钢结构习题集

钢结构习题（附答案）钢结构习题(附答案)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,Ti9. 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 T5010. 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 D15. 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。

钢结构考试复习题集`⼀、选择题1.在钢材的单向拉伸强度中取（）作为钢结构构件强度设计的标准值。

A.⽐例极限B.屈服强度C.极限强度D.弹性极限2.随着时间的延长，钢材内部性质略有改变，称为“时效”，俗称“⽼化”。

“时效”的后果是（）。

A.强度降低，塑性、韧性提⾼B.强度提⾼，塑性、韧性提⾼C.强度提⾼，塑性、韧性降低D.强度降低，塑性、韧性降低3.Q420钢牌中的“420”表⽰钢材的（）A.⽐例极限B.屈服强度C.极限强度D.弹性极限4.在碳素结构钢的化学成分中，随着碳含量增加，则（）A.强度降低，塑性、韧性提⾼B.强度提⾼，塑性、韧性提⾼C.强度提⾼，塑性、韧性降低D.强度降低，塑性、韧性降低5.⼀简⽀梁，跨度为7.5m，计算荷载及梁的截⾯尺⼨如下图所⽰。

已知：钢材强度设计值f＝215N/mm2，该梁最⼤正应⼒接近（）A.230 N/mm2B.215 N/mm2C.200 N/mm2D.315 N/mm26.如图所⽰，该梁的最⼤剪应⼒接近于（）A.140 N/mm2B.91.9 N/mm2C.158.7 N/mm2D.125.0 N/mm27. 轴⼼受压构件的整体稳定系数与下列何种因素⽆关？（）A.轴压⼒⼤⼩B.钢材屈服点C.构件截⾯形式D.构件长细⽐8. ⼀⼯字形截⾯压弯构件采⽤Q345钢制作，当不利⽤截⾯塑性时，受压翼缘的⾃由外伸宽厚⽐限值应不⼤于（）A.7.4B.10.7C.12.4D.159.⾼强度螺栓摩擦型连接靠（）来传递外⼒。

A.钢板挤压B.螺栓剪切C.摩擦⼒D.钢板挤压和螺栓剪切10.正常设计的钢结构，不会因偶然超载或局部超载⽽突然断裂破坏，这主要是由于钢材（）A.强度⾼B.具有良好的韧性C.具有良好的塑性D.质地均匀，各向同性 11.衡量钢材塑性好坏的主要指标是（）A.强屈⽐B.伸长率和冷弯性能C.伸长率与断⾯收缩率D.极限强度 12.轴⼼压杆整体稳定公式Nf A≤的意义为（） A.截⾯平均应⼒不超过材料的强度设计值 B.截⾯最⼤应⼒不超过材料的强度设计值C.截⾯平均应⼒不超过材料的欧拉临界应⼒值D.构件轴⼼压⼒设计值不超过构件稳定极限承载⼒设计值13.为提⾼轴⼼压杆的整体稳定，在杆件截⾯⾯积不变的情况下，杆件截⾯的形式应使其⾯积分布（）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 14.实腹式轴⼼受拉构件的计算内容有（）A.强度计算B.强度与整体稳定性计算C.强度、局部稳定和整体稳定计算D.强度和刚度计算15.图⽰单轴对称的理想轴⼼压杆，弹性失稳形式可能为（）A.绕x 轴弯曲及扭转失稳B.绕y 轴弯曲及扭转失稳C.扭转失稳D.绕y 轴弯曲失稳16.实腹式偏⼼受压构件在弯矩作⽤平⾯内整体稳定验算公式中x γ的主要是考虑（）A.截⾯塑性发展对承载⼒的影响B.残余应⼒的影响C.初偏⼼的影响D.初弯矩的影响 17.⼯字形截⾯压弯构件腹板的容许⾼厚⽐是根据（）确定的。

钢结构计算题精品答案 第三章钢结构的连接3.1试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。

钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。

0.7 8 125 160 273280N 273.28KN196.69 KN530.03KN（2 ）两面侧焊1内力分配：N 2 2N - 1000 333KN ，3焊缝长度计算:解：（ 1 ）三面围焊f f w 160N / mm 1 2 3 421 一12 —3 3确定焊脚尺寸：h12t1 2 f ,maxmin10 12mm ，h f,min 1.5 i 不15悝5.2mm，内力分配：图3+ E0 习跑£】图h f 8mmnrN 3f0.7h f bwf1.22 2N 31273.28N 22N1000232N 32273.28 N 11N1000232焊缝长度计算1 . N 1 530.03 lw10.7h f2 0.7 8 160则实际焊缝长度为心 296 830,lN 2 196.69 1w20.7h f2 0.7 8 16060h f 60 480mm ， 取 310mm 。

l w2 110 8 118mm60h f 60 8 480mm ，取 120mm 。

296mm ，110mm ，则实际焊缝长度为确定焊脚尺寸：同上，取h f1 8mm，h f2 6mmN1 1N - 1000 667 KN3则实际焊缝长度为1 w1 372 8 2388mm60h f 60 8480mm ，取 390mm 。

丿 w竺248mm ,0.7h f f f 2 0.7 6 160则实际焊缝长度为1 w1 248 62 260mm 60h f 60 8 480mm ，取 260mm 。

3.2试求图3.81所示连接的最大设计荷载。

钢材为 Q235B ，焊条为E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸h f 8mm ， e 30cm 。

1、图示简支梁，不计自重，Q235钢，不考虑塑性发展系数，密铺板牢固连接于上翼缘，均布荷载设计值为45KN/m ，荷载分项系数为1.4，f=215N/mm 2,问：是否满足正应力强度及刚度要求，并判断是否需进行整体稳定验算。

解：（1）、正应力强度验算 梁的跨中最大弯矩为：22333max 342222/215/1.18910107110105.202107126278410.227841508.01215.250.11525.2026458181mmN f mm N cm h I W cm I mKN ql M x x x =<=⨯⨯⨯===⨯==⨯⨯+⨯⨯⨯=∙=⨯⨯==σ所以，正应力强度满足。

刚度验算mm w mmEI ql w x 242501][5.910278411006.23844.1600045538454544==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==所以刚度满足要求。

（2）、整体稳定性验算由于密铺牢固连接于上翼缘，所以不必进行整体稳定性验算。

2、选择Q235工字形钢工32a ，用于跨度l=6m ，均布荷载作用的简支梁，荷载分项系数1.4，求满足正应力强度和挠度条件时，梁所能承受的最大设计荷载是多少？解：先求满足正应力条件的最大荷载主设计值，设为q 135.69216110800.2cm h I W x x ==⨯=不考虑塑性发展，由mmN q f 得Wl q /09.3360008105.6922158123121=⨯⨯⨯==满足刚度要求的最大荷载设计值为q 2则：242506000250][10110801006.23844.160005384545424====⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==l w q EI ql w x 所以最大设计荷载为：33.09N/mm 。

3、已知一钢平台梁中一截面静力荷载产生的弯矩为800KN.m,剪力V 为500KN ，截面形式如图，Q235，请验算截面强度解：需验算正应力强度、剪应力强度和折算应力强度。

第二章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σε-关系式。

tgα'=E'f y 0f y 0tgα=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 Eσεαεα=+-=+-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 yσF图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：52350.001142.0610y 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 Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点：卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=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）。

钢结构复习习题集一、填空题1、钢屋盖质量轻，应当注意____ ____的影响，因为它能使屋架的杆件__ ____发生改变。

2、钢结构受压构件有式构件和式构件。

3、相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者___________。

4、梁的支承加劲肋应设置在上翼缘或下翼缘作用处。

5、跨度为l，跨中有均不荷载q 作用下简支梁最大挠度计算公式为。

6、当构件轴心受压时，构件可能以、和等形式丧失稳定而破坏。

7、梁的强度计算包括、、和折算应力。

8、根据结构体系屋盖可以分为和。

9、当b 大于____________时，要用b代替b，它表明钢梁已进入弹塑性工作阶段。

10、轴心受压构件，应进行、、和的验算。

11、构件的长细比是表达式为。

12、实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为，在弯矩平面外屈曲形式为。

13、其它条件均相同，仅仅讨论材料不同对轴心压杆的影响，当压杆由Q235 钢改用 Q345 钢时，对λ>λp的细长杆，其稳定承载力将___________。

14、实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为，在弯矩平面外屈曲形式为。

15、受压构件容许长细比为，受拉构件容许长细比为。

16、屋盖结构一般由、、、和等组成。

17、当钢屋架上弦作用有非节点荷载时，上弦杆应按进行设计。

18、现行钢结构设计规范采用的运用概率理论的设计方法可称为 设计法。

二、选择题1、在重型工业厂房中，采用钢结构是因为它具有（ ）的特点。

A ．匀质等向体、塑性和韧性好 B ．匀质等向体、轻质高强 C ．轻质高强、塑性和韧性好 D ．可焊性、耐热性好2、当无集中荷载作用时， 焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受 ( )。

A. 竖向剪力 B. 竖向剪力及水平剪力联合作用 C. 水平剪力 D. 压力3、钢结构承载能力极限状态是指（ ）A.已达到五十年的使用年限B.结构达到最大承载力产生破坏C.结构和构件产生疲劳裂纹D.结构变形已不能满足使用要求 4、两根几何尺寸完全相同的压弯构件，二者都是两端简支，且承受的轴压力大 小相等， 但一根承受均匀弯矩作用， 而另一根承受非均匀弯矩作用， 则二者承受 的临界弯矩相比( )。

钢结构考试习题集填空1.在确定实际轴心压杆的稳定承载力，应考虑构件的初始缺陷。

初始缺陷是指初弯曲、荷载偏心、残余应力。

2.钢结构中采用的各种板材和型钢，都是经过多次辊扎形成的，薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点高。

3.受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为弯曲屈曲、侧扭屈曲。

4.钢梁进行刚度检算时，按结构的正常使用极限状态计算，荷载应按标准值计算；进行强度、稳定检算时，按结构承载能力极限状态计算，荷载应按设计值计算。

5.双轴对称截面理想轴心压杆失稳主要有两种形式弯曲屈曲和扭转屈曲；单轴对称截面的实腹式轴心压绕其非对称轴失稳是弯曲屈曲，而绕其对称轴失稳是弯扭屈曲。

6.对焊接板梁强度计算，除进行抗弯强度、抗剪强度计算外，还应检算局部稳定和整体稳定。

7.焊接组合梁截面高度h根据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。

8.螺栓连接中，沿受力方向规定螺栓端距大于2d，是为了防止构件受剪破坏；要求螺栓夹紧长度不超过螺栓杆的5倍，为了防止板材弯曲变形。

9.受静力荷载作用的受弯杆件强度计算中采用了截面塑性发展系数，目的是考虑部分截面塑性。

10.某钢种牌号为Q235-A，其中A的含义是质量较差，某型钢符号为∠110*10，其表示的含义为边长*厚度。

11.格构式轴心压杆中，对绕虚轴（x轴）整体稳定检算时应考虑剪切变形影响，以12.钢梁在承受固定位置集中荷载或支座反力处设置支撑加筋肋，支撑加筋肋的端部承压及其与腹板的连接计算等需要单独计算。

13.建筑用钢材应具有良好的机械性能和加工性能，目前我国和世界上大多数国家，在钢材中主要采用碳素结构钢和低合金结构钢中少数几种钢材。

14.钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。

15.使钢材在高温下变脆的化学元素是O、S，使钢材在低温下变脆的化学元素是N、P。

16为化简计算，规范对重级工作制吊车梁和重级、中级制吊车衍架的变幅疲劳和设计折算为等效常幅疲劳计算，等效应力幅σc采用潜在效应的等效系数αf应力谱中的最大应力幅（⊿σ）max的乘积来表示。

钢结构习题集和答案一、名词解释1承载力极限状态：结构或构件达到不适合连续承载的最大承载力或变形时的相应极限状态。

2、钢材的韧性：钢材抵抗冲击荷载的能力，用冲击韧性值指标来衡量。

简单的理解：容易被敲断，韧性差；不容易被敲断，韧性好3.时效硬化：P29钢材放置一段时间后，其力学性能会发生变化，强度会增加，塑性会降低4、梁的整体失稳：p1275.钢的冷脆性p34处于负温度范围。

随着温度的降低，钢的屈服强度和抗拉强度增加，但塑性变形能力降低，冲击韧性降低。

这种现象被称为钢的冷脆性。

6.正常工作极限状态P77、冷作硬化：p29钢材受荷超过弹性范围以后，若重复地卸载、加载，将使钢材弹性极限提高，塑性降低，这种现象称为冷作硬化8.应力集中：由于构件截面的突然变化，应力线弯曲且密集，因此位于空腔边缘或缺口尖端处，将局部出现应力高峰，其余部分则应力较低，这种现象称为应力集中9.塑性失效：p23失效前变形显著，吸收大量能量，持续时间长，塑性变形明显。

骨折时，骨折呈纤维状，颜色较深。

10、脆性破坏p23破坏前无明显变形，破坏突然发生，断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。

脆性破坏危险性大11、侧面角焊缝p6612、正面角焊缝p6613.轴压杆的临界载荷14、蓝脆：钢材在250oc度附近有强度提高，塑性、韧性降低现象,称之为蓝脆现象15.疲劳失效现象p3516、轴压构件的局部稳定：p20617、梁的局部稳定18.轴压杆的临界应力19。

钢的热脆性。

轴向应力构件21、q345b的具体含义①由q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。

它的钢号冠以“q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是mpa例如q235表示屈服点（σs）为235mpa的碳素结构钢。

Q345B② 如有必要，可在钢号后标记表示质量等级和脱氧方法的符号。

质量等级符号分别为a、B、C、D和e。

脱氧方法符号：F代表沸腾钢；B代表半镇静钢：Z代表镇静钢；TZ代表特殊镇静钢。