鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)題及答案

1、中南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育課程考試復(fù)習(xí)題及參考答案 鋼結(jié)構(gòu) 、填空題 1. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括: 2影響疲勞強(qiáng)度最主要的因素是 、_ 。 3. 在螺栓的五種破壞形式中，其中 須通過(guò)計(jì)算來(lái)保證。 4. 梁的強(qiáng)度計(jì)算包括、 5.軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸屈曲時(shí), 6提高軸心受壓構(gòu)件臨界應(yīng)力的措施有 不能忽略，因而繞虛軸的長(zhǎng)細(xì)比入x要采用 鋼結(jié)構(gòu)1第5頁(yè)共12頁(yè) 7 當(dāng)構(gòu)件軸心受壓時(shí)，構(gòu)件可能以 、和等形式喪失穩(wěn)定而破壞。 8. 實(shí)腹梁和柱腹板局部穩(wěn)定的驗(yàn)算屬于 極限狀態(tài)，柱子長(zhǎng)細(xì)比的驗(yàn)算屬于 極限狀態(tài)，梁截面按彈性設(shè)計(jì)屬于極限狀 態(tài)。 9螺栓抗剪連接的破壞方式包括 、 和。 10

2、 .為防止梁的整體失穩(wěn)，可在梁的 翼緣密鋪鋪板。 11 常用的連接形式有 ，。 12壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的失穩(wěn)屬于 （失穩(wěn)類別）。 13在不同質(zhì)量等級(jí)的同一類鋼材 （如Q235A,B,C,D四個(gè)等級(jí)的鋼材 ），它們的屈服點(diǎn)強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率都一樣，只是它們的 和指標(biāo)有所不同 ;但對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，應(yīng)取由剛 度要求確定的最小梁高。 32. 現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1788）采用的運(yùn)用概率理論的設(shè)計(jì)方法可稱為 設(shè)計(jì)法。 、選擇題 1 在重型工業(yè)廠房中，采用鋼結(jié)構(gòu)是因?yàn)樗哂校?A. 勻質(zhì)等向體、塑性和韌性好 ）的特點(diǎn)。 B勻質(zhì)等向體、輕質(zhì)高強(qiáng) D .可焊性、耐熱性好 2 螺栓連接受剪工作時(shí)

3、，在 曲線上的最高點(diǎn)“ 3”作為連接的承載力 極限，則其螺栓應(yīng)為（）。 A.摩擦型高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓 C.普通螺栓和承壓型高強(qiáng)度螺栓 3弓I起梁受壓翼緣板局部穩(wěn)定的原因是（ A.彎曲正應(yīng)力 C.局部壓應(yīng)力D B摩擦型高強(qiáng)度螺栓和承壓型高強(qiáng)度螺栓 D .摩擦型高強(qiáng)度螺栓 ）。 B .彎曲壓應(yīng)力 剪應(yīng)力 4鋼材經(jīng)冷作硬化后屈服點(diǎn)（），塑性降低了 A.降低 B.不變 C 提高D 變?yōu)榱?5直角角焊接的焊腳尺寸應(yīng)滿足 hfmin1.5 . t1 及 hfmax1.2 t2，則 tl、t2 分別為( ）的厚度 A. t1為厚焊件，t2為薄焊件 B. t1為薄焊件，t2為厚焊件 C.如t2皆為厚焊件 D

4、 t1、t2皆為薄焊件 6.格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，由于（ ），因此以換算長(zhǎng)細(xì)比 0 x代替x A. 格構(gòu)式柱可能發(fā)生較大的剪切變形 C.格構(gòu)式柱可能單肢失穩(wěn) 7. 初偏心對(duì)壓桿的影響與初彎曲相比較，有 B 要求實(shí)現(xiàn)等穩(wěn)定設(shè)計(jì) D 格構(gòu)式柱承載能力提高 A.兩者均使壓桿的承載力提高B 兩者均使壓桿的承載力降低 C前者使壓桿的承載力提高，后者使壓桿的承載力降低 D.前者使壓桿的承載力降低，后者使壓桿的承載力提高 C.輕質(zhì)高強(qiáng)、塑性和韌性好 30、單軸對(duì)稱截面饒對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)；31 .用鋼量最少，經(jīng)濟(jì)梁高 32.近似概率極限狀態(tài) 二、選擇題 1. A2. C3. B4. C 5. A 6

5、. A7. B8. D 9. A10. C11. C 12. B 13. B 14. D 15. A16. D17. A 18. A. 19. A20. B 21. C 22 . A 三、簡(jiǎn)答題 1 . (1)根據(jù)繞實(shí)軸的整體穩(wěn)定性，選擇肢件的截面。選擇方法與實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面選擇方法完全相同； (2) 根據(jù)等穩(wěn)定條件，確定兩分肢間的距離； (3) 驗(yàn)算整體穩(wěn)定性和分肢穩(wěn)定性，包括對(duì)剛度的驗(yàn)算； (4) 但有截面削弱時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的強(qiáng)度。 2 .梁的整體穩(wěn)定臨界應(yīng)力的計(jì)算是梁發(fā)生純彎曲時(shí)推導(dǎo)岀采的，在其它荷載作用下，梁的臨界應(yīng)力與在純彎曲作用下梁的臨界應(yīng)力之 比用等效彎矩系數(shù)去表示，這樣

6、會(huì)給設(shè)計(jì)計(jì)算帶來(lái)方便。 3由螺栓對(duì)連接板件的預(yù)壓力產(chǎn)生磨擦力來(lái)抗剪，以板件之間磨擦力達(dá)到最大，板件發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)作為極限狀態(tài)。 4.防止在運(yùn)送、安裝過(guò)程中由重力等其它因素作用而產(chǎn)生過(guò)大的變形，由限制拉桿長(zhǎng)細(xì)比的辦法來(lái)驗(yàn)算，即。拉桿容許比 細(xì)比與載荷性質(zhì)如靜載、動(dòng)載有關(guān)。 5 碳含量增加，強(qiáng)度提高，塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度下降，同時(shí)惡化可焊性和抗腐蝕性 硫使鋼熱脆，磷使鋼冷脆。但磷也可提高鋼材的強(qiáng)度和抗銹性。 6螺栓抗剪連接達(dá)到極限承載力時(shí)，可能的破壞形式有vy種形式：（1栓桿被剪斷： 螺栓承壓破壞；板件凈截面被拉斷：端板被栓桿沖剪破壞。 第種破壞形式采用構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算保證；第種破壞形式由螺栓端距）?a

7、0保證。第、 種破壞形式通過(guò)螺栓計(jì)算保證。 、構(gòu)件的初彎 ，須對(duì)焊縫附 7 .構(gòu)件不同方向的長(zhǎng)細(xì)比.（入）、截面的形狀和尺寸 、材料的力學(xué)性能（強(qiáng)度，塑性八殘余應(yīng)力的分布和大小 曲和初扭曲、荷載作用點(diǎn)的初偏心 、構(gòu)件的端部約束條件、構(gòu)件失穩(wěn)的方向等等。 8 .彎矩作用平面外穩(wěn)定的機(jī)理與梁失穩(wěn)的機(jī)理相同，即在壓力和彎矩作用下，發(fā)生彎曲平面外的側(cè)移與扭轉(zhuǎn)，也叫彎扭屈曲。 9 屈服強(qiáng)度，極限抗拉強(qiáng)度，伸長(zhǎng)率，彈性模量，冷彎性能。 10 焊縫的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為三級(jí)。角焊縫和一般對(duì)接焊縫采用三級(jí)即可，與鋼材等強(qiáng)度的受拉受彎對(duì)接焊縫則應(yīng)用一級(jí)或二級(jí) 近主體金屬作疲勞計(jì)算的橫向?qū)雍缚p用一級(jí)，縱向?qū)雍缚p和翼緣

8、連接焊縫用二級(jí)。 11梁受壓翼緣有鋪蓋板與之牢固連接，防止梁發(fā)生側(cè)向位移； 對(duì)工字型或十型鋼截面梁，當(dāng)梁自由長(zhǎng)度|1加梁截面寬b,之比不超限時(shí)； 對(duì)箱形截面梁，當(dāng) h /b 95魯時(shí)， 四、計(jì)算題 1 .解: (1) 驗(yàn)算整體穩(wěn)定性 1x1 2 I x1 2 218 89.8 2.20cm Ix 2(1x1 Ad2) 2 2 (21844.9 12 ) 44 13367.2cm I y 2 I y1 2 3690 7380cm ly 0 x A ix Ix 13367.2 :89.8 12.2cm 儲(chǔ) 9.07Cm l 0 x 600 ix 12.2 l0y 600 iy 9.07 l 0 6

9、0 ix1 2.2 x y 1 22 x1 49.2 66.2 27.3 49.22 27.3256.3 由0 x、y的較大值查表得=0.773 3 16.5 N/mm 2 0.773 215166.2 N/mm2 N =1450 10 A 8980 滿足要求 (2 )計(jì)算剪力 85 8980 215 85 22714 N 22.7 kN 2. 解: N 150 kN M 200 kN 0.2 m 40 kN gmV 200 kN 1 he (400 20)3 2 9.145 106hemm4 12 MM 40 106 831 f gy 6 190 Ix 9.145 106 he NN 3 1

10、50 10 197.4 f A 760he he V 3 200 10 263.2 f A 760 he he A he (40020)2 760hemm4 M N f 1.22 f)2 lZ 831 197.4 (he1je )2 (管)2 he 883.1 he 160 he 5.52即 hf7.88mm，取 hf 8mm 0.7 即：此連接焊縫的最小焊腳尺寸為8mm o 3解： 2 H 15 3002 10 90018000 mm Ix 1 10 9003 15 300 12 Ix 2.49 109 5.358 Wx h 465 2 1 3 1 Iy 900 10 15 12 12 ly

11、 , ,61.27mm (4507.5)2 22.49109mm4 63 10 mm 374 30026.757510 mm ly 5000 ly 61.27 81.6 4320 6g 2 - y Hh V 85 235 fy89.8 102 215 85 22.7kN 1 (盤(pán)2 f 432018000930 81.615 235 81.625.358_薩 ( 4.4 930)235 2.4330.6 b 1.070.282 /461.070.282 / 2.4330.9541.0 4.解: ly l0 x Ix 34 0.82 900cm Ix 20 l0y 22898 :A : 91.2

12、 Iy A 91.2 l 0 x lx l0y ly 1.691.2cm2 300cm 15.85cm 213334.84cm 900 56.78 15.85，繞x軸屬b類截面，查表得 x 0.824 A min 整體穩(wěn)定滿足要求。 5.解： 計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比 所以 300 61.98 4.84，繞x軸屬c類截面，查表得 1300 1032 2203.6N / mm 0.7 91.2 102 y 0.7 2 215N / mm 入 x= 420/9.77 =43.0 入 y =420/6.48 =64.8 驗(yàn)算柱的整體穩(wěn)定，剛度和局部穩(wěn)定 由題目所給x=0.887,歹=0.677，取 柿n=0.67

13、7 N/( A)= 90 0X 103/(0.677 X 62 X 100)=214.4215N/mm 2 入尸6 4.8入 翼緣寬厚比 b1/ t=122/10=12.210+0.1 X 64.8=16.48 腹板高厚比 ho/tw=2OO/O.6=33.325+O.5 X 64.8=57.4 整體穩(wěn)定、剛度及局部穩(wěn)定均滿足要求。 6解： .螺栓群形心o處的內(nèi)力有: 軸心拉力：T=3N/5=3300/5=180kN 剪力：V=4N/5=4300/5=240kN 彎矩：M=Te=18035=6300 kN mm 在N、M作用下，最上面一排螺栓最不利，每個(gè)螺栓所受的最大拉力為: Nt TMyi1

14、80 n 2 y2 6300 235 65) 236.5kN0.8P0.8 155124kN 2 (2 3522 1002) Nb v 0.9n (P 1.25Nt) 0.9 1 0.5 (155 1.25 36.5)49.2kN 所以此螺栓連接安全 Nv 240 7解. Mx Wd 30kN N：49.2kN ql2 /83.5 40002/87 106 N ?mm 2Ix/5.89 2 1940/5.89 3 658.7 cm 2Ix/12.11 W2 肢背外邊緣: 2 1940/12.11 3 320.4cm N Mx 1000 103 7 106 2 2840 3176 10.1 1.

15、05 658.7 10 186.1 N Mx 1000 103 7 106 A 2xWx2 | 2 2840 3 1.2 320.4 10 157.8 所以此柱的強(qiáng)度能夠滿足要求。 A1xWx1 肢尖外邊緣： 215N / mm2 8.最小焊角尺寸：hfmin 1.5 t 15.10 4.7mm 最大焊角尺寸：肢尖 h f max 10 (1 2) (8 9)mm，肢背 hfmax 1.2 8 9.6mm 取hf 8mm N3 0.7 hf w3 1.22 0.7 8 (2 100 160) 218.6 109N 肢背: 218.6 357.6kN IN1 357.6 103 w10 hff 0.7 8 160 N. N2 k2N -0.3 667 2 l N2 90.8 103 w2hff0 0.7 8 160 k1N 0.7 667 2