钢结构设计原理期末考试试卷答案

PAGEPAGE5/5.20xx～20xx学年第x学期期末考试试卷答案《钢结构设计原理〔A卷 共5页〕〔考试时间： 年 月 日〕题号 一 二 三 四 五 六 七 八 成绩 核分人签得分一、选择题〔共20分,每题1分〕C确定的.A.比例极限 B.弹性极限 C.屈服点 D.抗拉强度钢材在低温下,A,B,B.

为提高轴心受压构件的整体稳定,在构件截面面积不变的情况下,其面积分布B.A.尽可能集中于截面的形心处 B.尽可能远离形心C.任意分布,无影响 D.尽可能集中于截面的剪切中心A.提高 B.下降C.不变 D.可能提高也可能降B强度计算公式计算.坡口焊缝 B.角焊缝 C.断续焊缝 D.斜焊缝无集中荷载作用时,C作用.竖向剪力 B.竖向剪力与水平剪力联合作用C.D.压力

,绕其两主轴的长细比x y5.07b/t,以避免其发生C.A.弯曲屈曲 B.弯扭屈曲C.D.弯曲屈曲和侧扭屈曲D.A.增加板件宽厚比 B.增加板件厚度C.增加板件宽度 D.设置纵向加劲肋

不得小于A无影响.B.C.D.疲劳强度D.B.连接处构件接触面的处理方法不同

格构式轴心受压柱整体稳定计算时,用换算长细比 代替 ,这是考虑 D .0x xA．格构柱弯曲变形的影响 B．格构柱剪切变形的影C．缀材弯曲变形的影响 D．缀材剪切变形的影响双肢格构式轴心受压柱,x－x,y－y,B确定分肢间的距离.C.D.设计计算方法不同M作用下的普通螺栓连接,C上.A.1B.3C.5D.计算确定

A. x y

B. 0y x

C. 0y y

D.强度条件.梁的最小高度是由梁的C控制的. 2．高强度螺栓承压型连接剪切变形大,不得用于承受动力荷载的结构中.强度 B. 建筑要求C. 刚实际轴心受压构件临界力低于理想轴心受压构件临界力的主要原因有初弯曲初偏心度 D.整体稳定D.B.提高梁的抗剪强度C.D.提高梁的局部稳定性焊接工字形截面简支梁,其他条件均相同的情况下,A时,好.B.增大梁受拉翼缘宽度C.增大腹板厚度 D.在距支座l/6〔l为跨度〕减小受压翼缘宽度

和残余应力的影响.y轴〕的稳定时,应取考虑扭转效应的换算长细比 代替 查表确定值.yz y对于梁腹板,设置横向加劲肋对防止剪力或局部承压引起的局部失稳有效,设置纵向.梁的腹板加劲肋作为腹板的可靠支承,一定要求.组合钢梁截面高度的确定,由建筑或工艺要求确定最大高度；由用钢量最省确定经济16．工字型截面梁受压翼缘保证局部稳定的宽厚比限值,Q235钢为b1Q345钢,此宽厚比限值应 A .

/t15,那么对于

高度.承受静力荷载的焊接工字梁,当腹板高厚比h0

t 170 235fw

时,利用腹板屈曲后强A．比15小 B．仍等于15C．比15大 D．可能大于15,也可能小于15梁承受固定集中荷载作,当局部承压强度不能满足要求时,采用 B 是较合理的施.加厚翼缘 B．在集中荷载处设置支承加劲C．增加横向加劲肋的数量 D．加厚腹板单轴对称截面的压弯构件,A.绕非对称轴作用 B.绕对称轴作用

度,腹板可不配置纵向加劲肋.9．实腹式压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定计算公式采用最大强度原则确定,格构式压弯构件绕虚轴在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式采用边缘屈服原则确定.三、计算题〔共70分〕钢材的弹性模量E＝2.06×105MPaQ235钢强度设计值：厚度t≤16mm时,f215MPa,f 125MPa；vC.绕任意轴作用 D.视情况绕对称轴或非对称轴作用二、填空题〔共15分,每空1分〕1．由于钢材强度高,一般钢构件的截面小而壁薄,受压时易为稳定和刚度〔变形〕要求所控制,强度难以得到充分的利用.

t16～40mm时,f205MPa,fv

120MPa.节点构造如图所示,Q235B,E43型,手工焊接<f

.160MPa>,高强度螺栓采

N 240103f用摩擦型连接,螺栓为8.8级M22,孔径23.5mm,P=150kN,接触面喷砂后涂无机富锌

Nf

hlewM

20.7102042.9MPa 〔1〕21.6106漆＝0.35,N＝400kN,验算焊缝和螺栓连接强度是否满足要求.

M f W

210.7104200

57.8 MPa 〔1〕w 6〔20分〕V 320103正面角焊缝强度增大系数f

1.22.

Vf

hl 20.7102057.1MPa 〔1〕ew Nf f

f

MPa f

Vf 2 f2100.4 MPa< fw160MPa 〔3〕 f f f焊缝强度满足要求.〔2〕螺栓连接N My 240 28.80.16N 1

243660kN 〔1〕t1 n

y2 10 220.0820.162iN =24+18=42kN 〔1〕t2N =24kN 〔1〕t3N =24-18=6kN 〔1〕t4解：N=240kN 〔1〕

N =60kN<0.8P=120kN 〔2〕t1N =2×<60+42+24+6>=264kNV=320kN 〔1〕

ti M =240×0.09=21.6kN·m 〔1〕f

0.9nnP1.25 N 10.35101501.25264f tiM =240×0.12=28.8kN·m 〔1〕B〔1〕焊缝连接

368.6 kN>V=320kN〔4〕螺栓连接满足承载力要求..焊接工字形截面简支梁,截面如图所示,钢材Q235B,跨中设置一道侧向支撑,梁承受均布荷载的设计值为q60kN/m,

抗剪强度

VItw

3601032.991062.681098

50.2

MPa<

f=125MPa 〔2〕v否满足设计要求？若整体稳定不满足要求,在不改变梁截面尺寸的情况下采取什么措施可提高梁的整体稳定性,计算说明.〔22分〕

I 2 1428035.12107 mm4 〔1〕1y 121A2280141000815840 mm2 〔1〕4320

Ah

t

235 0.282

Ii

56.7 mm 〔1〕

1

y1

,'

1.07

, 1.15, 0 y A b b 2 y x

4.4h

b f b y

b bb

l2=105.8 〔1〕y ix1.05,

1.20y

y代入b

公式中得b0.282

1.450.6 〔1〕'1.07bb

=0.876 〔1〕M 236.2 MPa>f=215MPa整体稳定不满足要求 〔2〕'Wb x在不改变梁截面的情况下可通过增加侧向支撑的方法提高粱的整体稳定性,分别三分之一跨处设置侧向支撑. 〔2〕 4000iy y

70.53.190.60,'0.982b b1 解：M ql2 601221080 kN·m 〔11 8 8

M 210.7 MPa<f=215MPa 满足要求 〔4〕'Wb xV1ql360 kN 〔1〕21I 10003822801450722.68109mm4 〔1〕x 12IW x 5.22106mm3 〔1〕x 514S2801450750082502.99106mm3 〔1〕M抗弯强度

10801061.055.22106

197.0MPa<f=215MPa 〔〕x x验算如图所示格构式压弯构件的整体稳定,Q235B.〔23分〕

.I II Ay2Ay21.5221010mm4 〔2〕x 1 2 11 2 21 x 21 肢2

i xIx AI0

732.6mm 〔1〕 x

0xlilx

20000732.6

27.3 〔1〕2EAy y 0x

x2

27 0 30.9 〔2A2AA

N 0.933 x

0x

54843

〔1〕M使分肢1受压 W

Ix 1.973107mm7 〔2〕138.4

y x y 21 2

1520103

1x1.01550106

y38.411961.6

＝1550kNmN＝1520kN；计算长度分别

0.93328360

1.973107

152054843

) 〔3〕xl0x=20.0m,l0y=12.0mtx1.0；其他条件如下：

57.480.6138.0MPaf215MPaI分肢1：A1=14140mm2,I1=3.167x107mm4,i1=46.1mm,iy1=195.7mm分肢2：A2=14220mm2,I2=4.174x107mm4,i2=54.2mm,iy2=223.4mm缀条体系采用设有横缀条的单系缀条体系,其轴线与柱分肢轴线交于一点,45o缀条为L140x90x8,A=1804mm210201020304050607080901001100.9920.9700.9360.8990.8560.8070.7510.6880.6210.5550.493

M使分肢2受压 W 2x1520103 1.015501060.93328360 2.0891030.974弯矩作用平面内稳定满足要求弯矩作用平面外稳定验算M使分肢1受压

x2.089107mm3 〔1〕y257.476.2133.6MPaf215MPa 〔1〕y M 1461.6 12000N M

N M N M

N 2 N 1818.3kN〔1〕 37.1〔1〕 61.3〔1〕 mx x

f,

xf,

mx x f

1 yy a

1 46.1

y1 195.7A N A W A N 1 2x

10.8 y

b 1x

x W 1

N 1818.3103x 1x N'Ex

1x

xN'Ex

由 查0.801〔1〕1y1 1 A11

160.5MPaf215MPa 〔2〕0.80114140N' Ex

2EA1.12

M使肢2受压y M

1461.60x N 2 y

N 1822.7kN

12000解：y

(yy2