20年7月考试《钢结构(一)》考核作业(参考答案).pdf
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学习中心：上海嘉定奥鹏学习中心院校学号：C07021051000002 姓名厉军 课程名称：钢结构（一）1 东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 钢结构（一） 试 卷（作业考核线上 2）A 卷（共7 页） 总分题号一二三四五六七八九十 得分 一、判断题 （每小题 1分，共 10分） 1. 严格来说，正温范围内钢材的屈服强度随温度的提高而连续下降 错） 2. 钢材超过弹性范围内重复加载、卸载，钢材的屈服点提高，塑性韧性降低错） 3. 轴心受力板件用对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与力N的作用线夹角满足tan 1.5 时，对接斜焊缝的强度就不必进行计算错） 4. 实腹式压弯构件弯矩作用平面外的失稳属于弯扭屈曲 对） 5. 普通螺栓连接，限制端距 e2d0的目的是为了避免板件发生承压破坏 错） 6. 梁的最小高度是由经济条件控制的 错） 7. 一般来说，有初弯曲的轴心受压构件，其稳定承载力总是大于欧拉临界力对 ） 8. 对于压弯构件，正常使用极限状态是控制构件的长细比 对） 9. Q235AF钢中的A表示是该钢种质量最好的钢材对） 10. 角焊缝的质量等级一般为三级 对） 二、选择题 （每小题 1分，共 15分） 1. 在钢结构设计中，应力允许达到的最大限值是（ A ）。
A. 屈服点 fy B. 比例极限 fp C. 抗拉强度 fu D. 伸长率 2. 大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ B ） A. 材质均匀 B. 强度高、重量轻 C. 密封性能好 D. 制造工厂化 3. 钢材内部除含有铁、碳外，还含有害元素是( C ) A. 硫、磷、镍、铝 B. 硫、磷、硅、锰 C. 氧、氮、硫、磷 D. 镍、铬、铌、钛 4. 焊接构件疲劳强度的大小与下列哪项关系不大 A ) A. 残余应力大小 B. 应力循环次数 C. 连接的构造 D. 钢材种类 5. 摩擦型高强螺栓连接，受剪破坏是作用剪力超过了( B ) A. 螺栓的抗拉强度B. 连接板件间的摩擦力 C. 连接板件间的毛截面强度D. 连接板件间的孔壁承压强度 6. 图 2.1 所示截面尺寸为 100 8 的板件， 在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm 厚的节点板上， 两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm，其最小焊缝长度的构造要求为（D ） A. 40mm B. 60mm C. 80mm D. 100mm 学习中心：上海嘉定奥鹏学习中心院校学号：C07021051000002 姓名厉军 课程名称：钢结构（一）2 1 0 0 1 0 8 题 2.1 图 7. 高强度螺栓摩擦型连接，预拉力P=125kN，则单螺抗拉承载力设计值为（C ）。
A. 125kN B. 90 kN C. 100 kN D. 110 kN 8. 采用普通螺栓连接时，螺栓杆发生剪断破坏是因为（ C ） A. 栓杆较细B. 截面削弱过多 C. 边距较小D. 钢板较薄 9. 以下提高工字形截面梁的整体稳定性的方法，效果最小的是（A ） A. 增加腹板厚度B. 约束梁端扭转 C. 设置侧向支撑D. 加宽梁的受压翼缘 10. 在梁中设置横向加劲肋主要防止以下哪项可能引起的腹板局部失稳B ） A. 弯曲压应力和剪应力B. 局部压应力和剪应力 C. 局部压应力和弯曲压应力D. 弯曲压应力、剪应力和局部压应力 11. 梁经济高度 he是指（A ） A. 强度与稳定承载力相等时梁的截面高度； B. 挠度等于规范限值是梁的截面高度； C. 用钢量最小时梁的截面高度； D. 腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度 12. 对于轴心压杆，在其截面面积不变的情况下，截面形式应使其材料（A ） A. 尽可能集中于截面的形心处B. 尽可能远离形心 C. 任意分布，无影响D. 尽可能集中于截面的剪切中心 13. 规范规定，实腹式轴心受压构件确定板件宽（高）厚比的原则是（D ） A. 等厚度原则B. 等刚度原则 C. 等强度原则D. 等稳定原则 14. 规定轴心受压缀条柱的单肢长细比10.7 max（ max 为柱两主轴方向最大长细比） 是为 了（C ）。
A. 保证柱的整体稳定B. 使两单肢能共同工作 C. 避免单肢先于整个柱失稳D. 构造要求 15. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有：（D ） A. 强度B. 强度、整体稳定、局部稳定 C. 强度、整体稳定D. 强度、刚度 三、简答题 （每小题 5 分，共 25 分） 1. 高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接有什么区别？ 答：高强度螺栓摩擦型连接的板件间无滑移，靠板件接触面间的摩擦力来传递剪力，而承压 型高强螺栓容许被连接板件间产生滑移，其抗剪连接通过螺栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力， 所以高强度螺栓承压型连接比摩擦型连接抗剪承载力大，但变形也大 学习中心：上海嘉定奥鹏学习中心院校学号：C07021051000002 姓名厉军 课程名称：钢结构（一）3 2. 规范给出了几条轴心受压构件的柱子曲线？是依据哪些因素来确定这些柱子曲线的？ 答、规范给出了4 条轴心受压构件的代表曲线根据不同截面形状、不同加工条件和相 应的残余应力大小、不同的弯曲屈曲方向以及l /1000 的初弯曲来制定这些柱子曲线的 3. 简述影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施 答、影响梁整体稳定的因素有荷载的类型；荷载的作用位置；梁的侧向刚度、扭转刚度、翘 曲刚度；受压翼缘的自由长度；梁的支座约束程度。
增强梁整体稳定的措施有增大受压翼缘的宽度；在受压翼缘设置侧向支撑；当梁跨内无 法增设侧向支撑时，宜采取闭合箱形截面；增加梁两端的约束提高其稳定承载力；采取措施 使梁端不能发生扭转 4. 计算格构式压杆绕虚轴弯曲的整体稳定性时，为什么要采用换算长细比？ 答、格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，两分肢非实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪 刚度比实腹式构件腹板弱，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有 所降低 学习中心：上海嘉定奥鹏学习中心院校学号：C07021051000002 姓名厉军 课程名称：钢结构（一）4 5. 简述规范限制侧面角焊缝最大计算长度的原因 答案：角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时，焊件的局部加热严重，焊缝起灭弧所引起的缺陷 相距太近，以及焊缝中可能产生的其他缺陷(气孔、非金属夹杂等 ) ，使焊缝不够可靠，规定 了侧面角焊缝或正面角焊缝的最小计算长度侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀， 两端大中间小，故规定了侧面角焊缝的最大计算长度 四、计算题 （每题 10分，共 50 分） 1试计算确定图4.1 所示角焊缝连接的焊脚尺寸hf=？ （10分） 已知：连接承受经历荷载设计值P=210kN，N=250kN，钢材采用 Q235B 钢，焊条为 E43型， 不考虑起落弧的缺陷， 2 mm160Nf w f 。
100 12 1 0 1 5 0 1 5 0 题 4.1 图 解： N=250kN ，V=P=210kN，M =2100.1 21 kN.m ff 3 we 595 3007.02 10250 hhlh N N f 2 f 6 2 we 1000 3007 .02 10216 2 6 hhlh MM ff 3 we f 500 3007. 02 10210 hhlh V 学习中心：上海嘉定奥鹏学习中心院校学号：C07021051000002 姓名厉军 课程名称：钢结构（一）5 由公式 w f 2 f 2 22.1 f MN mm75. 8160 72.1399 N/mm160 500 22. 1 1000595 f f 2 2 f 2 f h hhh 根据： mm12102 .1max mm2 .5125. 1min f f h h 取： mm10 f h 2. 如图 4.2 所示高强度螺栓摩擦型连接，F=400kN，被连接件钢材选用Q235B 钢，高强度螺 栓采用 10.9 级 M20，螺栓的设计预拉力P155kN，接触面喷砂后涂无机富锌漆，抗滑移系 数为 0.35，试验算此连接的承载力是否满足要求。
10 分） 4 3 5 7 0 7 0 7 0 7 0 5 0 5 0 题 4.2 图 解： 解法一： N =4/5F=4/5400320kN V=3/5F=3/5400240kN M =3207022400 kNmm 受力最大的一个螺栓的拉力为： kN1241558.08 .0kN643232 7014022 14022400 10 320 222 i 1 t1 P y My n N N 按比例关系可求得： Nt2=48kN，Nt3=32kN ，Nt4=16kN ，Nt5=0，则： ti 644832 1602320kNN 验算受剪承载力设计值： 学习中心：上海嘉定奥鹏学习中心院校学号：C07021051000002 姓名厉军 课程名称：钢结构（一）6 b vfti 0.9(1.25)0.9 1 0.35(10 155 1.25 160) 362.25kN240kN NnnPN V 满足强度要求 解法二： N =4/5F=4/5400320kN V=3/5F=3/5400240kN M =3207022400 kNmm 受力最大的一个螺栓的拉力为： kN1241558 .08.0kN643232 7014022 14022400 10 320 222 i 1 t1 P y My n N N kN n V Nv24 10 240 1 kNPN kNPnN b t f b v 1241558. 08.0 85.4115535.019.09.0 0 .109.1 85.41 24 124 64 b v v b t t N N N N 不强度满足。
3. 如图 4.3 所示某简支梁跨长为6m，承受静力集中荷载，恒载标准值P=100kN（包括梁自 重），活载标准值为F=130kN，钢材为 Q345B 钢，截面选用 I50a，梁的容许挠度为l/300， 梁的整体稳定满足要求，试验算该受弯构件设计是否合理10 分） 已知： 2 mm295Nf ， 2 v mm170Nf ，Ix=46472cm4，Wx=1858.9cm 3，S x=1084.1cm 3， tw=12mm，x=1.05，G=1.2，Q=1.4， EI El v 648 23 3 学习中心：上海嘉定奥鹏学习中心院校学号：C07021051000002 姓名厉军 课程名称：钢结构（一）7 200020002000 题 4.3 图 / 235 y f0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 40 0.899 0.895 0.891 0.887 0.882 0.878 0.874 0.870 0.865 0.861 50 0.856 0.852 0.847 0.842 0.838 0.833 0.828 0.823 0.818 0.813 60 0.807 0.802 0.797 0.791 0.786 0.780 0.774 0.769 0.763 0.757 70 0.751 0.745 0.739 0.732 0.726 0.720 0.714 0.707 0.701 0.694 80 0.688 0.681 0.675 0.668 0.661 0.655 0.648 0.641 0.635 0.628 解： 1）内力计算 恒载标准值 P=100kN设计值： 1.2 100120 kN 活载标准值 F=130kN设计值： 1.4 130182 kN 支座处的最大反力设计值：R =120+182=302 kN Vmax 跨中的最大弯矩标准值：46012303230 max,k MkN.m 跨中的最大弯矩设计值：60413023302 max MkN.m 2）强度验算 弯曲正应力： 2 3 6 /29545.309 109.185805.1 10604 mmNf W M nxx 支座处最大剪力： 7 .58 121046472 101.10841030。
