1、钢结构真题 2012 年 04 月及答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:20,分数:40.00)1.目前超高层建筑采用钢结构的主要原因是( )A钢结构比钢筋混凝土结构造价低 B钢结构建筑美观C钢结构轻质高强延性好 D钢结构密封性能好(分数:2.00)A.B.C.D.2.钢结构正常使用极限状态是指( )A已达到五十年的使用年限 B结构达到最大承载力产生破坏C结构和构件产生疲劳裂纹 D结构变形已不能满足使用要求(分数:2.00)A.B.C.D.3.钢材的冲击韧性值 AKV代表钢材的( )A强度性能 B吸收动能性能C塑性性能 D冷加工性能(分数:2.00)A.
2、B.C.D.4.钢材的伸长率用来反映材料的( )A承载能力 B弹性变形能力C塑性变形能力 D抗冲击荷载能力(分数:2.00)A.B.C.D.5.设计某重级工作制的焊接吊车钢梁,吊车起重量为 75t,工作温度低于-20,宜选用下列哪一种钢材?( )AQ235A BQ235BCQ235C DQ345E(分数:2.00)A.B.C.D.6.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力,钢结构设计规范采用的准则为净截面( )A最大应力达到钢材屈服点 B平均应力达到钢材屈服点C最大应力达到钢材抗拉强度 D平均应力达到钢材抗拉强度(分数:2.00)A.B.C.D.7.轴心受压构件柱脚底板的厚度主要取决于( )A底板的抗
3、弯刚度 B基础材料的强度等级C底板的抗弯强度 D底板的抗剪强度(分数:2.00)A.B.C.D.8.双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱,偏心荷载作用在腹板平面内。若两个方向支撑情况相同,可能发生的失稳形式为( )A在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯曲失稳B在弯矩作用平面内的弯扭失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳C在弯矩作用平面外的弯曲失稳D在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳(分数:2.00)A.B.C.D.9.梁的整体失稳属于第一类稳定问题,其失稳形式为( )A弯曲失稳 B扭转失稳C弯扭失稳 D局部失稳(分数:2.00)A.B.C.D.10.梁上作用较大固定集中荷载
4、时,其作用点处应( )A设置纵向加劲肋 B设置支承加劲肋C减少腹板厚度 D增加翼缘的厚度(分数:2.00)A.B.C.D.11.进行钢结构计算时,所用荷载设计值和标准值,下列说法正确的是( )A计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采用荷载标准值B计算疲劳和正常使用极限状态的变形时,应采用荷载标准值C计算结构或构件的强度、稳定性以及疲劳强度时,应采用荷载设计值D计算疲劳和正常使用极限状态的变形时,应采用荷载设计值(分数:2.00)A.B.C.D.12.某节点采用角焊缝焊接连接,钢材为 Q235BF 钢,手工焊接用焊条为 E43 型,节点板厚度 22mm,下列设计指标选用正确的是( )
5、A节点板的抗压强度为 215N/mm2,角焊缝的强度设计值为 215N/mm2B节点板的抗拉强度为 205N/mm2,角焊缝的强度设计值为 160N/mm2C节点板的抗弯强度为 115N/mm2,角焊缝的强度设计值为 160N/mm2D节点板的抗剪强度为 120N/mm2,角焊缝的强度设计值为 215N/mm2(分数:2.00)A.B.C.D.13.T 形截面压弯构件需用公式 (分数:2.00)A.B.C.D.14.格构式轴心受压构件的整体稳定计算时,需用换算长细比 h0x代替 x的原因是( )A格构式柱可能发生较大的剪切变形 B要求实现等稳定设计C格构式柱可能单肢失稳 D格构式柱承载能力提高
6、(分数:2.00)A.B.C.D.15.高强螺栓的承压型连接适用于( )A直接承受动力荷载的连接B冷弯薄壁型钢的连接C承受反复荷载作用的结构D承受静力荷载及间接承受动力荷载的连接(分数:2.00)A.B.C.D.16.在焊接工字形组合梁中,翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受 60hf的限制,是因为( )A截面形式的关系 B焊接次序的关系C梁设置有加劲肋的关系 D内力沿侧面角焊缝全长分布的关系(分数:2.00)A.B.C.D.17.某侧面直角角焊缝 hf=4mm,由计算得到该焊缝所需计算长度 30mm,考虑起落弧缺陷,设计时该焊缝实际长度取为( )A30mm B38mmC40mm D50mm(分
7、数:2.00)A.B.C.D.18.确定摩擦型高强度螺栓抗拉承载力设计值时,取其设计预拉力的( )A1.0 倍 B0.9 倍C0.8 倍 D0.5 倍(分数:2.00)A.B.C.D.19.梯形屋架支座处的斜腹杆(端斜杆)的几何长度(节点中心间距)为 l,则其平面内和平面外的计算长度l0x和 l0y分别为( )Al 0x=0.8l,l 0y=0.9l Bl 0x=l,l 0y=lCl 0x=0.8l,l 0y=l Dl 0x=0.9l,l 0y=l(分数:2.00)A.B.C.D.20.减小焊接残余变形和焊接残余应力的方法是( )A采取合理的施焊次序 B尽可能采用不对称焊缝C施焊前给构件相同的
8、预变形 D常温放置一段时间(分数:2.00)A.B.C.D.二、填空题(总题数:10,分数:10.00)21.焊接结构中存在着双向或三向同号拉应力场,材料塑性变形的发展受到限制,使钢材变脆。特别是当焊接应力较大时,在温度较低的条件下构件很容易发生 1。(分数:1.00)填空项 1:_22.我国钢结构设计规范规定疲劳设计时,采用 1 法,应力按弹性状态计算。(分数:1.00)填空项 1:_23.当构件表面不平整时,在截面形状或连续性改变处,在某些点形成了应力高峰,而在其他一些点应力则降低,这种现象叫 1。(分数:1.00)填空项 1:_24. 1 是目前钢结构采用的最主要的连接方法。(分数:1.
9、00)填空项 1:_25.在静力或间接动力荷载作用下,正面角焊缝的强度增大系数 f=1.22,但对直接承受动力荷载的结构,强度增大系数 f= 1。(分数:1.00)填空项 1:_26.梁截面高度的确定应考虑三种参考高度,是指由建筑高度确定的最大梁高,由刚度条件确定的 1 和由经济条件确定的经济梁高。(分数:1.00)填空项 1:_27.随着时间的增长,钢材强度提高,塑性和韧性下降的现象称为 1。(分数:1.00)填空项 1:_28.截面为两型钢组成的双肢格构柱,当轴向静力荷载的偏心位于实轴上时,构件强度计算公式中的塑性发展系数),取值为 1。(分数:1.00)填空项 1:_29.钢结构的可靠性
10、是结构安全性、适用性、耐久性的总称,结构的可靠性用 1 来度量。(分数:1.00)填空项 1:_30.当梁腹板的高厚比 (分数:1.00)填空项 1:_三、计算题(总题数:5,分数:30.00)31.牛腿与柱子采用 8.8 级摩擦型高强度螺栓连接,连接处弯矩 M=50kNm。剪力 V=270kN,螺栓直径M20,M20 高强螺栓设计预拉力 P=125kN,摩擦面的抗滑移系数 =0.3,支托仅起安装作用,验算该连接处螺栓是否满足强度要求。螺栓间距均相等,为 80mm。(分数:6.00)_32.设计双角钢与钢板连接角焊缝长度。已知:双肢角钢受轴心力设计值为 700kN(静力荷载),角钢型号为 2L
11、1258010,短肢相连,三面围焊,连接板厚为 12mm,Q235 钢材,手工焊,焊条为 E43 系列。焊脚尺寸 hf=8mm,焊缝强度设计值为 160MPa。内力分配系数:肢背为 K1=0.75,肢尖为 K2=0.25。(分数:6.00)_33.如图所示为一焊接工字形轴心受压构件,翼缘为焰切边,承受的荷载设计值 N=900kN 不计构件自重。钢材为 Q235 钢,构件两端铰接,并在跨中有一侧向支承,回转半径 ix=31cm,i y=5.14cm。验算此构件的局部稳定。提示:(分数:6.00)_34.如图所示,Q235 钢焊接截面压弯构件,l 0x=10m,l 0y=5m 承受轴向压力设计值
12、800kN,跨中有一横向集中荷载 160kN,两端铰接,跨中有侧向支撑点,验算构件平面外稳定性。已知:工字形截面面积A=15100mm2,截面模量 Wnx=3400cm3,回转半径 ix=29.71cm,i y=4.55cm,钢材强度设计值 215N/mm2。提示:梁的稳定系数可以采用近似公式 计算;梁的平面外整体稳定公式:b 类截面轴心受压构件的稳定系数 (分数:6.00)_35.验算某支承工作平台轴心受压缀条柱的整体稳定性。已知钢材为 Q235。柱高 4m,l 0x=4m,l 0y=2m 两端铰接,轴心压力设计值为 2800kN。型钢选用 240a,面积A=150cm2,ix=15.3cm
13、3,缀条选用 2L454 角钢,面积 A1=6.98cm2,I y=64222cm4。b 类截面轴心受压构件的稳定系数 (分数:6.00)_四、分析题(总题数:1,分数:8.00)36.分析普通螺栓连接处:(1)普通螺栓连接处通常是螺栓群共同工作。对螺栓群进行排列时要考虑哪些要求?(2)分析如图所示丁形连接处撬力 Q 产生的原因?(3)撬力 Q 对计算抗拉螺栓的承载力的影响?为简化计算,设计中如何处理?(分数:8.00)_五、综合题(总题数:1,分数:12.00)37.验算梁的强度。已知:两端铰接、跨度为 10m 的焊接双轴对称工字钢梁,截面尺寸如图所示。距左右支座 2m 处受集中荷载作用,P
14、=300kN,集中荷载的作用范围 a=100mm,Q235 号钢材:f=215MPa,f v=125MPa。(分数:12.00)_钢结构真题 2012 年 04 月答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:20,分数:40.00)1.目前超高层建筑采用钢结构的主要原因是( )A钢结构比钢筋混凝土结构造价低 B钢结构建筑美观C钢结构轻质高强延性好 D钢结构密封性能好(分数:2.00)A.B.C. D.解析:解析 钢结构的优点之一是轻质高强,故宜用于大跨度结构和高层结构。2.钢结构正常使用极限状态是指( )A已达到五十年的使用年限 B结构达到最大承载力产生破坏C结
15、构和构件产生疲劳裂纹 D结构变形已不能满足使用要求(分数:2.00)A.B.C.D. 解析:解析 钢结构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损坏等。3.钢材的冲击韧性值 AKV代表钢材的( )A强度性能 B吸收动能性能C塑性性能 D冷加工性能(分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 采用带缺口的标准试件进行冲击试验,根据试件破坏时消耗的冲击功,即截面断裂吸收的能量来衡量材料抗冲击的能力,称为冲击韧性,以 AKV表示,单位是焦耳(J)。4.钢材的伸长率用来反映材料的( )A承载能力 B弹性变形能力C塑性变形能
16、力 D抗冲击荷载能力(分数:2.00)A.B.C. D.解析:解析 伸长率是衡量钢材塑性性能的一个指标。它反映钢材产生巨大变形时,抵抗断裂的能力。5.设计某重级工作制的焊接吊车钢梁,吊车起重量为 75t,工作温度低于-20,宜选用下列哪一种钢材?( )AQ235A BQ235BCQ235C DQ345E(分数:2.00)A.B.C.D. 解析:解析 对于直接承受动力荷载作用的重要结构,应根据使用温度选择合适的钢材,即按照结构的使用温度,根据设计规范的规定,提出钢材的冲击韧性值 AKV的要求。Q235A、Q235B、Q235C、Q235D 是等级的区分,所代表的主要是冲击的温度有所不同。A 指在
17、 40以上,B 在 20以上,C 在 0以上,D 在-20以上。也即为:Q235A 级,是不做冲击;Q235B 级,是 20常温冲击;Q235C 级,是 0冲击;Q235D级,是-20冲击。在不同的冲击温度下,冲击韧性值也有所不同。因而,由钢材的冲击韧性值 AKV可知,仅 D 能满足要求。6.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力,钢结构设计规范采用的准则为净截面( )A最大应力达到钢材屈服点 B平均应力达到钢材屈服点C最大应力达到钢材抗拉强度 D平均应力达到钢材抗拉强度(分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 应力集中时缺口尖端的最大应力 max,净截面的平均应力7.轴心受压构件柱脚底板的厚度
18、主要取决于( )A底板的抗弯刚度 B基础材料的强度等级C底板的抗弯强度 D底板的抗剪强度(分数:2.00)A.B.C. D.解析:解析 轴心受压构件柱脚底板厚度由其抗弯强度确定。底板受混凝土基础向上的均布反力 q 的作用,柱身和靴梁是它的支承边,这就形成了四边支承板、三边支承板和悬臂板等三种受力状态的板块区域。近似地按照各不相关的受向上均布荷载 q 作用的板块来进行抗弯计算,求得各区域板块所受的弯矩 M1、M 3和 M4后,按其中的最大值确定底板的厚度:8.双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱,偏心荷载作用在腹板平面内。若两个方向支撑情况相同,可能发生的失稳形式为( )A在弯矩作用平面内的弯曲
19、失稳或弯矩作用平面外的弯曲失稳B在弯矩作用平面内的弯扭失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳C在弯矩作用平面外的弯曲失稳D在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳(分数:2.00)A.B.C.D. 解析:解析 偏心荷载作用在腹板平面内,也即作用在弱轴 y 平面内。通常,压弯构件的弯矩 M 作用在弱轴 y 平面内,使构件截面绕强轴 x 受弯。这样,构件可能在弯矩作用平面内弯曲屈曲,也可能在弯矩作用平面外弯扭屈曲。失稳的可能形式与构件的抗扭刚度和侧向支承的布置等情况有关。9.梁的整体失稳属于第一类稳定问题,其失稳形式为( )A弯曲失稳 B扭转失稳C弯扭失稳 D局部失稳(分数:2.00)A.B.
20、C. D.解析:解析 对于平面弯曲或丧失整体稳定的梁会发生平面外的侧向弯扭屈曲,可以这样来解释:从性质的近似性出发,可以把梁的受压翼缘视为一轴心压杆。达临界状态时,受压翼缘将向其刚度较小的方向弯曲屈曲。但是,由于梁的腹板对该翼缘提供了连续的支持作用,使此屈曲不可能发生,因此,当压力增大到一定数值时,受压的上翼缘就只能绕 y 轴侧向弯曲,而梁截面的受拉部分又对其侧向弯曲产生约束,因而,必将带动梁的整个截面一起发生侧向位移并伴随扭转,即梁发生弯扭屈曲。这就是钢梁丧失整体稳定的原因和实质。10.梁上作用较大固定集中荷载时,其作用点处应( )A设置纵向加劲肋 B设置支承加劲肋C减少腹板厚度 D增加翼缘
21、的厚度(分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 梁的支座处或上翼缘受到较大固定集中荷载的地方,应设置支承加劲肋(横肋)并按轴心压杆计算。11.进行钢结构计算时,所用荷载设计值和标准值,下列说法正确的是( )A计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采用荷载标准值B计算疲劳和正常使用极限状态的变形时,应采用荷载标准值C计算结构或构件的强度、稳定性以及疲劳强度时,应采用荷载设计值D计算疲劳和正常使用极限状态的变形时,应采用荷载设计值(分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 按承载能力极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按正常使用极限
22、状态设计铜结构时,应考虑荷载效应的标准组合,对钢与混凝土组合梁,尚应考虑准永久组合。计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数);计算疲劳时,应采取荷载标准值。12.某节点采用角焊缝焊接连接,钢材为 Q235BF 钢,手工焊接用焊条为 E43 型,节点板厚度 22mm,下列设计指标选用正确的是( )A节点板的抗压强度为 215N/mm2,角焊缝的强度设计值为 215N/mm2B节点板的抗拉强度为 205N/mm2,角焊缝的强度设计值为 160N/mm2C节点板的抗弯强度为 115N/mm2,角焊缝的强度设计值为 160N/mm2D节点板的抗剪强度
23、为 120N/mm2,角焊缝的强度设计值为 215N/mm2(分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 在题中所给条件下,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值均为 160N/mm2,节点板的抗拉、抗压和抗弯强度设计值均为 205N/mm2,抗剪强度设计值为 120N/mm2。13.T 形截面压弯构件需用公式 (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析 对于单轴对称截面的压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内,且使较大翼缘受压时,构件达到临界状态时的应力分布可能在拉、压两侧都出现塑性,也可能只在受拉一侧出现塑性。对于前者,平面内的稳定仍按式14.格构式轴心受压构件的整体稳定计算时,需用换算长细
24、比 h0x代替 x的原因是( )A格构式柱可能发生较大的剪切变形 B要求实现等稳定设计C格构式柱可能单肢失稳 D格构式柱承载能力提高(分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析 在推导实腹式轴心受压构件的弯曲屈曲临界力时,忽略了临界状态时,剪力对变形的影响。这是因为实腹式构件在微微弯曲的临界平衡状态时,产生的剪力由腹板承受,此剪力不大,而腹板的剪切刚度又很大,使腹板产生的剪切变形就很小,因此可以忽略不计。但对于由缀材组成的格构式截面,此剪力将引起缀材产生变形,变形较大不能忽略。因而在求解临界力时,必须计入剪切变形。考虑临界状态的剪切变形后,构件的临界力降低了,相当于长细比增大了,因此,对格构
25、式轴心受压构件,虚轴的临界力,应采用换算长细比来计算稳定承载力。15.高强螺栓的承压型连接适用于( )A直接承受动力荷载的连接B冷弯薄壁型钢的连接C承受反复荷载作用的结构D承受静力荷载及间接承受动力荷载的连接(分数:2.00)A.B.C.D. 解析:解析 高强度螺栓承压型连接的承载力比摩擦型连接的高得多,但变形较大,故不适用于直接承受动力荷载结构的连接。16.在焊接工字形组合梁中,翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受 60hf的限制,是因为( )A截面形式的关系 B焊接次序的关系C梁设置有加劲肋的关系 D内力沿侧面角焊缝全长分布的关系(分数:2.00)A.B.C.D. 解析:解析 钢结构设计规范
26、(GB 500172003)规定:侧面角焊缝的计算长度不宜大于 60hf,即lw60h f。当大于上述规定时,超过部分在计算时不予考虑。但焊接工字形梁的翼缘与腹板相连处,因内力是沿全长分布的,故翼缘与腹板的连接焊缝可采用连续焊缝,计算长度不受此限制。17.某侧面直角角焊缝 hf=4mm,由计算得到该焊缝所需计算长度 30mm,考虑起落弧缺陷,设计时该焊缝实际长度取为( )A30mm B38mmC40mm D50mm(分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 角焊缝的计算长度应取焊缝的实际长度减去 2hf,以考虑施焊时起弧、灭弧点的不利影响。所以该焊缝实际长度为 30 十 2hf=30+24
27、=38(mm)。18.确定摩擦型高强度螺栓抗拉承载力设计值时,取其设计预拉力的( )A1.0 倍 B0.9 倍C0.8 倍 D0.5 倍(分数:2.00)A.B.C. D.解析:解析 为了防止螺栓发生松弛现象,并保证被连接板件间始终处于压紧状态,钢结构设计规范(GB 500172003)规定:作用于螺栓杆的外拉力 Nt不得大于 0.8P,即高强度螺栓的抗拉承载力设计值按下式计算:N bt=0.8P。19.梯形屋架支座处的斜腹杆(端斜杆)的几何长度(节点中心间距)为 l,则其平面内和平面外的计算长度l0x和 l0y分别为( )Al 0x=0.8l,l 0y=0.9l Bl 0x=l,l 0y=l
28、Cl 0x=0.8l,l 0y=l Dl 0x=0.9l,l 0y=l(分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析 钢结构设计规范GB 500172003 对屋架弦杆和单系腹杆的计算长度规定见下表。腹杆项次弯曲方向弦杆 支座其他斜杆和支座竖杆腹杆1在桁架平面内l l0.8l2在桁架平面外l1 l l3斜平面 l0.9l注:l 为构件几何长度(节点中心间距),l 1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。20.减小焊接残余变形和焊接残余应力的方法是( )A采取合理的施焊次序 B尽可能采用不对称焊缝C施焊前给构件相同的预变形 D常温放置一段时间(分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析 减小焊接应力
29、和焊接变形的方法有:(1)采取合理的施焊次序。(2)尽可能采用对称焊缝,在保证安全可靠的前提下,避免焊缝厚度过大。(3)施焊前给构件一个和焊接变形相反的预变形,使构件在焊接后产生的变形正好与之抵消。(4)对于小尺寸焊件,可在焊前预热或焊后回火加热至 600左右,然后慢慢冷却,可消除焊接应力。二、填空题(总题数:10,分数:10.00)21.焊接结构中存在着双向或三向同号拉应力场,材料塑性变形的发展受到限制,使钢材变脆。特别是当焊接应力较大时,在温度较低的条件下构件很容易发生 1。(分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:脆性破坏)解析:22.我国钢结构设计规范规定疲劳设计时,采用 1 法,
30、应力按弹性状态计算。(分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:容许应力幅)解析:23.当构件表面不平整时,在截面形状或连续性改变处,在某些点形成了应力高峰,而在其他一些点应力则降低,这种现象叫 1。(分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:应力集中)解析:24. 1 是目前钢结构采用的最主要的连接方法。(分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:焊接连接)解析:25.在静力或间接动力荷载作用下,正面角焊缝的强度增大系数 f=1.22,但对直接承受动力荷载的结构,强度增大系数 f= 1。(分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:1.0)解析:26.梁截面高度的确定应考虑三种参考高度
31、,是指由建筑高度确定的最大梁高,由刚度条件确定的 1 和由经济条件确定的经济梁高。(分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:最小梁高)解析:27.随着时间的增长,钢材强度提高,塑性和韧性下降的现象称为 1。(分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:时效硬化)解析:28.截面为两型钢组成的双肢格构柱,当轴向静力荷载的偏心位于实轴上时,构件强度计算公式中的塑性发展系数),取值为 1。(分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:1.0)解析:29.钢结构的可靠性是结构安全性、适用性、耐久性的总称,结构的可靠性用 1 来度量。(分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:可靠指标(或可靠度)
32、)解析:30.当梁腹板的高厚比 (分数:1.00)填空项 1:_ (正确答案:横向加劲肋)解析:三、计算题(总题数:5,分数:30.00)31.牛腿与柱子采用 8.8 级摩擦型高强度螺栓连接,连接处弯矩 M=50kNm。剪力 V=270kN,螺栓直径M20,M20 高强螺栓设计预拉力 P=125kN,摩擦面的抗滑移系数 =0.3,支托仅起安装作用,验算该连接处螺栓是否满足强度要求。螺栓间距均相等,为 80mm。(分数:6.00)_正确答案:(受力最大的为 1 号螺栓,所受的剪力和拉力为:单个螺栓的抗剪承载力:单个螺栓的抗拉承载力:拉剪共同作用: )解析:32.设计双角钢与钢板连接角焊缝长度。已
33、知:双肢角钢受轴心力设计值为 700kN(静力荷载),角钢型号为 2L1258010,短肢相连,三面围焊,连接板厚为 12mm,Q235 钢材,手工焊,焊条为 E43 系列。焊脚尺寸 hf=8mm,焊缝强度设计值为 160MPa。内力分配系数:肢背为 K1=0.75,肢尖为 K2=0.25。(分数:6.00)_正确答案:(1)求焊缝受力正面角焊缝: )解析:33.如图所示为一焊接工字形轴心受压构件,翼缘为焰切边,承受的荷载设计值 N=900kN 不计构件自重。钢材为 Q235 钢,构件两端铰接,并在跨中有一侧向支承,回转半径 ix=31cm,i y=5.14cm。验算此构件的局部稳定。提示:(
34、分数:6.00)_正确答案:(计算长细比 x=l0x/ix=1000/31=32.330 y=l0y/iy=500/5.14=97.3100(1)翼缘的稳定性翼缘的稳定性满足(2)腹板的稳定性)解析:34.如图所示,Q235 钢焊接截面压弯构件,l 0x=10m,l 0y=5m 承受轴向压力设计值 800kN,跨中有一横向集中荷载 160kN,两端铰接,跨中有侧向支撑点,验算构件平面外稳定性。已知:工字形截面面积A=15100mm2,截面模量 Wnx=3400cm3,回转半径 ix=29.71cm,i y=4.55cm,钢材强度设计值 215N/mm2。提示:梁的稳定系数可以采用近似公式 计算
35、;梁的平面外整体稳定公式:b 类截面轴心受压构件的稳定系数 (分数:6.00)_正确答案:(弯矩: y=l1/iy=500/4.55=109.9,取 110按 ,b 类截面查得: y=0.493)解析:35.验算某支承工作平台轴心受压缀条柱的整体稳定性。已知钢材为 Q235。柱高 4m,l 0x=4m,l 0y=2m 两端铰接,轴心压力设计值为 2800kN。型钢选用 240a,面积A=150cm2,ix=15.3cm3,缀条选用 2L454 角钢,面积 A1=6.98cm2,I y=64222cm4。b 类截面轴心受压构件的稳定系数 (分数:6.00)_正确答案:(1)计算长细比对实轴计算:
36、对虚轴计算换算长细比:(2)验算格构柱的整体稳定取 = x=26.1属 b 类截面,查得 =0.95)解析:四、分析题(总题数:1,分数:8.00)36.分析普通螺栓连接处:(1)普通螺栓连接处通常是螺栓群共同工作。对螺栓群进行排列时要考虑哪些要求?(2)分析如图所示丁形连接处撬力 Q 产生的原因?(3)撬力 Q 对计算抗拉螺栓的承载力的影响?为简化计算,设计中如何处理?(分数:8.00)_正确答案:(1)主要考虑下面几点:受力要求:从受力角度应规定螺栓的最大和最小容许间距。构造要求:构造上要规定螺栓的最大容许间距。施工要求:保证一定的作业空间,施工上要规定螺栓的最小容许间距。(2)普通抗拉螺
37、栓所受拉力的大小与被连接板的刚度有关,在采用螺栓的 T 形连接中,需借助角钢才能实现,通常角钢的刚度不大,受拉后垂直于拉力作用方向的角钢肢会发生较大的变形,并起杠杆作用,在该肢外侧产生撬力 Q。(3)图中一个螺栓实际受力为 Pf=Q+N/2,比设计拉力大 Q。设计中为简化计算通常通过构造措施,如设加劲肋来提高角钢的刚度。)解析:五、综合题(总题数:1,分数:12.00)37.验算梁的强度。已知:两端铰接、跨度为 10m 的焊接双轴对称工字钢梁,截面尺寸如图所示。距左右支座 2m 处受集中荷载作用,P=300kN,集中荷载的作用范围 a=100mm,Q235 号钢材:f=215MPa,f v=1
38、25MPa。(分数:12.00)_正确答案:(1)求结构内力Mmax=Pa=3002=600kNmVmax=P=300kN(2)求截面几何性质Ix=88003/12+280103/12+28010(400+5)22=125992cm4Wx=Ix/(h/2)=125992/41=3073cm3Sx=28010405+8400200=1774cm3(3)强度验算验算最大正应力 max=Mmax/( xWx)=600106/(1.053073103)=185.95MPaf=215MPa(满足)验算最大剪应力 max=VmaxSx/(Ixtw)=3001031774103/(1259921048)=52.8MPaf v=125MPa(满足)集中荷载作用翼缘处的局部压应力计算:)解析: