《钢结构基本原理》课程设计

钢结构课程设计

专业名称：道路与桥梁年级班级：1*级*班

学生姓名：* * *

指导教师：* * * 河南理工大学土木工程学院

钢结构屋架设计说明书

（一）设计资料

武汉某厂机器加工车间单跨厂房的钢屋盖，跨度30m ，长度180m ，柱距6m ，车间内设有一台30t 中级工作制桥式吊车。采用1.5m ?6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，泡沫混凝土保温层，屋面坡度i=l/10，屋架支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm ?400mm ，混凝土等级为C20。

（二）钢材和焊条的选用

根据武汉地区的计算温度和荷载性质（静荷载），按设计规范要求，屋架钢材选用Q235B ，要求保证屈服点和含碳量。焊条选用E43型，手工焊。（三）屋架形式、尺寸能支撑布置

由于1.5m ?6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，故选用梯形屋架。

屋架计算跨度： 030029700L L mm =-= 屋架端部高度： 02000H mm = 跨中高度： 002970020000.134********

L H H i mm =+=+?=≈ 屋架高跨比：

034901297008.5

H L == 为了使屋架节点受荷，配合屋面板1.5m 宽，腹杆体系大部分采用下弦节间为3m 的人字形式，仅在跨中，考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式杆系，屋架跨中起拱按0/500L 计算为60mm ，几何尺寸如图所示。

屋架杆件的几何长度

根据车间长度、跨度及荷载隋况，设置三道上、下弦横向水平支撑，因车间两端为山墙，故横向水平支撑在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦的稳定，下弦平面内的第一柱间也设置刚性系传递山墙的风荷载。在设置横向水平支撑的同一柱间，设置竖向支撑三道，分别设在屋架的两端和跨中。屋脊节点用屋架支座处沿厂房设置通长刚性系杆，屋架下弦跨中设一道通长柔性系杆（详见下图），凡与横向支撑连接的屋架编号为GW.J-2，不与横向支撑连接的屋架编号为GWJ-1。（四）荷载和内力计算

A B C D E F

G H

J I K a b

13572535

2290

2850

260

8150815071508150715081507150815071

5083000

3000

2869

3129

3395

285

9311

9338

52590

2890

3190

3490

2079

1595

2305

2306

2000

150

1350

9×1500＝13500

屋盖支撑布置图

1.荷载计算（1）永久荷载

预应力钢筋混凝土在型屋面板（包括灌缝）21.2 1.4 1.68/KN m ?=

防水层（三毡四油，上铺小石子） 21.20.40.48/KN m ?= 20mm 厚水泥砂浆找平层 21.20.40.48/KN m ?= 80mm 泡沫混凝土保护层 21.20.40.48/KN m ?= 屋架和支撑自重 2

1.20.450.54/KN m ?= 永久荷载总设计值 23.66/KN m =∑

（2）可变荷载

屋面活荷载 2

1.40.70.98/KN m ?=

屋架下弦横向水平支撑布置

屋架上弦横向水平支撑布置

柔性杆系

刚性杆系

柔性杆系

G W J 2

G W J 1

G W J 2

Ⅰ－Ⅰ

Ⅱ－Ⅱ

Ⅰ－

Ⅱ－

－Ⅱ

可变荷载总设计值 20.98/KN m =∑

计算屋架时应考虑下列三种情况：

永久荷载 1 3.66 1.5632.94P KN =??= 可变荷载 20.98 1.568.82P KN =??= ○1全跨永久荷载+全跨可变荷载

节点荷载 1241.76P P P KN =+= ○2全跨永久荷载+（左）半跨可变荷载

1241.76P P

P KN =+=左节点荷载 232.94P P

KN ==右 ○3全跨屋架和支撑自重+（左）半跨屋面板+（左）半跨施工荷载（取等于屋面使用荷载） 31.680.98 1.5628.8P P

KN =+??=左

节点荷载 30.54 1.56 4.86P KN =??=

4(1.680.98) 1.5623.94P KN =+??=

2.内力计算

用图解法分别先求出左半跨和右半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数L μ和B μ，二者相加得到全跨单位节点荷载作用下内力系数μ，然后乘以实际的节点荷载，得到相应的内力。屋架在上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆，内力均达到最大，在第二种和第三种荷载组合作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号。因此，在全跨荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下仅需计算近跨中的斜腹杆内力。计算结果列于下表1-1。

表1-1 屋架杆件计算内力

3.杆件截面选择

（1）上弦杆。整个上弦不改变截面，按最大内力计算，1947.5k N KN =-，

0150.8x l cm =

，0301.6y l =，截面宜选用两个不等肢

角钢，短肢相并根据腹杆的最大内力469.8aB N KN =，查表取节点12t mm =，支座节点板厚14t mm =。

假定60,0.807λ?==

/947500/0.872155065.5A N f mm ?==?= 0/150.8/60 2.51x x i l cm λ=== 0/301.6/60 5.02y y i l cm λ=== 选用2∟16010012??短肢相并，如图 2

60.2A cm =

2.82,7.82x y i cm i cm ==

验算： []150.8/2.8253.5150x λλ==<=， []301.6/7.8238.6150y λλ==<=， 0.844x ?=

/947500/(0.8446020)186.5215/N A f N mm δ?==?=<=

(2)下弦杆。

整个下弦杆采用等截面，按下弦杆的最大内力

917.5ef N KN

=计算，

00300,1485x y l cm l cm ==。所

需要面积917500/2154267.4n A mm ==，选2∟1409010??短肢相并（如图），

2244.542.7n A cm A cm =>=， 2.56, 6.84x y i cm i cm ==,

[]300/2.56117350x λλ==<= []1485/6.84217350y λλ==<=

(3)端斜杆Ba 。

0469.8,253.5B x N a KN l cm =-= 选用2∟10010?（如图），其截面参数：

38.52, 3.5, 4.60x y A cm i cm i cm ===,

验算 []253.5/3.0583.1150,0.618x x λλ?==<==，

[]253.5/4.6055.1150y λλ==<=，

下弦杆截面

2L 160×100×12

12x

x y

2L 160×100×10

x x

2L 100×9

端斜杆截面

/469800/(0.6183852)197.4/215/N A N mm f N mm σ?==?=<= （四）斜腹杆Kg-ge 。此杆是再分式桁架的斜腹杆，在g 节点处不断开，两段杆件内力不同：

最大拉力： 115.89,95.16kg ge N KN N KN == 最大压力： 37.8,41.3kg ge N KN N KN == 在桁架平面内的计算长度：0230.6x l cm =, 在桁架平面外的计算长度按公式计算：

1137.8(0.750.25

)461.1(0.750.25)45141.3

y N l l cm N =+=?+?= 选用2∟635? 2

12.28, 1.94, 3.03x y A cm i cm i cm === 验算： []230.6/1.94119150x λλ==<=,

[]451/3.03149150,0.311y y λλ?==<==

22/41300/(0.3111228)108/215/N A N mm f N mm σ?==?=<=

（5）竖杆Ie 。62.64Ie N KN =,00.8319225.2x l cm =?=,0319y l cm =，

62.64Ie N KN =,内力较小选用2∟635?

12.28, 1.94, 3.03x y A cm i cm i cm ===

验算：

[]255.2/1.94132150x λλ==<= []319/3.03105150,0.378y x λλ?==<==

2/62640/(0.3711228)137.5215/N A f N mm σ?==?=<=

,g e K ge I -截面 d G 截面

（六）竖杆Gd 。

0041.76,231.2,289,Gd x y N KN l cm l cm =-==因为内力较小，可按[]λ选择，需

要回转半径：231.2289

1.54,193150150

x y i cm i cm =

===，

按x i 、y i 查型钢表，选用，其截面参数:29.6, 1.53 1.54, 2.53 1.93x y A cm i cm cm i cm cm ==≈=>。其余各杆件的截面选择计算过程不一一列出，其计算过程见表1-2.

表1-2 屋架杆件截面选择(节点板厚t=12）

杆 Ec -41.76 207.2 259 ∟50?50 9.6 1.53 2.53 135 102 150 0.365 119 Le -62.64 255.2 319 ∟635? 12.3 1.94 3.04 132 105 150 0.378 135 Jg -41.76 127.3 159.5 ∟505? 9.6 1.53

2.53

83 63 150 0.667 65 Kf

314.1

∟635?

12.3

min λ =24.5

max

λ=128

4.节点设计

（1）下弦节点“b ”（如下图）

各杆内力见表1-1。这类节点的设计是先计算腹杆与节点板的连接焊缝尺寸，然后按比例绘出节点板的形状，量出尺寸，然后验算下弦杆与节点板的连接焊缝。

下弦节点

Bb 杆的肢背和肢尖焊缝采用8f h mm =和6mm ，则所需焊缝长度为：

肢背 '10.7373300

14620.720.78160

w f f k N l mm h f ?===????，取 150mm

肢尖 ''20.3373300

8320.720.76160

w f f k N l mm h f ?===????，取 90mm

Db 杆的肢背和肢尖分别采用8mm 和6mm ，

肢背 '10.7312800

12220.720.78160

f f k N l mm h f ?===?????，取140mm 肢尖 ''20.3312800

7020.720.76160

w f f k N l mm h f ?===?????，取 70mm

Cb 杆的内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，5f h mm =。根据上面求得的焊缝长度，并按构造要求留出间隙及装配误差，按比例绘出节点绘出节点大样图，确定节点板尺寸为310380mm mm ?。

下弦杆与节点板连接的焊缝长度为380mm ，6f h mm =。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差631.8251.4380.4N KN ?=-=，则肢背的应力为：

2210.7538040

123/160/

20.720.76(38010)

f f w k N N mm N mm h l τ???=

满足强度要求。

（2）上弦节点“B ”（如图）

上弦节点

Bb 杆与节点杆的连接焊缝尺寸和B 节点相同。Ba 杆与节点板的连接焊缝尺寸按同样的方法计算，469.8N a KN =B ，肢背和肢尖焊缝分别采用10f h mm =和

6mm 。

肢背

'10.7469800

14720.720.710160

w f f k N l mm h f ?===????，取 150mm

肢尖

"20.3469800

10520.720.76160

w f f k N l mm h f ?===????，取 110mm

为了便于在上弦搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进肢背8mm ，用塞缝连接，这是62

f t h mm ==，'"

,36010350w

w l l mm =-=。承受集中力41.76P KN =，则

2241760

142/160/20.76350

w f f N mm f N mm τ=

=<=???

肢尖焊缝承担弦杆内力差4698000469800N N ?=-=，偏心距 10 2.57.5e cm =-=

偏心力矩4698007535235000M N e N mm =??=?=?，10f h mm = ，则

2469800

85/20.710350DN N mm τ=

=???

635235000123/20.710350

N mm σ?==??? 22

2212385()132/160/1.22

w f N mm f N mm +=<=

满足强度要求。

（3）屋脊节点“K ”（图）弦杆的拼接，一般都采用同号角钢作为拼接角钢，为了使拼接角钢在拼接处能紧贴被连接的弦杆和便于施焊，需将拼接角钢削棱和切去肢的一部分，

(5)f t h mm ?=++。设焊缝8f h mm =，拼接角钢与弦杆的连接焊缝按连接弦杆的最大内力计算，1947.5k N KN =，

每条焊缝长度为：屋脊节点

947500

26440.78160

w l mm ==???，取270mm

拼接角钢总长 227020560L mm =?+=，取560mm ，

竖肢需切去 108523mm ?=++=，取25mm ?=，并按上弦坡度热弯。

计算屋脊处弦杆与节点板的连接焊缝，取5f h mm =，需要焊缝长度：

12sin 2947500sin 5.741760232.71042.780.780.75160w f w f f N P l h mm h f α-??-=+==+=????o

故按构造决定节点板长度。（4）支座节点“a ”(如图）

⑧支座底板的计算

支座反力：101041.76417.6R P KN ==?=

支座底板按构造要求取用2839cm cm ?。若仅考虑有加劲肋部分的底板作为有效面积，则底板承受的均布反力为：

支座节点

22417600 3.82/10/280390

cc n R q N mm f N mm A =

==<=? 底板的厚度按两邻板自由的板计算：

1172a mm ==，

1134

10078172

b mm =?

=， 11/78/1720.454b a ==

查表得0.051β=，则板的单位宽度的最大弯矩为：

2210.051 6.251729430M qa N mm β==??=?

底板厚度：16.2t mm =

==,取20t mm = 底板尺寸：39028020mm mm mm ?? 加劲肋与节点板的连接焊缝计算

一个加劲肋连接焊缝所承受的偏心荷载，偏安全地取屋架支座反力的四分之一，即：

/4417600/4104400V R N === 100/25220000M V N mm =?=?

设焊缝8f h mm =，焊缝计算长度45010440w l mm =-=，则：

2104400

21/20.78440V N mm τ=

=???

6522000014/20.78440

N mm σ?==???

2224/160/N mm N mm =<

（3）节点板、加劲肋与底板的焊缝计算

设焊缝传递全部支座反力417.6R KN =，加劲肋和节点板厚12mm ，底板厚20mm ，焊脚尺寸取为 8f h mm = 焊缝总计算长度

2(28028)4(1001528)784w l mm =?-?+?--?=∑ 焊缝应力 22417600

95.12/160/0.70.78784

w f f f w

R N mm f N mm h l σ=

=<=??∑，

满足要求。

钢结构基本原理全面详细总结!

钢结构基本原理复习总结一．填空题 1、影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、循环荷载和循环次数。 2、钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、 Z向收缩率和冲击韧性。 3、荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响，相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘，当荷载作用于梁的受压翼缘时，其梁的整体稳定性将降低。 4、某工字形组合截面简支梁，若腹板的高厚比为100，应设置横向加劲肋，若腹板高厚比为210，应设置纵向加劲肋。 5．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。 6、在轴心受压构件中，确定箱形截面板件满足局部稳定的宽（高）厚比限值的原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不低于屈服应力，或不先于屈服），确定工字形截面确定板件宽（高）厚比限值的原则是构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲（或局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳）。 7．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 9.钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。

．角焊缝的最小计算长度不得小于和单个普通螺栓承压承载力设计值，式中表示侧面角焊缝连接或正面角焊缝的计算长度不宜。

33．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。二．简答题 1．简述哪些因素对钢材性能有影响？化学成分；冶金缺陷；钢材硬化；温度影响；应力集中；反复荷载作用。 2．钢结构用钢材机械性能指标有哪几些？承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？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。3．钢材两种破坏现象和后果是什么？钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前，结构有明显的变形，并有较长的变形持续时间，可便于发现和补救。钢材的脆性破坏，由于变形小并突然破坏，危险性大。 4．选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么？选择屈服强度fy作为钢材静力强度的标准值的依据是：①他是钢材弹性及塑性工作的分界点，且钢材屈服后，塑性变开很大（2%~3%），极易为人们察觉，可以及时处理，避免突然破坏；②从屈服开始到断裂，塑性工作区域很大，比弹性工作区域约大200倍，是钢材极大的后备强度，且抗拉强度和屈服强度的比例又较大（Q235的fu/fy≈1.6~1.9）,这二点一起赋予构件以fy作为强度极限的可靠安全储备。将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是：①对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比较极限和屈服强度是比较接近（fp=(0.7~0.8)fy），又因为钢材开始屈服时应变小（εy≈0.15%）因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的，即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线；②因为钢材流幅相当长（即ε从0.15%到2%~3%），而强化阶段的强度在计算中又不用，从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5．什么叫做冲击韧性？什么情况下需要保证该项指标？

钢结构设计原理(答案)

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y f 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100 3、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 ?γ+≤-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 h 8、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＝1．22 9、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。

钢结构基本原理思考题简答题答案

钢结构基本原理简答题思考题答案 2、钢结构的特点是什么？ ①强度高、重量轻；②材质均匀、可靠性高；③塑性、韧性好；④工业化程度高；⑤安装方便、施工期短；⑥密闭性好、耐火性差；⑦耐腐蚀性差。第二章钢结构的材料 6、什么是钢材的主要力学性能（机械性能）？钢材的主要力学性能（机械性能）通常是指钢厂生产供应的钢材在标准条件（205℃）下均匀拉伸、冷弯和冲击等单独作用下显示的各种机械性能（静力、动力强度和塑性、韧性等）。 7、为什么钢材的单向均匀拉伸试验是钢材机械性能的常用试验方法？钢材的单向均匀拉伸比压缩、剪切等试验简单易行，试件受力明确，对钢材缺陷的反应比较敏感，试验所得各项机械性能指标对于其它受力状态的性能也具有代表性。因此，它是钢材机械性能的常用试验方法。 8、净力拉伸试验的条件有哪些？ ①规定形状和尺寸的标准试件；②常温（205℃）；③加载速度缓慢（以规定的应力或应变速度逐渐施加荷载）。 9、在钢材静力拉伸试验测定其机械性能时，常用应力-应变曲线来表示。其中纵坐标为名义应力，试解释何谓名义应力？所谓名义应力即为试件横截面上的名义应力=F/A0（F、A0为试件的受拉荷载和原横截面面积）。 10、钢材的弹性？对钢材进行拉伸试验，当应力不超过某一定值时，试件应力的增或减相应引起应变的增或减；卸除荷载后（=0）试件变形也完全恢复（ε=0），没有残余变形。钢材的这种性质叫弹性。 11、解释名词：比例极限。比例极限：它是对钢材静力拉伸试验时，应力-应变曲线中直线段的最大值，当应力不超过比例极限时，应力应变成正比关系。 12、解释名词：屈服点屈服点：当钢材的应力不增加而应变继续发展时所对应的应力值为钢材的屈服点。 13、解释名词：弹性变形弹性变形：卸除荷载后，可以完全恢复的变形为弹性变形。 14、解释名词：塑性变形塑性变形：卸除荷载后，不能恢复的变形。 15、解释名词：抗拉强度抗拉强度：钢构件受拉断裂时所对应的强度值。 16、解释名词：伸长率伸长率是钢结构试件断裂时相对原试件标定长度的伸长量与原试件标定长度的比值，用δ5；或δ10表示。δ5 表示试件标距l0与横截面直径d0之比为5；δ10表示试件标距l0与横截面直径d0之比为10。对于板状试件取等效直径d0=2π0A A0为板件的横截面面积。 17、钢材承载力极限状态的标志是什么、并做必要的解释。钢材在弹性阶段工作即σ﹤f y时，应力与应变间大体呈线性正比关系，其应变或变形值很小，钢材具有持续承受荷载的能力；但当在非弹性阶段工作即σ﹥f y时，钢材屈服并暂时失去了继续承受荷载的能力，伴随产生很大的不适于继续受力或使用的变形。因此钢结构设计中常把屈服强度f y定为构件应力可以达到的限值，亦即把钢材应力达到屈服强度f y作为强度承载力极限状态的标志。 18、解释屈强比的概念及意义。钢材屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比。屈强比表明设计强度的一种储备，屈强比愈大，强度储备愈小，不够安全；屈强比愈小，强度储备愈大，结构愈安全，但当钢材屈强比过小时，其强

钢结构设计原理基本概念复习题及参考答案

2011年课程考试复习题及参考答案钢结构设计原理一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于 40 ，也不得小于 8hf ；侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于 60hf 。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、和等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。 1.承载能力极限状态，正常使用极限状态 2.加强受压翼缘，减少侧向支承点间的距离（或增加侧向支承点） 3.螺栓材质，螺栓有效面积 4.塑性破坏，脆性破坏 5.限制宽厚比，设置加劲肋 6.性能等级，螺栓直径

7.8h f，40mm，60 h f 8.钢号，截面类型，长细比 9.焊接连接，铆钉连接，螺栓连接 10.应力集中，应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构），应力循环次数 11.矩形，抛物线，三角形 12.弯曲屈曲，扭转屈曲，弯扭屈曲 13.技术先进，经济合理，安全适用，确保质量 14.普通缝，平坡缝，深熔缝，凹面缝 15.热轧型钢，冷弯薄壁型钢，实腹式组合截面，格构式组合截面 16.荷载类型，荷载作用点位置，梁的截面形式，侧向支承点的位置和距离，梁端支承条件二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.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？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什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？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 19.螺栓的排列有哪些构造要求？ 20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？

《钢结构基本原理》作业解答

《钢结构基本原理》作业判断题 2、钢结构在扎制时使金属晶粒变细，也能使气泡、裂纹压合。薄板辊扎次数多，其性能优于厚板。正确错误答案：正确、目前钢结构设计所采用的设计方法，只考虑结构的一个部件，一个截面或者一个1 .局部区域的可靠度，还没有考虑整个结构体系的可靠度正确答案：、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的20 摩擦力或设置抗剪键承受。答案：正确计算的剪力两者中的较、计算格构式压弯构件的缀件时，应取构件的剪力和按式19 大值进行计算。答案：正确、加大梁受压翼缘宽度，且减少侧向计算长度，不能有效的增加梁的整体稳定性。18 答案：错误、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该处又未设置支承加劲肋时，则17 应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。答案：正确、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，所以缀条应按拉杆来进行设计。16 答案：错误 .愈大，连接的承载力就愈高15、在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸答案：错误、具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁，截面选用是由抗弯强度控制设14 计，而不是整体稳定控制设计。答案：错误、在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，13 出现塑性铰时来建立的计算公式。

答案：错误 1． 12、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。原因是剪切变形大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。答案：正确 11、轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力与压杆长细比之间的关系曲线。答案：正确 10、由于稳定问题是构件整体的问题，截面局部削弱对它的影响较小，所以稳定计算中均采用净截面几何特征。答案：错误 9、无对称轴截面的轴心受压构件，失稳形式是弯扭失稳。答案：正确 8、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装，不会影响连接的承载力，故不必采取防潮和避雨措施。答案：错误 7、在焊接结构中，对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明，1 级可以不在结构设计图纸中注明。答案：错误 6、冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度。（）答案：错误 5、合理的结构设计应使可靠和经济获得最优平衡，使失效概率小到人们可以接受程度。（）答案：正确 4、钢结构设计除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。（）答案：正确 3、钢材缺口韧性值受温度影响，当温度低于某值时缺口韧性值将急剧升高。（）答案：错误一、名词解释

钢结构设计基本原理课后答案肖亚明

合肥工业大学出版社出版（肖亚明主编）第三章 1. 解：Q235钢、2/160mm N f w f =、kN N 600= （1）采用侧面角焊缝最小焊脚尺寸：mm t h f 6.5145.15.1max =?=≥ 角钢肢背处最大焊脚尺寸：mm t h f 12102.12.1min =?=≤ 角钢肢尖处最大焊脚尺寸：mm t h f 8~9)2~1(10)2~1(=-=-≤ 角钢肢尖和肢背都取 mm h f 8= 查表3-2得：65.01=K 、35.02=K kN N K N 39060065.011=?==，kN N K N 21060035.022=?== 所需焊缝计算长度： mm f h N l w f f w 63.217160 87.02103907.023 11 =????=?= mm f h N l w f f w 19.11716087.02102107.023 22 =????=?= 焊缝的实际长度为： mm h l l f w 63.2338263.217211=?+=+=，取240mm 。 mm h l l f w 19.1338219.117222=?+=+=，取140mm 。（2）采用三面围焊缝，取mm h f 6= 正面角焊缝承担的内力为： kN f l h N w f f w f 97.16316022.1100267.07.033=?????==∑β 侧面角焊缝承担的内力为： kN N N K N 01.3082/97.16360065.02/311=-?=-= kN N N K N 02.1282/97.16360035.02/322=-?=-= 所需焊缝计算长度：

钢结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案完全版

第二章 2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化）（2）弹性阶段：tan E σεα ε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+- =+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = 图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：5 2350.001142.0610 y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= tgα'=E' f y 0f y 0 tgα=E σf y C σF

卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点：卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词：（1）延性破坏延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。（2）损伤累积破坏指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。

钢结构基本原理课程设计

2013级土木工程专业《钢结构》课程设计任务书钢结构课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行基本的钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。设计题目：钢结构平台梁板柱的设计设计资料： (a) (b) (a) 梁格布置(b) 次梁布置简图钢结构平台的梁格布置如如上图所示。铺板为预制钢筋混凝土板。平台永久荷载（包括铺板重力）为5kN/m2，荷载分项系数为，可变荷载分项系数为m2，荷载分项系数为；活荷载F=,钢材采用Q235，E43型焊条，焊条电弧焊。试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱脚）进行设计。要求： 1.每位同学自己独立完成，不能有任何雷同的课程设计计算书，否则都记为不及格； 2.课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用A4纸张； 3.完成并提交期限时间为第15周周五（12月9日）。提示：可以参考教材P131例题4-2，P135例题4-4，P149习题4-10，P186习题5-2。

《课程设计说明书》格式规范一、封面要求学生提交的正稿封面样式附后。评定成绩必须有教师签名并写出评语。二、正文规范 1、字体字号要求 ①设计标题用小三号黑体、居中，英文标题对应用小三号Times New Roman、居中，“摘要”用5号黑体，中文摘要内容用5号宋体，“Abstract”用5号黑体，英文摘要内容用5号Times New Roman。 ②课程设计正文内容第一级标题用四号黑体、靠左；第二级标题用小四号黑体、靠左；正文全文用小四号宋体、英文用Times New Roman 12。 ③页码用小五号居中，页码两边不加修饰符，页码编号从正文开始。 ④图表标题用小五号黑体，居图表幅宽中间位置。 2、内容要求 ①正文必须按照《湖南农业大学学报（自然科学版）》要求，即包括完整的标题、作者、指导教师、中英文摘要、前言、方案比较分析、设计计算、讨论、小结、参考文献、致谢、附录含计算数据、参考手册相关计算表格等。 ②文理通顺、说理有据。 ③图表中文标题下必须有英文对照。

钢结构基本原理(第二版)习题参考解答第二章

2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 tgα'=E' f 0f 0tgα=E 图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化）（2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα=+-=+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = f 0σF 图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：5235 0.001142.0610y f E ε===? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点：

卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=-= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点：卸载前应变：0.0250.0350.06'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=-= 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词：（1）延性破坏延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。（2）损伤累积破坏指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。（3）脆性破坏

《钢结构设计基本原理》练习及答案大全完整版

一填空题 1、计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载的设计值；计算疲劳时，应采用荷载的标准值。 2、钢材Q235B 中，235代表屈服值，按脱氧方法该钢材属于镇静钢。 3、对于普通碳素钢，随含碳量的增加，钢材的屈服点和抗拉强度升高，塑性和韧性降低，焊接性能降低。 4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件，承受轴心力作用，当焊缝轴线与轴心力方向，焊缝强度可不计算。 5 、等因素综合考虑，选用合适的钢材。 6、钢材受三向同号拉应力作用，数值接近，即使单项应力值很大时，也不易进入塑性状态，发生的破坏为脆性破坏。 7、在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锰等合金元素，将会提高钢材的强度。 8、轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的受弯受力工作确定的。 9、如下图突缘式支座加劲肋，应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外（绕Z 轴）稳定，钢材Q235 ，其长细比为 21.07 。 1 200 10

10 的影响。 11、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度，拉、压构件要限制长细比。 12、钢材经过冷加工后，其强度和硬度会有所提高，却降低了塑性和韧性，这种现象称为钢。 13 拉伸并卸载后，也称为名义屈服点。14 15和构件或连接的构造形式。 16 17构件的稳定承载力。18 承压型连接。 19、对于单轴对称的轴心受压构件，绕非对称主轴屈曲时，会发生弯曲屈曲；而绕对称主轴 20 高稳定承载力。 21、梁的整体稳定系数φb大于0.6时，需用φb′代替φb，它表明此时梁已经进入 _______ __阶段。 22、弯矩绕虚轴作用的双肢格构式压弯构件，采用缀条式格构柱，其分肢的稳定应按构件进行验算。 23强度确定的。 24原则。 25、设杆件节点间的几何长度为l，则梯形钢屋架的支座斜杆在屋架平面内的计算长度为杆件几何长度或l。 26、钢材的冲击韧性越小,。 27。

钢结构基本原理及设计测试题

钢结构基本原理及设计试题题号一二三四五六七八九十总分分数班号姓名一、填空题：(每空1分，共20分) 1、计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载的设计值；计算疲劳时，应采用荷载的标准值。 2、钢材Q235B 中，235代表屈服点，按脱氧方法该钢材属于镇静钢。 3、对于普通碳素钢，随含碳量的增加，钢材的屈服点和抗拉强度增高，塑性和韧性下降，焊接性能变差。 4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件，承受轴心力作用，当焊缝轴线与轴心力方向间夹角满足 tan 1.5θ≤ ，焊缝强度可不计算。 5、钢材的选用应根据结构的重要性荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态、钢材厚度等因素综合考虑，选用合适的钢材。 6、钢材受三向同号拉应力作用，数值接近，即使单项应力值很大时，也不易进入塑性状态，发生的破坏为脆性破坏。 7、某梯形钢屋架，屋脊处应设刚性性系杆，该系杆按受压杆设计。 8、轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的受弯受力工作确定的。 9、如下图突缘式支座加劲肋，应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外（绕Z 轴）稳定，钢材Q235钢，此受压构件截面面积值为 2960mm 2 ，其长细比为 21.07 10、格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定计算采用换算长细比是考虑剪切变形的影响。 11、实腹式单向偏心受压构件的整体稳定，分为弯矩作用平面内的稳定和弯矩作用平面外的稳定。二、单项选择题(每题2分，共16分) 1、对于Q235钢板，其厚度越大 D 。 h 0=1000 1 1 20 200 10 8 Z

钢结构基本原理考试重点2

钢结构基本原理考试重点第一章 1、钢结构特点：（1）材料的强度高，塑形和韧性好（2）材质均匀，与力学计算假定比较符合（3）钢结构制造简便，施工周期短（4）钢结构重量轻（5）钢材的密封性好（6）钢材可重复利用（7）钢材耐腐蚀性差（8）钢材耐热不耐火（9）钢结构具有低温冷脆倾向 2、结构的可靠度：在结构规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 3、钢结构的极限状态分为和两大类。第二章 1、用作钢结构的钢材必须具有下列性能：（1）较高的强度（2）足够的变形能力（3）良好的加工性能 2、钢材有两种完全不同的破坏形式，即和。塑性破坏的主要特征：断口呈纤维状，色泽发暗，很容易被发现而采取有效措施予以补救。脆性破坏的主要特征：断口平直，呈有光泽的晶粒状或有人字纹，破坏前没有任何预兆，破坏速度极快，无法察觉和补救。 3、对含碳量较高的钢或高强的钢，常没有明显的屈服点，这时规定取对应于残余应变%2=y ε时的应力2.0σ作为钢材的屈服点，常成为条件屈服或屈服强度为简单化一，钢结构设计中常不区分钢材的屈服点或条件屈服点，而统一称作屈服强度y f 。 4、钢材的、和被认为是承重钢结构对钢材要求所必需的三项基本机械性能指标。 5、影响钢材性能的因素（1）化学成分的影响（2）成材过程的影响（3）钢材的硬化（4）温度的影响（5）应力集中的影响（6）荷载类型的影响 6、碳含量提高，则钢材强度提高，但同时钢材的塑形、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀性能力下降。

7、硫是有害元素，属于杂质，能生成易于熔化的硫化铁，当热加工及焊接使温度达到800~1000℃时，可能出现裂纹，称为热脆。氮是碳素钢中的杂质，它在低温下使钢变脆，这种现象称为冷脆。 8、一种为常幅交变荷载，引起的应力称为常幅循环应力，简称循环应力，由循环应力引起的疲劳为。一种为变幅交变荷载，引起的应力称为变幅循环应力，简称变幅循环应力，由循环应力引起的疲劳为。 9、建筑用钢主要有、和。 10、Q235B代表屈服点为2352 N的B级镇静钢。 /mm 11、普通工字钢的型号用符号“工”后加截面高度的厘米数来表示。 12、钢材的选择（1）结构的重要性（2）荷载特征（3）连接方法（4）结构的工作环境（5）钢材的厚度第三章 1、钢结构是由、通过连接组成基本构件。 2、钢结构的连接方法主要有、、。 3、焊缝连接所采用的的焊缝主要有和。 4、端焊缝为何比侧面角焊缝静载强度高（1）角焊缝长度方向垂直于力作用方向的称为正面角焊缝，平行于力作用方向的称为角焊缝。（2）焊缝越长，应力分布就越不均匀，但在进入塑形工作阶段时产生的应力重分布，可使应力分布不均的不均匀现象逐渐缓和。（3）侧面角焊缝主要承受剪应力，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大中间小的状态。正面角焊缝受力较复杂，承受正应力和剪应力。 5、螺栓连接分为和。 6、焊接残余应力有、和之分。 7、抗剪螺栓连接可能出现五种破坏形式：（1）螺杆剪切破坏（2）板件孔壁挤压破坏（3）板件本身由于截面开孔削弱过多而被拉断（4）端距太小，端距范围内的板件被螺杆冲减破坏 (5)由于板件太厚，螺杆直径太小，发生螺杆弯曲破坏第四章 1、轴心受力构件是指承受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件。 2、轴心受力构件，按截面组成形式，分为和。实腹式构件一般是组合界面，有时也采用轧制H型钢或圆管截面。格构式构件一般由两个或多个分肢用缀件联系组成。实腹式构件比格构式构件构造简单，制造

钢结构设计基本原理练习及答案大全完整版

一填空题 1、计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载的设计值；计算疲劳时，应采用荷载的标准值。 2、钢材Q235B中，235代表屈服值，按脱氧方法该钢材属于镇静钢。 3、对于普通碳素钢，随含碳量的增加，钢材的屈服点和抗拉强度升高，塑性和韧性降低，焊接性能降低。 4 ，焊缝强度可不计算。 5 、等因素综合考虑，选用合适的钢材。 6、钢材受三向同号拉应力作用，数值接近，即使单项应力值很大时，也不易进入塑性状态，发生的破坏为脆性破坏。 7、在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锰等合金元素，钢材的强度。 8、轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的受弯受力工作确定的。 9 Z轴）稳定，钢材Q235，其长细比为21.07 。 10 的影响。 11、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度，拉、压构件要限制长细比。 12 。 13 拉伸并卸载后，也称为名义屈服点。14 15和构件或连接的构造形式。 16 17构件的稳定承载力。18 承压型连接。 1 2 10

19 20 高稳定承载力。 21、梁的整体稳定系数φb大于0.6时，需用φb′代替φb，它表明此时梁已经进入性 _______ __阶段。 22 构件进行验算。 23强度确定的。 24、在钢屋架的受压杆件设计中，原则。 25、设杆件节点间的几何长度为l 杆件几何长度或l。 26、钢材的冲击韧性越小,。 27。 28、焊接结构选用焊条的原则是,。 29 。

二、选择题 1、对于Q235钢板，其厚度越大 D 。 A. 塑性越好 B.韧性越好 C.内部缺陷越少 D.强度越低 2、如图采用C 。 A. 1 B. 3 C. 2或4 D. 5 3、工字形截面轴心受压构件,翼缘外伸部分的宽厚比'/(100.1b t λ≤+ C 。 A.构件绕强轴方向的长细比 B.构件两个方向的长细比平均值 C.构件两个方向的长细比较大值 D.构件两个方向的长细比较小值 4、单向受弯构件的抗弯强度/()x x nx M W f σγ=≤ 其中 1.05x γ=时,为使翼缘不先失去局部稳定, 翼缘外伸部分的宽厚比b`/t 为 B 。 A . D. 5、已知焊接工字形截面简支梁，承受均布荷载作用,钢材Q235，fy =235N/mm 2，并在支座设置支承加劲肋，梁腹板高度900mm ，厚度12mm ，要求考虑腹板稳定性，则 D 。 A 布置纵向和横向加劲肋 B 按计算布置横向加劲肋 C 按构造要求布置加劲肋 D 不用布置加劲肋 6、荷载作用于截面形心的焊接工字形等截面简支梁，最容易发生整体失稳的情况是 C 。 A 跨中集中荷载作用 B 跨间三分点各有一个集中荷载作用 C 梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩作用 D 全跨均布荷载作用 7、计算梁的抗弯强度M W f x x nx x /()(.)γγ≤?10,与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过 A 。

钢结构设计原理题库及答案

钢结构设计原理题库一、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) 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 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 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 4．焊接部位的应力幅计算公式为【】 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 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 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 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. 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. 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 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 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 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k

钢结构设计原理习题及答案

第一章绪论 1．填空题（1）某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之。（2）承载能力极限状态为结构或构件达到或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。（3）在对结构或构件进行极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载的标准值。 2．选择题（1）在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为。 A. P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B. P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C. P f 越大，β越小，结构越可靠 D. P f 越大，β越大，结构越可靠（2）按承载力极限状态设计钢结构时，应考虑。 A. 荷载效应的基本组合 B. 荷载效应的标准组合 C. 荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合 D. 荷载效应的频遇组合 3．简答题（1）钢结构和其他建筑材料结构相比的特点。（2）钢结构的设计方法。第二章钢结构的材料 1．（1）假定钢材为理想的弹塑性体，是指屈服点以前材料为性的。（2）伸长率10δ和伸长率5δ，分别为标距长l ＝和l ＝的试件拉断后的。（3）如果钢材具有性能，那么钢结构在一般情况下就不会因偶然或局部超载而发生突然断裂。

α是钢材的指标。（4） k 2．填空题选择题（1）钢材的设计强度是根据确定的。 A. 比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服点 D. 极限强度（2）钢结构设计中钢材的设计强度为。 A. 强度标准值 B. 钢材屈服点 C. 强度极限值 D. 钢材的强度标准值除以抗力分项系数（3）钢材是理想的体。 A. 弹性 B. 塑性 C. 弹塑性 D. 非弹性（4）钢结构中使用钢材的塑性指标，目前最主要用表示。 A. 流幅 B. 冲击韧性 C. 可焊性 D. 伸长率（5）钢材的伸长率δ用来反映材料的。 A. 承载能力 B. 弹性变形能力 C. 塑性变形能力 D. 抗冲击荷载能力（6）建筑钢材的伸长率与标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。 A. 达到屈服应力时 B. 达到极限应力时 C. 试件塑性变形后 D. 试件断裂后（7）钢材的三项主要力学性能为。 A. 抗拉强度、屈服强度、伸长率 B. 抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 C. 抗拉强度、冷弯性能、伸长率 D. 冷弯性能、屈服强度、伸长率（8）钢材的剪切模量数值钢材的弹性模量数值。 A. 高于 B. 低于 C. 相等于 D. 近似于（9）在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是的典型特征。

钢结构基本原理试题及答案

1、下图所示某钢板的搭接连接，采用c 级普通螺栓M22，孔径0d ＝23.5mm ，承受轴心拉力400N kN =，钢材Q235，试验算此连接是否可靠。2140/b v f N mm =，2305/b c f N mm = （12分） 1、解：（1）螺栓连接计算单个螺栓抗剪设计承载力 2 2 3.142211405319244 b b v v d N nv f N π?=?=??= 单个螺栓的承压设计承载力 221430593940b b c c N d tnvf N ==??=∑ 所需螺栓个数：min 380000 7.1453192 b N n N ≥ == 单面搭接，螺栓实际用量应为： 1.17.147.9n =?=个该连接采用了8个螺栓，符合要求（2）构件净截面验算因为师错排布置，可能沿1-2-3-4直线破坏，也可能沿1-2-5-3-4折线破坏 1-2-3-4截面的净截面面积为：

()()202240223.5142702n A b d t mm =-=-??= 1-2-5-3-4截面的净截面面积为： () `2 240323.5142578n A mm =?+??= 22 `380000147.4/215/2578n N N mm f N mm A σ= ==<= 故：该连接是可靠的。

2、下图所示角焊缝连接能承受的静力设计荷戴P=160KN 。已知：钢材为Q235BF ，焊条为E43型，2 f mm /N 160f =''，是判断该连接是否可靠。（12分） 2、解：120P 5 3M ,P 5 3V ,P 5 4N ?=== p 33.0290 67.0210p 54 A N 3 e N =????==σ p 25.0290 67.0210p 53 A N 3 e N =????==τ p 61.029067.06 1210120p 53 W M 23 f M =??????==σ 222 22 2 0.330.61( )()( )(0.25)0.81160129.6/1.22 1.22 160/N M V w f P P P N mm f N mm σστ+++=+=?=≤= 故该连接可靠。