2021年科技学院土木工程专业钢结构基本原理试题及答案

2021年科技学院土木工程专业钢结构基本原理试题

考试科目钢结构基本原理考试方式开完成时限90分钟

拟题人结构教研室审核人______批准人___________年_月_____B

题序―-二三四五六七八九十总分加分人复核人

得分

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命题:

—、简答题。（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

B1、高强螺栓连接有几种类型？其性能等级分哪几级？并解释符号的含义。

2、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多

少？

3、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？

4、格构式轴压柱应满足哪些要求，才能保证单肢不先于整体失稳?

5、不用计算梁整体稳定的条件?

二、选择题。（本大题共10小题，单选，每小题2分，共20分）

1、在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（）

|A碳磷硅B硫磷镒C硫氧氮D碳镒矶

2、钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（）

A不变B降低C升高D稍有提高，但变化不大

3、长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是（）

A弯曲B扭曲C弯扭屈曲D斜平面屈曲

4、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（）

A栓杆的预应力B栓杆的抗剪能力C被连接板件间的摩擦力

D栓杆被连接板件间的挤压力

5、体现钢材塑性性能的指标是（）

A屈服点B强屈比C延伸率D抗拉强度

6、下列有关残余应力对压杆稳定承载力的影响，描述正确的是（）

A残余应力使柱子提前进入了塑性状态，降低了轴压柱的稳定承载力

B残余应力对强轴和弱轴的影响程度一样

C翼缘两端为残余拉应力时压杆稳定承载力小于翼缘两端为残余压应力的情况

D残余应力的分布形式对压杆的稳定承载力无影响

7、计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（）

A构件实际剪力设计值B由公式V=竺"/235计算的剪力

C上述A、B选项两者取大值D由V=与计算值

ax

8、摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接（）

A没有本质差别B施工方法不同C承载力计算方法不同D材料不同

9、同类钢种的钢板，厚度越大（）

A强度越低B塑性越好C韧性越好D内部构造缺陷越少

10、验算组合梁刚度时，荷载通常取（）

A标准值B设计值C组合值D最大值

-----1三、计算题。（本大题共4小题，共60分）

得分

1、计算图示角焊缝连接中的得？已知承受动荷载，钢材为Q235-BF,焊

条为E43型，偏离焊缝形心的两个力片=180AN.F?=240kN,柱翼缘

与柱腹板等厚为10亳米，图中尺寸单位:mm。（15分）

2、验算图示普通螺栓连接时的强度，已知螺栓直径d=20〃〃〃，C级螺栓，螺栓和

构件材料为Q235,外力设计值/=10（kN。（15分）

LF

250,

3、某缀板式轴压柱由2[28a组成，Q235-AF,Lo=Loy=8.4/n,外压力N=TOOkN,

验算该柱虚轴稳定是否满足？己知：4=24。（15分）

4、图示焊接工字钢梁，均布荷载作用在上翼缘，Q235钢，验算该梁的整体稳定？

已知：A=13200/n/?r,Wx=50\6Acm\{,=45019392%“，瓦=0.71。（15

分）

参考答案

一、简答题。（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

1、高强螺栓连接有几种类型？其性能等级分哪几级？并解释符号的含义。

答：高强螺栓连接有两种类型：摩擦型连接和承压型连接。

高强螺栓性能等级分8.8级和10.9级。

8.8级和10.9级：小数点前数字代表螺栓抗拉强度分别不低于800州/和

1000N/nwi?,小数点后数字表示屈强比。

2、螺栓在构件上的排列有几种形式？应满足什么要求？最小的栓距和端距分别是多

少？

答：

螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列。

应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求

最小的栓距为3〃，最小的端距为2〃

3、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？

答：①面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定

性和刚度；

②使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；

③便于与其他构件连接；

④尽可能构造简单，制造省工，取材方便。

4、格构式轴压柱应满足哪些要求，才能保证单肢不先于整体失稳？

答：①柱对实轴的长细比4和对虚轴的换穿长细比2.均不得超过容许长细比［2］：

②缀条柱的分肢长细比4<0.72max

③缀板柱的分肢长细比4Ko.5人恤且不应大于40

5、不用计算梁整体稳定的条件？

答：①有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止梁受压翼缘的侧向

位移时；

②工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度人与其宽度仇之比不超过规定的数值

时;

M6,且%235

③箱形截面简支梁，其截面尺寸满足%<95(）时。

fy

二、选择题。（本大题共10小题，单选，每小题2分，共20分）

31、在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（C）

A碳磷硅B硫磷钵C硫氧氮D碳锦矶

2、钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B）

A不变B降低C升高D稍有提高，但变化不大

3、长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是（B）

A弯曲B扭曲C弯扭屈曲D斜平面屈曲

4、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（C）

A栓杆的预应力B栓杆的抗剪能力C被连接板件间的摩擦力

D栓杆被连接板件间的挤压力

5、体现钢材塑性性能的指标是（C）

A屈服点B强屈比C延伸率D抗拉强度

6、下列有关残余应力对压杆稳定承载力的影响，描述正确的是（A）

A残余应力使柱子提前进入了塑性状态，降低了轴压柱的稳定承载力

B残余应力对强轴和弱轴的影响程度一样

C翼缘两端为残余拉应力时压杆稳定承载力小于翼缘两端为残余压应力的情况

D残余应力的分布形式对压杆的稳定承载力无影响

7、计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（C）

A构件实际剪力设计值B由公式V=鲁］力,/235计算的剪力

C上述A、B选项两者取大值D由V=49计算值

dx

8、摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接（C）

A没有本质差别B施工方法不同C承载力计算方法不同D材料不同

9、同类钢种的钢板，厚度越大（A）

A强度越低B塑性越好C韧性越好D内部构造缺陷越少

10、验算组合梁刚度时，荷载通常取（A）

A标准值B设计值C组合值D最大值

三、计算题。（本大题共4小题，共60分）

1、计算图示角焊缝连接中的斗?已知承受动荷载，钢材为Q235-BF,焊

条为E43型，偏离焊缝形心的两个力耳二180ZN,8=240ZN,柱翼缘

与柱腹板等厚为1（）毫米，图中尺寸单位：mm。（15分）

解：将外力玛，尸2移向焊缝形心。，得:

N=F[=180ZN

V=F2=240kN

MX120-x90=180X120-240x90=OkN（3分）

N=180x1（）3=536

（2分）

Zhelw2x0.7xx240hf

V240xlO3714k八、

Tr=----=---------------=---（2分）

£以2x05x^x240hf

/,=1.0则:

—）2+（—）2</；=160（4分）

hfhf

解得hf>5.5Snm取hf=6mm（2分）

构造要求：

'max=L2%n=L2x8=96咖（1分）

%min=L5At=1・5而=4J4mm（1分）

力/min<hf=6mm<当max满足要求。

2、验算图示普通螺栓连接时的强度，已知螺栓直径d=20加加，C级螺栓，螺栓和

构件材料为Q235,外力设计值F=iooyv。（15分）

解：

N；=AJ"=2.45x170x1（）2=即.65AN（1.5分）

2

加23x9

N：=%半4=lx>4xl40xl（）T=44kN（1.5分）

N?==2x2x305xl0-1=122左N（1.5分）

受力最大的1号螺栓所受的剪力和拉力分别是:

=2V=100=125^（3分）

n8

100x250x300

=26.78AN（3分）

总T2x（3002+20（）2+10（）2）

1,12.52।*6.78"

V44J1.65'=0.703<1（3分）

l

Nv=\2.5kN<N；=\22kN（1.5分）

螺栓连接强度满足要求。

3、某缀板式轴压柱由2[28a组成，Q235-AF,Lo=Loy=84%外压力N=100kN,

验算该柱虚轴稳定是否满足？已知：4=24。（15分）

解:

224

Ix=2（Zf+Aa）=2x（218+40x15.9）=20660.8cm（3分）

20660.8“仙,八、

-----------=16.07C7/2（3分）

80

几=仝=_§^_=52.3；（3分）

'ix16.07

%=，52.32+242=57.5查表化=0.82（4分）

N=°,4f=0.82x8000x215=1410.4内V>1000左N满足要求（2分）

4、图示焊接工字钢梁，均布荷载作用在上翼缘，Q235钢，验算该梁的整体稳定?

己知：A=13200/nm2,W=5016.4CT?I3,/=45019392wm4,

人y

Pb=0.71o（15分）

y

O

x

〃6一

o

w

300/

解:

45019392…八、

--------------=58.47初%（2分）