钢结构第4章作业参考答案
钢结构第4章作业参考答案
4.1 验算由2L63×5组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为270KN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。杆端有一排直径为20mm 的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？
注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解：查表2228.12,215cm A mm N f == 有孔洞，
∴危险截面是孔洞所在的正截面
221028
52021028.12mm A n =??-?=∴ 此截面能承受的最大轴力为：
KN N KN f A N n 27002.2212151028][=<=?=?= ∴不满足要求
改用Q235，2L63×6，查得A=14.58cm 2，cm i cm i y x 98.2,93.1==
22125852021058.14mm A n =??-?=∴
223
2156.214125810270mm N f mm N A N f n =<=?==∴实实际应力
长细比： 350][4.15593
.1300=<===
λλx x i l 350][7.10098
.2300=<===
λλy y i l
满足要求。
4.2 一块━400×20的钢板用两块拼接板━400×12进行拼接。螺栓孔径为22mm ，排列如图4.38所示。钢板轴心受拉，N=1350KN （设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题：
（1）钢板1-1截面的强度够否？
（2）是否还需要验算2-2截面的强度？假定N 力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？
（3）拼接板的强度够否？
解：查表得t=20钢板220205mm N f =,t=12钢板220215mm N f = (1)在1-1截面，
20厚钢板266802022320400mm A n =??-?=
22023
2051.2026680101350mm N f mm N A N n =<=?=∴
12厚拼接板2801612)223400(2mm A n =??-?=
21223
2154.1688016
101350mm N f mm N A N n =<=?=∴
所以，1-1截面强度满足设计要求。
（2）因2-2截面螺栓较1-1截面多，截面削弱较大，所以需要验算，方法同上。 20厚钢板()2580020225400mm A n =??-=
220
232051795800
1310
101350mm N f mm N A N n
=<=?
?=∴
所以在2-2截面处亦满足要求
（3）验算拼接板的强度(靠近中心处的螺栓截面) 因，12厚拼接板2696012)225400(2mm A n =??-?=
21223
21597.1936960
101350mm N f mm N A N n =<=?=∴
4.3 验算图4.39所示和摩擦型高强螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20mm ，孔径22mm ，钢材为Q235AF ，承受轴心拉力N=600KN （设计值）。
解：查表得2215mm N f =，且因螺栓对称布置
KN
n n N N 500)935.01(600)5.01(1'
=?-?=-=∴∴向正截面为危险截面最外列螺栓形心处的竖
因两块拼接板厚度之和大于受力板，所以只须验算受力板的强度
22243614)322240(,336014240mm A mm A n =??-==?=
验算净截面 223
'2153.205243610500mm N f mm N A N n =<=?==σ
验算毛截面 223
2156.178336010600mm N f mm N A N =<=?==σ
所以，满足要求
4.4 一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m ，截面为由2L90×8组成的肢尖向下的T 形截面，问是否能承受设计值为870KN 的轴心
解：查表得2L90×8的22310,09.4,76.2,88.27mm N f cm i cm i cm A y x ====，按一般建筑桁架杆件考虑，350][=λ
（1）强度验算
2223
31005.31210
88.2710870mm N f mm N A N =>=??=略 （2）刚度验算 对x 轴 350][32676
.29000=<===
λλx x i l 对y 轴 350][22009
.4900
0=<==
=
λλy
y i l 所以，对整体而言，刚度满足要求，强度略有不足，可选用2L90×10
4.5 某车间工作平台柱高2.6m ，按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用I16（16号热轧工字钢），试经计算解答：
（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？ （2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？
（3）如果轴心压力为330KN （设计值），I16能否满足要求？如果不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？
解：查表得I16工字钢的150][,89.1,57.6,1.262====λcm i cm i cm A y x （1）当采用Q235钢时，2215mm N f = 150][6.3957
.6260
=<===
∴λλx x i l 150][6.13789
.1260=<===
λλy y i l 对轧制工字钢，若对x 轴失稳属于a 类截面，对y 轴失稳属于b 类， 因 6.39235
=?y x f λ， 6.137235
=?
y y f λ
分别查表得：
943.0=cx ?，355.0=cy ? 所以最大承载力为：
22
21510
1.26355.0mm N f N
A N cy =
（2）若改为Q345，则2310mm N f = 因 482353456.39235=?=?
y
x f λ， 7.166235
345
6.137235=?=?y y f λ 查表得， 921.0=cx ?，25
7.0=cy ?
所以最大承载力
KN A f N cy 9.207101.26257.03102=???=??=? 和Q235钢的KN N 2.199<相比提高不多。 （3）当N=330KN ，时
用Q235钢时 2
22
32152.356101.26355.010330mm N f mm N A N cy =>=???=?? 用Q345钢时 222
3
310492101.26257.010330mm N f mm N A N cy =>=???=?? 所以均不满足要求，可以在中间加剪刀撑，使计算长度m l
l o 3.12
== 此时： 150][8.1957
.6130=<===
∴λλx x i l 150][8.6889
.1130=<===
λλy y i l 对Q235钢而言： 8.19235
=?
y x f λ， 8.68235
=?
y y f λ
查表得， 981.0=cx ?，758.0=cy ? 对Q345钢而言： 242353458.19235
=?
=?
y x f λ， 4.83235
345
8.68235=?=?y y f λ 查表得， 974.0=cx ?，665.0=cy ?
所以，用Q235钢时 2
22
32158.166101.26758.010330mm N f mm N A N cy =<=???=?? 用Q345钢时 222
3
3101.190101.26665.010330mm N f mm N A N cy =<=???=?? 所以均满足要求。
4.6、设某工业平台柱承受轴心压力5000KN （设计值），柱高8m ，两端铰接。要求设计一H 型钢或焊接工字形截面柱及其柱角（钢材
为Q235）。基础混凝土强度等级为C15（
2
2.7mm n
f c =)。
解：①、查表：2
205mm N
f =，初步假定其长细比为λ=75，选择截面尺寸：
选用HW 型钢，b 类，查得720.0=?
2
334.33875205
72.0105000mm f N A =??=?≥?
选用HW400×400×20×35，236065mm A =、cm i x 31.18=、cm i y 45.10= mm l ox 8000=、mm l oy 8000=、[]150=λ、m KN g 77.2= 其截面如下图所示，验算其刚度及稳定性：
[]15072.43183
8000
=≤==
λλx []15056.765
.1048000
=≤==
λλy
查表得： 710.0min =?
f mm N A N
≤=??==?23min 27.19536065
71.0105000?σ
故此柱满足要求 ②、设计此柱柱脚
⑴、底板尺寸 2
336975222
.710877.2105000mm f N A c n =??+?==
初步选用宽800mm ，长950mm 钢板，设锚栓孔面积为23000mm 则27570003000950800mm A n =-?=，大于所求截面积。
基础对底板压应力为：23
61.6757000
105000mm N A N p n =?==
⑵、计算底板厚度，其布置如下图所示：
计算单位宽度底板内的弯矩：
区格①（四边支承）：428/325=1.32，查表得：α=0.0691
mm N a p M ?=??=???=3.481713256.60691.02
21
区格②（三边支承）：150/428=0.35，查表得：β=0.034 mm N a p M ?=??=??=5.411064286.6034.02
2
12β 区格③、④（三边支承）：171/325=0.526，查表得：β=0.060
mm N M M ?=??==88.4189032561.66.0243
取mm N M ?=3.481711，计算板厚：
5.37205
3.4817166=?=≥f M t ，取mm t 38=
⑶、进行隔板的计算。
作用在隔板上的线荷载：2163.206561.6)2325150(mm N =?+=σ
隔板的高度应由焊缝尺寸决定，取mm h f 10=，2
160mm N
f w f =
隔板所受的剪力 N V 82.44204442863.20655.0=??=
则焊缝的长度 mm l w 68.394160
107.082
.442044=??=
，取隔板高mm h 420= 进行隔板厚度计算：2
125mm
N
f v =、2
215mm N
f =
作用在隔板上的弯矩
mm N M ?=??=7.4729879542863.20658
12 根据：215=≤=f W
M
σ mm t 21.062154207.472987952
=??≥，取mm mm t 6.850
42814=≥=，满足构造要求 隔板承受的剪应力 1258.112420
148.4420445.12=≤=??=v f mm N τ 故满足抗剪承载力要求 ⑷、进行靴梁计算
取靴梁与柱的连接角焊缝宽度mm h f 12=，靴梁高度应由连接角焊缝确定：
mm h mm f h N l f w
f f w 7206006.930160
127.041050007.043
=≥=????=???= 故此焊缝不满足要求，应增大焊缝取值，取)2~1(1614-≤=mm h f ，进行计算：
mm h mm f h N l f w
f f w 840602.797160
147.041050007.043
=≥=????=???= 经复算，焊缝尺寸满足要求，取靴梁高mm h 840=
计算靴梁的厚度t ，初拟其厚度mm t 16=，现进行验算，将其受力图绘于下方：
N
P 4420441=N
P 4420442=mm
N
q 77.2359=3
P
221258.120840
166.10827215.15.1mm N f mm N h t V v =≤=??=??=τ mm N M ??=?+?=62max
107.1405.1214420442
5.27177.2359 222
6
max 2158.746
/84016107.140mm N f mm N w M =≤=??==σ 故此靴梁满足承载能力要求。 ⑸、校核所需焊缝总尺寸，取mm h f 12=
mm l w 2.3100160
127.02.11050003
=????=
∑，显然满足此要求。 ⑹、由于在底板外侧增加了3个加劲肋，故安装螺栓可在区格③、④布置。
4.7、图（a)、(b)所示两种截面（焰切边缘）的截面积相等，钢材均 为Q235钢，当用作长度为10m 的两端铰接轴心受压柱时，是否能安全承受设计荷载3200KN ？
⑴、先验算a 图构件承载力：[]150=λ
①，计算回转半径x i 、y i 及长细比x λ、y λ；
b a
A mm A ==?+??=2
240005008250020 N V 6.10827215.27177.2359442044max =?+=
4
83310167.412
850021250020mm I x ?=?+??=
4
93231044.112
5008)260500201220500(2mm I y ?=?+??+??=
②、验算整体稳定，此工字钢截面为b 类， 查表：7147.0min =?、2
205mm N
f =
223
20556.18624000
7147.0103200mm N f mm N A N =≤=??==?σ 故该柱强度及整体稳定满足要求； ③、验算其局部稳定
08.1482.401.010235
)1.010(3.1220246=?+=+≤==y f t b λ
41.4582.405.025235
)5.025(5.628500=?+=+≥==y
w o f t h λ
此柱虽然强度及整体稳定满足要求，但其腹板太薄会先于整体失稳，所
以该柱不能承受3200KN 的荷载。 ⑵、验算b 柱承载能力
mm
A
I i y y 95.244240001044.19=?==
mm
A
I i x x 77.1312400010167.48=?==
[]150
82.4097
.24410000
=≤==
=
λλy
oy y i l []150
89.7877
.13110000
=≤===λλx ox x i l
4
83310667.212
1040021240025mm I x ?=?+??=
483
2310575.912400
10)5.212400*********(2mm I y ?=?+??+??=
验算其整体稳定性，查表：5888.0min =?
223
20545.22624000
5888.0103200mm N f mm N A N =≥=??==?σ 所以此柱不能承受3200KN 的荷载。
4.8、试设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长7.5m ，设计轴心压力为
1500KN ，钢材为Q235B ，截面无削弱。 ⑴、选择柱截面尺寸，mm l l oy ox 7500==、2
215mm N
f
=
设80=λ，查表得：688.0=?
2
362.10140215
688.0101500mm A N A =??=?≥?
选用2[28c ，2122.51cm A =，cm i y 35.10=，cm i x 27.2= 验算截面稳定性：[]150=λ
mm
A
I i x x 42.1052400010667.28=?==mm
A
I i y y 74.1992400010575.98=?==
[]150
86.9442
.10510000=≤===λλx ox x i l []150
07.5074
.19910000
=≤===λλy oy
y i l
[]15046.7235
.10750=≤===λλx oy
y i l ，查表：7358.0=? 223
2150.1992
51227358.0101500mm N f mm N A N =≤=???=?=?σ 故所选截面满足要求。 ⑵、确定柱宽b ，假定321=λ
01.653246.722
2
21
2
=-=-=λλλy
x ， cm l i x
ox
x 53.11==
λ
查表得：b i x 44.0=，所以：,26244
.053
.1144.0mm i b x ===
取mm b 270=。 现将柱截面绘于下图，411.264cm I z =、cm Z o 99.1=
整个截面对x 轴的数据：
()
4
289.140755.1122.511.2642cm I x =?+?=cm i x 72.1122.51289
.14075=?=
[]λλ≤===99.6372
.11750x ox x i l 查表得：786.0=?
故所选柱宽满足要求。
⑶、进行缀板设计，拟采用10200?-钢板
223
21529.1865122
2786.0101500mm N f mm N A N =≤=???=??
cm i l o 64.7227.232111=?=?=λ
cm l 64.922024.761=+=,取 cm l 931=
分肢线刚度 3
1
1193.2931.264cm l I K === 两侧缀板线刚度之和 58.17638.46208.012
1223113
=≥=????=K K b
横向剪力
N f Af
V y
29.2591185
1021522.51223585
2=???== 则：N V V 65.129552
29
.2591121==
= 计算缀板内力： N a l V T 89.52385230
930
65.1295511=?=?=
mm N a T M ?=?
=?=35.60243082
230
29.523852 取角焊缝尺寸mm h f 8=，不考虑饶角部分长度，验算焊缝尺寸，2160mm N f w f =
277.4620087.08
.52385mm N f =??=τ 22
37.16120087.0635.6024308mm N f =???=σ
w
f f
f
f mm N ≤=+??
? ??=+222
2
2
30.14077.4622.137.161)22.1(τσ 缀板满足要求。 ⑷、横隔设计
横隔间距应小于mm 24302709=?，去其间距为1000mm,满足要求。
4.9、根据习题4.8的设计数据和结果，设计柱的柱脚（假定基础混凝土强度等级为C20，9.6N/mm 2)。
⑴、计算底板尺寸
2
31562506
.9101500mm f N A c n =?=≥
采用500350?宽钢板，，设锚栓孔面积为23000mm ，2172000mm A n =，满足要求。
基础底板压应力23
72.8172000
101500mm N
A N p n =?== ⑵、计算底板厚度，其布置如下图所示：2
205mm N f =
现分别计算区格内力：
区格①：115/280=0.411，查表得：0422.0=β
mm N pa M ?=??==95.2884928072.80422.02
2β 区格②：280/270=1.037，查表得：0483.0=α
mm N pa M ?=??==73.3070327072.80483.02
2
α
区格③：
mm N M ?=??=53413572.82
12
区格③与区格①、②相差太多，但由于区格③外伸太短，故不予考虑。
钢结构第三章-习题答案教学内容
3.3 影响焊接残余应力的因素主要有哪些？减少焊接应力和变形的措施有哪些？ 答：在焊接过程中，由于不均匀的加热，在焊接区域产生了热塑性压缩变形，当冷却时焊接区要在纵向和横向收缩，势必导致构件产生局部鼓曲、弯曲、歪和扭转等。焊接残余变形包括纵、横向的收缩，弯曲变形，角变形和扭曲变形等。 为了减少焊接残余应力和变形可以采取以下措施： 1）合理的焊缝设计，包括合理的选择焊缝尺寸和形式；尽可能的减少不必要的焊缝、合理的安排焊缝的位置、尽量避免焊缝的过分集中和交叉；尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。2）合理的工艺措施，包括采用合理的焊接顺序和方向；采用反变形法减少焊接变形或焊接应力；锤击或碾压焊缝；对于小尺寸焊接构件可进行提前预热，然后慢慢冷却以消除焊接应力和焊接变形。 3.8 试设计如图所示的对接连接（直缝或斜缝）。轴心拉力N=1500 kN，钢材Q345A，焊条E50型，手工焊，焊缝质量Ⅲ级。 解：直缝连接其计算长度：l w=500-2×10=480mm 焊缝的正应力为：σ=N l w t =1500×1000 480×10 =312.5N/mm2＞f t w=265N/mm2 不满足要求，改用斜对接焊缝，取截割斜度为1.5：1，即56° 焊缝长度l=500 sin56° =603mm计算长度l w=603?2×10=583mm 故此时焊缝的正应力为： σ=Nsin θ l w t = 1500×1000×sin56° 583×10 =213N mm2 ?＜f t w=265N mm2 ? 剪应力为： τ=Ncos θ l w t = 1500×1000×cos56° 583×10 =144N mm2 ?＜f v w=180N mm2 ? 满足要求。故设计斜焊缝，如图所示。
钢结构习题答案 (1)
钢结构习题及答案 作业一： 验算轴心受压柱的强度和稳定，柱高为9m ，两端铰接，在两个三分点处均有侧向支撑以阻止其在弱轴方向过早失稳，采用型号为HM294×200×8 ×12的Q235热轧中翼缘H 型钢，其受轴心力N=1000kN ，截面内有两个安装螺栓，孔径为d 0＝23mm （如图所示）。 解：(1) 截面特性 查型钢表得 HM294×200×8×12的截面特性 如下： A =73.03cm 2，i x =12.5cm ， i y =4.69cm (2) 验算强度 22n 1000000144.9/215/6903N N mm f N mm A σ===<=（满足） (3) 验算构件整体稳定 依题意可知：0x 9.0l m =，0y 3.0l m =， x 0x x 900012572l i λ===（a 类）查得0.829?= y 0y y 300046.964l i λ===（b 类）查得0.786?= 221000000174.2/215/0.7867303 N N mm f N mm A ?==<=?（满足） 经验算，该柱的强度和整体稳定满足要求。
作业二： 试计算下图所示两种焊接工字钢截面（截面面积相等）轴心受压柱所能承受的最大轴心压力设计值和局部稳定，并作比较说明。柱高10m ，两端铰接，翼缘为焰切边，钢材为Q235。 解： 第一种截面： (1) 算截面特性 244.6x i mm ==， (2) 由整体稳定确定承载力 1000040.9[]150244.6 x λλ==<=， 由max x 75.9λλ==查b 类截面得0.715?= (3) 验算局部稳定 1max 500812.3(100.1(100.175.9)17.6220b t λ-==<+=+?=?（满足） 0max 50062.5(250.5(250.575.9)62.958w h t λ==<+=+?=（满足） 故该截面柱承载力为3518kN 。 第二种截面： (1) 计算截面特性 199.7x i mm ==， (2) 由整体稳定确定承载力 1000050.07[]150199.8 x λλ==<=， 由max x 94.9λλ==查b 类截面得0.589?=
钢结构(第三版)戴国欣主编 课后习题答案
第三章 钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.69 1100.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h m m = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算： 116673720.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑，
《钢结构》作业答案
作业一 三、简答题 1．钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？ 答：钢结构是采用钢板、型钢连接而成的结构，和其他材料的结构相比具有如下特点： （1）强度高，塑性和韧性好 钢材强度高，适用于建造跨度大、承载重的结构。但由于强度高，一般构件截面较小，受压时易为稳定承载力和刚度要求所控制。塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然破坏。韧性好，适宜在动力荷载下工作，良好的吸能能力和延性使钢结构具有优越的抗震能力。 （2）钢结构的重量轻 钢材容重大，强度高，建造的结构却比较轻。以相同跨度的结构承受相同的荷载，钢屋架的重量最多为钢筋混凝土屋架的1/3～1/4。 钢结构重量轻，为其安装、运输提供了便利条件，同时降低地基、基础部分的造价。 （3）材质均匀，和力学计算的假定比较符合 钢材内部组织比较均匀，接近各向同性，而且在一定的应力幅度内材料均为弹性。因此，钢结构实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。 （4）钢结构制作简便，施工工期短 钢结构所用材料皆已轧制成各种型材，加工制作简便，准确度和精密度皆较高。钢构件较轻，连接简单，安装方便，施工周期短。钢结构由于螺栓连接的特性，易于加固、改建和拆迁。 （5）钢结构密闭性较好 钢结构的材料和连接（如焊接）的水密性和气密性较好，适宜建造密闭的板壳结构、如高压容器、油库、气柜和管道等。 （6）钢结构耐腐蚀性差 钢材容易腐蚀，对钢结构必须注意防护，处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。钢结构在涂刷油漆前应彻底除锈。在设计中应避免使结构受潮、漏雨，构造上应尽量避免存在难于检查、维修的死角。
（7）钢材耐热但不耐火 钢材受热，当温度在200℃以内时，其主要力学性能，如屈服点和弹性模量降低不多。温度超过200℃后，材质发生较大变化，不仅强度逐步降低，还会发生蓝脆和徐变现象。温度达600℃时，钢材进入塑性状态不能继续承载。 （8）钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂，还有厚板的层状撕裂，应引起设计者的特别注意。 2. 钢材“耐热不耐火”的含义是什么？规范对其有何规定 钢材耐热不耐火，长期经受100℃辐射热，强度没多大变化，具一定耐热性；但温度达150℃以上时，须用隔热层加以保护。钢材不耐火，火烧会导致软化甚至坍塌，重要结构必须注意采取防火措施 3. 钢结构设计须满足哪些功能要求？ 钢结构设计时北京活动房在规定使用期限内应满足下述三方面的功能要求。 （1）安全性安全性是指结构在正常施工和正常使用条件下北京活动房承受可能出现的各种作用的能力北京活动房以及在偶然事件北京活动房如地震、飓风、爆炸等灾害时间发生时和发生后北京活动房仍能保持必要的整体性而不致倒塌的能力。 （2）适用性适用性是指结构在正常使用条件下具有良好工作的性能。如结构或构件应具有足够的刚度而不致发生影响使用的变形等。 （3）耐久性耐久性是指结构在正常维护条件下北京活动房随时间变化而仍能满足功能要求的能力。如应合理选择材料或采取防护措施以防止钢材的绣等。 常用钢结构工程的术语、符号有哪些？ 4. 时效硬化和人工时效各指什么 时效硬化：时效硬化就是钢材在热处理后的放置过程中内部组织发生变化，通常是第二相的析出导致的钢材在放置后比放置前变硬的现象，通常有室温时效和人工时效两种，两者的区别是时效温度的不同。 5什么情况下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？ 答：实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时，构件中的应力分布将不再保持均匀，产生应力集中。在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引起脆性破坏的根源。
钢结构第三章作业答案
3.13如图所示梁与柱（钢材为Q235B ）的连接中,M=100kN ? m,V=600kN,已知梁端板和柱翼 缘 厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算： （1） 剪力V 由支托 焊缝承受，焊条采用 E43型，手工焊，求 焊缝A 的高度hf 。 （2） 弯矩M 由普通 C 级螺栓承受，螺栓 直径24mm,验算螺栓是否满足要求。 板件边缘的角焊缝：t = 20mm,h /mM =20-（1-2） = 18加加; 普通角焊缝：z min = min(14,20) = = 1.2x14 = 16.8/7//??; 则力/nm = min(l 6.8,20) = 16.8/??w; /= max （14,20） = =6mm; 故吊= 10〃〃” b. A. =0.7/7, =0.7x10 = 7〃〃“ 设承受静载，支托选用Q235B,则查表得角焊缝强度设计值// = 160N/ 采用三面用焊且为绕角焊： 对于水平焊缝，承受正应力，Q=b = 300mm M =0.1h f l wl fi f f ；' =0.7xl0x300xl.22xl60xl0~3 =4100; 对于竖向焊缝，承受剪应力，人.2 =250〃〃” N 2 = 1.25V-A^, =1.25x600-410 = 340kN; /V 2 . T, 2x0.7 〃人 2 340 x 103 = 2 X 0.7X 10X 250 = 97 143^<^ 皿曲,，两足要 解：（1）验算受剪承载力： a.确定焊脚高度
求。 故焊缝A的髙度心=10〃"。
⑵验算抗弯承载力 牙=y2 = 600〃〃“；y3 = y4 = 500mm\ y5 = y6 = 300〃〃”; y1 = y8 = 2OO〃2〃2；y9 = y I0 = 100〃〃”； 100x10’x 600 2 x (6OO2 + 5OO2 + 3002 + 2002 +1002) 查表得普通C级螺栓抗拉强度设讣值?卩=170N/〃〃沪;公称直径为24mm的普通螺栓A c = 353mm2 N： = A, f = 353xl7OxlO-3 = 60.1￡N N\ < N： 故抗弯承载力满足要求。 ⑶验算构造要求： d（）=〃 + （1~1?5） = 24 + 1?5 = 25?5”〃27，亠亠*」C级螺栓0故满足构造要求 3d{} =3x25.5 = 76.5 < 100〃〃〃 综合（2）,⑶该螺栓满足要求。 3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。C级螺栓M20,所用钢材Q235B。若改用M20 的8.8级髙强度螺栓摩擦型连接（摩擦而间仅用钢线刷淸理浮锈），英承载力有何差别？ = W6kN; 心么竺=26.5欲心―竺= 26.5各 4 4 4 4 （1）验算拉剪作用 查表得普通C级螺栓?厂=\10N/mm2 : = 140N/加〃F : Q235B钢 ￡ = 305 N/mm2 :公称直径为20mm的普通螺栓A e = 245mm2. = 40kN; 解: V = // = 150x cos 45 = 150x
钢结构在线作业二 满分答案
第二阶段在线作业 单选题 (共20道题) 1.（ 2.5分）单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩( )。 A、绕非对称轴作用 B、绕对称轴作用 C、绕任意轴作用 D、视情况绕对称轴或非对称轴作用 我的答案：A 此题得分：2.5分 2.（2.5分）钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算内容为( )。 A、强度﹑弯矩作用平面内的整体稳定性﹑局部稳定﹑变形 B、弯矩作用平面内的整体稳定性﹑局部稳定﹑变形﹑长细比 C、强度﹑弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性﹑局部稳定﹑变形 D、强度﹑弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性﹑局部稳定﹑长细比 我的答案：D 此题得分：2.5分 3.（2.5分）焊缝连接计算方法分为两类，它们是( )。 A、手工焊缝和自动焊缝 B、仰焊缝和俯焊缝 C、对接焊缝和角焊缝 D、连续焊缝和断续焊缝 我的答案：C 此题得分：2.5分 4.（2.5分）产生焊接残余应力的主要因素之一是( )。 A、钢材的塑性太低 B、钢材的弹性模量太高 C、焊接时热量分布不均匀 D、焊缝的厚度太小 我的答案：C 此题得分：2.5分 5.（2.5分）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( )。 A、角焊缝 B、不焊透的对接焊缝 C、焊透的对接焊缝 D、斜对接焊缝 我的答案：B 此题得分：2.5分 6.（2.5分）一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是( )。 A、螺杆的抗剪承载力 B、被连接板件（板）的承压承载力 C、前两者中的较大值 D、前两者中的较小值 我的答案：D 此题得分：2.5分 7.（2.5分）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
钢结构第二版第三章答案
第三章 图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁，钢材为Q235。梁上作用有两个集中荷载P =300 kN （设计值），集中力沿梁跨度方向的支承长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。 解：首先计算梁的截面模量，计算出梁在荷载作用下的弯矩和剪力，然后按照规定的计算公式 度、局部承压强度和折算应力强度等。 （1）计算截面模量 324x 1 88002280104041255342933mm 12 I = ??+???= 33 4 y 11 210280800836620800mm 1212I =???+??=3x1280104041131200mm S =??= 3x2400 113120040081771200mm 2 S =+?? = （2）验算截面强度 梁上剪力和弯矩图分布如图所示，由此确定危险点。 ①弯曲正应力 B 、 C 两点间梁段弯矩最大 ()128010213.51310 b t -==>，不考虑截面发展塑性 6x max x nx 60010410 196MPa 215MPa 11255342933 M f W σγ??===<=? ②剪应力 A 、 B 两点间梁段和 C 、 D 两点间的梁段上的剪力最大 3x2max v x w 30010177120052.9MPa 125MPa 12553429338 VS f I t τ??===<=? ③局部承压 在集中力作用B 、C 两点处没有加劲肋，应验算局部承压应力。 x y R 52100510150mm l a h h =++=+?=
3 c z w 130010250MPa>215MPa 1508 F f l t ψσ??====? ④折算应力 B 左截面、 C 右截面处同时存在较大的弯矩、剪力和局部压应力，应计算腹板与翼缘交界处的折算应力。 局部承压验算已不满足，此处不必验算折算应力。 一焊接工字形截面简支梁，跨中承受集中荷载P=1500kN （不包含自重），钢材为Q235，梁的跨度及几何尺寸如图所示。试按强度要求确定梁截面。 解：①内力计算 梁的支座反力（未计主梁自重）： 1.21500 900kN 2 R ?== 跨中最大弯矩：max 1.2150083600kN m 44 PL M ??===? ②初选截面 梁所需要的净截面抵抗矩为：6 33x nx x 36001015946843.85mm 15946.8cm 1.05215 M W f γ?===≈? 梁的高度在净空上无限制，按刚度要求，工作平台主梁的容许挠度为l /400，则梁容许的最小高度为：（参照均布荷载作用） min 8000 533.3mm 1515 l h ≥ == 按经验公式，可得梁的经济高度：e 3030146.2cm h === 参照以上数据，考虑到梁截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选梁的腹板高度h w =150cm 。 腹板厚度按抗剪强度：max w v 1.2 1.2900000 5.76mm 1500125 w V t h f ?≥ ==? 考虑局部稳定和构造因素： 1.11cm w t === 取腹板t=14mm 。 根据近似公式计算所需翼缘板面积：2w w x w 15946.8 1.4150 71.31cm 61506 t h W bt h ?= -=-= 翼缘板宽：b =(1/~1/6)h =250~600mm ，取b=420mm 。 翼缘板厚：t =7131/420=，取t=16mm 。 翼缘外伸宽度：b 1=(420-14)/2=203mm 。 1203 12.71316 b t ==<=
钢结构作业参考答案
《钢结构》 作业一答案 一、 填空题 1.235N/mm 2 ；B ；沸腾钢；E43型。 2.脆性。 3.铁。 4.弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；颈缩阶段 5.计算长度与回转半径 强度高，塑性和韧性好； 6、y f 和u f ； 7、塑性变形能力和冶金质量； 8、S 和P ； 9、250℃； 10、残余应力使构件的刚度降低，使构件的稳定承载力降低，且对弱轴的影响比强轴大； 11、易腐蚀和耐热不耐火； 12、δ5和δ10； 13、不同温度下的冲击韧性指标； 14、采用一般工艺就可完成合格的焊缝的性能； 15、构件有裂纹、孔洞、刻痕、凹角及截面突变时，在缺陷处出现高峰应力的现象； 16、高度为200毫米厚度为a 类的热轧普通工字钢截面； 二、选择题 1.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B 9.C 10.B 11.A 12.D 13.A 三、简答题 1.答：Q235钢材单向拉伸的应力---应变图如下图所示。 弹性阶段：OAE 段 p f 为比例极限， e f 为弹性极限。 （2）弹塑性阶段：EC 段 y f 为屈服强度，y ε为屈服应变。（3）屈服阶段： CF 段。（4）强化阶段：FB 段 u f 为极限强度。（5）颈缩阶段：BD 段 t ε为拉断应变。 2.钢材的力学性能指标主要有屈服强度；抗拉强度；伸长率；弹性模量。 3.随着时间的增长，钢材中少量的以固溶体形式存在于纯铁体结晶中的碳和氮化物将逐渐地从晶体中析出，形成自由的碳化物和氮化物微粒，散布于晶粒之间，对纯铁体的变形起着遏制作用，使钢材的强度提高，而塑性和韧性大大降低，这种变化称为时效硬化；钢材进入他塑性阶段以后，间歇重复加载将使弹性变形范围扩大，这就叫应变硬化。 4.简述钢材的应变硬化性能，并绘图说明。（5分） 构件在冷加工（冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切）过程中使钢材产生很大的塑性变形，产生塑性变形的钢材在重新加荷时将提高屈服点，同时降低塑性和韧性。（4分）。
钢结构课后习题第三章
第三章部分习题参考答案 已知A3F 钢板截面mm mm 20500?用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条E43型，用引弧板，按Ⅲ级焊缝质量检验，试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。 解：焊缝质量等级为Ⅱ级，抗拉的强度设计值2 0.85182.75/w f f f N mm == 采用引弧板，故焊缝长度500w l b mm == 承受的最大轴心拉力设计值3 500*20*182.75*10 1827.5N btf kN -=== 焊接工字形截面梁，在腹板上设一道拼接的对接焊缝(如图3-66)，拼接处作用荷载设计值：弯矩M=1122kN ·mm ，剪力V=374kN ，钢材为Q235B ，焊条为E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。 解：（1）焊缝截面的几何特性 惯性矩3341 (28102.827.2100)26820612 x I cm = ?-?= 一块翼缘板对x 轴的面积矩 3 128 1.4(507)2234.4X S cm =??+= 半个截面对x 轴的面积矩 3 1500.8253234.4X X S S cm =+??= （2）焊缝强度验算 焊缝下端的剪应力332 14 374102234.41038.9/268206108 x x w VS N mm I t τ???===?? 焊缝下端的拉应62max 4 112210500209/0.852******** x M h N mm f I σ??=?==>? 所以，该焊缝不满足强度要求（建议将焊缝等级质量提为二级） 则 max σ2209/N mm =<215f =2/N mm 下端点处的折算应 2222max 3219.6/ 1.1236.5/N mm f N mm στ+=<= 且焊缝中点处剪应力 33 224 374103234.41056.3/125/268206108 w x v x w VS N mm f N mm I t τ???===<=?? 试设计如图3-67所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235-B ，焊条E43型，
中南大学钢结构作业参考答案
《钢结构》作业参考答案 作业一 一、填空题： 1.235N/mm 2 ；B ；沸腾钢；E43型。 2.脆性 3.铁 4.弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；颈缩阶段 5.计算长度与回转半径 强度高，塑性和韧性好； 6.y f 和u f 7.塑性变形能力和冶金质量 8.S 和P 9.250℃ 10.残余应力使构件的刚度降低，使构件的稳定承载力降低，且对弱轴的影响比强轴大 11.易腐蚀和耐热不耐火 12.δ5和δ10 13.不同温度下的冲击韧性指标 14.采用一般工艺就可完成合格的焊缝的性能 15.构件有裂纹、孔洞、刻痕、凹角及截面突变时，在缺陷处出现高峰应力的现象 16.高度为200毫米厚度为a 类的热轧普通工字钢截面 二、选择题： 1.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B 9.C 10.B 11.A 12.D 13.A 三、简答题： 1.答：Q235钢材单向拉伸的应力---应变图如下图所示。 （1）弹性阶段：OAE 段 p f e f 为弹性极限。 （2）弹塑性阶段：EC 段 y f y ε为屈服应变。 （3）屈服阶段：CF 段。 （4）强化阶段：FB 段 u f （5）颈缩阶段：BD 段 t ε 2.度；伸长率；弹性模量。 3.随着时间的增长，钢材中少量的以固溶体形式存在于纯铁体结晶中的碳和氮化物将逐渐地从晶体中析出，形成自由的碳化物和氮化物微粒，散布于晶粒之间，对纯铁体的变形起着遏制作用，使 4.
5.根据给定的图形，简单说明温度对钢材性能的主要影响（5分）。 （a ） （b ） 答：（a ）图表示正温范围：随着温度的提高，钢材的强度降低。200 O C 以内变化不大，430-540O C ， 强度急剧下降， 600 O C 强度很低不能承载。（250 O C 附近有兰脆现象） （b ）图表示负温范围：负温范围强度提高，变形能力减小，材料转脆，对冲击韧性的影响十 分突出。（在T1和T2之间称为温度转换区，材料的由韧性破坏到脆性破坏是在这一区间完成的）。 作业二 一．填空题： 1.90 2.强度，刚度，稳定 3.弯曲，扭转，弯扭 4.较厚焊件的厚度 5.强度高，塑性和韧性好 6.单位剪切角γ1 换算长细比λx 0 二．选择题： 1.A 2.C 3．D 三．简答题： 1.答：格构式轴心受压构件绕虚轴发生弯曲失稳时，因为剪力要由比较柔弱的缀材负担，剪切变形 较大，导致构件产生较大的附加变形，它对构件临界力的降低是不能忽略的，经理论分析，用换算长细比λox 代替对x 轴的长细比λx ，就可以确定考虑缀才剪切变形影响的格构式轴心受压构件的临界力。 2.答：纵向残余应力——纵向残余应力使构件刚度降低，也降低稳定承载力。 初弯曲——由于残余应力的存在，初弯曲使截面更早进入塑性，降低稳定承载力。 初偏心——初偏心对稳定承载力的影响本质上同初弯曲。 杆端约束——杆端约束越强（如固定），承载力会越高。 3．答：（1）根据绕实轴的整体稳定性，选择肢件的截面。选择方法与实腹式轴心受压构件的截面选 择方法完全相同；（2）根据等稳定条件，确定两分肢间的距离； （3）验算整体稳定性和分肢稳定性，包括对刚度的验算； （4）但有截面削弱时，应验算构件的强度。 四．计算题： 1.解：（1）截面几何参数为： 3 90002508142502mm A =?+??=483310325.1)250242278250(12 1 mm I x ?=?-?= 4 731065.3250141212mm I y ?=???= mm A I i x x 3.121900010325.1/8=?==
钢结构第二次在线作业
视窗 × loading... 第二阶段在线作业 单选题(共20道题) 收起 1.（ 2.5分）单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩( )。 A、绕非对称轴作用 B、绕对称轴作用 C、绕任意轴作用 D、视情况绕对称轴或非对称轴作用 我的答案：A 此题得分：2.5分 2.（2.5分）钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算内容为( )。 A、强度﹑弯矩作用平面内的整体稳定性﹑局部稳定﹑变形 B、弯矩作用平面内的整体稳定性﹑局部稳定﹑变形﹑长细比 C、强度﹑弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性﹑局部稳定﹑变形 D、强度﹑弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性﹑局部稳定﹑长细比 我的答案：D 此题得分：2.5分 3.（2.5分）焊缝连接计算方法分为两类，它们是( )。 A、手工焊缝和自动焊缝 B、仰焊缝和俯焊缝 C、对接焊缝和角焊缝 D、连续焊缝和断续焊缝 我的答案：C 此题得分：2.5分 4.（2.5分）产生焊接残余应力的主要因素之一是( )。 A、钢材的塑性太低 B、钢材的弹性模量太高 C、焊接时热量分布不均匀 D、焊缝的厚度太小 我的答案：C 此题得分：2.5分 5.（2.5分）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( )。 A、角焊缝 B、不焊透的对接焊缝 C、焊透的对接焊缝 D、斜对接焊缝 我的答案：B 此题得分：2.5分 6.（2.5分）一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是( )。 A、螺杆的抗剪承载力 B、被连接板件（板）的承压承载力 C、前两者中的较大值 D、前两者中的较小值 我的答案：D 此题得分：2.5分 7.（2.5分）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
最新钢结构第三章答案资料
所有习题中为计算方便，仅3.10考虑了重力，大家做题时根据实际情况判断是否考虑重力。 第三章 3.9图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁，钢材为Q235。梁上作用有两个集中荷载P =300 kN （设计值），集中力沿梁跨度方向的支承长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。 解：首先计算梁的截面模量，计算出梁在荷载作用下的弯矩和剪力，然后按照规定的计算公式，分别验算梁的抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力强度等。 （1）计算截面模量 324x 1 88002280104041255342933mm 12 I = ??+???= 334 y 11 210280800836620800mm 1212I =???+??=3x1280104041131200mm S =??= 3x2400 113120040081771200mm 2 S =+?? = （2）验算截面强度 梁上剪力和弯矩图分布如图所示，由此确定危险点。 ①弯曲正应力 B 、 C 两点间梁段弯矩最大 ()128010213.51310 b t -==>，不考虑截面发展塑性 6x max x nx 60010410 196MPa 215MPa 11255342933 M f W σγ??===<=? ②剪应力 A 、 B 两点间梁段和 C 、 D 两点间的梁段上的剪力最大 3x2max v x w 30010177120052.9MPa 125MPa 12553429338 VS f I t τ??===<=? ③局部承压 在集中力作用B 、C 两点处没有加劲肋，应验算局部承压应力。
x y R 52100510150mm l a h h =++=+?= 3 c z w 130010250MPa>215MPa 1508 F f l t ψσ??====? ④折算应力 B 左截面、 C 右截面处同时存在较大的弯矩、剪力和局部压应力，应计算腹板与翼缘交界处的折算应力。 局部承压验算已不满足，此处不必验算折算应力。 3.10一焊接工字形截面简支梁，跨中承受集中荷载P=1500kN （不包含自重），钢材为Q235，梁的跨度及几何尺寸如图所示。试按强度要求确定梁截面。 解：①内力计算 梁的支座反力（未计主梁自重）： 1.21500 900kN 2 R ?== 跨中最大弯矩：max 1.2150083600kN m 44 PL M ??===? ②初选截面 梁所需要的净截面抵抗矩为：6 33x nx x 36001015946843.85mm 15946.8cm 1.05215 M W f γ?===≈? 梁的高度在净空上无限制，按刚度要求，工作平台主梁的容许挠度为l /400，则梁容许的最小高度为：（参照均布荷载作用） min 8000 533.3mm 1515 l h ≥ == 按经验公式，可得梁的经济高度：e 3030146.2cm h === 参照以上数据，考虑到梁截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选梁的腹板高度h w =150cm 。 腹板厚度按抗剪强度：max w v 1.2 1.2900000 5.76mm 1500125 w V t h f ?≥ ==? 考虑局部稳定和构造因素： 1.11cm w t === 取腹板t=14mm 。 根据近似公式计算所需翼缘板面积：2w w x w 15946.8 1.4150 71.31cm 61506 t h W bt h ?= -=-= 翼缘板宽：b =(1/2.5~1/6)h =250~600mm ，取b=420mm 。 翼缘板厚：t =7131/420=16.9mm ，取t=16mm 。 翼缘外伸宽度：b 1=(420-14)/2=203mm 。
钢结构作业答案
3.3试设计如图3-93 所示双角钢和节点板间的角焊缝连接，角钢截面为2L 890?，节点板厚10mm 。钢材为Q235，焊条E43型，手工焊，承受轴心拉力设计值N =320kN 。（1）采用两侧焊缝，确定所需焊脚尺寸及焊缝长度；（2）采用三面围焊，确定所需焊脚尺寸及焊缝长度；（3）采用L 型焊缝，确定所需焊脚尺寸及焊缝长度。 解：查表，Q235钢材，E43焊条，w 2f 160N/mm f = （1） 采用两侧焊缝 按构造要求确定焊脚尺寸 肢尖焊脚尺寸 fmax 8(1~2)6~7mm h =-=。 肢背焊脚尺寸 fmax 1.2 1.289.6mm h t ==?=。 取f 6mm h =， 肢背、肢尖焊缝受力 肢背、肢尖所需焊缝计算长度 实际焊缝长度1w1f 2166.726178.7mm l l h =+=+?=，取180mm 实际焊缝长度2w2f 271.42683.4mm l l h =+=+?=，取90mm （2）采用三面围焊 焊脚尺寸同两侧焊缝，取f 6mm h = 求端焊缝承载力 此时肢背、肢尖焊缝受力 则肢背、肢尖所需焊缝计算长度为 实际焊缝长度1w1f 111.86117.8mm l l h =+=+=，取120mm 实际焊缝长度250mm l = 肢端的实际焊缝长度 （3）采用L 形角焊缝 由力的平衡 得到f38.6h mm ≥ 又f3=8.68h mm t mm =＞ 固不可用L 形围焊。 N δ=10 2∟90×8 N=320kN
3.4试设计图3-97 所示牛腿与柱的连接角焊缝的焊脚尺寸f h 。钢材为F A Q ?235，焊条为E43型，牛腿承受静荷载设计值V =250kN 。 解：查表，Q235钢材，E43焊条，w 2f 160N/mm f = 角焊缝所受外力设计值 弯矩=e=2500.2=50kN m M F ?? 剪力==250KN V F 试算法 （1）假设f 10mm h =，则焊缝的几何特性： 满足要求 （2）假设f 8mm h =，则焊缝的几何特性： 不满足要求。 x ’x ’ y 0 r =160 F =250kN 150 15 h r h 1 h f 20 300
钢结构作业答案
产生焊接残余应力的主要因素之一是（）。 答案 C 在结构设计中，失效概率P f与可靠指标β的关系为（）。 答案 B 钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的（）。 答案 B 提高轴心受压构件局部稳定常用的合理方法是（）。 答案 D 钢结构梁的计算公式中的（）。 答案 C 下列因素中（）与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 答案 A 焊缝连接计算方法分为两类，它们是（）。 答案 C 当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应（）。 答案 B 钢材的剪切模量数值（）钢材的弹性模量数值。 答案 B 为提高轴心压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布（）。 答案 B 为了（），确定轴心受压实腹式柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近。 答案 C 摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（）。 答案 C 焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当（）时，梁的整体稳定性最好。 答案 D 计算梁的（）时，应用净截面的几何参数。
下列陈述正确的是（）。 答案 D 与混凝土材料相比，大跨度结构应优先选用钢材 实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的主要是考虑（）。答案 A 在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分别为（）。 答案 C 钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算的内容为（）。 答案 D 高强度螺栓承压型连接可用于（）。 答案 D 钢结构设计中钢材的设计强度为（）。 答案 D 在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中，轴力项分母里的是（）。 答案 B 钢材的伸长率用来反映材料的（）。 答案 C 钢材的三项主要力学性能（）。 答案 A 钢材的设计强度是根据（）确定的。 答案 C 钢材在低温下，强度提高，塑性______，冲击韧性下降。 答案 B 焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对防止剪应力引起的局部失稳最有效，布置纵向加劲肋对防止( )引起的局部失稳最有效。 答案 B 在结构设计中，失效概率P f与可靠指标β的关系为（）。
16春学期《钢结构(二)》在线作业1
钢结构（二）作业一 答案在最后 一、单选题（共20 道试题，共100 分。）V 1. 当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性___________。 A. 升高 B. 下降 C. 不变 D. 升高不多 满分：5 分 2. 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 满分：5 分 3. 跨中无侧向支承的组合梁，当其整体稳定不足时，宜采用______。 A. 加大梁的截面积 B. 加大梁的高度 C. 加大受压翼缘板的宽度 D. 加大腹板的厚度 满分：5 分 4. A. A B. B C. C D. D 满分：5 分 5. 进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按___________。 A. 标准荷载计算 B. 设计荷载计算 C. 考虑动力系数的标准荷载计算 D. 考虑动力系数的设计荷载计算 满分：5 分 6. 一个普通抗剪螺栓的抗剪承载力是_________。 A. 螺杆的抗剪承载力 B. 被连接构件板的承压承载力 C. A和B两者中的较大值 D. A和B两者中的较小值 满分：5 分 7. 当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应______.
A. 设置纵向加劲肋 B. 设置横向支承加劲助 C. 减少腹板宽度 D. 增加翼缘的厚度 满分：5 分 8. 确定梁的经济高度的原则是______。 A. 制造时间最短 B. 用钢量最省 C. 最便于施工 D. 免于变截面的麻烦 满分：5 分 9. 当温度从常温开始升高时，钢的______。 A. 强度随着降低，但弹性模量和塑性却提高 B. 强度、弹性模量和塑性均随着降低 C. 强度、弹性模量和塑性均随着提高 D. 强度和弹性模量随着降低，而塑性提高 满分：5 分 10. 在简支钢梁中，腹板在弯矩作用下局部稳定不足，需______。 A. 横向加劲加密 B. 纵向加劲，设置在腹板上半部 C. 纵向加劲，设置在腹板下半部 D. 加厚腹板 满分：5 分 11. A. A B. B C. C D. D 满分：5 分 12. 分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时，腹板与翼缘相接处可简化为______。 A. 自由边 B. 简支边 C. 固定边 D. 有转动约束的支承边 满分：5 分 13. 为了提高梁的整体稳定性，______是最经济有效的办法。 A. 增大截面 B. 增加侧向支撑点，减少l1 C. 设置横向加劲肋 D. 改变荷载作用的位置 满分：5 分 14. 单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件
钢结构设计作业及答案完整版
钢结构设计 一、填空题 [填空题] 参考答案： 1、在钢屋架设计中，对于受压构件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采等稳定性原则。 2、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，钢结构设计规范对屋架杆件规定了容许长细比。 3、钢结构设计规范将钢材分为四组，钢板越厚，设计强度越小。 4、常用的有檩条钢屋架的承重结构有屋架、檩条、屋面材料、和支撑等。 5、现行钢结构设计法是以概率理论为基础的极限状态设计 法。 6、梯形屋架下弦支座节点处应设刚性系杆。 7、在横向水平支撑布置在第二柱间时，第一柱间内的系杆应为刚 性系杆。 8、柱头的传力过程为N→垫板→顶板→加劲肋→柱身。 9、柱脚由底板、靴梁、锚栓、隔板、肋板组成。 10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的 刚度 要求决定的。 11、在钢屋架设计中，对于受压杆件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采用等稳定性原则。 12、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，《钢结构设计规范》对屋架杆件规定了容许长细比。 13、垂直于屋面坡度放置的檩条按双向受弯构件计算 14、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应，因而弦杆的内力沿屋架跨度分布很不均匀。 15、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆，通常刚性系杆采用双角钢，按压杆设计。 16、在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用等稳定的原则 17、组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个体系横向平面框架体系、纵向平面框架体系、屋盖结构体系、吊车梁结构体系、支撑体系、墙架结构体系。 18、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
房屋建筑钢结构第三章课后作业
3.1 简述大跨度屋盖结构的形式。 大跨屋盖钢结构根据受力特点的不同可以分为（平面结构体系）和（空间结构体系）两大类。 平面结构体系：梁式结构（平面桁架、立体桁架）、平面刚架和拱式结构。 空间结构体系：空间网格结构、大部分索结构、斜拉结构、张拉整体结构。 3.2 简述双层网架的常用形式及各自的特点，附图举例 ·平面桁架系网架两向正交正放网架 两向正交斜放网架 三向网架 特点：上下弦杆完全对应并与腹杆位于同一竖向平面内。一般情况下竖杆受压，斜杆受拉。斜腹杆与弦杆夹角宜在40~60度之间 ·四角锥体系网架正放四角锥网架 正放抽空四角锥网架 棋盘形四角锥网架 斜放四角锥网架 星形四角锥网架 特点：由若干倒置的四角锥按一定规律组成。网架的上下弦平面均为方形网格，下弦节点均在上弦网格形心的投影线上，与上弦网格四个节点用斜腹杆相连。 ·三角锥体系网架三角锥网架 抽空三角锥网架 蜂窝形三角锥网架 特点：基本单元是锥底为正三角形的倒置三角锥。追第三条边为网架上弦杆，棱边为网架腹杆，连接锥顶的杆件为网架下弦杆。 3.3 如何对网架进行选型？ 网架的选型应该结合建筑的平面形状，要求，荷载和跨度的大小，支承情况和造价等因素综合分析确定。一般情况下划分为：大跨度60m以上，中跨度30~60m,小跨度为30m 以下。 3.4 简述网架的计算要点。 （1）直接作用（荷载）和间接作用：网架结构应对试用阶段荷载作用下的内力和位移进行计算，并应根据具体情况对地震作用、温度变化、支座沉降等间接作用及施工安装荷载引起的内力和位移进行计算。 1）网架结构的永久荷载和可变荷载； 2）地震作用（竖向）：在抗震设防烈度为6度或7度的地区，网架屋架结构可不进行竖向抗震验算；在抗震设防烈度为8度或9度的地区，网架屋盖结构应进行竖向抗震验算。 地震作用（水平）：在抗震设防烈度为7度的地区，可不进行网架结构水平抗震验算 3.5 简述目前国内常用的空间网格结构节点形式，并用图说明。
第三章-钢结构的连接课后习题答案
第三章钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN（设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊2 160/ w f f N mm = 1 2 3 α= 2 1 3 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012 f h t mm ≤=?=， ,min min 1.5 1.512 5.2 f h t mm ≥==，8 f h mm = 内力分配： 3 0.7 1.2220.78125160273280273.28 w f f f N h b f N KN β =???=?????== ∑ 3 22 1273.28 1000196.69 232 N N N KN α =-=?-= 3 11 2273.28 1000530.03 232 N N N KN α =-=?-= 焊缝长度计算： 1 1 530.03 296 0.720.78160 w w f f N l mm h f ≥== ???? ∑， 则实际焊缝长度为 1 296830460608480 w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm。 2 2 196.69 110 0.720.78160 w w f f N l mm h f ≥== ???? ∑， 则实际焊缝长度为 2 110811********* w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取 1 8 f h mm =， 2 6 f h mm = 内力分配： 22 1 1000333 3 N N KN α ==?=， 11 2 1000667 3 N N KN α ==?= 焊缝长度计算： 1 1 667 372 0.720.78160 w w f f N l mm h f ≥== ???? ∑，