《钢结构》课程综合复习资料
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1 《钢结构》课程综合复习资料 一、 填空题: 1、高强螺栓群承受偏心拉力作用,连接的旋转中心应在 。 3、型钢代号L100×8中,L表示 。 4、动力荷载作用下钢材抵抗脆性破坏的性能指标为 。 5、在结构承载能力极限状态计算时,应采用荷载的 值。 6、Q235BF钢中的F表示 。 7、部分T型钢是半个 型钢。 8、用结构钢材制成的拉伸试件进行拉伸试验时,得到的平均应力-应变关系曲线(ζ-ε关系曲线)可分为_______、_______、________、_______和颈缩阶段。 9、侧面角焊缝的计算长度与其焊脚高度之比越大,侧面角焊缝的应力沿其长度的分布____。
二、 选择题: 1、工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时,翼缘与腹板宽厚比限值是依据 导出的。 a、整局crcr< b、整局crcr c、ycrf局 d、ycrf局 2、、截面塑性发展系数x、y在 构件情况下需考虑。 a、轴心受力及受弯 b、轴心受力及偏心受力 c、受弯及偏心受力 d、轴心受力及拉弯 3、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构( ) A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 4、钢号Q345A中的345表示钢材的( ) A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值 5、钢材塑性破坏的特点是( ) A.变形小 B.破坏经历时间非常短 C.无变形 D.变形大 6、焊接残余应力不影响构件的( ) A.整体稳定性 B.静力强度 C.刚度 D.局部稳定性 7、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要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年 8、结构钢材最易发生脆性破坏的应力状态为( ) A.三向同号等值拉应力作用 B.两向异号等值正应力作用 C.单向拉应力作用 D.三向等值剪应力作用 2
9、下列各项,( )不属于结构的承载能力极限状态范畴。 A.静力强度计算 B.动力强度计算 C.稳定性计算 D.梁的挠度计算 10、在下列各化学元素中,( )的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀能力,但却会严重地降低钢材的塑性、韧性和可焊性,特别是在温度较低时促使钢材变脆(冷脆)。 A.硅 B.铝 C.硫 D.磷 11、根据钢材的一次拉伸试验,可得到如下四个力学性能指标,其中( )是钢结构的强度储备。 A.屈服点fy B.抗拉强度fu C.伸长率δ D.弹性模量E 12、普通轴心受压构件的承载力经常决定于( )。 A.扭转屈曲 B.强度 C.弯曲屈曲 D.弯扭屈曲 13、摩擦型高强度螺栓的抗剪连接以( )作为承载能力极限状态。 A.螺杆被拉断 B.螺杆被剪断 C.孔壁被压坏 D.连接板件间的摩擦力刚被克服
三、 简答题: 1、钢结构的特点有哪些? 2、为了保证实腹式轴压杆件组成板件的局部稳定,有哪几种处理方法? 3、为什么采用钢材的屈服点fy作为设计强度标准值?无明显屈服点的钢材,其设计强度值如何确定?
四、 计算题: 1、试设计角钢与连接板的连接角焊缝,轴心力设计值N=900KN(静载),角钢为2L140×90×10,短肢相连,连接板厚t=12mm,采用三面围焊,钢材为Q235,焊条采用E43型,手工焊。 3
2、试验算图示轴心压杆的稳定性。柱长5米,两端铰接,在柱的中央有一侧向(x轴方向)支承点,焊接工字形组合截面,火焰切割边翼缘,钢材为Q235,承受轴心压力设计值N=1000KN。
3、下图所示天窗架侧腿为2L100×80×6长肢相连组成的T形截面,高度为l,两端铰接,N和q为荷载的设计值,W1x,W2x分别为截面上1点、2点的抵抗矩,钢材为Q235BF。 写出:(1)如图所示q方向作用时,弯矩作用平面内稳定的计算公式和弯矩作用平面外稳定的计算公式。 (2)当q方向相反时,相应的计算公式。 4 4、下图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值N=800kN,计算长度lox=loy=10m,分肢采用2[25a:A=2×34.91=69.82cm2,iy=9.81cm,I1=175.9cm4,i1=2.24cm,y1=2.07cm,
钢材为Q235BF,缀条用L45×4,Ad=3.49cm2。缀条柱换算长细比为12xoxAA27,试按照等稳定原则确定两分肢平行于X轴的形心轴间距离b。 5
5、焊接工字形截面简支梁跨度6m,上翼缘受集中荷载作用,设计值如图所示,钢材为Q235BF,2mm/N315f,2ymm/N345f.忽略梁自重,试验算梁的整体稳定性和局部稳定性。
mm5.57i,mm1005.2W,mm9456A,mm10125.3I,mm1014.6Iy36x247y48x2/3bbby211x2yb/1269.0/4646.01.1,68.0f235)h4.4t(1WAh432082.0
。
6、如图所示楼盖梁跨度4.8m,采用焊接工字形截面,承受的均布荷载为恒载标准值(包括自重)8kN/m+活载标准值qk,如果楼板可保证梁的侧向稳定性,钢材为Q235BF,2mm/N215f,2vmm/N125f,试计算活荷载qk的最大值。容许挠度[v]=l/250,
47xmm10511.9I,35xmm103.6W,35xmm10488.3S,x4xEI384/ql5v,05.1。 6
7、 如图所示,钢牛腿与钢柱采用对接焊缝进行连接。已知钢牛腿的截面尺寸为:翼缘板宽b=250mm,厚度为t=14mm;腹板高度h0=300mm,厚度为tw=12mm。作用于牛腿上的偏心荷载设计值为250KN(静力荷载),偏心距为e=170mm。钢材为Q235,采用手工焊,焊条为E43型,采用引弧板,焊缝质量等级为二级,试对此连接进行验算。 (已知fwv=125N/mm2,fwt=fwc=215N/mm2)注意:为降低计算量,这里已给出构件截面的部分几何特性参数: 对接焊缝截面形心轴距翼缘外边缘距离为y0=86.6mm,y1=y0=86.6mm,y2=227.4mm, Ix=7074cm4,Aw=36cm2。
8、有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心受压柱,Q235钢材,翼缘为焰切边,对x,y轴均属于b类截面。截面尺寸为:翼缘板宽b=250mm,厚度为t=12mm,腹板高度为h0=350mm,厚度为tw=10mm,计算长度为lox=12m,loy=4m,承受的轴心压力设计值为1200KN。试对该柱进行验算。 (f=215N/mm2) 7
《钢结构》课程综合复习资料参考答案 一、 填空题: 1、螺栓群形心处 2、螺栓群形心轴 3、角钢 4、冲击韧性AKV
值或冲击韧性值或AKV值 5、设计 6、沸腾钢 7、H 8、弹性阶段 弹塑性阶段 塑性阶段 强化阶段 9、越不均匀 二、 选择题: 1-5、BCBCD 6-10、BCADD 11-15、BCD 三、 简答题: 1、(1)强度高,结构重量轻 (2)材质均匀,有良好的塑性和韧性 (3)安装方便,施工周期短 (4)密闭性好 (5)钢结构耐热,但不耐火 (6)易锈蚀,维护费用大 2、对翼缘板,可通过增加其厚度,使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定性要求;对腹板,一方面可以通过增加其厚度,使其高厚比不超过一定的限值,也可在腹板中央沿腹板全长设置一根纵向加劲肋,以保证其局部稳定性要求。 3、选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为: (1)它是钢材开始塑性工作的特征点,钢材屈服后,塑性变形很大,极易为人们察觉,可及时处理,避免发生破坏; (2)从屈服到钢材破坏,整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍,且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大,是钢结构的极大后备强度,使钢材不会发生真正的塑性破坏,十分安全可靠。 对无明显屈服点的钢材,以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。 四、 计算题: 1、解: (1)确定焊脚尺寸
分1)肢尖(9或8)2~1(10分1)肢背(12102.1分12.5125.1mmmmmmhf
取 mmhhhfff832 (2)不等肢角钢短肢相并 K1=0.75 K2=0.25 8
(3)焊缝计算 NflhNwffwf5331097.116022.19087.027.02
NNNKN55331110765.51097.1211090075.021
NN553210265.11097.1211090025.0 mmfhNlwffw7.32116087.0210765.57.02511 mmlw6.7016087.0210265.152
mmh<mmh>mmlmmlffww480606486.707.32121
均满足要求 实长: mmhlLfwf7.32987.32111 330mm取
mmhlLfwf6.7886.7022 mm08取
2、解: (1)截面几何特性:
分分分1103.2630012124010121211029.11551024023006121166006300102402473348232mmImmImmAyx
分分103.596600103.218.13966001029.178mmimmiyx
(2)整体稳定验算