【钢结构设计原理】课后习题答案
第4章
4-1 验算由2635L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，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
参考答案：查型钢表2635L角钢，221.94,2.82,215/,6.142xyicmicmfNmmAcm
确定危险截面如图1—1截面
净截面面积2(6.1420.5)210.28nAcm
验算强度： 322227010262.65/215/10.2810nNNmmfNmmA （说明截面尺寸不够）
验算长细比：0300154.63501.94xxli
0300106.43502.82yyli
所以，刚度满足要求
需用净截面面积322701012.56215nNAcmf
改用2755L角钢，22.32,3.29,7.412xyicmicmAcm
此时净截面面积22(7.4120.5)212.8212.56nAcmcm （满足强度要求）
0300129.33502.32xxli
030091.183503.29yyli （满足刚度要求）
4-2 一块—400×20的钢板用两块拼接板—400×12进行拼接。螺栓孔径为22mm，排列如图5．30所示。钢板轴心受拉，N＝135KN（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）是否还需要验算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？
参考答案：（1）验算钢板1—1截面的强度：
An=40×2－3×2.2×2＝66.8cm2
第1 页 共 4 页 钢结构设计原理期中考试卷答案
一、填空题（本大题共12题，每题2分，总计24分）
1、《钢结构设计规范》GB50017-2003中规定，除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的 极限状态设计方法 ；计算疲劳仍采用 容许应力幅法 。
2、承载能力 极限状态指结构或构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形。
3、结构的可靠度指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，用来衡量。与fP有一一对应关系，越大，fP 越小 。
4钢材在单向均匀受拉时工作性能表现为四个阶段： 弹性阶段 、弹塑性阶段
、塑性阶段以及应变硬化阶段。
5、 部分发展塑性 准则是指构件受力最大截面的部分受压区和受拉区进入塑性为强度极限，界面塑性发展深度根据具体情况确定。当工字形截面翼缘板自由外伸宽度1b与厚度t之比不大于yf23513 时，05.1x。
6.对工字形梁进行折算应力验算时，公式（σ2+σc2-σσc+3τ2）1/2≤β1f包含的应力有 正应力 、 剪应力 、 局部压应力 。
7、验算格构式轴心受压柱整体稳定性时，绕实轴的整体稳定计算与实腹柱相同，绕虚轴的整体稳定应采用 换算长细比 进行计算。肢件间的距离由 实轴和虚轴等稳定条件 来决定。
8、钢结构的承载能力分为三个层次：截面承载能力、构件承载能力和结构承载能力。
9、影响轴心受压构件整体稳定性的主要因素是截面的纵向残余应力 、
构件初弯曲、荷载作用点的初偏心以及 构件端部约束条件等。
10、实腹式偏心受压构件的整体稳定性，包括弯矩 作用平面内 的稳定和弯矩作用平面外的稳定。
11、当工字型梁部分截面腹板的局部稳定性不满足要求时，最有效的措施是设置加劲肋。
12、对于板件的宽厚比，传统的热轧型钢和焊接构件是按 不允许板件的屈曲先于构件的整体屈曲 的思路进行设计的。
三、简答题：（本大题共4小题，总计26分）
1：[论述题]
16、有人说，轴心受压格构式构件绕虚轴失稳时截面产生剪力，因此需要采用换算长细比考虑剪切变形的影响；绕实轴失稳时截面不会产生剪力，因此采用与实腹式构件相同的计算方法。你认为对吗？为什么？
17、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。
参考答案：
16、不对。绕实轴失稳时截面上也会产生剪力，但由于剪切变形很小，可以忽略不计。
17、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2/800mmN和2/1000mmN，小数点后数字表示屈强比。
2：[判断题]
15、加大梁受压翼缘宽度，且减少侧向计算长度，不能有效的增加梁的整体稳定性。（ ）
参考答案：错误
3：[判断题]14、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该处又未设置支承加劲肋时，则应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。
参考答案：正确
4：[判断题]13、在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸愈大，连接的承载力就愈高。（ ）
参考答案：错误
5：[单选题]10、高强度螺栓摩擦型连接与高强度螺栓承压型连接主要区别是（ ）。
A：预拉力不同
B：连接处构件接触面的处理方法不同
C：采用的材料等级不同
D：设计计算方法不同
参考答案：D
6：[单选题]9、某工厂工作平台静重5.4kN/m2，活载2.0kN/m2，其荷载组合设计值为（ ）kN/m2。
A：8.97
B：8.44
C：9.25
D：9.28
参考答案：D
7：[单选题]8、有四种不同厚度的Q345钢其中（ ）厚的钢板强度设计值最高。
A：12mm
B：18mm
C：36mm
D：52mm
参考答案：A
8：[单选题]7、A或B级普通螺栓、C级普通螺栓、锚栓、高强度螺栓其性能等级应分别标示为（ ）。
《钢结构设计》习题集
第一次作业
一、填空题
1、结构设计中选择钢材应考虑的因素有： 、 、
和 。
2、对于轴心受力构件，其截面形式的共同要求是：
、
、 、 。
3、钢结构的连接方法主要有： 、 、
和 。
4、钢结构中的焊接方法包括： 、 、
和 。
5、螺栓连接中的破坏形式主要有：
、
、 、 和 。
6、热轧型钢可分为以下几种： 、 、
和
。
7、钢结构中的焊缝缺陷主要有： 、 、
