结构工程师-一级专业考试-钢结构

结构工程师-一级专业考试-钢结构[单选题]1.关于常幅疲劳计算，下列何项说法正确？()[2018年真题]A.应力变化的循环次数越多，容许应力幅越小；构件和连接的类别序数越大，容许应力（江南博哥）幅越大B.应力变化的循环次数越多，容许应力幅越大；构件和连接的类别序数越大，容许应力幅越小C.应力变化的循环次数越少，容许应力幅越小；构件和连接的类别序数越大，容许应力幅越大D.应力变化的循环次数越少，容许应力幅越大；构件和连接的类别序数越大，容许应力幅越小正确答案：D参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）式（16.2.2－2）可知应力变化的循环次数越少，容许应力幅越大；构件和连接的类别序数越大，容许应力幅越小。答案选D项。[单选题]2.关于钢管连接节点，下列何项说法符合《钢结构设计标准》（GB50017—2017）的规定？()[2018年真题]A.支管沿周边与主管相焊，焊缝承载力不应小于节点承载力B.支管沿周边与主管相焊，节点承载力不应小于焊缝承载力C.焊缝承载力必须等于节点承载力D.支管轴心内力设计值不应大于节点承载力设计值和焊缝承载力设计值，至于焊缝承载力，大于或小于节点承载力均可正确答案：A参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第13.3.8条规定，在节点处，支管沿周边与主管相焊，支管互相搭接处，搭接支管沿搭接边与被搭接支管相焊。焊缝承载力不应小于节点承载力。因此A项正确，BCD三项错误。[单选题]3.假定，某一般建筑的屋面支撑采用按拉杆设计的交叉支撑，截面采用单角钢，两杆截面相同且在交叉点处均不中断并相互连接，支撑节间横向和纵向尺寸均为6m，支撑截面由构造确定。试问，采用下列何项支撑截面最为合理？()[2018年真题]截面特性：A.L56×5B.L70×5C.L90×6D.L110×7正确答案：B参考解析：当屋面支撑采用按拉杆设计的交叉支撑时，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）表7.4.7，容许长细比取400。根据《钢标》第7.4.2条第2款规定，支撑的计算长度为：。最小回转半径要求为：i＝8485/400＝21.21mm。根据《钢标》第7.4.6条，采用与角钢肢边平行轴的回转半径。因此，截面可取L70×5。答案选B项。[单选题]4.某非抗震设计的钢柱采用焊接工字型截面H900×350×10×20，钢材采用Q235钢。假定，该钢柱作为受压构件，其腹板高厚比不符合《钢结构设计标准》（GB50017—2017）关于受压构件腹板局部稳定的要求。试问，若腹板不能采用加劲肋加强，在计算该钢柱的强度和稳定性时，其截面面积（mm2）应采用下列何项数值？()[2018年真题]提示：计算截面无削弱。A.86×102mm2B.140×102mm2C.180×102mm2D.226×102mm2正确答案：D参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第7.3.4条第1款第1项规定，b/t＝（350－10）/20＝8.5＜42εk时，有效截面系数ρ＝1.0。其中，εk为钢号修正系数，其值为235与钢材牌号中屈服点数值的比值的平方根（本题条件屈服强度为235，故εk＝1。）根据第7.3.3式（7.3.3－4）规定，截面面积为：Ane＝∑ρiAi＝1.0×2×350×20＋1.0×10×（900－40）＝22600mm2答案选D项。[单选题]5.假定，钢梁按内力需求拼接，翼缘承受全部弯矩，钢梁截面采用焊接H形钢H450×200×8×12，连接接头处弯矩设计值M＝210kN·m，采用摩擦型高强度螺栓连接，如图3-8所示。试问，该连接处翼缘板的最大应力设计值σ（N/mm2），与下列何项数值最为接近？()[2017年真题]提示：翼缘板根据弯矩按轴心受力构件计算。图3-8A.120B.150C.190D.215正确答案：D参考解析：翼缘板按轴心受力构件计算，根据已知弯矩可以求出轴力为：N＝210×106/（450－12）×10－3＝479.5kN。根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第7.1.1条第2款规定，高强度螺栓摩擦型连接的构件，其毛截面强度计算采用式（7.1.1－1），净截面断裂应按下式计算：σ＝（1－0.5n1/n）N/An。式中，n1＝2，n＝6，净截面面积为：An＝（200－2×21.5）×12＝1884mm2。代入数据，计算得：σ＝（1－0.5×2/6）×479.5×103/1884＝212N/mm2。由式（7.1.1－1）计算，得毛截面应力强度为：σ＝N/A＝479.5×103/（200×12）＝199.8N/mm2。综上，取两个计算值中的较大值作为最大应力设计值，即σ＝212N/mm2。因此，D项最为接近。[单选题]6.假定，某工字型钢柱采用Q390钢制作，翼缘厚度40mm，腹板厚度20mm。试问，作为轴心受压构件，该柱钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值（N/mm2），应取下列何项数值？()[2017年真题改编]A.295B.330C.325D.335正确答案：B参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）表4.4.1规定，当16＜t≤40时，Q390钢的抗拉、抗压、抗弯强度设计值为330Mpa。[单选题]7.某综合楼标准层楼面采用钢与混凝土组合结构。钢梁AB与混凝土楼板通过抗剪连接件（栓钉）形成钢与混凝土组合梁，栓钉在钢梁上按双列布置，其有效截面形式如图3-11所示。楼板的混凝土强度等级为C30，板厚h＝150mm，钢材采用Q235B钢。图3-11假定，组合楼盖施工时设置了可靠的临时支撑，梁AB按单跨简支组合梁计算，钢梁采用热轧H型钢H400×200×8×13，截面面积A＝8337mm2。试问，梁AB按考虑全截面塑性发展进行组合梁的强度计算时，完全抗剪连接的最大抗弯承载力设计值M（kN·m），与下列何项数值最为接近？()[2017年真题]提示：塑性中和轴在混凝土翼板内。A.380B.440C.510D.570正确答案：D参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第14.1.2条规定，计算组合梁混凝土翼板的有效宽度为：7800/6＝1300mm＞（2500－200）/2＝1150mm。取b2＝1150mm，be＝b0＋2b2＝200＋1150×2＝2500mm。钢梁的腹板和翼板厚度均小于16mm，故钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值f＝215N/mm2。梁AB按单跨简支组合梁计算，且塑性中和轴在混凝土翼板内，根据《钢标》14.2.1条第1款第1项，计算得混凝土翼板受压区高度为：x＝Af/（befc）＝8337×215/（2500×14.3）＝50.14mm。钢梁截面应力的合力至混凝土受压区截面应力的合力间的距离为：y＝200＋150－x/2＝350－50.14/2＝324.93mm。根据第14.2.1条式（14.2.1－1）计算，得：Mu＝Afy＝8337×215×324.93×10－6＝582.4kN·m，或Mu＝b<sub>exfcy＝2500×50.14×14.3×324.93×10－6＝582.4kN·m。[单选题]8.试问，某主平面内受弯的实腹构件，当其截面上有螺栓孔时，下列何项计算应考虑螺栓孔引起的截面削弱？()[2017年真题]A.构件的变形计算B.构件的整体稳定性计算C.高强螺栓摩擦型连接的构件抗剪强度计算D.构件的抗弯强度计算正确答案：D参考解析：A项，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第3.4.2条规定，计算结构或构件的变形时，可不考虑螺栓或铆钉孔引起的截面削弱。B项，根据第6.2.2条规定，整体稳定计算时，构件截面的截面模量按受压最大纤维确定的梁毛截面模量。C项，根据第6.1.3条规定，在主平面内受弯的实腹构件，其抗剪强度计算时，构件截面的惯性矩取毛截面惯性矩。D项，根据第6.1.1条规定，在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算时，构件截面的模量取净截面模量。净截面指被螺栓孔、切角等破坏的截面，等于截面的总体截面（毛截面）减去截面中孔洞的截面。[单选题]9.吊车梁截面见图3-14，截面几何特性见表3-2。假定，吊车梁最大竖向弯矩设计值为1200kN·m，相应水平向弯矩设计值为100kN·m。试问，在计算吊车梁抗弯强度时，其计算值（N/mm2）与下列何项数值最为接近？[2016年真题]表3-2图3-14A.150B.165C.230D.240正确答案：C参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第6.1.1条式（6.1.1）计算抗弯强度，第6.1.2条第3款规定，需要计算疲劳的梁截面塑性发展系数宜取γx＝γy＝1.0。上翼缘正应力σ＝Mx，max/Wnx上＋My，max/Wny1左＝1200×106/（8085×103）＋100×106/（6866×103）＝163N/mm2。下翼缘正应力σ＝M_x，max/Wnx下＝1200×106/（5266×103）＝228N/mm2。计算吊车梁抗弯强度，取上、下翼缘的强度中较大值，故C项数值最接近。[单选题]10.假定，吊车梁腹板采用900×10截面。试问，采用下列何种措施最为合理？[2016年真题]A.设置横向加劲肋，并计算腹板的稳定性B.设置纵向加劲肋C.加大腹板厚度D.可考虑腹板屈曲后强度，《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第6.1节的规定计算抗弯和抗剪承载力正确答案：A参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第6.3.2条第2款规定，直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件，应按下列规定配置加劲肋：①当h0/tw＞80εk时，应配置横向加劲肋；②当受压翼缘扭转受到约束且h0/tw＞170εk、受压翼缘扭转未受到约束且h0/tw＞150εk，应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置纵向加劲肋。ABD三项，根据6.3.1条规定，承受静力荷载和间接承受动力荷载的焊接截面梁可考虑腹板屈曲后强度，按本标准第6.4节的规定计算其受弯和受剪承载力。不考虑腹板屈曲后强度时，当h0/tw＞80εk，焊接截面梁应计算腹板的稳定性。本题中有效高度h0与腹板厚度tw之比为：h0/tw＝900/10＝90。由于，且，故应设置横向加劲肋，并计算腹板的稳定性。C项，受弯构件的腹板厚度取值对构件用钢量影响很大。一般来说，相同的构件承载力，板件宽厚比越大，其截面用钢量越低，截面延性越差。[单选题]11.假定，厂房位于8度区，采用轻屋面，屋面支撑布置见图3-15，支撑采用Q235钢材。试问，屋面支撑采用下列何种截面最为合理（满足规范要求且用钢量最低）？[2016年真题]图3-15屋面支撑布置图各支撑截面特性如表3-3：表3-3A.L70×5B.L110×7C.2L63×5D.2L90×6正确答案：A参考解析：支撑长度计算：lbr＝（45002＋60002）1/2＝7500mm。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（附条文说明）（2016年版）第9.2.9条第2款规定，屋盖横向水平支撑、纵向水平支撑的交叉斜杆均可按拉杆设计，因此，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第7.4.7条表7.4.7规定，受拉构件的容许长细比取350（一般建筑结构桁架构件）。根据《钢标》第7.4.2条第2款规定，平面外拉杆计算长度为：lbr＝7500mm，单角钢斜平面计算长度为：0.5lbr＝7500/2＝3750mm。采用等边单角钢时，构造要求的最小回转半径计算：ix＝iy≥7500/350＝21.4mm；iv≥3750/350＝10.7mm。因此，A项L70×5截面最合理。[单选题]12.假定，厂房位于8度区，支撑采用Q235钢材，吊车肢下柱柱间支撑采用2L90×6，截面面积A＝2128mm2。试问，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）的规定，图3-16柱间支撑与节点板最小连接焊缝长度l（mm），与下列何项数值最为接近？[2016年真题]提示：①焊条采用E43型，焊接时采用绕焊，即焊缝计算长度可取标示尺寸；②不考虑焊缝强度折减；角焊缝极限强度fuf＝240N/mm2；③肢背处内力按总内力的70%计算。图3-16A.90B.135C.160D.235正确答案：C参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第9.2.11条第4款规定，柱间支撑与构件的连接，不应小于支撑杆件塑性承载力的1.2倍。根据《抗规》式（8.2.8－3）得支撑杆件塑性受拉承载力为：2128×235＝500.08×103N＝500.08kN。则肢背焊缝长度：0.7×1.2×500.08×103/（2×0.7×8×240）＝156mm；肢尖焊缝长度：0.3×1.2×500.08×103/（2×0.7×6×240）＝89mm。因此C项数值最接近。[单选题]13.假定，厂房位于8度区，采用轻屋面，梁、柱的板件宽厚比均符合《钢结构设计标准》（GB50017—2017）弹性设计阶段的板件宽厚比限值要求，但不符合《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）表8.3.2的要求，其中，梁翼缘板件宽厚比为13。试问，在进行构件强度和稳定的抗震承载力计算时，应满足以下何项地震作用要求？[2016年真题]A.满足多遇地震的要求，但应采用有效截面B.满足多遇地震下的要求C.满足1.5倍多遇地震下的要求D.满足2倍多遇地震下的要求正确答案：D参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）条文说明第9.2.14条规定，当构件的强度和稳定承载力均满足高承载力即2倍多遇地震作用下的要求时，可采用现行《钢结构设计标准》（GB50017—2017）弹性设计阶段的板件宽厚比限制，即C类。当强度和稳定的承载力均满足中等承载力即1.5倍多遇地震作用下的要求时，可按B类采用；其他情况，则按A类采用。由于梁翼缘板件宽厚比为13，所以板件宽厚比不满足《抗规》条文说明第9.2.14条表6中B类截面要求，故属于C类截面，满足2倍多遇地震作用下的要求，因此D项答案最合适。[单选题]14.以下为关于钢梁开孔的描述：Ⅰ.框架梁腹板不允许开孔；Ⅱ.距梁端相当于梁高范围的框架梁腹板不允许开孔；Ⅲ.次梁腹板不允许开孔；Ⅳ.所有腹板开孔的孔洞均应补强。试问，上述说法有几项正确？[2016年真题]A.1B.2C.3D.4正确答案：A参考解析：根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99—2015）第8.5.6条规定，当管道穿过钢梁时，腹板中的孔口应给予补强。补强时，弯矩可仅由翼缘承担，剪力由孔口截面的腹板和补强板共同承担，并符合下列规定：①不应在距梁端相当于梁高的范围内设孔；②圆形孔直径小于或等于1/3梁高时，可不予补强。因此，框架梁和次梁腹板均可以开孔，选项Ⅰ“框架梁腹板不允许开孔”、选项Ⅲ“次梁腹板不允许开孔”说法均错误；选项Ⅱ“距梁端相当于梁高范围的框架梁腹板不允许开孔”说法正确；选项Ⅳ“所有腹板开孔的孔洞均应补强”为说法错误。因此，只有一项描述正确。[单选题]15.假定，某承受静力荷载作用且无局部压应力的两端铰接钢结构次梁，腹板仅配置支承加劲肋，材料采用Q235，截面如图3-26所示，试问，当符合《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第4.4.1条的设计规定时，下列说法何项最为合理？()[2014年真题]提示：“合理”指结构造价最低。图3-26A.应加厚腹板B.应配置横向加劲肋C.应配置横向及纵向加劲肋D.无须增加额外措施正确答案：D参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第6.3.1条规定，承受静力荷载和间接承受动力荷载的焊接截面梁可考虑腹板屈曲后强度，按本标准第6.4节的规定计算其受弯和受剪承载力。不考虑腹板屈曲后强度时，当h0/tw＞80εk时，焊接截面梁应计算腹板的稳定性。h0为腹板的计算高度，tw为腹板的厚度。第6.3.2条规定，h0/tw≤80εk，对有局部压应力的梁，宜按构造配置横向加劲肋；当局部压应力较小时，可不配置加劲肋。腹板板件高厚比为：h0/tw＝700/8＝87.5＞80。故而，该梁无须增加额外措施。[单选题]16.下列网壳结构如图3-27（a）、（b）、（c）所示，针对其是否需要进行整体稳定性计算的判断，下列何项正确？()[2014年真题]图3-27A.（a）、（b）需要；（c）不需要B.（a）、（c）需要；（b）不需要C.（b）、（c）需要；（a）不需要D.（b）需要；（a）、（b）不需要正确答案：A参考解析：根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7—2010）第4.3.1条规定，单层网壳以及厚度小于跨度1/50的双层网壳均应进行稳定性计算，故图（a）需要稳定计算；对于图（b），由于0.9m＜50/50＝1m，也需要稳定计算；对于图（c），由于1.5m＞60/50＝1.2m，不需要稳定计算。[单选题]17.某高层钢结构办公楼，抗震设防烈度为8度，采用框架－中心支撑结构，如图3-34所示。试问，与V形支撑连接的框架梁AB，关于其在C点处不平衡力的计算，下列说法何项正确？()[2013年真题]图3-34A.按受拉支撑的最大屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力计算B.按受拉支撑的最小屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力计算C.按受拉支撑的最大屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力的0.3倍计算D.按受拉支撑的最小屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力的0.3倍计算正确答案：D参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第8.2.6条第2款规定，人字支撑和V形支撑的框架梁在支撑连接处应保持连续，并按不计入支撑支点作用的梁验算重力荷载和支撑屈曲时不平衡力作用下的承载力；不平衡力应按受拉支撑的最小屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力的0.3倍计算。必要时，人字支撑和V形支撑可沿竖向交替设置或采用拉链柱。[单选题]18.某节点采用C级普通螺栓连接，连接板件材料为Q345钢，板件厚度为20mm，螺栓材料强度等级为4.6级（Q235钢），下列设计指标选用正确的是()。A.承压强度设计值fcb＝510N/mm2；抗剪强度设计值f<sub>vb＝140N/mm2B.承压强度设计值fcb＝385N/mm2；抗拉强度设计值f_{tb＝170N/mm2C.抗拉强度设计值ftb＝170N/mm2；承压强度设计值f_{cb＝305N/mm2D.抗剪强度设计值fvb＝140N/mm2；抗拉强度设计值f_{tb＝210N/mm2正确答案：B参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第4.4.6条表4.4.6可得，C级普通螺栓抗拉强度设计值ftb＝170N/mm2；抗剪强度设计值f_{vb＝140N/mm2；板件的承压强度设计值fcb＝385N/mm2。[单选题]19.某Q235焊接钢梁，其上下翼缘的截面尺寸为－300mm×10mm，腹板的截面尺寸为－780mm×8mm，该梁受到作用于腹板平面内的竖向静荷载，可承受的最大弯矩设计值为Mx＝γxWnxf，在此条件下，式中的γx值应取()。A.1.0B.1.05C.1.15D.1.20正确答案：A参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第3.5.1表3.5.1规定，Q235的屈服强度为235N/mm2，因此εk＝1。梁受压翼缘自由外伸宽度为：b＝（300－8）/2＝146mm，b与厚度t之比为：b1/t＝146/10＝14.6＞13εk；腹板高厚比为：h0/tw＝780/8＝97.5＞93εk。因此截面等级为S4等级。根据第6.1.2条第1款规定，对工字形和箱形截面，当截面板件宽厚比等级为S4或S5级时，截面塑性发展系数应取为1.0；当截面板件宽厚比等级为S1级、S2级及S3级时，截面塑性发展系数应按下列规定取值：①工字形截面（x轴为强轴，y轴为弱轴）：γx＝1.05，γy＝1.20；②箱形截面：γx＝γy＝1.05。[单选题]20.某屋架中部再分式受压斜杆，见图3-37，其上段承受轴压设计值48kN，下段承受轴压设计值60kN，杆长3300mm，居中分段，选用2个不等边角钢63×40×5，短边相连，填板t＝6mm，双角钢A＝998.6mm2，非对称轴ix＝11.2mm，对称轴iy＝31.1mm，此受压斜杆的受压稳定性强度计算数值接近()N/mm2。图3-37屋架再分杆A.169.9B.178.8C.189.5D.194.3正确答案：C参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第7.4.3条规定，当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍且两节间的弦杆轴心压力不相同时，该弦杆在桁架平面外的计算长度应按下式确定：loy＝l1（0.75＋0.25N2/N1）＝3300×（0.75＋0.25×48/60）＝3135mm长细比λx＝1650/11.2＝147.3，λy＝3135/31.1＝100.8；构件截面属b类，查表D.0.2可知稳定系数为φx＝0.317。根据第7.2.2条第2款第3项规定，对于短肢相并的不等边双角钢，根据式（7.2.2－13），扭转屈曲换算长细比为：λz＝3.7b1/t＝3.7×63/5＝46.62＜λy。根据式（7.2.2－11），换算长细比为：λyz＝λy[1＋0.06（λz/λy）2]＝100.8×[1＋0.06×（46.62/100.8）2]＝102.1，因此λx控制。则可计算得此受压斜杆的受压稳定性强度为：N/（φxA）＝60×103/（0.317×998.6）＝189.5N/mm2。由此可知，C项数值最为接近。[单选题]21.某吊车梁支座最大剪力设计值V＝1005kN，采用突缘支座，剪切边的支座加劲肋为400×20，腹板为1300×12，采用Q235－C钢材，E4315焊条，当端部支承加劲肋作为轴心受压构件进行稳定性验算时，为简化计算不考虑绕对称轴的弯扭效应，其稳定性强度计算数值为()N/mm2。图3-39A.127.3B.115.7C.110.2D.100.2正确答案：D参考解析：计算截面应为图3-39中T形阴影部分，其截面面积为：A＝400×20＋180×12＝10160mm2。对y轴的惯性矩为：Iy＝20×4003/12＋180×123/12＝106.7×106mm4。构件截面对主轴y的回转半径为：其长细比为：λy＝loy/iy＝1300/102.5＝12.7；已知该截面条件为：T形、焊接、剪切边，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）表7.2.1－1可知，该截面对y轴属c类，查附录D表D.0.3可知，稳定系数φy＝0.987；则可得其稳定性强度为：N/（φA）＝1005×103/（0.987×10160）＝100.2N/mm2＜205N/mm2。[单选题]22.有一牛腿用5.6级M22的精制螺栓与柱的翼缘相连。其构造形式和尺寸如图3-42所示。钢材为Q235。已知：F＝400kN（设计值），fvb＝190N/mm2，fcsub>b＝405N/mm2，计算该牛腿与柱翼缘的连接时，单个螺栓受到的最大剪力、螺栓受剪承载力设计值、承压承载力设计值分别为()。图3-42A.126.4kN；64.6kN；123.2kNB.60.0kN；53.4kN；123.2kNC.59.4kN；72.2kN；89.1kND.40.0kN；53.4kN；89.1kN正确答案：C参考解析：F＝400kN，每片连接板受F/2＝200kN，将其移至螺栓群中心，得：剪力为：V＝F/2＝200kN；力矩为：T＝F/2×300＝200×300＝60000kN·mm。由V在每个螺栓中引起的剪力为：NV＝V/10＝200/10＝20kN。螺栓群中心距平方和为：∑xi2＋∑yi}2＝10×802＋2×（2×2002＋2×1002）＝264000mm2由T在最外角点螺栓上产生剪力的水平分量为：N1xT＝Ty1/（∑xi2＋∑yi}2）＝6×107×200/264000＝45.5kN。由T在最外角点螺栓上产生剪力的竖向分量为：N1yT＝Ty1/（∑xi2＋∑yi}2）＝6×107×80/264000＝18.2kN。单个螺栓受到的最大剪力为：螺栓受剪承载力设计值为：Nvb＝nv（πd2/4）fv}b＝1×（π×222/4）×190＝72200N＝72.2kN。螺栓承压承载力设计值为：Ncb＝d∑tfcb＝22×10×405＝89100N＝89.1kN。[单选题]23.根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）的规定，计算钢与混凝土组合梁的正截面抗弯强度时，钢梁部分应符合的标准是()。A.按弹性理论设计B.按简单塑性理论设计C.考虑部分塑性发展D.应严格限制上翼缘的宽厚比正确答案：B参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）条文说明第14.2.1条规定，完全抗剪连接组合梁是指混凝土翼板与钢梁之间抗剪连接件的数量足以充分发挥组合梁截面的抗弯能力。组合梁设计可按简单塑性理论形成塑性铰的假定来计算组合梁的抗弯承载能力。[单选题]24.有一钢与混凝土组合梁，截面如图3-43所示，混凝土板强度等级为C20，fc＝9.6N/mm2，bcsub>＝1620mm，钢梁的钢材牌号为Q235，则此组合梁的抗弯设计值（kN·m）为()。图3-43A.203B.193C.186D.170正确答案：A参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第14.2.1条第1款第1项规定，塑性中和轴在混凝土翼板内时，混凝土翼板受压区高度为：x＝Af/（bcfc）＝（2×180×10＋200×6）×215/（1620×9.6）＝66.4mm则组合梁的抗弯设计值为：M＝bcxfcy＝1620×66.4×9.6×（340－66.4/2－220/2）＝203kN·m。[单选题]25.重级工作制吊车梁疲劳计算采用容许应力幅法时，下列可不计算疲劳的部位是()。A.简支实腹吊车梁的下翼缘板B.简支桁架式吊车梁端压杆C.简支桁架式吊车梁端拉杆D.简支桁架式吊车梁下弦杆正确答案：B参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第16.1.3条规定，疲劳计算应采用基于名义应力的容许应力幅法，名义应力应按弹性状态计算，容许应力幅应按构件和连接类别、应力循环次数以及计算部位的板件厚度确定。对非焊接的构件和连接，其应力循环中不出现拉应力的部位可不计算疲劳强度。所以简支桁架式吊车梁端压杆可不计算疲劳。[单选题]26.在吊车梁的设计中，当应力变化的循环次数n等于或大于()次时，应进行疲劳计算。A.104B.5×104C.105D.106正确答案：B参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第16.1.1条规定，直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数n等于或大于5×104次时，应进行疲劳计算。[单选题]27.按塑性设计某钢框架时，其对钢材力学性质的要求与按弹性设计相比，()。A.仅要求有更高的强度B.仅要求有更高的伸长率C.要求有更高的强屈比和伸长率D.没有不同正确答案：C参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第4.3.6条规定，采用塑性设计的结构及进行弯矩调幅的构件，所采用的钢材应符合下列规定：①屈强比不应大于0.85；②钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%。[单选题]28.塑性设计应按不同的荷载组合，分别进行内力分析。按正常使用极限状态设计时，其荷载组合方法()。A.跟弹性设计方法不同，每一荷载采用标准值B.跟弹性设计方法不尽相同，考虑塑性分析带来的一些不利因素，故其荷载分项系数应增大1.1C.跟一般弹性设计方法相同D.跟一般弹性设计方法不相同正确答案：C参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第10.1.3条规定，结构或构件采用塑性或弯矩调幅设计时应符合下列规定：①按正常使用极限状态设计时，应采用荷载的标准值，并应按弹性理论进行计算；②按承载能力极限状态设计时，应采用荷载的设计值，用简单塑性理论进行内力分析；③柱端弯矩及水平荷载产生的弯矩不得进行调幅。共享题干题题1～6：某非抗震设计的单层钢结构平台，钢材均为Q235B，梁柱均采用轧制H型钢，X向采用梁柱刚接的框架结构，Y向采用梁柱铰接的支撑结构，平行满铺t＝6mm的花纹钢板，见图3-1。假定，平台自重（含梁自重）折算为1kN/m2（标准值），活荷载为4kN/m2（标准值），梁均采用H300×150×6.5×9，柱均采用H250×250×9×14，所有截面均无削弱。不考虑楼板对梁的影响。[2018年真题]图3-1截面特性：[单选题]1.假定，荷载传递路径为板传递至次梁，次梁传递至主梁。试问，在设计弯矩作用下，②轴主梁正应力计算值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？()A.80B.90C.120D.160正确答案：D参考解析：根据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）第3.2.4条规定，荷载组合由可变荷载控制，且可变荷载标准值不大于4kN/m2。选取恒载分项系数1.2和活载分项系数1.4，传递至②轴主梁的集中力设计值为：Nd＝（1.2×1＋1.4×4）×1×6＝40.8kN。②轴主梁跨中弯矩设计值为：Md＝40.8×（3/2）×2－40.8×1＝81.6kN·m根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）表3.5.1规定，翼缘板件宽厚比≈（150－6.5）/（2×9）≈8＜13，因此截面为S3截面。根据第6.1.2条规定，，截面塑性发展系数γx＝1.05。根据第6.1.1条式（6.1.1）可得：Md/（γxWx）＝81.6×106/（1.05×481×103）＝162N/mm2。选项中与结果最接近的是160，因此答案选D项。[单选题]2.假定，内力计算采用一阶弹性分析，柱脚铰接，取K2＝0。试问，②轴柱X向平面内计算长度系数，与下列何项数值最为接近？()A.0.9B.1.0C.2.4D.2.7正确答案：C参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第8.3.1条第1款规定，框架柱的计算长度系数μ应按本标准附录E表E.0.2有侧移框架柱的计算长度系数确定。按附录E表E.0.2可得：K1＝（I1/H1）/（I2/H2）＝（2×7210/600）/（10700/400）＝0.9。K2＝0，则μ＝2.64－（2.64－2.33）/（1－0.5）×（0.9－0.5）＝2.39。选项中与结果最接近的是2.4，因此答案选C项。[单选题]3.假定，某框架柱轴心压力设计值为163.2kN，X向弯矩设计值为Mx＝20.4kN·m，Y向计算长度系数取为1。试问，对于框架柱X向，以应力形式表达的弯矩作用平面外稳定性计算最大值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？()提示：所考虑构件段无横向荷载作用。A.20B.40C.60D.80正确答案：B参考解析：框架柱对y轴的长细比为：λy＝4000/63.1＝63.4，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）表7.2.1-1和注1，轧制H型钢，b/h=1＞0.8，Q235钢对y轴截面为C类。查表D.0.2得φy＝0.680，φb＝1.07－λy2/44000＝1.07－63.42/44000＝0.98。根据《钢标》第8.2.1条式（8.2.1－12）和式（8.2.1－3）可得，βtx＝0.65＋0.35M2/M1＝0.65。则有N/（φyA）＋ηβtxMx/（φbW1x）＝163.2×1000/（0.680×91.43×100）＋1.0×0.65×20.4×106/（0.98×860×103）＝26.25＋15.7＝41.95N/mm2选项中与结果最接近的是40，因此答案选B项。[单选题]4.假定，柱脚竖向压力设计值为163.2kN，水平反力设计值为30kN。试问，关于图3-2柱脚，下列何项说法符合《钢结构设计标准》（GB50017—2017）规定？()图3-2A.柱与底板必须采用熔透焊缝B.底板下必须设抗剪键承受水平反力C.必须设置预埋件与底板焊接D.可以通过底板与混凝土基础间的摩擦传递水平反力正确答案：D参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第12.7.4条规定，柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力由底板与混凝土基础间的摩擦力（摩擦系数可取0.4）或设置抗剪键承受。本题中摩擦力为：162.3×0.4＝64.92kN＞30kN。由于摩擦力大于水平反力，也说明了水平反力可由底板与混凝土基础间的摩擦力承受。答案选D项。[单选题]5.由于生产需要图示处（图3-3）增加集中荷载，故梁下增设三根两端铰接的轴心受压柱，其中，边柱（、轴）轴心压力设计值为100kN，中柱（轴）轴心压力设计值为200kN。假定，Y向为强支撑框架，轴框架柱总轴心压力设计值为486.9kN，、轴框架柱总轴心压力设计值均为243.5kN。试问，与原结构相比，关于框架柱的计算长度，下列何项说法最接近《钢结构设计标准》（GB50017—2017）规定？()图3-3A.框架柱X向计算长度增大系数为1.2B.框架柱X向、Y向计算长度不变C.框架柱X向及Y向计算长度增大系数均为1.2D.框架柱Y向计算长度增大系数为1.2正确答案：A参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第8.3.1条第1款第2项规定，设有摇摆柱时，摇摆柱自身的计算长度系数应取1.0，框架柱的计算长度系数应乘以放大系数η。由式（8.3.1－2）得：选项中与结果最接近的是1.2，因此答案选A项。[单选题]6.假定，以用钢量最低作为目标，题5中的轴心受压铰接柱采用下列何种截面最为合理？()A.轧制H型截面B.钢管截面C.焊接H形截面D.焊接十字形截面正确答案：B参考解析：双向计算长度相同的轴心受压柱稳定控制时，从用钢量考虑，选择X、Y向回转半径相近的截面最为合理。根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第7.2.1条可知，轴心受压构件长细比越大，其稳定承载力越低，焊接十字形截面明显不合理，而H形截面强弱轴回转半径相差较多。采用钢管截面较H形截面更为合理。答案选B项。题8～11：某4层钢结构商业建筑，层高5m，房屋高度20m，抗震设防烈度8度，X方向采用框架结构，Y方向采用框架-中心支撑结构，楼面采用50mm厚C30混凝土楼板，钢梁顶采用抗剪栓钉与楼板连接，如图3-4所示。框架梁柱采用Q345，各框架柱截面均相同，内力计算采用一阶弹性分析。[2018年真题]图3-4[单选题]7.假定，框架柱每层几何长度为5m，Y方向满足强支撑框架要求。试问，关于框架柱计算长度，下列何项符合《钢结构设计标准》（GB50017—2017）的规定？()A.X方向计算长度大于5m，Y方向计算长度不大于5mB.X方向计算长度不大于5m，Y方向计算长度大于5mC.X、Y方向计算长度均可取为5mD.X、Y方向计算长度均大于5m正确答案：A参考解析：本结构X方向为框架结构，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第8.3.1条第1款第1项及附录E表E.0.2，可知其计算长度大于5m。本结构Y方向为强支撑结构，根据《钢标》第8.3.1条第2款及附录E表E.0.1，可知其计算长度不大于5m。答案选A项。[单选题]8.试问，关于梁柱刚性连接，下列何种说法符合规范规定？()A.假定，框架梁柱均采用H形截面，当满足《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第12.3.5条规定时，采用柱贯通型的H形柱在梁翼缘对应处可不设置横向加劲肋B.进行梁与柱刚性连接的极限承载力验算时，焊接的连接系数大于螺栓连接C.柱在梁翼缘上下各500mm的范围内，柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝应采用全熔透坡口焊缝D.进行柱节点域屈服承载力验算时，节点域要求与梁内力设计值有关正确答案：C参考解析：A项，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第12.3.5条第1款规定，H形钢柱腹板对应于梁翼缘部位宜设置横向加劲肋，箱形（钢管）柱对应于梁翼缘的位置宜设置水平隔板，A项错误。B项，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第8.2.8条表8.2.8规定，梁柱连接焊接的连接系数小于螺栓连接，B项错误。C项，根据《抗规》第8.3.6条规定，梁与柱刚性连接时，柱在梁翼缘上下各500mm的范围内，柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的连接焊缝应采用全熔透坡口焊缝。C项正确。D项，根据《抗规》第8.2.5条第2款规定，节点域屈服承载力与两侧梁的全塑性受弯承载力有关，D项错误。[单选题]9.假定，次梁采用Q345，截面采用工字形，考虑全截面塑性发展进行组合梁的强度计算，上翼缘为受压区。试问，上翼缘最大的板件宽厚比，与下列何项数值最为接近？()A.15B.13C.9D.7.4正确答案：D参考解析：根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JQ99—2015）第7.4.1条表7.4.1注2，组合梁中钢梁的受压区板件宽厚比应不大于，则上翼缘最大的板件宽厚比为：。选项中与结果最接近的是7.4，因此答案选D项。[单选题]10.假定，不按抗震设计考虑，柱间支撑采用交叉支撑，支撑两杆截面相同并在交叉点处均不中断并相互连接，支撑杆件一杆受拉，一杆受压。试问，关于受压支撑杆，下列何种说法错误？()A.平面内计算长度取节点中心至交叉点间距离B.平面外计算长度不大于桁架节点间距离的倍C.平面外计算长度等于桁架节点中心间的距离D.平面外计算长度与另一杆的内力大小有关正确答案：C参考解析：A项，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第7.4.2条规定，确定在交叉点相互连接的桁架交叉腹杆的长细比时，在桁架平面内的计算长度应取节点中心到交叉点的距离。BCD三项，根据《钢标》第7.4.2条第1款第3项规定，在桁架平面外的计算长度，当两交叉杆长度相等且在中点相交时，一杆受拉，一杆受压，两杆均不中断时，平面外的计算长度为：可知BD两项正确，C项错误。因此本题选C项。题15～21：某商厦增建钢结构入口大堂，其屋面结构布置如图3-5所示，新增钢结构依附于商厦的主体结构。钢材采用Q235B钢，钢柱GZ－1和钢梁GL－1均采用热轧H型钢H446×199×8×12制作，其截面特性为：A＝8297mm2，Ix＝28100×104mm4，Iy＝1580×104mm4，ix＝184mm，iy＝43.6mm，Wx＝1260×10<sup>3mm<sup>3>，Wy＝159×103mm<sup>3。钢柱高15m，上、下端均为铰接，弱轴方向5m和10m处各设一道系杆XG。[2017年真题]图3-5[单选题]11.假定，钢梁GL－1按简支梁计算，计算简图如图3-6所示，永久荷载设计值G＝55kN，可变荷载设计值Q＝15kN。试问，对钢梁GL－1进行抗弯强度验算时，最大弯曲应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？()提示：不计钢梁的自重图3-6A.170B.180C.190D.200正确答案：C参考解析：该梁上受对称荷载，因此可求出支座反力RA＝（Q＋G）×2＝（55＋15）×2＝140kN。跨中弯矩为：Mmax＝140×3－（55＋15）×（1.8＋0.6）＝252kN·m，或Mmax＝140×2.4－（55＋15）×1.2＝252kN·m。根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第6.1.1条规定，在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度应按下列公式计算：Mx/（γxWnx）＋My/（γyWny）≤f。式中，截面塑性发展系数γx＝1.05，My＝0。代入数据计算得：σx＝Mx/（γxWnx）＝252×106/（1.05×1260×103）＝190.5N/mm2。[单选题]12.假定，钢柱GZ－1轴心压力设计值N＝330kN。试问，对该钢柱进行稳定性验算，由N产生的最大应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？()A.50B.65C.85D.100正确答案：C参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）式（7.2.1－1）、（7.2.1－2），计算构件的长细比：主轴平面内：λx＝l0x/ix＝15000/184＝82，查附录D表D.0.1，a类截面，得：φx＝0.77。主轴平面外：λy＝l0y/iy＝5000/43.6＝115，查附录D表D.0.2，b类截面，得：φy＝0.464。由此可知，主轴平面外的截面为危险截面。作用于主轴平面外的应力为：σy＝N/（φyA）＝330×103/（0.464×8297）＝85.7N/mm2。即最大应力为：σmax＝σy＝85.7N/mm2。[单选题]13.假定，钢柱GZ－1主平面内的弯矩设计值Mx＝88.0kN·m。试问，对该钢柱进行平面内稳定性验算，仅由Mx产生的应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？()提示：N/NEX'＝0.135，βmx＝1.0。A.75B.90C.105D.120正确答案：A参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第8.2.1条规定，弯矩作用在平面内的实腹式压弯构件，稳定性按下式计算：式中，不考虑轴力产生的应力值。根据表8.1.1可知，截面塑性发展系数γx＝1.05。代入数据，计算可得[单选题]14.设计条件同题17。试问，对钢柱GZ－1进行弯矩作用平面外稳定性验算，仅由Mx产生的应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？()提示：等效弯矩系数βtx＝1.0，截面影响系数η＝1.0。A.70B.90C.100D.110正确答案：B参考解析：弯矩作用平面外柱的长细比：λy＝5000/43.6＝115＜120，。根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）附录C公式（C.0.5－1），工字型截面，双轴对称时，计算整体稳定系数φb为：φb＝1.07－λy2/（44000ε<sub>k2）＝1.07－1152/44000＝0.769＜1.0。根据第8.2.1条式8.2.1-3规定，弯矩作用平面外的稳定性，按下式计算：N/（φxA）＋ηβtxMx/（φbW1x）≤f。式中，截面影响系数η＝1.0，βtx＝1.0（已知条件），不考虑轴力产生的应力值。代入数据计算得：σm＝ηβtxMx/（φbW1x）＝1.0×（1.0×88×106）/（0.769×1260×103）＝90.8N/mm2。[单选题]15.假定，系杆XG采用钢管制作。试问，该系杆选用下列何种截面的钢管最为经济？()A.d76×5钢管i＝2.52cmB.d83×5钢管i＝2.76cmC.d95×5钢管i＝3.19cmD.d102×5钢管i＝3.43cm正确答案：C参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第7.4.6条表7.4.6规定，用以减小受压构件计算长度的杆件，容许长细比[λ]为200。故回转半径为：i＝l/[λ]＝600/200＝3.0cm。选用d95×5钢管，其中i＝3.19cm＞3.0cm，满足要求。[单选题]16.假定，次梁和主梁连接采用8.8级M16高强度螺栓摩擦型连接，接触面喷砂处理，采用标准孔，连接节点如图3-7所示，考虑连接偏心的影响后，次梁剪力设计值V＝38.6kN。试问，连接所需的高强度螺栓个数应为下列何项数值？()[2017年真题改编]提示：按《钢结构设计标准》（GB50017—2017）作答。图3-7A.2B.3C.4D.5正确答案：A参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）表11.4.2－l，对于Q235钢，钢材摩擦面的抗滑移系数：μ＝0.40。根据表11.4.2－2，查表可得：P＝80kN。根据式（11.4.2－1）计算，得单个高强度螺栓的抗剪承载力为：Nvb＝0.9kn<sub>fμP＝0.9×1×1×0.40×80＝28.8kN。故所需的高强度螺栓个数为：n＝V/Nvb＝38.6/28.8＝1.34，取n＝2。[单选题]17.假定，构造不能保证钢梁GL－1上翼缘平面外稳定。试问，在计算钢梁GL－1整体稳定时，其允许的最大弯矩设计值Mx（kN·m），与下列何项数值最为接近？()提示：梁整体稳定的等效临界弯矩系数βb＝0.83。A.185B.200C.215D.230正确答案：A参考解析：弯矩作用平面外柱的长细比：λy＝l0y/iy＝6000/43.6＝138。双轴对称截面ηb＝0，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）附录C式（C.0.1－1），计算整体稳定系数为故需要按式（C.0.1－7）进行替换：φb′＝1.07－0.282/0.72＝0.68。取φb＝φ′b＝0.68。根据式（6.2.2）计算，得最大弯矩设计值为：Mx＝φbWxf＝0.68×1260×103×215×10－6＝184kN·m。题24～25：某桁架结构，如图3-9所示。桁架上弦杆、腹杆及下弦杆均采用热轧无缝钢管，桁架腹杆与桁架上、下弦杆直接焊接连接；钢材均采用Q235B钢，手工焊接使用E43型焊条。[2017年真题]图3-9[单选题]18.桁架腹杆与上弦杆在节点C处的连接如图3-10所示。上弦杆主管贯通，腹杆支管搭接，主管规格为d140×6，支管规格为d89×4.5，杆CD与上弦主管轴线的交角为θt＝42.51°。假定，节点C处受压支管CB的承载力设计值Nck＝125kN。试问，受拉支管CD的承载力设计值Ntk（kN），与下列何项数值最为接近？()图3-10A.195B.185C.175D.165正确答案：D参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第13.3.2条第3款第2项规定，受拉支管在管节点处的承载力设计值Ntk，应按下式计算：Ntk＝（sinθc/sinθt）Nck。式中，θc＝90°，θt＝42.51°，Nck＝125kN。代入数据计算，得：Ntk＝（sinθc/sinθt）Nck＝（sin90°/sin42.51°）×125＝185kN。根据第13.3.3条第2款规定，空间KK形节点，取平面K形节点相应支管支撑承载力设计值Ntk乘以空间调整系数μkk计算。对于支管非安全搭接，μkk＝0.9。即：Ntk＝0.9×185＝166.5kN。[单选题]19.设计条件及节点构造同题24。假定，支管CB与上弦主管间用角焊缝连接，焊缝全周连续焊接并平滑过渡，焊脚尺寸ht＝6mm。试问，该焊缝的承载力设计值（kN），与下列何项数值最为接近？()提示：正面角焊缝的强度设计值增大系数β＝l.0。A.190B.180C.170D.160正确答案：A参考解析：管径比：Di/D＝89/140＝0.64≤0.65，支管轴线与主管轴线的夹角θi＝90°。根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第13.3.9条第1款规定，当Di/D≤0.65时，按照式（13.3.9－2）计算角焊缝的计算长度为：lw＝（3.25di－0.025d）×[（0.534/sinθi）＋0.446]＝（3.25×89－0.025×140）×0.98＝280.035mm。根据第11.2.2条第1款规定，在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下，正面角焊缝的应力为：σf＝N/（helw）≤βfffw。式中，βf＝1.0，heub>＝0.7hf。则焊缝的承载力设计值为：N≤0.7hflwβfffw＝0.7×6×280.035×1×160×10－3＝188.18kN。选项中与188.18最接近的是190，因此选A项。题28～29：某冷轧车间单层钢结构主厂房，设有两台起重量为25t的重级工作制（A6）软钩吊车。吊车梁系统布置见图3-12，吊车梁钢材为Q345。[2016年真题]图3-12[单选题]20.假定，非采暖车间，最低日平均室外计算温度为－7.2℃。试问，焊接吊车梁钢材选用下列何种质量等级最为经济？提示：最低日平均室外计算温度为吊车梁工作温度。A.Q345AB.Q345BC.Q345CD.Q345D正确答案：C参考解析：重级工作制吊车梁应进行疲劳计算，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）条文说明第4.3.2条第7款规定，对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件或处于低温工作环境的钢材尚应具有冲击韧性合格保证。根据《钢标》第4.3.3条第2款规定，需验算疲劳的焊接结构用钢材应符合下列规定：①当工作温度高于0℃时其质量等级不应低于B级；②当工作温度不高于0℃但高于－20℃时，Q235、Q345钢不应低于C级，Q390、Q420及Q460钢不应低于D级；③当工作温度不高于－20℃时，Q235钢和Q345钢不应低于D级，Q390钢、Q420钢、Q460钢应选用E级。故对应的质量等级不低于C级，考虑经济因素，C项Q345C钢材最合适。[单选题]21.吊车资料见表3-1。试问，仅考虑最大轮压作用时，吊车梁C点处竖向弯矩标准值（kN·m）及相应较大剪力标准值（kN，剪力绝对值较大值），与下列何项数值最为接近？表3-1图3-13A.430，35B.430，140C.635，60D.635，120正确答案：D参考解析：吊车为移动荷载，进行抗弯计算时，首先需要计算产生最大弯矩时荷载的位置，在图3-13中，合力点和C点间的中点在跨中时，弯矩最大。求合力点位置2a＋（2a＋2×955）＝4600－2a，解得a＝448mm。已知最大轮压Pk，max＝178kN，吊车梁最大竖向弯矩标准值：MCk＝（4.5－0.448）2/9×3Pk，max－2×0.955×Pk，max＝3.65×178＝634kN·m；C点的剪力标准值：VCk＝（4.5＋0.448）/9×3Pk，max－Pk，max＝0.65×178＝116kN。因此D项数值最接近。题35～40：某9层钢结构办公建筑，房屋高度H＝34.9m，抗震设防烈度为8度，布置如图3-17所示，所有连接均采用刚接。支撑框架为强支撑框架，各层均满足刚性平面假定。框架梁柱采用Q345。框架梁采用焊接截面，除跨度为10m的框架梁截面采用H700×200×12×22外，其他框架梁截面均采用H500×200×12×16，柱采用焊接箱形截面B500×22。梁柱截面特性如表3-4：[2016年真题]表3-4图3-17（a）图3-17（b）[单选题]22.试问，当按剖面1—1（Ⓐ轴框架）计算稳定性时，框架柱AB平面外的计算长度系数，与下列何项数值最为接近？A.0.89B.0.95C.1.80D.2.59正确答案：B参考解析：采用刚性平面假定，因此平面外为无侧移框架。根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第8.3.1条第2款规定，K1、K2分别为相交于柱上端、柱下端的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值。根据附录E表E.0.1，对K1、K2分别进行线性内插可得，计算长度系数为0.946。选项中与0.946最接近的是0.95，因此答案选B项。表3-4图3-17（a）图3-17（b）[单选题]23.假定，剖面1－1中的框架柱CD在Ⓐ轴框架平面内计算长度系数取为2.4，平面外计算长度系数取为1.0，试问，当按公式N/（φxA）＋βmxMx/[γxWx（1－0.8N/NEx′）]＋η×βtyMy/（φbyWy）进行平面内（Mx方向）稳定性计算时。NEx′的计算值（N）与下列何项数值最为接近？A.2.40×107B.3.50×107C.1.40×108D.2.20×108正确答案：B参考解析：框架柱平面内长细比计算：λx＝2.4×3800/195＝47。根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第8.2.1条公式（8.2.1－2）：NEx′＝π2EA/（1.1λ<sub>x2）＝π2×2.06×105×42064/（1.1×472）＝3.52×107N。因此B项数值最接近。表3-4图3-17（a）图3-17（b）[单选题]24.假定，地震作用下图3-17（b）子图1－1中B处框架梁H500×200×12×16弯矩设计值最大值为Mx，左＝Mx，右＝163.9kN·m，试问，当按公式ψ（Mpb1＋Mpb2）/VP≤4fyv/3，验算梁柱节点域屈服承载力时，剪应力ψ（Mpb1＋Mpb2）/VP计算值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？A.36B.80C.100D.165正确答案：C参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）表8.1.3规定，可知本建筑物抗震等级为三级，根据第8.2.5条第3款规定取ψ＝0.6，则Mpb1＝Mpb2＝2.21×106×345＝7.62×108N·mm。根据《抗规》式（8.2.5－5）得框架梁剪力值为：VP＝1.8hb1hc1tw＝1.8×（500－16）×（500－22）×22＝9161539.2mm3根据《抗规》式（8.2.5－3），得框架梁剪应力为：τ＝ψ（Mpb1＋Mpb2）/VP＝（0.6×7.62×108×2）/9161539.2＝99.8N/mm2因此C项数值最接近。表3-4图3-17（a）图3-17（b）[单选题]25.假定，次梁采用H350×175×7×11，底模采用压型钢板，he＝76mm，混凝土楼板总厚为130mm，采用钢与混凝土组合梁设计，沿梁跨度方向栓钉间距约为350mm。试问，栓钉应选用下列何项？A.采用d＝13mm栓钉，栓钉总高度100mm，垂直于梁轴线方向间距a＝90mmB.采用d＝16mm栓钉，栓钉总高度110mm，垂直于梁轴线方向间距a＝90mmC.采用d＝16mm栓钉，栓钉总高度115mm，垂直于梁轴线方向间距a＝125mmD.采用d＝19mm栓钉，栓钉总高度120mm，垂直于梁轴线方向间距a＝125mm正确答案：B参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第14.7.4条第2款规定，连接件的外侧边缘与钢梁翼缘边缘之间的距离不应小于20mm，故栓钉应满足下式：（梁上翼缘宽度－栓钉横向间距－栓钉直径）/2＝（175－a－d）/2≥20mm，CD项不符合要求。只有AB两项符合要求。根据《钢标》第14.7.5条规定，栓钉应符合下列条件：①栓钉长度≥4d，AB两项均符合；②垂直于梁轴线方向间距a≥4d，AB两项均符合；③栓钉直径≤19mm，栓钉高度：76＋30＝106mm≤hd≤76＋75＝151mm，只有B项符合要求。表3-4图3-17（a）图3-17（b）[单选题]26.假定，结构满足强柱弱梁要求，比较如图3-18所示的栓焊连接。试问，下列说法何项正确？图3-18A.满足规范最低设计要求时，连接1比连接2极限承载力要求高B.满足规范最低设计要求时，连接1比连接2极限承载力要求低C.满足规范最低设计要求时，连接1与连接2极限承载力要求相同D.梁柱连接按内力计算，与承载力无关正确答案：A参考解析：连接1为梁与柱的刚性连接，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016版）第8.2.8条第3款规定，梁与柱刚性连接的极限承载力，应按下列公式验算：Muj≥ηjMp，Vuj≥1.2（2Mp/l_{n>）＋VGb。连接2为梁的拼接，根据第8.2.8条第4款规定，验算公式为：Mub,spj≥ηjMp}。其中连接系数根据表8.2.8取值，根据《抗规》表8.2.8可知，梁柱连接的连接系数有着下列规律：螺栓连接大于焊接，普通钢材大于建筑结构用钢板（GJ钢），Q235大于Q345，同类连接的梁柱连接连接系数大于构件拼接连接系数。因此连接1比连接2的连接系数ηj大，所以其极限承载力要求高。因此A项答案符合要求。表3-4图3-17（a）图3-17（b）[单选题]27.假定，支撑均采用Q235。截面采用P299×10焊接钢管，截面面积为9079mm2，回转半径为102mm。当框架梁EG按不计入支撑支点作用的梁，验算重力荷载和支撑屈曲时不平衡力作用下的承载力，试问，计算此不平衡力时，受压支撑提供的竖向力计算值（kN），与下列何项最为接近？A.430B.550C.1400D.1650正确答案：A参考解析：首先计算支撑计算长度：，长细比计算：4968/102＝49。根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）表7.2.1－1规定，可知焊接钢管为b类截面，查表D.0.2，可知轴心受压构件的稳定系数φ＝0.861。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第8.2.6条第2款规定，不平衡力应按受拉支撑的最小屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力的0.3倍计算，因此受压支撑提供的竖向力为：0.3×0.861×9079×235×3800/4968＝422kN。因此A项数值最接近。题42～48：某单层钢结构厂房，钢材均为Q235B。边列单阶柱截面及内力见图3-19，上段柱为焊接工字形截面实腹柱，下段柱为不对称组合截面格构柱，所有板件均为火焰切割。柱上端与钢屋架形成刚接。无截面削弱。[2014年真题]图3-19表3-5截面特性[单选题]28.假定，厂房平面布置如图3-20时，试问，柱平面内计算长度系数与下列何项数值最为接近？()提示：格构式下柱惯性矩取为I2＝0.9×1202083cm4。图3-20框架柱平面布置图A.上柱1.0、下柱1.0B.上柱3.52、下柱1.55C.上柱3.91、下柱1.55D.上柱3.91、下柱1.72正确答案：B参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）附录E表E.0.4，求出K1和η1值：K1＝（I1/I2）×（H2/H1）＝[279000/（0.9×1202083）]×（11.3/4.7）＝0.6根据《钢标》附录E表E.0.4，查表得到下柱计算长度系数为：μ2＝1.72。根据第8.3.3条式（8.3.3－4）计算，上柱计算长度系数为：μ2＝μ2/η1＝1.72/0.44＝3.91。根据框架柱平面布置图，查表8.3.3，得折减系数为0.9。因此，上柱计算长度系数为0.9×3.91＝3.52，下柱计算长度系数为0.9×1.72＝1.55。由此可知，B项数值最为接近。[单选题]29.假定，上柱长细比λ＝41.7，试问，上柱强度设计值（N/mm2）与下列何项数值最为接近？()提示：①考虑是否需要采用有效截面；②取应力梯度α0＝（σmax－σmin）/σmax＝1.59，γx＝1.0。A.175B.191C.195D.209正确答案：D参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第8.4.1条规定，实腹压弯构件要求不出现局部失稳者，其腹板高厚比、翼缘宽厚比应符合本标准表3.5.1规定的压弯构件S4级截面要求。因采用Q235B钢，εk＝1。因此查表3.5.1，工字形截面实腹柱压弯构件S4级截面要求：（45＋25α01.66）εkub>＝（45＋25×1.591.66）×1＝99.0＜972/8＝121.5因此不满足截面局部稳定要求，采用有效截面计算强度。根据第8.4.3条规定，腹板截面两侧考虑20tw＝20×8＝160mm，故有效截面积为：Ae＝2×320×14＋2×160×8＝11520mm2有效截面抵抗矩为：We＝[279000×104－1/12×8×（1000－2×14－2×160）3]/（1000/2）＝5210×103mm3考虑到腹板屈曲，取γx＝1.0，根据8.1.1条规定，上柱强度设计值为：σ＝N/A＋M/（γxWx）＝610×103/（115.2×102）＋810×106/（1.0×5210×103）＝53.0＋155.5＝208.5N/mm2由此可知，D项数值最为接近。[单选题]30.假定，下柱在弯矩作用平面内的计算长度系数为2，由换算长细比确定：φx＝0.916，NEX'＝34476kN。试问，以应力形式表达的平面内稳定性计算最大值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？()提示：①βmx＝1；②按全截面有效考虑。A.125B.143C.156D.183正确答案：C参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第8.2.2条规定，弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，其弯矩作用平面内的整体稳定性应按下式计算：屋盖肢受压，代入数据计算，其按稳定性计算的强度值为：吊车肢受压，代入数据计算，其按稳定性计算的强度值为：以应力形式表达的平面内稳定性计算最大值取二者较大值，为156.2kN。由此可知，C项数值最为接近。[单选题]31.假定，缀条采用单角钢∟90×6，如图3-21所示，其截面特性为：面积A1＝1063.7mm2，回转半径ix＝27.9mm，iu＝35.1mm，iv＝18.0mm。试问，缀条应力设计值（N/mm2）与下列何项数值最为接近？()图3-21A.120B.127C.136D.168正确答案：D参考解析：根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第7.2.7规定，轴心受压构件应按下式计算剪力：V＝Af/（85εk）。根据第8.2.7条规定，计算格构式压弯构件的缀件时，应取构件的实际剪力和按本规范公式（7.2.7）计算的剪力两者中的较大值进行计算。由轴心受压构件受到的剪力V＝180kN＞236.4×102×215/85＝59.8kN，故取剪力计算值为180kN。缀条长度；A1＝1063.7mm2；iv＝18.0mm，根据第5.3.1条表5.3.1可得，计算长度为0.9l，故长细比为：λv＝（0.9×1793）/18＝90；根据附录D表D.0.2可得，影响系数为：φ＝0.621。缀条压力为：N＝（1793/1454）×（180/2）＝111kN。故缀条应力设计值为：N/（φA1）＝（111×103）/（0.621×1063.7）＝168.0N/mm2。由此可知，D项数值最为接近。[单选题]32.假定，抗震设防烈度8度，采用轻屋面，2倍多遇地震作用下水平作用组合值为400kN且为最不利组合，柱间支撑采用双片支撑，布置见图3-22，单片支撑截面采用槽钢12.6，截面无削弱，槽钢12.6截面特性：面积A1＝1569mm2，回转半径ix＝49.8mm，iy＝15.6mm。试问，支撑杆的强度设计值（N/mm2）与下列何项数值最为接近？()提示：①按拉杆计算，并计及相交受压杆的影响；②支撑平面内计算长细比大于平面外计算长细比。图3-22柱间支撑布置图A.86B.118C.159D.323正确答案：C参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第9.2.10条规定，柱间X形支撑、V形或Λ形支撑应考虑拉压杆共同作用，其地震作用及验算可按本规范附录K第K.2节的规定按拉杆计算，并计及相交受压杆的影响，但压杆卸载系数宜改取0.30，即ψc＝0.3。交叉支撑可按受拉构件设计，其计算长度为：平面内计算长度为：0.5lbr＝8116mm，柱间净距sc＝12m；长细比为：λ＝8116/49.8＝163。根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）附录D表D.0.2可得，压杆稳定系数φ＝0.267。则单肢轴力为：Nbr＝Vbrlbr/[（1＋ψcφ）sc]＝（400000/2）×16232/[（1＋0.3×0.267）×12000]＝250kN。故该结构支撑杆的强度设计值为：Nbr/An＝250000/1569＝159N/mm2。由此可知，C项数值最为接近。[单选题]33.假定，吊车肢柱间支撑截面采用2∟90×6其所承受最不利荷载组合值为120kN。支撑与柱采用高强螺栓摩擦型连接，如图3-23所示。试问，单个高强螺栓承受的最大剪力设计值（kN）与下列何项数值最为接近？()图3-23A.60B.70C.95D.120正确答案：B参考解析：螺栓中心与构件形心偏差产生的弯矩为：120×103×（50－24.4）＝120×103×25.6＝3.07×106N·mm，故高强螺栓承受的最大剪力设计值为：由此可知，B项数值最为接近。[单选题]34.假定，吊车梁需进行疲劳计算，试问，吊车梁设计时下列说法何项正确？()A.疲劳计算部位主要是受压板件及焊缝B.尽量使腹板板件高厚比不大于C.吊车梁受拉翼缘上不得焊接悬挂设备的零件D.疲劳计算采用以概率理论为基础的极限状态设计方法正确答案：C参考解析：A项错误，根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第16.1.3条规定，对非焊接的构件和连接，其应力循环中不出现拉应力的部位可不计算疲劳强度。B项错误，根据第6.3.2条第1款规定，，对有局部压应力的梁，宜按构造配置横向加劲肋；当局部压应力较小时，可不配置加劲肋。一般吊车梁腹板板件高厚比越大，经济性越好。C项正确，根据第16.3.2条第11款规定，吊车梁的受拉翼缘（或吊车桁架的受拉弦杆）上不得焊接悬挂设备的