同济大学第八章(焊缝、螺栓连接)--钢结构习题参考解答
8.4 有一工字形钢梁，采用I50a （Q235钢），承受荷载如图8-83所示。F=125kN ，因长度不够而用对接坡口焊缝连接。焊条采用E43型，手工焊，焊缝质量属Ⅱ级，对接焊缝抗拉强度设计值2205/w t f N mm =，抗剪强度设计值2120/w v f N mm =。验算此焊缝受力时是否安全。
图8-83 习题8.4
解：
依题意知焊缝截面特性：
A=119.25cm 2，Wx ＝1858.9cm 3,Ix=46472cm 4,Sx=1084.1cm 3,截面高度h=50cm ，截面宽度b=158mm ，翼缘厚t=20mm ，腹板厚tw=12.0mm 。 假定忽略腹板与翼缘的圆角，计算得到翼缘与腹板交点处的面积矩S 1=20×158×（250－10）=7.584×105mm 3。
对接焊缝受力：125V F kN ==；2250M F kN m =?=? 焊缝应力验算：
最大正应力：622
3
25010134.5/205/1858.910w t x M N mm f N mm W σ?===<=? 最大剪应力：33
224125101084.11024.3/120/464721012
w x v x w VS N mm f N mm I t τ???===<=?? 折算应力：
22127.2/205/w zs t N mm f N mm σ=<= 故焊缝满足要求。
8.5 图8-84所示的牛腿用角焊缝与柱连接。钢材为Q235钢，焊条用E43型，手工焊，角焊缝强度设计值2f 160/w f N mm =。T=350kN ，验算焊缝的受力。
图8-84 习题8.5 图8-84-1 焊缝截面计算简图
解：
（注：焊缝上下翼缘长度114mm 有些问题，应取2130210110l t mm -=-?=，黄钜枝06年6月19
日）
此注错误，应取消。罗烈08年10月28日
如图8-84-1，截面特性计算如下：
2(11425242882)0.75667.2f A h mm =?+?+??= 228820.73225.6w f A h mm =??=
32741288288[2882114(16)252()4]0.77.913101222f f I h mm =??+?+?+???=?
焊缝受力：
247.5N kN =
；247.5V kN ==； 49.5M V e kN m =?=? 应力验算：危险点为a 、b 两点，下面分别验算： 对a 点： 32247.51043.67/5667.2
N a
N N mm A σ?===
62
749.510160100.09/7.91310
M a a
f My N mm I σ??===? 2243.67100.09143.76/195.2/N M
w a a f f N mm f N mm σσβ+=+=<=
对b 点：
32247.51076.73/3225.6
V b
w V N mm A τ?=== 243.67/N N
b a N mm σσ==
62
749.51014490.16/7.91310
M b b
f My N mm I σ??===?
22133.87/160/w f N mm f N mm =<=
故焊缝强度满足要求。
8.6 计算图8-85所示的工字形截面焊接梁在距支座5m 拼接处的角焊缝。钢材为Q345钢，焊条为E50型，2f 200/w f N mm =，F=200kN 。问：（1）腹板拼接处是否满足要求？（2）确定翼缘拼接板焊缝脚尺寸和长度。
图8-85 习题8.6
解：
（1）根据结构力学知识，拼接处受力：200V F kN ==，2200M kN m =?，其中剪力由腹板承担，弯矩由工字梁的翼缘和腹板 惯性矩的比值分配： ()2
310411214204502071010 1.2191012x I mm =
?????+=? 3941
121420 2.861012
w I mm =??=?
图8-85-1 角焊缝计算简图
9
10
2.86102200516.161.21910
w W x I M M kN m I ?==?=?? 1683.84f w M M M kN m =-=?
经过分析，拼接板左右两侧受剪力与弯矩作用，相比较而言，右侧拼接板焊缝受力更不利，
故以右侧拼接板焊缝验算。 计算焊缝截面特性：
2162
1622216.216221300
mm x ?
?==?+，116216.2145.8x mm =-=
由对称性得：12650y y mm ==
23941
(16265021300)0.78 1.791012
x I mm =??+
???=? ()2
32741{2[1621628116.2]130016.2}0.78 1.351012
y I mm =??+?-+???=?
941.8010f x y I I I mm =+=?
()2216213000.789094.4f A mm =?+??=
将剪力、弯矩移至焊缝形心得到焊缝受力：
200V kN =；'516.162000.1588547.92w M kN m =+?=?
焊缝验算：分析得A 、B 两点为危险点，下面分别验算： 对A 点：
3
22001011.0/()29094.4
V
ay
f V N mm A σ?===↑?
6219
'547.921065098.9/()22 1.8010M w ax
f M y N mm I τ
??===→??? 6219
'547.9210145.822.2/()22 1.8010
M w ay
f M x N mm I σ
??===↑???
22102.6/200/w f N mm f N mm =<= 对B 点，同理可得：211.0/()V
by N mm τ=↑ 298.9/()M bx
N mm σ=→ 22.5/()M bx N mm τ=↓
2281.5/200/w f N mm f N mm =<= 故焊缝强度满足要求。
（2）翼缘受轴力：61683.84101169.3142020
f
M N kN h ?===+
对于角焊缝，一般要求f h ≥(1~2)f h t ≤-，取16f h mm =
由3
20.71169.310f w h l ?≥?，计算得到：261w l mm ≥
故取280w l mm =（一侧）便可以满足要求。
8.7验算图8-86中桁架节点焊缝“A ”是否满足要求，确定焊缝“B ”、“C ”的长度。已知焊缝A 的角焊缝h f ＝10mm ，焊缝B 、C 的角焊缝h f =6mm 。钢材为Q235钢。焊条用E43型，手工焊，2f 160/w f N mm =。在不利组合下杆件力为N 1=150kN ，N 2=489.41kN ，N 3=230kN ，N 4=14.1kN ，N 5=250kN 。
图8-86 习题8.7
解：
焊缝A 受力：21339.41V N N kN =-=；339.410.22576.37M V e kN m =?=?=?
62
3
376.371062902
97.2/1
7580
20.712
w f w l M N mm h l σ?
???=
==??
?? 3
2339.411041.8/20.727580f w V N mm h l τ?===????
2289.9/160/w f N mm f N mm ==<= 故焊缝A 的强度满足要求。
对于焊缝B ： 肢背：
3
0.7119.820.7w f w f w
N f l mm h l ≤?≥? 取130w l mm =。
肢尖：
3
0.351.320.7w f w f w
N f l mm h l ≤?≥? 取60w l mm =。
对于焊缝C ： 肢背：
5
0.7130.220.7w f w f w
N f l mm h l ≤?≥? 取140w l mm =。
肢尖：
5
0.355.820.7w f w f w
N f l mm h l ≤?≥? 取65w l mm =。
8.8验算图8-87所示的角焊缝是否安全。已知：钢材为Q345钢，焊条为E50型，手工焊，h f ＝10mm ，2f 200/w f N mm =，F=160kN 。
图8-87 习题8.8
解：
截面特性计算：
2190
1902253.11902300
mm x ?
?==?+；119053.1136.9x mm =-=；
12150y y mm ==
图8-87-1 角焊缝计算简图
23741
(1901502300)0.7107.5610
x I mm =??+
???=? 749.4210f x y I I I mm =+=?
()221903000.7104760f A mm =?+??=
焊缝受力：160V F kN ==；160(0.5000.0531)71.5M kN m =?-=? 经过分析，危险点为
A 、
B 点，下面分别对A 、B 点作应力分析： 对A 点：
8.9 图8-88所示为一梁柱连接，M=100kN ·m ，V=600kN 。钢材为Q235C 钢。剪力V 由支托承受，焊条用E43型，角焊缝的强度设计值2f 160/w f N mm =，端板厚14mm ，支托厚20mm 。 （1）求角焊缝“A ”的hf 。
（2）弯矩M 由螺栓承受，4.8级螺栓M24，验算螺栓强度。2170/b t f N mm =。
图8-88 习题8.9
8.10 确定图8-90所示A 级螺栓连接中的力F 值。螺栓M20，N=250kN ，钢板采用Q235B ，厚度为t=10mm ，螺栓材料为45号钢（8.8级），2320/b v f N mm =，2405/b c f N mm =。
图8-89 习题8.10
8.11 图8-90所示的螺栓连接，验算其受力。已知：钢材为Q235B 钢，螺栓为C 级普通螺栓，螺栓M20，F=60kN ，螺栓抗拉强度设计值2170/b t f N mm =。
图8-90 习题8.11
解：
剪力60V F kN ==由承托承受，螺栓群仅受弯矩600.530M F e kN m =?=?=?作用；在弯矩作用下，螺栓群绕低排转动：
()
61max
22222301032025280160240320i My N kN y ??===∑?+++ 一个螺栓承载力为：2
217.654517041.64
4
b
b e t
t d N f kN ππ
=
=
??=
由max b
t N N <，知螺栓受力满足要求。
8.12 图8-91所示的螺栓连接采用45号钢，A 级8.8级螺栓，直径d=16mm ，2320/b v f N mm =，
2405/b c f N mm =。钢板是Q235钢，钢板厚度12mm ，抗拉强度设计值2215/f N mm =。
求其连接能承受的F max 值。
图8-91 习题8.12
解：
一个螺栓的抗剪承载力为：
2
2216320128.74
4
b b v
v
v d N n f kN ππ
==?
??=
一个螺栓的承压承载力设计值为：
图8-91-1 验算净截面
2016405129.6b b c c N d tf kN =∑=??=
故有[]128.7b
v N kN =
则螺栓群能承受的最大力为：1128.7131673.1F kN =?=
考虑净截面Ⅰ-Ⅰ:2
13202017.53205350n A mm =?-??=
考虑净截面Ⅱ－Ⅱ：22(402417.55)206638n A mm =?+-??= 则钢板能承受的最大力为：211150.25n F A f kN =?= 故有max 12min[,]1150.25F F F kN ==。
8.13 习题8.12中，将普通螺栓改用M20（d=20mm ）的10.9级高强度螺栓摩擦型连接，求此连接能承受的Fmax 值。注：钢板表面未处理，仅用钢丝刷清理浮锈，钢板仍为Q235钢。 解：
一个螺栓抗剪承载力：0.90.920.3015583.7b
v f N n P kN μ==???=
螺栓群能承受的最大力：183.7131088.1F kN =?= 由构件净截面所受力：1
2(10.5
)n n F A f n -≤ 计算得到：21300.3310.513
n A f F kN ≤=-?
由此得到max 12min[,]1088.1F F F kN ==
8.14 将习题8.6中的梁拼接改用高强度螺栓承压型连接，改后构造如图8-92所示，高强度螺栓的钢材为10.9级，梁的钢板用Q235B ，螺栓M20，梁连接处的接触面采用喷砂处理，螺栓的强度设计值2310/b v f N mm =，2470/b c f N mm =。 （1）确定翼缘接头处螺栓数目和连接板尺寸； （2）验算腹板拼接螺栓是否满足要求。
图8-92 习题8.14
解：
（1）拼接处受力200V kN =，2200M kN m =?。剪力完全由腹板承受，弯矩由翼缘与腹板的刚度分配。由习题8.6求得516.16w M kN m =?，1683.84f M kN m =?。
翼缘受力：1683.84
1169.31.420.02
f M N kN h
=
=
=+
翼缘一个螺栓受剪承载力取以下三个计算式的较小值：
2
212031097.394
4
b b v
v
v d N n f kN ππ
==?
??=
2020470188b b c c N d tf kN =∑=??=
故取[]97.39b
v N kN =。
因此每侧螺栓数为1169.3
12.0197.39
n =
=个，取16n =个。
根据P246表8－2要求的最小/大间距要求，布置螺栓如下：
图8-92-1 拼接板螺栓布置图
验算翼缘拼接板截面：3
221169.310129.2/215/45020
N N mm f N mm A ?==<=? 验算翼缘拼接板净截面：
()31224
(1)1169.310(1)16119.15/215/45020.5420
n n N n N mm f N mm A -
??-==<=-?? 由上面计算可知以上螺栓的布置是满足要求的。
（2）腹板拼接板螺栓（一侧）受力：200V kN =，516.162000.09534.16M kN m =+?=? 腹板一个螺栓承载力为：
2
[]min[,]min[194.78,163.23]163.234
b b b v
v
v c d N n f d tf kN
π=∑==
验算螺栓受力： 1200
9.0922
V
N kN =
=
由3y x ?， 311
222222
534.161065093.44(130260*********)
M i My N
kN y ??===∑?++++
则,1
93.8[]163.23M V
b v N kN N kN ==<=
故可知腹板的螺栓是满足要求的。
图8-92-2 1/4腹板螺栓群
8.15 图8-93所示是屋架与柱的连接节点。钢材为Q235B ，焊条用E43型，手工焊。C 级普通螺栓用Q235BF 钢。已知：2f 160/w f N mm =，2170/b t f N mm =。
（1）验算角焊缝A 的强度，确定角焊缝B 、C 、D 的最小长度，焊缝厚度h f =10mm 。 （2）验算连接于钢柱的普通螺栓的强度，假定螺栓不受剪力（即连接处竖向力由支托承受）。螺栓直径为24mm 。
图8-93 习题8.15
解：
（1）焊缝A 受力：
()500450181.85N kN =-=→
()450318.152
V kN =?
=↓ 181.850.16318.150.0132.3M kN m =?+?=?
验算焊缝A 受力：
3
2181.151022.4/20.727580
N f w N N mm h l σ?===???
623332.3102902
41.1/1
1
20.72758012
12
w M
f w l M N mm h l σ
?
??===?
????? 3
2318.151039.2/20.727580
V
f w V N mm h l τ?===???
2265.2/160/w f N mm f N mm ==<= 故知焊缝A 的强度是满足要求的。
对于焊缝B ，受剪力318.15V kN =，偏安全地不考虑端焊缝应力折减系数β，则总长度为：
3
318.15102840.77160
w w
f f V l mm h f ?===?，取310w l mm =。 对于焊缝C ：
肢尖：3
0.34501060.320.710160w l mm ??=
=???，取70w l mm = 肢背：3
0.745010140.720.710160
w l mm ??=
=???，取150w l mm = 对于焊缝D ：
肢尖：3
0.255001055.820.710160w l mm ??=
=???，取70w l mm = 肢背：3
0.7550010167.420.710160
w l mm ??=
=???，取180w l mm = （2）螺栓群受力：()181.85N kN =→，181.850.1629.1M kN m =?=? 假定以螺栓群中心为转动轴：
()
31min
222181.8529.110240 4.5508480240i My N N kN n y ??=-=-=-<∑?+ 上式说明螺栓绕上排转动：
()
1max 2222'181.85181.8540048071.44'82160320480i My N N kN n y ??=
+=+=∑?++ 而单个螺栓抗拉承载力为：23352.51701059.934
b
b t e t N d f kN π
-=
=??=
由于max b
t N N ，故说明螺栓群不满足要求。
同济大学钢结构设计原理题库及答案
一、填空题 1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。 2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。 4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。 5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。 10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。 14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。 16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。 17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质 量的综合指标。 18．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 19．薄板的强度比厚板略高。 20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 21．焊接残余应力不影响构件的强度。
第三章 钢结构的连接课后习题答案
第三章 钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2160/w f f N mm = 123α= 213 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min min 1.5 1.512 5.2f h t mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.281000196.69232 N N N KN α=- =?-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.032960.720.78160w w f f N l mm h f ≥==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.691100.720.78160 w w f f N l mm h f ≥==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配：22110003333N N KN α== ?=， 11210006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算： 116673720.720.78160 w w f f N l mm h f ≥==????∑，
同济大学钢结构基本原理(第二版)习题参考解答第五章
5.1 影响轴心受压稳定极限承载力的初始缺陷有哪些?在钢结构设计中应如何考虑? 5.2 某车间工作平台柱高2.6m,轴心受压,两端铰接.材料用I16,Q235钢,钢材的强度设计值2215/d f N mm =.求轴心受压稳定系数?及其稳定临界荷载. 如改用Q345钢2 310/d f N mm =,则各为多少? 解答: 查P335附表3-6,知I16截面特性,2 6.57, 1.89,26.11x y i cm i cm A cm === 柱子两端较接, 1.0x y μμ== 故柱子长细比为 1.02600 39.665.7 x x x l i μλ?= == ,2600 1.0137.618.9y y y l i μλ?=== 因为x y λλ<,故对于Q235 钢相对长细比为137.6 1.48λπ = = = 钢柱轧制, /0.8b h ≤.对y 轴查P106表5-4(a)知为不b 类截面。 故由式5-34b 得 () 223212?ααλλλ?= ++?? ()2210.9650.300 1.48 1.482 1.48?=+?+?? ? 0.354= (或计算137.6λ=,再由附表4-4查得0.354?=) 故得到稳定临界荷载为2 0.35426.1110215198.7crd d N Af kN ?==???= 当改用Q365钢时,同理可求得 1.792λ=。 由式5-34b 计算得0.257?= (或由166.7λ=,查表得0.257?=) 故稳定临界荷载为2 0.25726.1110310208.0crd d N Af kN ?==???= 5.3 图5-25所示为一轴心受压构件,两端铰接,截面形式为十字形.设在弹塑性范围内/E G 值保持常数,问在什么条件下,扭转屈曲临界力低于弯曲屈曲临界力,钢材为Q235. 5.4 截面由钢板组成的轴心受压构件,其局部稳定计算公式是按什么准则进行推导得出的. 5.5 两端铰接的轴心受压柱,高10m,截面为三块钢板焊接而成,翼缘为剪切边,材料为Q235, 强度设计值2 205/d f N mm =,承受轴心压力设计值3000kN (包括自重).如采用图5-26所示的两种截面,计算两种情况下柱是否安全.
钢结构的构件连接方式
d e f 钢结构的构件连接方式 钢结构的连接方法大体来看，有以下几种： 焊接——是使用最普遍的方法，该方法对几何形体适应性强，构造简单，省材省工，易于自动化，工效高；但是焊接属于热加工过程，对材质要求高，对于工人的技术水平要求也高，焊接程序严格，质量检验工作量大。 铆接——该方法传力可靠，韧性和塑性好，质量易于检查，抗动力荷载好；但是由于铆接时必须进行钢板的搭接，相对来讲费钢、费工。 普通螺栓连接——这种方式装卸便利，设备简单，工人易于操作；但是对于该方法，螺栓精度低时不宜受剪，螺栓精度高时加工和安装难度较大。 高强螺栓连接——此法加工方便，对结构削弱少，可拆换，能承受动力荷载，耐疲劳，塑性、韧性好摩擦面处理，安装工艺略为复杂，造价略高 射钉、自攻螺栓连接——较为灵活，安装方便，构件无须预先处理，适用于轻钢、薄板结构不能受较大集中力。 焊接连接 焊接是钢结构较为常见的连接方式，也是比较方便的连接方式，在众多的钢结构中，焊接是最为常见的一种。 根据焊接的形式，焊缝可以分为对接（平接）焊 缝、角焊缝、和顶接焊缝三大类。 对接焊缝 对接焊缝按受力与焊缝方向分直缝——作用力方 向与焊缝方向正交；斜缝——作用力方向与焊缝方向 斜交两类。从直观来看，直缝受拉，斜缝受拉与剪的同时作用。 对接焊缝在焊接上有以下处理形式： a ）直边缝：适合板厚t 10mm b ）单边V 形：适合板厚t ＝10～20mm c ）双边V 形：适合板厚t ＝10～20mm d ）U 形：适合板厚t > 20mm e ）K 形：适合板厚t > 20mm f ）X 形：适合板厚t > 20mm 对接焊缝的优点是用料经济、传力均匀、无明 显的应力集中1[1]，利于承受动力荷载；但也有缺点，需剖口，焊件长度要精确。 对接焊缝需要做以下构造处理：首先，在施焊过程中，起落弧处易有焊接缺陷，所以用引弧板；但采用引弧板施工复杂，除承受动力荷载外，一般不用，计算时将焊缝长度两端各减去5mm 。其次， 变厚度板对接，在板的一面或两面切成坡度不大于1：4的斜面，避 免应力集中。 另外，变宽度板对接，在板的一侧或两侧切成坡度不大于1：4 的斜边，避免应力集中。对于对接焊缝的强度，有引弧板的对接焊 缝在受压时与母材等强，但焊缝的抗拉强度与焊缝质量等级有关。 对接焊缝的应力分布认为与焊件原来的应力分布基本相同。计 算时，焊缝中最大应力（或折算应力）不能超过焊缝的强度设计值。 对接焊缝的计算包括：轴心受力的对接焊缝、斜向受力的对接焊缝、 钢梁的对接焊缝、牛腿与翼缘的对接焊缝。 a b c 斜缝 直缝
同济大学钢结构基本原理课后习题答案完全版
第二章 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα=+-=+- 如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5235 0.001142.0610y f E ε===? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=-= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=-= 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=
试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 （3）脆性破坏 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=， 2280/N mm σ=-，B 点的正应力2120/N mm σ=-，22120/N mm σ=-，求梁A 点与B 点的应力比和应力幅是
同济大学第八章--钢结构习题参考解答
有一工字形钢梁，采用I50a （Q235钢），承受荷载如图8-83所示。F=125kN ，因长度不够而用对接坡口焊缝连接。焊条采用E43型，手工焊，焊缝质量属Ⅱ级，对接焊缝抗拉强度设计值2205/w t f N mm =，抗剪强度设计值2120/w v f N mm =。验算此焊缝受力时是否安全。 图8-83 习题 解： 依题意知焊缝截面特性： A=119.25cm 2，Wx ＝1858.9cm 3,Ix=46472cm 4,Sx=1084.1cm 3 ,截面高度h=50cm ，截面宽度b=158mm ，翼缘厚t=20mm ，腹板厚tw=12.0mm 。 假定忽略腹板与翼缘的圆角，计算得到翼缘与腹板交点处的面积矩S 1=20×158×（250－10） =×105mm 3 。 对接焊缝受力：125V F kN ==；2250M F kN m =?=? 焊缝应力验算： 最大正应力：622 3 25010134.5/205/1858.910w t x M N mm f N mm W σ?===<=? 最大剪应力：33 224125101084.11024.3/120/464721012 w x v x w VS N mm f N mm I t τ???===<=?? 折算应力： 22127.2/205/w zs t N mm f N mm σ=<= 故焊缝满足要求。 图8-84所示的牛腿用角焊缝与柱连接。钢材为Q235钢，焊条用E43型，手工焊，角焊缝强度设计值2f 160/w f N mm =。T=350kN ，验算焊缝的受力。 图8-84 习题 图8-84-1 焊缝截面计算简图
钢结构焊缝连接技术详解
钢结构焊缝连接技术详解 焊接连接在工程中的利用率比较高，基本所有的钢结构构件都可以采用这种方法。今天就为您具体说明，希望对您有所帮助。 焊缝连接是钢结构连接节点的一种连接方式，采用这种连接方法时，不仅对钢结构构造的要求少，而且施工工艺也简单，不会因为焊缝的存在而削弱截面强度，结构整体不会发生大的变形，刚度也比较强。在焊接管道的过程中，采用这种方法能够保证结构的密闭性，实现自动化操作。焊接连接与其他连接方法相比更为经济，其操作过程也已经实现了自动化。 但是，这种连接方法的缺点也比较明显。由于局部受热，钢材的化学构造有所变化，许多元素的含量也发生了变化，导致结构容易受到脆性破坏。在施工过程中，要保证焊接后节点处没有裂缝。因为裂缝的存在会使节点承受较大的力而产生新的裂缝，它会沿着之前的裂缝迅速蔓延。在焊接的过程中，加热、散热不均匀，残余应力和残余应变的存在都会导致结构受到荷载时断裂。焊接方法主要有4种： ①手工电弧焊。利用电弧产生的3000℃的高温将涂有药皮的、与焊件钢材相似的焊条滴落在熔池中。药皮的作用是保护焊缝，降低焊缝的脆性。这种焊法很难控制，对工人的操作水平也有很高的要求。 ②埋弧焊有自动和半自动2种操作方式，其生产效率高，所形成的焊缝结构均匀，力学性能好。焊接时间越短，残余应变和残余应力
对焊缝的影响就越小。与手工电弧焊相比，这种焊接方法装配精密，埋弧焊中没有药皮，而是多了焊剂。因为电弧埋在焊剂的下面，热量集中，所以，多将其用于厚杆件的焊接工程中。 ③气体保护焊与埋弧焊相反，它适用于一些比较薄、比较小的焊件。在焊接过程中，它用气体的保护代替了药皮，将焊缝与有害气体隔绝起来，而且焊缝熔化区内并没有熔渣，施工人员可以清晰地看到焊缝的形成过程。 ④电阻焊主要运用的是电流在电阻中产生的热量，用热量熔化金属，再利用外界传递的压力完成焊接工作。一般情况下，这种焊接方法的使用率并不高，它主要被用于6～12mm厚钢板的连接工程中。 因为焊缝的连接方式不同，所以，可以将其分为对接焊缝、搭接焊缝、T形连接焊缝和角焊缝。对接焊缝适用于板件相等，构件在同一个平面内，力量传递比较均匀，没有明显的过渡，用料也比较少的结构连接工程中。但是，这种方法的焊接尺寸小，对焊接技术有很高的要求，而且焊件边缘和焊口也要提前加工。搭接焊缝适用于厚度不同的板件。这种焊法不仅会浪费焊材，还会影响传力效果，但是，它操作简单，所以被广泛应用。T形连接焊缝与其他的焊缝没什么不同，只是连接杆件的形式不同。角焊缝的种类比较多，它适用于大的、特大的构件连接工程。在施工过程中，如果构件之间有缝隙，则会出现应力集中的情况。焊接残余应变和残余应力是影响焊缝质量的关键。要想保证焊缝质量，就要减小这两种不利因素对焊接工艺的影响。在焊缝设计方面，焊缝要尽量小。如果焊缝较大，不仅会浪费焊材，还
同济大学钢结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案完全版
第二章 2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '() tan y y y y f f f E f E σεαεα=+-=+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变 c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2 '1000/E N mm = 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变： 5 2350.00114 2.0610 y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114 y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386 y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114 y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06 'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变： 0.00131 y c εεε=-= tgα'=E' f y 0f y 0 tgα=E σ f y C σ
钢结构焊缝连接要求
第二节 焊缝连接 第８．２．１条 焊缝金属宜与基本金属相适应。当不同强度的钢材连接时，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。 第８．２．２条 在设计中不得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝，同时焊缝的布置应尽可能对称于构件重心。 注：钢板的拼接：当采用对接焊缝时，纵横两方向的对接焊缝，可采用十字形交叉或Ｔ形交叉；当为Ｔ形交叉时，交叉点的间距不得小于２００ｍｍ。 第８．２．３条 对接焊缝的坡口形式，应根据板厚和施工条件按现行标准《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》和《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》的要求选用。 第８．２．４条 在对接焊缝的拼接处，当焊件的宽度不同或厚度相差４ｍｍ以上时，应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于１／４斜角（图８．２．４）；当厚度不同时，焊缝坡口形式应根据较薄焊件厚度按第８．２．３条的要求取用。 第８．２．５条 当采用不焊透的对接焊缝时，应在设计图中注明坡
口的形式和尺寸，其有效厚度 h（ｍｍ）不得小于１．５t，ｔ为坡口所在 e 焊件的较大厚度（ｍｍ）。 在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。 第８．２．６条 角焊缝两焊脚边的夹角α一般为0 90（直角角焊缝）。夹角α＞0 60的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝（钢管结构120或α＜0 除外）。 第８．２．７条 角焊缝的尺寸应符合下列要求： 一、 角焊缝的焊脚尺寸 h（ｍｍ）不得小于１．５t，ｔ为较厚焊件 f 厚度（ｍｍ）。但对自动焊，最小焊脚尺寸可减少１ｍｍ；对Ｔ形连接的单面角焊缝，应增加１ｍｍ。当焊件厚度等于或小于４ｍｍ时，则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同。 二、 角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的１．２倍（钢管 结构除外），但板件（厚度为ｔ）边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应符合下列要求： １．当ｔ≤６ｍｍ时， h≤ｔ； f ２．当ｔ＞６ｍｍ时， h≤ｔ－（１～２）ｍｍ。 f 圆孔或槽孔内的角焊缝焊脚尺寸尚不宜大于圆孔直径或槽孔短径的１／３。 三、 角焊缝的两焊脚尺寸一般为相等。当焊件的厚度相差较大， 且等焊脚尺寸不能符合本条第一、二项要求时，可采用不等焊角尺寸，与较薄焊件接触的焊脚边应符合本条第二项的要求；与较厚焊件接触
钢结构焊缝连接-附
钢结构练习二焊缝连接 一、选择题（××不做要求） 1．焊缝连接计算方法分为两类，它们是（ C ）。 A）手工焊缝和自动焊缝B）仰焊缝和俯焊缝 C）对接焊缝和角焊缝D）连续焊缝和断续焊缝 2．钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用（ B ）。 A）E55 B）E50 C）E43 D）前三种均可 3．产生焊接残余应力的主要因素之一是（ C ）。 A）钢材的塑性太低B）钢材的弹性模量太高 C）焊接时热量分布不均D）焊缝的厚度太小 ××4．不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力N之间的夹角θ满足（ B ）。 A）tanθ≤1.5 B）tanθ>1.5 C）θ≥70° D）θ<70° 5．角钢和钢板间侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，（ C ）。 A）角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 B）角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 C）角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝 D）由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用 6．在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于（ B ）。 A）60h f B）40 h f C）80 h f D）120 h f 7．直角角焊缝的有效厚度h e＝（ A ）。 A）0.7 h f B）h f C）1.2 h f D）1.5 h f 8．等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为（ A ）。 A）0.7 B）0.75 C）0.65 D）0.35 9．图示的角焊缝在P的作用下，最危险点是（ B ）。 A）a、b点 B）b、d点 C）c、d点 D）a、c点 ××10．对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时（ C ）。 A）要考虑正面角焊缝强度的提高B）要考虑焊缝刚度影响 C）与侧面角焊缝的计算式相同D）取βf＝1.22 11．斜角焊缝主要用于（ C ）。 A）钢板梁B）角钢桁架C）钢管结构D）薄壁型钢结构
同济大学第八章(焊缝、螺栓连接)--钢结构习题参考解答(试题学习)
8.4 有一工字形钢梁，采用I50a （Q235钢），承受荷载如图8-83所示。F=125kN ，因长度不够而用对接坡口焊缝连接。焊条采用E43型，手工焊，焊缝质量属Ⅱ级，对接焊缝抗拉强度设计值2205/w t f N mm =，抗剪强度设计值2120/w v f N mm =。验算此焊缝受力时是否安全。 图8-83 习题8.4 解： 依题意知焊缝截面特性： A=119.25cm 2，Wx ＝1858.9cm 3,Ix=46472cm 4,Sx=1084.1cm 3,截面高度h=50cm ，截面宽度 b=158mm ，翼缘厚t=20mm ，腹板厚tw=12.0mm 。 假定忽略腹板与翼缘的圆角，计算得到翼缘与腹板交点处的面积矩S 1=20×158×（250－10） =7.584×105mm 3。 对接焊缝受力：125V F kN ==；2250M F kN m =?=? 焊缝应力验算： 最大正应力：6223 25010134.5/205/1858.910w t x M N mm f N mm W σ?===<=? 最大剪应力：33 224125101084.11024.3/120/464721012 w x v x w VS N mm f N mm I t τ???===<=?? 折算应力： 22222201()3()123.74317.0127.2/205/w zs t x x w h VS M N mm f N mm W h I t σ=?++?<= 故焊缝满足要求。 8.5 图8-84所示的牛腿用角焊缝与柱连接。钢材为Q235钢，焊条用E43型，手工焊，角焊缝强度设计值2f 160/w f N mm =。T=350kN ，验算焊缝的受力。
钢结构试题(逢考必过简答复习必备)
1轻型门式钢架结构的定义及适用范围及特点 定义：单层门式钢架是指以轻型焊接H型钢，热轧H型钢或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式钢架或格构式门式为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢做檀条，墙梁；以压型金属板做屋面，墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料，硬质聚氨酯泡沫塑料，岩棉，矿棉，玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系.适用范围：门式钢架上可设置起重量不大于3T的悬挂起重机和起重量不大于20T的轻中级工作制单梁或双梁桥式吊车.特点:质量轻，工业化程度高，施工周期短，综合经济效益高，柱网布置比较灵活 2门式钢架的结构形按跨度分：单跨，双跨，多跨.按屋面坡脊数分：单脊单坡，单脊双坡，多脊多坡 3门式钢架结构支撑和刚性系杆的布置原则 在每个温度区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系；在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系；端部支撑宜设置在温度区端部的第一或第二个开间。柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定，一般取30-45m；有吊车时不宜大于60m；当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置，当房屋宽度大于60m时，内柱列宜适当设置支撑；当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆；在钢架转折处应沿房屋全长设置刚性系杆；由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按钢性系杆考虑；刚性系杆可由檀条兼任，此时弹跳应满足压弯构件的承载力和刚度要求，当不满足时可在钢架斜梁间设置钢管，H形钢或其他截面形式的杆件 4门式钢架的计算方法对于便捷门面式钢架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当钢架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法；变截面门式钢架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定 5济南郊区-轻型门式钢架结构，没有吊车，列出钢架内力计算时可能的荷载组合形式组合原则：屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑到，应取两者中的较大值，积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑，施工或检修中荷载不与屋面材料或檀条自重以外的其他荷载同时考虑，多台吊车的组合应符合《荷载规范》的规定，当需要考虑地震作用时风荷载不与地震作用同 时考虑（1）1.2*永久荷载+0.9*1.4*【积灰荷载+max{屋面均布 活荷载，雪荷载}】+0.9*1.4*(荷载+吊车竖向和水平荷载) #注; 此处因为没有吊车，所以划横线荷载不应考虑（2）1.0*永久荷 载+1.4*风荷载组合（I）用于截面强度和构件稳定性计算； 组合（2）用于锚栓抗拉计算 6门式钢架变截面斜梁的验算内容强度计算，，平面内整体稳定 计算，平面外整体稳定计算，局部稳定计算，刚度计算 8门式钢架隅撑的作用及其布置原则？（1）隅撑作用：保证梁 的稳定（2）布置原则:当钢架的下翼缘受压时，必须在受压翼 缘两侧布置隅撑，作为梁受压翼缘的侧向支撑，翼缘的另一端连 接在檩条上，增加稳定承载力。隅撑间距不应大于说撑梁受压翼 缘宽度的16（235/Fy）-1/2倍 10门式钢架结构节点的连接形式门式钢架结构的连接点有：梁与 柱连接节点，梁和梁拼接点及柱脚。 12薄壁杆件的板件有效宽度含义压型钢板和用于檩条，墙梁的 卷边槽钢和Z形钢都属于冷弯薄壁构件，这类构件允许板件受压 屈曲并列用其屈曲后强度。因此，在其强度和稳定性计算公式中 截面特性一般以有效截面为准1、檩条的计算内容？强度计算，整 体稳定计算、变形计算 2、檩条布置的拉条起什么作用？如何布置，为什么要设置檩条？ 1）防止檩条侧向变形和扭转，并提供x方向的中间支点。2）当 檩条跨度大雨4m时，应在檩条跨中位置设置拉条，当檩条跨度大 雨6米时，淫荡在檩条跨度三分点处各设置一条拉条，需要在屋 脊或者檐口处设置斜拉条和刚性撑杆，在风荷载较大的地区或是 在屋檐和屋脊处都设置斜拉条，或是把横拉条和斜拉条都做成既 可以既承拉力又承压力的刚性杆。圆钢拉条可以设在距檩条上翼 缘1/3腹板高度范围内。为了兼顾无风和有风两种情况，可以在 上下翼缘附近交替布置或在两处都布置 3）设置檩托的目的：阻 止檩条端部截面的扭转，一增强其整体稳定性 3、门式钢架支撑连接构造措施？门式钢架支撑宜用十字交叉圆 钢支撑，圆钢与相连接构件的夹角宜接近45度不超过30~60 4、钢架测移不满足要求应采取的措施？放大住或者梁的截面尺 寸改铰接柱角为刚接柱角；把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端 和刚连接 第二章1、厂房结构的组成？柱、屋架、吊车梁、天窗架、柱间支 撑 2、柱网布置应考虑那些方面？厂房的柱网布置要综合考虑工艺、 结构和竞技等诸多因素来确定，同时还应注意符合标准化模数的 要求 3、为什么要对厂房结构设置温度伸缩缝，做法？若建筑物平面 尺寸过长，因热胀冷缩的缘故，可能导致的结构中产生过大的温 度应力；需要在结构一定长度位置将建筑物分成几部分，防治房 屋因气候变化而产生裂缝2）做法：设置双柱，在搭接檩条的螺栓 处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许涨缩 4、框架柱类型：实腹式柱、格构式柱、分离式柱、双柱格构式柱。 5、厂房结构支撑体系作用：增加整体稳定性、增加结构的抗侧移 刚度、有效的传递荷载。 6、柱间支撑的作用和支撑原则：作用：增加整体稳定性，传递纵 向荷载，减小框架柱在平面外的计算长度。布置原则：每列柱 都必须设置柱间支撑，多跨厂房的中列柱的柱间支撑宜与其边 列柱的柱间支撑在同一柱间。下层柱间支撑一般宜布置在温度 区间的中部，以减少纵向温度应力的影响。当温度区段长度大 禹150m或抗震设防烈度为3度Ⅲ、Ⅴ类场地和9度时，应当 增设一道下层柱间支撑，且两道下层柱间支撑的距离不应超过 72m。上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置得柱间设置外， 还应当在每个温度区段的两端设置，每列柱顶均要布置刚性系 杆。 7、厂房屋盖支撑有哪些形式：上弦横向水平支撑、下弦横向水平 支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、系杆。 9、屋盖支撑的作用和布置原则：作用：保证屋盖结构的几何稳定 性保证屋盖的刚度和空间整体性、为弦杆提供适当的侧向支撑 点、承担并传递水平荷载、保证结构安装时的稳定与方便。布 置原则：1）上弦横向水平支撑应设置在房屋的两端或当有横 向伸缩缝时在温度缝区段的两端。一般设在第一个柱间或第二 个柱间。横向水平支撑的间距Lo以不超过60m为宜，所以在 一个温度区段Lt中间还要布置一道或几道。2）下弦横向水平 支撑与上弦横向水平支撑设在同一柱间，以形成空间稳定体。
非常齐全钢结构试题含答案
1.钢结构出现疲劳断裂时，破坏截面上的应力低于钢材的极限强度。 2.摩擦型高强度螺栓连接以摩擦面间的剪力和螺栓杆轴方向的拉力为承载能力极限状态；而承压型高强度螺栓连接以螺纹处有效截面为承载能力极限状态。 3.我国在建筑钢结构中主要采用的钢材为碳素结构钢和低合金高强度结构钢。 焊缝连接形式根据焊缝的截面形状，可分为对接焊缝和角焊缝两种类型。 4.型钢有热轧成型和冷弯成型两大类。 5.应力集中将会导致构件发生脆性破坏。减小焊接残余变形的主要方法有：设计上的措施和工艺上的措施。 6.当温度t<0℃时，随着温度下降，钢材的冲击韧性值也随之下降。 7.在受拉的螺栓连接中，普通螺栓所受拉力的大小不仅与外力有关，还与被连接板件的刚度有关。 8.高强度螺栓根据其螺栓材料性能分为两个等级：8.8级和10.9级，其中10.9表示螺栓所用材料的等级。 9.性能等级为4.6级和4.8级的C级普通螺栓连接，4.6级的安全储备更大。 10. 相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用，虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同，但前者的整体稳定承载力比后者好。 11.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值ftb取为螺栓钢材抗拉强度设计值f的0.8倍，是为了考虑一般螺栓有承受与拉两种情况,当有受剪时,其受拉可以0.8倍计的影响。 12. 实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于弯扭屈曲。 13.使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态，除要保证强度、整体稳定外，还必须保证局部稳定 14.钢材随时间进展将发生屈服强度和抗拉强度提高、塑性和冲击韧性降低的现象，称为时效硬化。 15.根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同，焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位，其中平焊施焊的质量最易保证。
同济大学房屋钢结构设计试题含答案及复习重点
试卷一 一、填空题（每空2分，共计20分） 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（1/20~1/8 ），在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（屋盖横向支撑），以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置（刚性）系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利用其（屈服后强度）强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（隅撑） 6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（2 ）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（ 3 ）倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（双向受弯）构件设计计算。 8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于（20mm ）。 二、选择题（每题2分，共计20分） 1、梯形钢屋架受压杆件．其合理截面形式，应使所选截面尽量满足（A ）的要求。 (A) 等稳定(B) 等刚度(C) 等强度(D) 计算长度
相等 2、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（ A ）。 (A) 垫板数不宜少于两个(B) 垫板数不宜少于一个 (C) 垫板数不宜多于两个(D) 可不设垫板 3、梯形钢屋架节点板的厚度，是根据（D ）来选定的。 (A) 支座竖杆中的内力(B) 下弦杆中的最大内力 (C) 上弦杆中的最大内力(D) 腹杆中的最大内力 4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢（檩托）上（ B ）。 (A) 一个普通螺栓(B) 两个普通螺栓(C) 安装焊缝 (D) 一个高强螺栓 5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L，其平面外计算长度应取 (D )。 (A) L (B) 0.8L (C) 0.9L (D) 侧向支撑点间距 6、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的（ C ）。 (A) 端竖杆处(B) 下弦中间(C) 下弦端节间(D) 斜腹杆处 7、屋盖中设置的刚性系杆（ A ）。 (A) 可以受压(B) 只能受拉(C) 可以受弯(D) 可以受压和受弯 8、某房屋屋架间距为6m，屋架跨度为24m，柱顶高度24m。房屋 内无托架，业务较大振动设备，且房屋计算中未考虑工作空间
同济大学钢结构设计原理试题(库)与答案解析
—、填空题 1 ?承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。 2. 冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3. 钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯 性能、冲击韧性。 4. 钢材中氧的含量过多，将使钢材出现 热脆现象。 5. 钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6. 时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7. 钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性 降低现象，称之为蓝 脆现象。 8. 钢材的冲击韧性值越大，表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。 9. 钢材牌号Q235- BF,其中235表示屈服强度,B表示质量等级为B 级,F表示沸腾钢。 10. 钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11. 钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性 降低现象，称之为蓝 脆现象。 12. 焊接结构选用焊条的原则是，计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13. 钢材中含有C P、N S、O Cu Si、Mm V等元素,其中N、O 为有害的杂质元素。 14. 衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15..结构的可靠指标B越大，其失效概率越小。 16. ___________________________________ 承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、 磷极限含量的合格保证，对焊接结构尚应具有—碳极限含量的合格保证；
对于重级工作制和起重量对于或大于50t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有冷弯试验的的合格保证。 17 .冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和—钢材质 量的综合指标。 18. 冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 19. 薄板的强度比厚板略高。 20. ____________________________________________ 采用手工电弧焊焊接 Q345钢材时应采用一E50 _________________________ 焊条。 21. 焊接残余应力不影响构件的强度。 22 ?角焊缝的最小计算长度不得小于和焊件厚度。 -/ 23?承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是___________________ 。 24 ?在螺栓连接中，最小端距是2d。。 25 ?在螺栓连接中，最小栓距是3do 。 26. 普通螺栓连接，当板叠厚度刀t〉5d时（d —螺栓直径）,连接可能产生________ 破坏。 28. 单个普通螺栓承压承载力设计值，式中表示受力方向承压构件总厚度的较小值。 29. _______________________ 普通螺栓连接靠_螺栓杆传递剪力；摩擦型高强度螺栓连接靠—摩擦力传递剪力。 30. 手工焊焊接Q235钢，一般采用E43 型焊条。 31. 焊接结构在焊缝附近形成热影响区，该区材质存在缺陷。 32. 侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜一'「-。 33. 承压型高强度螺栓仅用于承受非动力荷载结构的连接中。 34. 采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用E50 焊条。 35. 承受动力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是丄1 o 36?轴心受压构件的承载能力极限状态有强度和稳定性。 37. 格构式轴心受压构件的等稳定性的条件绕虚轴与绕实轴的长细比相同。 38. 双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是弯曲屈曲。 39. 单轴对称截面的轴心受压构件，当构件绕对称轴失稳时发生弯扭屈曲。 40. 轴心受压构件的缺陷有残余应力、初始偏心、初始曲率。
交通工程学试题样卷及答案-同济大学
同济大学交通工程学教案考试试题样卷及答案 一、选择与问答题，共7题(60%) 1）判断（对下面各题的正误作出判断，正确的用“O”表示，错误的用“X”表示）（10%） 交通工程即是与交通运输有关的工程。（） 当城市交通出现阻塞时首先应扩建交通设施。（） 交通流流量、速度、密度基本关系模型中的速度为地点速度。（） 若道路某处的流量小于通行能力，则其交通状态是通畅的。（） ⑤城市里主干道密度越大，则城市道路交通越趋通畅。（） 2）何为交通规划？交通设施的建设规模是如何确定的？（10%） 3）何谓交通期望线？交通需求预测的“四步骤”模型是何含义？每个步骤的主要作用是什么？（10%） 4）城市道路可分为哪几个等级（不少于4类）？它们各自的主要功能是什么？它们应该的密度顺序如何？（10％） 5）试解释行程时间、空间平均车速及饱和度之概念，并说明饱和度出现大于1的情况。（10%） 6）何为设计小时交通量？确定的理由是什么？（5%） 7）高速道路常采取车速限制措施，试给出常用的最高和最低限制车速的确定方法。（5％） 二、计算与论述题，共3题（40%） 1）设车流的速度与密度的关系为V=88-1.6K，如果要限制车流的实际流量不大于最大流量的0.8倍，试求此条件下速度的最低值和密度的最高值（假定车流的密度{最佳密度Km）（15%） 2）在某一路段上车流以驶入率Q（辆/小时）均匀地驶入信号灯控制交叉口的进口道，在不排队等待情况下，仍以同样流率均匀地驶出停车线。而排过队的那部分车辆将以饱和流量S （辆/小时，S>Q）}均匀地驶出停车线。设信号周期为C秒，其中红灯时间为R秒，黄灯时间为Y秒。试求绿灯信号结束时无车排队的条件，并在此条件下求：（15%） （1）一个周期内的最大排队车辆数及其出现的时刻； （2）每辆车的平均排队时间。 3) 试述交通分配的Wordrop均衡原理，并给出其数学描述。（10%） 试卷答案 一、选择与问答题，共7题(60%) 1）判断错错错错错 2）交通规划是根据城市规划的基本成果，基于现状的交通特征、交通设施和交通系统的条件，以及公交优先、改善交通的新理念，面向未来（近、中、远期），分析预测交通需求，确定交通系统的结构，交通设施结构和交通设施规模，编制交通系统和交通设施投资与建设
同济大学钢结构设计原理题库及答案.doc
一、填空 1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。 4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。 5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。 10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O
为有害的杂质元素。 14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。 16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、 磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。 17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质量的综合指标。 18．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。19．薄板的强度比厚板略高。 20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 21．焊接残余应力不影响构件的强度。 22．角焊缝的最小计算长度不得小于和焊件厚度。 23．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是。 2．在螺栓连接中，最小端距 2 2．在螺栓连接中，最小栓距 3 2．普通螺栓连当板叠厚度5 (－螺栓直)连接可能栓杆受破坏 2单个普通螺栓承压承载力设计，式表受力方承压构件总厚度的较小值