建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 試卷及答案 共2套

第2頁（共3頁）20~20學(xué)年第學(xué)期課程考試試卷（卷）課程名稱：鋼結(jié)構(gòu)基本原理考試時間：分鐘考試方式：考試班級：學(xué)生姓名：學(xué)號：題號一二三四五六七八總分題分2015252020100得分得分評卷人單項選擇題（每題2分，共20分）1.北方某地區(qū)（溫度高于-20OC）一露天倉庫起重量為50t的中級工作制焊接吊車梁，現(xiàn)擬采用Q235鋼，宜選用（）。A.Q235-AB.Q235-BC.Q235-CD.Q235-D2.某板采用對接焊縫拼接，如圖1所示，已知軸心拉力設(shè)計值kN，鋼材Q345-A，焊條E50型，手工焊，焊縫為三級檢驗標(biāo)準(zhǔn)，施焊時未采用引弧板。在進行該焊縫承載力驗算時，以下哪個公式正確。（）NN500NN500108B.C.D.圖13.雙肢綴條式軸心受壓柱繞實軸和繞虛軸等穩(wěn)定的要求是（），x為虛軸。A.B.C.D.4.單個普通螺栓在連接中承擔(dān)剪力作用見圖2，單個螺栓承壓承載力計算公式為：[]，其中∑t的正確取值為（）。A.a+c+eB.b+dC.max{a+c+e，b+d}D.min{a+c+e，b+d}圖25.工字型組合截面軸壓桿局部穩(wěn)定驗算時，翼緣與腹板寬厚比限值是根據(jù)（）導(dǎo)出的。A.局<整B.局≥整C.局≤D.局≥6.梁的最小高度是由（）控制的。A.強度B.建筑要求C.剛度D.整體穩(wěn)定M1M27.某無側(cè)移框架結(jié)構(gòu)中層柱子如圖3所示，承受軸心壓力和彎曲的共同作用，柱子截面采用焊接箱形截面，已知：彎矩，，平面內(nèi)等效彎矩系數(shù)的取值為（）M1M21.00.85C.0.83D.0.37圖38.對某工程事故分析發(fā)現(xiàn)，破壞原因為框架焊接工字型截面柱腹板失穩(wěn)造成柱子整體失穩(wěn)破壞，試問在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，若焊接工字形截面柱腹板局部不滿足局部穩(wěn)定性要求，以下哪個措施不能用于提高柱子腹板局部穩(wěn)定性（）A.增加工字型截面腹板厚度B.設(shè)置腹板縱向加勁肋C.按屈服后強度計算構(gòu)件的承載力D.提高鋼材等級9.某鋼結(jié)構(gòu)事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)普通螺栓連接受剪處發(fā)生了端部剪沖破壞，為避免此類情況應(yīng)限制端距（）。A.B.C.D.10.某工程兩塊鋼板采用采用搭接方式連接，鋼板寬度為200mm，厚度為10mm，連接采用普通螺栓M20，螺栓孔徑具體構(gòu)造及尺寸見圖4。已知鋼材采用Q235鋼，，該連接板凈截面最承載力為（）。圖4A.430kNB.351kNC.259kND.264kN得分評卷人二、簡答題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）試述鋼材的主要機械性能指標(biāo)及其測試方法。經(jīng)驗算梁整體穩(wěn)定不滿足要求，需采取哪些措施提高梁的整體穩(wěn)定性？簡述普通螺栓抗剪連接可能的五種破壞形式及產(chǎn)生原因。得分評卷人三、計算題（共計25分）某車間設(shè)備平臺改造增加一跨，新增部分跨度8m，柱距6m。采用柱子下端鉸接，梁柱剛接，梁與原有平臺鉸接的剛架結(jié)構(gòu)。剛架見圖5所示，圖中長度單位均為mm，鋼材選用Q235-B，手工焊，焊條E43，。圖5圖6剛架梁采用軋制H型鋼，截面尺寸如圖6所示。截面無栓釘孔削弱。毛截面慣性矩；截面模量；繞y軸回轉(zhuǎn)半徑；繞x軸回轉(zhuǎn)半徑，面積,翼緣毛截面對梁中和軸的面積矩：。1.已知梁最大彎矩為：，試完成梁的抗彎強度驗算。（5分）2.假定梁某截面的正應(yīng)力和剪應(yīng)力均較大，基本組合彎矩設(shè)計值為，剪力設(shè)計職值為。試問，該截面梁腹板計算高度邊緣處的折算應(yīng)力為多少？（10分）3.假定剛架無側(cè)移，梁采用軋制H型鋼，梁的計算長度，平面外計算長度，鋼梁最大彎矩為設(shè)計值驗算梁的穩(wěn)定性是否滿足要求？已知：（10分）得分評卷人四、綜合題（共20分）某輕型屋蓋單層多跨鋼結(jié)構(gòu)，中列廠房采用單階鋼柱，鋼材選用Q235鋼。上段柱子采用焊接工字形截面,翼緣為焰切邊其截面特征：下柱段采用雙肢格構(gòu)式柱。廠房柱的截面形式及尺寸如圖7所示。圖71.假定，廠房上段鋼結(jié)構(gòu)柱框架平面內(nèi)計算長度為，平面外計算長度，上段柱內(nèi)力彎矩：，軸心壓力。已知：上柱截面參數(shù)：，，，；鋼材彈性模量。試驗算該上段柱的平面內(nèi)穩(wěn)定是否滿足要求。（10分）表1：軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表0123456789600.8070.8020.7960.7910.7850.7800.7740.7680.7620.757700.7510.7450.7380.7320.7260.7200.7130.7070.7010.694800.6870.6810.6740.6680.6610.6540.6480.6410.6340.6282.條件同題1上，試驗算該上段柱的平面外穩(wěn)定是否滿足要求。（10分）得分評卷人五、設(shè)計題（共20分）如圖8所示某廠房鋼屋架下弦端節(jié)點構(gòu)造。圖中下弦桿、腹桿與節(jié)點板等在工廠焊接成整體，在工地吊裝就位與柱子的支托上，然后用螺栓與柱子連接成整體。鋼材均選用Q235鋼。44x806060500kN-104340圖81.已知：柱間支撐采用的角鋼等肢相拼而成的T形截面。角鋼與節(jié)點板采用角焊縫連接在柱子一側(cè)的節(jié)點板上，把力傳遞給節(jié)點板。腹桿角鋼承受軸心力作用（靜力荷載設(shè)計值），若角鋼與節(jié)點板僅采用兩側(cè)角焊縫連接，焊縫質(zhì)量為三級，。為滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017關(guān)于焊腳高度構(gòu)造要求，肢尖、肢背焊腳高度均取。試設(shè)計滿足受力要求的焊縫有效長度。（10分）2.若端板與柱子采用C級普通螺栓連接，從圖中可知：合力作用點距螺栓群中心的偏心距，螺栓群受到偏心拉力作用，剪力由支托承擔(dān)。螺栓抗拉強度為。根據(jù)計算確定所需螺栓的直徑。（10分）表2螺栓有效面積表螺栓規(guī)格M16M18M20M22螺栓有效截面面積（mm2）157192245303建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理測試題1參考答案選擇題（每題2分，共20分）1.C2.C3.B4.D5.B6.C7.C8.D9.C10.B二、簡答題（每題5分，共15分）1.（5分）答：抗拉極限強度：單向拉伸試驗測得的，（1分）；屈服強度：單向拉伸試驗測得的（1分）伸長率：單向拉伸試驗測得的（1分）；冷彎試驗測得的冷彎性能；（1分）沖擊試驗測得的沖擊韌性。（1分）2.（5分）答：增加梁截面尺寸，其中增大受壓翼緣的寬度是最有效的（2分）；增加側(cè)向支撐，減小側(cè)向支撐點之間的距離（1分）；采用閉合截面（1分）增加梁兩端的約束。（1分）3.（5分）答：螺栓桿被剪斷，原因：栓桿直徑較小，板件較厚（1分）；板件擠壓破壞，原因：栓桿直徑較大，板件交?。?分）；板件剪沖破壞，原因：端距太小（1分）；板件靜截面破壞，原因：螺栓孔削弱板截面（1分）；螺栓桿彎曲破壞，原因：螺栓桿長細(xì)比較大（1分）。三、計算題（共計25分）1.（5分），（2分）（3分）2.（10分）（3分）（3分）（4分）（10分）（2分）（2分）（2分）（1分）（3分），穩(wěn)定性滿足要求四、綜合題（共20分）1.（10分）（2分）（2分）（2分），（2分）（2分）平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求。2.（10分）（2分）（2分）（2分）（4分）平面外穩(wěn)定滿足要求。五、設(shè)計題（共20分）1.（10分）肢背：（2分）肢尖：（2分）（3分）（3分）2.（10分）；（1分）（1分），小偏心（2分），（2分）（2分）選用M24（2分）20~20學(xué)年第學(xué)期課程考試試卷（卷）課程名稱：鋼結(jié)構(gòu)基本原理考試時間：分鐘考試方式：考試班級：學(xué)生姓名：學(xué)號：題號一二三四五六七八總分題分2015252029核分人得分復(fù)查人得分評卷人一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.為了滿足圖1中梁的腹板局部穩(wěn)定，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)給定，應(yīng)該為腹板（）。A．無需配置加勁肋B．配置橫向加勁肋C．配置縱向、橫向加勁肋D．配置縱向、橫向和短加勁肋圖12.工字型組合截面軸壓桿局部穩(wěn)定驗算時，翼緣與腹板寬厚比限值是根據(jù)（）導(dǎo)出的。A.局<整B.局≥整C.局≤D.局≥3.雙肢綴條式軸心受壓柱繞實軸和繞虛軸等穩(wěn)定的要求是（），x為虛軸。A.B.C.D.4.梁的最大高度是由（）控制的。A.強度B.建筑要求C.剛度D.整體穩(wěn)定5.防止梁腹板發(fā)生局部失穩(wěn)，常采取加勁措施，這是為了（）。A增加梁截面的慣性矩B增加截面面積C改變構(gòu)件的應(yīng)力分布狀態(tài)D改變邊界約束板件的寬厚比6.跨中無側(cè)向支承的組合梁，當(dāng)驗算整體穩(wěn)定不足時，宜采用（）。A加大梁的截面積B加大梁的高度C加大受壓翼緣板的寬度D加大腹板的厚度7.以下圖示各簡支梁，除截面放置和荷載作用位置有所不同以外，其他條件均相同，則以()的整體穩(wěn)定性為最差。ABCD8.為提高軸心受壓桿的整體穩(wěn)定性，構(gòu)件截面面積分布應(yīng)（）。A盡可能靠近截面的形心B盡可能遠(yuǎn)離形心，并對稱布置C任意分布D盡可能集中于截面的剪切中心9.哈爾濱某工業(yè)廠房，由于生產(chǎn)需要，廠房內(nèi)最低氣溫為-15℃，廠房內(nèi)有一個起重量為50噸的中級工作制的鋼結(jié)構(gòu)吊車梁，根據(jù)構(gòu)件對鋼材性能的要求，最低選用（）鋼比較合適。AQ235ABQ235BCQ345CDQ390C10.進行疲勞驗算時，計算部分的設(shè)計應(yīng)力幅應(yīng)按（）。A.不考慮動力系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)荷載計算B.不考慮動力系數(shù)的設(shè)計荷載計算C.考慮動力系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)荷載計算D.考慮動力系數(shù)的設(shè)計荷載計算得分評卷人二、簡答題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）1．實腹式軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計的原則。2．試述鋼材的兩種破壞形式及特點。3．試述梁腹板加勁肋設(shè)置規(guī)定。

得分評卷人三、計算題（25分）1.有一工字型截面軸心受壓柱，根據(jù)構(gòu)造確定計算長度，。截面尺寸見圖2，每側(cè)翼緣上有兩個直徑24mm的普通螺栓孔，每側(cè)翼緣厚度20mm，采用Q235-B鋼，，b類截面。已知：；1）確定該構(gòu)件的穩(wěn)定承載力（10分）

得分評卷人2）確定該構(gòu)件的強度承載力（8分）0123456789200.8390.8330.8260.8200.8130.8070.8000.7940.7870.781700.7510.7450.7380.7320.7260.7200.7130.7070.7010.6941800.2250.2220.2200.2180.2160.2140.2120.2100.2080.206圖22.某框架結(jié)構(gòu)中的底層柱子如圖3所示承受軸心壓力和彎曲的共同作用，柱子截面采用焊接箱形截面，柱子平面內(nèi)計算長度，平面外計算長度，已知：彎矩，，軸力。已知截面幾何參數(shù)：，，，鋼材Q235，強度設(shè)計值,。試驗算該構(gòu)件平面內(nèi)穩(wěn)定是否滿足要求。（7分）公式：xxx500x10yyM1M2圖3四、設(shè)計題（共20分）某焊接工字型等截面簡支梁跨度為12m，鋼材采用，結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)取1.0，基本組合下簡支梁的均布荷載設(shè)計值（含自重），梁的截面尺寸及截面特征如圖3所示。截面無栓釘孔削弱。毛截面慣性矩；繞y軸回轉(zhuǎn)半徑；1.對梁跨中截面進行強度驗算（8分）圖42.假定，簡支梁在梁端及距離兩端處（l為簡支梁跨度）有可靠的側(cè)向支撐。試問，作為在主平面內(nèi)受彎構(gòu)件，進行整體穩(wěn)定計算時，整體穩(wěn)定系數(shù)為多少？已知。（12分）

得分評卷人五、設(shè)計題（共20分）1.某鋼結(jié)構(gòu)柱間支撐與柱子連接節(jié)點如圖5所示,柱間支撐采用雙角鋼拼接而成的T形截面，雙角鋼和節(jié)點板采用角焊縫連接，承受角鋼傳來的軸心拉力作用，如圖5所示。雙角鋼截面為長肢相拼，焊腳高度，鋼材采用鋼，焊條型，手工焊，焊縫強度，靜載軸心拉力設(shè)計值：。求肢尖、肢背所需要的最小焊縫長度。（10分）N1NN1N2N3NN圖52.如圖6所示柱間支撐節(jié)點板與柱子翼緣采用普通螺栓連接，螺栓直徑為M20。已知：，，，。驗算連接是否安全。（10分）4435P=200kN20圖6建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理測試題2參考答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）B2.