《钢结构》(本科)(1)(1)

钢结构本科
一、简答题
1、设计钢梁时能否考虑其部分进入塑性，应主要考虑哪几个方面的情况？
答：主要考虑是否直接承受动力荷载，能否充分保证梁不会发生整体失稳，受压翼缘是否能保证不发生局部失稳
2、轴拉杆和轴压杆分别需要计算那些内容？
答：轴拉杆计算内容有杆件的轻度校核；选择截面尺寸；确定允许荷载。

轴压杆计算内容有抗压强度的验算；稳定性验算。

3、对于压弯构件，当弯矩绕格构式柱的虚轴作用时，为什么不验算弯矩作用平面外的稳定性？
答：当弯矩绕格构式柱的虚轴作用时，肢件在弯矩作用平面外的稳定性已经在单肢计算中得到保证，所以整个格构柱平面外稳定性不必再计算。

4、高强螺栓连接有几种类型？其性能等级分哪几级？并解释符号的含义。

答：高强螺栓连接有两种类型：摩擦型连接和承压型连接。

高强螺栓性能等级分8.8级和10.9级。

8.8级和10.9级：小数点前数字代表螺栓抗拉强度分别不低于800Nmm1000Nmm22和，小数点后数字表示屈强比。

5、钢结构用钢材机械性能指标主要有哪几些？焊接承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？
答：钢材机械性能指标有：抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性；承重结构的钢材应保证下列三项指标合格：抗拉强度、伸长率、屈服点
二、计算题
1、(计算题,11.00分) 试验算图示高强度螺栓摩擦型连接的强度。

已知螺栓为10.9级M20高强度螺栓，栓孔直径d0=21.5mm，图中未注明标注尺寸单位均为mm，预拉力P=155kN，μ =0.45。

答：
（1）将斜向力F向螺栓群形心简化：
N=4/5F=160KN；V=3/5F=120KN；M=3/5F·e=3×104KN·mm （2）计算受力最大的1号螺栓在N、V、M作用下的受力：
（3）验算强度：
故此连接满足强度要求。

2、(计算题,12.00分) 一等截面双轴对称焊接工字形截面简支梁，跨中有一个侧向支撑，受均布荷载q作用(设计值，已经考虑自重)，如图所示。

已知钢材用Q235B，Ix=3.916×109mm4，查出βb=1.15，f=215N/mm2。

按整体稳定要求，计算改梁最大能够承受的荷载值q。

提示：工字形截面梁整体稳定系数计算公式：
21243201 4.4y b b b k y x t Ah W h λϕβηελ⎤⎛⎫⎥=+ ⎪⎥⎝⎭⎦
； '0.2821.07 1.0b b ϕϕ=-≤ 加强受压翼缘：ηb =0.8（2αb -1）；加强受拉翼缘：ηb =2αb -1；
112b I I I α=+
3、
如图所示普通C级螺栓群，和钢板单面连接，螺栓群承受一竖向力
F=45kN（设计值）作用。

螺栓规格为M20，钢材Q235AF，f v b=130N/mm2，f c b=305N/mm2。

试验算该螺栓群承载力是否满足要求。

答：
4、
某焊接组合工字型轴心受压柱，设计轴压力为N=1600kN，计算长度为l0x=10m，l0y=5m，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，试验算其整体稳定性是否满足。

已知钢材的强度设计值f=215N/mm2，轴心受压柱的稳定系数φ如下表所列，（翼缘剪切边工字型柱截面分类对强轴为b类，对弱轴为c类）：。