鋼結(jié)構(gòu)4套復(fù)習(xí)題附答案

一、選擇題

1.結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)表達(dá)式丫（。+o）W/中，5是荷載組合系數(shù)，其

0GdQ\diQidI

i=2

取值（B）

A.\（/>1B.0<\|/<1C.w=lD.v|/<0

iiii

2.按近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的各種結(jié)構(gòu)是（C）

A.絕對(duì)可靠的B.絕對(duì)不可靠

C.存在一定風(fēng)險(xiǎn)的D.具有相同可靠性指標(biāo)的

3.鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值/取為（D）

A.fB.f

JyJu

4.防止鋼材發(fā)生分層撕裂的性能指標(biāo)為（C）

A.屈服點(diǎn)B.伸長(zhǎng)率C.Z向收縮率D.冷彎iso。

5.引起鋼材疲勞破壞的荷載為（B）

A.靜力荷載B.產(chǎn)生拉應(yīng)力的循環(huán)荷載

C.沖擊荷載D.產(chǎn)生全壓應(yīng)力的循環(huán)荷載

6.不需要驗(yàn)算對(duì)接斜焊縫強(qiáng)度的條件是斜焊縫的軸線與軸力N之間的夾角。滿足

（C）

A.0^60°B.0<70°C.tg0^15D.tg0>15

7.承壓型高強(qiáng)度螺栓連接比摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接（B）

A.承載力低,變形大B.承載力高,變形大

C.承載力低,變形小D.承載力高,變形小

8.產(chǎn)生縱向焊接殘余應(yīng)力的主要原因之一是（B）

A.冷卻速度太快B.施焊時(shí)焊件上出現(xiàn)冷塑和熱塑區(qū)

C.焊縫剛度大D.焊件各纖維能夠自由變形

9.在計(jì)算工字形截面兩端較支軸心受壓構(gòu)件腹板的臨界應(yīng)力時(shí)，其支承條件為

（A）

A.四邊簡(jiǎn)支B.三邊簡(jiǎn)支,一邊自由

C.兩邊簡(jiǎn)支，兩邊自由D.懸臂

10.理想彈性軸心受壓構(gòu)件的臨界力與截面慣性矩I和計(jì)算長(zhǎng)度/0的關(guān)系為

（D）

A.與I成正比，與b成正比B.與I成反比，與b成反比

C.與I成反比，與好成正比D.與I成正比，與好成反比

11.題11圖所示的軸心受壓構(gòu)件///》4,其臨界力N為（D）

xy

r

V

1

Anai

A.兀2E//（2。2）B.兀2￡7/02

XX

C.rt2￡//(4a2)D.兀2E/./°2

12.設(shè)計(jì)焊接工字形截面梁時(shí)，腹板布置橫向加勁肋的主要目的是提高梁的

(D)

A.抗彎剛度B.抗彎強(qiáng)度C.整體穩(wěn)定性D.局部穩(wěn)定性

13.按規(guī)范GBJ17—88中的公式。=±-巧計(jì)算直接承受動(dòng)力荷載的工字形截面

梁抗彎強(qiáng)度時(shí)，丫取值為(A

A.Y=10B.Y=105C.y=1.15

14.對(duì)于題14圖所示格構(gòu)式壓彎構(gòu)件，彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性的計(jì)算公式是

(C)

——+----------------------Wf

(PAW(l-(pN/N)

xxxEX

NPM

D._2_+____皿1______Wf

(PAW(1—125N/N?v)

x'EX'

15.題15圖所示壓彎構(gòu)件，截面無(wú)削弱，構(gòu)件的

彎矩圖分別為圖(a)、圖(b)。圖(a)的截面

最大正應(yīng)力G與圖(b)的截面最大正應(yīng)力◎

(b)

D.大小無(wú)法確定

16.下列屋架中，只能與柱做成較接的鋼屋架形式為(D)

A.梯形屋架B.平行弦屋架C.人字形屋架D.三角形屋架

17.簡(jiǎn)支鋼屋架上弦有節(jié)間荷載作用時(shí),上弦桿為(C)

A.拉彎構(gòu)件B.軸心受壓構(gòu)件C.壓彎構(gòu)件D.受彎構(gòu)件

18.普通熱軋型鋼楝條不必計(jì)算（D）

A.強(qiáng)度B.整體穩(wěn)定性C.剛度D.局部穩(wěn)定性

19.為了保持鋼屋架間距不變,在抽柱處需設(shè)置（A）

A.托架B.上弦水平支撐C.楝條D.下弦水平支撐

20.鋼桁架中間區(qū)域斜腹桿合理的截面形式為（A）

A.兩等邊角鋼組合T形截面

B.兩等邊角鋼組合十字形截面

C.兩不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連組合T形截面

D.兩不等邊角鋼短邊相連組合T形截面

二、填空題

21.結(jié)構(gòu)的可靠度是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。

22.型鋼代號(hào)L100X80X8中，80表示角鋼短邊寬為80mm或角鋼短肢寬度為

80mmO

23?Q235AF鋼中的A表示質(zhì)量等級(jí)為A或A級(jí)。

24.鋼材的抗拉和抗彎強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為4或屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)。

25.非焊接部位的疲勞計(jì)算公式中的A-0.7b

Omaxmim

26.選用焊條及焊絲型號(hào)的原則是使焊縫金屬與主體金屬?gòu)?qiáng)度相適應(yīng)

27.普通螺栓受拉力作用時(shí)，螺栓的設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值較低，這是考慮到杠桿作用或

“撬力作用”對(duì)螺栓的不利影響。

28.對(duì)軸心受力構(gòu)件,正常使用極限狀態(tài)是控制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比或入o

29.影響梁局部穩(wěn)定性的最主要因素是板件的寬（高）厚比。

30.壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的失穩(wěn)屬于竺也屈曲。

三、計(jì)算題

31.試計(jì)算題31圖所示角焊縫連接的焊腳尺寸（hf=?）

已知：連接承受靜力荷載設(shè)計(jì)值P=300kN,N=240kN,鋼材為Q235BF,焊條為

E43型,fw=160N/mm2o

解：N=240ZN=300kN,M=300x120-240x150=0

N240x103591

TN=----=-------------------------------=------

A2x0.7/?x(300-10)h

eff

v_v_300x103_739

1-T-2x0.7/zxCSOO-lO)"1―

eff

XNi591793

(—)2+①)2=(—1—)2(_)2^fw=1607V/mm2

122V122〃+hf

'ff

h產(chǎn)552mm

h=15、/T=15歷=4.7加

《fminW1

h=12/=12x8=9.6tnm

lfmax2

取h=6mm

f

32.試驗(yàn)算題32圖所示摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

P=300kN

F=250kN

N=240kN

4110題32圖

_己知：被連接構(gòu)件鋼材為Q235BF,8.8級(jí)M20

題31不意圖的高強(qiáng)度螺栓,高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力P=110kN,

接觸面噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆，抗滑移系數(shù)日為0.35。

解：N=-F=-x250=200kN

55

33

V=-F=-x250=150^

55

M=200x70=14000KM初%

zNMy20014000x140”“

N=一+-—=——+--------------=20+20=40kN

1n加y2102x2x(702x1402)

i

N=40kN<08P=08xll0=88&N

t

N"09〃|i(〃-125N)=09x1x035(110-125x40)=189

V/t

N、,=L=弛=l5kN<Nb=189kN安全

n10v

33.題33圖所示為一軸心受壓實(shí)腹構(gòu)件，軸力設(shè)計(jì)值N=2000kN,鋼材為Q345B,

f=315N/mm2,f=345N/mm2,截面無(wú)削弱，I=1.1345XlOsmnu,I=3.126X

lOvmm.,A=800dmm2,試驗(yàn)算該構(gòu)件的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性是否滿超要求。

zz

@339

(p0.880.860.830.800.770.73

935414

解：，=119mmi=62.5mm入=/Ii=50.4X=I/i=48.0

yOyy

整體穩(wěn)定驗(yàn)算：W…辭蔡=3山/…W滿足要求

局部穩(wěn)定驗(yàn)算：

翼緣：6'/。=121/12=101<(10+01九)—=(10+01x50.4)

Vy

12350

——=12.4

345

1235

腹板：勺/t=250/8=3125<(25+05九)?——=(25+05x50.4)

/*=4143滿足要求

V345

34.焊接工字形截面平臺(tái)梁如題34圖所示,計(jì)算跨度3m,兩端簡(jiǎn)支,跨中所受集中

荷載設(shè)計(jì)值為N=250kN,鋼材為Q235BF,f=215N/mm2,f=235N/nw,采用一90X6

支承加勁肋，忽略梁自重，試驗(yàn)算梁的局部穩(wěn)定性和支'座處支承加勁肋的穩(wěn)定

性。

|<P|~5~|10|~15|20|25|30|35|

"二250k、2

-

-

金

b

-90X6=

2

20H1500

題34圖

解：(1)局部穩(wěn)定計(jì)算

翼緣，〃=97/10=9,7<13(或15)滿足要求

/

腹板〃It=480/6=80滿足要求

0卬

(2)支座穩(wěn)定性

支座反力N=125kN

腹板受壓寬度15/=90卯%

W

A=(90+20+3)x6+2x90x6=1758mm2

I-1863x6/12=3.2x106mm4/=42.1mm

zz

X=hH=112,b類截面，(P=0.99

z0z

。=125000/(0.99x1758)=72N/〃?〃?2</滿足要求

35.題35圖所示構(gòu)件由2L200X125X12熱軋角鋼長(zhǎng)肢相連組成,墊板厚度12mm,

承受荷載設(shè)計(jì)值N=400kN,P=50kN,鋼材為Q235BF,f=215N/mm4試驗(yàn)算構(gòu)件的

"=75kN?m

強(qiáng)度是否滿足要求。Y=1.05,Yx2=120,2L200X125X12的幾何參數(shù):

A=75.8cm2,1=3142cmi。

W=―*—=480.4CT??3

ix654

W=----*---=2334

2r20-654

NM400x10375x106

d--^e-H-=--5-2-.-8-+--1-4-8.-7--=--2015N/mm2<f

AyW758x1()2W5x480.4x103

xllx

I』一"一1二152.8----75X106—1=152.8-267.81=2157V/mm2=f滿足要求

AyW12x233.4x103

x22x

四、分析題

36.焊接箱形截面主梁跨度9m,集中和均布荷載設(shè)計(jì)值（包括自重）如題36圖所

示，鋼材為Q345B,f=315N/mm\f=185N/nw,試驗(yàn)算梁的強(qiáng)度承載力是否滿足

設(shè)計(jì)要求?！比【植繅簯?yīng)力

N=200kNN=200k\

g=20kN/m

JUVUIJVUUIcuuu

B363

c=0,1=7.73x108mm4,S=154x106mm3,v=105。

CXXX

解：(1)計(jì)算跨中抗彎強(qiáng)度

最大彎矩%=20x92/8+3x200=802.5皿

W=7.73x1()8/300=2.58x1()6，制"3

x

。="/(丫*/)=802.5x106/(11)5x258x106)=296.2N/〃?加2

滿足要求

⑵計(jì)算支座抗剪強(qiáng)度

剪力丫=200+20x9/2=290kN

T=吟/2/,j=290000x154x106/(7.73x108x8x2)=361</

滿足要求

(3)計(jì)算集中荷載處折算應(yīng)力

彎矩M=290x3-20x32/2=JSOkNm

1

剪力匕=290-20x3=230kN

S=250x12x294=882000團(tuán)〃23

y*/2/3=230000x882。。。/(7.73x108x8x2)=164N/*

%=MJ叱(％//z)=780x106/258x106x(576/600)=290N/mm2

(5=JQ2+3。=2914N/mm2<1.1/=3465N/mm2滿足要求

eq'11

五、綜合題

37.簡(jiǎn)述構(gòu)件初彎曲、荷載初偏心、殘余應(yīng)力對(duì)軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力的影

響，并說(shuō)明實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目。

(1)構(gòu)件初彎曲和荷載初偏心的影響

具有初始偏心的軸心受壓構(gòu)件的臨界力低于無(wú)偏心的軸心受壓構(gòu)件，

且偏心越大,臨界力下降也越大。由于初彎曲的存在，降低了構(gòu)件的臨界

力,初彎曲越大,臨界力下降也越多。

(2)殘余應(yīng)力的影響

殘余應(yīng)力的壓力部分，可使截面彈性范圍減小，全截面的抗彎剛度就

下降,對(duì)軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力的影響：

①殘余應(yīng)力的存在；降低軸心受壓構(gòu)件的臨界應(yīng)力,殘余應(yīng)力的分布

不同，影響也不同；

②殘余應(yīng)力對(duì)不同軸的臨界力的影響程度不同。

(3)設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目為

強(qiáng)度剛度

整體穩(wěn)定性局部穩(wěn)定性

一、簡(jiǎn)答題

1.結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)包括哪些計(jì)算內(nèi)容？正常使用極限狀態(tài)又包括

哪些內(nèi)容？

答：1.結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)包括靜力強(qiáng)度、動(dòng)力強(qiáng)度和穩(wěn)定等的計(jì)算〉

達(dá)到這種極限狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到了最大承載力而發(fā)生破壞，或達(dá)到

了不適于繼續(xù)承受荷載的巨大變形。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)是對(duì)

應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)規(guī)定限值。達(dá)此極限狀態(tài)時(shí),

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件雖仍保持承載力，但在正常荷載和作用下產(chǎn)生的變形已不能使

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件滿足正常使用的要求，包括靜力荷載作用下產(chǎn)生的巨大變形和

動(dòng)力荷載作用下產(chǎn)生的劇烈振動(dòng)等。

2.為什么采用鋼材的屈服點(diǎn)f作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼材，其設(shè)計(jì)

強(qiáng)度值如何確定？

答：選擇屈服點(diǎn)作為結(jié)構(gòu)鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是因?yàn)椋?1)它是鋼材開(kāi)始塑性工作

的特征點(diǎn)，鋼材屈服后，塑性變形很大，極易為人們察覺(jué)，可及時(shí)處理，

避免發(fā)生破壞；（2）從屈服到鋼材破壞，整個(gè)塑性工作區(qū)域比彈性工作區(qū)域

約大200倍，且抗拉強(qiáng)度與屈服點(diǎn)之比（強(qiáng)屈比）較大，是鋼結(jié)構(gòu)的極大后

備強(qiáng)度，使鋼材不會(huì)發(fā)生真正的塑性破壞，十分安全可靠。對(duì)無(wú)明顯屈服

點(diǎn)的鋼材，以卸載后試件的殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為屈服點(diǎn)。

3.為了保證實(shí)腹式軸壓桿件組成板件的局部穩(wěn)定，有哪幾種處理方法？

答：對(duì)翼緣板，可通過(guò)增加其厚度，使其寬厚比不超過(guò)一定的限值以確保其滿足

局部穩(wěn)定性要求；對(duì)腹板，一方面可以通過(guò)增加其厚度，使其高厚比不超

過(guò)一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全長(zhǎng)設(shè)置一根縱向加勁肋，以保證

其局部穩(wěn)定性要求。

4.何謂焊接板梁的最大高度h和最小高度h?梁的經(jīng)濟(jì)高度h的范圍?腹板太厚

或太薄會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？皿

答：梁的高度應(yīng)由建筑高度、剛度要求和經(jīng)濟(jì)條件三者來(lái)確定。建筑高度是指梁

格底面最低表面到樓板頂面之間的高度，它的限制決定了梁的最大可能高

度h,一般由建筑師提出；剛度要求是要求梁的撓度vW[v],它決定了

梁的謖小高度h；由經(jīng)濟(jì)條件可定出梁的經(jīng)濟(jì)高度h,一般由梁的用鋼量

為最小來(lái)確定，"桀的經(jīng)濟(jì)高度的范圍為：hwhwh）腹板太厚將增加用

鋼量，導(dǎo)致不經(jīng)濟(jì)，而太薄，梁的腹板將不能便證高副穩(wěn)定性要求，從而

使梁的穩(wěn)定性承載能力降低。

5.受彎構(gòu)件采用什么樣的截面形式較合理？

受彎構(gòu)件常用矩形、T形、I字形、環(huán)形、槽形板、空心板等對(duì)稱截面和倒L

形等不對(duì)稱截面

二、選擇題

1.下列各項(xiàng)，（D）不屬于結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)范疇。

A.靜力強(qiáng)度計(jì)算B.動(dòng)力強(qiáng)度計(jì)算C.穩(wěn)定性計(jì)算D.梁的撓度計(jì)算

2.在下列各化學(xué)元素中，（D）的存在可提高鋼材的強(qiáng)度和抗銹蝕能力，但卻

會(huì)嚴(yán)重地降低鋼材的塑性、韌性和可焊性，特別是在溫度較低時(shí)促使鋼材變脆

（冷脆）。

A.硅B.鋁C.硫D.磷

3.根據(jù)鋼材的一次拉伸試驗(yàn)，可得到如下四個(gè)力學(xué)性能指標(biāo)，其中（B）是鋼

結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度儲(chǔ)備。

A.屈服點(diǎn)fB.抗拉強(qiáng)度f(wàn)C.伸長(zhǎng)率8D.彈性模量E

4.普通軸心受壓構(gòu)件的承載力經(jīng)常決定于（C）。

A.扭轉(zhuǎn)屈曲B.強(qiáng)度C.彎曲屈曲D.彎扭屈曲

5.摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪連接以（D）作為承載能力極限狀態(tài)。

A.螺桿被拉斷B.螺桿被剪斷

C.孔壁被壓壞D.連接板件間的摩擦力剛被克服

6.根據(jù)施焊時(shí)焊工所持焊條與焊件之間的相互位置的不同，焊縫可分為平焊、立

焊、橫焊和仰焊四種方位，其中（A）施焊的質(zhì)量最易保證。

A.平焊B.立焊C.橫焊D.仰焊

7.為了保證焊接板梁腹板的局部穩(wěn)定性，應(yīng)根據(jù)腹板的高厚比%的不同情況配置

t

W

加頸肋。當(dāng)80變＜LW17O空時(shí)，應(yīng)（B）。

ywy

A.不需配置加勁肋B.配置橫向加勁肋

C.配置橫向和縱向加頸肋D.配置橫向、縱向和短加頸肋

8.雙軸對(duì)稱焊接工字形單向壓彎構(gòu)件，若彎矩作用在強(qiáng)軸平面內(nèi)而使構(gòu)件繞弱軸

彎曲，則此構(gòu)件可能出現(xiàn)的整體失穩(wěn)形式是（A）。

A.平面內(nèi)的彎曲屈曲B.扭轉(zhuǎn)屈曲

C.平面內(nèi)的彎曲屈曲或平面外的彎扭屈曲D.平面外的彎扭屈曲

9.屋架設(shè)計(jì)中，積灰荷載應(yīng)與（C）同時(shí)考慮。

A.屋面活荷載B.雪荷載

C.屋面活荷載與雪荷載兩者中的較大者D.屋面活荷載與雪荷載

10.梯形屋架端斜桿最合理的截面形式是（A）。

A.兩不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連的T形截面

B.兩不等邊角鋼短邊相連的T形截面

C.兩等邊角鋼相連的T形截面

D.兩等邊角鋼相連的十字形截面

三、填空題

1.用結(jié)構(gòu)鋼材制成的拉伸試件進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，得到的平均應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線

（。-￡關(guān)系曲線）可分為彈性階段、彈塑性階段、塑性階段、強(qiáng)化階段和頸縮

階段。

2.計(jì)算直角角焊縫承載能力時(shí)是以45°方向的最小截面為危險(xiǎn)截面,此危險(xiǎn)截面

稱為角焊縫的計(jì)算截面或有效截面。側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度要比正面角焊縫的強(qiáng)度

低。

3.屈而角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度與其焊腳高度之比越大，側(cè)面角焊縫的應(yīng)力沿其長(zhǎng)度的

分布越不均勻。

4.軸心受拉構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)是強(qiáng)度承載力極限狀態(tài)即鋼材的屈服點(diǎn)。

5.實(shí)腹式拉彎構(gòu)件的截面出現(xiàn)塑些是構(gòu)件承載能力的極限狀態(tài)。但對(duì)格構(gòu)式拉

彎構(gòu)件或冷彎薄壁型鋼截面拉彎桿，常把截面邊緣開(kāi)始屈服視為構(gòu)件的極限狀

態(tài)。這些都屬于強(qiáng)度的破壞形式，對(duì)于軸心拉力很小而彎矩很大的拉彎桿也可

能存在和梁類似的彎扭失穩(wěn)的破壞形式。

四、計(jì)算題

1.如圖所示，鋼牛腿與鋼柱采用對(duì)接焊縫進(jìn)行連接。已知鋼牛腿的截面尺寸為：

翼緣板寬b=250mm,厚度為t=14mm；腹板高度h,=300mm,厚度為作用

于牛腿上的偏心荷載設(shè)計(jì)值為250KN（靜力荷載卜，偏心距為e=170mmo鋼材為

Q235,采用手工焊，焊條為E43型，采用引弧板，焊縫質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)，試對(duì)

此連接進(jìn)行驗(yàn)算。（15分）（已知％=125N/mm?,R=f*=215N/mm2）注意：為降低計(jì)

算量，這里已給出構(gòu)件截面的部分幾何特性參藪：°

對(duì)接焊縫截面形心軸距翼緣外邊緣距離為y=86.6mm,y=y=86.6mm,y=227.4mm,

0102

1.解：由于翼緣處剪應(yīng)力很小，可以認(rèn)為全部剪力由腹板處的豎直焊縫均勻承

受，而彎矩由整個(gè)T形截面焊縫承受。

荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算：

V=F=250KN

M=250X0.17=42.5KN?m

驗(yàn)算正應(yīng)力：

0M=M-yi=42.5x106X86.6=52N/mmKf，

1

Ix7074x104i

oM=M-y?=42.5xx227.4=1366N/mm2<fw

2I、7074x104。

驗(yàn)算剪應(yīng)力：

T=_V_=250X203_=69.4N/mm2〈f*

Aw3600v

驗(yàn)算￡點(diǎn)折算應(yīng)力

+3t2=J136&+3*69.42=182N/mm2<l.

驗(yàn)算表明：連接安全。

2.有一實(shí)腹式雙軸對(duì)稱焊接工字形截面軸心受壓柱，Q235鋼材，翼緣為焰切邊，

對(duì)X,y軸均屬于b類截面。截面尺寸為：翼緣板寬b=250mm,厚度為

腹板高度為h=350mm,厚度為t=10mm,計(jì)算長(zhǎng)度為1=12m,1=4m,承受的軸心

壓力設(shè)計(jì)值見(jiàn)1200KN。試對(duì)該自進(jìn)行驗(yàn)算。（20分）（f=215N/嬴）

解：（1）構(gòu)件截面幾何特性計(jì)算：

A=25XI.2X2+35X1.0=95cm2

I=—[25X37.43-（25-1）X353]=23237cm.

x12

2

I=_LX2X1.2X253=3125cm.

y12

i15.64

X=:理2.=69.7

'i,5.74

(2)強(qiáng)度驗(yàn)算：

因截面無(wú)削弱，所以這里無(wú)需驗(yàn)算強(qiáng)度。

(3)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：

截面對(duì)x、y軸彎曲屈曲都屬于b類截面，故整體穩(wěn)定性由繞x軸屈曲

控制。

由入=76.7查表得：?=0.709

x'y

-2L=1200x103=]78.2N/mm2<f

(PA0.709x95x102

y

整體穩(wěn)定性能夠保證。

(4)局部穩(wěn)定性驗(yàn)算：

翼緣工=砂=10<(10+0.1入)1^35=10+0.1X76.7=17.67

t12\!f

*y

腹板組二當(dāng)=35<(25+0.5X)臣=25+0.5X76.7=63.35

t10Vf

w<y

局部穩(wěn)定性能夠保證。

3.如圖所示一焊接組合截面板梁，截面尺寸為：翼緣板寬度b=340mm,厚度為

t=12mm；腹板高度為h°=450mm,厚度為t=10mm,Q235鋼材。梁的兩端簡(jiǎn)支，跨

度為6m,跨中受一集小荷載作用，荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：恒載40KN,活載70KN(靜力

荷載)。試對(duì)梁的抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、折算應(yīng)力、整體穩(wěn)定性和撓度進(jìn)行驗(yàn)算。

(f=215N/mm2,f=125N/mm2,E-l=—)(25分)

''1400

_o,4320AhI235?_nQ1，t10.46460.1269

(p-P?----------Jl+(—M2-----BL-0.81(P-1.1--------+-------

bb九2W\4.4hfbb(P(p3/2

yXyTbTb

注意，為降低計(jì)算量，這里已給出構(gòu)件截面部分幾何特性參數(shù)：

A=126.6cni2I=51146cmi,I=7861cnn,W=2158cmi,S=1196cm3,S=942cm3

xyxxxl

340

解：荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算。

P=l.2X40+1.4X70=146KN

M=PL=146x6=219KN?m

44

V=±=73KN

2

(1)構(gòu)件截面幾何特性計(jì)算:

X二二里！=76.1

yi7.88

y

⑵強(qiáng)度驗(yàn)算：

My

抗彎強(qiáng)度。=???=219x106x237=1QL5N/mmz<f

I51146x104

X

抗剪強(qiáng)度T==73x103x1196x103=17iN/mmKf

Jt51446X104X10V

折算應(yīng)力'w

。=。=101.5X^2=96.4N/mm2

1maxh474

T=0=73x103x942=13.4N/1nm2

1It51146x104xlO

Xw

婀+34="96.42+3x13.42=99.2N/mm2<l.If

(3)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：

因_!=眄=17.6>16,故需要驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。

b34

4320Ah't235

(p=po---------------Jl+(—M2-------

brb入2WV4.4hf

yxy

81x4320^26.6x474I76.1x1.2

76.122158V4.4x47.4

=1.834>0.6

0.46460.1269…0.46460.1269_

"1一---------+----------=1.1-----------F-----------0.898

9b1.8341.8341.5

M_219x106

=113N/mm2<f

<W0.898x2158x103

丁bx

(4)撓度驗(yàn)算：

V_p」2_(40+70)x103X6OOO2_]Fv_]

7-48EIx-48x2.06x105x51146xl04-1277<|_?J

故剛度條件能夠滿足。

A01234567s9

01.0001.0001.0000.9990.998a997&9960.9950.994

100.9920.9910.98969870.9850.9B30.H10.9780.976a973

200.9700.9670.9636.9500.9570.9530.9500.9460.9430.939

300.9360.932Q92$0?9250.9220.9180.9140.9100.9060.903

400.89$0,8910.8S70.882a8780.8740.8700.8850.861

500.8560.a52“8470.B420.S3S0.1330.1230.8230.81Saai3

60aso?d8020.7970.7510.7M(17800.7740.7690.7630.757

700.751a7450.739&7320.7260.72071487070,7010.694

800.6810.67$0.65S0.Hld655O.$4IO.W■635a628

9036210.6140?6080.6010.594am0.5810.5750.5sQ561

100(LS5S0.549554265360.529a5230.5170.5110.50S0.499

nod493a“70.4810.4750,1700.4640.45S0.4530.4470.442

1200.4370.43?a4260.42X0U16aUI0.4080.4020.3970.392

1300*3870.3S30.3780.3740.3700.36563610.3570.3S3d349

1400.34Sa3410.3370.3330.32932s0.3220.3180.3150.311

1500V3g0.304X3010.2980.2950.2910.2M0>2S50.2120.279

160C.2760.2730.2700.2670.ZS5“2620?259。雙0.2S40.251

1700.2490?2460.2440.2410.2390.2350.2340.2320.ZZ9am

1800.225&2230.2200.2180.21Ba21，0.212&2100.2M0.206

1900.2040.2020.2000.1980.1970.1950.1930.191a1900.1M

20081860.1940.1830.1S10.1800.17g0.1760.1750.1730.172

2100.1700.1690.1570.1660-1650.1630.1C26160a1590.】$8

2200.1S60.1550.1S40.1530.1510.1500.1490.U8auea145

2300.1440.143a1420.1410.1400.13S0.1370.13S0.1350.134

2400.1330】320.1310.1300.129(Ll?80-1270.126a1250.124

?250a123

附表1.15Q235鋼（3號(hào)鋼）b類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)

一、選擇題

1.大跨度結(jié)構(gòu)常采用鋼結(jié)構(gòu)的主要原因是鋼結(jié)構(gòu)（B）

A.密封性好B.自重輕

C.制造工廠化D.便于拆裝

2.鋼結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)是指（C）

A.結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈振動(dòng)B.結(jié)構(gòu)的變形已不能滿足使用要求

C.結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載力產(chǎn)生破壞D.使用已達(dá)五十年

3.鋼號(hào)Q345A中的345表示鋼材的（C）

A.f值B.f值C.f值D.f值

4.結(jié)構(gòu)鋼材最易發(fā)生脆性破壞的應(yīng)力狀悉為（A）

A.三向同號(hào)等值拉應(yīng)力作用B.兩向異號(hào)等值正應(yīng)力作用

C.單向拉應(yīng)力作用D.三向等值剪應(yīng)力作用

5.鋼材塑性破壞的特點(diǎn)是（D）

A.變形小B.破壞經(jīng)歷時(shí)間非常短

C.無(wú)變形D.變形大

6.普通螺栓抗剪工作時(shí)，要求被連接構(gòu)件的總厚度W螺栓直徑的5倍，是防止

(A)

A.螺栓桿彎曲破壞B.螺栓桿剪切破壞

C.構(gòu)件端部沖剪破壞D.板件擠壓破壞

7.焊接殘余應(yīng)力不影響構(gòu)件的（B）

A.整體穩(wěn)定性B.靜力強(qiáng)度

C.剛度D.局部穩(wěn)定性

8.在動(dòng)荷載作用下，側(cè)面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度不宜大于（A）

A.40hB.60hC.80hD.120h

9.確定f軸f心受壓類腹f柱腹板和翼f緣寬厚比限值的原則是（B）

A.等厚度原則B.等穩(wěn)定原則

C.等強(qiáng)度原則D.等剛度原則

10.發(fā)生彎扭屈曲的理想軸心受壓構(gòu)件截面形式為（B）

A.雙軸對(duì)稱工字形截面B.單角鋼截面

C.H型鋼截面D.箱形截面

11.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定容許長(zhǎng)細(xì)比可以大于150的受壓構(gòu)件為（D）

A.實(shí)腹柱B.格構(gòu)柱的綴條

C.桁架弦桿D.屋架支撐桿件

12.梁整體失穩(wěn)的方式為（D）

A.彎曲失穩(wěn)B.剪切失穩(wěn)

C.扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)D.彎扭失穩(wěn)

13.經(jīng)濟(jì)梁高h(yuǎn),指的是（A）

A.用鋼量最/八時(shí)梁的截面高度

B.撓度等于規(guī)范限值時(shí)梁的截面高度

C.強(qiáng)度與穩(wěn)定承載力相等時(shí)梁的截面高度

D.腹板與翼緣用鋼量相同時(shí)梁的截面高度

14.屋架上弦承受有較大節(jié)間荷載時(shí)，上弦桿合理的截面形式是（C）

A.兩等邊角鋼組成的T形截面

B.兩等邊角鋼組成的十字形截面

C.兩不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連的T形截面

D.兩不等邊角鋼短邊相連的T形截面

15.跨度1為30nl的梯形屋架的起拱高度應(yīng)為（B）

A.1/1000B.1/500C.1/100D.1/20

16.在屋面重力荷載作用下，腹板垂直于屋面坡向設(shè)置的實(shí)腹式楝條為（A）

A.雙向變彎構(gòu)件B.雙向壓彎構(gòu)件

C.單向受彎構(gòu)件D.單向壓彎構(gòu)件

17.普通鋼屋架上弦桿在桁架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)為（C）

A.0.8B.0.9C.1.0D.2.0

18.普通鋼屋架所用角鋼規(guī)格不應(yīng)小于（B）

A.L30X3B.L45X4

C.L100X6D.L90X56X5

19.壓彎構(gòu)件工字形截面腹板的局部穩(wěn)定與腹板邊緣的應(yīng)力梯度a=—有

0O

max

關(guān)，腹板穩(wěn)定承載力最大時(shí)的a值是（D）

0

A.0.0B.1.0C.1.6D.2.0

20.題20圖所示壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外穩(wěn)定計(jì)算公式中，p的

（PAcpWtx

ybx

取值是（A）

題20圖

A.所考慮構(gòu)件段無(wú)橫向荷載作用時(shí)，p=O.65+O.35M/M,IMl<IMI

尸出219I

B.所考慮構(gòu)件段無(wú)端彎矩但有橫向荷載作用時(shí)h=i.o

C.懸臂構(gòu)件彳*=i.o

D.P（x=l-0.2N/NEX

二、填空題

21.在彎矩作用下，摩擦型高強(qiáng)度螺栓群的中和軸位于螺栓群形心軸。

22.在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用荷載的設(shè)訐面一

23.型鋼代號(hào)L100X8中，L表示角鋼

24.Q235BF鋼中的F表示沸騰鋼。一

25.動(dòng)力荷載作用下鋼材抵抗脆性破壞的性能指標(biāo)為沖擊韌性A值或沖擊韌性值

或入值。"

26."部分T型鋼是半個(gè)出型鋼。

27.在計(jì)算兩端簡(jiǎn)支工至形軸壓柱翼縫板的臨界應(yīng)力時(shí)，它的支承條件簡(jiǎn)化為三

邊簡(jiǎn)支，一邊自由。

28.在承受靜力荷載的角焊縫中，側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值比正面角焊縫低或小

29.工字形截面梁按彈性設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使翼緣的寬厚比b/*Wi5q%；。

30.題30圖所示格柱截面中，虛軸指的是2L軸。

題30圖

三、計(jì)算題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）

31.驗(yàn)算題31圖所示摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

已知：初連接構(gòu)件鋼材為Q235BF,8.8級(jí)M20高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力

P=110kN,接觸面噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆，抗滑移系數(shù)為0.35。

V=F=180Kn

M=FX150

180x150x140……

N-----------------=38.6kN

2x2x(702+1402)

Nt=38.6<0.8P=0.8x110=88kN

Nb=0.9n卅(P-1.25NJ

=0.9xlx0.35x(110-1.25x38.6)=19.45kN

N=—=—=18<Nb=19.45kN

vn10v

滿足要求

32.計(jì)算題32圖所示角焊縫連接能承受的最大靜力設(shè)計(jì)荷戴Po

已知：鋼材為Q235BF,焊條為E43型，口加?，

題31圖題32圖

433

N=-P,V=-P,M=-Pxl20

555

4

N-pxlO3

QN=J2L=-5--------=0.33p

2x6x2

Ae0.7x90

3

Z-PX103

Ncr

TN=-=-----------------=0.25p

A2x0.7x6x290

3

-pxl20xl03

<jM=---=-----------------=0.6Ip

W1

f2x-x0.7x6x2902

6

aN0U3J3JPr+u0o6i1Pr

（J十j2+（/）2=J（^）2+（0.25P）2<fw=160N/mm2

1.22V1.22

P<197.5kN

33.題33圖所示為一軸心受壓柱的工字形截面，該柱承受軸心壓力設(shè)計(jì)值

N=4500kN,計(jì)算長(zhǎng)度為2=7m,f=3.5m,鋼材為Q235BF,f=205N/mm2，驗(yàn)算該柱

oxoy

的剛度和整體穩(wěn)定性。

A=27500mm，/=1.5089x109mm^J=4.1667x108mm4囚=150。

X15202530354045

90.980.970.950.930.910.890.87

3036898

解：ix==234.2mm

（1）剛度驗(yàn)算：X=二=2"=2