钢结构设计原理作业
14秋天大《钢结构设计原理》在线作业一满分答案
《钢结构设计原理》在线作业一
单选题
一、单选题（共20 道试题，共100 分。
）
1. 承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的（）
A. 静力强度
B. 刚度
C. 稳定承载力
D. 疲劳强度
-----------------选择：A
2. 每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（）
A. 1.0倍
B. 0.5倍
C. 0.8倍
D. 0.7倍
-----------------选择：C
3. 符号L125×80×10表示
A. 等肢角钢
B. 不等肢角钢
C. 钢板
D. 槽钢
-----------------选择：B
4. 钢材的设计强度根据（）确定
A. 比例极限
B. 弹性极限
C. 屈服点
D. 极限强度
-----------------选择：C
5. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是（）
A. 摩擦面处理不同
B. 材料不同
C. 预拉力不同
D. 设计计算不同
-----------------选择：D
6. 轴心受力构件的强度计算，一般采用轴力除以净截面面积，这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的？（）
A. 摩擦型高强度螺栓连接
B. 承压型高强度螺栓连接
C. 普通螺栓连接
D. 铆钉连接
-----------------选择：A。
西南交大结构设计原理（钢结构）第1-4次作业（客观题）
西南交⼤结构设计原理（钢结构）第1-4次作业（客观题）第⼀次作业⼀、单项选择题(只有⼀个选项正确，共15道⼩题)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你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：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你选择的答案：C [正确]正确答案：C解答参考：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你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：4. 焊接部位的应⼒幅计算公式为(A)(B)(C)(D)你选择的答案：B [正确]正确答案：B解答参考：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你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：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) 韧性更好你选择的答案：B [正确]正确答案：B解答参考：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你选择的答案：C [正确]正确答案：C解答参考：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) 反复破坏你选择的答案：B [正确]正确答案：B解答参考：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) 不便于施⼯你选择的答案：C [正确]正确答案：C解答参考：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) 仰焊你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：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K1、K2为(A)(B)(C)(D)你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：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) 两头⼤中间⼩(B) 两头⼩中间⼤(C) 均匀分布你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：13. 焊接残余应⼒不影响钢构件的(A) 疲劳强度(B) 静⼒强度(C) 整体稳定(D) 刚度你选择的答案：B [正确]正确答案：B解答参考：14. 将下图（a）改为（b）是为了防⽌螺栓连接的(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) 杆受弯破坏你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：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 0.8 倍，是因为(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、C你选择的答案：C [正确]正确答案：C第⼆次作业⼀、单项选择题(只有⼀个选项正确，共20道⼩题)1. 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(C) 承压型⾼强度螺栓(D) 受剪摩擦型⾼强度螺栓你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：2.(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你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：3. 以被连板件间之间的静⼒摩擦⼒作为其极限值的连接是(A) 普通螺栓连接(B) 铆钉连接(C) 摩擦型⾼强度螺栓连接(D) 承压型⾼强度螺栓连接你选择的答案：C [正确]正确答案：C解答参考：4. ⽤螺栓连接的轴⼼受⼒构件，除了要验算净截⾯强度外，还要进⾏⽑截⾯强度验算的连接螺栓连接是(A) 普通粗制螺栓连接(B) 普通精制螺栓连接(C) 摩擦型⾼强度螺栓连接(D) 承压型⾼强度螺栓连接你选择的答案：C [正确]正确答案：C解答参考：5. 提⾼轴⼼受压构件的钢号，能显著提⾼构件的(A) 静⼒强度(D) 刚度你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：6. 钢结构规范关于轴⼼受压钢构件整体稳定的柱⼦曲线（φ-λ关系曲线）有多条的根本原因是考虑了(A) 材料⾮弹性(B) 构件的初弯曲(C) 残余应⼒的影响(D) 材料⾮均匀你选择的答案：C [正确]正确答案：C解答参考：7. ⼯字形截⾯轴⼼受压钢构件局部稳定的验算⽅法是(A) 和整体稳定⼀样验算应⼒(B) 验算宽厚⽐，且认为是“细长柱”(C) 验算宽厚⽐，且认为是“粗短柱”(D) 验算刚度你选择的答案：B [正确]正确答案：B解答参考：8.(A) 绕x轴的长细⽐λx(B) 绕y轴的长细⽐λy(C)(D)你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：9. 采⽤格构式轴⼼受压构件，可以显著提⾼(A) 构件的强度(B) 构件绕虚轴的刚度(C) 构件绕实轴的刚度(D) 构件的局部稳定你选择的答案：B [正确]正确答案：B解答参考：10. 宽⼤截⾯轴⼼受压钢构件腹板局部稳定的处理⽅法：当构件的强度、整体稳定、刚度绰绰有余时，应采⽤(A) 增加腹板厚度以满⾜宽厚⽐要求(B) 设置纵向加劲肋(C) 任凭腹板局部失稳(D) 设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋你选择的答案：C [正确]正确答案：C解答参考：11. 焊接组合梁翼缘的局部稳定保证通常是(A) 验算宽厚⽐（增加翼缘厚度）(B) 设置横向加劲肋(C) 设置纵向加劲肋(D) 设置短加劲肋你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：12. 焊接组合梁翼缘和腹板（⼯字形截⾯）的连接焊缝承受的是(A) 弯矩作⽤(B) 弯矩和剪⼒共同作⽤(C) 拉⼒作⽤(D) 剪⼒作⽤你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：13. 直接承受动⼒荷载的端焊缝强度提⾼系数为(A) βf=1.0(B) βf=1.22你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：14. 吊车钢梁在设计荷载作⽤下应按哪个应⼒阶段设计计算(A) 弹性阶段(B) 弹塑性阶段(C) 全塑性阶段(D) 强化阶段你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：15. ⼯字形组合截⾯吊车钢梁在进⾏抗弯强度计算时，截⾯塑性部分发展系数取值为(A) γx=γy=1.0(B) γx=1.05, γy=1.2(C) γx=1.15, γy=1.2(D) γx=1.05, γy=1.15你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：16. 下列截⾯中，抗扭刚度最⼤的截⾯形式是(A) ⼯字形截⾯(B) T形截⾯(C) H形截⾯(D) 箱形截⾯你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：17. （静⼒荷载作⽤下）⼯字形截⾯梁的截⾯部分塑性发展系数为(A) r x=1.0,r y=1.0(B) r x=1.05,r y=1.2(C) r x=1.2,r y=1.05(D) r x=1.05,r y=1.05你选择的答案：B [正确]18. 格构式构件应该⽤在当⽤实腹式时(A) 强度有余但刚度不⾜的情况(B) 强度不⾜但刚度有余的情况(C) 强度不⾜刚度也不⾜的情况(D) 强度有余刚度也有余的情况你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：19. 轴⼼受压钢构件（如⼯字形截⾯）翼缘和腹板的宽厚⽐验算时，公式中的长细⽐取截⾯两主轴⽅向较⼤者是因为(A) 这样更为安全(B) 这样更为经济(C) 这样更容易通过(D) 材料⼒学公式中总体稳定由较⼤长细⽐⽅向控制你选择的答案：D [正确]正确答案：D解答参考：20. 在其它条件相同情况下，简⽀钢梁在下列哪种受⼒情况下对应的临界弯矩值最低(A) 全跨匀布荷载(B) 跨中⼀集中荷载(C) 纯弯曲(D) 任意荷载你选择的答案：C [正确]正确答案：C第三次作业⼀、单项选择题(只有⼀个选项正确，共15道⼩题)1. 某轴⼼受压钢构件绕x轴和绕y轴属于同⼀条的柱⼦曲线（即ф-λ关系曲线或表格），则，两轴等稳定的条件是(A)(B)(C)(D)你选择的答案：A [正确]正确答案：A解答参考：2. 钢材蓝脆现象发⽣的温度⼤约是(A) 2000C(B) 2500C(C) 3000C(D) 3500C你选择的答案：B [正确]正确答案：B解答参考：3. 钢构件的受剪连接中栓钉类型不同，孔洞对构件强度削弱的程度不同。
(参考资料)钢结构设计原理课后习题作业及答案
。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
力P =250KN 作用（设计值），次梁作为主梁的侧向支承，不计主梁自重，
。
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。
习题八
4
焊缝设题四题四习习图323习习3题五题五一实腹式轴心受压柱承受轴压力3500kn设计值计算长度l0x10ml0y5m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
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。
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
钢结构设计原理作业参考答案
按构造要求确定焊角高h f 为h fmin =1.5t =1.5⨯10=4.74mmmm 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fw t =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及考试范围
钢结构设计原理作业参考答案及考试范围P 1073.3试设计如图所⽰双⾓钢和节点板间的⾓焊缝连接。
钢材Q235-B ，焊条E43型，⼿⼯焊，轴⼼拉⼒设计值N=500kN （静⼒荷载）。
①采⽤侧焊缝；②采⽤三⾯围焊。
解：⾓焊缝的强度设计值2160/w f f N mm =，焊缝内⼒分配系数为120.70,0.30K K ==。
焊⾓尺⼨：max min min (1~2)8(1~2)7~64.74f f h t mm mm mm h mm=-=-=== 取6f h mm =①采⽤两边侧焊缝（转⾓处做绕⾓焊）：110.7500350N K N kN =?=?=，220.3500150N K N kN =?=?=肢背计算长度：31135010260.420.720.76160w wf f N l mm h f ?===，取1270w l mm =；肢尖计算长度：31215010111.6120.720.76160w w f f N l mm h f ?===，取2120w l mm =；②采⽤三⾯围焊缝：正⾯⾓焊缝的长度等于相连⾓钢肢的宽度，即390w l b mm ==。
3320.720.7690 1.22160147.57w f w f f N h l f kN β===1132231147.570.750035073.79276.21221147.570.350015073.7976.2122N K N N kN N K N N kN=-=?-=-==-=?-=-=311276.21106205.516211.5120.720.76160w f wf f N l h mm h f ?=+=+=+=，取1220w l mm =； 32276.2110656.70662.7020.720.76160w f w f f N l h mm h f ?=+=+=+=，取270w l mm =。
P 1073.4有⼀托⾓钢，两边⽤⾓焊缝与柱相连，如图所⽰，钢材为Q345-A ，焊条E50型，⼿⼯焊，试确定焊缝厚度（焊缝有绕⾓，焊缝长度可不减2h f ）。
北航《钢结构设计原理》在线作业二
正确答案：ABC
5. 梁的拼接分为（ ）两种。
A. 预拼接
B. 工厂拼接
C. 工地拼接
D. 图面拼接
正确答案：BC
6. 焊接连接通常采用的方法有（ ）。
A. 电弧焊
B. 自动埋弧焊
C. 气体埋弧焊
D. 半自动埋弧焊
正确答案：ABCD
7. 钢材有两种性质完全不同的破坏形式，即（ ）。
A. 实腹柱
B. 格构柱的缀条
C. 桁架弦杆
D. 屋架支撑杆件
正确答案：D
3. 关于钢结构的特点叙述错误的是（）
A. 建筑钢材的塑性和韧性好
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. 钢结构更适合于建造高层和大跨结构
正确答案：C
4. 以下关于应力集中的说法正确的是（ ）。
B. 正确
正确答案：B
北航《钢结构设计原理》在线作业二
一,单选题
1. 梯形屋架端斜杆最合理的截面形式是( )。
A. 两不等边角钢长边相连的T形截面
B. 两不等边角钢短边相连的T形截面
C. 两等边角钢相连的T形截面
D. 两等边角钢相连的十字形截面
正确答案：A
2. 钢结构设计规范规定容许长细比可以大于150的受压构件为（ ）。
A. 塑性破坏
B. 弹性破坏
C. 脆性破坏
D. 刚性破坏
正确答案：AC
8. 下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组符合现行钢结构设计规范（ ）。
A. 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值
钢结构设计原理 平时作业
（ [λ]=150，f=215N/mm2）。 宽厚比限值：
b1 235 (10 0.1 ) 翼缘 t fy
h0 235 腹板 (25 0.5 ) tw fy
一、计算截面几何特征 A=2×250×12+350×10=9500mm2
I x 2.32310 mm
P 1 160 1 支座反力（剪力） Vmax R 2 2 gl 2 2 0.795 6 82.4 kN 跨中弯矩 M x R l 1 gl 2 82.4 6 1 0.795 62 243.6 kN m 2 8 2 8
跨中剪力
1 V P 80 kN 2
单栓受力
N 150 N V 100 10 kN 拉力 N n 10 15kN 剪力 N n 10 M=ve=100×0.2=20kN· m
v
NM
Myi 20 106 140 28571 N 28.6kN 2 2 2 yi 2 2(70 140 )
！双面焊缝
解：（1）焊缝内力计算 竖向轴心力V=Fsin450=353.55kN， 水平轴心力H=Fcos450=353.55kN 弯矩M=He=353.55×0.1=35.36kN.m （2）各内力在焊缝截面最不利处产生应力计算
V 353.55103 353.55103 f 66.46MPa Aw 2 0.7 10 (400 2 10) 5320 H H f 66.46MPa Aw
查表φ=0.807
N 2600000 293N / m m2 <f=310N/mm2 A 0.807 2 5490
l1 60 24.3 对虚轴 1 i1 2.47
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。