钢结构期末考试

第三页，摇摆柱哪里，什么是摇摆柱？摇摆柱的原理是什么？为什么采用摇摆柱？摇摆柱有什么好处？如何使用？

摇摆柱：多跨钢架中采用的上下两端铰接不能抵抗侧向荷载的柱

当刚架柱不是特别高而风荷载也不很大时，中柱宜采用两端铰的摇摆柱。中柱用摇摆柱的反感体现“材料集中使用”的原则。

摇摆柱可同时减少梁柱内力和截面，使结构钢量更低，受力更合理。

第四页，柱脚一般按铰接支承设计，当有桥式吊车的工业厂房时柱脚刚接

门式钢架轻钢结构的适用范围？适用多少吨的吊车？结构布置注意一下纵向横向温度区段这个实际上就是伸缩缝的最大间距怎样

门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂起重机和起重量不大于20t的轻、中级工作制单梁或双梁桥式吊车。

温度分区：纵向温度区段＜300m。

横向温度区段＜150m。

第六页，支撑和系杆的布置的几条规定，第三条规定里面为什么要把柱端支撑或端部支撑设置在第一或第二个开间，最好是第二开间？原因是什么？

在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。

当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性体系。

端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。

端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

原因：考虑传力路径最短，减少温度应力

第七页，可变荷载屋面活荷载的取值什么时候去0.5什么时候取0.3？上人不上人注意一下。

可变荷载：屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标注值应取0.5kN/m2；对受荷水平投影面积超过60m2的钢架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取0.3kN/m2。

荷载组合注意一下第一条和第二条

（1）屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值；

（2）积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑；

钢架的内力计算两种方法一个是弹性一个是塑性他们分别的适用范围适用条件是什么？适用什么样的钢架？

对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为变截面时才允许采用塑性分析方法。

蒙皮效应的定义概念是什么？什么地方体现蒙皮效应？

蒙皮效应：蒙皮板由于其抗剪刚度而对于使板平面内产生变形的荷载的抵抗效应。

GB50017单层框架柱顶位移不超过h/150，CECS102轻质钢板柱顶位移不超过h/60，

砌体柱顶位移不超过h/100

第十页腹板屈曲后强度的利用，为什么要考虑？什么情况下可以考虑什么情况下不能考虑？

腹板屈曲后强度利用：进行刚架梁、柱截面设计时，为了节省钢材，允许腹板发生局部屈曲，并利用其屈曲后强度。在强度和整稳的条件下可以考虑刚度检验的情况下不能考虑，也就是说承载能力极限状态可以考虑正常使用极限状态不能考虑，不允许腹板发生屈曲后屈曲。

为什么只提腹板的屈曲后强度而从来不提翼缘的屈曲后强度利用？

翼缘只有半边支撑，没有薄膜效应。

梁腹板加劲肋设置要求，加劲肋间距去多少？

梁腹板加劲肋的配置：梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋。当利用腹板屈曲后抗剪强度时，横向加劲肋间距a宜取hw～2hw。

斜梁的坡度较小时按照什么构件设置？按压弯构件设置

斜梁不需要计算整稳的时候他的最大支撑点之间有一个最大长度要求，必须满足在多少米以下可以不考虑整稳？

斜梁的侧向支承上最大长度取受压翼缘宽度的16235

y

f

倍。

隅撑，为什么要设置隅撑?

防止翼缘受压屈曲，因为梁和柱的上翼缘和柱的外翼缘都与墙面相连，所以上翼缘和柱的上翼缘受压屈曲后有墙面系统作支撑不用担心，但是某些弯矩作用的时候是下翼缘受压包括柱子内表面翼缘受压的时候这个时候就要布置隅撑来保护。

隅撑的作用，间距最大要求，角度要求不能小于多少？

为了保证梁的稳定，常有必要再受压翼缘两侧布置隅撑作为斜梁的侧向支撑，隅撑的另一端

连接在檩条上。隅撑间距不应大于所撑梁受压翼缘宽度的16235

y

f

倍。隅撑与檩条轴线

的夹角越大越好。

节点设计：25页，钢架构建翼缘和端板的连接会出计算题

计算题还有可能是轴拉杆件桁架里面轴心拉杆的验算。

柱脚两种形式铰接和刚接，柱脚螺栓起到什么作用？

主要是把柱脚的地板和钢筋混凝土基础连接在一起起到固定作用。

锚端可不可以传递剪力？剪力是由谁来传递的？

柱脚锚栓不宜用承受柱脚底部的水平剪力。此水平剪力可由底板与混凝土基础之间的摩擦力（摩察系数可取0.4）或设置抗剪键承受。

26页，摇摆柱和非摇摆柱与斜梁连接构件（画图）

压型钢板荷载组合，第三个组合验算，风吸力对风向系数取多少？.

1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载

压型钢板的设计用什么模型？受弯构件

压型钢板由于当地主导风向和压型钢板侧向搭接风向要满足什么关系？平行关系

檩条设计第三条组合，风吸力注意，受力模型或力学模型是把他看成是双向受弯构件。

1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载。

檩条截面选择，拉条什么时候设一道什么时候设两道，拉条的作用是什么？

当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中设置拉条。当檩条跨度大于6m时，应在檩条三分点处各设置一道拉条。

拉条的作用：防止檩条侧向变形和扭转，并且提供x轴方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的构件。为此，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。

斜拉条和刚性撑杆应该布置在什么部位，要看檩条的形状,布置的位置在哪里？

当檩条用c型钢时，横向力指向下方，斜拉条布置在屋脊处；当檩条用z型钢时，横向力指向上方，斜拉条布置在屋檐处；当风吸力超过屋面永久荷载时，横向力指向和斜拉条布置相反。

檩条和钢架是怎样连接的？（通过檩托来连接）檁托首先是焊在斜梁上，另一端用什么样的螺栓与檩条连接？

拉条通常用圆钢做成，圆钢直径不宜小于10mm。圆钢拉条可设在距檩条上翼缘1/3腹板高度范围内。

实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可用角钢或钢板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应少于2个，并沿檩条高度方向布置。设置檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性，同时也便于安装。

图1-30 减少荷载偏心引起的扭矩原因是什么？（简答）

开口向下时最大应力出现在卷边处，卷边没有板件支撑，容易使檩条受压屈曲，反之，最大应力出现在腹板边缘处，可由腹板提供支撑，使檩条受力合理。

墙梁什么时候需要考虑双弯扭力矩？

墙梁承担双向荷载，为一双向受弯构件。当荷载未通过截面剪力中心时，尚应考虑因荷载偏心产生的双弯扭力矩B。

墙面板对于轻钢结构来说可以采用砌体也可以采用压型钢板也可以采用一段是砌体一段是压型钢板的情况。所以这些和当地抗震设防烈度有关。

6度以下可采用全砌体，7、8度可采用部分砌体部分压型钢板，9度以上采用全压型钢板。

什么是刚性系杆？什么是柔性系杆？有什么区别？

刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆；

柔性系杆：只能承受拉力的系杆。

在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆，屋脊节点及主要支承节点处需设置刚

性系杆，天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆；当屋架横向支撑设在

端部第二柱间时，第一柱间所有系杆均应为刚性系杆

第二章

托架或托梁的作用是什么？

托架托梁的作用：上承屋架，下传柱子。

53页分离式柱柔性连接板的作用是什么？

可减小吊车肢在框架平面内计算长度，又可实现两肢分别单独承担吊车荷载和屋面荷载的设计意图。

肩梁有哪两种形式，作用是什么？柱间支撑的作用有哪些？

肩梁分类：单腹壁肩梁；双腹壁肩梁

单：有利于保证上下两段的连续性

双：保证对上柱的嵌固作用以及上下柱段的整体工作

柱间支撑的作用：1）承受并传递纵向水平荷载；

2）保证厂房的纵向刚度；

3)减少柱在平面外的计算长度。

确定桁架形式的原则？确定桁架采用什么样的形式遵循什么样的原则？

1.满足使用要求

2.受力合理

3. 制造简单及运输与安装方便

4. 综合技术经济效果好

屋盖支撑的种类？作用是什么？那些是必须设置的？横向水平支撑上弦和下弦的最大间距不能超过多少（60m），纵向水平支撑一般布置在什么位置？（屋架上弦端节间）

屋盖支撑的作用：（1）保证屋盖结构的几何稳定性

（2）保证屋盖的刚度和空间整体性

（3）为弦杆提供适当的侧向支撑点

（4）承担并传递水平荷载

（5）保证结构安装时的稳定与方便

系杆一些概念

刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆；柔性系杆：只能承受

拉力的系杆。在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆，屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆，天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆；当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间所有系杆均应为刚性系杆

屋架的内力组合有哪几种组合？使用阶段施工阶段等

使用过程组合：①恒载+全跨活载，②恒载+半跨活载

施工过程组合：③全跨屋架自重(支撑+天窗架)+半跨板自重+半跨可变荷载

三角形屋架只考虑第①种组合，跨中斜腹杆只考虑第②种组合，

梯形屋架需全考虑三种组合

计算长度在上册第5章，影响钢屋架杆端约束大小的因素有哪些？

1）杆件轴力性质

2）杆件线刚度大小

3）与所分析杆直接刚性相连的杆件作用大，较远的杆件作用小。

桁架两端都是理想的铰接但是钢屋架不会是都是铰接。表5-1记住。

P75图2-28选择题

与垂直支撑相连的束缚杆为什么一定要采用十字型截面？

节省钢材，耐腐蚀作用好，节点构造方便。

用T型钢做垂杆再用普通的三角形钢屋架和传统的用全角钢屋架有什么优点？

节省钢材12%~15%。耐腐蚀作用好，节点构造方便。

2.3.4表2-8为什么进行T型屋架按腹杆的最大内力取值，而三角形屋架端什么什么取值？梯形屋架和平行炫屋架的节点板把腹杆的内力传给炫杆，节点板的厚度由腹杆最大应力决定；三角形屋架支座处的节点板要传递端节点间炫杆的内力，因此节点板的内力由上炫杆内力决定。

压杆的填板在什么之间不宜少于几块？在两个侧向固定点之间，不小于2个

在压杆的两个侧向固定点填板不少于两个，且每个节点间不应少于两个（无法放置至少放一个）；拉杆同理。

桁架杆件的截面选择验算：拉杆压杆压弯三种情况的三个例题第一个例题看懂就可以。桁架节点设计上册第7章283页

腹杆与节点板之间还有腹杆和腹杆之间的的距离一定不能太小，两种情况，动载的时候怎样，静载的时候怎样？不能小于多少，注意10到20 是两种不同情况。

受静载时

受动载时287页7-125 mm

a20

~

10

≥

mm a50

≥

2011钢结构设计期末 复习题 考题 附答案 (7)

一、选择题（每题2分） 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 2、钢材的设计强度是根据（C ）确定的。 A、比例极限； B、弹性极限； C、屈服强度； D、极限强度。 3.钢结构的承载能力极限状态是指（ C ） A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年 4、某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中（ A ）对该破坏无直接影响。 A、钢材的屈服点过低； B、构件的荷载增加速度过快； C、存在冷加工硬化； D、构件有构造原因引起的应力集中。 5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的（A ） A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力 C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力 6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是（C ）。 A、冲击韧性； B、冷弯试验； C、化学成分； D、伸长率。 7. 钢号Q345A中的345表示钢材的（ C ）

A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值 8.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为( C ) A.碳、锰 B.钒、锰 C.硫、氮、氧 D.铁、硅 9、同类钢种的钢板，厚度越大，（A ）。 A、强度越低； B、塑性越好； C、韧性越好； D、内部构造缺陷越少。 10.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免( D ) A.螺栓杆受剪破坏 B.螺栓杆受弯破坏 C.板件受挤压破坏 D.板件端部冲剪破坏 11、以下关于应力集中的说法中正确的是（ B ）。 A、应力集中降低了钢材的屈服强度 B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度 12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( C ) A.E55型 B.E50型 C.E43型 D.H10MnSi 13.在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A )

钢结构设计考题

时，按式（3.3.7）计算正面角焊缝承担的内力'w f f e w N f h l β =∑。 图3.3.11受轴心力的盖板连接 式中 w l ∑为连接一侧正面角焊缝计算长度的总和；再由力（N-N’）计算侧面角焊缝的强度： ' w f f e w N N f h l τ - =≤ ∑（3.9） 式中 w l ∑——连接一侧的侧面角焊缝计算长度的总和。 2、承受斜向轴心力的角焊缝 图3.3.12所示受斜向轴心力的角焊缝连接，有两种计算方法。 图3.3.12斜向轴心力作用 （1）分力法 将N分解为垂直于焊缝长度的分力N X=N·sinθ，和沿焊缝长度的分力N y=N·cosθ，则： .sin.cos , f f e w e w N N h l h l θθ στ == ∑∑（3.3.9）代入公式（3.3.6）中进行计算： 2 2 f w f f f f σ τ β ?? +≤ ? ? ?? （2）合力法 不将N力分解，按下列方法导出的计算式直接进行计算：

将公式（3.3.9）的f σ和f τ代入公式（3.3.6）中： w f f ≤ w f f =≤ 令f θβ= w f f e w N f h l θβ≤∑ （3.3.10） 式中θ——作用力（或焊缝应力）与焊缝长度方向的夹角； f θβ——斜焊缝强度增大系数（或有效截面增大系数），其值介于1.0~1.22之间。 3、承受轴力的角钢端部连接 在钢桁架中，角钢腹杆与节点板的连接焊缝一般采用两面侧焊，也可采用三面围焊，特殊情况也允许采用L 形围焊（图3.3.13）。腹杆受轴心力作用，为了避免焊缝偏心受力，焊缝所传递的合力的作用线应与角钢杆件的轴线重合。 对于三面围焊（图3.3.13b ）可先假定正面角焊缝的焊脚尺寸h f3，求出正面角焊缝所分担的轴心力N 3。当腹杆为双角钢组成的T 形截面，且肢宽为b 时， 3320.7w f f f N h b f β=? （3.3.11） 由平衡条件（ 0M =∑）可得： 3 311()22 N N N b e N K N b -= -=- （3.3.12） 3 32222 N N Ne N K N b =-=- （3.3.13） 式中 N 1、N 2——支钢肢背和肢尖上的侧面角焊缝所分担的轴力； e ——角钢的形心距； K 1、K 2——角钢肢背和肢尖焊缝的内力分配系数，可按表 3.3.1查用；也可近似取 1221,33 K K ==。

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，2f 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 4 N ?=== 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。

钢结构设计期末复习

第一章 1.轻型门式刚架结构的定义及适用范围。 2.门式刚架的结构形式 3.门式刚架结构支撑和刚性系杆的布置原则 4.门式刚架的计算方法 5.门式刚架变截面柱的验算内容 6.门式刚架变截面斜梁的验算内容 7.门式刚架变截面柱计算长度的确定方法 8.门式刚架隅撑的作用及其布置原则？ 9.门式刚架结构节点的连接形式 10.门式刚架梁柱端板连接节点设计时所需验算的内容 11.实腹式檩条的内力计算有什么特点？ 12.檩条的验算内容。 13.檩条布置的拉条起什么作用？如何布置。为什么要设置檩托？ 14.绘图示意门式刚架柱上桥式吊车支承牛腿的构造，并简要说明其传力过程。 15.某轻型门式刚架结构，轴线尺寸为120×48m，两连跨，每跨双坡，跨度24m,柱距6m, 檐口高度8m,试布置支撑体系。（画屋面支撑平面布置示意图、柱间支撑立面示意图）16.某工业厂房平面尺寸为320m×54m，采用两连跨，每跨双坡，跨度为27m，柱距为8m， 高7m，试布置其柱网及支撑体系。 17.写出门式刚架结构体系中10种构件的名称。 18.摇摆柱、抗风柱、锚栓、刚性系杆、柱脚 第二章 1.厂房结构的组成 2.柱网布置应考虑哪些方面 3.为什么要对厂房结构设置温度伸缩缝？常用的做法有哪些？ 4.框架柱类型 5.厂房结构的支撑体系有何作用？ 6.柱间支撑的作用和布置原则 7.厂房结构柱间支撑应如何布置？它是否与屋盖支撑布置在同一开间？为什么？ 8.厂房屋盖支撑有哪几种形式？ 9.简述屋盖支撑的作用？ 10.简述屋盖支撑的布置原则？ 11.各种屋面支撑宜取什么形式？怎样计算？ 12.常见屋架的形式及适应范围 13.简单对比三角形钢屋架与梯形钢屋架的特点？ 14.简支屋架计算时杆件平面内和平面外计算长度的取值

钢结构设计习题库

钢结构设计题库 一、选择题 1、在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（C ）A 碳磷硅 B 硫磷锰 C 硫氧氮 D 碳锰矾 2、钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B ）A 不变 B 降低 C 升高 D 稍有提高，但变化不大 3、长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是（B ） A 弯曲 B 扭曲 C 弯扭屈曲 D 斜平面屈曲 4、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（C ） A 栓杆的预应力 B 栓杆的抗剪能力 C 被连接板件间的摩擦力 D 栓杆被连接板件间的挤压力 5、体现钢材塑性性能的指标是（C ）A 屈服点 B 强屈比 C 延伸率 D 抗拉强度 6、下列有关残余应力对压杆稳定承载力的影响，描述正确的是（A ）A 残余应力使柱子提前进入了塑性状态，降低了轴压柱的稳定承载力B 残余应力对强轴和弱轴的影响程度一样 C 翼缘两端为残余拉应力时压杆稳定承载力小于翼缘两端为残余压应力的情况 D 残余应力的分布形式对压杆的稳定承载力无影响7、下列梁不必验算整体稳定的是（D ）A 焊接工字形截面 B 箱形截面梁 C 型钢梁 D 有刚性铺板的梁 8、轴心受压柱的柱脚，底板厚度的计算依据是底板的（C ） A 抗压工作 B 抗拉工作 C 抗弯工作 D 抗剪工作 9、同类钢种的钢板，厚度越大（A ）A 强度越低 B 塑性越好 C 韧性越好 D 内部构造缺陷越少 10、验算组合梁刚度时，荷载通常取（A ）A 标准值 B 设计值 C 组合值 D 最大值 11、在动荷载作用下，侧面角焊缝的计算长度不宜大于（B ） A 60f h B40f h C80f h D120f h 12、计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（C ）

级钢结构设计原理期末考试试卷

2013-2014年第一学期 2010级土木工程专业钢结构设计原理课程期末考试 规范答案及评分细则 一、填空题（本大题共10小题，每空1分，共20分） 1. 承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。 2. 钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度,B表示质量等级为B级,F表示沸腾钢。 3. 钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性 5. 角焊缝的厚度大而长度过小时，使焊件局部过热严重，因此侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长 度不得小于8hf和40mm。 6.当梁的整体稳定系数φb＞0.6时，材料进入弹塑性阶段，这时，梁的整体稳定系数应采用φ'b。 7. 对承受静力荷载或间接承受动力荷载的钢梁，允许考虑部分截面发展塑性变形，在计算中引入 塑性发展系数来考虑。 8.焊接梁的设计中，翼缘板的局部稳定常用限制宽厚比的办法来保证，而腹板的局部稳定则采用 配置加劲肋的办法来解决。 9.按正常使用极限状态计算时，轴心受压构件要限制构件长细比，受弯构件要限制构件挠度，拉、 压弯构件要限制构件长细比。 10.目前我国设计规范中压弯构件弯矩作用平面内整体稳定验算多采用相关公式法，利用边缘屈服 准则，建立压弯构件弯矩作用平面内稳定计算的轴力和弯矩相关公式。 二、单选题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 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. 钢材的设计强度是根据确定的。 A. 抗拉强度 B. 抗压强度 C. 屈服强度 D. 极限强度 3. 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 4. 钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材。 A. 变软 B. 热脆 C. 冷脆 D. 变硬 5. 钢材经历了应变硬化（应变强化）之后。 A. 强度提高 B. 塑性提高 C. 冷弯性能提高 D. 可焊性提高 6．手工电弧焊使用的焊条宜使焊缝金属与主体金属的强度相匹配，Q345钢宜采用焊条。 A．E43系列B．E50系列C．E55系列D．E235系列 7．下列关于焊接应力叙述错误的是（）。 A．焊接应力增大了构件变形，降低了构件的刚度 B．焊接应力减小了构件有效截面和有效惯性矩，降低了构件稳定承载力 C．焊接应力降低了结构的静力强度，从而降低了构件的疲劳强度 D．在无外加约束情况下，焊接应力是自相平衡的力系 8. 下列螺栓破坏属于构造破坏的是。

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 练习题及答案(试题学习)

钢结构设计练习题及答案 1～5题条件：为增加使用面积，在现有一个单层单跨建筑内加建一个全钢结构夹层，该夹层与原建筑结构脱开，可不考虑抗震设防。新加夹层结构选用钢材为Q235B ，焊接使用 E43型焊条。楼板为SP10D 板型，面层做法20mm 厚，SP 板板端预埋件与次梁焊接。荷载标准值：永久荷载为2.5kN/m 2（包括SP10D 板自重、板缝灌缝及楼面面层做法），可变荷载为4.0 kN/m 2。夹层平台结构如图所示。 立柱：H228x220x8x14 焊接H 型钢 A=77.6×102mm 2 I x =7585.9×104mm 4,i x =98.9mm I y =2485.4×104mm 4,i y =56.6mm 主梁：H900x300x8x16 焊接H 型钢 I x =231147.6×104mm 4W nx =5136.6×103mm 3 A=165.44×102mm 2主梁自重标准值g=1.56kN/m a) 柱网平面布置立柱 次梁 主梁 1 2 H900x300x8x16 H300x150x4.5x6 次梁：H300x150x4.5x6 焊接H 型钢 I x =4785.96×104mm 4W nx =319.06×103mm 3 A=30.96×102mm 2次梁自重标准值0.243kN/m M16高强度螺栓加劲肋 -868x90x63030 40 6 n 个 b) 主次梁连接 1. 在竖向荷载作用下，次梁承受的线荷载设计值为m kN 8.25（不包括次梁自重）。试问， 强度计算时，次梁的弯曲应力值？（20分） 解：考虑次梁自重后的均布荷载设计值： 25.8+1.2×0.243=26.09kN ／m 次梁跨中弯矩设计值： M =04.665.409.268 1 8122=??=ql kN ·m 根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003第4.1.1条； 4.1.1在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条)，其 抗弯强度应按下列规定计算： ny y y nx x x W M W M γγ+ ≤f (4.1.1) 式中 M x 、M y —同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面：x 轴为强轴，y 轴 为弱轴)： W nx 、W ny —对x 轴和y 轴的净截面模量；γx 、γy —截面塑性发展系数；对工字形截面， γx =1.05，γy =1.20：对箱形截面，γx =γy =1.05；对其他截面．可按表5.2.1采用； f —钢材的抗弯强度设计值。 当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13y f 235/ 而不超15 y f 235/时， 应取γx =1.0。f y 为钢材牌号所指屈服点。 对需要计算疲劳的梁,宜取γx =γy =1.0。 受压翼缘的宽厚比小于13；承受静力荷载 γx =1.05 1.19710 06.31905.11004.6636=???=nx x W M γN/mm 2

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天津大学试卷专用纸学院建筑工程学院专业土木工程专业班年级学号姓名共4页第1页 20xx ～20xx 学年第 x2 学期期末考试试卷《建筑钢结构设计》（A 卷共5页）4、简述吊车对厂房结构产生的三种荷载；（4分） 答：竖向荷载，由吊车体系的自重产生；横向水平制动力，由吊车小车的启动与刹车产生；纵向水平制动力，由吊车大车的启动与刹车产生。 （考试时间：年月日） 题号一二成绩核分人签字5、简述多层钢结构体系的主要类型；（ 4 分） 得分答：柱—支撑体系：框架梁柱节点均为铰接，在纵向与横向沿柱高设置竖向柱间支撑； 一、简答题（共30 分）纯框架体系：在纵横两个方向均为多层刚接框架；框架支撑体系：一个方向为柱—支撑 1、写出钢结构排架承载力极限状态设计公式 n 体系，另一个方向为纯框架体系的混合体系。0 ( G C G G kQ 1 C Q1 Q 1k i 2 ci Qi C Qi Q ik ) R 中符号（, ）的含义；（4分）6、高层钢结构体系的主要类型；（4 分） 答：0为重要性系数；G ,Qi 为永久荷载及可变荷载的分项系数；为组合系数。答：框架结构体系、框架—剪力墙结构体系、外筒式结构体系、筒中筒式结构体系、筒束式结构体系及钢—混凝土组合结构体系。 2、单层厂房钢结构屋盖支撑体系由哪些支撑构成；（4 分） 7、高层钢结构不宜采用Q390 钢的原因是什么？（ 2 分） 答：上（下）弦横向水平支撑；下弦纵向水平支撑；垂直支撑。 答： Q390钢伸长率为 18%，不符合伸长率大于 20%的规定； 8、简述采用时程分析法时地震波的选取原则；（4 分） 3、简述单层厂房横向框架的两种主要类型及其特点；（ 4 分）答：至少应采用 4条能反映当地场地特性的地震加速度波，其中宜包括一条本地区历史 答：（ 1）横梁与柱铰接，特点是对柱基沉降的适应性较强，且安装方便，计算简单，受 上发生的实测地震记录波。如当地没地震记录，可根据当地场地条件选用合适的其他地 力明确，缺点是下段柱的弯矩较大，厂房的横向刚度较差。（2）横梁与柱刚接，特点是 区的地震记录。如没有合适的地震记录，可采用根据当地地震危险性分析结果获得的人 对减少下段柱弯矩，增加厂房横向刚度有利。由于下段柱截面高度小，从而可以减少厂 工模拟地震波，但 4 条波不得全用人工模拟的地震波。地震波的持续时间不宜过短，应 房的建筑面积，却使屋架受力复杂，连接构造亦麻烦，且对柱基础的差异沉降比较敏感。 取 10-20s或更长。

钢结构设计原理复习题及参考答案[1]

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，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长 度不宜大于。 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。 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？ 三、计算题： 1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自 重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。梁的截面选用I36a轧制型钢，其几何性质为：W x=875cm3，t w=10mm，I / S=30.7cm，自重为59.9kg/m，截面塑性发展系数 x=1.05。 钢材为Q235，抗弯强度设计值为215N/mm2，抗剪强度设计值为125 N/mm2。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。（恒载分项系数γG=1.2，活载分项系数γQ=1.4）

2011钢结构设计期末-复习题-考题-附答案-(1)

学年 第 期 《钢结构设计原理》试卷 D 卷 时间： 120 分钟 适应专业：土木工程（房屋建筑方向） 【考试】【闭卷】 评卷人： 合分人： 单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 1.摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区别是 D 。 (A)摩擦面处理不同 (B)材料不同 (C)预拉力不同 (D)设计计算时所取极限状态不同 2.在静力荷载作用下，钢材承受三向拉应力时，易发生 B 。 (A)塑性破坏 (B)脆性破坏 (C)疲劳破坏 (D)无法判定 3.进行强度验算时，荷载应采用 D 。 (A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数 (B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数 (C)永久荷载和可变荷载的标准值，均不乘以各自的分项系数 (D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数 4.钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用 A 的焊接位置。 (A)俯焊 (B)仰焊 (C)立焊 (D)任意 5.在缀条稳定验算式d f A N 0γ?≤中，系数0γ是 C 。 (A)考虑塑性发展的系数 (B)考虑重要性的调整系数 (C)考虑单角钢单面连接偏心受力的系数 (D)考虑安全的附加系数 6.为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度，应尽可能使梁的 D 。 (A)翼缘厚而窄 (B)翼缘宽薄而腹板窄厚 (C)腹板厚而窄 (D)腹板薄而宽 7.对于钢结构用钢材，对化学成分的定义为 B 。 (A) C 为不可缺少元素，Mn 、S 、P 均为有害元素 (B) C 为不可缺少元素，Mn 为脱氧剂，S 、P 为有害元素 (C) C 、Mn 、S 、P 均为有害元素 (D) C 、Mn 为有害元素，S 、P 为不可缺少元素 8.规范规定缀条式格构柱单肢的长细比max 17.0λλ≤（m ax λ为柱两个主轴方向长细比的最大值），是为了 C 。 (A)保证柱平面内的整体稳定 (B) 保证柱平面外的整体稳定 (C)避免单肢先于整个柱失稳 (D)构造要求 9.由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材，故残余应力的存在将 B 。 (A)降低静力承载能力 (B)对静力承载能力无影响 (C)提高静力承载能力 (D)钢材易发生塑性破坏 10.为提高梁的整体稳定性，从用钢量的角度，经济的做法是 D 。 (A)加强两个翼缘 (B)加强受拉翼缘 (C)加高腹板 (D)受压翼缘设侧向支承 填空题（本大题共10空，每空1分，共10分） 1、现行钢结构设计规范除了疲劳计算外，采有以概率理论为基础的 方法。 2、衡量钢材的塑性性能的指标有 和 两个指标。 3、构件的长细比是指 之比（用符号表示）。 4、计算双肢格构式轴心受压构件绕虚轴x 轴弯曲的整体稳定性时，其轴心受压整体稳定系数?应根据 查表确定。 5、设计采用大型屋面板的铰支承梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距为l ，则屋架下弦杆平面内的计算长度应取 。 6、双轴对称截面的理想轴心压杆，有弯曲屈曲和 两种屈曲形式。 7、工字形截面简支梁，当受压翼缘侧向支承点间距离愈小时，则梁的整体稳定性就 。 8、试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的_ _并无明显关系。 9、轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N 力之间的夹角θ 满足 条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，就不必再进行计算。 简答题 （30分）

钢结构设计原理试题库

<钢结构设计原理试题库> 一、单项选择题 1、有四种厚度不等的Q345钢板，其中 厚的钢板设计强度最高。 (A)12mm (B)18mm (C)25mm (D)30mm 2、焊接残余应力不影响构件的 。 A 整体稳定性 B 静力强度 C 刚度 D 局部稳定性 3、考虑角焊缝应力分布的不均匀，侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。 A 40hf B 60hf C 80hf D 120hf 4、确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比限值的原则是 。 A 等厚度原则 B 等稳定原则 C 等强度原则 D 等刚度原则 5、最大弯矩相等的情况下，下列简支梁整体稳定性最差的是 A ．两端纯弯作用 B ．满跨均布荷载作用 C ．跨中集中荷载作用 D ．跨内集中荷载作用在三分点处 6、钢材塑性破坏的特点是 。 A 变形小 B 破坏经历时间非常短 C 无变形 D 变形大 7、.梁的最小高度是由___ _____控制的. A 强度 B 建筑要求 C 刚度 D 整体稳定 8、摩擦型高强度螺栓的抗剪连接以 作为承载能力极限状态。 A 螺杆被拉断 B 螺杆被剪断 C 孔壁被压坏 D 连接板件间的摩擦力刚被克服 9、梁整体失稳的方式为 。 A 弯曲失稳 B 剪切失稳 C 扭转失稳 D 弯扭失稳 10、受弯构件的刚度要求是ν≤[ν]，计算挠度ν时，则应 。 A ．用荷载的计算值 B ．用荷载的标准值 C ．对可变荷载用计算值 D ．对永久荷载用计算值 1．钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料 命名的 (A) 屈服点 (B) 设计强度 (C) 极限强度 (D) 含碳量 2．当角焊缝无法采用引弧施焊时，其计算长度等于 。 (A) 实际长度 (B) 实际长度-2t (C) 实际长度-2h f (D) 实际长度-2h e 3．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I 螺栓杆剪断；Ⅱ孔壁挤压破坏；Ⅲ钢板被拉断；Ⅳ钢板剪断；Ⅴ螺栓弯曲破坏。其中 种形式是通过计算来保证的。 （A ）Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ （B ）Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ （C ）Ⅰ，Ⅱ，Ⅴ （D ）Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ 4．计算梁的 时，应用净截面的几何参数。 (A) 正应力 (B) 疲劳应力 (C) 整体稳定 (D) 局部稳定 5．钢结构受弯构件计算公式nX x x W M γσ=中，x γ 。 （A ）与材料强度有关 （B ）是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 （C ）表示截面部分进入塑性 （D ）与梁所受荷载有关

2011级钢结构设计原理期末考试试卷1

2011级钢结构设计原理期末考试试卷1

2013-2014年第一学期 2010级土木工程专业钢结构设计原理课程期末考试 标准答案及评分细则 一、填空题（本大题共10小题，每空1分，共20分） 1. 承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。 2. 钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度,B表示质量等级为B级,F表示沸腾钢。 3. 钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性 5. 角焊缝的厚度大而长度过小时，使焊件局部过热 严重，因此侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于 8hf 和40mm 。 6.当梁的整体稳定系数φ ＞0.6时，材料进入弹 b 。 塑性阶段，这时，梁的整体稳定系数应采用φ' b 7. 对承受静力荷载或间接承受动力荷载的钢梁，允 许考虑部分截面发展塑性变形，在计算中引入 塑性发展系数来考虑。 8.焊接梁的设计中，翼缘板的局部稳定常用限制 宽厚比的办法来保证，而腹板的局部稳定则采用配置加劲肋的办法来解决。

9.按正常使用极限状态计算时，轴心受压构件要限 制构件长细比，受弯构件要限制构件挠度，拉、压弯构件要限制构件长细比。 10.目前我国设计规范中压弯构件弯矩作用平面内 整体稳定验算多采用相关公式法，利用边缘屈服准则，建立压弯构件弯矩作用平面内稳定计算的轴力和弯矩相关公式。 二、单选题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 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. 钢材的设计强度是根据确定的。 A. 抗拉强度 B. 抗压强度 C. 屈服强度 D. 极限强度 3. 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

钢结构基本原理课后习题与答案完全版

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-关系式。 tgα'=E' f 0f 0 tgα=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 0 σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610y 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 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 2.6 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=，2280/N mm σ=-，B 点的正应力

同济大学钢结构设计原理题库及答案

一、填空题 1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。 2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3．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。 4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。 5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7．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。 8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。 10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11．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。 12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13．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。 14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。 16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。 17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质 量的综合指标。 18．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。 19．薄板的强度比厚板略高。 20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 21．焊接残余应力不影响构件的强度。

钢结构设计试卷一 附答案

试卷一 一、填空题（每空2分，共计20分） 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（），在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（），以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置（）系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（），并利用其（）强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（） 6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（）倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（）构件设计计算。 8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于（）。 二、选择题（每题2分，共计20分） 1、梯形钢屋架受压杆件．其合理截面形式，应使所选截面尽量满足。求要的）（． (A) 等稳定 (B) 等刚度 (C) 等强度 (D) 计算长度相等 2、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（）。 (A) 垫板数不宜少于两个 (B) 垫板数不宜少于一个 (C) 垫板数不宜多于两个 (D) 可不设垫板 3、梯形钢屋架节点板的厚度，是根据（）来选定的。 (A) 支座竖杆中的内力 (B) 下弦杆中的最大内力 (C) 上弦杆中的最大内力 (D) 腹杆中的最大内力 4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢（檩托）上（）。 (A) 一个普通螺栓 (B) 两个普通螺栓 (C) 安装焊缝 (D) 一个高强螺栓

5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L，其平面外计算长度应取( )。 (A) L (B) 0.8L (C) 0.9L (D) 侧向支撑点间距 6、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的（）。 (A) 端竖杆处 (B) 下弦中间 (C) 下弦端节间 (D) 斜腹杆处 7、屋盖中设置的刚性系杆（）。 (A) 可以受压 (B) 只能受拉 (C) 可以受弯 (D) 可以受压和受弯 8、某房屋屋架间距为6m，屋架跨度为24m，柱顶高度24m。房屋内，可时间空作工虑考未中算计屋房，且备设动振大较务，业架托无． 在屋盖支撑中部设置（）。 (A) 上弦横向支撑 (B) 下弦横向支撑 (C) 纵向支撑 (D) 垂直支撑 9、梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理截面形式是两个（）。 (A) 等肢角钢相连 (B) 不等肢角钢相连 (C) 不等肢角钢长肢相连 (D) 等肢角钢十字相连 10、屋架设计中，积灰荷载应与（）同时考虑。 (A)屋面活荷载 (B)雪荷载 (C)屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值 (D)屋面活荷载和雪荷载 三、问答题（共计20分） 1、试述屋面支撑的种类及作用。（8分） 2、试述空间杆系有限元法的基本假定。（6分） 3、举出两种常见的网架结构的基本形式，并简述其特点。（6分） 四、作图题（10分） 1、完成下列主次梁铰接和刚接连接 五、计算题（30分） 1、如图所示，一梁柱刚接节点，钢材均为Q235，梁截面尺寸如图所示。其翼缘经焊透的对接焊缝与柱相连（焊接时未用引弧板），腹板通过10.9及摩擦型高强螺栓M20和角钢连接于柱.计算时可假定翼缘焊缝与腹板螺栓孔在同一截面,该截面弯矩与剪力设计值分别为2,215kn/mm值均为计和抗弯强度设抗和 100kN·m42kN。焊缝抗拉、压2，螺栓预应力为155kN，抗度设计值为125kN/mm 滑移系数为剪抗强0.45。 （1）试验算翼缘焊缝的连接是否满足强度要求

2010级钢结构设计原理期末考试试卷2(补考)

一、填空题（本大题共11小题，每空1分，共20分） 1. 结构或构件的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态，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.某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之（增大、减小、不变）。 3. 时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的提高，、降低。 4. 某不等边角钢，长肢宽度为125mm，短肢宽度为80mm，厚度为10mm，采用符号可表示为。 5. 钢材的破坏有延性破坏和脆性破坏两种形式，出现疲劳破坏时，截面上的应力低于材料的， 其破坏形式属于破坏。 6. 普通螺栓连接受剪时，限制端距e≥2d, 是为了避免钢板端部被___________。 7．轴心受力构件的强度承载力决定于截面应力不超过，而稳定承载力则决定于截面应力不超过。 8. 双肢格构柱截面的主轴分为和两种 9.加劲肋主要包括横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋，作为腹板的支承，将腹板分成尺寸较小的 板段，以提高临界应力。对提高梁支承附近剪力较大板段的临界应力是有效的；而对提高梁跨中附近弯矩较大板段的稳定性特别有利；则常用于局部压力较大的情况。 10.双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱，偏心荷载作用在腹板平面内，可能发生的失稳形式 为或 二、单选题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 1. 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材料分项系数 2. 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 3. 在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是的典型特征。 A. 脆性破坏 B. 塑性破坏 C. 强度破坏 D. 失稳破坏 4. 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 5. 钢中磷和氮的含量超过限量时，会使钢材。 A. 变软 B. 热脆 C. 冷脆 D. 变硬 6．钢材经过冷加工产生冷作硬化后，其基本保持不变。 A．抗拉强度B．塑性C．韧性D．弹性模量 7．产生焊接残余应力的主要原因是。 A．钢材塑性变形太大B．钢材弹性模量太高 C．焊接时热量分布不均匀D．焊缝的高度太小