《钢结构》课程习题集
【说明】：本课程《钢结构》（编号为06004）共有单选题,填空题1,判断改错题,计算题,简答题等多种试题类型，其中，本习题集中有[判断改错题]等试题类型未进入。
一、单选题
1.钢结构最大的优点在于（）。
A.塑性和韧性好
B.接近匀质等向体
C.钢材具有可焊性
D.钢材强度高自重轻
2.钢结构的最大缺点是（）。
A.造价高，不经济
B.防火性能差
C.耐腐蚀性能差
D.脆性断裂
3.在其他条件（如荷载、跨度等）相同的情况下，自重最轻的是（）。
A.木结构
B.钢筋混凝土结构
C.钢结构
D.砖石结构
4.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
5.钢结构表面长期承受某一温度下的辐射热时，需加隔热保护层。该温度是（）。
A.150°C
B.250°C
C.320°C
D.600°C
6.大跨度结构应优先选用钢材，其主要原因是（）。
A.钢结构具有良好的装配性
B.钢材的韧性好
C.钢材接近各项均质体，力学计算结果与实际结果最符合
D.钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料
7.钢中主要的有害元素是（）。
A.硫、磷、碳、锰
B.硫、磷、硅、锰
C.硫、磷、氮、氧
D.硫、磷、硅、碳
8.钢中硫和氧的含量超过限值时，会使钢材（）。
A.变软
B.热脆
C.冷脆
D.变硬
9.在常温和静载作用下，焊接残余应力对下列哪一项无影响（）。A．强度B．刚度
C．低温冷脆D．疲劳强度
10.在钢构件中产生应力集中的因素是（）。
A．构件环境温度的变化B．荷载的不均匀分布
C．加载的时间长短D．构件截面的突变
11.目前结构工程中钢材的塑性指标，最主要用（）表示。
A.流幅
B.冲击韧性
C.可焊性
D.伸长率
12.进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（）计算。
A.荷载标准值
B.荷载设计值
C.考虑动力系数的标准荷载
D.考虑动力系数的设计荷载
13.对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（）。
A.可选择Q235钢
B.可选择Q345钢
C.钢材应有负温冲击韧性的保证
D.钢材应有三项基本保证
14.在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（）的典型特征。
A.脆性破坏
B.塑性破坏
C.强度破坏
D.失稳破坏
15.在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（）的典型特征。
A.脆性破坏
B.塑性破坏
C.强度破坏
D.失稳破坏
16.钢材的冷弯性能试验能（）。
A.定量判定钢材的塑性性能和质量好坏
B.定性判定钢材的塑性性能和质量好坏
C.定量判定钢材的塑性性能
D.定性判定钢材的塑性性能
17.钢中含碳量越高（）。
A.强度越高
B.塑性和韧性越差
C.可焊性越差
D.综合A，B，C
18.在碳素结构钢中除纯铁以外的最主要元素是（）。
A.锰
B.碳
C.硅
D.硫
19.在钢材的有益元素中，是脱氧剂的元素是（）。
A.锰和硅
B.锰和钒
C.锰和铜
D.硅和钒
20.钢板按厚度分组的原因是：不同厚度的钢板，其（）。
A.承载力大小不同，厚钢板承载力大
B.承载力大小不同，薄钢板承载力大
C.强度大小不同，薄钢板强度大
D.强度大小不同，厚钢板强度大
21.钢材经历了应变硬化之后( )。
A.强度提高
B.塑性提高
C.冷弯性能提高
D.可焊性提高
22.在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的( )。
A.最大应力
B.设计应力
C.疲劳应力
D.稳定临界应力
23.钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是( )时的力学性能指标。
A.承受剪切
B.承受弯曲
C.单向拉伸
D.两向和三向受力
24.钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由( )等于单向拉伸时的屈服点决定的。
A.最大主拉应力σ1
B.最大剪应力τ1
C.最大主压应力σ3
D.折算应力σeq
25.焊接结构的疲劳强度的大小与( )关系不大。
A.钢材的种类
B.应力循环次数
C.连接的构造细节
D.残余应力大小
26.下列因素中( )与钢构件发生脆性破坏无直接关系。
A.钢材屈服点的大小
B.钢材含碳量
C.负温环境
D.应力集中
27.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
28. 在进行正常使用极限状态计算时，计算用的荷载（）。
A.需要将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数
B.需要将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数
C.永久荷载和可变荷载都要乘以各自的荷载分项系数
D.永久荷载和可变荷载都用标准值，不必乘荷载分项系数
29. 下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，（）为正确的。
Ⅰ. 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值；
Ⅱ. 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值；
Ⅲ. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值；
Ⅳ. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。
A.Ⅰ、Ⅲ
B.Ⅱ、Ⅲ
C.Ⅰ、Ⅳ
D.Ⅱ、Ⅳ
30. 钢结构的承载能力极限状态是指（）。
A．结构发生剧烈振动B．结构的变形已不能满足使用需要C．因疲劳而破坏D．使用已达五十年
31. 下列（）情况属于正常使用极限状态的验算。
A．受压构件的稳定计算B．梁的挠度验算
C．受弯构件的弯曲强度验算D．焊接连接的强度验算
32.当Q235钢与Q345钢手工焊接时，宜选用（）。
A.E43型焊条
B.E50型焊条
C.E55型焊条
D.E50型焊条或E55型焊条
33.在螺栓连接的五种可能的破坏中，采用构造措施来防止破坏的是（）。
A.螺栓杆被剪坏
B.杆与孔壁挤压破坏
C.构件被拉断
D.构件端部冲剪破坏
34.在工业与民用建筑钢结构中，最常用的连接是( )。
A.焊接连接
B.铆钉连接
C.摩擦型高强度螺栓连接
D.承压型高强度螺栓连接
35.承压型高强度螺栓比摩擦型高强度螺栓（）。
A.承载力低，变形小
B.承载力高，变形大
C.承载力高，变形小
D.承载力低，变形大
36.承压型高强度抗剪螺栓的承载力设计值与按摩擦型抗剪高强度螺栓计算的承载力设计值相比（）。
A.后者大于前者
B.两者相等
C.前者高于后者
D.前者大于后者，但不超过30%
37.斜角焊缝主要用于（）。
A.梁式结构
B.桁架
C.钢管结构
D.轻型钢结构
38.在设计焊接结构时应使焊缝尽量采用（）。
A.立焊
B.俯焊
C.仰焊
D.横焊
39.每个高强度螺栓在构件间产生的最大摩擦力与下列哪一项无关（）。
A.摩擦面数目
B.摩擦系数
C.螺栓预应力
D.构件厚度
40.弯矩作用下的摩擦型抗拉高强度螺栓计算时，“中和轴”位置为（）。
A.最下排螺栓处
B.最上排螺栓处
C.螺栓群重心轴上
D.受压边缘一排螺栓处
41.高强度螺栓不正确的紧固方法是（）。
A.扭矩法
B.转角法
C.扭断螺栓尾部
D.用普通扳手紧固
42.下列最适合动荷载作用的连接是（）。
A.焊接连接
B.普通螺栓连接
C.摩擦型高强度螺栓连接
D.承压型高强度螺栓连接
43.抗剪承载力最低的是（）。
A.铆钉连接
B.粗制螺栓连接
C.精制螺栓连接
D.高强度螺栓连接
44.普通螺栓受剪连接中，当螺栓杆直径相对较粗，而被连接板件的厚度相对较小，则连接破坏可能是（）。
A.螺栓杆被剪坏
B.被连接板件挤压破坏
C.板件被拉断
D.板件端部冲切破坏
45.未焊透的对接焊缝计算应按( )计算。
A.对接焊缝
B.角焊缝
C.断续焊缝
D.斜焊缝
46.钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用( )。
A.E55
B.E50
C.E43
D.前三种均可
47.角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，( )。
A.角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等
B.角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝
C.角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝
D.由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用
48.轴心压杆计算时要满足下列哪几种要求（）。
A.强度、刚度（长细比）
B.强度、整体稳定、刚度（长细比）
C.强度、整体稳定、局部稳定
D.强度、整体稳定、局部稳定、刚度（长细比）
49.有孔眼削弱的热轧型钢，用作轴心压杆时，一般不需验算的是（）。
A.强度
B.整体稳定
C.局部稳定
D.刚度（长细比）
50.在截面面积一定的情况下，轴心受压构件稳定承载力取决于（）。
A.长细比
B.长细比、截面形式
C.长细比、钢种
D.长细比、截面形式、钢种
51.限制压杆组成板件的宽厚比是为了（）。
A.提高杆件的承载能力
B.使截面紧凑
C.使制作和安装方便
D.使不致发生局部失稳
52.缀条柱的斜缀条应按（）。
A.轴心受拉构件计算
B.轴心受压构件计算
C.拉弯构件计算
D.压弯构件计算
53.细长轴心压杆的钢种宜采用（）。
A.Q235钢
B.Q275钢
C.16锰钢
D.15锰钒钢
54.轴心受压构件翼缘和腹板（工字形截面）的宽厚比验算时，长细比取两主轴方向的较大者是因为（）。
A.安全
B.经济
C.整体稳定由较大长细比方向控制
D.前三者而有之
55.实腹式轴心受压构件截面设计的原则是（）。
A.等稳定
B.等稳定及宽肢薄壁
C.制造省工及A，B
D.连接简便及C
56.轴心受压构件在截面无削弱的情况下，一般由( )。
A.强度控制
B.刚度控制
C.整体稳定控制
D.局部稳定控制
57.实腹式轴心受拉构件计算的内容有（）。
A.强度
B.强度和整体稳定性
C.强度、局部稳定和整体稳定
D.强度、刚度（长细比）
58.在下列因素中，（）对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。
A.压杆的残余应力分布
B.构件的初始几何形状偏差
C.材料的屈服点变化
D.荷载的偏心大小
59.普通轴心受压构件的承载力经常决定于（）。
A.扭转屈曲
B.弯曲屈曲
C.强度
D.弯扭屈曲
60.轴心受力构件的强度承载力极限是（）。
A.毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度
B.净截面的平均应力达到钢材的屈服强度
C.毛截面的平均应力达到钢材的极限强度
D.净截面的平均应力达到钢材的屈服强度
61.长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是（）。
A.弯曲屈曲
B.扭转屈曲
C.弯扭屈曲
D.斜平面屈曲
62.轴心受压柱的柱脚底板厚底是由（）决定的。
A.板的抗剪强度
B.板的抗压强度
C.板的抗弯强度
D.板的抗拉强度
63.格构式轴心受压构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用了换算长细比，这是因为（）。
A.考虑了强度降低的影响
B.格构式构件的整体稳定承载力高于相同长细比的实腹式构件
C.考虑了剪切变形的影响
D.考虑了单肢失稳对构件承载力的影响
64.为了提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积一定的条件下，应使杆件截面的面积分布（）。
A.任意分布
B.尽可能远离形心
C.尽可能集中于截面形心处
D.尽可能集中于截面的剪切中心
65.对长细比很大的轴心压杆，提高其整体稳定性最有效的措施是（）。
A.加大截面面积
B.提高钢材强度
C.增加支座约束
D.减少荷载
66.轴心受压构件的整体稳定系数与下列哪个因素无关（）。
A.截面类别
B.钢号
C.两端连接构造
D.长细比
67.梁失去整体稳定的主要现象为（）。
A.弯曲变形过大
B.截面侧弯
C.截面扭转
D.截面侧弯和扭转
68.对吊车梁腹板若验算局部压应力不满足要求时，应（）。
A.增加腹板厚度
B.增加翼缘板厚度
C.增加横向加劲肋
D.增加纵向加劲肋
69.当梁的截面需要改变时，改变截面错误的方法是（）。
A.改变翼缘宽度
B.改变翼缘厚度
C.改变腹板高度
D.改变腹板厚度
70.梁腹板在移动局部压应力作用下发生局部失稳时，应设置的加劲肋是（）。
A.横向加劲肋
B.短加劲肋
C.纵向加劲肋
D.支承加劲肋
71.下列哪种梁的横向加劲肋（支承加劲肋除外）不应与受拉翼缘焊接（）。
A.任何情况下的梁
B.吊车梁
C.高度较大的梁
D.荷载较大的梁
72.梁的最小高度是由（）控制的。
A.强度
B.建筑要求
C.刚度
D.整体稳定
73.单向受弯梁失去整体稳定时是（）形式的失稳。
A.弯曲
B.扭转
C.弯扭
D.双向弯曲
74.为了提高梁的整体稳定性，（）是最经济有效的办法。
A.增大截面
B.增加侧向支撑点
C.设置横向加劲肋
D.改变荷载作用的位置
75.下列哪种梁的腹板计算高度可取腹板的高度（）。
A.热轧型钢梁
B.铆接组合梁
C.焊接组合梁
D.螺栓连接组合梁
76.下列梁不必验算整体稳定的是（）
A.焊接工字形截面
B.箱形截面梁
C.普通型钢梁
D.有刚性铺板的梁
77.梁的纵向加劲肋应布置在（）。
A.靠近上翼缘
B.靠近下翼缘
C.靠近受压翼缘
D.靠近受拉翼缘
78.下列简支梁整体稳定性最差的是（）。
A.两端纯弯作用
B.满跨均布荷载作用
C.跨中集中荷载作用
D.跨内集中荷载作用在三分点处
79.梁在正常使用极限状态下的验算是指（）。
A.梁的抗弯强度验算
B.梁的挠度计算
C.梁的稳定计算
D.梁的抗剪强度验算
80.梁的支承加劲肋应设在（）。
A.弯矩较大的区段
B.剪力较大的区段
C.有吊车轮压的部位
D.有固定集中荷载的部位
81.拉弯构件和压弯构件的强度计算公式（）。
A.相同
B.不相同
C.对称截面相同，不对称截面不同
D.弯矩大时相同，弯矩小时不同
82.框架柱（压弯构件）的铰接柱脚传递的内力为（）。
A.轴心力N
B.轴心力N和剪力V
C.剪力V和弯矩M
D.N，V和M
83.压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于( )。
A.弯曲屈曲
B.弯扭屈曲
C.扭转屈曲
D.不能肯定
84.等截面框架柱的计算长度系数与（）无关。
A.框架柱的支承条件
B.柱上端梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值
C.柱下端梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值
D.所采用的钢号
85.钢结构实腹式压弯构件一般应进行的计算内容为（）。
A.强度、弯矩作用平面外的整体稳定性、局部稳定、变形
B.强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形
C.弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比
D.强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比
86.梯形屋架采用再分式腹杆，主要是为了（）。
A.减小上弦压力
B.减小下弦压力
C.避免上弦承受局部弯曲
D.减小腹杆内力
87.三角形屋架适用于（）。
A.屋面坡度较陡的有檩屋盖结构
B.屋面坡度较陡的无檩屋盖结构
C.屋面坡度较平的有檩屋盖结构
D.屋面坡度较平的无檩屋盖结构
88.屋架计算内力时，假定各节点为（）。
A.刚接
B.弹性嵌固
C.柔性连接
D.铰接
89.屋盖支撑的主要作用是（）。
A.保证结构的空间刚度
B.增加屋架的侧向稳定
C.传递屋盖的水平荷载
D.便于屋盖的安全施工和A，B，C
90.在有节间荷载作用下，桁架上弦杆按( )。
A.轴心受压杆件计算
B.轴心受拉构件计算
C.压弯杆件计算
D.受弯构件计算
91.对于跨度大于（）的屋架，其弦杆可根据内力变化，从适当的节点部位处改变截面，但半跨内只宜改变一次。
A.20m
B.22m
C.30m
D.24m
92.以下（）不是屋架承受的永久荷载。
A.屋面材料自重
B.天窗架自重
C.雪荷载
D.天棚自重
二、填空题1
93.随着温度的下降，钢材的（）倾向增加。
94.衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为（）。
95.影响构件疲劳强度的主要因素有重复荷载的循环次数、构件或连接的类别和（）。
96.对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制（）的含量不超过规定值。
97.（）是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
98.钢材中氧的含量过多，将使钢材出现（）现象。
99.钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越（）。
100.衡量钢材塑性性能的主要指标是（）。
101.我国《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）中规定，承受直接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（）时应进行疲劳计算。
102.结构的可靠指标β越大，其失效概率越（）。
103.承载能力极限状态为结构或构件达到（）或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。
104.在对结构或构件进行（）极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载的标准值。105.计算结构或构件的强度或稳定性及连接的强度时应采用荷载的（）。
106.计算疲劳和变形时，应采用荷载的（）。
107.对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，结构重要性系数不应小于（）。
108.侧面角焊缝的工作性能主要是（）。
109.焊接残余应力一般不影响构件的（）。
110.施焊位置不同，焊缝质量也不相同，其中操作最不方便、焊缝质量最差的是（）。111.摩擦型高强度螺栓依靠（）传递外力。
112.选用焊条应使焊缝金属与主体金属（）。
113.承压型高强度螺栓仅用于（）结构的连接中。
114.采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用（）焊条。
115.在螺栓连接中，最小端距是（）。
116.轴心受力构件的刚度由（）来控制。
117.计算柱脚底板厚度时，对两相邻边支承的区格板，应近似按（）边支承区格板计算其弯矩值。
118.格构式轴心受压构件要满足承载能力极限状态，除要求保证强度、整体稳定外，还必须保证（）。
119.当临界应力σcr小于（）时，轴心受压杆属于弹性屈曲问题。
120.轴心受压构件在截面无削弱的情况下，计算时一般由（）控制。
121.轴心受压柱与梁的连接为（）。
122.为了提高钢梁的整体稳定性，侧向支承点应设在钢梁的（）翼缘。
123.梁的最小高度是由（）控制的。
124.荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力（）。
125.钢梁在集中荷载作用下，若局部承压强度不满足应采取的措施是（）。
126.组合梁腹板与翼缘间的连接焊缝受（）。
127.当梁的腹板既有横向加劲肋，又有纵向加劲肋时，（）加劲肋应在纵、横加劲肋相交处断开。
128.实腹式压弯构件在弯矩平面内的屈曲形式为（）。
129.实腹式压弯构件在弯矩平面外的屈曲形式为（）。
130.保证拉弯、压弯构件的刚度是验算其（）。
131.在框架结构中，一般框架梁与框架柱多采用（）连接。
132.两道上弦横向水平支撑的净距不宜大于（）。
133.梯形屋架在跨度（）时，可仅在跨度中央设置一道垂直支撑。
134.三角形屋架在跨度（）时，可仅在跨度中央设置一道垂直支撑。
135.（）屋盖是在屋架上直接设置大型钢筋混凝土屋面板。
三、计算题
136.有一牛腿用M22的精制螺栓与柱的翼缘相连，其构造形式和尺寸如下图所示，钢材
为Q235，已知：F=400KN，
2
/
170mm
N
f b
v
=
，
2
/
400mm
N
f b
c
=
，验算该牛腿与柱翼
缘的连接能否安全工作。
)
3 (
1
1
x y>
137.下图所示的连接承受集中静力荷载P=100kN的作用。被连接构件由Q235钢材制成，
焊条为E43型。已知焊脚尺寸
2
/
160
,
8mm
N
f
mm
h w
f
f
=
=
，验算连接焊缝的强度能否
满足要求。施焊时不用引弧板。
138. 下图所示的一围焊缝连接，已知mm l 2001=，mm l 3002=，mm e 80=，
mm
h f 8=，
2
/160mm N f w f =，静荷载F=370kN ，mm x 60=，
要求：验算该连接是否安全。
139. 试验算下图所示的斜向拉力设计值kN F 120=作用的C 级普通螺栓连接的强度。螺
栓M20，钢材Q235，已知2
/140mm N f b v =，
2
/305mm N f b c =。
140. 验算下图所示的直角角焊缝的强度。已知焊缝承受的斜向力kN N 270=（静荷载
设计值），ο60=θ，角焊缝的焊脚尺寸mm h f 8=，实际长度mm l w 150=，钢材为Q235-B ，
手工焊，焊条为E43型，
2
/160mm N f w f =，
22
.1=f β。
141. 如下图所示的轴心受压柱，已知：N=950kN ，钢材为Q235AF ，2
/215mm N f =，
4
421775 , 5251 , 56cm I cm I cm A y x ===，
cm
l l l oy ox 440===，为b 类截面。要
求验算该柱是否安全？
λ 30 40 50 60 70 80 90 φ
0.936
0.899
0.856
0.807
0.751
0.688
0.621
142. 有一实腹式轴心受压柱，承受轴压力3500kN （设计值），计算长度
0010 , 5x y l m l m ==,截面为焊接组合工字形，尺寸如下图所示，翼缘为剪切边，钢材为
Q235，容许长细比[]150=λ。对x 轴为b 类截面，对y 轴为c 类截面。
b λ 30 40 50 60 70 80 90 φ
0.936
0.899
0.856
0.807
0.751
0.688
0.621
C λ 30 40 50 60 70 80 90 φ
0.902
0.839
0.775
0.709
0.643
0.578
0.517
要求：
（1）验算整体稳定性 （2）验算局部稳定性
143. 验算下图所示钢板的对接焊缝的强度。图中mm a 540=，mm t 22=，轴心力的设
计值为kN N 2000=。钢材为Q235-B ，手工焊，焊条为E43型，三级质量检验标准，施焊时加引弧板。
2
/175mm N f w t =。
144. 验算下图所示的普通螺栓连接是否满足强度要求，已知螺栓直径mm d 20=，孔径为mm 5.21，C 级螺栓，构件和螺栓均用钢材Q235，承受竖向荷载设计值为kN F 100=。
2/140mm N f b v =，2/170mm N f b t =，
2/305mm N f b c =，2224545.2mm cm A e ==
145. 如下图所示的拉弯构件承受静力荷载，轴向拉力的设计值为460kN ，横向均布荷载
的设计值为10kN/m 。采用普通工字钢28a ，截面无削弱，材料为Q235-B ，要求验算该拉弯
构件是否安全。已知普通工字钢28a ，截面面积A =55.37cm 2，自重43.47 kg/m ，W x =508.2cm 3
，i x =11.34cm ，i y =2.49cm ；[]350λ=。
四、简答题
146. 什么叫做钢材的疲劳？疲劳破坏的特点是什么？ 147. 说明结构的极限状态分类及具体内容。 148. 钢材的选用原则是什么？ 149. 钢结构对钢材的要求是什么？ 150. 抗剪螺栓连接的破坏形式有哪些？ 151. 钢结构的特点是什么？ 152. 论述屋盖支撑的作用。
153.什么是梁的整体失稳？影响梁的整体稳定的主要因素有哪些？
154.如何提高梁的整体稳定性？其最有效而经济的方法是什么？
155.什么是有檩屋盖和无檩屋盖？各自的特点如何？
156.何为偏心受力构件？实腹式压弯构件在弯矩作用平面内失稳是何种失稳？在弯矩作用平面外失稳是何种失稳？两者有何区别？
五、判断改错题
（略）……
答案
一、单选题
1. D
2. C
3. C
4. B
5. A
6. D
7. C
8. B
9. A
10. D
11. D
12. A
13. C
14. A
15. B
16. B
17. D
18. B
19. A
21. A
22. A
23. C
24. D
25. A
26. A
27. A
28. D
29. C
30. C
31. B
32. A
33. D
34. A
35. B
36. D
37. C
38. B
39. D
40. C
41. D
42. C
43. B
44. B
45. B
46. B
47. C
48. D
49. C
50. D
51. D
52. B
53. A
54. C
55. D
56. C
57. D
59. B
60. B
61. B
62. C
63. C
64. B
65. C
66. C
67. D
68. A
69. D
70. B
71. B
72. C
73. C
74. B
75. C
76. D
77. C
78. A
79. B
80. D
81. A
82. B
83. B
84. D
85. D
86. C
87. A
88. D
89. D
90. C
91. D
92. C
二、填空题1
94.冲击韧性
95.应力幅
96.碳
97.冷弯性能合格
98.热脆
99.好
100.伸长率
101.≥5×104 102.小
103.最大承载能力104.正常使用105.设计值
106.标准值
107. 1.0
108.受剪
109.静力强度110.仰焊
111.摩擦力
112.强度相适应113.承受静载114. E50型
115. 2do
116.长细比
117.三
118.单肢稳定119.比例极限fp 120.稳定
121.铰接连接122.受压
123.刚度
124.小
125.设置支承加劲肋126.剪力
127.纵向
128.弯曲屈曲129.弯扭屈曲130.长细比
132. 60m 133. ≤30m 134. ≤18m 135. 无檩体系
三、计算题
136. 解：F=400kN ，每片连接板受F/2=200kN ，将其移至螺栓群中心，得：
kN F
V 2002==
， （1分）
mm kN F
T ?=?=?=
600003002003002（1分）
由V 在每个螺栓中引起的剪力为： kN V N v 2010200
10===
（1分）
由T 在最外角点螺栓产生的剪力：
N y x y T N i i T x
42
272211106)
10022002(2200
106?=?+????≈+?=∑∑ （3分）
kN
N N N T x V 2.636020)(22212
1=+=+=（3分）
kN
f d n N b v
v
b v
6.64101704
2214
32
2
=????
==-ππ（2分）
kN
tf d N b c b c 881040010223=???==-∑（2分）
b
c b v N N N N <<11 ,（1分）
所以，牛腿与柱翼缘的连接满足要求。（1分）
137. 解：将外力P 向焊缝形心简化，得
V=P=100kN （1分）
M=P ·e=30000kN ·mm （1分） 由V 在焊缝中产生的剪应力为：
钢结构住宅发展现状的评述 周建龙 [提要] 钢结构住宅是十五期间我国将要重点推广的项目，其具有强度高、结构尺寸小、自重轻、施工速度快、抗震性能好及工业化程度高的特点。本文对国内外主要的钢结构住宅结构形式进行了回顾和总结，对各种结构体系进行了评述，并对钢结构住宅设计中存在的主要问题提出了建议。 [关键词] 钢结构住宅结构体系 一。概述 改革开放以来,我国的钢产量有了很大的提高,特别是从1997年以后,我国的钢产量连续四年超过亿吨,但我国的钢结构用钢量占总钢产量的比例仅为2%,而在钢结构用钢量中,建筑钢结构用钢量又仅占10%,这与我国作为产钢大国的地位是很不相称的,为此,国家外经贸委会同冶金部制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施,争取在“十五”期间建筑钢结构的用量达到总钢产量的3%，至2010年建筑钢结构的用量达到总钢产量的6%,而建设部将钢结构住宅体系的开发和应用作为我国建筑业用钢的突破点,并且制定了《钢结构住宅建筑体系产业化技术导则》和《钢框架核心筒住宅建筑体系技术导则》。钢结构住宅具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构构件尺寸小、工业化程度高的特点，同时钢结构又是可重复利用的绿色环保材料，因此钢结构住宅是符合国家产业政策的推广项目。随着国家禁用实心粘土砖和限制使用空心粘土砖的政策的推出,加快住宅产业化进程、积极推广钢结构住宅体系已迫在眉睫。但我国的钢结构住宅尚处于探索起步阶段，这种体系在钢结构防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性及市场可接受程度上尚有许多不完善之处。从前几年开始，全国陆续出现了一批钢结构住宅试点项目，如山东莱钢的樱花园住宅小区、天津的钢框架—剪力墙高层住宅、北京赛博思金属结构有限公司的钢框架核心筒多层住宅、上海冶金设计院设计的陆海城、中福城项目、马鞍山钢铁股份有限公司设计的18层示范实验住宅楼等。我院的钢结构住宅设计刚刚起步，为使大家对钢结构住宅有一全面了解，为今后的设计积累必要的技术资料，现对国内钢结构住宅体系作一介绍。 二．结构体系 钢结构住宅结构体系大致可分为以下几种形式： 1.钢框架与混凝土筒体（墙体）的混合结构体系 2.钢框架加支撑的结构体系 3.钢框架与预制混凝土墙体的框剪结构体系 4.纯钢框架结构体系 5.错列桁架结构体系 6.轻钢龙骨结构体系 1) 钢框架与混凝土筒体（墙体）的混合结构体系的特点 钢—混凝土混合结构的平面布置一般为楼电梯或卫生间采用钢筋混凝土，形 成主要的抗侧力结构，而外周的框架则采用钢框架，这种结构体系将钢材的强 度高、重量轻、施工速度快和混凝土的抗压强度高、防火性能好、抗侧刚度大 的特点有机地结合起来，外周梁柱连接一般采用刚性连接，而楼面钢梁与混凝 土墙则采用铰结，由于混凝土承担了绝大部分的水平力，故而混合结构的位移 控制指标可参照钢筋混凝土结构采用，但框架部分承担的地震剪力不得小于结
《钢结构设计原理计算题》 【练习1】两块钢板采用对接焊缝(直缝)连接。钢板宽度L= 250mm厚度t=10mm。 根据公式f t w移项得： l w t N l w t f t w (250 2 10) 10 185 425500N 425.5kN 【变化】若有引弧板，问N ? 解：上题中l w取实际长度250,得N 462.5kN 解：端焊缝所能承担的内力为： N30.7h f l w3 f f f w2 0.7 6 300 1.22 160 491904N 侧焊缝所能承担的内力为： N10.7h f l w1f f w4 0.7 6 (200 6) 160 521472N 最大承载力N 491904 521472 1013376N 1013.4kN 【变化】若取消端焊缝，问N ? 解：上题中令N30 , l w1200 2 6,得N 弘505.344 kN 2t，即250-2*10mm。 300mm 长 6mm。求最大承载力N 钢材米用Q 235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准, 2 185N /mm。试求连接所能承受的最大拉力N 解：无引弧板时，焊缝的计算长度l w取实际长度减去 【练习2】两截面为450 14mm的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽度 410mm中间留空10mm),厚度8mm 钢材Q 235，手工焊，焊条为E43, f f w160N / mm2，静态荷载，h f
【练习3】钢材为Q 235,手工焊，焊条为E43, f f 160N/mm"，静态荷载。双角钢2L125X8采用三面围焊和节点板连接，h f 6mm，肢尖和肢背实际焊缝长度 均为250mm等边角钢的内力分配系数0.7，k20.3。求最大承载力N —｝心｝\2LI25x8 解： 端焊缝所能承担的内力为： N30.7h f l w3 f f f" 2 0.7 6 125 1.22 160 204960N 肢背焊缝所能承担的内力为： N10.7h f l w1f f w20.7 6 (2506) 160327936N 根据N1 N3 k1N —3 2 1N31204960 得: N(N13)(3279360 960 )614880N K120.72【变化】若取消端焊缝，问 解：上题中令N3614.88kN N ? 0，l w1 250 2 6，得N 456.96kN 【练习4】钢材为Q 235，手工焊，焊条为E43, f f w 已知F 120kN，求焊脚尺寸h f (焊缝有绕角，焊缝长度可以不减去 2 160N / mm，静态荷载。 2h f ) 解：设焊脚尺寸为h f，焊缝有效厚度为h e 0.7h f 将偏心力移 到焊缝形心处，等效为剪力V= F及弯矩在剪力作用下： 3 120 10 342.9 M=Fe h e l w 在弯矩作用下: M M f W f , 2 0.7h f 250 120 103150 2 h f 1234 2 (N / mm ) IK W f 1 代入基本公式 h f 2 (N /mm ) 得: (1234 )2 (342.9)2 (1.22h f)( h f) 1068 160 h f 可以解得：h f6.68mm，取h f h f mi n 1.5 14 5.6mm h f 【变化】上题条件如改为已知h 7 mm。 h 12 f max 14.4mm，可以。 f 8mm，试求该连接能承受的最大荷载N 12
一、钢结构住宅体系概述 各国对住宅体系的理解和做法不尽相同，但一般是指住宅的主体工程，由于选用不同的结构 材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品，并构成相应的若干从设计到建造的成套 技术。 钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据，成为建筑体系中的一 个分支。通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架，以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。 钢结构住宅产业化即是以钢结构住宅为最终产品，通过社会化大生产，将钢结构住宅的投资、开发、设计、施工、售后服务等过程集中统一成为一个整体的组织形式。钢结构住宅产业化 是钢结构住宅发展的趋势。 二、钢结构住宅体系的特点 钢结构住宅与传统的建筑形式相比，具有以下的一些特点： （1）重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构，用新型建筑材料作围护结构，一般用钢 结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右，减小了房屋自重，从而降低了基础 工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小，因而可以增加住宅的使用面积。同 时由于钢结构住宅采用了大开间、大进深的柱网，为住户提供了可以灵活分隔的大空间，能 满足用户的不同需求。 （2）工业化程度高，符合产业化要求。钢结构住宅的结构构件大多在工厂制作，安装方便，适宜大批量生产，这改变了传统的住宅建造方式，实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了住宅产业从粗放型到集约型的转变，同时促进了生产力的发展。 （3）施工周期短。一般三、四天就可以建一层，快的只需一两天。钢结构住宅体系大多在 工厂制作，在现场安装，现场作业量大为减少，因此施工周期可以大大缩短，施工中产生的 噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比，一般 可缩短工期二分之一，提前发挥投资效益，加快了资金周转，降低建设成本3%-5%。 （4）抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料，因此能大大提高住宅的安全可靠性。钢结构 强度高、延性好、自重轻，可以大大改善结构的受力性能，尤其是抗震性能。从国内外震后 情况来看，钢结构住宅建筑倒塌数量很少。
2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的-关系式。 tgα'=E' f 0f 0 tgα=E 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+-=+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = f 0 σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε==
卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 （3）脆性破坏 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 2.6 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=，2280/N mm σ=-，B 点的正应力
《钢结构》 一、单选题 1.钢结构最大的优点在于（）。 A.塑性和韧性好 B.接近匀质等向体 C.钢材具有可焊性 D.钢材强度高自重轻 2.钢结构的最大缺点是（）。 A.造价高，不经济 B.防火性能差 C.耐腐蚀性能差 D.脆性断裂 3.在其他条件（如荷载、跨度等）相同的情况下，自重最轻的是（）。 A.木结构 B.钢筋混凝土结构 C.钢结构 D.砖石结构 4.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 5.钢结构表面长期承受某一温度下的辐射热时，需加隔热保护层。该温度是（）。 A.150°C B.250°C C.320°C D.600°C 6.大跨度结构应优先选用钢材，其主要原因是（）。 A.钢结构具有良好的装配性 B.钢材的韧性好 C.钢材接近各项均质体，力学计算结果与实际结果最符合 D.钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料 7.钢中主要的有害元素是（）。 A.硫、磷、碳、锰 B.硫、磷、硅、锰 C.硫、磷、氮、氧 D.硫、磷、硅、碳 8.钢中硫和氧的含量超过限值时，会使钢材（）。 A.变软 B.热脆 C.冷脆 D.变硬 9.在常温和静载作用下，焊接残余应力对下列哪一项无影响（）。 A．强度B．刚度 C．低温冷脆D．疲劳强度 10.在钢构件中产生应力集中的因素是（）。 A．构件环境温度的变化B．荷载的不均匀分布 C．加载的时间长短D．构件截面的突变 11.目前结构工程中钢材的塑性指标，最主要用（）表示。 A.流幅 B.冲击韧性 C.可焊性 D.伸长率 12.进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（）计算。 A.荷载标准值 B.荷载设计值 C.考虑动力系数的标准荷载 D.考虑动力系数的设计荷载 13.对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（）。 A.可选择Q235钢 B.可选择Q345钢 C.钢材应有负温冲击韧性的保证 D.钢材应有三项基本保证 14.在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（）的典型特征。 A.脆性破坏 B.塑性破坏
钢结构复习题 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则、、和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、和 等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。
4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？ 三、计算题： 1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。梁的截面选用I36a 轧制型钢，其几何性质为：Wx=875cm3，tw=10mm，I / S=30.7cm，自重为59.9kg/m，截面塑性发展系数 x=1.05。钢材为Q235，抗弯强度设计值为215N/mm2，抗剪强度设计值为125 N/mm2。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。（恒载分项系数G=1.2，活载分项系数Q=1.4） 2.已知一两端铰支轴心受压缀板式格构柱，长10.0m，截面由2I32a组成，两肢件之间的距离300cm，如图所示，尺寸单位mm。试求该柱最大长细比。 注：一个I32a的截面面积A = 67cm2，惯性矩Iy =11080cm4，Ix1 = 460cm4
（1）、MB-1体系 MB－1轻钢轻板低层装配式住宅按其市场定位可分为适用于农村经济住宅的MB－1A 型和适用于市郊豪华住宅的MB－1B型。 该体系采用薄壁轻钢龙骨为受力构件组成的空间桁架结构作为承重体系,并利用复合稻草板等轻质,环保材料作为围护结构，在现场能快速装配，并且室内外围护结构和装修材料及建筑设备均能配套成一条龙服务，尤其采用了高强耐候钢作为支承体，增加了建筑的耐久性,采用了英国引进技术的纸面草板（俗称稻草板），不仅在利用农业废料，在环境保护和综合利用上有较大的社会效益，同时，采用该种板后使建筑在节能、防火，提高了建筑的舒适性等方面，比一般同类建筑有更大的优点，对大面积的农村地区建筑可利用当地农业资源有之重要的意义。同时，所开发的MB-1A型的经济型建筑，利用薄壁工字钢的高强度，并将纸面草板嵌入中间的拼装方式，大大提高了建筑物的侧向抗力性能。这种类似于中国民间广泛应用的"立贴式"建筑，虽经几百年的沧桑，却"虽倾而不倒"。这次在江西的抗洪救灾房的实例中已经过了狂风的洗礼，其耐久性和完好型得到了广泛的认可。 （2）、MB-2体系 MB－2体系是适用于城市多、高层的建筑。MB－2轻钢轻板房屋体系是采用钢与混凝土组合框架结构作为承重体系，以轻质复合板材为围护结构，通过工业化生产的方式营造一种建筑产品。 在工厂中制作成各种构、配件，运至建设现场进行组装，是一种全新的工业化、标准化和集约化的房屋生产方式。 MB－2体系主要材料采用新型建材，如耐候钢、铝合金板、稻草板等，不用粘土砖，改革秦砖汉瓦； 整体刚度好,有利于抗震，每平方米建筑自重平均降低70％左右，约为混凝土结构的1/3； 干作业法，施工文明，施工速度比传统结构至少加快一倍，施工周期大为缩短，开发商资金投入回收快； 所有的购配件都在工厂中制作完成，其规格、质量、精度都能在工厂内通过质量管理体系得到保证； 复合围护结构传热系数完全符合节能住宅的标准，稻草板、石膏板与防水材料的复合使用，使防水、防火性能俱佳； 降低了基础费用，中高层、高层一般只需采用微型桩，总造价可与混凝土结构持平； 用户参与设计，按自己的意见进行灵活隔断。给排水管也可自由移动，为用户提供了创意空间。 （3）、稻草板简介 稻草板是在第一次世界大战期间，首先从瑞典发展起来的一种建筑板材，至90年代成为建筑行业广泛采用的一种新型建筑材料，现已普及到英国、美国、澳大利亚、巴基斯坦、泰国、委内瑞拉等许多国家。这种板材使用植物秸秆--稻草或麦草作原料，不添加粘结剂，不需切割粉碎，直接在成型机内以加热挤压的方式形成板材，并在表面粘上一层“护面纸”而成。 由于它的这种结构和成型特点，决定了它的生态优势； 其主要原料稻、麦草是取之不尽的一年生可再生资源；
1、某6m 跨度简支梁的截面和荷栽（含梁自重在内的设计值）如图所示。在距支座2.4m 处有翼缘和腹板的拼接连接，实验算其拼接的对接焊缝。已知钢材为Q235，采用E43型焊条，手工焊，三级质量标准，施焊时采用引弧板。 解： ①计算焊缝截面处的内力 m kN m kN qab M ?=?-???== 8.1036)]4.20.6(4.22402 1 [21 ()[]kN kN a l q V 1444.2324021=-?=?? ? ??-= ② 计算焊缝截面几何特征值： () 464331028981000240103225012 1 mm mm I W ?=?-??= () 363610616.5516102898mm mm W W ?=÷?= ()363110032.250816250mm mm S W ?=??= ()363110282.325010500mm mm S S W W ?=??+= ③ 计算焊缝强度 查附表得2/185mm N f w t = 2/125mm N f w v = 2 266max /185/6.18410616.5108.1036mm N f mm N W M w t W =<=??? ? ????==σ
2 26 63max /125/3.1610 10289810282.310144mm N f mm N t I VS w v w W W =<=?????==τ 2max 01/9.1786.1841032 1000mm N h h =?==σσ 26 6 311/1.1010 10289810032.210144mm N t I VS w W W =?????==τ 折算应力： 22222121/5.2031851.11.1/8.1791.1039.1783mm N f mm N w t =?=<=?+=+τσ 2、设计图示双盖板对接连接。已知钢板宽a =240mm ，厚度 t =10mm ，钢材为Q235钢，焊条为E43，手工焊，轴力设计值N =550kN 。 解： （1）确定盖板尺寸 为了保证施焊，盖板b 取为b=240mm-40mm=200mm 按盖板与构件板等强度原则计算盖板厚度 mm t 6200210 2401=??≥ 取 t1=6mm (2) 计算焊缝
Q235 用。由于翼缘处的剪应力很小，假定剪力全部由腹板的竖向焊缝均匀承受，而弯矩由整个T 形焊缝截面承受。分别计算a 点与b 点的弯矩应力、腹板焊缝的剪应力及b 点的折算应力，按照各自应满足的强度条件，可以得到相应情况下焊缝能承受的力F i ，最后，取其最小的F 值即为所求。 1．确定对接焊缝计算截面的几何特性 (1)确定中和轴的位置 ()()()()80 10 102401020160)10115(1010240510201601≈?-+?-+??-+??-= y mm 160802402=-=y mm (2)焊缝计算截面的几何特性 ()6232 31068.22)160115(230101014012 151602301014023010121mm I x ?=-??+??++-??+??= 腹板焊缝计算截面的面积： 230010230=?=w A mm 2 2．确定焊缝所能承受的最大荷载设计值F 。 将力F 向焊缝截面形心简化得： F Fe M 160==（KN·mm） F V =（KN ）
查表得：215=w c f N/mm 2，185=w t f N/mm 2，125=w v f N/mm 2 点a 的拉应力M a σ，且要求M a σ≤w t f 18552.010 226880101604 31===???==w t x M a f F F I My σ N/mm 2 解得：278≈F KN 点b 的压应力M b σ，且要求M b σ≤w c f 215129.110 2268160101604 32===???==w c x M b f F F I My σ N/mm 2 解得：5.190≈F KN 由F V =产生的剪应力V τ，且要求V τ≤w V f 125435.010 23102 3===??=w V V f F F τ N/mm 2 解得：7.290≈F KN 点b 的折算应力，且要求起步大于1.1w t f () ()()w t V M b f F F 1.1435.03129.132 22 2=?+= +τσ 解得：168≈F KN
第四章轴心受力构件 4.1 验算由2∟635 ?组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为270KN，只承受静力作用，计算长度为3m。杆端有一排直径为20mm的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？ 注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。 解：（1）强度查表得∟635 ?的面积A=6.14cm2， min 1.94 x i i cm ==， 2 2()2(614205)1028 n A A d t mm =?-?=?-?=，N=270KN 3 27010 262.6215 1028 n N Mpa f Mpa A σ ? ===≥=，强度不满足， 所需净截面面积为 3 2 27010 1256 215 n N A mm f ? ≥==， 所需截面积为2 1256 205728 2 n A A d t mm =+?=+?=， 选636 ?，面积A=7.29cm22 729mm =2 728mm ≥ （2）长细比 [] min 3000 154.6350 19.4 o l i λλ ===≤= 4.2 一块-40020 ?的钢板用两块拼接板-40012 ?进行拼接。螺栓孔径为22mm，排列如图4.38所示。钢板轴心受拉，N=1350KN（设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题; （1）钢板1-1截面的强度够否？ （2）是否需要验算2-2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？ （3）拼接板的强度够否？ 解：（1）钢板1-1截面强度验算： 2 10min (3)(400322)206680 n A b d t mm =-??=-??= ∑，N=1350KN
钢结构连接计算书 一、连接件类别： 普通螺栓。 二、普通螺栓连接计算： 1、普通螺栓受剪连接时，每个普通螺栓的承载力设计值，应取抗剪和承压承载力设计值中的较小者。 受剪承载力设计值应按下式计算： 式中 d──螺栓杆直径,取 d = 22.000 mm； n v──受剪面数目，取 n v = 2.000； f v b──螺栓的抗剪强度设计值，取 f v b=125.000 N/mm2； 计算得：N v b = 2.000×3.1415×22.0002×125.000/4=95033.178 N； 承压承载力设计值应按下式计算： 式中 d──螺栓杆直径,取 d = 22.000 mm； ∑t──在同一受力方向的承压构件的较小总厚度，取∑t=12.000 mm； f c b──普通螺栓的抗压强度设计值，取 f c b=250.000 N/mm2； 计算得：N c b = 22.000×12.000×250.000=66000.000 N； 故: 普通螺栓的承载力设计值取 66000.000 N； 2、普通螺栓杆轴方向受拉连接时，每个普通螺栓的承载力设计值应按下式计算：
式中普通螺栓或锚栓在螺纹处的有效直径，取 de= 21.000 mm； f t b──普通螺栓的抗拉强度设计值，取 f t b=215.000 N/mm2； 计算得：N t b = 3.1415×21.0002×215.000 / 4 = 74467.527 N； 3、普通螺栓同时受剪和受拉连接时，每个普通螺栓同时承受剪力和杆轴方向拉力应符合下式要求： 式中 N v──普通螺栓所承受的剪力，取 N v= 23.000 kN =23.000×103 N； N t──普通螺栓所承受的拉力，取 N t= 35.000 kN =35.000×103 N； [(N v/N v b)2+(Nt/Nt b)2]1/2=[(23.000×103/95033.178)2+(35.000×103/74467.527)2]1/2= 0.529 ≤ 1； N v = 23000.000 N ≤ N c b = 66000.000 N； 所以，普通螺栓承载力验算满足要求！
装配式钢结构介绍 住宅产业化综合效益:钢结构体系 我国现有的装配式钢结构体系住宅形式、工艺与特点介绍一、钢结构住宅体系概念及特点 1.1 钢结构住宅体系概述 各国对住宅体系的理解和做法不尽相同，但一般是指住宅的主体工程，由于选用不同的结构材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品，并构成相应的若干从设计到建造的成套技术。钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据，成为建筑体系中的一个分支。通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架，以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。钢结构住宅产业化即是以钢结构住宅为最终产品，通过社会化大生产，将钢结构住宅的投资、开发、设计、施工、售后服务等过程集中统一成为一个整体的组织形式。钢结构住宅产业化是钢结构住宅发展的趋势。 1.2 钢结构住宅体系的特点 钢结构住宅与传统的建筑形式相比，具有以下的一些特点: (1)重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构，用新型建筑材料作围护结构，一般用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右，减小了房屋自重，从而降低了基础工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小，因而可以增加住宅的使用面积。同时由于钢结构住宅采用了大开间、大进深的柱网，为住户提供了可以灵活分隔的大空间，能满足用户的不同需求。 2)工业化程度高，符合产业化要求。钢结构住宅的结构构件大多在工厂(
制作，安装方便，适宜大批量生产，这改变了传统的住宅建造方式，实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了住宅产业从粗放型到集约型的转变，同时促进了生产力的发展。 (3)施工周期短。一般三、四天就可以建一层，快的只需一两天。钢结构住宅体系大多在工厂制作，在现场安装，现场作业量大为减少，因此施工周期可以大大缩短，施工中产生的噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比，一般可缩短工期二分之一，提前发挥投资效益，加快了资金周转，降低建设成本3%-5%。 (4)抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料，因此能大大提高住宅的安全可靠性。钢结构强度高、延性好、自重轻，可以大大改善结构的受力性能，尤其是抗震性能。从国内外震后情况来看，钢结构住宅建筑倒塌数量很少。 (5)符合建筑节能发展方向。用钢材作框架，保温墙板作围护结构，可替代粘土砖，减少了水泥、砂、石、石灰的用量，减轻了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工减少，施工环境较好。同时，钢材可以回收再利用，建造和拆除时对环境污染小，其节能指标可达50%以上，属于绿色环保建筑体系。 (6)钢结构在住宅中的应用，为我国钢铁工业打开了新的应用市场。还可以带动相关新型建筑材料的研究和应用。 1 2013 我国现有的装配式钢结构住宅形式、工艺与特点介绍 二、国内外钢结构住宅发展历史 2.1装配式钢结构体系住宅在国外的发展历史与现状 20世纪初，随着工业革命的开始，一些发达国家的钢铁工业规模迅速扩大，钢结构住宅得到初步发展。时至今日，钢结构住宅技术在世界发达国家的发展历史己
钢结构的材料 1. 在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是______的典型特征。 脆性破坏塑性破坏强度破坏失稳破坏 2. 建筑钢材的伸长率与______标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。 到达屈服应力时到达极限应力时试件断裂瞬间试件断裂后 3. 钢材的设计强度是根据______确定的。 比例极限弹性极限屈服点极限强度 4. 结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用______表示。 流幅冲击韧性可焊性伸长率 5. 在钢结构房屋中，选择结构用钢材时，下列因素中的______不是主要考虑的因素。 建造地点的气温荷载性质钢材造价建筑的防火等级 6. 热轧型钢冷却后产生的残余应力______。 以拉应力为主以压应力为主包括拉、压应力拉、压应力都很小 7. 型钢中的钢和工字钢相比，______。 两者所用的钢材不同前者的翼缘相对较宽前者的强度相对较高两者的翼缘都有较大的斜度 8. 钢材内部除含有Fe、C外，还含有害元素______。 N,O,S,P N,O,Si Mn,O,P Mn,Ti 9. 有二个材料分别为3号钢和16Mn钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，焊条应选用______型。
E43E50 E55 T50 10. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需______指标。 低温屈服强度低温抗拉强度低温冲击韧性疲劳强度 11. 钢材脆性破坏同构件______无关。 应力集中低温影响残余应力弹性模量 12.普通碳素钢标号C3表示______。 甲类平炉3号沸腾钢乙类氧气顶吹3号沸腾钢特类平炉3号沸腾钢丙类平炉3号镇静钢 13. 3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢______好。 脱氧炉种屈服强度浇注质量 14. 钢材的理想σ－ε曲线（包括考虑焊接应力和不考虑焊接应力）是______。 A B C D 15. 普通碳素钢强化阶段的变形是______。 完全弹性变形完全塑性变形弹性成分为主的弹塑性变形塑性成分为主的弹塑性变形 16. 下列因素中，______与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 钢材屈服点的大小钢材含碳量负温环境应力集中
钢结构设计原理计算题 第3章 连接 1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。已知：连接承受静力荷载设计值300P kN =， 240N kN =，钢材为Q235BF ，焊条为E43型，2160w f f N mm =，设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去10mm 。 2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载P 。已知：钢材为Q235BF ，焊条为E43型，2/160mm N f w f =，考虑到起灭弧缺陷，每条角焊缝计算长度取为mm 290。 2 解：120P 53M ,P 53V ,P 54N ?=== p 33.0290 67.0210p 54A N 3e N =????==σ p 25.0290 67.0210p 53A N 3e N =????==τ p 61.029067.06 1210120p 53W M 23f M =??????==σ 题2图 题1图 1
2w f 222V 2M N mm /N 160f )P 25.0()22 .1P 61.0P 33.0()()22.1(=≤++=τ+σ+σ kN 5.197P ≤ 3、图示角焊缝连接，承受外力kN N 500=的静载，mm h f 8=，2160mm N f w f =，没有采用引弧板，验算该连接的承载力。 3 解：400,300x y N kN N kN == 23 65.90) 82410(87.0210400mm N l h N w e x f =?-????==∑σ 23 98.67)82410(87.0210300mm N l h N w e y f =?-????==∑τ w f f f f f mm N ≤=+=+222227.10098.67)22 .165.90()(τβσ 4、计算图示角焊缝连接中的f h 。已知承受动荷载，钢材为Q235-BF ，焊条为E43型，2 160mm N f w f =，偏离焊缝形心的两个力kN F 1801=，kN F 2402=，图中尺寸单位：mm ，有引弧板。 4解：将外力1F ，2F 移向焊缝形心O ，得： kN F N 1801==；kN F V 2402== kN F F M 0902401201809012021=?-?=?-?= 题3图
装配式钢结构住宅国内现状
装配式钢结构住宅国内现状分析 ----周航（20120717）、曹勇（20120735）、董奇伟（20120732）、郭孜涛（20120739） 摘要：装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点，适应工业化发展需求，BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台，本文介绍我国预制装配式钢结构住宅现状及未来发展。 引言 20世纪70年代至今，随着全球经济的快速发展，钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展，总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早，工业化水平已经很高。迄今为止，国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系，并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。 1 中国装配式钢结构住宅发展现状 装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点，适应工业化需求，且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因，我 贰
国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分，这其中既有人们传统观念难以接受的问题，也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。 1.1 政策背景 我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》，要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变，推进住宅产业现代化，提高住宅质量，具体提出了发展钢结构的要求。国务院（1999）第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持，该文件明确提出：发展预制装配式钢结构住宅，扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率，将会加速住宅产业化过程，对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。 1.2 行业背景 2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩，2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求，国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下，钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来，伴随着全球经济环境好转，下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨，但总体来说，现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。 1.3 发展现状 我国钢结构住宅起步较晚，大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚，观望者多，需求量少，实施者少。近年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速。 叁
一、选择题（每题2分） 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 2、钢材的设计强度是根据 C 确定的。 A、比例极限； B、弹性极限； C、屈服强度； D、极限强度。 3.钢结构的承载能力极限状态是指（ C ） A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年 4、某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中 A 对该破坏无直接影响。 A、钢材的屈服点过低； B、构件的荷载增加速度过快； C、存在冷加工硬化； D、构件有构造原因引起的应力集中。 5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的 A ) A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力 C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力 6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是 C 。 A、冲击韧性； B、冷弯试验； C、化学成分； D、伸长率。 7. 钢号Q345A中的345表示钢材的（ C ） A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值 8.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为( C ) A.碳、锰 B.钒、锰 C.硫、氮、氧 D.铁、硅
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.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免( D ) A.螺栓杆受剪破坏 B.螺栓杆受弯破坏 C.板件受挤压破坏 D.板件端部冲剪破坏 11、以下关于应力集中的说法中正确的是 B 。 A、应力集中降低了钢材的屈服强度 B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度 12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( C ) A.E55型 B.E50型 C.E43型 D.H10MnSi 13.在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A ) A.5倍 B.10倍 C.15倍 D.20倍 14、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为。 A、a点； B、b点； C、c点； D、d点。 15.如图所示两端铰支理想轴心受压构件Ix/Iy≥4，其临界压力Ncr为( D ) A.π2EIx/(2b2) B.π2EIx/b2 C.π2EIy/(4b2) D.π2EIy/b2 16. 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( B )
1试验算焊接工字形截面柱（翼缘为焰切边），轴心压力设计值为Ｎ =4500KN ，柱的计算长度 m l l 0.6oy ox ==，Ｑ235钢材，截面无削弱。（14分） 已知 y f t b 235 )1.010(1λ+≤ y f t h 235 )5.025(0λω+≤ b 类截面 450×12 500×20
2.计算图示两侧焊连接的焊缝长度。已知N=900kN（静力荷载设计值），手工焊，焊条E43型，
3. 两钢板截面—18×400，两面用盖板连接，钢材Q235，承受轴心力设计值N=1181kN，采用M22普通C级螺栓连接，d0=23.5mm，按下图连接。试验算节点是否安全。（14分）
4. 如图所示焊接连接，采用三面围焊，承受的轴心拉力设计值。钢材为Q235B ，焊条为E43型，，试验算此连接焊缝是否满足要求。已知 （14分） KN N 1000=2 160mm N f w f =
5. 一两端铰接的拉弯杆。截面为I45a 轧制工字钢，材料用Q235钢，截面无削弱，静态荷载。试确 定作用于杆的最大轴心拉力的设计值。已知I45a 的截面特征和质量为： 2 mm 10240=A , mm 4.177=x i ， 4 6mm 1043.1?=x W ，x γ＝1.05。（14分）
6. 钢材Q235B 注： 7、验算图示采用10.9级 M20摩擦型高强度螺栓连接的承载力。已知，构件接触面喷砂处理，钢材Q235-BF ，构件接触面抗滑移系数μ＝0.45，一个螺栓的预拉力设计值P ＝155 kN 。（13分） f t