钢结构基本原理模拟试卷一参考答案

钢结构基本原理模拟试卷（一）参考答案

一、填空题（每空1分，共20分）

1．钢材五项机械性能指标是抗拉强度、屈服点、伸长率、180度冷弯、冲击韧性。

2．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。3．薄板的强度比厚板略高。

4．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是60 h f，最小计算长度是8h f且≥40 mm。

5．在螺栓连接中，最小端距是2d0、最小栓距是3d0。6．轴心受压构件的缺陷有残余应力、初弯曲、初偏心。7．钢材在250ºC度附近有强度提高塑性和韧性降低现象，称之为蓝脆现象。

8．格构式轴心受压构件的等稳条件是λox=λy。

9．实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为弯曲屈曲，在弯矩平面外屈曲形式为弯扭屈曲。

二、单项选择题（每小题1分，共5分）

1．钢材中硫的含量超过规定标准 d 。

a. 将提高钢材的伸长率

b. 将提高钢材的抗拉强度

c. 将使钢材在低温工作时变脆

d. 将使钢材在高温工作时变脆

2. 抗拉强度与屈服点之比是表示钢材的 c 。

a. 塑性变形能力

b. 极限承载力

c. 强度储备

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3. 采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用 a 焊条。 a.E 43型 b. E 50型 c. E 55型 d.无正确答案

4. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有 d 。

a.强度

b.强度和整稳

c. 强度、整稳、局稳

d. 强度和刚度

5. 焊缝质量检查标准分为三级，其中 a 级质量最好。

a.一级

b.二级

c.三级

三、简答题（每小题3分，共15分）

1．简述影响钢材性能的主要因素有哪些？

（1）化学成分；（2）冶金缺陷；（3）钢材硬化；（4）温度影响

（5）应力集中；（6）反复荷载作用。

2．简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？

（1）螺栓杆被剪断；（2）挤压破坏；（3）板件被拉断；

（4）板件端部剪切破坏。

3．梁腹板加劲肋的配置规定是什么？

（1）当w t h 0≤y f 235

80时，按构造配置加劲肋。

（2）当w

t h 0>y f 235

80时，按计算配置加劲肋。

（3）当

w

t h 0>y f 235170时，应配置纵横向加劲肋。

（4）梁的支座和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋。

4．简述角焊缝的焊脚尺寸为什么既不能太大也不能太小?

为了避免焊缝区的基本金属过热，减少焊件的焊接残余应力和残余变形，角焊缝的焊脚尺寸不宜过大；另外角焊缝的焊脚尺寸不宜过小，否则焊缝因输入能过小，而焊件厚度较大，以致施焊时冷却速度过快，产生的淬硬组织，导致母材开裂

5．解释下列符号的含义？

（1）Q345—BF （2）L100×80×8

Q 代表屈服点的字母 L 代表角钢 235代表屈服点 100代表长边宽 B 代表质量等级 80代表短边宽 F 代表沸腾钢 8代表厚度

四、计算题（共60分） 1．试验算图示焊缝连接的强度。已知作用力F=100kN(静力荷载)，手工焊，E43型焊条，没有采用引弧板， w f f =160N/mm 2 ，h f =10mm （10分）。

V=100 KN

M=100×103×200=20×106 Nmm

23

/06.31)20250(107.02101007.02mm N l h V w f f =-⨯⨯⨯⨯=⨯=τ

2

2

62/03.162)20250(107.02102067.026mm N l h M w

f f =-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=σ 222222/160/4.13606.31)22

.103.162()(mm N f mm N w f f f f =<=+=+τβσ

该连接安全。

2．试验算图示高强度螺栓连接的强度。采用10.9级M20摩擦型螺栓，孔径

d 0=21.5mm ，P=155kN ，u =0.45（12分）。

V=200 KN ， T=200×250×103=50×106 Nmm KN p n N f b

v 78.6215545.019.09.0=⨯⨯⨯==μ

KN y x Ty N i

i Tx 37.42200410046010200

10502

2262

2

11=⨯+⨯+⨯⨯⨯=∑+∑=

KN y x Tx N i i Ty 71.12236000

60

105062

2

1

1=⨯⨯=∑+∑=

KN n V N F

2010

2001=== KN

N KN N N N N b

V F Ty TX 78.6253.53)2071.12(37.42)()(22211211=<=++=++=

该螺栓连接安全。

3．图示工字型轴心受压柱，L 0x =6m ，L 0y =3m ，采用Q235钢材， f =215N/mm 2，x ，y 轴均为b 类截面（ϕ值见附表），截面无孔眼削弱，该柱能承受多大外荷载？局部稳定是否合格？（12分） A=22×1×2+20×0.6=5600 mm 2

463

31055.5212200)6220(12220220mm I x ⨯=⨯--⨯=

463

1075.1712

220102mm I y ⨯=⨯⨯=

mm A I i x x 87.9656001055.526

=⨯== mm A

I i y y 30.56==

797.094.6187.966000

0=→===x x x x i l ϕλ 841.029.530=→==y y y y i l ϕλ

根据整稳：KN Af N 9602155600797.0=⨯⨯==ϕ 根据强度：KN f A N n 12045600215=⨯==

所以该柱能承受的最大外荷载为N=960 KN

局稳验算：2.16235

)1.010(7.10102)6220(=+〈=⨯-=

y

f t b λ 97.55235

)5.025(33.3362000=+〈==y

w f t h λ 局部稳定合格。