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钢结构经典练习题 第三章

钢结构经典练习题 第三章
钢结构经典练习题 第三章

第三章

1. 图示为双面角焊缝连接,作用在竖直钢板的斜向拉力设计值200N KN =(静载),焊脚尺寸6f h mm =,材料为

Q235-BF 和E43型焊条,手工焊接,试验算该

焊缝。

解:(1)确定材料强度设计值:由附表查得 2160/w f f N mm =

(2)焊缝尺寸的构造要求

焊脚尺寸:6 5.21.289.6f

h mm mm mm

=>=

焊缝计算长度:()65170262188648606360w l mm mm mm

=+-?=>?=

(3)焊缝应力:

43

200160,20012055

x y N KN N KN =?

==?= 665165120656102y M N e N m +??

==?-=? ???

3

21201065.53/20.720.76218y

N y

f

f w N N mm h l σ

?===????? 6

22261090.18/1120.720.7621866M

f

f w M N mm h l σ

?=

=

=????????? ? ???

??

2

65.5390.18155.7/y

N M f f f N mm σσσ=+=+=

321601087.37/20.720.76218

x f f w N N mm h l τ?===????

22

154.67/160/N mm N mm ==< 满足要求

2. 图所示角钢与柱用角焊缝连接,焊脚尺寸10f

h mm =,钢材为

Q345,焊条E50

手工焊。试计算焊缝所能承受的最大静载设计值F 。

解:(1)确定材料强度设计值:由附表查得2200/w f f N mm = (2)计算焊缝截面的几何特性

200w l =(因考虑焊角处有绕角焊,故计算长度不考虑起落弧的影响)

220.7102002800w A mm =???=

2

231120.720.7102009333366

w f w W h l mm =??=????=

(3)求焊缝应力

3

230100.32/93333f w M F FN mm W σ?===

3

2100.36/2800

f w V F FN mm A τ?===

(4)求

F

2200/w f f N mm =≤= 449F KN ≤

该焊缝所能承受的最大静力荷载设计值为449KN 。

3. 图为三块钢板焊接的工字型截面的对接焊缝。已知:翼缘板为-12?100,腹板为:-10?200板,钢材为Q345,手工焊接,焊条为E50型。加引弧板,

焊缝质量等级二级,作用在焊缝上的弯矩75M KN m = ,剪力220V KN =,轴力

210N KN =,试验算该焊缝。

解:(1)确定材料强度设计值:由附表查得2310/w t f N mm =,2180/w v f N mm = (2)计算焊缝截面的几何特性

2100122200104400w A mm =??+?=

()()324410200210012100633631012

w I mm ?=+???+=?

4

33336310300102112

w w I W mm h ?===?

33100121061001050177.210C S mm =??+??=? 3310012106127.210B S mm =??=?

(3)验算A 点的应力

32

3

7510250/30010

M A

w M N mm W σ

?===? 3

22101047.73/4400

N w N N mm A σ?===

2225047.73297.73/310/M

w A A N t N mm f N mm σσσ=+=+=<=

(4)验算B 点的应力

20250200

223.21/224

M M B A h N mm h σσ?=?

== 332

4

22010127.21083.21/33631010

B B w w VS N mm I t τ???===??

22306.89/ 1.1341/w B t N mm f N mm σ=

=<=

(5)验算C 点的应力

33

24

22010177.210115.92/33631010

C C w w VS N mm I t τ???===??

22206.37/ 1.1341/w C t N mm f N mm σ==<=

因此,该连接满足传力要求。

4. 如图所示,为牛腿与柱连接,高强度螺栓为10.9级,螺栓为M22,构件接触面用喷砂处理,结构材料为Q345钢,外力设计值为300F KN =,支托起安装作用。试验算此连接。

解:牛腿与柱连接的螺栓为拉剪螺栓,将力向螺栓的形心简化后,可与V F =和

M Ne =共同作用等效。竖向剪力

V 由该肢上螺栓平均承担。弯矩则产生水平拉

力,最上面一排螺栓最大。因此,须按最上一排螺栓承受的拉力和剪力验算其是否满足强度条件。

即当采用高强度螺栓摩擦型连接时,应使螺栓承受的竖向剪力小于或等于单个螺栓在剪力和拉力共同作用下的抗剪承载力设计值。

当采用高强度螺栓承压型连接时,则应进行两方面的验算:①满足拉剪螺栓强度条件的相关公式;②单个高强度螺栓所承受的剪力应小于或等于除以1.2的

承压承载力设计值。

(1)摩擦型连接(接触面不被拉开) ①一个高强度螺栓的承载力设计值

受剪承载力:0.90.910.519085.5b v f N n P kN μ==???=

受拉承载力:0.80.8190152b t

N

P kN ==?=

②连接中螺栓的受力情况 最大剪力:4003010

v V N kN n =

== 最大拉力:()

1222300221682.5228216t i My N kN y ??===?+?∑

所以,受力最大的螺栓的承载力:

3082.50.89185.5152

v t b

b v t N N N N +=+=< 因此高强度螺栓连接满足强度要求。 (2)承压型连接(接触面上端允许拉开)

可以减少螺栓数量,采用8个螺栓,间距100mm ,上端距60mm ,下端距80mm ①一个高强度螺栓的承载力设计值 受压承载力:

2018590212.4b

b c

c

N d t f kN ==??=∑

受拉、受剪承载力设计值同摩擦型。 ②连接中螺栓的受力情况

最大剪力:30037.58

v

V N kN n ===

最大拉力:()

12222300223070.712102030t i My N kN y ??===++∑

所以,受力最大的螺栓的承载力:

0.411==<

212.4

37.51771.2 1.2

b

c

v N N kN kN

=<== 因此高强度螺栓连接满足强度要求。

5. 图为角钢和节点板的螺栓连接,钢材为Q235-BF 钢,角钢为2∟100?8,

2123128A mm =,螺栓为M20,承受轴心拉力设计值400N KN

=(静载)。试设计此连接。 (1) 采用普通C 级螺栓

(2) 采用8.8级高强度摩擦型螺栓,接触面采用喷生赤锈处理; (3) 采用8.8级高强度承压型螺栓,螺栓的剪切面不在螺纹处

解:先按螺栓排列要求定出螺栓的边距和中距,然后按一个螺栓承载力设计值计算螺栓数目,并对螺栓进行布置,最后验算构件截面强度。计算中注意三者的区别。

(1)采用普通C 级螺栓时:

① 确定材料强度设计值:由附表查得

2215

/f N m m

=,2

140/b

v

f N mm =,2305/b c f N mm =

② 确定孔径、端距和中距 孔径:021.5d mm =

端距:{}{}{}max

0min 4,8min 421.5,88min 86,6464S d t mm ==??==

min 02221.543S d mm ==?=

取端距为50mm

中距:{}{}{}max 0min 8,12min 821.5,128min 172,9696S d t mm ==??==

min 03321.564.5S d mm ==?=

取中距为70mm ③螺栓数目及布置

2

2

202140879644

4

b b v v

v d N n f N ππ?==?

?=

201030561000b b c

c

N d t f N ==??=∑

{}min ,61000b b b v

c

N N N

N ==

所需螺栓数目为:

3

40010 6.661000

b N n N ?===个,取7个。

10670420151521.5322.5l mm d mm =?=>=?=

1

1.10.97

150l d η=-= 3

40010 6.80.9761000

b N n N η?===?

所以取7个满足螺栓抗剪要求。 ④构件截面强度验算

2

103128121.5822784n A A n d t mm

=-=-???=

3

2240010143.68/215/2784

n N N mm f N mm A σ?===<=

此连接满足要求。

(2)采用8.8级高强度摩擦型螺栓时: ① 确定材料强度设计值:由附表查得2

215/f N mm

=

② 确定孔径、端距和中距 同普通螺栓相同。 ③螺栓数目及布置

3

0.90.920.4512510101250b v

f N n P N μ==????=

所需螺栓数目为:

3

40010 3.95

101250

b v N n N ?===个,取4个。 螺栓布置如图,但在节点左端去掉3个螺栓。 连接长度:1

0370210151521.5322.5l mm d mm =?=<=?=

④构件截面强度验算

322114001010.510.5125.72/215/42784n n N N mm f N mm n A σ??

???=-=-?=<= ? ????

?

毛截面强度验算:322

40010127.88/215/3128

N N mm f N mm A σ?===<= 此连接满足要求。

(3)采用8.8级高强度承压型螺栓时: ① 确定材料强度设计值:由附表查得

2215/f N mm =,2250/b v f N mm =,

2

470/b

c

f N mm

=

② 确定孔径、端距和中距

同普通螺栓相同。 ③螺栓数目及布置

2

2

2022501570794

4

b b v

v

v

d N n f N ππ?==?

?=

201047094000b b c

c

N d t f N ==??=∑

{}min ,94000b b b v

c

N N N

N

==

所需螺栓数目为:

3

40010 4.3

94000

b N n N ?===个,取5个。 螺栓布置如图,但在节点左端去掉2个螺栓。 连接长度:1

0470280151521.5322.5l mm d mm =?=<=?=

与普通螺栓相同,即:

2

103128121.5822784n A A n d t mm

=-=-???=

3

22

40010143.68/215/2784

n N N mm f N mm

A σ?===<= 此连接满足要求。

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要验算吊车梁截面,必然要计算吊车梁的内力;要计算吊车梁的内力,必然要研究移动荷载对吊车梁的影响。 吊车梁一般为简支梁,移动荷载的计算相对简单。一般提到吊车梁的移动荷载计算,人们都会说这是影响线的问题,实际从结构力学的角度讲应该是包络线的问题,因为它是考察一根梁的最不利内力,而不是考察梁上某个截面的最不利内力。龙驭球、包世华的《结构力学教程》Ⅰp219 ξ5-8清楚地说明了这个问题。 计算吊车梁最不利内力主要有两种方法-解析法和数值方法。下面来详细探讨这些方法。 一、经典解析方法 《结构力学教程》上的方法应该说是最经典、最有效的方法,推导过程很精妙,它避免了许多繁琐的解析过程,凡是没有看过该方法而又手工推导过的人一定对此有强烈的感受。 《钢结构设计手册》(新版和旧版)也是引用了该方法。《钢结构设计手册》(新版上册)P318-320给出了2、3、4、6轮子在吊车梁上的情形,不过《钢结构设计手册》有个缺陷:所有的轮压都一样,不适用于两台吊车轮压不一样的情况。张其林的《轻型门式刚架》ξ5-2 P194-196的表5-3详细给出了一台或两台四轮吊车的计算公式,非常实用,弥补了《钢结构设计手册》的不足。 二、非经典解析方法 笔者开始没有看到《结构力学教程》上的方法,于是按一般原则推导公式,设左边第一个轮子距离吊车梁端的距离为X,求断面最不利弯距。 假定:① 两台吊车都是四轮吊车,四个轮子都作用在吊车梁上。 ② 两台吊车始终抵在一起(出现最大弯距的必要条件)。 ③ P1 > P2,P1/P2小于一定值,轮压合力在第2、3个轮子之间。 ④ 从左向右,轮压产生的弯距依次为M1、M2、M3、M4。 ⑤ 最大弯距必然出现在第二个轮子下的位置。 ⑥ 弯距包络线的拐点位置是弯距最大点出现的位置 则: MX1 = p1*x*(l-(x+k1))/l MX2 = p1*(l-x-k1)*(x+k1)/l MX3 = p2*(l-x-k1- b1/2 -b2/2 +k1/2 +k2/2)*(x+k1)/l

钢结构思考题

1、轻型门式钢架结构主要由门式钢架梁、钢架柱、支撑、檩条、屋面板、墙面等组成 2、门式刚架的结构形式有哪些? 3、对于多跨刚架来说,设置多脊多坡与单脊双坡,哪一种更合理,为什么? 对于多跨钢架来说,单脊双坡比多脊多坡好;避免采用不等高钢架;单脊双坡多跨屋架:无桥式吊车,且柱高不非常高,风载不是很大时,中柱应采用摇摆柱;多脊多坡:有桥式吊车时,中柱宜为两端刚接,增大钢架侧向刚度。 4、摇摆柱:当门式钢架跨度较大时,中间柱上下两端均采用铰接形式称之为摇摆柱 门式钢架的跨度:横向钢架柱轴线间的距离 门式钢架的高度: 抗风柱:设置在砖混结构房屋两端山墙内,抵抗水平风荷载的钢筋混凝土构造柱 5、变截面门式刚架内力计算采用什么分析方法? 变截面门式钢架内力计算采用弹性分析方法,通常按平面结构对待,不考虑蒙皮效应 6、变截面门式刚架侧移计算采用什么分析方法?当门式刚架在水平风荷载作用下的柱顶侧移不满足规范限值要求时,可采用何种措施调整? 变截面门式刚架侧移计算采用弹性分析方法确定,若柱顶侧移不满足规范限制要求,可采用增大构件(梁、柱)截面、刚接柱脚、中间摇摆柱改为刚接等方式来提高钢架的整体抗侧刚度,减小结构侧向变形。 7、应在门式刚架梁腹板的哪些部位设置横向加劲肋? 应在门式刚架梁腹板的中柱连接处、较大荷载集中处和翼缘转折处设置横向加劲肋 8、门式刚架斜梁按什么构件计算其强度和稳定?实腹式刚架斜梁的平面外计 算长度是怎样取值的? 门式刚架斜梁按压弯构件计算其强度和稳定、实腹式刚架斜梁的平面外计算长度应取侧向支撑点间的距离 9、在门式刚架结构中哪些部位需设置隅撑?设置隅撑的目的和作用? 在门式刚架结构中,通常在钢架梁受压翼缘的两侧设置隅撑。其一端连于钢架梁或钢架柱的受压翼缘,另一端连于屋面檩条或墙梁。设置隅撑的目的和作用是可提高钢架梁或钢架柱的整体稳定承载力。 10、压性钢板的表示方法。压型钢板根据波高不同,可分为几种? 压性钢板的表示方法为YX波高-波距-有效覆盖宽度。压型钢板根据波高不同,可分为低波板、中波板和高波版。 11、卷边槽钢檩条和卷边 Z 形檩条各适用于什么屋面坡度?设计檩条时,应按 何种类型构件计算?应计算哪些内容? 卷边槽钢檩条和卷边 Z 形檩条各适用于屋面坡度i>1/3的情况。设计檩条时,应按双向受弯构件计算。应计算哪些内容:需验算其强度、稳定、刚度等。由于屋面质量轻,还需考虑风吸力对屋面檩条的受力影响。 12、简述在门式刚架屋面系统中,拉条的作用和设置原则? 拉条的作用:防止檩条侧向变形和扭转并且提供檩条弱轴方向的中间支撑。 设置原则:当檩条跨度大于4m时,应在檩条跨中位置设置拉条。当檩条跨度大于6m时,需在檩条跨度三分点位置处各设一道拉条。 13、门式刚架斜梁与柱的刚性连接采用哪几种形式:可采用端板竖放、端板平放和端板斜放三种形式 第二章重型厂房结构设计 1、概念:有檩体系:房屋横向刚度大,屋盖及下部结构用料多,屋盖自重较大 无檩体系:屋架间距灵活,构件重量轻

钢结构考试试题(含答案)

钢结构考试试题 一、填空题(每空1分,共40分) 1、我公司生产车间日常管理的七项指标为进度、质量、安全、现场管理、设备管理、成本控制、工时分配。 2、轻钢抛丸和冠县厂区的抛丸机的洞口尺寸大体为多少: 宽度X高度1.2mX1.8m。 3、我公司规定进入生产车间必须穿带劳保鞋、安全帽、反光马甲。 4、公司采用的手工焊接方法为:二氧化碳气体保护焊。 5、公司的人才理念为:以人为本、尊重人才、重视人才。 6、车间级班前会的组织人员为:工段长。 7、车间生产计划由制造工艺部负责制定,材料由物资部负责采购。 8、公司加工室内厂房大体有8万平方米,年生产吨位大体为10万吨。 9、主要焊接工艺参数为焊接电流、电弧电压、焊接速度。 10、常见的连接形式有焊接连接、螺栓连接、铆钉连接。 11、钢材的五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。 12、钢材牌号Q235B,其中235表示屈服强度,B表示质量等级为B级。 13、焊缝质量检测项目包括:内部缺陷、外观缺陷、焊缝尺寸。 14、性能等级为4.6级和4.8级的C级普通螺栓连接,4.6级的安全储备更大。 二、判断题(每题2分,共20分) 1 、焊剂使用前必须进行烘干(√)。

2、100×80×8表示不等边角钢的长边宽为100mm,短边宽80m,厚8mm(√)。 3、钢材越厚压缩比越小,因此厚度大的钢材不但强度较小,而且塑性、冲 击韧性和焊接性能也较差(√)。 4、碳的含量对钢材性能的影响很大,一般情况下随着含碳量的增高,钢材的塑性和韧性逐渐增高(×)。 5、塑性变形是不能恢复的,因而塑性破坏比脆性破坏更危险(×)。 6、钢结构在轧制时使金属晶粒变细,也能使气泡、裂纹压合。薄板辊轧次数多,其性能优于厚板(√)。 7、栓接是钢结构中使用最广泛的连接方法(×)。 8、钢号为Q235-A·b的钢其性能好于钢号为Q235-D·F的钢(×)。 9、与钢筋混凝土结构相比,钢结构具有强度高、自重大的特点(×)。 10、硅和锰是钢中的有益元素(√)。 三、选择题(每题2分,共20分) 1、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B) A、密封性好 B、自重轻 C、制造工厂化 D、便于拆装 2、以下关于应力集中的说法中正确的是(B)。 A、应力集中降低了钢材的屈服强度 B、应力集中产生同号应力场,使塑性变形受到限制 C、应力集中产生异号应力场,使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度

幕墙计算与支撑钢结构设计[详细]

第X章幕墙计算及幕墙后支撑钢结构的设计目录: 第一节、幕墙计算 一、荷载作用 二、荷载作用效应组合 三、材料的力学性能 四、面材的计算 五、立柱及横梁的计算 六、连接节点的计算 第二节、幕墙后支撑钢结构设计 一、幕墙后支撑钢结构体系分类 二、常用钢材的分类及其力学性能 三、幕墙支撑钢结构的计算 四、焊接节点的设计 五、高强度螺栓连接节点的设计与计算 六、普通螺栓连接节点的设计与计算 七、柱脚节点连接的设计与计算

第六章 幕墙计算及幕墙后支撑钢结构的设计 第一节、幕墙计算 一、荷载作用 1、幕墙所承受荷载的分类 幕墙所承受的荷载随时间的变异分类可分为下列三类: 永久荷载,例如结构的自重、静水压力、预应力等 可变荷载,例如风荷载、屋面活荷载、雪荷载等、施工及检修荷载 偶然荷载,地震作用、爆炸力、撞击力等 2、风荷载标准值的计算: 0ωμμβω???=z S gz K 式中: K ω—风荷载标准值(N/米米2); gz β—阵风系数. S μ—风荷载体形系数. z μ—风压高度变化系数. 0ω—基本风压. 基本风压0ω是根据全国各气象台历年来的最大风速记录,按基本风压的标准要求,将不同风仪高度和时次时距的年最大风速,统一换算为离地10米高,自记10米in 平均年最大风速(米/s).然后根据贝努利公式2 02 1v ρω= 确定基本风压.在《建筑结构荷载规范》附录D 中给出了 全国各个地区的经过换算的基本风压.在幕墙结构的设计中如果无特殊要求,基本风压取50年一遇. 风压高度变化系数z μ主要考虑的是风压随着建筑物高度变化的变化.其主要决定两个因素,一个是建筑物的高度;另外一个就是地面粗糙度类别,目前《建筑结构荷载规范》考虑了 四类地面类别: —A 类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; —B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; —C 类指有密集建筑群的城市市区;

钢结构基本原理-思考题简答题-答案

钢结构基本原理-思考题简答题-答案

钢结构基本原理简答题思考题答案 2、钢结构的特点是什么? ①强度高、重量轻;②材质均匀、可靠性高; ③塑性、韧性好;④工业化程度高;⑤安装方便、 施工期短;⑥密闭性好、耐火性差;⑦耐腐蚀性差。第二章钢结构的材料 6、什么是钢材的主要力学性能(机械性能)? 钢材的主要力学性能(机械性能)通常是指钢厂生产供应的钢材在标准条件(20 5℃)下均匀 拉伸、冷弯和冲击等单独作用下显示的各种机械性 能(静力、动力强度和塑性、韧性等)。 7、为什么钢材的单向均匀拉伸试验是钢材机械性能的常用试验方法? 钢材的单向均匀拉伸比压缩、剪切等试验简单易行,试件受力明确,对钢材缺陷的反应比较敏感,试验所得各项机械性能指标对于其它受力状态的 性能也具有代表性。因此,它是钢材机械性能的常 用试验方法。 8、净力拉伸试验的条件有哪些? ①规定形状和尺寸的标准试件;②常温 (20 5℃);③加载速度缓慢(以规定的应力或应 变速度逐渐施加荷载)。

9、在钢材静力拉伸试验测定其机械性能时,常用应力- 应变曲线来表示。其中纵坐标为名义应力,试解释何谓名义应力? 所谓名义应力即为试件横截面上的名义应力 =F/A0(F、A0为试件的受拉荷载和原横截面面积)。10、钢材的弹性? 对钢材进行拉伸试验,当应力 不超过某一定值时,试件应力的增或减相应引起应变的增或减; 卸除荷载后( =0)试件变形也完全恢复(ε=0),没有残余变形。钢材的这种性质叫弹性。 11、解释名词:比例极限。 比例极限:它是对钢材静力拉伸试验时,应力-应变曲线中直线段的最大值,当应力不超过比例极限时,应力应变成正比关系。 12、解释名词:屈服点 屈服点:当钢材的应力不增加而应变继续发展时所对应的应力值为钢材的屈服点。 13、解释名词:弹性变形 弹性变形:卸除荷载后,可以完全恢复的变形为弹性变形。 14、解释名词:塑性变形 塑性变形:卸除荷载后,不能恢复的变形。

(完整版)钢结构下册复习题及参考答案

房屋钢结构 一、填空题 1.门式刚架结构通常用于跨度为 m,柱距为m,柱高为m的单层工业房屋或公共建筑。 2.门式刚架屋面的坡度宜取;挑檐长度宜为m,其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相同。 3.门式刚架轻型房屋的构件和围护结构温度伸缩缝区段规定为:纵向不大于;横向不大于 m。超过规定则需设。 4.门式刚架柱顶侧移的限值为不超过柱高度的。 5.门式刚架斜梁与柱的刚接连接,一般采用高强度螺栓-端板连接。具体构造有、和三种形式。 6.压型钢板的板基厚度一般为mm。 7.屋面压型钢板侧向可采用、、等不同连接方式。 8.当檩条跨度(柱距)不超过m时,应优先选用实腹式檩条。 9.檩条在垂直地面的均布荷载作用下,按构件设计。 10.当檩条跨度大于m时,应在檩条跨中位置布置拉条;当檩条跨度大于m时,应在檩条跨度三分点处各布置一道拉条。 11.实腹式檩条可通过与刚架斜梁连接。 12.钢屋架中受压杆件的容许长细比为,只承受静力荷载的钢屋架中拉杆的容许长细比为。 13.钢屋架的受压杆件,其合理的截面形式,应尽量对截面的两个主轴具有。 14.梯形钢屋架节点板的厚度,是根据来选定的。 15.由两个角钢组成的T形截面杆件,为了保证两个角钢共同工作,在两角钢间每隔一定距离应设置。 16.钢屋架的轴心受拉杆件应进行和;钢屋架的轴心受压杆件应进行和。 17.梯形钢屋架的跨度大于等于m时,在下弦拼接处宜起拱,起拱高度一般为跨度的。 18.网架按跨度分类时:大跨度为 m以上;中跨度为m,小跨度为 m以下。 19.当采用钢檩条屋面体系时,网架的跨高比可选;上弦网格数可选。L2为网架的短向跨度。 20.网架结构的容许挠度不应超过下列数值:用作屋盖时为;用作楼盖时为。L2为网架的短向跨度。 21.网架屋面的排水坡度一般为。 22. 网架焊接空心球节点的直径D取决 于、、等因素. 23.网架焊接空心球节点的壁厚应根据由承载力验算公式确定,但不宜小于 mm。空心球外径与壁厚的比值可在范围内选

钢结构设计原理练习题参考答案

钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中,失效概率P f 与可靠指标β的关系为( B )。 A 、P f 越大,β越大,结构可靠性越差 B 、P f 越大,β越小,结构可靠性越差 C 、P f 越大,β越小,结构越可靠 D 、P f 越大,β越大,结构越可靠 2、若结构是失效的,则结构的功能函数应满足( A ) A 、0Z C 、0≥Z D 、0=Z 3、钢结构具有塑性韧性好的特点,则主要用于( A )。 A .直接承受动力荷载作用的结构 B .大跨度结构 C .高耸结构和高层建筑 D .轻型钢结构 4、在重型工业厂房中,采用钢结构是因为它具有( C )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 5、当结构所受荷载的标准值为:永久荷载k G q ,且只有一个可变荷载k Q q ,则荷载的设 计值为( D )。 A .k G q +k Q q B .1.2(k G q +k Q q ) C .1.4(k G q +k Q q ) D .1.2k G q +1.4k Q q 6、钢结构一般不会因偶然超载或局部荷载而突然断裂破坏,这是由于钢材具有( A )。 A .良好的塑性 B .良好的韧性 C .均匀的内部组织 D .良好的弹性 7、钢结构的主要缺点是( C )。 A 、结构的重量大 B 、造价高 C 、易腐蚀、不耐火 D 、施工困难多

8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B) A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是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。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点:1)______强度高、自重轻__________、2)_____塑性、韧性好_______________,3)______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求,结构的极限状态可分为下列两类:__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时,相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比,具有哪些特点? 2、钢结构采用什么设计方法?其原则是什么? 3、两种极限状态指的是什么?其内容有哪些? 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中,各符号的意义? 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下,强度(A),塑性(B),冲击韧性(B)。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是(A)。

二级建造师经典练习题

二级建造师经典练习题 1.适用于各类材质和形状的的燃气管道修复技术是()。 A.裂管法 B.短管内衬法 C.均匀缩径 D.原位固化法 【答案】D 【解析】原位固化法即翻转内衬法,主要特点有: 定点开挖量小,无污染,对周边环境影响小;施工设备简单,周期短;施工不受季节影响;适用各类材质和形状的管线;可提高管线的整体性能的特点。 2.生活垃圾填埋场应设在当地()季主导方向的下风处。 A.春 B.夏 C.秋 D.冬 【答案】B 3.下列关于GCL垫施工质量控制要点说法正确的是()。 A.施工前均对基底进行修整和检验 B.GCL垫摊铺搭接宽度控制在250±50mm范围内, 搭接处均匀撒膨润土粉,将两层垫间密封 C.GCL垫应无褶皱、无悬空现象,与基础层贴实

D.基底应顺设计坡向铺设GCL垫,采用十字或品形 的上压下的搭接方式 E.GCL垫需当日铺设当日覆盖,避免雨雪天气施工,必要时采取覆盖防护措施 【答案】ABCE 4.关于生活垃圾卫生填埋场HDPE膜的施工要求,正确时有()。 A.铺设应一次展开到位 B.应为膜尺寸变化留出伸缩量 C.应对膜下保护层采取防、排水措施 D.应防止膜受风力影响破坏 E.膜应全部展开后统一焊接 【答案】ABCD 5.关于燃气管道施工的说法,错误的有()。 A.燃气管道不得采用水平定向钻法施工 B.穿越铁路的燃气管道外应加套管 C.中压B燃气管道可利用道路桥梁跨越河流 D.燃气管道随桥敷设时,应采用较高的防腐等级 E.敷设于桥梁上的燃气管道当采用厚壁管时,可适当降低焊缝的探伤 【答案】AE 【解析】燃气管道是可以采用水平定向钻法施工的,故A选项错误。敷设于桥梁上的燃气管道应采用加厚的 无缝钢管或焊接钢管,尽量减少焊缝,对焊缝进行100% 无损探伤,而非可适当降低焊缝的探伤,故E选项错误。

钢结构试题及答案

1.体现钢材塑性性能的指标是( C )P11 A .屈服点 B. 强屈比 C. 延伸率 D. 抗拉强度 2.在结构设计中,失效概率p f 与可靠指标β的关系为 ( B )。P4 A .p f 越大,β越大,结构可靠性越差 B .p f 越大,β越小,结构可靠性越差 C .p f 越大,β越小,结构越可靠 D .p f 越大,β越大,结构越可靠 3.对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( B )来保证的。P108 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(C )P154 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 λ的换算长细比ox λ是考虑(D )P92 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( C )P64 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(C )。 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( C )。P123 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 )P23 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(C )指标。P12 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( D )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(B )P49 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(C )P64 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 14.直角角焊缝的焊脚尺寸应满足1min 5.1t h f ≥及2max 2.1t h f ?≤,则1t 、2t 分别为(A )的 厚度。P31 A .1t 为厚焊件,2t 为薄焊件 B .1t 为薄焊件,2t 为厚焊件 C .1t 、2t 皆为厚焊件 D .1t 、2t 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(D )。P79 A .扭转屈曲 B .弯扭屈曲 C .侧扭屈曲 D .弯曲屈曲 16.对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( B )来保证的。

钢结构设计 练习题及答案(试题学习)

钢结构设计练习题及答案 1~5题条件:为增加使用面积,在现有一个单层单跨建筑内加建一个全钢结构夹层,该夹层与原建筑结构脱开,可不考虑抗震设防。新加夹层结构选用钢材为Q235B ,焊接使用 E43型焊条。楼板为SP10D 板型,面层做法20mm 厚,SP 板板端预埋件与次梁焊接。荷载标准值:永久荷载为2.5kN/m 2(包括SP10D 板自重、板缝灌缝及楼面面层做法),可变荷载为4.0 kN/m 2。夹层平台结构如图所示。 立柱:H228x220x8x14 焊接H 型钢 A=77.6×102mm 2 I x =7585.9×104mm 4,i x =98.9mm I y =2485.4×104mm 4,i y =56.6mm 主梁:H900x300x8x16 焊接H 型钢 I x =231147.6×104mm 4W nx =5136.6×103mm 3 A=165.44×102mm 2主梁自重标准值g=1.56kN/m a) 柱网平面布置立柱 次梁 主梁 1 2 H900x300x8x16 H300x150x4.5x6 次梁:H300x150x4.5x6 焊接H 型钢 I x =4785.96×104mm 4W nx =319.06×103mm 3 A=30.96×102mm 2次梁自重标准值0.243kN/m M16高强度螺栓加劲肋 -868x90x63030 40 6 n 个 b) 主次梁连接 1. 在竖向荷载作用下,次梁承受的线荷载设计值为m kN 8.25(不包括次梁自重)。试问, 强度计算时,次梁的弯曲应力值?(20分) 解:考虑次梁自重后的均布荷载设计值: 25.8+1.2×0.243=26.09kN /m 次梁跨中弯矩设计值: M =04.665.409.268 1 8122=??=ql kN ·m 根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003第4.1.1条; 4.1.1在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条),其 抗弯强度应按下列规定计算: ny y y nx x x W M W M γγ+ ≤f (4.1.1) 式中 M x 、M y —同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面:x 轴为强轴,y 轴 为弱轴): W nx 、W ny —对x 轴和y 轴的净截面模量;γx 、γy —截面塑性发展系数;对工字形截面, γx =1.05,γy =1.20:对箱形截面,γx =γy =1.05;对其他截面.可按表5.2.1采用; f —钢材的抗弯强度设计值。 当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13y f 235/ 而不超15 y f 235/时, 应取γx =1.0。f y 为钢材牌号所指屈服点。 对需要计算疲劳的梁,宜取γx =γy =1.0。 受压翼缘的宽厚比小于13;承受静力荷载 γx =1.05 1.19710 06.31905.11004.6636=???=nx x W M γN/mm 2

钢结构思考题[期末考试简答]

钢结构的材料 1.为什么能把钢材简化为理想的弹塑性材料? 2.塑性和韧性的定义,两者有何区别,冷弯性能和冷作硬化对结构设计的意义是什么?3.为什么承受动力荷载的重要结构要通过刨边、扩孔等方法清除其冷加工的边缘部分? 1.答:从钢材拉伸时的应力-应变曲线可以看到,钢材有较明显的弹性、屈服阶段,但当应力达屈服点后,钢材应变可达2%~3%,这样大的变形,虽然没有破坏,但结构或构件已不适于再继续承受荷载,所以忽略弹塑性阶段,而将钢材简化为理想的弹塑性材料。2.答:塑性是指当应力超过屈服点后,能产生显著的残余变形而不立即断裂的性质;韧性是指塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性同塑性有关,但不完全相同,是强度和塑性的综合表现。冷弯性能是指钢材在冷加工产生塑性变形时,对发生裂缝的抵抗能力,可检验钢材的冷加工工艺和检查钢材的内部缺陷。钢材冷加工过程中引起的钢材硬化称为冷作硬化,冷作硬化可能使材料变脆。 3.答:钢结构冷加工时会引起钢材的局部冷作硬化,从而使材料强度提高,塑性、韧性下降,使钢材变脆。因此,对承受动力荷载的重要结构要通过刨边、扩孔等方法清除其冷加工的边缘部分,从而防止脆性破坏。 钢结构的连接 1、请说明角焊缝焊脚尺寸不应太大、太小的原因及焊缝长度不应太长、太短的原因? 2、试述焊接残余应力对结构工作的影响? 3、正面角焊缝和侧面角焊缝在受力上有什么不同?当作用力方向改变时,又将如何? 4、对接焊和角焊缝有何区别? 5、如何减小焊接应力和焊接变形? 6.高强度螺栓的预拉力起什么作用?预拉力的大小与承载力之间有什么关系? 7.摩擦型高强度螺栓与承压型高强度螺栓有什么区别? 8.为什么要控制高强度螺栓的预拉力,其设计值是怎样确定的? 9.普通螺栓和高强度螺栓在受力特性方面有什么区别?单个螺栓的抗剪承载力设计值是如何确定的? 10.螺栓群在扭矩作用下,在弹性受力阶段受力最大的螺栓其内力值是在什么假定条件下求得的? 1.答:焊脚尺寸太大施焊时较薄焊件容易烧穿;焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形;热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸太小,焊接时产生的热量较小,焊缝冷却快,容易产生裂纹;同时也不易焊透。 焊缝长度过短,焊件局部加热严重,会使材质变脆;同时起、落弧造成的缺陷相距太近,严重影响焊缝的工作性能。 焊缝长度过长,应力沿长度分布不均匀,两端应力可能达到极限值而先破坏,中部则未能充分发挥其承载能力。 2.答:残余应力对结构静力强度一般没有影响,因为它是自相平衡力系,只要材料能发生塑性变形,其静力强度是不变的。但当材料不能发展塑性时,则可能发生脆性破坏,即各点的外加应力和其残余应力相加达到材料的抗拉强度fy ,该点即破坏,从而降低构件的承载力。 残余应力将减少构件的刚度,因残余应力与外加应力相加,将使某些部分提前进入塑性而不再承担以后增加的荷载。

钢结构考试题及答案[1]

一、填空题: 1、承受动力荷载作用的钢结构,应选用 (综合性能好) 的钢材。 2、钢材中磷的含量过多,将使钢材出现 (热脆) 现象。 3、钢材牌号Q235-BF,其中235表示( fy=235Mpa ),B 表示 ( 质量等级B 级 ) ,F 表示( 沸腾钢 ) 。 4、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 ( E50 ) 焊条 5、轴心受压构件的承载能力极限状态有 (强度 ) 和 (稳定 ) 。 6、双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 (弯曲 ) 屈曲。 7、钢梁在集中荷载作用下,若局部承压强度不满足应采取的措施是 (支承加劲肋 ) 。 8、焊接工字形梁腹板高厚比y w f t h 2351700 时,为保证腹板不发生局部失稳,应设置 (横向加劲肋 ) 和 ( 纵向加劲肋 ) 。 9、工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘 板的外伸宽度应满足 。 10、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制(挠度,受拉),受压构件要限制(长细比)。 二、单项选择题: 1、体现钢材塑性性能的指标是( C ) A 屈服点 B 强屈比 C 延伸率 D 抗拉强度 2、在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是( B )的典型特征 A 脆性破坏 B 塑性破坏 C 强度破坏 D 失稳破坏 3、同类钢种的钢板,厚度越大(A ) A 、强度越低 B 、塑性越好 C 、韧性越好 D 、内疗构造缺陷越少 4、钢材的冷弯试验是判别钢材(C )的指标。 A 强度 B 塑性 C 塑性及冶金质量 D 韧性及可焊性 5、钢材的强度指标是( C )。 A 延伸率 B 韧性指标 C 屈服点 D 冷弯性能 6、钢结构具有良好的抗震性能是因为( C )。 A 钢材的强度高 B 钢结构的质量轻 C 钢材良好的吸能能力和延性 D 钢结构的材质均匀 7、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

2011钢结构设计期末_复习题_考题_附答案

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。 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 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。

18.实际轴心压杆的板件宽厚比限值是根据板件屈曲临界应力与构件整体屈曲临界应力相等原则确定的。 19.轴心压杆格构柱进行分肢稳定计算的目的是保证分支失稳不先于构件的整体稳定失稳。 20.影响钢梁的整体稳定的主要原因有荷载类型、作用点位置、梁截面形式、侧向支撑点位置和距离、端部支撑条件。 21.焊接组合工字型截面钢梁,翼缘的局部稳定是采用限制宽厚比的方法来保证,而腹板的局部稳定则采用配置加筋肋的方法来保证。 23.实腹式压弯构件的设计包括截面选择、截面强度验算、刚度演算、整体稳定、局部稳定演算。 24.焊接残余应力对钢结构静力强度无影响;使钢结构刚度降低;使钢结构稳定承载力降低;使钢结构的疲劳强度下降。 25.钢梁强度计算一般包括弯曲正应力、剪应力、局部承压应力和折算应力计算四个方面。 26.提高钢梁整体稳定性的有效措施增大受压区高度和增加侧向支撑。 27.轴心稳定系数Φ根据钢号、面类型、细比。 28.钢材加工性能包括冷加工性能、热加工、热处理。 29.影响钢材疲劳性能的主要因素有应力集中、应力幅应力比和应力循环。 30.钢结构常用的焊接方法有手工焊、埋弧焊、气体保护焊。 62、在弯矩作用下,摩擦型高强度螺栓群的中和轴位于螺栓群的形心。 63、在结构承载能力极限状态计算时,应采用荷载的设计值。 64、型钢代号L100×8中,L表示角钢。 66、在计算两端简支工字形轴压柱翼板的临界应力时,它的支承条件简化为三边简支,一边自由。

钢结构原理复习思考题.doc

《钢结构设计原理》复习思考题2016.5.27修改 第1章绪论 1. 1)钢材强度髙,结构重量轻 2)材质均匀,且塑性韧性好 3)良好的加工性能和焊接性能 4)密封性好 5)钢材的可重复使用性 6)钢材耐热但不耐火 7)耐腐蚀性差 8)钢结构的低温冷脆倾向 2. 根据钢结构特点,钢结构有哪些合适的应用范围? 1)大跨结构2)丄业厂房3)受动力荷载彫响的结构4)多层和高层建筑5)高耸结构6) 可拆卸的结构7)容器和其他构筑物8)轻型钢结构9)钢和混凝土的组合结构 (要和上而的钢结构特点联系起来) 3.我国《钢结构设计规范》规定钢结构釆用什么设计方法?具体的准则是什么? 设计方法主要以概率极限状态设计法为主,对于钢结构的疲劳验算,以及储液罐和压力 容器等结构,则依然沿用以经验为主的容许应力设计法 貝体的准则: 结构在规定的设计使用年限内应满足的功能: (1)在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用; (2)在正常使用时具有良好的工作性能; (3)在正常维护下具有良好的耐久性; (4)在设计规定的偶然事件发生时(后),仍能保持整体稳定性。 可靠性:结构在规定的时间(设计基准期,一般为50年)内,在规定的条件(正常设计、正常施工、正常使用和正常维护)下,完成预定功能的能力。 可靠度:结构在规定的吋间内,在规定的条件下,完成预定功能的的概率。是度量结构可靠性的指标。 可靠度指标B: B可以作为衡量结构可靠度的一个数量指标,只要求出就B可获得对应 的失效概率。 两种极限状态指的是什么?其内容有哪些? 指的是承载能力极限状态和正常使用极限状态,其中承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载、结构和构件丧失稳定、结构转变为机动体系和结构倾覆,正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形、影响正常使用的振动、影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括组合结构中混凝土裂缝) 4.分项系数设计准则的公式中,各符号的意义是什么?两种极限状态设计时对各物理量 的代表值有什么要求? YO ——结构重要性系数,不应小于:1.1 (安全等级一级或使用年限100年),1.0 (50 年), 0.9 (5 年),0.95 (25 年) Y G——永久荷载分项系数

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