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钢结构考试题目

2013年4月考试钢结构第一次作业

一、单项选择题(本大题共30分,共15 小题,每小题2 分)

1. 螺栓连接中要求端距≥2d0,目的是防止(C )。

A. 钢材被挤压破坏

B. 螺栓被剪坏

C. 钢板被冲剪破坏

D. 螺栓产生过大的弯曲变形

2. 工字钢I20a中的数字20表示(A )

A. 工字钢截面高度200mm

B. 工字钢截面高度20mm

C. 工字钢截面宽度200mm

D. 工字钢截面宽度20mm

3. 钢材经历了应变硬化(应变强化)之后(A)。

A. 强度提高

B. 塑性提高

C. 冷弯性能提高

D. 可焊性提高

4. 下列属于正常使用极限状态的验算指标是(C)

A. 强度

B. 稳定

C. 变形

D. 疲劳

5. 焊接连接或焊接构件的疲劳性能与(A) 有关

钢结构考试题目

A、

B、

钢结构考试题目

C、

钢结构考试题目

D、

6. 钢结构发生脆性破坏是由于(C)

A. 钢材是塑性较差的材料

B. 钢材的强度较高

C. 结构的构造不合理或工作条件差

D. 材料的使用应力超过屈服点

7. 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(C )。

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

8. 与混凝土结构相比,钢结构更适合于建造高层和大跨度房屋,因为(B)

A. 钢结构自重大、承载力较高

B. 钢结构自重轻、承载力较高

C. 钢结构自重大、承载力较低

D. 钢结构自重轻、承载力较低

9. 进行疲劳设计时我国钢结构设计规范采用的是(B)

A. 近似概率极限状态设计方法

B. 容许应力设计方法

C. 全概率极限状态设计方法

D. 屈服应力设计方法

10. 当温度从常温下降为低温时,钢材的塑性和冲击韧性(B)

A. 升高

B. 下降

C. 不变

D. 升高不多

11. 当组合梁用公式(A)

A. 验算点的正应力和剪应力

B. 梁最大弯矩截面中的最大正应力最大剪应力

C. 梁最大剪力截面中的最大正应力最大剪应力

D. 梁中的最大正应力和最大剪应力

12. 某重型钢结构工作平台,主梁以上结构自重5KN/m2,其分项系数为

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1.2,活荷载按最大的检修材料所能产生的荷载20KN/m2来计算,分项系

数为1.3,主梁间距为5m,跨度8m,简支,主梁跨中弯矩设计值为(B)

A. 1124KN.M

B. 1280KN.M

C. 1360KN.M

D. 1668KN.M

13. 图示焊接连接中,最大的焊缝应力发生在(A)

A. a点

B. b点

C. c点

D. d点

14. 以下有关对接焊缝的描述,错误的是(D)

A. 在钢板厚度相差4毫米的连接中,应从板的一侧或两侧作成坡度不大

于1:4的斜坡,以减少应力集中。

B. 当对接焊缝的强度低于焊接强度时,为提高连接的承载力可改用斜缝。

C. 在钢结构设计中,若遇到板件较厚而受力较小时,可以采用不焊透的

对接焊缝。

D. 当对接焊缝的质量等级为一级或者二级时,必须在外观检查的基础上

再做无损检查,检测比例为焊缝长度的20%。

15. 规范规定侧焊缝的设计长度lwmax在动荷载作用时为40hf,在静荷载作用时为60hf,这主要考虑到(B )

A. 焊缝的承载能力已经高于构件强度

B. 焊缝沿长度应力分布过于不均匀

C. 焊缝过长,带来施工的困难

D. 焊缝产生的热量过大而影响材质

二、填空题(本大题共20分,共10 小题,每小题2 分)

1. 由强度理论得到的钢材剪切屈服点f yv和拉伸屈服点f y存在如下关系f yv=0.58 f y

2. 碳对钢材性能的影响很大,一般来说随着含碳量的提高,钢材的塑性和韧性逐渐降低

3. 对于全熔透的坡口对接焊缝而言,只有未采用引弧板或质量为三级的对接受拉焊缝才需进行强度验算。

4. 当温度达到600℃时,强度几乎降为零,完全失去了承载力,这说明钢材的_耐火_ 性能差。

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5. 角焊缝中的最小焊脚尺寸其中t为_焊件的较大厚度_

6. 在高强螺栓性能等级中:8.8级高强度螺栓的含义是抗拉强度800N/mm2屈强比0.8

7. 承受拉力的对接焊缝,在符合二级质量检验标准的情况下,其设计强度ft与母材设计强度f的关系为f t=f

钢结构考试题目

8. 构件和连接构造类别

9. 焊接残余应力对构件的静力强度无影响。

10. 当对接焊缝无法采用引弧板施焊时,每条焊缝的长度计算时应减去t(板厚)

三、名词解释题(本大题共20分,共4 小题,每小题5 分)

1. 应力集中

当构件表面不平整,在有孔洞、缺陷的地方,应力分布不均匀,产生局部应力集中,而远离这些区域的地方应力降低的现象,称为应力集中。它是引起脆性破坏的主要因素之一。

2. 钢材疲劳

钢材在有拉应力的循环荷载作用下,当循环次数达某定值时,发生突然破坏的现象称为钢材疲劳。属脆性破坏,其破坏时的应力低于钢材的抗拉强度,甚至还低于屈服点。

3. 冷弯性能

冷弯性能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。冷弯性能由冷弯实验来确定,实验时,按照规定的弯心直径在实验机上用冲击头加压,使试件弯成180°,如果试件表面不出现裂纹和分层即为合格。冷弯实验不仅能直接检验钢材的弯曲变形能力还能暴露钢材内部的冶金缺陷。

4. 蓝脆现象

当温度升高时,在200℃以内钢材性能没有很大的变化,43O℃~540℃之间强度急剧下降,60O℃时强度很低,不能承受荷载。但在25O℃左右时,钢材的强度反而略有提高,同时塑性和韧性均下降,材料有转脆的倾向,钢材表面氧化膜呈蓝色,称为蓝脆现象。

四、计算题(本大题共15分,共1 小题,每小题15 分)

图示连接中,焊脚尺寸hf =8mm,钢材为Q235B级,

钢结构考试题目

板厚小于16mm时 f =215N/mm2,板厚大于

16mm时f =205N/mm2,手工焊,焊条为E43系

列,f f w=160N/mm2,试计算此连接承受静力荷载时的设计承载能力。

解:焊缝的承载力:

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主体板件的承载力:

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盖板的承载力:

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此连接承受静力荷载时的设计承载力:

五、简答题(本大题共15分,共3 小题,每小题5 分)

1. 高强度螺栓连接有哪两种类型?及各自的受力机理是什么

高强度螺栓连接分为摩擦型连接和承压型连接。

摩擦型连接只依靠摩擦阻力传力,并以剪力不超过接触面摩擦力作为设计准则。

承压型连接,只允许接触面滑移,以连接达到破坏的极限承载力作为设计准则。

2. 何为钢材的疲劳破坏,对其主要的影响因素有哪些?

钢材在有拉应力的循环荷载作用下,当循环次数达某定值时,发生突然破坏的现象称为钢材疲劳,其破坏时的应力低于钢材的抗拉强度,甚至还低于屈服强度。影响因素:构造状况、应力幅及荷载的循环次数。

3. 高强度钢的屈服点是如何定义的?

高强度钢没有明显的屈服点和屈服台阶。这类钢的屈服条件是根据实验分析结果而认定的,故称为条件屈服或屈服强度。条件屈服点是以卸荷后试件中残余应变为0.2%所对应的应力定义的。

答案:

一、单项选择题(30分,共15 题,每小题2 分)

1. C

2. A

3. A

4. C

5. A

6. C

7. C

8. B

9. B 10. B

11. A 12. B 13. A 14. D 15. B

2013年4月份考试钢结构第二次作业

一、单项选择题(本大题共30分,共15 小题,每小题2 分)

1. 轴心压杆构件采用冷弯薄壁型钢或普通型钢,其稳定性计算( B)。

A. 完全相同

B. 仅稳定系数取值不同

C. 仅面积取值不同

D. 完全不同

2. 螺栓连接中要求端距≥2d0,目的是防止( C)。

A. 钢材被挤压破坏

B. 螺栓被剪坏

C. 钢板被冲剪破坏

D. 螺栓产生过大的弯曲变形

3. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有(D )

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)

4. 不需要验算对接斜焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线与轴力N之间的夹角满足(C )

A、

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B、

钢结构考试题目

C、

D、

5. 钢结构焊接常采用E43xx型焊条,其中43表示(A )

A. 熔敷金属抗拉强度最小值

B. 焊条药皮的编号

C. 焊条所需的电源电压

D. 焊条编号,无具体意义

6. 实腹式轴压杆绕x,y 轴的长细比分别为,对应的稳定系数分别为, 两者相等则(D ) 。

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A. >

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B. =

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C. <

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D. 需要根据稳定性分类判别

7. 焊接结构的疲劳强度的大小与(A)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

8. 为保证工字形梁受压翼缘的局部稳定,要对其宽厚比进行限制:对Q235钢为b1/t≤15,对Q345钢为b1/t(A)

A. 比15小

B. 比15大

C. 仍等于15

D. 有时大于15,有时小于15

9. 截面为两型钢组成的格构式钢柱,当偏心在虚轴上时,强度计算公式中的塑性发展系数γ取( A)。

A. 大于1,与实腹式截面一样

B. 大于1,但小于实腹式截面的塑性发展系数

C. 等于1,因为不允许发展塑性

D. 等于1,这是偏于安全考虑

10. 在下列因素中,(C )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

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C. 材料的屈服点变化

D. 荷载的偏心大小

11. C级普通螺栓连接宜用于以下何项连接?(B)

A. 吊车梁翼缘的拼接

B. 屋差支撑的连接

C. 吊车梁与制动结构的连接

D. 框架梁与框架柱的连接

12. 图示高强螺栓群受弯后的旋转中心为(B)

A. 1点

B. 2点

C. 3点

D. 4点

13. 普通轴心受压构件的承载力经常决定于( C)。

A. 扭转屈曲

B. 强度

C. 弯曲屈曲

D. 弯扭屈曲

14. 两端铰接轴心受压柱发生弹性失稳时,其它条件相同,轴力分布图如下所示,则各压杆的临界力的关系是(B)

钢结构考试题目

A.N k1>N k2>N k3>N k4

B. N k4>N k2>N k3>N k1

C. N k4>N k3>N k2>N k

D. N k1>N k3>N k2>N k4

15. 以下有关对接焊缝的描述,错误的是(D )

A. 在钢板厚度相差4毫米的连接中,应从板的一侧或两侧作成坡度不大于1:4的斜坡,以减少应力集中。

B. 当对接焊缝的强度低于焊接强度时,为提高连接的承载力可改用斜缝。

C. 在钢结构设计中,若遇到板件较厚而受力较小时,可以采用不焊透的对接焊缝。

D. 当对接焊缝的质量等级为一级或者二级时,必须在外观检查的基础上再做无损检查,检测比例为焊缝长度的20%。

二、判断题(本大题共20分,共10 小题,每小题2 分)

1. 焊接残余应力在正常条件下影响结构的强度承载力。(× )

2. 使用轴心受压式实腹柱的截面时, 使两个主轴方向等强,以达到经济效果(× )

3. 规定最大焊脚尺寸的原因是避免施焊时冷却速度过快,产生淬硬组织导致母材开裂。(× )

4. 在普通钢结构中,对轴心受压构件的稳定性主要考虑的是弯曲屈曲。√

5. 钢材焊缝三级检测包括外观检测、X射线和超声波检测三个方面的检测。(× )

6. 格构式轴心受压构件中,垂直于缀材面的形心轴称为实轴。(× )

7. 受弯梁的剪力中心的位置与构件的截面形式和尺寸有关,与外荷载也有关。(× )

8. 由于工字形的腹板一对翼板几乎没有嵌固作用,因此,翼板可视为三边简支一边自由的均匀受压板。(√ )

9. 欧拉临界力是弹性压杆承载力的上限。(√)

10. 约束扭转的特点是,在扭矩作用下截面上只产生剪应力,无正应力。×

三、填空题(本大题共20分,共10 小题,每小题2 分)

1. 为保证轴心受压构件的正常使用极限状态能够满足要求,是通过控制长细比来实现的。

2. 对于全熔透的坡口对接焊缝而言,只有未采用引弧板或质量为三级的对接受拉焊缝才需进行强度验算。

3. 角焊缝中的最小焊脚尺寸其中t为焊件的较大厚度

4. 在高强螺栓性能等级中:8.8级高强度螺栓的含义是抗拉强度800N/mm2屈强比0.8

5. 轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时,只要使焊缝轴线与N力之间的夹角θ满足tanθ≤1.5条件时,对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度,因而也就不必再进行计算。

6. 计算双肢格构式轴心受压构件绕虚轴x轴弯曲的整体稳定性时,其轴心受压整体稳定性系数应根据换算长细比查表确定。

7. 选用焊条及焊丝型号的原则是使焊缝金属与主体金属强度相适应

8. 高强螺栓摩擦型连接是以摩擦力被克服作为连接的承载力极限状态,因而连接的剪切变形很小,整体性好。

9. 普通螺栓受拉力作用时,螺栓的设计强度取值较低,这是考虑到撬力作用(杠杆作用)对螺栓的不利影响。

10. 在高强螺栓群承受弯矩作用的连接中,通常认为其旋转中心位于螺栓群形心

四、计算题(本大题共15分,共1 小题,每小题15 分)

一块-400×20的钢板用两块拼接板-400×12进行拼接。螺栓孔径22mm,排列如图。钢板轴心受拉,N=1350KN (设计值)。钢材为Q235钢,请问:(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) 拼接板的强度是否需要验算?

钢结构考试题目

解:钢材为Q235,f=215N/mm2

(1) 1-1截面A n=400*20-3*22*20=6680mm2

钢结构考试题目

所以1-1截面钢板强度足够。

(2)由于2-2截面A n小鱼1-1截面,所以需要验算2-2截面强度。

假定N在13个螺栓中平均分配,则2-2截面受力

N’=(13-3)/13*1350=1035.5kN

2-2截面的A n’=400*20-5*22*20=5800mm2

钢结构考试题目

所以2-2截面钢板强度足够。

(3)两块拼接板厚度之和大于原钢板厚,所以拼接钢板前度足够,无需验算。

五、简答题(本大题共15分,共3 小题,每小题5 分)

2. 为何要对轴压构件进行刚度限制?

限制原因:1、在运输和安装过程中产生弯曲或过大的变形;2、使用期间因自重而明显下挠;3、在动力荷载作用下发生较大的振动;4、构件极限承载力显著降低。

3. 横向焊接应力产生的原因有哪些?

1.由于焊缝纵向收缩,使两块钢板趋于形成反方向的弯曲变形,但实际上焊缝将两块钢板连接成整体,不能分开,于是两块钢板的中间产生横向拉应力,而两端则产生压应力。

2.由于先焊的焊缝已经凝固,阻止了后焊焊缝在横向自由膨胀,使其发生横向的塑性压缩变形。当焊缝冷却时,后焊焊缝的收缩受到已凝固焊缝的限制而产生横向拉应力,因应力自相平衡,更远处的焊缝受拉应力。焊缝的横向应力就是上述原因产生的合力结果。

答案:

一、单项选择题(30分,共15 题,每小题2 分)

1. B

2. C

3. D

4. C

5. A

6. D

7. A

8. A

9. A 10. C

11. B 12. B 13. C 14. B 15. D

二、判断题(20分,共10 题,每小题2 分)

1. ×

2. ×

3. ×

4. √

5. ×

6. ×

7. ×

8. √

9. √10. ×

2013年4月份考试钢结构第三次作业

一、单项选择题(本大题共30分,共15 小题,每小题2 分)

1. 弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行(D)、刚度和缀材的计算。

A. 强度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性

B. 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性

C. 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性

D. 强度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性

2. 普通热轧型钢檩条不必计算(D )

A. 强度

B. 整体稳定性

C. 刚度

D. 局部稳定性

3. 单向受弯梁失去整体稳定时是( C )形式的失稳。

A. 弯曲

B. 扭转

C. 弯扭

D. 双向弯曲

4. 屋架设计中,积灰荷载应与(C )同时考虑。

A. 屋面活荷载

B. 雪荷载

C. 屋面活荷载与雪荷载两者中的较大者

D. 屋面活荷载与雪荷载

5. 对于弯矩绕强轴作用的工序形截面的压弯构件,在验算腹板局部稳定时,其高厚比限值与下列哪项无关?(A)

A. 构件侧向支承点间的距离

B. 腹板的正应力分布梯度

C. 构件在弯矩作用平面内的长细比

D. 钢材的强度等级

6. 钢压弯构件需要验算的项目为(D)

A. 应力剪应力整体稳定局部稳定长细比

B. 强度整体稳定局部稳定变形

C. 强度整体稳定局部稳定长细比变形

D. 强度整体稳定局部稳定长细比

7. 梁的支承加劲肋应设置在(C )

A. 弯曲应力大的区段

B. 剪应力大的区段

C. 上翼缘或则下翼缘有固定作用力的部位

D. 有吊车轮压的部位

8. 与无檩屋盖相比,下列(B )不是有檩屋盖的特点。

A. 所用构件种类和数量多

B. 屋盖刚度大

C. 屋盖自重轻

D. 屋架布置灵活

9. 梁腹板屈曲后强度产生的原因是(C)

A. 腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化,能够继续承担更大的荷载

B. 腹板屈曲后产生复杂的应力状态,提高了钢材的屈服点

C. 腹板屈曲后产生薄膜拉力场,牵制了板变形的发展,存在继续承载的潜能

D. 由于横向加劲肋的存在,提高了腹板局部稳定承载力

10. 当偏心压杆的荷载偏心作用在实轴上时,保证格构柱的平面外稳定是通过(B)

A. 计算柱的平面外稳定

B. 计算分肢稳定

C. 柱本身的构造要求

D. 选足够大的分肢间距

钢结构考试题目

11. 为保证焊接的稳定性,应根据的高度比不同情况配置加劲肋。当,应(B )。

A. 不需配置加劲肋

B. 配置横向加劲肋

C. 配置横向和纵向加颈肋

D. 配置横向纵向和短加颈肋

12. 梯形屋架端斜杆最合理的截面形式是( A)。

A. 两不等边角钢长边相连的T形截面

B. 两不等边角钢短边相连的T形截面

C. 两等边角钢相连的T形截面

D. 两等边角钢相连的十字形截面

钢结构考试题目

13. 单轴对称实腹式压弯构件整体稳定计算公式中的g x、W1x、W2x取值为(B)

A. W1x和W2x为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩,gx值亦不同

B. W1x和W2x为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩,gx值亦不同

C. W1x和W2x为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩,gx值相同

D. W1x和W2x为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩,gx值相同

14. 梁的受压翼缘侧向支撑点的间距和截面尺寸都不改变,且跨内的最大弯矩相等,则临界弯矩最低的是( C)

A. 受多个集中荷载的梁

B. 受均布荷载的梁

C. .受纯弯矩的梁

D. 受跨中一个集中荷载的梁

15. 工字型截面梁腹板高厚比时,梁腹板可能(D )

A. 因弯曲正应力引起屈曲,需设置纵向加劲肋。

B. 因弯曲正应力引起屈曲,需设置横向加劲肋

C. 因剪应力引起屈曲,需设置纵向加劲肋。

D. 因剪应力引起屈曲,需设置横向加劲肋。

二、填空题(本大题共20分,共10 小题,每小题2 分)

1. 简支钢屋架上弦有节间荷载作用时,上弦杆为压弯构件

2. 承受向下均布荷载作用的简支梁,当荷载作用位置在梁的下翼缘时,梁整体稳定性较高。

3. 当实腹式柱腹板计算高度时,应采用横向加劲肋加强,其间距不得大于3h0。

4. 在主平面内承受静载的组合梁,其强度计算包括:抗剪强度、折算应力、局部承压强度和抗弯强度

钢结构考试题目

5. 工字形截面梁按弹性设计时,应使翼缘的宽厚比b1/t1 ≤

6. 一般采用限制宽厚比办法来保证受压翼缘板的稳定性。

7. 当钢屋架上弦作用有非节点荷载时,上弦杆应按压弯构件进行设计。

8. 梁受压翼缘的自由外伸宽度是为了保证翼缘板的局部稳定

9. 设计采用大型屋面板的铰支承梯形钢屋架下弦杆截面时,如果节间距为L,则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取L

10. 在不改变梁的截面规格、荷载作用形式和位置的前提下,提高梁整体稳定性的最有效措施是增加侧向支撑点(减小侧向支撑间距)

三、名词解释题(本大题共20分,共4 小题,每小题5 分)

1. 屋盖支撑体系

屋盖支撑体系是由两榀相邻屋架间的上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑组成稳定的空间格架体系。

2. 剪切中心

剪应力的作用线与对称轴的交点称为剪切中心。它仅与截面尺寸有关,而与外荷载无关。

3. 约束扭转

双轴对称的工字形截面悬臂构件,在悬臂端处承受外扭矩MT,使上下翼缘向不同方向弯曲。由于悬臂端截面可以自由翘曲,而固定端截面完全不能翘曲,因此各中间截面受到不同程度的约束,这就是约束扭转。

4. 换算长细比

轴心受压构件整体弯曲后,沿杆长各截面上将存在弯矩和剪力。在格构式柱的设计中,剪力造成的附加影响不能忽略,因此对虚轴失稳的计算通常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响,加大后的长细比称为换算长细比。

四、计算题(本大题共30分,共2 小题,每小题15 分)

1. 如图所示工字形简支主梁,Q235F 钢,f =215N/mm2,fv =125N/mm2承受两个次梁传来的集中力P =250KN 作用(设计值),次梁作为主梁的侧向支承,不计主梁自重,r x=1.05。要求:1)验算主梁的强度。2)判别梁的整体稳定性是否需要验算

钢结构考试题目

解:(1)主梁强度验算

梁的最不利截面为第一根次梁左侧截面和第二根次梁的右侧截面,由于其对称性,此两截面受力相同。

钢结构考试题目

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梁的截面特性:

钢结构考试题目

钢结构考试题目

钢结构考试题目

正应力强度:

钢结构考试题目

剪应力强度:

钢结构考试题目

该截面上腹板与翼缘连接处正应力、剪应力都较大,所以需验算折算应力。

此点:

钢结构考试题目

钢结构考试题目

钢结构考试题目

所以强度满足要求。

(2)梁的整体稳定性验算:

钢结构考试题目

所以不必验算整体稳定性。

2. 焊接组合梁的某截面内力设计值:弯矩Mx=470kN?m,剪力V=580kN(沿y轴向上作用)。已知截面尺寸如图示。钢材的强度设计值:f=215N/mm2,fv=125N/mm2。验算梁在该截面的强度是否满足要求(r x=1.0)。

钢结构考试题目

解:

钢结构考试题目

钢结构考试题目

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验算翼缘与腹板交界处的折算应力:

钢结构考试题目

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钢结构考试题目

所以该截面的强度不满足要求。

一、单项选择题(30分,共15 题,每小题2 分)

1. D

2. D

3. C

4. C

5. A

6. D

7. C

8. B

9. C 10. B 11. B 12. A 13. B 14. C 15. D

2012年4月高等教育自学考试《钢结构》试题及答案

一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)

1.某排架钢梁受均布荷载作用,其中永久荷载的标准值为80kN/m,可变荷载只有1个,其标准值为40kN/m,可变荷载的组合值系数是0.7,计算梁整体稳定时采用的荷载设计值为( A )

A.164kN/m

B.152kN/m

C.147.2kN/m

D.120kN/m

2.钢材牌号Q235中的235反映的是( C )

A.设计强度

B.抗拉强度

C.屈服强度

D.含碳量

3.伸长率是衡量钢材哪项力学性能的指标?( D )

A.抗层状撕裂能力

B.弹性变形能力

C.抵抗冲击荷载能力

D.塑性变形能力

4.不适合

...用于主要焊接承重结构的钢材为( A )

A.Q235A

B.Q345E

C.Q345C

D.Q235D

5.对钢材疲劳强度无明显

...影响的是( D )

A.循环荷载的循环次数

B.构件的构造状况

C.作用的应力幅

D.钢材的静力强度

6.如图所示承受静力荷载的T形连接,采用双面角焊缝,手工焊,按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为( B )

A.4mm

B.6mm

C.8mm

D.10mm

题6图题7图

7.如图所示连接,焊缝中最危险点为( A )

A.最上点

B.最下点

C.焊缝长度的中点

D.水平荷载延长线与焊缝相交处

8.图示螺栓连接中,受力最大的螺栓为( A )

A.A

B.B

C.C

D.D

题8图

9.关于高强螺栓摩擦型连接、承压型连接、C级螺栓连接下列说法正确的是(B )

A.摩擦型连接受剪承载力高

B.摩擦型连接可以承受动载

C.承压型连接受剪变形小

D.C级螺栓连接受剪承载力高

10.某轴压柱绕两主轴属于不同截面分类,等稳定条件为(BB )

A.λx=λy

B.?x=?y

C.I x=I y

D.i x=i y

11.设计组合截面的实腹式轴心受压构件时应计算( B )

A.强度、变形、整体稳定、局部稳定

B.强度、整体稳定、局部稳定、长细比

C.强度、长细比、变形、整体稳定

D.整体稳定、局部稳定、长细比、变形

12.《钢结构设计规范》(GB50017)规定:格构式双肢缀条柱的单肢长细比λ1≤0.7λmax(λmax为柱两主轴方向的最大长细

比),目的是( C )

A.构造要求

B.保证整个柱的稳定

C.避免单肢先于整个柱失稳

D.使两单肢能共同工作

13.如图所示实腹式柱头,设置加劲肋的目的是( C )

A.提高柱腹板局部稳定

B.提高柱的刚度

C.传递梁的支座反力

D.提高柱的承载力

14.某工字形截面梁采用Q235钢材,梁腹板的高厚比h0/t w=100时,腹板的状态为(D )

A.局部稳定能够得到保证

B.纯弯作用下局部稳定不能保证

C.纯剪作用下不会发生局部失稳

D.纯剪作用下局部稳定不能保证

15.简支矩形钢板弹性局部稳定临界力通式为N cr=

2

2

D

k

b

,其中的k为板的屈曲系数,下列各项与屈曲系数无关的

...为

( B )

A.荷载分布状况

B.钢材的弹性模量

C.荷载种类

D.板的边长比

16.受弯构件考虑屈曲后强度时,下列说法正确的为( C )

A.在承受动力荷载时,一般利用其屈曲后强度

B.现行规范不允许利用其屈曲后强度

C.腹板抗剪承载力提高

D.腹板抗剪承载力降低

17.压弯构件临界状态时,截面上的应力分布可能有三种情况,不可能

...出现的情况为(图中“+”表示拉应力,“—”表示压应力)( D )

钢结构考试题目

18.屋架上弦压杆两节间在A、B点设有平面外侧向支撑,计算杆AB平面外稳定时其计算长度为( D )A.L1 B.0.9(L l+L2)

C.L2

D.0.875(L l+L2)

19.钢屋架设计中,确定受压弦杆截面大小的根据是( A )

A.稳定

B.强度

C.刚度

D.局部稳定

20.在钢屋架支座节点的设计中,支座底板的厚度是由什么决定的?( B )

A.底板抗压工作

B.底板抗弯工作

C.底板抗剪工作

D.底板抗剪和抗弯共同工作

二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

21.应尽量避免三向焊缝相交,以防止在相交处形成__三向同号拉应力场________,使材质变脆。

22.与牌号为Q235B的钢材相比,牌号为02350的钢材保证了钢材在负温下的___冲击韧性_______,因此力学性能更好。

钢结构考试题目

23.在钢结构施工及验收规范中,焊缝按质量检验标准分为____3______级。

24.采用M20的高强螺栓承压型连接,螺栓端距为30mm,从构造角度分析此连接可能发生__板件冲剪__破坏。

25.在缀条式格构柱中,横缀条不受力,其主要用来减小柱肢在缀条平面内的

_____计算长度_____。

26.保证工字形实腹柱的局部稳定是根据与柱___等稳定_______的原则确定腹板

的高厚比限值和翼缘的宽厚比限值。

27.在梁的整体稳定计算中, b 等于__0.6___时,为梁弹性和弹塑性工作的分界点。

28.压弯构件当荷载增大到某一数值时,挠度迅速增大而破坏,若挠曲线始终在弯矩作用平 面内,称其为__平面内失稳_____。

29.屋架两端支座反力之间的距离为屋架的___计算_______跨度。

30.当上、下弦横向水平支撑设在第二柱间时,应在第一柱间设置____刚性______系杆。 三、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)

31.如图所示双槽钢和钢板的连接,槽钢壁厚为5mm ,受轴心力(静载)N=800kN 作用,采用侧焊缝连接,手工焊,试

设计此焊缝。(w f f =160N /mm 2)

钢结构考试题目

解:根据构造要求初步确定焊脚尺寸

钢结构考试题目

由即

解得

钢结构考试题目

钢结构考试题目

该连接设置4条焊缝,每条长度310mm ,焊脚尺寸6mm 。

32.图示C 级螺栓连接,钢材Q235B ,f=215N /mm 2,螺栓M20,栓孔直径21.5mm ,b c f =305N/mm 2,b v f =140N/mm 2,计算该连接所能承受的最大轴力。

解:单个螺栓的抗剪承载力设计值:

钢结构考试题目

钢结构考试题目

钢结构考试题目

,故β=1.0

钢结构考试题目

盖板一侧螺栓能传递的荷载为:

=512.4kN

钢结构考试题目

因连接板的横截面面积大于被连接板横截面的面积,且采用相同的钢材,故不必计算连接板的承载力。 被连接板危险净截面面积:

钢结构考试题目

钢结构考试题目

在危险截面处,被连接板所能承担的轴力为:

钢结构考试题目

所以该连接能承受的最大轴力为:N=407.9k

33.焊接组合截面轴心受压柱如右图所示,钢材Q235B ,

f=215N/mm 2,试验算其局部稳定能否满足要求。

钢结构考试题目

35.如图所示为Q235B 钢双轴对称工字形截面柱,两端铰支,截面积A=140.8cm 2,截面无削弱,截面惯性矩I y =6554cm 4,截面最外边缘纤维抵抗矩W 1x =3117cm 3,截面影响系数η=1.0,柱中1/3长度处设有侧向支承,承受轴心压力和跨中横向集中力,钢材f=215N/mm 2,试验算此构件平面外的稳定。 (受弯构件整体稳定系数?b =1.07=

2y

y

f 44000235

λ?)(λ与?关系见题37附表)

(压弯构件平面外稳定验算公式为:

tx x y b 1x

M N

钢结构考试题目

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A W β+η??≤f)

四、分析题(8分)

36.请分析下图次梁上的力传到主梁(次梁与主梁承托间无焊缝)上的传力过程和传力途径。

钢结构考试题目

答:

钢结构考试题目

五、综合题(12分)

37.计算图示受静载的格构式缀板柱(同一截面缀板线刚度之和大于柱肢线刚度的6倍)的最大承载力(仅考虑柱的整体稳定)并验算柱与缀板间的焊缝是否可靠?

已知柱截面A=45.62×2=91.24cm2,截面无削弱,截面回转半径i x=10.6cm,i y=12.2cm,单肢的i l=2.0cm,柱计算长度

f=160N/mm2。缀板与柱肢焊缝采用绕角焊。

L ox=L oy=6m,钢材Q235B,f=215N/mm2,手工焊,焊条E43,w

f

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解:

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