钢结构 武汉理工大学出版社 课后习题答案
钢结构课后习题答案（仅供参考）
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 2
160/w
f f N mm = 123α=
21
3
α= 确定焊脚尺寸：,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=，
,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配：
30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑
3221273.28
1000196.69232N N N KN α=-
=?-= 3112273.28
1000530.03232N N N KN α=-=?-=
焊缝长度计算：11530.03
2960.720.78160w w
f f
N l mm h f ≥
==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w
f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.691100.720.78160w 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 m m = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112
10006673
N N KN α==?= 焊缝长度计算：11667
3720.720.78160
w w
f f N l mm h f ≥
==????∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w
48086060388283721=?=<=?+='，取390mm 。
22333
2480.720.76160w w
f f
N l mm h f ≥
==????∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w
48086060260262481=?=<=?+='，取260mm 。 3.2 试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸8f h mm =，
130e cm =。
焊脚尺寸：8f h mm =
焊缝截面的形心：0205
205 5.62245.6511.2 5.62205 5.6
x mm ??
?==?+??
则2 5.6
20545.6162.22
e mm =+-=
（1）内力分析：V=F ， 12()(300162.2)462.2T F e e F F =?+=?+= （2）焊缝截面参数计算：32841
5.6511.22205 5.6(250 2.8) 2.091012
X I mm =
??+???+=? 22
742055.6511.245.62205 5.6(162.2) 1.41102
y I mm =??+???-=?
842.23110p x y I I I mm =+=?
2
511.2 5.62205 5.6
515
8.72e w
h l
mm =?+??=∑ （3）应力计算 T 引起的应力：48
462.2255.6
5.295102.23110
P
y Tx T r F F I τ-??=
=
=?? 48462.2166.2
3.360102.23110
P x Ty T r F F I τ-??=
==?? V 引起的应力：41.938105158.72
Vy e w V F F h l τ-=
==?∑
（4
160
≤410160F -?≤
46.8510160F -??≤233577233.58F N KN ?≤=
3.3 试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝①、②、③。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊。
（1）内力分析：V=F=98KN ， 980.1211.76M F e K N m =?=?=? （2）焊缝截面参数计算：取10f h mm =
焊缝截面的形心：1193
1507 3.52697(712 3.5)21937(7127)
275.51507269721937
y mm ??+???+++???+++==?+??+??
2712719375.5143.5y mm =+++-=
2
2
2
3
74
11931507(75.5 3.5)2697(75.5712 3.5)71931937143.51222.2510X I mm ????=??-+???---+??+??-??
??????
?=?
（3）应力计算 M 引起的应力：622,max
7
11.7610143.5
74.96/2.2510
f x M y N mm I σ???===? V 引起的应力：3
2981036.27/27193
f e w V N mm h l τ?===??∑
（4
2271.35/160/w f N mm f N mm =≤=
3.4 习题3.3的连接中，如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝（按三级质量标准检验），试求该连接的最大荷载。
（1）内力分析：V=F ， 0.120.12(/M F e F F K N m =?=?= （2）焊缝截面参数计算：115012620012112
66.61501220012
y mm ??+??=
=?+?
221266.6145.4y mm =-=
322741
1220015012(66.66)20012(145.4100) 1.9561012
X I mm =
??+??-+??-=? （3）应力计算 M 引起的应力：6227
0.1210145.40.892(/)1.95610
max
x M y F F N mm I σ???===? V 引起的应力：3
2100.417(/)20012
V F F N mm A τ⊥?===?
（4
）1 1.1w eq t f σ=
≤
21.148 1.1 1.1185203.5(/)w t F f N mm ?=≤=?=
177.3F KN ?≤
3.5 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝（图3.83），拼接处作用有弯矩m kN M .1122=，剪力V=374KN ，
钢材为Q235B 钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。
（1）内力分析：V=374KN ， m kN M .1122= （2）焊缝截面参数计算： 49231068.25071428021000812
1
mm I x ?=???+??=
42987440250850050714280mm S w =??+??=
41198744050714280mm S w =??=
（3）应力计算
322max
9
37410298744052.1/125/2.68108
w w v x w VS N mm f N mm I t τ??===<=?? 腹板和翼缘交接处：62
119
112210500209.3/2.6810x M y N mm I σ???===? 32119
374101987440
34.7/2.68108
w x w VS N mm I t τ??===??
22217.8/ 1.1 1.1185204/w t N mm f N mm ==>=?=
不满足 3.6 试设计图3.81的粗制螺栓连接，F =100KN(设计值)，130e cm =。
（1）内力分析：V=100KN ， 1205
300402.52
e mm =+
=， 1000.402540.25T V e KN m =?=?=?
（2）参数计算：单个螺栓抗剪承载力（M22）
2
2
22114053.24
4
b b v
v v
d N n f KN ππ?=?
?=?
?=，min 20830567.1b b t c N d t f KN =??=??=∑
{}min min ,53.2b b b v c N N N KN ==
2
22164000i
i
x y
mm +=∑∑
（3）内力计算 T 引起的应力：611x
22
40.251016039.26164000T i i T y N KN x y ???===+∑∑ 61122
40.25106014.73164000Ty
i i
T x N KN x y ???===+∑∑ V 引起的应力：1100
1010
Vy V N KN n =
==
（4
）1min 46.453.2b
N KN N KN =
==≤=
3.7 试设计如图3.84所示：构件钢材为Q235B ，螺栓为粗制螺栓。
①角钢与连接板的螺栓连接；
②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。12170d d mm ==。
③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。1150d mm =，2190d mm =。
①角钢与连接板的螺栓连接； 单个螺栓抗剪承载力（M20）2
2
20214087.94
4
b b v
v v
d N n f KN ππ?=?
?=?
?=
min 201430585.4b b t c N d t f KN =??=??=∑ {}min
min ,85.4b
b b v
c N N N KN == 螺栓个数 m i n
350
4.18
5.4b
N n N ≥
==个，取5个螺栓，按规范规定间距排列（图省略）。 ②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。12170d d mm ==。 内力分析
350247.522
x N N N KN ==?
=?=
350247.522
y V N N KN ==?
=?=，由支托承担。 单个螺栓抗拉承载力（M20，2
2.45e A cm =）
24517041.65b b t e t N A f KN =?=?=
螺栓个数 247.5 5.941.65
b t N n N ≥
==个，取6个螺栓，排2排，按规范规定间距排列（图省略）。
③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。1150d mm =，2190d mm =。
350247.522
x N N N KN ==?
=?=， 247.50.020 4.95x M N e KN m =?=?=?
350247.522
y V N N KN ==?
=?=，由支托承担。 3611222
247.510 4.9510120
40.2241.6584(12040)
b t i M y N N KN N KN n y ????=+=+=≤=?+∑ 3.8 按摩擦型连接高强度螺栓设计习题3.7中所要求的连接（取消承托板），且分别考虑：①12170d d mm ==；②1150d mm =，2190d mm =。螺栓强度级别及接触面处理方式自选。
Q235钢，喷砂处理，M20，8.8级，P=125KN ，μ=0.45，0.80.8125100b
t N P KN ==?=
① 12170d d mm == 247.5N KN =， 247.5V K N = 一个螺栓承担的拉力1247.5
24.7510010
b t ti t N N N KN N KN n ==
==≤= 247.5i
t
N
KN =∑
247.50.9( 1.25)0.910.45(10125 1.25247.5)381.0f ti V KN n nP N KN
μ=≤-=????-?=∑②
1150d mm =，2190d mm =
247.5N KN =， 247.5V K N =， 247.50.020 4.95x M N e K N m
=?=
?=? 一个螺栓的最大拉力
3611222
247.510 4.9510160
30.94100104(16080)
b t i M y N N KN N KN n m y ????=+=+=≤=?+∑
227.85N KN = 324.75N K
N = 421.65N KN = 518.56N KN = 247.5i
N
KN =∑
247.50.9( 1.25)0.910.45(10125 1.25247.5)381.0f ti V KN n nP N KN μ=≤-=????-?=∑
第四章 轴心受力构件
4.1 验算由2∟635?组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为270KN ，只承受静力作
用，计算长度为3m 。杆端有一排直径为20mm 的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？
注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解：（1）强度 查表得 ∟635?的面积A=6.14cm 2 ，min 1.94x i i cm ==，
22()2(614205)1028n A A d t mm =?-?=?-?=， N=270KN
327010262.62151028
n N Mpa f Mpa A σ?===≥=，强度不满足，
所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ?≥==，所需截面积为21256
2057282
n A A d t mm =+?=+?=， 选636?，面积A=7.29cm 22
729mm =2
728mm ≥ （2）长细比
[]min
3000
154.635019.4
o l i λλ=
=
=≤= 4.2 一块-40020?的钢板用两块拼接板-40012?进行拼接。螺栓孔径为22mm ，排列如图4.38所示。钢板轴心受拉，N=1350KN （设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题; （1）钢板1-1截面的强度够否？
（2）是否需要验算2-2截面的强度？假定N 力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？ （3）拼接板的强度够否？
解：（1）钢板1-1截面强度验算：210min
(3)(400322)206680n A b d t
mm =-??
=-??=∑， N=1350KN
31135010202.12056680
n N Mpa f Mpa A σ?===≤=，强度满足。
（2）钢板2-2截面强度验算：
（a ），种情况，（a ）是最危险的。
22()0(5)(40080522)206463n a A l d t mm =-??=-??=， N=1350KN
32135010208.92056463
n N Mpa f Mpa A σ?===≥=，但不超过5%，强度满足。
对应图（d ）的验算：2
2()0(5)(400522)205800n d A l d t mm '=-??=-??=，
1010
13501038.51313
N N KN '=
=?= 3
21038.510179.02055800n N Mpa f Mpa A σ'?===≤='
，强度满足。
（3）拼接板的强度够否？
因为拼接板厚度2122420mm mm =?=≥，所以不必验算拼接板。 4.3 验算图4.39所示用摩擦型高强度螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20mm ，孔径22mm ，钢材为Q235AF ，承受轴心拉力N=600KN （设计值）。
解：（1）净截面验算：
20min (3)(240322)142436n A b d t mm =-??=-??=∑，
600
0.536000.5350099
N N N KN '=-
??=-??= 3
50010205.32152436
n N Mpa f Mpa A σ'?===≤=，强度满足。
（2）全截面验算
3
60010178.621524014
N Mpa f Mpa A σ?===≤=?，强度满足。
4.4 一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m ，截面由2∟908?组成的肢尖向下的T 形截面，问是否能承受设计值为870KN 的轴心力？
解：（1）强度验算
查表得 ∟908?的面积A=13.94cm 2 ，min 2.76x i i cm ==，
387010312.131013942
N Mpa f Mpa A σ?===≥=?，但不超过5%，强度满足。
（2）刚度验算
[]0min
9000
32635027.6
l i λλ=
=
=≤= 4.5 某车间工作平台柱高2.6m ，按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用I16（16号热轧工字钢），试经过计算解答：
（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？ （2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？ （3）如果轴心压力为330KN （设计值），I16能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？ 解：（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？ 查表得I16的面积A=26.1cm 2 ， 6.57x i cm =， 1.89y i cm =
[]02600
4015065.7
x x x l i λλ=
==≤=，a 类截面，查表得0.941x ?= []02600
13815018.9
y y y
l i λλ=
=
=≤=，b 类截面，查表得0.353y ?= 0.3532610215198086198.1N Af N KN ?≤=??==。
（2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？
40x λ=，a
类截面，按48x λ==查表得0.921x ?= 138y λ=，b
类截面，按164y λ==查表得0.265y ?= 0.2652610310214411214.4N Af N KN ?≤=??==，承载力无太明显的提高。
（3）如果轴心压力为330KN （设计值），I16能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？ 8距uuuuuuuuuuuujuu 因为300198.1N KN KN =≥，所以整体稳定不满足。 在侧向加一支撑，重新计算。
[]02600/2
6915018.9
y y y
l i λλ=
=
=≤=，b 类截面，查表得0.757y ?=
0.7572610215424791424.8300N Af N KN KN ?≤=??==≥，整体稳定满足。
4.6 设某工业平台柱承受轴心压力5000KN （设计值），柱高8m ，两端铰接。要求设计一H 型钢或焊接工字形截面柱。
解：H 型钢柱
（1）初选截面
设600.807λ?=?=（b 类）
则32250001028961289.610.807215N A mm cm f ??====?，0800013360
x y l i i mm λ====， 选4284072035HW ???，其面积2
361.4A mm =，18.2x i cm =，10.4y i cm =
（2）验算
[]0800044150182
x x x l i λλ=
==≤=，b 类截面，查表得0.882x ?= []08000
77150104
y y y
l i λλ=
=
=≤=，b 类截面，查表得0.707y ?= 3
2
500010195.72050.707361.410
N Mpa f Mpa A σ??===≤=??，整体稳定满足。 焊接工字形
（1）初选截面
根据H 型钢截面，初选焊接工字形截面，如图所示。 （2）计算参数
24203224001834080A mm =??+?=
33941(42046418400) 3.41012x I mm =
?-?=?，3841
232420 3.951012
y I mm =???=?
315.9x i mm ===
，4107.7y i mm ===
（2）整体稳定验算
[]0800025150315.9
x x x l i λλ=
==≤=，b 类截面，查表得0.953x ?= []08000
74150107.7
y y y
l i λλ=
=
=≤=，b 类截面，查表得0.726y ?= 3
500010202.32050.72634080
N Mpa f Mpa A σ??===≤=?，整体稳定满足。
（3）局部稳定验算
42018
2 6.28(100.174)17.432
b t -'==≤+?= 040022.2(250.574)6218w h t ==≤+?=，局部稳定满足。 4.7 图4.40（a ）、（b ）所示两种截面（焰切边缘）的截面积相等，钢材均为Q235钢。当用作长度为10m 的两端
铰接轴心受压柱时，是否能安全承受设计荷载3200KN 。
解：计算（a ）图截面
（1）计算参数：2
500202*********A mm =??+?=
3294120
8500220500(250) 1.43510122
x I mm =
??+???+=? 384
1
220500 4.171012
y I mm =???=
?244.5x i mm
===
，
4131.8y i mm =
== （2）整体稳定验算
[]01000041150244.5
x x x l i λλ=
==≤=，b 类截面，查表得0.895x ?= []010000
76150131.8
y y y
l i λλ=
=
=≤=，b 类截面，查表得0.714y ?=
3
320010186.72050.71424000
N Mpa f Mpa A σ??===≤=?，整体稳定满足。
（3）局部稳定验算
5008212.3(100.176)17.620
b t -'=
=≤+?=050062.5(250.576)638w h t ==≤+?=，局部稳定满足。 计算（b ）图截面
（1）计算参数：2
24000A mm =
3284125
10400225400(200) 6.56410122
x I mm =
??+???+=?
384
1
225400 2.671012
y I mm =???=
?199.6x i mm
===
，
4105.5y i mm =
== （2）整体稳定验算
[]01000050150199.6
x x x l i λλ=
==≤=，b 类截面，查表得0.856x ?= []010000
95150105.5
y y y
l i λλ=
=
=≤=，b 类截面，查表得0.588y ?=
3
320010226.82050.58824000
N Mpa f Mpa A σ??===≥=?，整体稳定不满足。
（3）局部稳定验算
4001027.8(100.195)19.525
b t -'==≤+?= 040040(250.595)72.510
w h t ==≤+?=，局部稳定满足。 4.8 设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长7.5m ，两端铰接，设计轴心压力为1500KN ，钢材为Q235B ，截面无削弱。 解： （1）初选截面：设700.751y λ?=?=（b 类）
则322150*********.890.751215
y N A mm cm f ??====?，
选2［32a ，，其面积2
48.50297A cm =?=，12.44y i cm =
（2）验算实轴的整体稳定
[]07500
60150124.4
y y y
l i λλ=
=
=≤=，b 类截面，查表得0.807y ?= 3
2
150010191.62150.8079710y N Mpa f Mpa A σ??===≤=??，绕实轴的整体稳定满足。
（3）确定柱宽 设130λ=
?52x λ=
==?07500
144.252
x
x x
l i mm λ=
=
=， 144.2
327.70.440.44
x i b mm =
==?取b=330mm ，如下图所示。
（4）验算虚轴的整体稳定0 2.24z cm =，4
1304.7I cm =，1 2.51i cm =
截面对虚轴的参数：
2
474255.22[304.748.50(
)]16402 1.64102
x I cm mm =?+?==?
130x i mm ===， 0750058
133
x x x l i λ==
=， 65[]1500.780ox x λλ?===≤=?=
3
2
150010198.32150.7809710x N Mpa f Mpa A σ??===≤=??，绕虚轴的整体稳定满足。
（5）缀板的设计
011130 2.5175.3753l i cm mm λ==?==
选用缀板尺寸为-2601808??，则101180753180933l l mm =+=+=，取1930l mm =，
分支线刚度4
3111304.7103276930
I k mm l ?===
缀板线刚度3311(81802)30470255.212
b b I k mm a =
=????= 则1304709.363267b k k =
=≥横向剪力29710215
2453585
V N ??=== 1124535930244705255.2V l T N a ?=== 61124535
930
2 5.70410222
V l a M T N mm ?=?===?? 取焊脚尺寸8f h mm =，采用绕角焊，则焊缝计算长度为180w l mm =
验算焊缝：44705
44.40.78180
f Mpa τ==??，62
6 5.70410188.60.78180f Mpa σ??==?? 160160w f Mpa f Mpa ==== 第五章
5.1 一平台的梁格布置如图5.53所示，铺板为预制钢筋混凝土板，焊于次梁上。设平台恒荷载的标准值（不包括梁自重）为2.02/kN m 。试选择次梁截面，钢材为Q345钢。 解：1、普通工字形钢
130
34I45a 143332241x x W cm I cm ==选 3、验算： 1）强度
6
3
410.410272.82951.05143310
x a x x M Mpa f Mp r W σ?====??
2）挠度
44
5455666000384384 2.0610322411016.77[]15k q l v EIx mm v mm
?=?=?
???== 重选I50a
4
44
54
4647255666000384384 2.06104647210x k X I cm q l v EI =??=?=?
???
3）整稳：不必计算。
4）局稳：因为是型钢，不必验算。
5.3解：图5.54（a ）所示的简支梁，其截面为不对称工字形[图5.54（b ）]，材料为Q235B 钢；梁的中点和梁端均有侧向支承；在集中荷载（未包括梁自重）F=160kN (设计值)的作用下，梁能否保证其整体稳定性？
3
2.(220)366/(1.22 1.420)391.2/11
2291.26410.488
6410.410313249391324.9391.05295
m
x
W
x r f
x
q kN m k
q kN m
M
ql kN m
x m x W mm cm x r f x
≥=+?==?+??=≥=??=??≥===?
2422max 132301800.81011041041076.980.8/0.81216012
1.2497.38484
2800.840.510181
0.533.2301800.81011
0.880(82/233.2)80012G X A cm q kN m
ql Pl M kN m
y cm
I γ-????
=?+?+?==??=??=+=?+=???????+??=
+=?+?+?=??+-??1、计算梁自重
、计算中和轴位置223
133413112.8301(33.20.5)101(48.80.5)9344093440281033.23 3.1 1.75
1
(130110)233012 4.7/600/4.7127.7(130)/12
/()0.96
2330
0X X b b y y y y b b cm
I W cm y I cm i cm
l i I I I ?βλαη+??-+??-====????
?==
??+?=======?=+===、求
查附表22'.8(21)0.8(20.961)0.74
43202354320104822351.750.74127.728102352.50.6
0.2820.282
1.07 1.070.957
2.5
b b b b y X y b b Ah W f α?βηλ??-=??-=??=????
?????=????
??==-=-=4、梁整6
3
497.310184.9215()
0.957281010b X M Mpa f Mpa W ?????
?===??体稳定计算满足5.4解：设计习题5.1的中间主梁（焊接组合梁），包括选择截面、计算翼缘焊缝、确定腹板加劲肋的间距。钢材为Q345钢，E50型焊条（手工焊）。 解：
66/91.2/k q KN m q KN m
==
6
33
66639691.26547.25
547.213682
13689547.2(63)7387.27387.21023849101.05295
k x x x F KN
F KN
V KN
M KN m
M W mm r f =?==?==?==?-?+=??≥==?? （1）试选截面：
max
2660.430.43
300295
min 40018000
1.3410[] 1.3410158522(2384910)178617001368101.2 1.2 5.717001703.511.8122384910121700
617006T x w o V w w x w f f l h V mm
he W mm mm
V t mm
h f t mm t mm
W t h A h =?=????===??==?≥=?=?=
==??=-=-0取梁腹板高h 取翼缘1700170053
531062950010629~
~(340~567)50021.224h h f f f f mm
b mm
b mm t mm t mm
========取则取
（2）强度验算：
10
273
33104
731087426
7
ma 17001700(1250024862) 1.46810241
(50017484881700) 2.271012
2.27 2.59710500242170012444007387.210270.92951.05 2.59710x h x x I x x a
a
x x s mm I mm W mm A mm M Mp f mMp r W V στ=??+??=?=?-?=?==?=?=??+?=?====??=37x 10136810 1.4681073.71702.271012
a
v a
x w s Mp f Mp I t ???===???
（3）整稳验算：13000/500616h b ==不需验算.
（4）刚度验算：
（5）翼缘和腹板的连接焊缝计算： （6）主梁加劲肋设计
0200/1700/12142,80142
170,()10.50.5170085022170034003000,w cr
h t a h mm
h mm
a mm σστ
σστ==+≤≥=?==?==2c cr c,cr 宜设置横向加劲肋
(
)+间距取设在集中荷载作用处.
1368I KN =I 区格:v
607
3
01368 1.520522052101700
76.82.597101748
13681067.1170012820.8I
I I x I w M KN m
h mM Mpa W h V Mpa
h t II KN
στI I =?=??=?=?=??===?=I 区格:V
03
1368 4.5547.2 1.55335.25335.276.8199.68205282081040.24170012
I I I x I M h M MPa
W h MPa
στI I I I =?-?==?=?=??==? Ⅲ区格：273.6V KN III =
44510
3110
max 55396
110181855110(18000)1800032[]45384384 2.0610 2.2710400400136810(50024862) 2.21.4 1.4 2.27102008 1.57.3k kN m
k x f w x f F qk q l l v mm v mm EI Vs h mm I f mm t mm
??=
==?=?=?====???????≥==???≥f 取h
313687.5547.2(4.5 1.5)6976.86976.8
76.8261.122052
273.61013.41170012
M kN m
MPa
MPa στIII III III
=?-?+=?=?=?==? cr σ计算 cr τ
170012
0.97
1770.85 1.25
λλ?==0
h tw
b b =177
2
2
300017001700
12
1701.627[10.75(0.85)][10.75(0.970.85)]295268.451.77 1.0
1.627 1.2
1.1 1.170.6s
cr b a h s fv cr f MPa
MPa
λσλλτ=--=--?=====
===?=Ⅰ区格：22
76.867.1()()0.0820.9030.9851268.4570.6
+=+=
Ⅱ区格：22
199.6840.24(
)()0.5530.3250.878
1268.4570.6+=+= Ⅲ区格：22
261.1213.41(
)()0.9460.0360.985
1268.4570.6
+=+=
横向加劲助尺寸：
032
64336401700404097,14030301409.3101515
1140121014014010()
1222
10.410331700128.810s s w h bs mm mm b t mm mm
I mm h t mm ≥
+=+=≥===??+??+=?=??=?z 取取 中部支承加劲助：
2
374
2
1700
53.9
22
3
2
475.2
214010*********
1
10(140212) 2.0710
12
53.9
320.929
475.210
71.8295
0.9297120
547.2
13681641
2
z
kN
A mm
I mm
i mm
N
MPa f MPa
A
N
λ?
?
??
=
=??+?=
=???+=?
==
==→=
?
===
?
=+=
70.6170012
N=1368+547.2-
1000
支座支承加劲助验算
:
2
374
2
1700
86.7
22
3
3
.6
18016
218016(180100)129120
1
16(180212) 6.8610
12
86.7
200.970
1641.610
185.6295
0.9709120
1641.610
366.4
2(18040)16
ce
kN
A mm
I mm
I
N
MPa f MPa
A
MP
λ?
?
σ
?
=??++?=
=???+=?
===
==→=
?
===
?
?
==
-?
z
采用板
3
400
1641.610
1.8,66
40.7(1700250)200
ce
f
a f MPa
h mm mm mm
=
?
≥=≥=
??-??
用
第六章
6.1 有一两端铰接长度为4m的偏心受压柱子，用Q235钢的HN400×200×8×13做成，压力的设计值为490kN，两端偏心距均为20cm。试验算其承载力。
钢结构习题答案
钢结构(第三版)戴国欣主编__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 确定焊脚尺寸： ，， 内力分配： 焊缝长度计算：
， 则实际焊缝长度为，取310mm。 ， 则实际焊缝长度为，取 120mm。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取， 内力分配：， 焊缝长度计算： ， 则实际焊缝长度为: ，取390mm。 ， 则实际焊缝长度为: ，取260mm。 3.2 试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸，。
焊脚尺寸： 焊缝截面的形心： 则 （1）内力分析：V=F，（2）焊缝截面参数计算： （3）应力计算 T引起的应力：
V引起的应力： （4） 3.3 试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝①、②、③。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊。 （1）内力分析：V=F=98KN， （2）焊缝截面参数计算：取 焊缝截面的形心：
（3）应力计算 M引起的应力： V引起的应力： （4） 3.4 习题3.3的连接中，如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝（按三级质量标准检验），试求该连接的最大荷载。 （1）内力分析：V=F， （2）焊缝截面参数计算：
（3）应力计算 M引起的应力： V引起的应力： （4） 3.5 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝（图3.83），拼接处作用有弯矩，剪力V=374KN，钢材为Q235B钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。 （1）内力分析：V=374KN， （2）焊缝截面参数计算：
最新钢结构期末考试题(含答案)
一、选择题： 1. 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 2. 梯形屋架 的端斜杆和受 较大节间 荷载作 用的屋 架上弦杆 的合理截面形 式是两个 C )。 (A) 等肢角钢相连 (B) 不等肢角钢相连 (C) 不等肢角钢长肢相连 (D) 等肢角钢十字相连 (A)120m (B) 80m C )60m (D) 40m (A) 铰接 (B) 刚接 (C) 刚接或铰接 5. 当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标准值 )。 6?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 性，不需要很高的转动能力，综合考虑日本和美国规范制定的。 (A) 强柱弱梁 (B) 强柱强梁 (C) 弱柱强梁 (D) 弱柱弱梁 精品文档 3. 屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于( )。 4. 门式刚架的柱脚，当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时， 则应采用( B )柱脚 (A) 0 ．5kN ／m 2 (B) 0 ． 4kN ／ m 2 (C) 0 ．3kN ／m 2 (D) 0 ．2kN ／m 2 ( 按水平投影面积计算 ) 应取 (A) 拉杆 (B) 系杆 (C) 檩托 (D) 隅撑 7?当檩条跨度大于 4m 时，应在檩条间( D ) 位置设置拉条。当檩条跨度大 6m 时，应 在檩条跨度( C )分点位置各设置一道拉条。 (A) 五分点 (B) 四分点 (C) 三分点 (D) 二分点 8. 实腹式檩条可通过( 与刚架斜梁连接。 (A) 拉杆 (B) 系杆 (C) 檩托 (D) 隅撑 9、屋架设计中，积灰荷载应与( C )同时考虑。 (A) 屋面活荷载 (B) 雪荷载 (C) 屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值 (D) 屋面活荷载和雪荷载 10. 梯形钢屋架节点板的厚度，是根据( )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 11. 框架梁柱板件宽厚比的规定， 是以符合 ( A )为前提， 考虑柱仅在后期出现少量塑
钢结构习题测验集(含答案)
《钢结构》 一、单选题 1.钢结构最大的优点在于（）。 A.塑性和韧性好 B.接近匀质等向体 C.钢材具有可焊性 D.钢材强度高自重轻 2.钢结构的最大缺点是（）。 A.造价高，不经济 B.防火性能差 C.耐腐蚀性能差 D.脆性断裂 3.在其他条件（如荷载、跨度等）相同的情况下，自重最轻的是（）。 A.木结构 B.钢筋混凝土结构 C.钢结构 D.砖石结构 4.钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（）。 A.不变 B.降低 C.升高 D.稍有提高，但变化不大 5.钢结构表面长期承受某一温度下的辐射热时，需加隔热保护层。该温度是（）。 A.150°C B.250°C C.320°C D.600°C 6.大跨度结构应优先选用钢材，其主要原因是（）。 A.钢结构具有良好的装配性 B.钢材的韧性好 C.钢材接近各项均质体，力学计算结果与实际结果最符合 D.钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料 7.钢中主要的有害元素是（）。 A.硫、磷、碳、锰 B.硫、磷、硅、锰 C.硫、磷、氮、氧 D.硫、磷、硅、碳 8.钢中硫和氧的含量超过限值时，会使钢材（）。 A.变软 B.热脆 C.冷脆 D.变硬 9.在常温和静载作用下，焊接残余应力对下列哪一项无影响（）。 A．强度B．刚度 C．低温冷脆D．疲劳强度 10.在钢构件中产生应力集中的因素是（）。 A．构件环境温度的变化B．荷载的不均匀分布 C．加载的时间长短D．构件截面的突变 11.目前结构工程中钢材的塑性指标，最主要用（）表示。 A.流幅 B.冲击韧性 C.可焊性 D.伸长率 12.进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（）计算。 A.荷载标准值 B.荷载设计值 C.考虑动力系数的标准荷载 D.考虑动力系数的设计荷载 13.对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（）。 A.可选择Q235钢 B.可选择Q345钢 C.钢材应有负温冲击韧性的保证 D.钢材应有三项基本保证 14.在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（）的典型特征。 A.脆性破坏 B.塑性破坏
钢结构试卷及答案
钢结构试卷 一、填空题（每空1分，共10分） 1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 。 2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为 、搭接、角接和T 形连接。 3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和 的验算。 4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 、 和 。 5、梁整体稳定判别式11l 中， 1l 是 ， 1b 是 。 6、静力荷载作用下，若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。 7、当组合梁腹板高厚比0w h t ≤ 时，对一般梁可不配置加劲肋。 二．单项选择题（每题1分，共25分） 1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊， 采用E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 2、工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为y f t b 235 ) 1.010(1λ+≤，其中λ的含义为 。 (A )构件最大长细比，且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比 (C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或100 3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式 x 1(10.8') mx x x x Ex M f A W N N βN ?γ+≤-中，其中，1x W 代表 。 (A)受压较大纤维的净截面抵抗矩 (B)受压较小纤维的净截面抵抗矩 (C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是 。 (A )钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降 (D)视钢号而定 6、在低温工作(-20oC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要 的指标是 。 (A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲劳强度 7、直角角焊缝的有效厚度e h 的取值为 。 (A )0.7f h (B)4mm (C)1.2f h (D) 1.5f h 8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时 。 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响
钢结构工程试题
第八章钢结构工程试题及答案 一、填空题： 1.在钢结构构件的零件放样中, 样板和样杆是下料、制弯、铣边、制孔等加工的依据。 2.在制作样板和样杆时，要增加零件加工时的加工余量，焊接构件要按工艺需要增加焊 接收缩量。高层建筑钢结构按设计标高安装时，柱子的长度还必须增加荷载压缩的变形量。 3. 钢材切割下料方法有气割、机械剪切和锯切等。 4. 气割所使用的氧气纯度对氧气消耗量、气割速度和质量起决定性的影响。 5. 钢材的矫平可分为冷矫和热矫的方法。 6. 钢材边缘加工分刨边、铣边和铲边三种。 7. 钢结构的连接方法有焊接、铆接、普通螺栓连接和高强螺栓连接等，目前应用最 多的是焊接和高强螺栓连接。 8. 药皮焊条手工电弧焊的电源按电流可分为交流、直流两种，以及交直流两用的特殊 形式。手工电弧焊电源按其使用方式分类有单站式和多站式。 9. 焊接材料选用的原则有：等强度原则、等韧性原则、等成分原则和工作条件。 10. 焊接工艺参数有电源极性、弧长与焊接电压、焊接电流、焊接速度、运条方式和 焊接层次。 11. 高强度螺栓从外形上可分为大六角头高强度螺栓（即扭矩型高强度螺栓）和扭剪型高 强度螺栓两种。高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈总称为高强度螺栓连接副。 12. 接头如有高强度螺栓连接又有焊接连接时，宜按先栓后焊的方式施工。 13. 大六角头高强度螺栓连接副一般采用扭矩法和转角法紧固。 14. 多层及高层钢结构工程上节钢柱安装时，上节钢柱就位后，按照先调整标高，再调整位 移，最后调整垂直度的顺序校正。 15. 上节钢柱安装与校正时，位移调整应使钢柱定位轴线从地面控制轴线直接引上，不得从 下层柱的轴线引上。 16. 国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB 8923—88）将除锈等级分成喷射 或抛射除锈、手工和动力工具除锈、火焰除锈三种类型。 17. 钢结构防腐涂装常用的施工方法有刷涂法和喷涂法两种。 18. 钢结构防火涂料按涂层的厚度分为两类：①B类，属薄涂型钢结构防火涂料，涂层厚度 一般为2mm～7mm，有一定装饰效果，高温时涂层膨胀增厚，耐火极限一般为0.5h～2h，故又称为钢结构膨胀防火涂料。②H类，厚涂型钢结构防火涂料，涂层厚度一般为8mm～50mm，粒状表面，密度较小，热导率低，耐火极限可达0.5h～3h，又称为钢结构防火隔热涂料。 19. 在焊接过程中焊条药皮的主要作用有：保护作用、冶金作用、改善焊接工艺性能。 20. 高强螺栓摩擦面的处理一般有喷砂、喷丸、酸洗、砂轮打磨和钢丝刷清除等几 种方法。 二、选择题： 1．喷射或抛射除锈用字母“Sa”表示，分四个等，要求最高的是 D 。 1D、Sa3 A、Sa1 B、Sa2 C、Sa2 2 2．手工和动力工具除锈用字母“St”表示，要求最高的是 C 。 A、St1 B、St2 C、St3 D、St4
钢结构试题及答案
1．体现钢材塑性性能的指标是（ C ）P11 A ．屈服点 B. 强屈比 C. 延伸率 D. 抗拉强度 2．在结构设计中，失效概率p f 与可靠指标β的关系为 ( B )。P4 A ．p f 越大，β越大，结构可靠性越差 B ．p f 越大，β越小，结构可靠性越差 C ．p f 越大，β越小，结构越可靠 D ．p f 越大，β越大，结构越可靠 3．对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( B )来保证的。P108 A ．稳定承载力 B ．挠跨比 C ．静力强度 D ．动力强度 4. 钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关（C ）P154 A.框架在荷载作用下侧移的大小 B.框架柱与基础的连接情况 C.荷载的大小 D. 框架梁柱线刚度比的大小 5. 格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于x λ的换算长细比ox λ是考虑（D ）P92 A 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件 B 考虑强度降低的影响 C 考虑单肢失稳对构件承载力的影响 D 考虑剪切变形的影响 6. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接（ C ）P64 A 没有本质差别 B 施工方法不同 C 承载力计算方法不同 D 材料不同 7．为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应（C ）。 A 控制肢间距 B 控制截面换算长细比 C 控制单肢长细比 D 控制构件计算长度 8．梁的纵向加劲肋应布置在（ C ）。P123 A 靠近上翼缘 B 靠近下翼缘 C 靠近受压翼缘 D 靠近受拉翼缘 9．同类钢种的钢板，厚度越大（ A ）P23 A. 强度越低 B. 塑性越好 C. 韧性越好 D. 内部构造缺陷越少 10. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（C ）指标。P12 A. 低温屈服强度 B. 低温抗拉强度 C. 低温冲击韧性 D . 疲劳强度 11. 钢材脆性破坏同构件（ D ）无关。 A 应力集中 B 低温影响 C 残余应力 D 弹性模量 12．焊接残余应力不影响构件的（B ）P49 A ．整体稳定 B ．静力强度 C ．刚度 D ．局部稳定 13．摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（C ）P64 A ．与摩擦面的处理方法有关 B ．与摩擦面的数量有关 C ．与螺栓直径有关 D ．与螺栓的性能等级无关 14．直角角焊缝的焊脚尺寸应满足1min 5.1t h f ≥及2max 2.1t h f ?≤，则1t 、2t 分别为（A ）的 厚度。P31 A ．1t 为厚焊件，2t 为薄焊件 B ．1t 为薄焊件，2t 为厚焊件 C ．1t 、2t 皆为厚焊件 D ．1t 、2t 皆为薄焊件 15.理想轴心受压构件失稳时，只发生弯曲变形，杆件的截面只绕一个主轴旋转，杆的纵轴由直线变为曲线，这时发生的是（D ）。P79 A ．扭转屈曲 B ．弯扭屈曲 C ．侧扭屈曲 D ．弯曲屈曲 16．对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( B )来保证的。
钢结构规范题库
一、判断题（60道） 1. 当钢结构工程质量经有资质的检测单位检测鉴定达不到设计要求，但经原设计单位核定认可能够满足结构安全和施工功能的检验批，可予以验收。（√） 2. 水性无机富锌防锈底漆、酚醛漆、醇酸漆、聚氨醋漆、氟碳面漆不允许在10℃气温以下施工。（X）5℃ 3. 用锤击法消除中间焊层应力时，应使用圆头手锤或小型振动工具进行，不应对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。（√） 4.焊缝咬边总长度不得超过焊缝两侧长度的10%，，咬边深度不得超过0.5 mm。（X） 15% 5. 埋弧自动焊必须在设计焊缝端部80mm以外的引板上起、熄弧。(√) 6. 异种钢焊接时主要问题是熔合线附近的金属塑性下降。（X）韧性 7. 永久性普通螺栓应牢固、可靠，外露丝扣不应少于2扣。(√) 8. 施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。(√) 9. 高强度大六角头螺栓连接副终拧完成1h后、24h内应进行终拧扭矩检查。(X) 48h 10. 试件出厂时抗滑移系数不小于0.55，安装时不小于0.45。（√） 11. 钢桥出厂后，喷铝涂层的保质期应为6个月。（√） 12. 若冲击试验的每一组（3个）试样试验结果的平均值不低于规定值，且任一试验结果不低于规定值70%，则判为合格。（√） 13. 为了结构安全而对焊缝要求宁大勿小这种做法是正确的。（X）错误 14. 吊车梁和吊车桁架不应下挠。（√） 15. 焊接工艺评定所用的钢材、焊钉、焊接材料必须及实际工程所用材料一致并符合相应标准要求，具有生产厂出具的质量证明文件。(√) 16. 钢结构安装检验批应在进场验收和焊接连接、紧固件连接、制作等分项工程验收合格的基础上进行验收。（√） 17. 焊缝返修时，焊接裂纹的清除长度应由裂纹端各外延100mm。（X）50mm 18. 垂直应力方向的对接焊缝必须除去余高，并顺应力方向磨平。（√） 19. 紧固高强度螺栓，初拧应达到螺栓预拉力标准值的60%左右。（X）50% 20. 焊接时对一般缺损的钢构件,当构件的变形不影响其承载能力或正常使用时，可不进行处理。（√） 21.钢材的力学性能是影响钢材的焊接性和焊接接头安全性的重要因素之一，直接影响焊接工艺参数和工艺措施的制订。（X）化学成分 22.高强度螺栓连接副终拧后，螺栓丝扣外露应为2-3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。（√） 23.刚性固定法在焊接变形控制的同时还会使焊接应力和裂纹倾向随之增大（√）
钢结构 武汉理工大学出版社 课后习题答案
钢结构课后习题答案（仅供参考） 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 2 160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸：,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算：11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.691100.720.78160w 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 m m = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算：11667 3720.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w 48086060388283721=?=<=?+='，取390mm 。
钢结构复习题及答案
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 《钢结构》 、填空题 1．钢结构设计中，承载能力极限状态的设计内容包括：_ 2．影响疲劳强度最主要的因素是 3．在螺栓的五种破坏形式中，其中_________________ ____________________ 须通过计算来保证。 4．梁的强度计算包括____________ 、_____________ 5．轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时，_______________________ 不能忽略，因而绕虚轴的长细比λ x 要采用6．提高轴心受压构件临界应力的措施有 7．当构件轴心受压时，构件可能以、和等形式丧失稳定而 破坏。 8．实腹梁和柱腹板局部稳定的验算属于_____ 极限状态，柱子长细比的验算属于_____ 极限状态，梁截面按弹性设计属于_____ 极限状态。 9．螺栓抗剪连接的破坏方式包括__________ 、_________、、 _____________ 和 ___________________ 。 10．为防止梁的整体失稳, 可在梁的翼缘密铺铺板。 11．常用的连接形式有，，。 12．压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于（失稳类别）。 13．在不同质量等级的同一类钢材（如Q235A,B,C,D四个等级的钢材），它们的屈服点强度和伸长率都一样，只是它们的和指标有所不同。 14．在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝的强度设计增大系数β f ＝；但对直接承受动力荷载的结构，应取β f ＝。 15．普通螺栓连接受剪时，限制端距e≥2d，是为了避免钢板被破坏。 16．轴心受拉构件计算的内容有和。 17．设计采用大型屋面板的铰支撑梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距离为 l ，则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取 18．轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N力之间的夹角θ满 足 时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必在进行计算。 19．格构式轴心受压杆采用换算长细比ox x，计算绕虚轴的整体稳定，这里的系数 式中 1 代表，它和所采用的缀材体系有关。 20．承受向下均匀荷载作用的简支梁，当荷载作用位置在梁的翼缘时，梁整体稳定性较高。 21. 梁的整体稳定系数b大于时，需要b'代替b，它表明此时梁已经进入阶段。 22．当b大于______________ 时，要用b代替b，它表明钢梁已进入弹塑性工作阶段。 23．钢材的伸长率指标是通过__________________ 试验得到的。
钢结构试卷及答案
钢结构试卷及答案 钢结构试卷 题号一二三四总分 分数 一、填空题(每空1分，共10分) 1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和。 2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为、搭接、角接和T形连接。 3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和的验算。 4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有、和。 5、梁整体稳定判别式中，是， lblb1111 是。 6、静力荷载作用下，若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于。 7、当组合梁腹板高厚比时，对一般梁可不配置加劲肋。 ht,0w 二、单项选择题(每题1分，共25分) 1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，采 用E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 235,bt(100.1),，,2、工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为，其中的1fy 含义为。 (A)构件最大长细比，且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比
(C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或100 ,M,mxx3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公 式，,f(10.8'),AWNN,,x1xxEx 中，其中，代表。 W1x (A)受压较大纤维的净截面抵抗矩 (B)受压较小纤维的净截面抵抗矩 (C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降 (D)视钢号而定 6、在低温工作(-20oC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要 的指标是。 (A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲劳强度 7、直角角焊缝的有效厚度的取值为。 he (A)0.7 (B)4mm (C)1.2 (D) 1.5 hhhfff8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时。 (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,,1(22 f bbNdtf,,9、单个螺栓的承压承载力中,[]，其中?t为。 ,cc (A)a+c+e (B)b+d (C)max{a+c+e，b+d} (D)min{ a+c+e，b+d}
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 ≥==????∑，
钢结构基本原理课后习题与答案完全版
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。 tgα'=E' f y 0f y 0tgα=E 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 = f y 0σF 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
第七章钢结构课后习题答案
第七章 解：钢材为Q235钢，焊条为E43型，则角焊缝的强度设计值w 2 f 160N/mm f =。 图示连接为不等肢角钢长肢相连，故K 1=，K 2=。 焊缝受力：110.65600390kN N K N ==?= 220.35600210kN N K N ==?= 所需焊缝计算长度，肢背：3 1w1w f1f 39010217.6mm 20.720.78160 N l h f ?===???? 肢尖：3 2w2w f2f 21010156.3mm 20.720.76160 N l h f ?===???? 侧面焊缝实际施焊长度，肢背：1w1f12217.628233.6mm l l h =+=+?=，取240mm ； 肢尖： 2w2f22 156.326165.6mm l l h =+=+?=，取170mm 。 — 解：① ()()fmin fmax 6mm 1~2121~210~11mm h h t ====-=-=取f 8mm h = 焊缝有效截面的形心位置： ()120.781921920.78256.1mm 20.7819230020.780.78 x ?? ?????+? ? ??==???++???? 、 ()()32 4x 10.7830020.7820.781921500.7866128649mm 12 I = ???+??+????+?= ()2 y 2 3 4 0.7830020.7856.111920.7820.781920.7819256.116011537mm 1222I =??+????????+????+???+-=?? ??????? 4x y 661286491601153782140186mm J I I =+=+=
钢结构试题及答案
钢结构试题及答案
一、 填空题（每空1分，共10分） 1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 塑性破坏 。 2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为 对接 、搭接、角接和T 形连接。 3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和 刚度 的验算。 4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 弯曲屈曲 、 扭转屈曲 和 弯扭屈曲 。 5、梁整体稳定判别式11l 中， 1l 是 梁受压翼缘的自由长度 ， 1b 是 梁受压翼缘的宽度 。 6、静力荷载作用下，若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于 60f h 。 7、当组合梁腹板高厚比0w h t ≤ 80235y f 时，对一般梁可不配置加劲肋。 二、 单项选择题（每题1分，共25分） 1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊， 采用E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 2、工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为y f t b 235 ) 1.010(1λ+≤，其中λ的含义为 。 (A )构件最大长细比，且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比 (C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或100 3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式 x 1(10.8') mx x x x Ex M f A W N N βN ?γ+≤-中，其中，1x W 代表 。 (A)受压较大纤维的净截面抵抗矩 (B)受压较小纤维的净截面抵抗矩 (C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能
钢结构试卷及答案。
简答题：（共 ?分） 写出实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取哪些措施？（ 分） 、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式： w t h 0≤ ???????y f 235 ) ，当腹板局部稳定不满足要求时，可采取三种措施：①加大腹板厚度；②加加劲肋，减小腹板高度；③计算时取有效截面。 ?简述普通螺栓的五种破坏形式，其中哪几种破坏形式通过构造保证，如何保证，哪几种破坏形式通过计算保证？（ 分） 、普通螺栓的五种破坏形式：①螺栓杆被剪坏；②螺栓杆或板件挤压破坏；③板件端部剪坏；④板件被拉断；⑤螺栓杆受弯破坏。其中③⑤通过构造保证，③通过限制端距≥ ??，⑤通过限制板叠厚度≤ ?，其中?为螺栓直径，??为螺栓孔径，①②④通过计算保证。 、简述影响钢材力学性能的主要因素。（ 分） 、①化学成分的影响：包括碳，硅，锰及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。②冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。③浇注和轧制过程的影响：脱氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材的力学性能。④钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化），应变时效。⑤温度的影响：⑥应力集中的影响。 、简述钢材选用的原则。（ 分）
、①结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。②荷载性质，动荷载下选用好钢材。③连接方法，焊接选用较好钢材。④结构的工作温度和环境，低温，腐蚀性强的情况下选用质量好钢材。⑤受力性质。如受较大拉力的结构选用好钢材。
一、 计算题：（共 ?分） 、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接是否安全，已知：荷载设计值?＝ ???，螺栓 ??，孔径 ???， ? 级，摩擦面的抗滑移系数μ ???，高强螺栓的设计预拉力 ? ???。不考虑螺栓群长度对螺栓强度设计值的影响。（ 分） 解： 螺栓群形心 处的内力有： 轴心拉力33 30018055 T N kN ==?=；（ 分） 剪力44 30024055 = =?=V N kN ； （ 分） 弯矩1807.0/2630M Te kN cm ==?=? （ 分） 在?、 作用下，最上排螺栓受力为最不利，一个螺栓所受的拉力为： 11222180630(6.57.0/2)36.53282[2 3.52(3.5 6.5)] i My T N kN n y ?+= +=+=∑??+?+（ 分） 一个螺栓所受到的剪力为：240 308 v V N kN n = ==（ 分） 一个高强螺栓受拉承载力设计值：0.80.8155124b t N P kN ==?=（ 分） 一个高强螺栓受剪承载力设计值：0.90.910.515569.75b v f N n P kN μ=??=???= （ 分）
钢结构设计原理题库及答案
钢结构设计原理题库 一、 单项选择题 (在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合 题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未 选均无分) 1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4．焊接部位的应力幅计算公式为 【 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同 情况下，下列疲劳强度最低的是 【 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7．钢材的屈强比是指 【 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢 背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k
钢结构基础第三章课后习题答案
第三章 3.7一两端铰接的热轧型钢I20a 轴心受压柱，截面如图所示，杆长为6米，设计荷载N=450KN ，钢材为Q235钢，试验算该柱的强度是否满足？ 解：查的I20a 净截面面积A 为35502m m ,所以构件的净截面面积 232495.217235505.21*23550mm d A n =??-=-= 22/215/5.1383249 450000 mm N f mm N A N n =<=== σ 所以该柱强度满足要求。 3.8 一简支梁跨长为5.5米，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值10.2KN/m(不包括梁自重)，活荷载标准值25KN/m ，假定梁的受压翼缘有可靠的侧向支撑，钢材为Q235，梁的容许挠度为l/250,试选择最经济的工字型及H 型钢梁截面，并进行比较。 解：如上图示，为钢梁的受力图 荷载设计值m KN q /24.47254.12.102.1=?+?= 跨中最大弯矩KNm ql M 63.1785.524.478 1 8122=??== f w M x x ≤= γσmax 所以3561091.7)21505.1/(1063.178mm f M w x x ?=??=≥γ 查型钢表选择I36a ，质量为59.9kg/m,Wx 为8750003 m m ， 所以钢梁自重引起的恒载标注值m KN /58702.010008.99.59=÷?=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /79.35252.1058702.0=++=
挠度mm EI l q x k 13.1310 576.11006.2384105.579.35538458 512 44=???????==ω<[l/250]=22mm I36a 满足挠度要求。 查型钢表选择HN400x200x8x13，质量为66kg/m,Wx 为11900003m m 钢梁自重引起的恒载标注值m KN /6468.010008.966=÷?=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /85.35252.106468.0=++= 挠度mm EI l q x k 7.810 237001006.2384105.585.35538454 512 44=???????==ω<[l/250]=22mm HN400x200x8x13满足挠度要求。从经济角度来看，I36a 横截面面积为76.32 cm ，而HN400x200x8x13横截面面积为84.122cm ，所以选择I36a 更好。 3.9 图为一两端铰接的焊接工字型等截面钢梁，钢材为Q235。钢梁上作用两个集中荷载P=300KN(设计值)，集中力沿梁跨方向的支撑长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。 习题3.9 解：做出结构弯矩，剪力图如下 )/(,2mm N τσ 493231026.110228012 1 4052801028008121mm I x ?=???+???+??= 梁受压翼缘的宽厚比为（140-4）/10=13.6>13y f /235=13 所以截面塑性发展系数为1.0
钢结构试题及答案
1.体现钢材塑性性能的指标就是( ) A.屈服点 B 、 强屈比 C 、 延伸率 D 、 抗拉强度 2.在结构设计中,失效概率p f 与可靠指标β的关系为 ( )。 A.p f 越大,β越大,结构可靠性越差 B.p f 越大,β越小,结构可靠性越差 C.p f 越大,β越小,结构越可靠 D.p f 越大,β越大,结构越可靠 3.对于受弯构件的正常使用极限状态就是通过控制 ( )来保证的。 A.稳定承载力 B.挠跨比 C.静力强度 D.动力强度 4、 钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关( ) A 、框架在荷载作用下侧移的大小 B 、框架柱与基础的连接情况 C 、荷载的大小 D 、 框架梁柱线刚度比的大小 5、 格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于x λ的换算长细比ox λ就是考虑( ) A 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件 B 考虑强度降低的影响 C 考虑单肢失稳对构件承载力的影响 D 考虑剪切变形的影响 6、 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接( ) A 没有本质差别 B 施工方法不同 C 承载力计算方法不同 D 材料不同 7.为保证格构式构件单肢的稳定承载力,应( )。 A 控制肢间距 B 控制截面换算长细比 C 控制单肢长细比 D 控制构件计算长度 8.梁的纵向加劲肋应布置在( )。 A 靠近上翼缘 B 靠近下翼缘 C 靠近受压翼缘 D 靠近受拉翼缘 9.同类钢种的钢板,厚度越大( ) A 、 强度越低 B 、 塑性越好 C 、 韧性越好 D 、 内部构造缺陷越少 10、 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外,还需( )指标。 A 、 低温屈服强度 B 、 低温抗拉强度 C 、 低温冲击韧性 D 、 疲劳强度 11、 钢材脆性破坏同构件( )无关。 A 应力集中 B 低温影响 C 残余应力 D 弹性模量 12.焊接残余应力不影响构件的( ) A.整体稳定 B.静力强度 C.刚度 D.局部稳定 13.摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时,承载力( ) A.与摩擦面的处理方法有关 B.与摩擦面的数量有关 C.与螺栓直径有关 D.与螺栓的性能等级无关 14.直角角焊缝的焊脚尺寸应满足1min 5.1t h f ≥及2max 2.1t h f ?≤,则1t 、2t 分别为( )的厚度。 A.1t 为厚焊件,2t 为薄焊件 B.1t 为薄焊件,2t 为厚焊件 C.1t 、2t 皆为厚焊件 D.1t 、2t 皆为薄焊件 15、理想轴心受压构件失稳时,只发生弯曲变形,杆件的截面只绕一个主轴旋转,杆的纵轴由直线 变为曲线,这时发生的就是( )。 A.扭转屈曲 B.弯扭屈曲 C.侧扭屈曲 D.弯曲屈曲 16.对于受弯构件的正常使用极限状态就是通过控制 ( )来保证的。 A.稳定承载力 B.挠跨比 C.静力强度 D.动力强度