钢结构设计原理总结复习题及参考包括答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参照答案

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.提升钢梁整体稳固性的有效门路是和。

3.高强度螺栓预拉力设计值与和相关。

4.钢材的损坏形式有和。

5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳固常采纳的方法来保证，而腹板的局部稳固则常采

用的方法来解决。

6.高强度螺栓预拉力设计值与和相关。

7.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝蒙受静载时，其计算长度

不宜大于。

8.轴心受压构件的稳固系数φ与、和相关。

9.钢结构的连结方法有、和。

10.影响钢材疲惫的主要要素有、和。

11.从形状看，纯曲折的弯矩图为，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.钢结构设计的基来源则是、、

和。

14.按焊缝和截面形式不一样，直角焊缝可分

为、、和等。

15.关于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为

和。

16.影响钢梁整体稳固的主要要素有、、、

和。

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点？

3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳固的现象及影响钢梁整体稳固的主要要素。

4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确立？

5.什么是钢材的疲惫？

6.采纳钢材往常应试虑哪些要素？

7.在考虑实质轴心压杆的临界力时应试虑哪些初始缺点的影响？

8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些详细查验要求？

9.一般螺栓连结和摩擦型高强度螺栓连结，在抗剪连结中，它们的传力方式和损坏形式有何不一样？

10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳准时，对虚轴为何要采纳换算长细比？

11.轴心压杆有哪些屈曲形式？

12.压弯构件的局部稳固计算与轴心受压构件有何不一样？

13.在抗剪连结中，一般螺栓连结和摩擦型高强度螺栓连结的传力方式和损坏形式有何不一样？

14.钢结构有哪些连结方法？各有什么优弊端？

15.对接焊缝的结构有哪些要求？

16. 焊接剩余应力和焊接剩余变形是如何产生的？焊接剩余应力和焊接剩余变形对结构性能有何影响？减

少焊接剩余应力和焊接剩余变形的方法有哪些？ 17. 什么叫钢梁丧失整体稳固？影响钢梁整体稳固的主要要素是什么？提升钢梁整体稳固的有效举措是什

么？ 18. 角焊缝的计算假设是什么？角焊缝有哪些主要结构要求？ 19. 螺栓的摆列有哪些结构要求？

20. 什么叫钢梁丧失局部稳固？如何验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳固？

三、计算题：

1. 一简支梁跨长为 ，在梁上翼缘蒙受均布静力荷载作用，恒载标准值为

（不包含梁自重） ，

活载标准值为 25kN/m ，假设梁的受压翼缘有靠谱侧向支撑。

梁的截面采纳 I36a 轧制型钢， 其几何性质

为： W x =875cm 3，t w =10mm ， I / S ，自重为

，截面塑性发展系数

x

。钢材为 Q235，

抗弯强度设计值为

2

2

215N/mm ，抗剪强度设计值为 125 N/mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算地点。 （恒载分项系数 G ，活载分项系数Q ）

2. 已知一两头铰支轴心受压缀板式格构柱，长，截面由 2I32a 构成，两肢件之间的距离 300cm ，如下图，尺寸单位

mm 。试求该柱最大长细比。

注：一个 I32a 的截面面积

A = 67cm 2，惯性矩 I y =11080cm 4， I x1 = 460cm 4

3. 试计算下列图所示连结

中

C 级螺栓的强度。 已知荷载设计值

=45kN ，螺栓 M20，孔径， b

2

，

F

f v

=130N/mm

f c b 2

。

=305 N/mm

4.图示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处蒙受内力为 M=2500kN·m，V=500kN，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 可假设所有由腹板肩负，弯矩按刚度比分派，即M w I w M。

I

5. 试验算如下图牛腿与柱连结的对接焊缝的强度。荷载设计值F=220kN。钢材Q235，焊条E43，手工焊，

无引弧板，焊缝质量三级。相关强度设计值f c w

2

w

2

=215N/mm，f t=185N/mm。（假设剪力所有由腹板上的

焊缝蒙受）

6. 图示一柱间支撑与柱的连结节点，支撑杆蒙受轴心拉力设计值N=300kN，用2L80×6角钢做成，钢

材均为 Q235钢，焊条为 E43 型，手工焊。已知 f f w

2 =160N/mm。

①支撑与节点板采纳双侧角焊缝相连（绕角焊），焊脚尺寸见图，试确立焊缝长度。

②节点板与端板用两条角焊缝相连，试验算该连结焊缝强度。

7. 设计如下图矩形拼接板与板件用一般螺栓连结的平接接头，图中长度单位为mm。已知轴心拉力设计

值 N=450kN，相关强度设计值f v b

2

f c b

22

。粗制螺栓 d=20mm，孔径=130N/mm,=305N/mm，?=215N/mm

d 0。

8. 图示一用 M20 一般螺栓的钢板拼接接头，钢材为Q235，?＝ 215 N/mm2。试计算接头所能蒙受的最大轴

心力设计值 N max。螺栓M20，孔径， f v b

2

b

2 =130N/mm，f c=305 N/mm。

9. 用轧制工字钢I36a （资料 Q235）做成的10m长两头铰接柱，轴心压力的设计值为650kN，在腹板平面

蒙受均布荷载设计值 q＝。试计算此压弯柱在弯矩作用平面内的稳固有无保证？为保证弯矩作用平面外

的稳固，需设置几个侧向中间支承点？

2x3x y2

已知： A=76.3cm ，W＝ 875cm， i＝，i＝，f＝215N/mm。

10.一两头铰接焊接工字形截面轴心受压柱，翼缘为火焰切割边，截面如下图。杆长为9m，设计荷载N=

1000kN，钢材为 Q235钢。试验算该柱的整体稳固及板件的局部稳固性能否均知足。

已知： f = 215N/mm2，截面对x轴和y轴均为b类截面。

验算公式：整体稳固：N

f A

局部稳固：翼缘的宽厚比：b1(10 0.1 )235 ；腹板的高厚比：h

0( 25 0.5 )235

t f y t w f y