)409.51103/(5.6220)332.39mmlw2N2/(heffw)109.51103/(5.6220)88.89mm所需的lw：lw1332.39/2166.19mm，lw288.89/244.44mm21实质长度为l1lw1hf166.198174.19mm，取取l1180mm；l2lw2hf44.44852.44mm，取l260mm。12.某工作平台的轴心受压柱以下列图，已知荷载N=2300KN，钢柱计算长度lx7.0m，ly4.0m，钢材为Q345B，f315N/mm2,fy345N/mm2,试确定柱的整体牢固承载力和局部牢固可否满足要求？（16分）304050607080901000.9130.8630.8040.7340.6560.5750.4990.4312345N/mm2，lx7.0m，ly4.0m解：f315N/mm,fy截面特点：A23001235069300mm2Ix635032300121812257.317106mm412Iy212300354106mm412ixIx/A257.317106/9300166.34mmiyIy/A54106/930076.20mm长细比：xlox710342.1150ix166.34yloy410352.5150iy76.20整体牢固：由长细比查表得牢固系数为：x0.851，y0.786NN23001032f315N/mm2minAyA0.7869300314.6N/mm22整体牢固满足要求；局部牢固：b150312.25(100.1max)235/fy12.59t12h0350(250.5max)235/fy42.30tw58.336由以上计算结果知，此柱的整体牢固承载力满足要求，局部牢固中翼缘的宽厚比满足要求，但腹板的高厚比不满足要求。钢结构设计原理试题题号一二三四五六总分分数一填空题（每空1分，共计32分）1、钢结构防火常采用的方法有，。2、建筑钢材的主要性能指标有伸长率、信服强度、抗拉强度、冷弯性能、冲击韧性、Z向缩短率，其中伸长率是衡量钢材能力的指标；是衡量钢材抗层状撕破能力的指标。3、高强度低合金钢的焊接性能能够经过值来衡量。4、钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过信服点，但两两应力差值不大时，资料不易进入状态，此时发生的破坏为破坏。。5、在温度250℃左右时，钢材的性能与在常温时对照较，强度更、塑性更。6、Q235A级钢不能够用于主要焊接结构，原因在于不能够保证。7、当采用手工电弧焊，资料为Q345的钢构件相焊接时，应选择型焊条；资料为Q235和Q345的构件相焊接时，应选择型焊条。8、两块板厚为t宽度为b的板采用对接焊缝连结，施焊时未设引弧板，则23计算长度取为。9、两钢板厚度分别为10mm和16mm，采用双面T型连结，手工焊，其最小焊脚尺寸可取mm。10、承压型高强螺栓依靠和共同传力，认为承载力的极限状态。11、一般螺栓连结受剪时的四种破坏形式为螺栓受剪破坏、破坏、板件被冲剪破坏、板件被拉断破坏，其中板件被冲剪破坏是由于不满足结构要求而引起的。12、节余应力对构件的强度承载力影响，降低承载力，刚度。13、轴心受压柱柱脚底板的大小是依照混凝土的确定的，底板的厚度是依照确定的。14、计算构件的局部稳准时，工字形截面轴压构件的腹板能够看作简支的矩形板，其翼缘板的一半（即外伸部分）能够看作的矩形板。15、与不考虑屈曲后强度的梁对照，考虑屈曲后强度的梁，其腹板的抗剪承载力，抗弯承载力。16、在梁的整体牢固计算中,b等于为梁弹性和弹塑性工作的分界点。17、屋架上弦杆的承载能力由控制，屋架下弦杆的截面尺寸由控制。18、在厂房结构中，无檩屋盖的屋架在下弦跨中处应设性系杆。24二、简答题(每题5分，共20分)1、简述以信服强度fy作弹性设计强度指标的依照？2、简述梁腹板加劲肋的部署原则？3、试说明以下列图格构式独爱受压缀条柱中缀条的设计内力如何采用？4、梯形钢屋架腹杆（采用双角钢）的截面形式如何，是如何确定的？三计算题（共四题，计48分）1、图示连结，受静载，钢材Q235B，焊条E4303，fwf=160N/mm2。验算焊缝可否满足承载要求？(9分)

P=100kN80412402、图示摩擦型高强螺栓连结，被连结板厚14mm，单块拼接盖板厚12mm，钢材Q235B，f=215N/mm2，螺栓M20，10.9级，预拉力P=155kN，栓孔直径22mm，钢材表面喷砂后涂无机富锌漆，摩擦面的抗滑移系数μ＝0.35，计算该连结所能承受的最大轴力？(9分)04５３25ⅹ404NN3、计算右图所示格构式缀板柱（同一截面缀板线刚度之和大于柱肢线刚度的6倍）的最大承载力（仅考虑柱的整体牢固）,已知柱截面A=45.62×2=91.24cm2,截面无削弱,资料Q235-B,f=215N/mm2,截面惯性矩Ix=10260cm4,Iy=13620cm4,单肢的i1=2.0cm,柱计算长度Lox=Loy=6m(15分)λ4550556065700.8780.8560.8330.8070.7800.7514、某一般工字梁，如图，该梁承受静力荷载设计值P=180kN(忽略自重)，已知跨度L=6m，钢材的强度设计值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，X=1.05，截面惯性矩Ix=397906133mm4，截面的最大面积矩S=864400mm3，上翼缘对中和轴的面积矩S1=614400mm3，支座处设有支承加劲肋，试问该梁可否满足强度和局部牢固的要求（不考虑屈曲后强度）？如该梁不满足整体牢固的要求，在不改变荷载和截面的条件下，应采用什么措施？(15分)

P=180kNP210051001008211.8m2.4m1.8m20026钢结构设计原理试题参照答案一、填空题：(每空1分，共32分)1、涂防火漆、混凝土包裹2、塑性变形、Z向缩短率3、碳当量（CE）4、塑性、脆性5、高（好）、差（坏）6、含碳量7、E50、E438、b-2t9、610、摩擦阻力、栓杆、栓杆被剪断或板件被挤压破坏11、板件被挤压、端距（端距<2d0）12、无、牢固、降低13、抗压强度、（底板）抗弯强度（或t6Mmaxf）14、四边、三边简支一边自由（或三边简支）15、提高、（略有）下降16、0.617、牢固、强度18、柔二、简答题(每题5分，共20分)1、a、以fy作弹性、塑性工作的分界点，信服后，ε＝（2～3）％，易察觉；若ε过大，产生的变形过大，不一样意；b、从fy～fu,塑性工作区很大，有足够的变形保证截面上的应力不高出fu，fy～fu作为强度储备。2、a、当h0tw80235f时y，梁腹板的局部牢固获取保证；对无局部压应力（σc＝0）的梁，可不配置加劲肋；27对有局部压应力的梁，应按结构配置横向加劲肋；b、当h0tw80235fy，应配置横肋，当h0tw170235fy（受压翼缘扭转碰到拘束），或h0tw150235fy（受压翼缘扭转未碰到拘束），或按计算需要时，应在曲折应力较大区格的受压区配置纵向加劲肋。0.5h0≤横肋间距≤2h0；无局压的梁，若h0tw100，横肋间距可取2.5h0；c、局部压应力很大的梁，尚宜在受压区配置短横向加劲肋；d、任何情况下，h0tw250；e、支座处和受压翼缘有较大固定集中荷载处，宜设置支承支承加劲肋。3、水平剪力取实质剪力和Af的大值，此剪力与斜缀条的水均分fy23585力平衡，获取斜缀条所受的力，斜缀条近似按轴心受压构件计算。4、端竖杆采用不等边角钢长边相连或十字形截面；端斜杆采用不等边角钢长边相连；跨中竖杆采用十字形截面；其他腹杆采用等边角钢相连；是依照等牢固原则λx=λy，即iy/ix=loy/lox确定的。三、计算题（共四题，计48分）1、解：将力简化到焊缝群的形心为：（2分）剪力VP100kN弯矩MP0.1414kNm在M作用下：σf26M226141062149.5Nmm2（4分）0.7hflw0.78(24028)在V作用下：f2Vhflw21001038)39.9Nmm20.70.78(2402左、右两侧点为危险点（3分）σf)22149.52(39.9)2128.9Nmm2w160(f()ff1.22τ1.22∴焊缝能满足承载力要求28单个螺栓的抗剪承载力设计值为：（4分）b0.9nfP0.920.3515597.65kNNv焊缝一侧8个螺栓所能担当的荷载N18Nvb897.65第一排螺栓处为危险截面1—1，如右图2NAnf即：(10.5n1n)NAnf（4分）(10.538)N(14220-31422)215解得：N≤570510N=570.5kN22—2截面0.5(N3N)（可不算）8f404702702522)14(2解得：N≤3525312N=3525kN（1分）∴该连结所能承受的最大轴力为570.5kN3、解：计算绕实轴的承载力iyIyA1362091.2412.2cmyloyiy60012.249.18150（4分）λ查表得：y0.86NyyAf0.8691242151687kN计算绕虚轴的承载力ixIxA1026091.2410.6cm（2分）60010.656.6xloxixλ1l1i1(730-200)2026.5（2分）λox2256.6226.5262.5150x1（2分）λλλ查表得：x0.794（2分）NxxAf0.79491242151557.6kN126.50.5max31.3且λ1<40，λ1>25λλ

2、解781.2kN11（2分）29所以单肢牢固满足1分）故最大承载力为Nmax=1557.6kN4、解：荷载作用点所在截面受力最大，（2分）最大剪力V180kN跨中最大弯矩M1801.8324kNm跨中最大弯矩处，即荷载作用途σM324106262202.9Nmm2f215Nmm2（2分）γxIx0.5h1.05397906133翼缘与腹板连结处正应力1202.9250262193.6Nmm2∴抗弯满足要求荷载作用途最大剪应力：maxVSmax18010386440048.87Nmm2fv125Nmm2荷载作用地址翼Ixtw39790613382分）缘与腹板连结处VS118010361440034.7Nmm2fv125Nmm2xtw∴抗剪满足要求腹板上边沿的局部压应力：（2分）3140.6Nmm2f215Nmm2cψP1.018010σlZtw(100512)8翼缘与腹板连结处的折算应力：1221c32193.62140.62193.6140.6334.72στσc（2分）183.4Nmm2236.5Nmm2β1f1.12151分）∴强度满足要求腹板h0tw500862.580（2分）翼缘板b1t9612813∴局部牢固满足要求（2分）在受压上翼缘设侧向支撑，可满足整体牢固要求。30（或在受压上翼缘上设刚性铺板，且铺板与上翼缘牢固连结）一、填空题：(每空1分，共20分)1、计算结构或构件的强度、牢固性以及连结的强度时，应采用荷载的值；计算疲倦时，应采用荷载的值。2、钢材Q235B中，235代表，按脱氧方法该钢材属于钢。3、关于一般碳素钢，随含碳量的增加，钢材的信服点和抗拉强度，塑性和韧性，焊接性能。4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连结的板件，承受轴心力作用，当焊缝轴线与轴心力方向间夹角满足，焊缝强度可不计算。5、钢材的采用应依照结构的重要性、、等因素综合考虑，采用合适的钢材。6、钢材受三向同号拉应力作用，数值凑近，即使单项应力值很大时，也不易进入状态，发生的破坏为破坏。7、某梯形钢屋架，屋脊处应设性系杆，该系杆按杆设计。8、轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的受力工作确定的。9、以以下列图突缘式支座加劲肋，应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外（绕Z轴）牢固，钢材Q235钢，此受压构件截面面积值为，其长细比为。010101=0h020Z8021010、格构式轴心受压构件绕虚轴的牢固计算采用换算长细比是考虑的影响。11、实腹式单向独爱受压构件的整体牢固，分为弯矩的牢固和弯矩的牢固。二、单项选择题(每题2分，共16分)311、关于Q235钢板，其厚度越大。A.塑性越好B.韧性越好C.内部弊端越少D.强度越低2、如图采用C级一般螺栓连结，最危险螺栓为。A.1B.3C.2或4D.512N3453、工字形截面轴心受压构件,翼缘外伸部分的宽厚比b'/t(100.1)235fy式中的是。A.构件绕强方向的长细比B.构件两个方向的长细比平均值C.构件两个方向的长细比较大值D.构件两个方向的长细比较小值4、单向受弯构件的抗弯强度Mx/(xWnx)f其中x1.05时,为使翼缘不先失去局部牢固,翼缘外伸部分的宽厚比b`/t为。A.9235fyB.13235fyC.15235fy40235fy5、已知焊接工字形截面简支梁，承受均布荷载作用,钢材Q235，fy=235N/mm2，并在支座设置支承加劲肋，梁腹板高度900mm，厚度12mm，要求考虑腹板牢固性，则。部署纵向和横向加劲肋按计算部署横向加劲肋32按结构要求部署加劲肋不用部署加劲肋6、荷载作用于截面形心的焊接工字形等截面简支梁，最简单发生整体失稳的情况是。跨中集中荷载作用跨间三分点各有一个集中荷载作用梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩作用全跨均布荷载作用7、弯矩绕虚轴作用的双肢缀条式压弯构件，应进行和缀条计算。强度、弯矩作用平面内牢固、弯矩作用平面外牢固、刚度弯矩作用平面内牢固、分肢牢固弯矩作用平面内牢固、弯矩作用平面外牢固、刚度强度、弯矩作用平面内牢固、分肢牢固、刚度8、已知双轴对称工字钢截面轴心受压柱，轴心压力小，依照刚度控制截面面积A150,lox8000mm,loy4500mm,Ix2A2,Iy0.5A2截面面积A为A1422.2mm2B1800mm2C2000mm2D2500mm2三、简答题：（共21分)1、焊接节余应力产生的原因和对结构工作性能的影响？（8分)332、简述影响梁整体牢固的因素（8分)3、为什么在截面为单轴对称的实腹式轴心受压构件，绕对称轴的牢固计算采用换算长细比？（5分)四、计算题：（共43分）1、图示连结，受静载F=120kN(设计值)，角焊缝焊脚尺寸hf=8mm,钢材Q235B，手工焊,焊条E43型，fwf=160N/mm2。验算焊缝强度（10分）501206008F2、以下列图，两块钢板截面厚度16mm宽度420mm，两面用厚度10mm盖板连结，钢材Q235B承受轴心力作用，采用8.8级螺栓M20高强度螺栓摩擦型连结，孔径21.5mm，接触面采用喷砂办理，f=215N/mm2，预拉力P=125kN，摩擦面的抗滑移系数μ＝0.45，求此连结接头能承受的最大轴心力设计值（10分）0600010010N01N655805555805580801080800N1N6101343、已知一焊接工字形截面梁，承受静力荷载，梁某截面弯矩设计值720KN.m，剪力设计值500KN，该截面集中力设计值F=200KN，没有加劲肋，沿梁跨度方向支承长度150mm，钢材Q235B，钢材的强度设计值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，γX=1.05，1.0，毛截面惯性矩Ix=181812cm4，截面的最大面积矩S=2509.4cm3，上翼缘对中和轴的面积矩S1=1709.4cm3，验算梁截面强度(10分)A150do=20用于连结F-14x300-10x800-14x300A4、已知如图双肢槽钢格构式轴心受压缀条柱，轴心压力设计值N=1900KN（包括柱身等构造自重），所有钢材均采用Q235B，f=215N/mm2，计算长度l0x=l0y=6000mm，45o，柱截面无削弱。（2[32b的截面面积A=2×55.1=110.2cm2，iy=12.1cm；分肢对自己1-1轴的惯性矩I1=336cm4，辗转半径i1=2.47cm，Zo=2.16cm，b=320mm；单根缀条角钢L45×4的截面2Affy面积A1=3.49cm；imin=0.89cm，V85235]（13分）试验算1）柱的整体牢固与单肢牢固2）求斜缀条的受力大小303540450.9360.9180.8990.878505560650.8560.8330.8070.780707580850.7510.7200.6880.65535l1αx1yy1xZ0b钢结构基根源理及设计试题参照答案一、填空题：(每空1分，共20分)1、设计值、标准值2、信服点235N/mm2，沉着钢3、增高、下降、变差4、tan1.55、荷载特点、连结方法、工作环境、应力状态、钢材厚度（答出两个即可）6、塑性、脆性7、刚、受压8、受弯9、2960mm221.0710、剪切变形的影响11、作用平面内、作用平面外二单项选择题(每题2分，共16分)DACBDCDB三简答题(共计21分)1、(8分)焊缝出现不平均温度场。焊缝周边温度最高，可高达1600度以上。在焊缝区之外，温度则急剧下降。36焊缝区受热而纵向膨胀，但这类膨胀因变形的平截面规律(变形前的平截面，变形后仍保持平面)而碰到其相邻较低温度区的拘束，由于钢材在600℃以上时呈塑性状态(称为热塑状态)，所以高温区的这类压应力使焊缝区的钢材产生塑性压缩变形对结构的静力强度没影响，降低结构的刚度，影响压杆的牢固性，对低温冷脆有影响，对疲倦强度不利。2、(8分)梁的侧向抗弯刚度EIy、抗扭刚度GIt，和抗翘曲刚度EIw愈大，则临界弯矩愈大。梁两端支承条件、构件侧向支承点间距、受压翼缘宽度、荷载的种类和作用地址。3、(5分)关于单轴对称截面，构件除绕非对称轴发生曲折屈曲外，还可能发生绕对称轴弯扭屈曲，轴力由于截面的转动产生作用于形心处非对称轴方向的剪力，剪力不经过剪心，产生扭矩，弯扭屈曲比绕对称轴的曲折屈曲的临界应力要低，所以绕对称轴的牢固应采用考虑扭转效应的换算长细比计算。四、计算题1、解：将力F简化到焊缝群的形心为：2分）V=Fcos60o=60kNN=Fsin60o=103.9kNM=N×35=3636.5kNmm（5分）（3分）

在N作用下：fNN103.910360.24Nmm2τ(helw)20.78(17028)在V作用下：VV6010334.79Nmm2fτ(helw)20.78(17028)在M作用下：fM6M63636.5103282.14Nmm220.78(17028)helw2焊缝上下两点最危险(σf)22(142.3822121.78Nmm2wτf)34.79ff1.221.22∴焊缝满足承载力要求2、解：单个螺栓的抗剪承载力设计值：（3分）NvbfμP=0.9×2×0.45×125＝101.25kN=0.9n盖板一侧螺栓能传达的荷载为：N1=16Nvb=1620kN被连结板所能担当的轴力为：37N2=Af=16×420×215＝602000N=1444.8kN（3分）连结板的横截面尺寸大于被连结板横截面，且采用相同的钢材，故不用计算连结板的承载力。危险截面净截面面积An=16×（420-4×21.5）＝5344mm2在危险截面处，关于被连结板（1－0.5n1/n）3nfN=A（3分）Anf53442151313097N1313.1kN∴N3410.5n110.5n16（1分）故该连结所能承受的最大轴力为：N=1313.1kN3、解：InxIx2014(4007)24=163259.3cm4（2分）Wnx2Ixh3943.46cm3M7201062f（3分）max3173.88KN/mxWnx1.053943.4610VSx5001032509.41032fvmaxIxtw1818121041069.01KN/mMy172010640021Inx163259.3104176.41KN/m（3分）VSx5001031709.410321Ixtw1818121041047.01KN/mF1.02001032clztw2201090.9KN/m2232ZScc（2分）176.41290.92176.4190.9347.012173.14Nmm21f1.1215=236.54、解：一、1）绕实轴整体牢固的验算：l0y6000查表获取：y0.858(1分)yiy49.6[]150刚度满足。121N1900103201N/mm2f215N/mm2满足要求。(2分)yA0.858110202）绕虚轴的刚度和整体牢固验算：38绕虚轴惯性矩：Ix2I1A(bZ0)2233655.1(162.16)2210890cm422绕虚轴辗转半径：/210890/110.214.06(1分)ixIxAcm长细比：xl0x60042.7(1分)ix14.06换算长细比2A227110.2]150刚度满足。(1分)0xx2742.7247.4[A1x3.49查表获取：x0.867(1分)N1900103198.63N/mm2f215N/mm2满足要求。(2分)xA0.8681102003）单肢的牢固验算：所以分肢稳定满足规范要求(2分)1l013222.1611.20.7max0.749.634.7i12.47二、VAffy1102021527874N(1分)8523585NdV19.67KN(1分)2cos45o三、填空题：(每空1分，共22分)1、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ－2002）介绍使用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，其中和易引起钢材的低温冷脆。3、影响结构疲倦寿命的最主要因素是结构状态、和。4、钢材的机械性能指标为信服强度、抗拉强度、伸长率、、和。5、主要焊接结构不能够采用Q235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级钢板经过焊接进行连结时，宜选择型焊条。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失稳，39绕非对称轴时易发生失稳。9、轴心受压构件失稳时可能绕两主轴屈曲，设计时应依照原则，如进行梯形钢屋架设计时屋架端斜杆应采用的截面型式。10、在轴心受压构件中，确定箱形截面板件满足局部牢固的宽（高）厚比限值的原则是，确定工字形截面确定板件宽（高）厚比限值的原则是。11、荷载作用点的地址对梁的整体牢固有影响，相关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，其梁的整体牢固性将。12、某梯形钢屋架，下弦支座处应设置系杆，该系杆需要按杆设计。13、某工字形组合截面简支梁，若腹板的高厚比为100，应设置加劲肋，若腹板高厚比为210，应设置加劲肋。二、单项选择题(每题2分，共14分)1、最易产生脆性破坏的应力状态是。单向压应力状态三向拉应力状态单向拉应力状态二向拉向来压的应力状态2、采用摩擦型高强螺栓连结的两块钢板，以下列图，I－I危险截面所受的力为。(A)NI(B)0.875N0060(C)0.75N01010(D)0.5NN00N16I3、以下列图，两块钢板焊接，依照手工焊结构要求，焊角高度hf应满足要求。6≤hf≤8~9mm6≤hf≤12mm5≤hf≤8~9mm6≤hf≤10mmhf4010mm16mm4、受弯构件考虑屈曲后强度时，以下说法正确的为。腹板抗弯承载力提高腹板抗剪承载力提高腹板抗弯、抗剪承载力均提高腹板抗弯承载力提高，抗剪承载力降低5、单向受弯构件的抗弯强度Mx/(xWnx)f其中x1.0时,为使翼缘不先失去局部牢固,翼缘外伸部分的最大宽厚比b`/t为。(A)9235fy(B)13235fy(C)15235fy(D)40235fy6、弯矩矢量作用在工字形偏压柱的弱轴平面内，屈曲时会发生屈曲。平面内平面外不用然可能平面内，也可能平面外7、在钢屋架支座节点的设计中，支座底板的厚度由决定。抗剪和抗弯共同工作抗压工作抗剪工作抗弯工作三、简答题：（共22分)1、一般螺栓受剪连结的主要破坏形式包括哪几种，并说明防范该种破坏的相应计算方法或结构41措施。（8分）2、请说明图中所示格构式柱头的主要组成零件及荷载传达路径和方式。（9分）③②①、以下列图为单向压弯的格构式柱，分肢1对y轴惯性矩为I1，分肢2对y轴惯性矩为I2，轴3力N作用在虚轴（x轴）上，由轴力产生的弯矩My作用在构件的主轴平面内，请说明分配到分肢1和分肢2上轴力和弯矩的分配原则及分肢1所受轴力和弯矩的大小。（5分）×轴力作用点2x1Myy分肢2分肢12y2y11a42四、计算题：（共42分）、以下列图钢板与工字形柱采用双面角焊缝T形连结，f＝10mm；钢板长400mm，钢材Q235B，1h焊条为E43系列，ffw160N/mm2；钢板承受一个竖向集中荷载F的作用（静力荷载），荷载作用点至工字形柱翼缘表面面的距离为150mm。试确定该T形连结所能担当的最大竖向荷载F。（9分）工字形柱F150000204002102、验算以下列图的螺栓连结的强度。4个C级螺栓M20，所用钢材为Q235-B。已知关于C-M20：Ae244.8mm2;ftb170N/mm2;fvb140N/mm2;fcb305N/mm2（8分）160kN040645°0604加劲肋24163、以下列图一双肢槽钢格构式轴心受压缀板柱，轴心压力设计值N=1450kN（包括柱身等结构自重），所有钢材均采用Q345，f=310N/mm2，计算长度l0x=6000mm，l0y=3000mm，柱截面无削弱。43已知：2[18b的截面面积A=2×29.3=5860mm2，iy=68.4mm；满足同一截面缀板线刚度大于较大柱肢线刚度6倍的要求；分肢对自己1-1轴的惯性矩I1=1110000mm4，辗转半径i1=19.5mm；h=320mm，b=180mm，c=283.2mm；其他相关参数见图。验算该柱的整体牢固（包括分肢牢固）可否满足要求（可不进行缀材验算）。（12分）fy3035404550556065707580852350.9360.9180.8990.8780.8560.8330.8070.7800.7510.7200.6880.655[]6002=hb00343=61=l0l1002=hb-200×82[18bx1yy081=b1xc=283.218.418.4h=3204、已知一焊接工字形截面简支梁，计算跨度为6m，在跨中地址作用一静力集中荷载F，荷载作用途未设置加劲肋，但设有一块垫板，该垫板在沿梁跨度方向支承长度为160mm。钢材为Q235B，钢材的强度设计值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，γX=1.05，ψ=1.0。在梁跨中截面处上、下翼缘各开有2个直径为20mm的孔。毛截面惯性矩Ix=211026cm4，截面对中和轴的最大面积矩S=2918cm3，上翼缘对中和轴的面积矩S1=1958cm3。式求该简支梁由截面强度控制所能承受的最大集中荷载F(13分)。44I160AFdo=20用于连结-16x300xx-12x800I-16x300四、填空题：(每空1分，共22分)1、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ－2002）介绍使用碳当量(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、影响结构疲倦寿命的最主要因素是结构状态、循环荷载和循环次数。4、钢材的机械性能指标为信服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、Z向缩短率和冲击韧性。5、主要焊接结构不能够采用Q235A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级钢板经过焊接进行连结时，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0.85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曲折失稳。9、轴心受压构件失稳时可能绕两主轴屈曲，设计时应依照等牢固原则，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牢固的宽（高）厚比限值的原则是构件应力达到信服前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不低于信服应力，或不先于信服），确定工字形截面确定板件宽（高）厚比限45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牢固或不先于整体失稳）。11、荷载作用点的地址对梁的整体牢固有影响，相关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，其梁的整体牢固性将降低。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。二、单项选择题(每题2分，共14分)1、最易产生脆性破坏的应力状态是B。(A)单向压应力状态(B)三向拉应力状态(C)单向拉应力状态(D)二向拉向来压的应力状态2、采用摩擦型高强螺栓连结的两块钢板，以下列图，I－I危险截面I所受的力为B。006(A)N0010(B)0.875N10N00N16(C)0.75NI(D)0.5N3、以下列图，两块钢板焊接，依照手工焊结构要求，焊角高度hf应满足A要求。6≤hf≤8~9mm6≤hf≤12mm5≤hf≤8~9mm6≤hf≤10mmhf10mm16mm4、受弯构件考虑屈曲后强度时，以下说法正确的为B。腹板抗弯承载力提高46腹板抗剪承载力提高腹板抗弯、抗剪承载力均提高腹板抗弯承载力提高，抗剪承载力降低5、单向受弯构件的抗弯强度Mx/(xWnx)f其中x1.0时,为使翼缘不先失去局部牢固,翼缘外伸部分的最大宽厚比b`/t为C。9235fy13235fy15235fy40235fy6、弯矩矢量作用在工字形偏压柱的弱轴平面内，屈曲时会发生A屈曲。平面内平面外不用然可能平面内，也可能平面外7、在钢屋架支座节点的设计中，支座底板的厚度由D决定。抗剪和抗弯共同工作抗压工作抗剪工作抗弯工作三、简答题：（共22分)1、一般螺栓受剪连结的主要破坏形式包括哪几种，并说明防范该种破坏的相应计算方法或结构措施。（8分）栓杆被剪断（1分）?抗剪承载力验算Nvbnvd2fvb（1分）4板件被挤压破坏（1分）?承压承载力验算Ncbdtfcb（1分）47板件被拉断破坏（1分）（栓孔削弱截面）?危险截面验算NAnf（1分）板件被冲剪破坏（端矩太小造成）（1分）?结构防范l1(端距)≥2d0（1分）不写计算公式也能够给分2、请说明图中所示格构式柱头的主要组成零件及荷载传达路径和方式。（9分）由垫板、顶板、柱端加劲肋、两块柱端缀板组成。（2分）N垫板顶垫板垫板底顶板面承压面承压加劲肋顶面承压柱端加劲肋或水平角焊缝①③竖向角柱端缀板竖向角柱身②焊缝②焊缝③①（7分）、以下列图为单向压弯的格构式柱，分肢1对y轴惯性矩为I1，分肢2对y轴惯性矩为I2，轴3力N作用在虚轴（x轴）上，由轴力产生的弯矩My作用在构件的主轴平面内，请说明分配到分肢1和分肢2上轴力和弯矩的分配原则及分肢1所受轴力和弯矩的大小。（5分）×轴力作用点2x1Myy分肢2分肢12y2y11a48轴心压力N的分配:与分肢轴线至虚轴的距离成反比（1分）弯矩My的分配:与分肢对实轴的惯性矩成正比，（1分）与分肢至虚轴的距离成反比（1分）轴心力：N1Ny2a（1分）I1y1MyMy1I2y2弯矩：I1y1（1分）四、计算题：（共42分）、以下列图钢板与工字形柱采用双面角焊缝T形连结，f＝10mm；钢板长400mm，钢材1hQ235B，焊条为E43系列，ffw160N/mm2；钢板承受一个竖向集中荷载F的作用（静力荷载），荷载作用点至工字形柱翼缘表面面的距离为150mm。试确定该T形连结所能担当的最大竖向荷载F。（9分）49工字形柱F150004

002002V=F（1分）M=150F（1分）L=400-2h=380mmwfWx20.7hfL2w0.7hfL2w0.71038023633336933mmMhM150F（2分）Ix2WxWxVF（2分）0.7hfLw0.7hf22Lw22ffwf22150FFLwffwfWx20.7hfFffw1602215021150fWx20.7hfLw1.22336933（3分）042、验算以下列图的螺栓连结的强度。4060个C级螺栓M20，所用钢材为Q235-B。60加劲肋4已知对于C-M20：Ae244.8mm2;ftb170N/mm2;fvb140N/mm2;fcb305N/mm

10083389.8kN21160kN45°（8分）2416N＝160kNNvsinN4160221428.3kN（1分）NtcosN4160221428.3kN（1分）关于C-M20：Ae244.8mm2;ftb170N/mm2;fvb140N/mm2;fcb305N/mm2NtbAeftb244.817041.6kN（1分）NvbAefvbd2fvb2020/414044.0kN（1分）4Ncbdtfcb201630597.6kN（1分）2222NvNt28.328.30.941（2分）NvbNtb44.041.6Nv28.3kNNcb97.6kN（1分）故C级螺栓M20螺栓满足要求。3、以下列图一双肢槽钢格构式轴心受压缀板柱，轴心压力设计值N=1450kN（包括柱身等结构自重），所有钢材均采用Q345，f=310N/mm2，计算长度l0x=6000mm，l0y=3000mm，柱截面无削弱。已知：2[18b的截面面积A=2×29.3=5860mm2，iy=68.4mm；满足同一截面缀板线刚度大于较大柱肢线刚度6倍的要求；分肢对自己1-1轴的惯性矩I1=1110000mm4，辗转半径i1=19.5mm；h=320mm，b=180mm，c=283.2mm；其他相关参数见图。验算该柱的整体牢固（包括分肢牢固）可否满足要求（可不进行缀材验算）。（12分）

[]6002=hb404550556065707580850030.8990.8780.8560.8330.8070.7800.7510.7200.6880.65543=16l0=l1（1）绕实轴（y轴）的整体牢固yl0yiy300068.443.86（1分）002查表得=0.842=hb-200×8N3293.9Nmm2f310Nmm21450102[18bA0.84258601x（1分）（2）绕虚轴（x轴）的整体牢固yy081=b511xc=283.218.418.4h=320l014301i122.05（1分）19.5Ix211100002930141.621.1972108mm4（1分）ixIx1.1972108142.9mm（1分）A5860xlox600041.99（1分）ix142.92241.99222.05247.43（2分）0xx1查表得=0.820（1分）N1450103301.8Nmm2f310Nmm2（1分）0.82058603）分肢牢固122.050.5max23.72和40，故满足规范要求。（2分）4、已知一焊接工字形截面简支梁，计算跨度为6m，在跨中地址作用一静力集中荷载F，荷载作用途未设置加劲肋，但设有一块垫板，该垫板在沿梁跨度方向支承长度为160mm。钢材为Q235B，钢材的强度设计值f=215N/mm2，fv=125N/mm2，γX=1.05，ψ=1.0。在梁跨中4截面处上、下翼缘各开有2个直径为20mm的孔。毛截面惯性矩Ix=211026cm，截面对中和轴的最大面积矩S=2918cm3，上翼缘对中和轴的面积矩S1=1958cm3。式求该简支梁由截面强度控制所能承受的最大集中荷载F(13分)。I160AFdo=20用于连结-16x300xx-12x800M

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4F252InxIx20164002189719cm484Wnx2Inxh21897194561cm3（1分）83.2lza5hf160516240mmMFlfF14rxWnxf（2分）max4rxWnxl686.4kNrxWnxVSFSfv2Ixtwfv2169.6kN（2分）max2IxtwF2SIxtwcFfF3lztwf619.2kN（2分）lztw1My1Fly1F60004003.163104F（1分）Inx4Inx41897191041VS1FS12F1958103123.866105F（1分）Ixtw2Ixtw211026104cF1.0F3.472104F（1分）lztw2401222321fzscc222=Fly1FFly1F3FS11f1.1215236.5N/mm24Inxlztw4Inxlztw2Ixtw=3.163104F23.472104F2104F3.472104F33.86623.163105F（2分）=F3.16310423.47210423.1631043.47210433.8661052F4696.6kNFminF1,F2,F3,F4F3619.2kN（1分）一、单向选择题(每题2分，共20分)1．关于建筑结构钢材的优弊端，以下说法中错误的选项是【】A.钢材的强度较高，结构自重轻B.钢材拥有优异的冷加工和热加工性能C.钢结构的耐腐化性能很好，合适在各种恶劣环境中使用D.钢结构的耐热性很好，但耐火性能很差2．钢结构设计中，对以下哪一项内容需按正常使用极限状态进行验算【】A.构件的变形B.构件的强度C.构件的疲倦强度D.构件的整体牢固533．为防范厚钢板在焊接时或承受厚度方向的拉力时发生层状撕破，必定测试钢材的【】A.抗拉强度fuB.信服点fyC.冷弯180°试验D.Z向缩短率4．不一样质量等级(A、B、C、D)的同一类钢材，以下哪项力学指标不一样【】A.抗拉强度fuB.冲击韧性AKC.伸长率δD.信服点fy5．关于一般螺栓连结，限制端距e≥2d0的目的是为了防范【】A.螺栓杆受剪破坏B.板件被拉断破坏C.板件受挤压破坏D.板件端部冲剪破坏6．以下列图承受静力荷载的T形连结，采用双面角焊缝，按结构要求所确定的合理焊脚尺寸应为【】4mm6mmC.8mmt=8mmD.10mmt=6mm7．初始曲折和荷载的初始独爱对轴心受压构件整体牢固承载力的影响为【】初曲折和初独爱均会降低牢固承载力初曲折和初独爱均不会影响牢固承载力初曲折将会降低牢固承载力，而初独爱将不会影响牢固承载力初曲折将不会影响牢固承载力，而初独爱将会降低牢固承载力8．保证焊接组合工字型截面轴心受压柱翼缘板局部牢固的宽厚比限值条件，是依照矩形板单向平均受压时以下哪一种界线条件确定的【】两边简支、一边自由、一边弹性嵌固两边简支、一边自由、一边嵌固三边简支、一边自由四边均为简支9．梁腹板屈曲后强度产生的原因是【】腹板屈曲后产生钢材的弹塑性加强，能够连续担当更大的荷载腹板屈曲后产生薄膜拉力场，管束了板变形的发展，存在连续承载的潜能腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的信服点由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部牢固承载力10．图示的一般钢屋架角钢的四种切断形式中，绝对不一样意采用的是【】A.(a)B.(b)(a)(b)(c)(d)(c)(d)二、填空题(每空1分，共15分)541．在一般碳素结构钢的化学成分中加入合适的硅、锰等合金元素，将会钢材的强度。2．钢材经过冷加工后，其强度和硬度会有所提高，却降低了塑性和韧性，这类现象称为钢材的。3．调质办理的低合金钢没有明显的信服点和塑性平台，这类钢材的信服点被定义为：单向拉伸并卸载后，试件中节余应变为时所对应的应力，也称为名义信服点。4．高强度低合金钢的焊接性能是经过指标来衡量的。5．循环荷载次数一准时，影响焊接结构疲倦寿命的最主要因素是和构件或连结的结构形式。6．在对焊缝进行质量查收时，关于级焊缝，只进行外观检查即可。7．关于实腹式轴心受压柱，节余应力的存在平时会构件的牢固承载力。8．在高强度螺栓的受剪连结中，当螺栓直径和规格均相同时，摩擦型连结单个螺栓的抗剪承载力一般会承压型连结。9．关于单轴对称的轴心受压构件，绕非对称主轴屈曲时，会发生曲折屈曲；而绕对称主轴屈曲时，由于截面重心与曲折中心不重合，将发生屈曲现象。10．当梁的整体牢固验算不能够满足要求时，能够采用加强翼缘的方法来提高牢固承载力。11φ大于0.6时，需用φb′代替φb，它表示此时梁已经进入___________．梁的整体牢固系数b阶段。12．弯矩绕虚轴作用的双肢格构式压弯构件，采用缀条式格构柱，其分肢的牢固应按构件进行验算。13．梯形钢屋架支座底板的厚度是由底板的强度确定的。14．在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用原则。15．设杆件节点间的几何长度为l，则梯形钢屋架的支座斜杆在屋架平面内的计算长度为。三、简答题(每题7分，共21分)1．轴心受压柱典型的柱头形式以下列图。请标出图中未给出的零件名称(共有3处)，并写出此柱头节点的传力路子。11垫圈顶板与加劲肋焊缝hf1结构螺栓加劲肋与柱腹板焊缝hf2垫板1－1552．简述梁腹板设置加劲肋的原则。(不考虑梁的屈曲后强度)3．双轴对称工字形实腹式单向压弯构件有哪几种失稳形式？并简要说明它们是如何产生的四、计算题(共44分)1．以下列图钢板与工字形柱采用双面角焊缝T形连结，hf＝8mm，其他尺寸已在图中给出，钢板承受一个斜向拉力F＝500KN的作用（静力荷载），钢材Q235B，焊条E43系列，ffw160N/mm2。试验算此连结能够满足强度要求。（10分）工字形柱800025t=22mm351303500230V854M0F812．以下列图两个工字形梁经过端板使用高强螺栓连结，计算高强螺栓连结的强度可否满足要求。采08用10.9级高强螺栓承压型连结，螺栓直径20mm，有效面积Ae=2.45cm2，fvb310N/mm2，ftb500N/mm2；端板采用Q235B级钢，厚度均为22mm，fcb470N/mm2。已知内力设计值V＝300KN，M＝90KNm。（10分）3．已知6m跨简支梁采用双轴对称截面，梁的上翼缘承受以下列图均布荷载作用，试经过梁的强度和整体牢固计算，来确定此梁所能承受的荷载设计值q。(可忽略自重)(10分)（提示：钢材Q235B级，f215N/mm2，fv125N/mm2，x1.05。截面特点：A7056mm2，56Ix2.0723108mm4，Wx1.036106mm3，Iy1.6107mm4，Sx5.716105mm3，4320Ah2235l1t10.282yt1，b0.690.