钢结构设计原理(答案)
钢结构设计原理课后习题答案
钢结构设计原理课后习题答案 1. 请计算以下梁的截面模量：截面尺寸，宽度b=300mm，高度h=500mm，截面积A=150000mm²。
截面模量的计算公式为，S = bh²/6。
代入数据计算得，S = 300mm × (500mm)²/6 = 25,000,000mm³。
2. 请计算以下梁的弯矩：荷载，P=100kN。
距离，L=5m。
弯矩的计算公式为，M = PL。
代入数据计算得，M = 100kN × 5m = 500kNm。
3. 请计算以下梁的抗弯能力：截面模量，S=25,000,000mm³。
弯矩，M=500kNm。
抗弯能力的计算公式为，σ = M/S。
代入数据计算得，σ = 500kNm/25,000,000mm³ = 0.02N/mm²。
4. 请计算以下梁的剪力：荷载，P=50kN。
剪力的计算公式为，V = P。
代入数据计算得，V = 50kN。
5. 请计算以下梁的截面面积：截面尺寸，宽度b=400mm，高度h=600mm。
截面面积的计算公式为，A = bh。
代入数据计算得，A = 400mm × 600mm = 240,000mm²。
6. 请计算以下梁的抗剪能力：截面面积，A=240,000mm²。
剪力，V=50kN。
抗剪能力的计算公式为，τ = V/A。
代入数据计算得，τ = 50kN/240,000mm² = 0.000208N/mm²。
7. 请计算以下梁的轴心受压能力：截面面积，A=200,000mm²。
轴心受压能力的计算公式为，N = fA。
代入数据计算得，N = 0.6 × 200,000mm² = 120,000N。
8. 请计算以下梁的轴心受拉能力：截面面积，A=300,000mm²。
轴心受拉能力的计算公式为，N = fA。
(参考资料)钢结构设计原理课后习题作业及答案
4
习题四
图 3-23
2
习题五
一实腹式轴心受压柱，承受轴压力 3500kN（设计值），计算长度 l0x =10m，l0y =5m，截面为焊接
组合工字型，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，容许长细比
。要求：
（1）验算整体稳定性
（2）验算局部稳定性
习题六
如图所示 工字形简支主梁，Q235F 钢，f =215N/mm2 ，fv =125N/mm2 承受两个次梁传来的集中
习题一
习题二 如图所示梁柱连接节点的角焊缝，图示位置作用有剪力V、轴力N、弯矩M。梁
截面尺寸如图。采用直角角焊缝，设焊角尺寸为hf，求焊缝最不利受力点的应力值。
1
习题三 如图所示柱的牛腿节点处角焊缝，图示位置作用有剪力V、轴力N、弯矩M。采用直角角
焊缝，设焊角尺寸为hf，求焊缝最不利受力点的应力值。
力P =250KN 作用（设计值），次梁作为主梁的侧向支
习题七 某焊接工字形截面柱，截面几何尺寸如图 4-4 所示。柱的上、下端均为铰接，柱高 4.2m，承受
的轴心压力设计值为 1000kN，钢材为 Q235，翼缘为火焰切割边，焊条为 E43 系列，手工焊。试 验算该柱是否安全。
钢结构设计原理题库
钢结构设计原理题库答案一、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)1D 2C 3A 4B 5A 6B7C8B 9C10D11A 12A 13B 14D 15C 16D17D 18C19C 20A21C 22B 23D 24B 25C 26A 27D 28A 29A 30A31D 32B 33A 34D 35C 36A 37B 38B 39D 40C41A 42D 43A 44C 45C 46B 47A 48B 49A 50D二、判断改错题（题意正确者，打ˇ即可；题意错误者，先打×，然后将错误处改正确）1．√。
2．×;无应力比（也可以换成钢板厚度）。
3．×;…同时满足时…。
4．×;…塑性低于侧焊缝。
5．×;…残余应力的影响。
6．×;…N v b=0.9n fμ(P-1.25N t)。
7．×;…更有可能发生脆性破坏。
8．×;…不可能会发生疲劳破坏。
9．×;…无显著效果。
10．×;…摩擦型高强度螺栓连接除外。
11．√。
12．×;…承载能力极限状态。
13．×;除钢梁外…。
14．√。
15．×;…越有可能发生螺栓杆受剪皮坏。
16．×;…弹性阶段、弹塑性阶段、全塑性阶段。
17．×;…钢梁翼缘板通过限制宽厚比…。
18．×;…由刚度条件…。
19．√。
20．√。
三、简答题1.答：极限状态法按预定功能划分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
2.答：因为在较高应力状态下，混凝土的泊松比大于钢材泊松比，这样钢管对其内的混凝土形成横向“套箍作用”。
3.答：（1）有强化阶段作为安全储备；（2）不致产生工程中不允许的过大变形；（3）实测值较为可靠；（4）可以近似沿用虎克定律。
4．答：因为不同标距的试件测出的伸长率大小不同。
钢结构设计原理题库及答案修订稿
钢结构设计原理题库及答案Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 D 】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 【 C 】A 比例极限f pB 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3．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 】A5×104 B2×104C5×105 D5×1064．焊接部位的应力幅计算公式为 【 B 】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 】A 对称循环ρ=-1B 应力循环特征值ρ=+1C 脉冲循环ρ=0D 以压为主的应力循环6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 B 】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 【 C】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 【 B】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 【 C 】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 【 D 】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】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k 12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【 A 】A.两头大中间小B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13．焊接残余应力不影响钢构件的 【 B】 A 疲劳强度 B 静力强度C 整体稳定D 刚度14．将下图（a ）改为（b ）是为了防止螺栓连接的 【 D】 A 栓杆被剪坏 B 杆与孔的挤压破坏C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏15．规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的倍，是因为【 C】 A 偏安全考虑 B 考虑实际作用时可能有偏心的影响C 撬力的不利影响D 上述A 、B 、C16．受剪栓钉连接中，就栓钉杆本身而言，不存在疲劳问题的连接是 【 D】 A 普通螺栓 B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17．高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P A f ⨯⨯=中，三个•不•是【 D 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
钢结构设计原理习题及参考答案
钢构造设计原理习题及参考答案1单项选择题1.焊接组合梁截面高度h是根据多方面因素确定的，下面哪一项不属于主要影响因素？〔〕A、最大高度B、最小高度C、等强高度D、经济高度答案：C2.焊接的优点不包括〔〕。
A、直接连接方便简单B、节省材料C、构造刚度大，提高焊接质量D、最大化表达钢材料性能答案：D3.轴心压杆计算时满足〔〕的要求。
A、强度，刚度B、强度，刚度，整体稳定C、强度，整体稳定，局部稳定D、强度，整体稳定，局部稳定，刚度答案：D4.对关于钢构造的特点表达错误的选项是〔〕。
A、建筑钢材的塑形和韧性好B、钢材的耐腐蚀性很差C、钢材具有良好的耐热性和防火性D、钢构造更适合于高层建筑和大跨构造答案：C5.轴心受压构件整体稳定的计算公式的物理意义是〔〕。
A、截面平均应力不超过钢材强度设计值B、截面最大应力不超过钢材强度设计值C、截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值D、构件轴力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值答案：D6.对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，"钢构造设计标准"采用的准则为净截面〔〕。
A、最大应力到达钢材屈服点B、平均应力到达钢材屈服点C、最大应力到达钢材抗拉强度D、平均应力到达钢材抗拉强度答案：B7.下面哪一项不属于钢材的机械性能指标？〔〕A、屈服点B、抗拉强度C、伸长率D、线胀系数答案：D8.Q235与Q345两种不同强度的钢材进展手工焊接时，焊条应采用〔〕。
A.E55型B.E50型C.E43型D.E60型答案：C9.梁受固定集中荷载作用，当局部承压强度不能满足要求时，采用〔〕是比拟合理的措施。
A、加厚翼缘B、在集中荷载作用处设置支承加劲肋C、增加横向加劲肋的数量D、加厚腹板答案：B10.最大弯矩和其他条件均一样的简支梁，当〔〕时整体稳定最差。
A、均匀弯矩作用B、满跨均布荷载作用C、跨中集中荷载作用D、满跨均布荷载与跨中集中荷载共同作用答案：A11.不考虑腹板屈曲后强度，为保证主梁腹板的局部稳定，〔〕。
钢结构设计原理作业参考答案精选.
按构造要求确定焊角高h f 为h fmin =1.5t =1.5⨯10=4.74mm mm t h fmsx 77.51==,取h f =6mm取盖板截面为260⨯6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ⨯⨯⨯=21 查表1－4得fwt =160 N/mm2则 kN N 8.42631616022.167.026021=⨯⨯⨯⨯⨯= 接缝一侧一条焊缝需要长度()mm f h N N L wt f W 57516067.0410975.40955057.0431=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=取L W =60mm.则盖板全长为： mm L L W 130********=+⨯=+⨯=3-3．图3-73所示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为m kN M ⋅=2500，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准，试验算拼接焊缝强度。
（提示：剪力V 可假定全部由腹板承担，弯矩按刚度比分配，即M II M ww =）解：查得2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 431440001200.1121cm I w =⨯⨯=21201120cm A w =⨯=验算正应力m kN M I I M w w ⋅=⨯==9.48673936014400025002246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力2223/125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=⨯⨯==τ满足验算折算应力222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =⨯<=⨯+=+τσ满足要求3-4．图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点，支撑杆承受轴拉力设计值kN N 300=，用2L80×6角钢做成，钢材均为Q235钢，焊条为E43型，手工焊。
钢结构设计原理作业参考答案
《钢结构设计原理》作业参考答案作业一一、单项选择题： 1.B 2.C 3.C 4.A 5.D 6.A 7.B 8.A 9.B 10.B二、填空题：1.螺栓群形心轴2.设计3.角钢4.沸腾钢5.冲击韧性A KV 值或冲击韧性值或A KV 值6.H7.翼缘8.低或小9.y f /1515 10．X －轴三、简述题：1.钢材在循环应力多次反复作用下，裂纹生成、扩展以至断裂破坏的现象称为钢材的疲劳。
影响疲劳破坏的主要因素：（1）应力集中 （2）应力幅 （3）应力循环次数2.（1）强度验算fA N n≤=σ （2）刚度验算 ][max λλ≤ （3）整体稳定验算fAN≤min φ（4）局部稳定验算fy t b 235)1.010(max 1λ+≤ fy t h w 235)5.025(max 0λ+≤3.结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种极限状态时，结构或构件达到了最大承载力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。
结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。
达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载力，但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求，包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。
4.选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为：（1）它是钢材开始塑性工作的特征点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；（2）从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大 200 倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比) 较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。
对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为 0.2% 所对应的应力作为屈服点。
四、计算题：1.解：（1）查表可知：45.0=μ P=125KN KN N b v 625.5012545.019.0=⨯⨯⨯= 33022151515001=⨯==d mm ＜l mm 0.1=β（2）受力分析： KN 33060cos30F N x =︒== KN 3060sin30F V y =︒==mmN F F T y x .10297.9180756⨯=+=（3）求各种力单独作下危险螺栓所受的力KNn N N N x 35.743301===KN n V N V y 5.74301===∑∑⨯+⨯=+2222754504iiyx 232500mm =N NT x46110145.2325007510297.9⨯=⨯⨯= NN Ty 4611043.1325005010297.9⨯=⨯⨯=（4）危险螺栓所受合力()()24324311043.1105.710145.21035.7⨯+⨯+⨯+⨯=NKN KN ＜N b v 625.5076.40==2.解：（1）荷载计算 标准值：3450033000⨯+⨯=k q m N 22500=设计值：4.1345002.133000⨯⨯+⨯⨯=d q m N 29700=（2）内力计算：22max 6297008181⨯⨯==l q M d m KN .65.133= （3）查表：A=67.05cm2 Ix=11076cm4 Wx=692.2cm3 rx=1.05 F=215N/mm2 E=2.06×105N/mm （4）验算：强度：①抗弯强度：36102.69205.11065.133⨯⨯⨯=nx x W r M 2221589.183mm N ＜f mm N ==②抗剪强度：对于轧制工字钢，可不验算。
钢结构设计原理课后答案
钢结构设计原理课后答案以下为钢结构设计原理课后答案：1. 梁的弯曲设计原理：- 梁在受力时会发生弯曲变形，根据梁的静力平衡原理，可得到梁的弯矩方程；- 根据材料力学理论，可以推导出梁的弯矩和弯曲曲率之间的关系；- 采用合适的截面形状和尺寸，使得梁在受到外力作用时能够保持合理的弯曲变形，从而满足设计要求。
2. 柱的压缩设计原理：- 柱在受压力作用时会发生压缩变形，根据柱的静力平衡原理，可得到柱的压力方程；- 根据材料力学理论，可以推导出柱的压力与变形之间的关系；- 采用合适的截面形状和尺寸，使得柱在受到外压力作用时能够保持合理的压缩变形，从而满足设计要求。
3. 接头的设计原理：- 接头是连接钢结构构件的重要部分，其设计原理主要包括强度计算和刚度计算；- 强度计算要考虑接头在受力时承受的拉力、压力和剪力等作用；- 刚度计算要保证接头具有足够的刚度和变形能力，使得构件能够满足整体的刚度要求；- 通常采用焊接、螺栓连接等方式进行接头设计。
4. 桁架结构的设计原理：- 桁架结构是由多个构件组成的三角形结构，其设计原理主要包括构件受力分析和整体稳定性分析；- 构件受力分析要考虑各构件在受荷载作用下的拉力和压力，通过静力平衡方程求解各个构件的受力；- 整体稳定性分析要保证桁架结构在外力作用下不发生整体失稳，通常采用稳定性计算方法进行分析；- 桁架结构设计要满足强度、刚度和稳定性等要求。
5. 桩基设计的原理：- 桩基设计的主要目的是保证建筑物或结构的稳定和承载能力；- 桩基设计的原理包括桩身的承载力计算和桩身的变形计算； - 桩身承载力计算要考虑桩身的竖向承压力和横向剪切力等作用；- 桩身变形计算要考虑桩身在受荷载作用下的竖向和横向变形。
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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 b 中，1l 是 1b 。
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2分，共40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yf 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1003、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 ϕγ+≤-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 h8、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f β＝1．229、单个螺栓的承压承载力中,[b b c c N d t f =•∑]，其中∑t 为 。
(A)a+c+e (B)b+d (C)max{a+c+e ，b+d} (D)min{ a+c+e ，b+d}10、承压型高强度螺栓可用于 。
(A)直接承受动力荷载 (B)承受反复荷载作用的结构的连接(C)冷弯薄壁型钢结构的连接 (D)承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接11、计算格构式压杆对虚轴x 轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据( )查表确定。
(A)x λ (B)ox λ (C)y λ (D)oy λ12、实腹式轴压杆绕x,y 轴的长细比分别为x λ,y λ，对应的稳定系数分别为x φ,y φ， 若x λ＝y λ，则 。
(A) x φ>y φ (B) x φ=y φ (C) x φ<y φ (D)需要根据稳定性分类判13、轴心受力构件的正常使用极限状态是 。
(A)构件的变形规定 (B)构件的强度规定(C)构件的刚度规定 (D)构件的挠度规定14、对长细比很大的轴压构件，提高其整体稳定性最有效的措施是 。
(A)增加支座约束 (B)提高钢材强度(C)加大回转半径 (D)减少荷载15、梁的最小高度是由 控制的。
(A)强度 (B)建筑要求 (C)刚度 (D)整体稳定16、为了提高梁的整体稳定性， 是最经济有效的办法。
(A)增大截面 (B)增加侧向支撑点，减少1l(C)设置横向加劲肋 (D)改变荷载作用的位置17、在梁的整体稳定计算中，'b φ＝l 说明所设计梁 。
(A)处于弹性工作阶段 (B)不会丧失整体稳定(C)梁的局部稳定必定满足要求 (D)梁不会发生强度破坏18、工字形截面压弯构件中腹板局部稳定验算公式为 。
(A)w t h 0≤(25+0.1λ)y f 235； (B) w t h 0≤80y f 235；(C)wt h 0≤170y f 235 (D)当0≤0a ≤1．6时，wt h 0≤(160a +0.5λ+25) y f 235； 当1．6<0a ≤2.0时，w t h 0≤(480a +0.5λ-26.2) y f 235；其中，max min max 0σσσ-=a 19、弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行 和缀材的计算。
(A)强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性、单肢稳定性(B)弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性(C)弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外稳定性(D)强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性20、算梁的整体稳定性时，当整体稳定性系数b φ大于 时，'b φ应以(弹塑性工作阶段整体稳定系数)代替b φ。
(A)0.8 (B)0.7 (C)0.6 (D)0.5三、 简答题：（共20分）1、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？（5分）2、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？（5分）3、简述影响钢材力学性能的主要因素。
（5分）4、简述钢材选用的原则。
（5分）四、 计算题（共30分）1、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N ＝300kN ，螺栓M20，孔径21.5mm ，10.9级，摩擦面的抗滑移系数μ=0.5，高强螺栓的设计预拉力P=155kN 。
不考虑螺栓群长度对螺栓强度设计值的影响。
（10分）2、一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载，截面尺寸如图，无削弱。
当梁某一截面所受弯矩设计值M=400kN·m、剪力设计值V=580kN时，试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。
已知钢材为Q235-B。
（10分）3、验算如图所示轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。
已知轴向荷载设计值为N=1500kN，Q235-B级钢，f=215N／mm2，截面绕x轴为b类截面、绕y轴为c类截面，截面无任何削弱。
（10分）一、填空题（每空1分，共10分）1、塑性破坏；2、对接；3、刚度（长细比）；4、弯曲失稳（屈曲）、扭转失稳（屈曲）、弯扭失稳（屈曲）；5、梁受压翼缘的自由长度，梁受压翼缘宽度；6、60f h ；7、235y f二、单项选择题（每题1分，共25分）1.B2.A3. C4.C5.A6. C7. A8. C9. D 10. D11. B 12. D 13. C 14. A 15.C. 16.B 17.B 18. D 19. D20. C三、简答：（共25分）1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：w t h 0≤ (25+0.5yf 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w t ；②加加劲肋，减小腹板高度0h ；③计算时取有效截面。
2、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≥2d 0，⑤通过限制板叠厚度≤5d ，其中d 为螺栓直径，d 0为螺栓孔径，①②④通过计算保证。
3、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。
4、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。
四、计算题1. 解：螺栓群形心O 处的内力有： 轴心拉力3330018055T N kN ==⨯=；（1分） 剪力4430024055==⨯=V N kN ；（1分） 弯矩1807.0/2630M Te kN cm ==⨯=⋅ （1分）在N 、M 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 ⨯+=+=+=∑⨯⨯+⨯+（2分）一个螺栓所受到的剪力为：240308v V N kN n ===（1分） 一个高强螺栓受拉承载力设计值：0.80.8155124b t N P kN ==⨯=（1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=⋅⋅=⨯⨯⨯=（1分） 所以高强螺栓同时承受拉剪时：13036.530.72169.75124v b b v t N N N N +=+=< 此连接安全。
（2分）2. 解：22202501130A cm =⨯⨯+⨯= （0.5分）3241501222202664496.7=⨯+⨯⨯⨯=x I cm（1分） 32022612512.51352.5x S cm =⨯⨯+⨯⨯= （0.5分）31220261040S cm =⨯⨯=（0.5分）3164496.7272388.8==x W cm （0.5分）截面边缘纤维最大正应力：6322140010/(1.052388.810)159.5/205/==⨯⨯⨯=<=x x M W N mm f N mm σ 满足要求；（2分）腹板中央截面最大剪应力：33224580101352.510121.6/125/64496.71010⨯⨯⨯===<=⨯⨯x v x w VS N mm f N mm I t τ 满足要求；（2分）腹板上边缘处： 正应力：621450040010155.1/264496.710⨯=⋅==⨯x M N mm I σ（1分）剪应力：3321145801010401093.5/64496.71010⨯⨯⨯===⨯⨯x w VS N mm I t τ（1分） 折算应力：22224.2/ 1.1 1.1215236.5/==<=⨯=N mm f N mm所以此处的折算应力也满足要求。
（1分）3. 解：2250.8225 1.490A cm =⨯+⨯⨯=；（1分）3240.825/12225 1.4(12.50.7)13238.5x I cm =⨯+⨯⨯⨯+=；（1分） 334250.8/122 1.425/123646.9=⨯+⨯⨯=y I cm ；（1分）12.13; 6.37======x y i cm i cm （1分） 60012.1349.46x ox x l λ===；绕x 轴属b 类截面，所以查表得0.859x =ϕ（1分）3006.3747.10===y oy y l i λ；绕y 轴属c 类截面，所以查表得0.793y ϕ=（1分） 所以322150010210.22150.7939000y N N mm f N mm A ϕ⨯==<=⨯整体稳定满足要求（1分）截面无削弱，故强度自然满足。