2020西南大学-钢结构设计【0759】大作业
西南大学2020年秋季结构力学【0729】机考大作业参考答案
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西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷
学期：2020年秋季 课程名称【编号】：结构力学【0729】 A 卷 考试类别:大作业 满分：100分
一、作图示1所示结构的弯矩图：任选1题作答，计20分。
（1） （2）
图1
二、 简答题：本大题共3小题，任选2题作答，每题15分，计30分。
1. 杆件内力求解的基本方法。
答：杆件内力计算可以分为基本的两大类基本问题，静定结构的内力计算和超静定结构的内力计算。
静定结构主要采用节点法和截面法能全面求解。
实际工程中以超静定结构多见。
1. 节点法
桁架结构中各杆的连接点称为节点。
节点法就是选去某个节点为研究对象，将于这个节点相连的杆件截断，作用在节点上的力可能包含被截断杆件的内力、加在节点行的外力和支座的约束反力，他们组。
2020年秋西南大学网络学院0759]《钢结构设计》辅导指导
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单项选择题1、北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁，吊车起重量为75t，工作温度低于-20℃，宜选用下列哪.Q345E.Q345A.Q345B.Q345C2、实际压杆的稳定承载力要低于理想压杆，原因是有初始缺陷的影响，其中（）对轴压构件的稳定承载.支座约束.初偏心.残余应力.初弯曲3、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（）。
. F. 不焊透的对接焊缝.焊透的对接焊缝.斜对接焊缝.角焊缝4、梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳形式为( )。
.局部失稳.弯曲失稳.扭转失稳.弯扭失稳5、钢结构更适合于建造大跨度结构，是因为（）.钢材具有良好的耐热性.钢材具有良好的焊接性.钢结构自重轻而承载力高.钢结构的实际受力性能和力学计算最符合6、当梁需要验算折算应力时，其公式中的应为( )。
.梁最大剪力截面中的最大正应力和最大剪应力.验算点的正应力和剪应力.梁中的最大正应力和最大剪应力.梁最大弯矩截面中的最大正应力和最大剪应力7、某屋架，采用的钢材为，型钢及节点板厚度均不超过16mm，钢材的抗压强度设计值是（）。
.205 N/mm2.200N/mm2.235N/mm2.215 N/mm28、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时( )。
.与侧面角焊缝的计算式相同.要考虑正面角焊缝强度的提高.取βf=1.22.要考虑焊缝刚度影响9、一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（）。
.被连接构件（板）的承压承载力.前两者中的较大值.A、B中的较小值.螺杆的抗剪承载力10、钢材经过冷加工（冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切）所产生的冷作硬化（应变硬化）后，其（）基本保.韧性.塑性.抗拉强度和屈服强度.弹性模量11、经济高度指的是（）。
.挠度等于规范限值时梁的截面高度.强度与稳定承载力相等时梁的截面高度.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度.用钢量最小时梁的截面高度12、下列关于焊缝的描述，其中正确的是（）。
西南大学2020年秋季钢结构设计【0759】机考大作业参考答案
西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷
学期：2020年秋季
课程名称【编号】：钢结构设计【0759】 A卷
考试类别:大作业满分：100分
一、填空题（3分/题，共15分）
1、钢结构目前采用的设计方法是以概率理论为基础的状态设计方法。
2、在三向应力状态下，钢材转入塑性状态的综合强度指标称为折算应力。
3、承受轴心力的板件用斜向的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向的
夹角符合tan≤ 1.5 时，其强度可不计算。
4、对于单轴对称的轴心受压构件，绕对称轴屈曲时，由于截面重心与弯曲中心不重合，
将发生弯扭屈曲现象。
5、在不改变梁的截面规格、荷载作用形式和位置的前提下，提高梁整体稳定性的最有效
措施是增加侧向支撑点（减小侧向支撑间距）。
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2015年西南大学《钢结构设计》[0759]大作业最新标准答案
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解：αf=0.8.
W腹=Ix/(1444-30)=(8504×107)/(1444-30)=6014×104mm3
αf·Δσ=αf·Mkmax/W腹=0.8×5583.5×106/(6014×104)=74.3 N/mm2
4、简述柱间支撑布置的原则。
答：1）承受并传递纵向水平荷载：作用于山墙上的风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向地震力等。
2）减少柱在平面外的计算长度。
3)保证厂房的纵向刚度。
5、一钢桁架的受压腹杆，采用填板连接而成的双角钢T形截面构件，角钢用2L50×5。腹杆的两端分别焊于上、下弦杆的节点板上，节点中心距为1.2m，角钢截面特性如图所示。确定在节点板间连接两角钢的填板数。
\
二、计算题（每题10分，共20分）
1、次梁与主梁连接采用10.9级M16的高强度螺栓摩擦型连接，连接处钢材接触表面的处理方法为喷砂后涂无机富锌漆，其连接方式如图所示，考虑了连接偏心的不利影响后，取次梁端部剪力设计值V=110.2kN，求连接所需的高强度螺栓数量（个）？
解：根据《钢规》第7.2.2条第1款，式（7.2.2-1）及表7.2.2-1、表7.2.2-2，一个10.9级M16高强度螺栓的抗剪承载力设计值为：
学号：1515452613003姓名：刘昊仑层次：专升本
类别：网教专业：土木工程2015年12月
课程名称【编号】：钢结构设计【0759】A卷
题号
一
二
三
四
五
总分
评卷人
得分
（横线以下为答题区）
一、问答题（每题10分，任选4题，共40分）
钢结构设计
解答：考虑次梁自重的均布荷载设计值：
次梁跨中弯矩值：
根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第4.1.1条式（4.1.1）
弯曲应力计算值：承受静力荷载，应考虑截面塑形发展系数，对工字型截面
，
，
根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第5.1.2条、表5.1.2-1（P.37），H形截面，焊接、焰切边，对x轴和y轴均为b类截面，查附录C，表C-2（p.130）， > 根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第5.1.2条、表5.1.2-1（P.36）
<
提示：按侧面角焊缝进行计算。
5、在夹层结构中，假定主梁作用于立柱的轴向压力设计值 ；立柱选用Q235B钢材，截面无孔眼削弱，翼缘板为焰切边。立柱与基础刚接，柱顶与主梁为铰接，其计算长度在两个主轴方向均为5.50m。要求对立柱按实腹式轴心受压构件作整体稳定性验算。试问，柱截面的压应力设计值（ ）？（20分）
5、在夹层结构中，假定主梁作用于立柱的轴向压力设计值 ；立柱选用Q235B钢材，截面无孔眼削弱，翼缘板为焰切边。立柱与基础刚接，柱顶与主梁为铰接，其计算长度在两个主轴方向均为5.50m。要求对立柱按实腹式轴心受压构件作整体稳定性验算。试问，柱截面的压应力设计值（ ）？
解答：根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第5.3.8条、表5.3.8（P.56），受压立柱构件在两个方向（强轴和弱轴）的计算长度均为5.5m，受压立柱构件的容许长细比[ ]取150。
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教专业：土木工程2016年12月
2020年[0759]《钢结构设计》作业及答案
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单项选择题1、北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁，吊车起重量为75t，工作温度低于-20℃，宜选用下列哪一种钢材?( . Q345E. Q345A. Q345B. Q345C.支座约束.初偏心.残余应力3、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（）。
. F. 不焊透的对接焊缝.焊透的对接焊缝.斜对接焊缝.角焊缝.局部失稳.弯曲失稳.扭转失稳.弯扭失稳.钢材具有良好的耐热性.钢材具有良好的焊接性.钢结构自重轻而承载力高.钢结构的实际受力性能和力学计算最符合6、当梁需要验算折算应力时，其公式中的应为( )。
.梁最大剪力截面中的最大正应力和最大剪应力.验算点的正应力和剪应力.梁中的最大正应力和最大剪应力.梁最大弯矩截面中的最大正应力和最大剪应力. 205 N/mm2. 200N/mm2. 235N/mm2. 215 N/mm2.与侧面角焊缝的计算式相同.要考虑正面角焊缝强度的提高.取βf=1.22.要考虑焊缝刚度影响.前两者中的较大值. A、B中的较小值.螺杆的抗剪承载力.韧性.塑性.抗拉强度和屈服强度.弹性模量.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度.用钢量最小时梁的截面高度.在焊接结构中，对1、2级焊缝在设计图纸中可以不注明.在钢板厚度大于4mm的承受静力荷载的对接连接中，应从板的一侧或两侧做成坡度不大于1:4的斜坡，以减少应力集中.在钢结构设计中，当板件较厚而受力较小时，可采用部分焊透的对接焊缝.当对接焊缝的质量等级为一级或二级时，必须在外观检查的基础上再做无损检测，检测比例为焊缝长度的1/5.距支座l/6 .距支座l/8 .距支座l/4 .距支座l/3. E55. E45. E50. E43.荷载特征、连接方法和工作环境.结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态和连接方法.结构形式、应力状态、钢材厚度和工作环境.结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、工作环境、钢材厚度和价格16、如图所示，连接两工字钢的对接焊缝中，所受正应力最大的点是（）。
西南大学网络与继续教育0759钢结构设计参考答案
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：土木工程 2017年6月课程名称【编号】：钢结构设计【0759】 A卷大作业满分：100 分一、名词解释（每题10分，任选2题，共20分）1、塑性塑性是一种在某种给定载荷下,材料产生永久变形的材料特性。
2、摩擦型高强度螺栓依靠螺帽和螺母之间的摩擦力来承受工作荷载的螺栓称为摩擦型高强度螺栓。
.3、残余应力构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。
4、受弯构件的整体失稳受弯构件在荷载作用下，虽然其正应力还低于钢材的强度，但其变形会突然偏离原来的弯曲变形平面，同时发生侧向弯曲和扭转，这种现象为受弯构件的整体失稳二、问答题（每题20分，任选2题，共40分）1、钢结构的合理应用范围是什么①大跨结构②工业厂房③受动力荷载影响的结构④多层和高层建筑⑤高耸结构⑥可拆卸的结构⑦容器和其他构筑物⑧轻型钢结构⑨钢和砼的组合结构2、焊缝的质量级别有几级各有哪些具体检验要求焊缝质量分为三个等级。
三级质量检查只对全部焊缝进行外观缺陷及几何尺寸检查，其外观可见缺陷及几何尺寸偏差必须符合三级合格标准要求；二级质量检查除对外观进行检查并达到二级质量合格标准外，还需用超声波或射线探伤20％焊缝，达到B级检验Ⅲ级合格要求；一级质量检查除外观进行检查并符合一级合格标准外，还需用超声波或射线对焊缝100％探伤，达到B级检验Ⅱ级合格要求3、普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同4、什么叫钢梁丧失整体稳定影响钢梁整体稳定的主要因素是什么提高钢梁整体稳定的有效措施是什么三、计算题（任选1题，共40分）1、如图所示某连接板使用双面角焊缝与柱翼缘相连，h f=6mm，承受偏心剪力V的作用(静力荷载)，试确定此焊缝所能承受的V的最大值。
2020年秋西南大学0759《钢结构设计》在线作业(答案)
西南大学培训与继续教育学院课程代码：0759学年学季：20202窗体顶端单项选择题1、北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁，吊车起重量为75t，工作温度低于-20℃，宜选用下列哪一种钢材?()Q345EQ345AQ345BQ345C2、实际压杆的稳定承载力要低于理想压杆，原因是有初始缺陷的影响，其中（）对轴压构件的稳定承载力影响最大。
支座约束初偏心残余应力初弯曲3、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（）。
F. 不焊透的对接焊缝焊透的对接焊缝斜对接焊缝角焊缝4、梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳形式为()。
局部失稳弯曲失稳扭转失稳弯扭失稳5、钢结构更适合于建造大跨度结构，是因为（）钢材具有良好的耐热性钢材具有良好的焊接性钢结构自重轻而承载力高钢结构的实际受力性能和力学计算最符合6、当梁需要验算折算应力时，其公式中的应为( )。
梁最大剪力截面中的最大正应力和最大剪应力验算点的正应力和剪应力梁中的最大正应力和最大剪应力梁最大弯矩截面中的最大正应力和最大剪应力7、某屋架，采用的钢材为，型钢及节点板厚度均不超过16mm，钢材的抗压强度设计值是（）。
205 N/mm2200N/mm2235N/mm2215 N/mm28、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时()。
与侧面角焊缝的计算式相同要考虑正面角焊缝强度的提高取βf=1.22要考虑焊缝刚度影响9、一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（）。
被连接构件（板）的承压承载力前两者中的较大值A、B中的较小值螺杆的抗剪承载力10、钢材经过冷加工（冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切）所产生的冷作硬化（应变硬化）后，其（）基本保持不变。
韧性塑性抗拉强度和屈服强度弹性模量11、经济高度指的是（）。
挠度等于规范限值时梁的截面高度强度与稳定承载力相等时梁的截面高度腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度用钢量最小时梁的截面高度12、下列关于焊缝的描述，其中正确的是（）。
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西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷学期：2020年秋季
课程名称【编号】：钢结构设计【0759】 A卷考试类别:大作业满分：100分
一、填空题（3分/题，共15分）
1、钢结构目前采用的设计方法是以概率为基础的极限状态设计方法。
2、在三向应力状态下，钢材转入塑性状态的综合强度指标称为折算应力。
3、承受轴心力的板件用斜向的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向的
夹角符合tgθ≤ 1.5时，其强度可不计算。
4、对于单轴对称的轴心受压构件，绕对称轴屈曲时，由于截面重心与弯曲中心不重合，
将发生弯扭屈曲现象。
5、在不改变梁的截面规格、荷载作用形式和位置的前提下，提高梁整体稳定性的最有效措施是增加侧向支承点或减小侧向支承点间距。
二、选择题（3分/题，共30分）
1、钢结构更适合于建造大跨度结构，是因为（C）。
A、钢材具有良好的耐热性
B、钢材具有良好的焊接性
C、钢结构自重轻而承载力高
D、钢结构的实际受力性能和力学计算最符合
2、北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁，吊车起重量为75t，工作温度低于-20℃，宜选用下列哪一种钢材?( D)
A．Q345A B．Q345B C．Q345C D．Q345E
3、钢材经过冷加工（冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切）所产生的冷作硬化（应变硬化）后，其（D）基本保持不变。
A、抗拉强度和屈服强度
B、塑性
C、韧性
D、弹性模量
4、用手工电弧焊焊接钢材时，对Q235钢最宜采用（C）型焊条。
A、E50
B、E45
C、E43
D、E55
5、下列关于焊缝的描述，其中错误的是（D）。
A、在钢板厚度大于4mm的承受静力荷载的对接连接中，应从板的一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜坡，以减少应力集中
B、当对接正焊缝的强度低于焊件强度时，为提高连接的承载力，可改用斜焊缝
C、在钢结构设计中，当板件较厚而受力较小时，可采用部分焊透的对接焊缝
D、当对接焊缝的质量等级为一级或二级时，必须在外观检查的基础上再做无损检测，检测比例为焊缝长度的1/5
6、图示连接，角焊缝的最大计算长度为（D）。
A.60h f
B.40h f
C.8h f
D.无构造限制
7、螺栓承压承载力设计值
b
c
b
c
f t
d
N∑
=
计算公式中的∑t是指（C）。
A、被连接的所有板件厚度之和
B、被连接的所有板件厚度的平均值
C、在一受力方向承压板件厚度之和的较小值
D、在一受力方向承压板件厚度之和的较大值
8、缀条式轴压柱的斜缀条可按轴心压杆设计，但钢材的强度要乘以折减系数以考虑（C）。
A、剪力的影响
B、杆件的焊接缺陷的影响
C、单面连接偏心的影响
D、节点构造不对中的影响
9、当梁整体稳定系数6.0
>
b
ϕ时，用
b
ϕ'代替
b
ϕ主要是因为（B）。
A、梁的局部稳定有影响
B、梁已进入弹塑性阶段
C、梁发生了弯扭变形
D、梁的强度降低了
10、计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（C）。
A、构件实际剪力设计值
B、由公式
235
/
85y
f
Af
V=
计算的剪力
C、构件实际剪力设计值和由公式
235
/
85y
f
Af
V=
计算的剪力两者中之较大值
D、计算值
三、计算题（共55分）
1、如图所示，角钢与柱用角焊缝连接，焊脚尺寸h f=10mm，钢材为Q345，2
/
200mm
N
f w
f
=
焊条E50型，手工焊。
试计算焊缝所能承受的最大静力荷载设计值F。
（10分）(提示:不需要考虑荷载的偏心，焊缝的受力为竖向集中力)
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答：
2、牛腿与柱子采用10.9级M20摩擦型高强度螺栓连接，连接处弯矩M=60kN.m，剪力V=270kN，螺栓直径20mm，M20高强螺栓设计预拉力P=155kN，摩擦面的抗滑移系数
5.0
=
μ，支托仅起安装作用，所有螺栓间距均相等为80mm。
验算该连接处螺栓是否满足强度要求。
（10分）
答：3、一轴心受压平台柱，采用焊接工字形截面22
16
500
504⨯
⨯
⨯
H，柱两端铰接，柱高6m，翼缘为焰切边，钢材为Ｑ345，焊条为E50系列，焊条电弧焊，计算该柱的稳定承载力？（已知：A=293.6cm2，i y=12.5cm，i x=21.9cm，f=295N/mm2）（15分）
λ20 30 40 50 60 70
ϕ0.970 0.936 0.899 0.856 0.807 0.751
答：
4、图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁，梁上作用有两个集中荷载。
⑴试说明此梁强度验算的内容及危险点的位置。
（不考虑局部压应力，列出强度计算公式）（10分）
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⑵试按构造要求，画出梁加劲肋布置图并说明有哪些构造要求。
（10分）
答：
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