钢结构计算题

钢结构形考1一、选择题（每小题2分，共40分）01．下面关于钢结构特点说法有误的一项是（）A. 耐热性差、耐火性好B. 抗震性能好C. 轻质高强，承载能力大D. 工业化程度高正确答案是：耐热性差、耐火性好02．相比较来讲，最适合强震区的结构类型是（）A. 砌体结构B. 砖混结构C. 混凝土结构D. 钢结构正确答案是：钢结构03．下列均为大跨度结构体系的一组是（）A. 油罐、燃气罐、管道B. 移动式起重机械、军用桥、施工脚手架C. 网壳、悬索、索膜D. 微波塔、输电线塔、发射桅杆正确答案是：网壳、悬索、索膜04．结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的（）A. 适用性B. 耐久性C. 稳定性D. 可靠性正确答案是：可靠性05．下列均为承载能力极限状态范畴的一组是（）A. 结构或构件丧失稳定、结构转变为机动体系、混凝土裂缝B. 构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂C. 影响结构、构件或非结构构件正常使用或外观的变形D. 影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏正确答案是：构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂06．钢结构设计最基本的要求不包括（）A. 安全适用B. 确保质量C. 造型美观D. 技术先进正确答案是：造型美观07．用来衡量承载能力的强度指标指的是（）A. 抗拉强度B. 抗压强度C. 屈服强度D. 抗剪强度正确答案是：屈服强度08．钢材一次拉伸过程中可分为4个阶段，其中第2阶段是（）A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 弹塑性阶段D. 强化阶段正确答案是：弹塑性阶段09．钢材拉伸过程中，随变形的加快，应力应变曲线出现锯齿形波动，直到出现应力保持不变而应变仍持续增大的现象，此阶段应为（）A. 弹性阶段B. 弹塑性阶段C. 塑性阶段D. 强化阶段正确答案是：塑性阶段10．钢材的抗拉强度能够直接反映（）A. 结构承载能力B. 钢材内部组织的优劣C. 结构的整体稳定性D. 钢材的焊接性能正确答案是：钢材内部组织的优劣11．钢材的强屈比越高，则钢材的安全储备（）A. 不能确定B. 不变C. 越小D. 越大正确答案是：越大12．钢材在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力称为（）A. 刚度B. 韧性C. 强度D. 塑性正确答案是：塑性13．伸长率越大，则钢材的塑性越（）A. 越差B. 不变C. 越好D. 不能确定正确答案是：越好14．下列关于碳元素对钢材性质的影响说法有误的一项是（）A. 碳含量增加，钢的强度提高B. 碳含量增加，抗腐蚀能力降低C. 碳含量增加，塑性、韧性和疲劳强度下降D. 碳含量增加，可焊性增强正确答案是：碳含量增加，可焊性增强15．下列均为钢材中的有益元素的一组是（）A. 硅和锰B. 钒和氧C. 钛和氮D. 硫和磷正确答案是：硅和锰16．在高温时熔化于铁中的少量氮和碳，随着时间的增长逐渐从纯铁中析出，形成自由碳化物和氮化物，对纯铁体的塑性变形起遏制作用，从而使钢材的强度提高，塑性、韧性下降，这种现象称为（）A. 冷作硬化B. 冷作老化C. 时效硬化D. 应变硬化正确答案是：时效硬化题目1717．钢材在连续反复荷载作用下，应力还低于极限抗拉强度，甚至低于屈服强度，发生的突然的脆性断裂称为（）A. 疲劳破坏B. 冲击破坏C. 塑性破坏D. 脆性破坏正确答案是：疲劳破坏18．下列各因素对钢材疲劳强度影响最小的是（）A. 应力幅B. 静力强度C. 应力集中D. 循环次数正确答案是：静力强度19．钢材的疲劳破坏属于（）A. 弹性破坏B. 塑性破坏C. 低周高应变破坏D. 脆性破坏正确答案是：脆性破坏20．高性能建筑结构用钢简称（）A. 高建钢B. 耐候钢C. 优质碳素结构钢D. 镇静钢正确答案是：高建钢二、判断题（每小题2分，共20分）01．钢结构是土木工程结构的主要形式之一，广泛应用于各类工程结构中，包括桥梁和房屋建筑等。

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。

14cm 2,min 1.94x i i cm ==，22()2(614205)1028n A A d t mm =⨯-⋅=⨯-⨯=, N=270KN 327010262.62151028n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，强度不满足，所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ⨯≥==，所需截面积为212562057282n A A d t mm =+⋅=+⨯=, 选636⨯，面积A=7。

29cm 22729mm =2728mm ≥ （2）长细比[]min3000154.635019.4o 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:210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑， N=1350KN 31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=，强度满足.（2）钢板2—2截面强度验算：(a）,种情况，（a）是最危险的。

222 2()0(5)(400808080522)206463n aA l d t mm=-⋅⋅=-++-⨯⨯=， N=1350KN32135010208.92056463nNMpa f MpaAσ⨯===≥=，但不超过5%，强度满足。

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()()()()8010102401020160)10115(1010240510201601≈⨯-+⨯-+⨯⨯-+⨯⨯-=ymm160802402=-=y mm(2)焊缝计算截面的几何特性()623231068.22)160115(230101014012151602301014023010121mm I x ⨯=-⨯⨯+⨯⨯++-⨯⨯+⨯⨯=腹板焊缝计算截面的面积：230010230=⨯=w A mm 22．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=wv f N/mm 2点a 的拉应力M a σ，且要求M a σ≤wt f 18552.01022688010160431===⨯⨯⨯==w t x M af F F I My σ N/mm 2 解得：278≈F KN点b 的压应力Mb σ，且要求Mb σ≤wc f 215129.110226816010160432===⨯⨯⨯==wc x Mbf 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≤wV f125435.010231023===⨯⨯=wV 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1.1wt f ()()()w t V M bf F F 1.1435.03129.132222=⨯+=+τσ解得：168≈F KN缝的距离不相等，肢尖焊缝的受力小于肢背焊缝的受力，又题中给出了肢背、肢尖焊缝相同的长度和焊脚尺寸，所以，只要验算肢背焊缝的强度，若能满足，肢尖焊缝的强度就能肯定满足。

钢结构综合练习题一、单选题1．钢材(de)三项主要力学性能指标为(A ).A. 抗拉强度、屈服点、伸长率B. 抗拉强度、屈服点、冷弯性能C. 抗拉强度、冷弯性能、伸长串 D．冷弯性能、屈服点、伸长率2．钢材(de)伸长率与(D)标准拉伸试件标距间长度(de)伸长值有关.A. 达到屈服应力时 B．达到极限应力时C. 试件塑性变形后 D．试件断裂后3．钢材(de)伸长率用来反映材料(de)(C ).A. 承载能力 B．弹性变形能力C. 塑性变形能力D.抗冲击荷载能力4．钢材(de)塑性指标,主要用(D )表示.A．流幅 B．冲击韧性C. 可焊性 D．伸长率5．在构件发生断裂破坏前,具有明显先兆(de)情况是(B )(de)典型特征.A. 脆性破坏 B．塑性破坏C. 强度破坏 D．失稳破坏6. 对钢材(de)分组是根据钢材(de)(D )确定(de).A．钢种 B．钢号C. 横截面积(de)大小 D．厚度与直径7．部分焊透(de)对接焊缝(de)计算应按(B )计算.A. 对接焊缝 B．角焊缝C. 断续焊缝D. 斜焊缝8．一个承受剪力作用(de)普通螺栓在抗剪连接中(de)承载力是(D ).A. 栓杆(de)抗剪承载力B. 被连接构件(板)(de)承压承载力C. A、B中(de)较大值 D． A、B中(de)较小值9．承压型高强度螺栓可用于(D ).A. 直接承受动力荷载B,承受反复荷载作用(de)结构(de)连接C. 冷弯薄壁钢结构(de)连接D．承受静力荷载或间接承受动力荷载结构(de)连接10．为提高轴心受压构件(de)整体稳定,在构件截面面积不变(de)情况下,构件截面(de)形式应使其面积分布(B).A．尽可能集中于截面(de)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(de)剪切中心11．轴心受压构件柱脚底板(de)面积主要取决于( C ).A. 底板(de)抗弯刚度 B．柱子(de)截面积C．基础材料(de)强度等级 D．底板(de)厚度12．当无集中荷载作用时,焊接工字形截面粱翼缘与腹板(de)焊缝主要承受(C ).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13.在焊接组合粱(de)设计中,腹板厚度应(C ).A. 越薄越好B. 越厚越好C. 厚薄相当 D ．厚薄无所谓14.排列螺栓时,若螺栓孔直径为0d ,螺栓(de)最小端距应为（ B ）.A 0dB 20dC 30dD 80d15．计算格构式压弯构件(de)缀件时,剪力应取(C ).A. 构件实际剪力设计值B. 由公式V=23585yf Af 计算(de)剪力C. 构件实际剪力设计值或由公式V=23585yf Af计算(de)剪力两者中较大值D ．由y ＝dM ／dx 计算值16．塑性好(de)钢材,则(D ).A ．韧性也可能好B ．韧性一定好 C. 含碳量一定高 D ． —定具有屈服平台17．型钢中(de)H 型钢和工字钢相比,(B ).A ．两者所用(de)钢材不同B ．前者(de)翼缘相对较宽C. 前者(de)强度相对较高 D ．两备(de)翼缘都有较大(de)斜度18．在构件发生断裂破坏前,具有明显先兆(de)情况是(B)(de)典型特征、A ．脆性破坏B ．塑性破坏C ．强度破坏D ．失稳破坏19．在弹性阶段,侧面角焊缝应力沿长度方向(de)分布为(C).A．均分分布 B．一端大、一端小C. 两端大、中间小 D．两端小、中间大20．下列轴心受拉构件,可不验算正常使用极限状态(de)为(D).A．屋架下弦 B．托架受拉腹杆C．受拉支撑杆 D.预应力拉杆21．为了(C),确定轴心受压实腹式构件(de)截面形式时,应使两个主轴方向(de)长细比尽可能接近.A．便于与其他构件连接 B．构造简单、制造方便C．达到经济效果 D．便于运输、安装和减少节点类型22．轴心受压构件发生弹性失稳时,截面上(de)平均应力(C ).A．低于钢材抗拉强度fu B．达到钢材屈服强度fyC．低于钢材比例极限fp D．低于钢材屈服强度fy23．梁(de)支承加劲肋应设置在(B ).A．弯曲应力大(de)区段B．上翼缘或下翼缘有固定集中力作用处C．剪应力较大(de)区段D．有吊车轮压(de)部位24．钢材(de)设计强度是根据(D )确定(de).A. 比例极限 B．弹性极限C. 屈服点D. 抗拉强度25．单轴对称截面(de)压弯构件,一般宜使弯矩( A ).A. 绕非对称轴作用 B．绕对称轴作用C. 绕任意轴作用 D．视情况绕对称轴或非对称轴作用26．弯矩作用在实轴平面内(de)双肢格构式压弯柱应进行( D )和缀材(de)计算.A．强度,刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外(de)稳定性,单肢稳定性B. 弯矩作用平面内(de)稳定性．单肢稳定性C．弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外(de)稳定性D. 强度,刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性27.钢结构设计规范规定,当结构(de)表面长期受辐射热达（ B ）℃以上或在短时间内可能受到火焰作用时,宜采取有效(de)防护措施(如加隔热层或水套等)28.在碳素结构钢中,（ A ）不宜用于焊接结构.·F ·F·F ·F29.有四种不同厚度(de)Q345钢,其中（ A ）厚(de)钢板强度设计值最高.mm mm mm mm30.格构式轴心受压构件(de)等边单角钢斜缀条可按轴心受压构件设计,但强度设计值要乘以折减系数以考虑（ B ）A.剪力(de)影响B.单面连接偏心(de)影响C.构件(de)焊接缺陷形(de)影响D.节点构件不对中(de)影响31.下图为承受固定集中力设计值F(包括梁自重)(de)等截面组合梁, 截面1 - 1处需验算折算应为,其验算部位为（ C ）32.焊接之字形梁(de)腹板局部稳定常采用配置加劲肋(de)方法来解决,若 h0/tw>160y f /235时, （ D ） .A.可能发生剪切失稳,应配置横向加劲肋B.可能发生弯曲失稳,应配置纵向加劲肋和横向加劲肋C.可能发生弯曲失稳,应配置横向加劲肋D.可能剪切失稳和弯曲失稳,应配置横向加劲肋和纵向加劲肋33.梁(de)支承加劲肋应设置在（ B ）A.弯曲应力大(de)区段B.上翼缘或下翼缘有固定集中力作用处C.剪应力较大(de)区段D.有吊车轮压(de)部位34.按钢结构设计规范规定,实腹式轴心受压构件整体稳定性(de)公式N/ A ≤f(de)物理意义是 （ D ） .A.构件截面上(de)平均应力不超过钢材抗压强度设计值B.构件截面上最大应力不超过钢材强度设计值c.构件截面上(de)平均应力不超过欧拉临界应力设计值D.构件轴心压力设计值不超过结件稳定极限承载力设计值35.在下图中(de)连接中,角钢肢尖上(de)角焊缝(de)焊脚尺寸hf应满足( B ) .A． = 10≤hf≤ = x 10B． = 12≤hf≤ = 10-(1~2)C． = 10≤hf≤ = x 12A． = 12≤hf≤ = 10-(1~2)36.两端铰接(de)轴心受压构件,截面如下图所示,在不改变钢种、构件截面类别和翼缘、腹板截面面积(de)情况下（ D ）采用可提高其承载力.A.调整构件在弱轴方向(de)计算长度,或加大腹板高度减少厚度B.改变构件端连接构造,或增设侧向支承点来减小弱轴方向(de)计算长度,或减小翼像宽度加大厚度C.调整构件弱轴方向(de)计算长度,或减小翼缘宽度加大厚度D.增大构件端部连接约束,或增加侧向支承点来减小在弱方向上(de)计算长度,或减少翼像厚度加大宽度37.单轴对称实腹式压弯构件,弯矩作用在对称平面并使较宽翼缘受压,其弯矩作用平面内(de)整体稳定采用f N N W M A N Ex x x x mx x ≤-+)/8.01(1γβϕ和f N N W M A N Ex x x tx ≤--)/25.11(2β计算,其中(de) x,W1x,W2x(de)取值为（ D ） .A ． x 相同；W1x 和W2x 为绕对称轴(de)较大和较小翼缘最外纤维毛截面模量B ． x 不同；W1x 和W2x 为绕非对称轴(de)较大、较小翼缘最外纤维净截面模量C ． x 不同；W1x 和W2x 为绕非对称轴(de)较大、较小翼缘最外纤维净截面模量D ． x 不同；W1x 和W2x 为绕非对称轴(de)较大、较小翼缘最外纤维净截面模量38.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（ D ）A.预拉力不同B.连接处构件接触面(de)处理方法不同C.采用(de)材料等级不同D.设计计算方法不同39.钢材(de)设计强度是根据（ C ）确定(de).(A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度40.钢结构梁计算公式nxx x W M γσ=中 x （ C ）.(A)与材料强度有关(B)是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比(C)表示截面部分进入塑性(D)与梁所受荷载有关二、填空题1．钢材五项机械性能指标是抗拉强度、屈服点、伸长率、180度冷弯、冲击韧性 .2．钢材中氧(de)含量过多,将使钢材出现热脆现象.3．支承加劲肋应验算(de)内容是腹板平面外(de)稳定性、端面承压强度、支承加劲肋与腹板(de)连接焊缝 .4．双轴对称(de)工字型截面轴压构件失稳时(de)屈曲形式是弯曲屈曲. 5．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条.6．焊接残余应力不影响构件(de) 静力强度 .和 40mm .7．角焊缝(de)最小计算长度不得小于 8hf8．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和质量 (de)综合指标.9．时效硬化会改变钢材(de)性能,将使钢材(de) 强度提高, 塑性、韧性降低.10、轴心受压构件整体屈曲失稳(de)形式有弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳 .11、钢材(de)两种破坏形式为塑性破坏和脆性破坏.12、横向加劲肋按其作用可分为间隔加劲肋、支承加劲肋两种.13、轴心受拉构件(de)承载力极限状态是以净截面平均应力小于钢材屈服点为极限状态(de).三、判断题(正确(de)画√,错误(de)画x)1. 钢材中硫含量过多会引起钢材(de)冷脆；磷含量过多会引起钢材(de)热脆.(x )2．承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载(de)变形时(de)极限状态.(√ )3．轴心受压构件,应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度(de)验算.(√ ) 4．轴心受拉构件计算(de)内容有强度、刚度和稳定性.(x )5.计算双肢格构式轴心受压构件绕虚轴x轴弯曲(de)整体稳定时,其轴心受压整体稳定系数φ应根据换算长细比查表确定.(√ )6．碳(de)含量对钢材性能(de)影响很大,—般情况下随着含碳量(de)增高,钢材(de)塑性和韧性逐渐增高.(x)7,承受动力荷载重复作用(de)钢结构构件及其连接,当应力变化(de)循环次数.n≥5X104次时,应进行疲劳验算.(√)＝,其中t为较厚焊件厚度.(x )8．角焊缝中(de)最大焊脚尺寸hfmax9．采用普通螺栓连接时,栓杆发生剪断破坏,是因为螺栓直径过细.(√ ) 10．双轴对称截面(de)理想轴心受压构件,可能发生弯曲屈曲和扭转屈曲.(√ )11.钢结构设计除疲劳计算外,采用以概率理论为基础(de)极限状态设计方法,用分项系数设计表达式进行计算(√ ).12.合理(de)结构设计应使可靠和经济获得最优平衡,使失效概率小到人们所能接受程度( √).13.冷加工硬化,使钢材强度提高,塑性和韧性下降,所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度( x ).14.在焊接结构中,对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明,1级可以不在结构设计图纸中注明( x ).与压15.轴心受力构件(de)柱子曲线是指轴心受压杆失稳时(de)临界应力cr杆长细比之间(de)关系曲线.（√）16.格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界为比长细比相同(de)实腹式轴心受压构件低.原因是剪切变形大,剪力造成(de)附加绕曲影响不能忽略 ( √).17.在主平面内受弯(de)实腹构件,其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失,出现塑性铰时来建立(de)计算公式( x ).18.具有中等和较大侧向无支承长度(de)钢结构组合梁,截面选用是由抗弯强度控制设计,而不是整体稳定控制设计( x ).19.在焊接连接中,角焊缝(de)焊脚尺寸h f愈大,连接(de)承载力就愈高.(x ).20.计算格构式压弯构件(de)缀件时,应取构件(de)剪力和按式V =Af235/y f /85计算(de)剪力两者中(de)较大值进行计算( √ ).四、简答题1．抗剪普通螺栓连接有哪几种可能(de)破坏形式答：螺栓抗剪连接达到极限承载力时,可能(de)破坏形式有四种形式：①栓杆被剪断；②螺栓承压破坏；③板件净截面被拉断；④端板被栓杆冲剪破坏.2．简述钢结构连接方法(de)种类.答；钢结构(de)连接方法可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种. 3．格构式构件截面考虑塑性发展吗答：格构式构件截面不考虑塑性发展,按边缘屈服准则计算,因为截面中部空心.4. 普通螺栓连接受力情况可分为哪几类答：螺栓只承受剪力；螺栓只承受拉力；螺栓承受剪力和拉力(de)共同作用. 5.减小焊接应力和焊接变形(de)设计上措施有哪些 答：1）焊接位置安排要合理； 2）焊缝尺寸要适当；3）焊缝(de)数量要少,且不宜过分集中； 4）应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉； 5）尽量避免在母材厚度方向(de)收缩应力. 6．影响钢材脆性(de)因素答：化学成分(P 、N 导致冷脆,S 、O 引起热脆)、冶金缺陷(偏析、非金属夹杂、裂纹、起层)、温度(热脆、低温冷脆)、冷作硬化、时效硬化、应力集中以及同号三向主应力状态等均会增加钢材(de)脆性.7．防止受弯构件腹板局部失稳(de)途径 答：(1)增加腹板(de)厚度t w 但此法不很经济;(2)设置加劲肋作为腹板(de)支承,将腹板分成尺寸较小(de)区段,以提高其临界应力,此法较为有效.加劲肋布置方式有:①仅加横向加劲肋;②同时设横向加劲肋和纵向加劲肋;③同时设横向加劲肋和受压区(de)纵向加劲肋及短加劲肋.8．请撰写轴心拉杆(de)强度计算公式,及说明各字母所代表含义答：(一)强度计算轴心拉杆(de)强度计算公式为:d f A N≤=σ式中 N ——轴心拉力;A n ——拉杆(de)净截面面积; f ——钢材抗拉强度设计值.9．影响轴心压杆整体稳定(de)因素答：轴压构件(de)稳定极限承载力受到以下多方面因素(de)影响:①构件不同方向(de)长细比;②截面(de)形状和尺寸;③材料(de)力学性能;④残余应力(de)分布和大小;⑤构件 (de)初弯曲和初扭曲;⑤荷载作用点(de)初偏心;⑦支座并非理想状态(de)弹性约束力; ③构件失稳(de)方向等等.因此,目前以具有初始缺陷(de)实际轴心压杆作为力学模型,用开口薄壁轴心压杆(de)弹性微分方程来研究轴压杆(de)稳定问题.10．拉弯和压弯构件(de)整体失稳破坏包括几个方面答：拉弯和压弯构件整体失稳破坏包括几个方面:(1)单向压弯构件弯矩作用平面内(de)失稳,这在弯矩作用平面内只产生弯曲变形,不存在分校现象,属于极值失稳;(2)单向压弯构件弯矩作用平面外失稳,即在弯矩作用平面外发生侧移和扭转,又称弯扭失稳,这种失稳具有分校失稳(de)特点;(3)双向压弯构件(de)失稳,即同时产生双向弯曲变形并伴随有扭转变形(de)失稳. 11．钢结构焊接形式答：按两焊件(de)相对位置,分为平接、搭接和顶接;对接焊缝按受力方向与焊缝长度方向(de)关系,分为直缝和斜缝; 角焊缝按受力方向与焊缝长度方向(de)关系,分为端缝和侧缝; 按焊缝连续性,分为连续焊缝和断续焊缝; 按施工位置,分为俯焊、立焊、横焊、仰焊.12．普通螺栓连接,螺栓(de)排列和构造要求; 2)螺孔中距限答：(1)受力要求: 1)端距限制——防止孔端钢板剪断,≥2d限制上限以防止板间翘曲.制——限制下限以防止孔间板破裂,即保证3d(2)构造要求:防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀,限制螺孔中距最大值.(3)施工要求:为便于拧紧螺栓,宜留适当间距(不同(de)工具有不同要求).五、计算题1、验算图示角焊缝连接(de)强度.已知承受静荷载,钢材为Q235-AF,焊条为E43型,2160mm N f w f =,偏离焊缝形心(de)力kN F 500=,mm e 100=,mm h f 10=,图中尺寸单位：mm,无引弧板.五（1）题图解：将外力F 移向焊缝形心,得：2F N =2F V =2Fe M =23/47.66)20400(107.02210500mm N l h N w e Nf=-⨯⨯⨯⨯⨯==∑σ 23/47.66)20400(107.02210500mm N l h Vwe f =-⨯⨯⨯⨯⨯==∑τ223/95.104)20400(107.022*********mm N WM Mf=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ222222/160/44.15547.66)22.147.6695.104()(mm N f mm N w f f f f =≤=++=+τβσ2、验算图示普通螺栓连接时(de)强度.已知螺栓直径mm d 22=,C 级螺栓,螺栓和构件材料为Q235,外力设计值kN F 150=,2140mm N f b v =,2170mm N f b t =,2305mm N f b c =,203.3cm A e =.五（2）题图解：kN f A N b t e b t 51.51101701003.332=⨯⨯⨯==-kN f d n N bvvb v19.531014042214.314322=⨯⨯⨯⨯==-π kN f t d N b c b c 78.1201030518223=⨯⨯⨯==-∑受力最大(de)１号螺栓所受(de)剪力和拉力分别是：kN n F N v 75.188150===kN y m My N i t 18.40)24016080(224020015022221=++⨯⨯⨯==∑ 186.0)51.5118.40()19.5375.18()()(2222<=+=+btt b v v N N N NkN N kN N b c v 78.12075.18=<= 螺栓连接强度满足要求.3．计算图示连接(de)焊缝长度.已知N=900kN （静力荷载设计值）,手工焊,w 2KN N N 600900311=⨯==αKN N N 3009003122=⨯==α mm f h N l wff w 268160107.02106007.02311=⨯⨯⨯⨯=⨯= mm f h N l w f f w 134160107.02103007.02322=⨯⨯⨯⨯=⨯=mm h l l f w 288102268211=⨯+=+= 取mm l 2901=mm h l l f w 154102134222=⨯+=+= 取mm l 1552=4．试验算图示简支梁(de)整体稳定性.已知作用在梁跨中(de)荷载设计值F=300kN,忽略梁自重产生(de)内力,采用Q235钢52188.10226820622=⨯==h I W x x cm 369.5==A I i y y cm （2）内力计算 9004123004=⨯==Fl M x kNm（3）整稳计算 3.7069.54000===yy y i l λ6.035.3)8.1024.44.13.70(152188.1024.1583.70432020.12354.41432022212>=⨯⨯+⨯⨯⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y b y x y b b f h t W Ah ηλλβϕ'b ϕ=986.035.3282.007.1282.007.1=-=-bϕ 175105218986.01090036=⨯⨯⨯='x b x W M ϕ N/mm 2＜f =215N/mm 2满足 5.试验算如下图承受静力荷载(de)拉弯构件强质和刚度.已知荷载设计值N = 1600kN,F = 55kN,l = 5 m.构件截面为I45a,截面无削弱,材料为Q235-BF 钢.答案：max = max {,173 .0}= <[ ] = 150,=+nxx x W M An N γ N/mm 2< f =215 N/mm 26. 如下图所示热轧普通工字钢截面压弯构件,截面为I36a,截面无削弱.承受(de)荷载设计值为：轴心压力N =340 kN,构件C 端弯矩M x = 98 kN ·m.构件长度l =,两端铰接,两端及跨度中点各设有侧向支承点.材料Q235 - B ·F 钢.试验算该构件弯矩作用平面外稳定及刚度.答案：刚度 = max{ ox , y } = 111. 5 < [ ] = 150; 弯矩作用平面外稳定,=+xb x tx y W M A N 1ϕβηϕ N/mm 2<f =215 N/mm 2.。

钢结构计算题文档————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：三、计算题（共70分）钢材的弹性模量E ＝2.06×105MPaQ235钢强度设计值：厚度t ≤16mm 时，MPa 215=f ，MPa 125v =f ； 厚度t 在16～40mm 时，MPa 205=f ，MPa 120v =f 。

1．节点构造如图所示，钢材Q235B ，焊条E43型，手工焊接(w f 160MPa f =)，高强度螺栓采用摩擦型连接，螺栓为8.8级M22，孔径23.5mm ，P =150kN ，接触面喷砂后涂无机富锌漆，μ＝0.35，连接承受的静力荷载N ＝400kN ，验算焊缝和螺栓连接强度是否满足要求。

（20分） 正面角焊缝强度增大系数f 1.22β=。

解： N =240 kN （1）V =320 kN （1） f M =240×0.09=21.6 kN·m （1）B M =240×0.12=28.8 kN·m （1）焊缝连接()9.4220420107.02102403=-⨯⨯⨯⨯==∑w e N fl h N σ MPa （1）()8.5720420107.0612106.2126=-⨯⨯⨯⨯⨯==wfM fW M σMPa （1）()1.5720420107.02103203=-⨯⨯⨯⨯==∑w e Vf l h V τ MPa （1）7.100=+=M f N f f σσσ MPa Vf f ττ=4.10022=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛f f f τβσ MPa< 160=w f f MPa （3） 焊缝强度满足要求。

（2）螺栓连接()60362416.008.02216.08.281024022211=+=+⨯⨯⨯+=+=∑i t y My n N N kN （1） 2t N =24+18=42 kN （1） 3t N =24 kN （1） 4t N =24-18=6 kN （1） 1t N =60 kN <0.8P=120 kN （2）∑tiN=2×(60+42+24+6)=264 kN()()26425.11501035.019.025.19.0⨯-⨯⨯⨯=-∑ti f N nP n μ6.368= kN>V=320 kN （4）螺栓连接满足承载力要求。

钢结构课程作业第三章作业1.如图所示为角钢与节点板的三面围焊连接，轴心力设计值N＝800kN(静力荷载)，角钢为2 L125×10，与厚度为10mm的节点板连接。

钢材为Q235，手工焊，采用E43型焊条，h=8mm。

试确定肢背焊缝和肢尖焊缝的实际长度。

焊脚尺寸f2.如图所示为双盖板拼接的钢板连接，钢材为Q235-B，采用高强度螺栓为8.8级的M20，连接处构件接触面用喷硬质石英砂处理，作用在螺栓群形心处的轴心拉力设计值N=800kN。

采用标准圆孔。

试问：（1）采用高强度螺栓摩擦型连接，确定其螺栓数目，应为下列何项?（2）采用高强度螺栓承压型连接，确定其螺栓数目，应为下列何项?1.一轴心受压平台柱，采用焊接工字形截面，截面尺寸如图所示，柱两端铰接，柱高6m ， 翼缘为焰切边，钢材为Q345，焊条为E50系列，焊条电弧焊，求该柱稳定承载力。

截面特性为：2293.6A cm =，12.5y i cm =，21.9x i cm =2.某管道支架柱，柱两端饺接，钢材为Q235钢，截面无削弱，采用焊接工字形截面，翼缘板为焰切边，如图所示，承受轴心力设计值N=1600kN 。

进行轴心受压稳定性计算时最大压应力为多少?1.试分析图示简支梁的整体稳定性。

已知作用在梁上的荷载设计值kN F 300=，梁自重设计值 2.0kN m ，采用Q235钢材，跨中有侧向支撑，20.1=b β，2228cm A =，4413683cm I x =，417067cm I y =。

6m6mF10400100016x16y2.0kN/m2.某热轧H 型钢简支梁，选用H 型钢，其截面参数为2=192.5cm A ，4118000cm x I =，34020cm x W =，24.8cm x i =， 6.85cm y i =，钢材为Q235，钢梁跨度为12m ，在跨度中点设有一个侧向支撑点，在梁上作用两个集中荷载设计值F=180kN ，忽略梁自重，试验算其整体稳定性是否满足要求。

钢结构考试题及答案【篇一：钢结构试题及答案】复习1．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3．对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( )来保证的。

a．稳定承载力b．挠跨比 c．静力强度 d．动力强度4. 钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关（）a.框架在荷载作用下侧移的大小b.框架柱与基础的连接情况c.荷载的大小d. 框架梁柱线刚度比的大小5. 格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于?x的换算长细比?ox是考虑（）a格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件b考虑强度降低的影响c考虑单肢失稳对构件承载力的影响 d考虑剪切变形的影响6. 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 7．为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应（）。

a控制肢间距 b控制截面换算长细比c控制单肢长细比d控制构件计算长度8．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. 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。

a. 低温屈服强度b. 低温抗拉强度c. 低温冲击韧性 d . 疲劳强度11. 钢材脆性破坏同构件（）无关。

a应力集中 b低温影响 c残余应力 d 弹性模量12．焊接残余应力不影响构件的（）a．整体稳定 b．静力强度c．刚度 d．局部稳定13．摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（）a．与摩擦面的处理方法有关b．与摩擦面的数量有关c．与螺栓直径有关d．与螺栓的性能等级无关一、单项选择题14．直角角焊缝的焊脚尺寸应满足hfmin?1.51及hfmax?1.2?t2，则t1、t2分别为（）的厚度。

a．t1为厚焊件，t2为薄焊件b．t1为薄焊件，t2为厚焊件c．t1、t2皆为厚焊件d．t1、t2皆为薄焊件15.理想轴心受压构件失稳时，只发生弯曲变形，杆件的截面只绕一个主轴旋转，杆的纵轴由直线变为曲线，这时发生的是（）。

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=6.14cm 2 ，min 1.94x i i cm ==，22()2(614205)1028n A A d t mm =⨯-⋅=⨯-⨯=， N=270KN327010262.62151028n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，强度不满足，所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ⨯≥==， 所需截面积为212562057282n A A d t mm =+⋅=+⨯=， 选636⨯，面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ （2）长细比[]min3000154.635019.4o 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：210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑， N=1350KN31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=，强度满足。

（2）钢板2-2截面强度验算：（a ），种情况，（a ）是最危险的。

2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-⋅⋅=-++-⨯⨯=， N=1350KN32135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，但不超过5%，强度满足。

钢结构考试试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 以下哪种材料不属于钢结构常用的材料？A. 钢管B. 钢筋C. 钢板D. 钢筋混凝土答案：D2. 在钢结构设计中，以下哪个因素不需要考虑？A. 钢材的力学性能B. 结构的几何尺寸C. 结构的使用功能D. 结构的美观性答案：D3. 以下哪种连接方式不属于钢结构的主要连接方式？A. 高强度螺栓连接B. 焊接连接C. 铆接连接D. 摩擦型连接答案：D4. 在钢结构设计中，以下哪个参数表示钢材的抗拉强度？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 断面收缩率答案：B5. 以下哪个因素不会影响钢结构的稳定性？A. 钢材的弹性模量B. 结构的截面尺寸C. 结构的长度D. 结构的重量答案：D6. 以下哪种情况下，钢结构需要采取防火措施？A. 钢材厚度小于6mmB. 结构跨度大于12mC. 结构高度大于24mD. 结构所在环境温度超过200℃答案：D7. 在钢结构设计中，以下哪个参数表示钢材的塑性？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 断面收缩率答案：C8. 以下哪种连接方式适用于高强度螺栓连接？A. 摩擦型连接B. 张拉型连接C. 压缩型连接D. 焊接连接答案：A9. 以下哪个因素会影响钢结构的疲劳寿命？A. 钢材的强度B. 结构的应力水平C. 结构的焊接质量D. 结构的使用环境答案：B10. 在钢结构设计中，以下哪个参数表示钢材的冲击韧性？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 冲击功答案：D二、填空题（每题3分，共30分）11. 钢结构的设计原则包括：安全性、可靠性和______。

答案：经济性12. 钢结构的连接方式主要有焊接连接、高强度螺栓连接和______。

答案：铆接连接13. 钢结构的稳定性包括局部稳定性和______。

答案：整体稳定性14. 钢结构的防火措施包括：选用防火涂料、增设防火隔离层和______。

答案：提高钢材的防火性能15. 在钢结构设计中，屈服强度、抗拉强度和______是衡量钢材力学性能的主要参数。

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：W x =875cm 3，t w =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/mm 2，抗剪强度设计值为125 N/mm 2。

试对此梁进行强度验算并指明计算位置。

（恒载分项系数γG =1.2，活载分项系数γQ =1.4）梁上荷载设计值为：q = 47.94（kN/m ） 跨中最大弯距为：M max =181.12（kN.m ） 支座处最大剪力为：V max =131.84（kN ） 跨中正应力为：= 197.1（N/mm 2）215=<f σ（N/mm 2）支座处最大剪应力为：= 42.9（N/mm 2）125=<v f τ（N/mm 2）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 = 67cm 2，惯性矩I y =11080cm 4，I x1 = 460cm 478.77 86.12==y y cm i λ 431070cm I x =66.65 23.15==x x cm i λ 53.30 62.211==λcm i41.72=ox λ 78.77max ==∴y λλ3.试计算下图所示连接中C 级螺栓的强度。

已知荷载设计值F =45kN ，螺栓M20，孔径21.5mm ，b v f =130N/mm 2，bc f =305 N/mm 2。

kN N kNN b c b V 12284.40==　kN F kNF Y X 2736== M kN T ⋅=56.7 kN N kNN T Y T X 63.1145.1711==kN N kNN VY V X 75.6911==()()kN kN 84.402.3275.663.11945.1722<=+++∴安全4.图示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为M =2500kN ·m ，V =500kN ，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准。

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()()()()8010102401020160)10115(1010240510201601≈⨯-+⨯-+⨯⨯-+⨯⨯-=ymm160802402=-=y mm(2)焊缝计算截面的几何特性()623231068.22)160115(230101014012151602301014023010121mm I x ⨯=-⨯⨯+⨯⨯++-⨯⨯+⨯⨯=腹板焊缝计算截面的面积：230010230=⨯=w A mm 22．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=wv f N/mm 2点a 的拉应力M a σ，且要求M a σ≤wt f 18552.01022688010160431===⨯⨯⨯==w t x M af F F I My σ N/mm 2 解得：278≈F KN点b 的压应力Mb σ，且要求Mb σ≤wc f 215129.110226816010160432===⨯⨯⨯==wc x Mbf 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≤wV f125435.010231023===⨯⨯=wV 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1.1wt f ()()()w t V M bf F F 1.1435.03129.132222=⨯+=+τσ解得：168≈F KN缝的距离不相等，肢尖焊缝的受力小于肢背焊缝的受力，又题中给出了肢背、肢尖焊缝相同的长度和焊脚尺寸，所以，只要验算肢背焊缝的强度，若能满足，肢尖焊缝的强度就能肯定满足。

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 wf =，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 33.029067.0210p 54A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==σ p 25.029067.0210p 53A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==τ p 61.029067.061210120p 53W M 23f M=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ题2图题1图12w 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 ==2365.90)82410(87.0210400mm N l h N w e x f =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑σ2398.67)82410(87.0210300mm N l h N we yf =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑τwf ff f f mm N ≤=+=+222227.10098.67)22.165.90()(τβσ4、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，2160mm 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。

钢结构期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 钢结构的主要材料是：A. 木材B. 钢筋混凝土C. 钢材D. 铝合金答案：C2. 下列哪项不是钢结构的优点？A. 强度高B. 重量轻C. 耐火性好D. 施工速度快答案：C3. 钢结构设计中，通常采用的安全系数为：A. 1.0B. 1.5C. 2.0D. 3.0答案：B4. 钢结构连接方式中，不属于焊接连接的是：A. 电弧焊B. 螺栓连接C. 激光焊D. 气体保护焊答案：B5. 钢结构的防腐措施不包括：A. 热浸镀锌B. 喷砂除锈C. 涂刷防腐漆D. 增加结构厚度答案：D6. 钢结构的抗震设计中，下列哪项不是抗震措施？A. 加强柱脚锚固B. 使用高强度螺栓C. 设置抗震支座D. 增加结构刚度答案：B7. 钢结构的热处理方法不包括：A. 正火B. 退火C. 淬火D. 焊接答案：D8. 钢结构的荷载组合中，不包括：A. 永久荷载B. 可变荷载C. 偶然荷载D. 施工荷载答案：D9. 下列哪项不是钢结构的连接件？A. 螺栓B. 焊条C. 铆钉D. 钢板答案：D10. 钢结构的疲劳寿命与下列哪项无关？A. 材料的疲劳极限B. 应力循环次数C. 构件的尺寸D. 构件的表面处理答案：C二、填空题（每空2分，共20分）1. 钢结构的连接方式主要有________、________和________。

答案：焊接、螺栓连接、铆接2. 钢结构的防腐措施中，________是一种常用的方法，可以有效延长结构的使用寿命。

答案：热浸镀锌3. 钢结构的抗震设计中，________是提高结构抗震性能的重要措施之一。

答案：增加结构刚度4. 钢结构的荷载组合中，________是长期作用在结构上的荷载。

答案：永久荷载5. 钢结构的热处理方法中，________可以提高材料的硬度和强度。

答案：淬火6. 在钢结构设计中，________是保证结构安全的重要指标。

答案：安全系数7. 钢结构的连接件中，________是连接构件的重要方式之一。