11级钢结构设计复习题
钢结构设计复习题
一、是非题：20分
二、填空题：20分
三、问答题：30分
四、作图题：10分
五、计算题：20分
1．单层厂房结构的组成
2．屋盖支撑的组成、屋盖支撑的作用。
3．单壁式肩梁、双壁式肩梁的组成、构造图及特点。
4．门式刚架的檩条宜优先采用实腹式构件，跨度大于9m时宜采用格构式构件并应验算其下翼缘的稳定性。
5．吊车梁的特点。
6．为什么及如何布置上弦横向水平支撑
7．拱计算特点
8．高层建筑的荷载计算特点。
9．高层建筑钢结构的抗震设计特点。
10．梁与柱的连接设计需要验算什么？
11．焊接屋架节点时，腹杆与腹杆或腹杆与弦杆端缘间的焊缝净距规定，以及杆件之间的空隙规定。
12．在钢结构屋架中，由两角钢组成的T型或十型截面的组合杆件，为保证两个角钢共同工作，必须每隔一定间距设置填板，并与角钢焊牢，填板的宽度和长度规定。
13．变截面刚架构件计算时，板件最大宽厚比的规定。
14．厂房柱在在框架平面内和框架平面外(沿厂房长度方向)的计算长度的确定。
15．吊车梁有哪几种形式。
16．门式刚架轻型房屋钢结构的纵向温度区段长度和横向温度区段长度规定。
17．厂房围护墙哪几种类型。
18．墙板应根据所受荷载计算什么。
19．拱的外形要选择得接近于压力曲线，当对称的、沿拱弦线均布的荷载值起主要作用时(在扁平拱中)，应选用什么样的外形。
20．制动梁的有关规定。
21．空间结构具有哪些特性。
22．大跨度结构主要是在什么荷载下工作？
23．为了保证网架杆件的承载力并使其具有必要的刚度，限制杆件的截面规格：钢管和角钢的最小规格是多少？
24．什么荷载是拱结构计算中一项非常重要的荷载？
25．螺栓球节点中，锥头和封板的作用。
26．网架杆件的计算长度0l 与几何长度l 的关系。
27．高层建筑钢结构的楼面，目前最常用的做法组合楼板，组合楼板构成?
28．多、高层建筑钢结构的节点设计要求：应满足什么要求？
29．网架节点中最关键的部件是什么。
30．高层建筑的抗侧力结构包括哪些？
31．何为有檩方案和无檩方案？
32．单层厂房结构的有那几部分组成？
33．吊车梁的荷载有哪些？
34．吊车梁中制动结构的作用？
35．何为墙架？什么叫整体式墙架？
36．说明空间结构的特性。
37．高层建筑采用钢结构具有良好的综合经济效益和力学性能，其特点主要表现在哪几方面？
38．请说明正放抽空四角锥网架优缺点。
39．压型钢板组合楼板的主要特点？
40．请说明纯框架结构的优缺点。
41．压型钢板组合梁截面的基本假定。
42．画出设置有制动桁架的吊车梁截面图，并在图中注明各部分名称。
43．屋架平面内的计算长度x l 0：弦杆、支座斜杆、支座竖杆x l 0=？为什么？其它腹杆x l 0=？为什么？
44．弦杆在屋架平面外的计算长度y l 0：
二、计算题
1．某吊车梁截面如图,螺孔直径为24 mm ，
已知吊车最大轮压标准值k F =430KN(计算局部
压应力时的竖向荷载动力系数为1.1，吊车荷载
分项系数为1.4，吊车轮压在腹板边缘的分布长
度y R z h h a l 52++==410 mm )。
已知：竖向轮压产生的绝对最大弯矩
x M =4000 KN ?m, 吊车摆动引起的横向水平力所产生的最大水平弯矩y M =350 KN ?m ，最大剪力设计值x V =1560 KN 。钢材为345Q ，其抗弯强度设计值为：1f =310N/ mm 2
（t ≤16 mm ）；2f =295N/ mm 2（t =17～35 mm ）
；抗剪强度设计值为V f =180N/ mm 2（t ≤16 mm ）。 试验算该吊车梁的抗弯强度和抗剪强度和腹板局部压应力。
2．某吊车梁截面如图,螺孔直径为24 mm ，
已知吊车最大轮压标准值k F =430KN(计算局部
压应力时的竖向荷载动力系数为1.1，吊车荷载
分项系数为1.4，吊车轮压在腹板边缘的分布长
度y R z h h a l 52++==410 mm )。
已知： 竖向轮压产生的绝对最大弯矩
x M =3600 KN ?m, 吊车摆动引起的横向水平力所
产生的最大水平弯矩y M =330 KN ?m ，最大剪力设计值x V =1560 KN 。钢材为345Q ，其抗弯强度设计值为：1f =310N/ mm 2（t ≤16 mm ）；2f =295N/ mm 2
（t =17～35 mm ）；抗剪强度设计值为V f =180N/ mm 2
（t ≤16 mm ）。 试验算该吊车梁的抗弯强度和抗剪强度和腹板局部压应力。
3．一焊接双轴对称工字形截面轴心受压框架柱，截面尺寸如图
所示，荷载设计值N ＝1800KN （含柱身及构造自重），计算长度
l 0x ＝6m ，l 0y ＝3m ，钢材为Q345钢，（f=310N/mm 2），截面无削弱，要求验算其强度、刚度、整体稳定和局部稳定。提示：翼
缘为焰切边，对x 、y 轴均为b 类截面。（[]λ＝150，f y ＝345
N/mm 2）。（宽厚比限值：翼缘y f t b 235)2.020(λ+≤；腹板y w f t h 235)5.025(0λ+≤） 附：b 类截面轴心受压构件稳定系数?
总复习题
第七章 单层厂房结构
1、厂房结构设计步骤
2、单层厂房结构的组成
3、何为有檩方案和无檩方案？
4、两种布置方案的优缺点？
5、屋盖支撑的组成
6、屋盖支撑的作用
7、为什么及如何布置上弦横向水平支撑
8、为什么及如何布置纵向水平支撑
9、为什么及如何布置垂直支撑
10、为什么及如何布置系杆
11、屋架平面内的计算长度x l 0：弦杆、支座斜杆、支座竖杆x l 0=？为什么？其它腹杆x l 0=？为什么？
12、弦杆在屋架平面外的计算长度y l 0：
1）有檩屋盖中：当檩条与支撑的交叉点不相连时：y l 0=1l （1l 为支撑节点的间距）
当檩条与支撑的交叉点用节点板焊牢时：y l 0=21l （2
1l 为檩条间距） 13、在由两角钢组成的T 型或十型截面的组合杆件，为保证两个角钢共同工作，必须每隔一定间距设置垫板，并与角钢焊牢
垫板宽度：
垫板长度：
垫板间距：
且在受压杆件中，两个侧向支承点之间垫板数不宜少于两个。
14、焊接屋架节点时，腹杆与腹杆或腹杆与弦杆端缘间的焊缝净距≥10mm ，或者杆件之间的空隙≥15~20mm ，以便制作。
第四节 框架柱设计特点
1、框架柱承受轴向力、弯矩和剪力作用，属于压弯构件
2、框架柱在框架平面内的计算长度：
对于阶形柱，其计算长度：是分段确定的。
即各段的计算长度应 = 各段的几何长度乘以相应的计算长度系数1μ和2μ：H 1x =1μH 1、H 2x =2μH 2
3、厂房柱在框架平面外(沿厂房长度方向)的计算长度：应取阻止框架平面外位移的侧向支承点之间的距离，
4、何为肩梁；、肩梁有单壁式和双壁式两种；、画出单壁式肩梁的构造图
画出双壁式肩梁的构造图
5、单壁式肩梁构造简单，但平面外刚度较差较为大型的厂房柱通常采用双壁式肩梁
轻型门式刚架
1、何为轻型门式刚架
门式刚架分为：单跨、双跨、多跨]刚架以及带挑槽的和带毗屋的]刚架等形式
2、在门式刚架轻型房屋钢结构体系中：
屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条
主刚架可采用变截面实腹刚架，
外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁，也可以采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。
3、 门式刚架的跨度；门式刚架的高度；门式刚架的间距:
4、门式刚架轻型房屋钢结构的纵向温度区段长度规定，横向温度区段长度规定。
5、在每个温度区段或者分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。
6、变截面刚架内力计算：
变截面门式刚架应采用弹性分析方法确定内力，且通常取单榀刚架按按平面结构（非空间结构）分析内力，一般不考虑应力蒙皮效应
7、变截面门式刚架的构件设计特点
1、变截面刚架构件计算
（1） 板件最大宽厚比和屈曲后强度利用的规定：
工字形截面构件受压翼缘自由外伸宽度1b 与其厚度t 之比：
工字形截面梁、柱构件腹板计算的高度h 。与其厚度w t 之比：
（2）门式刚架的斜梁设计：在平面内、外均按压弯构件计算强度和稳定
平面内计算长度，可取竖向支承点间的距离。
平面外计算长度，应取侧向支承点间的距离。
变截面实腹式刚架斜梁的平面内计算长度可取竖向支承点间的距离。
实腹式刚架斜梁的出平面计算长度，应取侧向支承点间的距离；
斜梁不需计算整体稳定的侧向支承点间最大长度：取斜梁下翼缘宽度的16fy /235
8、门式刚架的檩条宜优先采用实腹式构件，跨度大于9m 时宜采用格构式构件并应验算其下翼缘的稳定性。
9、墙板应根据所受荷载计算其强度和变形
7. 6 吊车梁设计特点
1、吊车梁有型钢梁、组合工字形梁及箱形梁等形式
2、吊车梁的动力性能好，吊车桁架(即支承吊车的绗架)对动力作用反应敏感(特别是上弦)，故只有在跨度较大而吊车起重量较小时才采用。
3、吊车梁设计的特点：（与一般梁相比）其上作用的荷载除永久荷载外，更主要的是由吊车移动所引起的连续反复作用的动力荷载，这些荷载哪些？
4、吊车梁对材料要求高，①对于重级工作制和吊车起重量≧500kN的中级工作制焊接吊车梁，除应具有抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能及碳、硫、磷含量的合格保证外，还应具有冲击韧性的合格保证(即至少应采用Q235-B)
5、请画出设置有钢板和槽钢组成的吊车梁截面
请画出设置有制动桁架的吊车梁截面
6、制动梁的宽度不宜小于1.0~1.5m，
宽度较大时宜采用制动桁架。制动桁架是用角钢组成的平行弦桁架。吊车梁的上翼缘兼作制动桁架的弦杆。
7、制动结构的作用：制动梁和制动桁架统称为制动结构，制动结构不但用以承受横向水平荷载，保证吊车梁的整体稳定，并且可作为检修走道。制动梁腹板(兼作走道板)：宜用花纹钢板以防行走滑倒，其厚度一般为6~l0mm
8、吊车梁的荷载有哪些：吊车梁直接承受由吊车产生的三个方向的荷载：竖向荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载。竖向荷载包括：吊车系统和起重物的自重以及吊车梁系统的自重。
9、计算吊车梁的强度、稳定和变形时，按两台吊车考虑；
计算吊车梁的疲劳和变形时按作用在跨间内起重量最大的一台吊车考虑。
疲劳和变形的计算，采用吊车荷载的标准值，不考虑动力系数。
10、吊车梁的强度验算应验算哪几部分？验算公式？
11、吊车梁计算题
12、何为墙架？墙架构件，墙架结构体系：有整体式和分离式两种。什么叫整体式墙架，什么叫分离式墙架
13、厂房围护墙：分为砌体自承重墙、大型混凝土墙板和轻型墙皮三大类
14、当厂房柱的间距≥l2m时，通常在柱间设置墙架柱，使墙架柱距为6m
第八章大跨度房屋结构
1、大跨度结构主要是在自重荷载下工作，因此，减小结构自重自然是工程师们的主要任务。
2、大跨框架的挠度仅用可变荷载求得，永久荷载产生的挠度由相应的结构起拱来抵消。
3、对于软弱地基的情况，让设置于地板水平之下的拉杆来承担拱的横向水平力可能更为合适。设有拉杆的拱其支座主要承受垂直荷载，故这种情况下支座比较轻巧。
4、拱支承在墙体上时，横向反力也可用在支座铰水平处设置拉杆的办法加以解决。
5、拱的外形要选择得接近于压力曲线。
（1）当对称的、沿拱弦线均布的荷载值起主要作用时(在扁平拱中)。二次抛物线的拱形最为合适
（2）对于自重很大的高拱，宜采用悬链线外形
6、拱的截面高度：实腹式拱的截面高度规定；格构式拱的截面高度规定
7、拱的截面形式：实腹式拱通常设计成焊接的宽翼缘工字钢截面或轧制H型钢截面，在扁平拱中纵向力较大，因此拱的腹板设计比实腹框架或梁的腹板厚度更大。
8、拱的计算特点：风荷载是拱结构计算中一项非常重要的荷载
9、拱本身为一受压曲杆需要验算稳定。拱出平面的稳定，由横向支撑及檩条体系提供保证8．2 空间网架屋盖结构
1、空间结构的特性：
2、空间结构或者是由一整块连续空间体构成的或者是由许多杆件扩展而成的，不论何种构
成方式，它们都是以整个结构的形体来承受外来荷载，空间结构里每一构件均是整体结构的一部分，按照空间的几何特性分担承受荷载任务，没有平面结构体系中构件之间那种主次关系
3、空间结构不仅具有三度空间的结构体形，而且在荷载作用下为三向受力，呈空间工作状态并以面内力或轴力为主。这一鲜明特征使得空间结构的杆件截面远较平面结构的小
4、空间结构为什么具有良好的经济性、安全性与适用性
5、两向正交斜放网架的构成特点，两向正交斜放网架的优点
6、正放抽空四角锥网架优缺点
7、空间桁架位移法是一种应用于空间杆系结构的精确计算方法，
8、网格尺寸可取(1/6一1/20)L 2，网架高度(也称为网架矢高)H 可取(1/10一1/20)L 2，L 2为网架的短向跨度
9、网架杆件截面以圆钢管性能最优
10、杆件的计算长度0l ： 对螺栓球节点网架(因节点接近于铰接)，其杆件的计算长度0l 取等于杆件的几何长度l ，即0l =l ；对焊接球节点网架(因节点有一定的阻止转动的刚度且焊接球直径接近于弦杆长度的1/10)，其弦杆及支座腹杆取取0l =0.9l ，，而腹杆取0l =0.8l
11、网架杆件最小截面规格规定：
12、焊接空心球节点：空心球可分为不加肋和加肋两种
13、螺栓是节点中最关键的传力部件
14、钢球的直径大小要满足按要求拧入球体的任意相邻两个螺栓不相碰条件
15、锥头和封板主要起连接钢管和螺栓的作用
9 多、高层房屋结构
1、高层建筑采用钢结构具有良好的综合经济效益和力学性能，其特点主要表现在哪几方面
2、纯框架结构一般适用于层数≤30的高层钢结构 说明其优点和缺点
3、框架-钢板剪力墙结构的耗钢量比纯框架结构要省
4、高层钢结构的设计的特点：高层钢结构多为超高层建筑，水平荷载一一即风荷载和地震荷载，对结构设计起着主要的控制作用，这是高层钢结构荷载设计的特点
5、高层建筑中，活荷载值与永久荷载值相比不大，因而计算时，一般对楼面和屋面活荷载可不作最不利布置工况的选择，即按各跨满载简化计算
6、高层建筑钢结构的抗震设计采用两阶段设计方法，即第一阶段设计应按多遇地震计算地震作用，第二阶段设计应按罕遇地震计算地震作用
9.2.2 结构设计
1、当进行高层钢结构的内力与位移分析时，尚应注意哪几个问题：
2、高层建筑钢结构的第一阶段抗震设计，其层间侧移标准值不得超过结构层高的1/250
3、高层建筑钢结构的第二阶段抗震设计，其结构层间侧移不得超过层高的1/70
4、在确定压型钢板组合楼盖结构方案时，应考虑哪些要求
5、高层建筑钢结构的常用楼面做法有：压型钢板组合楼板、预制楼板、叠合楼板和普通现浇楼板等。目前最常用的做法为在钢梁上铺设压型钢板，再浇注整体钢筋混凝土板，即形成组合楼板。
6、压型钢板组合楼板的主要特点：(1)有利于各种复杂管线系统的铺设，在施工过程中；(2)还具有无传统模板支模拆模的繁琐作业，楼板浇灌混凝土可独立进行不影响钢结构施工；(3)浇灌混凝土后可很快形成其他后续工程的作业面等优点。
7、压型钢板可以有三种形式：即（1）压型钢板只作为永久性模板使用；（2）压型钢板既是模板又作为底面受拉配筋，即组合楼板；（3）压型钢板承受全部静荷载和活荷载
8、施工阶段压型钢板作为浇注混凝土的模板，应按弹性设计方法验算压型钢板的强度和刚度。若不满足要求，应考虑设置临时支撑
9、施工阶段作用于压型钢板的荷载有：压型钢板自重、湿混凝土重、施工荷载及附加荷载。
10、压型钢板组合梁通常由三部分组成，即：钢筋混凝土翼板、抗剪连接件和钢梁。
11、钢筋混凝土翼板是组合梁的受压翼缘
12、钢梁在组合梁中主要承受拉力和剪力，在施工翼板时，钢梁还用作支承结构，
钢梁的上翼缘用作混凝土翼板的支座并用来固定抗剪连接件
13、组合梁截面的基本假定（5条）
14、组合梁的截面计算有：弹性分析法和塑性分析法两种
15、组合梁的承载能力计算：一般用塑性分析法
16、组合梁连接件的数量：通过计算确定
9·4 构件及连接的设计特点
1、多、高层房屋结构中的钢框架梁：一般采用工字形截面或窄翼缘H型钢截面
2、框架梁在罕遇地震下允许出现塑性铰，在多遇地震下应保证不破坏和不需修理，即抗震
=1.0。
设计时不考虑截面应力的塑性发展，即取
x
3、高层建筑的抗侧力结构：包括各种竖向支撑体系、钢筋混凝土剪力墙以及钢板剪力墙等
4、垂直支撑作为竖向桁架的斜杆，主要承受水平荷载(风荷载或多遇地震作用)引起的剪力。P306
5、支撑斜杆可设计为只能承受拉力，也可设计为既能受拉又能受压P306
6、多、高层建筑钢结构的节点设计要求：应满足传力可靠、构造简单、具有抗震延性及施工方便的要求。当按非抗震设计时，结构主要受风荷载控制，节点连接处于弹性受力状态，故按弹性受力阶段应考虑大震下结构已进人弹塑性受力阶段，按照结构抗震设计遵循的原则，节点连接的承载力要高于构件本身的承载力，
7、焊接连接的传力最充分，有足够的延性，但焊接连接存在较大的残余应力，对节点的抗震设计不利。
8、高层钢结构承重构件的高强度螺栓连接应采用摩擦型。高强度螺栓连接施工方便，但连接尺寸过大，材料消耗较多，因而造价较高，且在大震下容易产生滑移。
9、梁与柱的连接设计除须验算节点处在弯矩和剪力作用下的承载力外，尚需进行节点域的抗剪强度计算。
钢结构设计原理重点
1.刚结构的特点：材料的强度高，塑性和韧性好；材质均匀，和力学计算的假定比较符合；钢结构制造简便，施工周期短；钢结构的质量轻；钢材耐腐蚀性差；钢材耐热但不耐火（钢结构对缺陷较为敏感；钢结构的变形有时会控制设计；钢结构对生态环境的影响小） 2. 钢结构应用范围：（技术角度）大跨度结构；重型厂房结构；受动力荷载影响的结构；可拆卸的结构；高耸结构和高层建筑；容器和其他构筑物；轻型钢结构 3.钢结构的极限状态：承载能力极限状态，正常使用极限状态 4.压应力是使构件失稳的原因 5.超静定梁或跨框架可以允出现许在受力最大的截面全面塑性，形成所谓塑性铰 6.索和拱配合使用，常称为杂交结构 7. 钢材的基本的性能：①较高的强度：屈服点fy抗拉强度fu 级较高②足够的变形能力：塑性和韧性性能好③良好的加工性能：具有良好的可焊性 8. 钢材三个重要的力学性能指标（1）屈服点（2）抗拉强度（3）伸长率 9.冷弯性能是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标 10.与抵抗冲击作用有关的钢材的性能是韧性 11.碳含量在0.12%~0.20%范围内的碳素钢，可焊性最好（钢：C<2%；铸铁：C>2%） 12.反映钢材质量的主要力学指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能 13.有益元素：Mn、Si；有害元素：S、P、O、P 14.250?C附近有兰脆现象，260~320?C时有徐变现象 15.钢材的主要破坏形式：塑性破坏（延性破坏）脆性破坏（脆性断裂）损伤累积破坏疲劳破坏 16.A级钢不提供冲击韧性保证，B、C、D、E分别提供20?/0?、-20?、-40?的冲击韧性 17.选材考虑因素：荷载性质、应力状态、连接方法、工作环境、供货价格 18.热轧H型钢：宽翼缘H型钢（HW）、中翼缘H型钢（HM）窄翼缘H型钢（HN） 19.钢梁：型钢梁、组合梁 20.荷载较大高度受限的梁，可考虑采用双腹板的箱型梁，有较大的抗扭刚度 21.承载能力极限状态计算内容：截面强度、构件的整体稳定、局部稳定 22.吊车梁应力循环次数n>50000时要进行疲劳验算 23.单跨简支梁中截面出现塑性铰，即发生强度破坏；超静定梁出现塑性铰后，仍能继续承载 24.单轴对称截面有实腹式和格构式 25.塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁 26.计算拉弯（压弯）时3种强度计算准则：边缘纤维屈服准则、全截面屈服准则、部分发展塑性准则 27.横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0,即K0=I0H/IL 28.超出正常使用极限状态：影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部破坏、影响正常使用或耐久性能的震动、影响正常使用或耐久性能的其他特定状态 29.连接的要求：足够的强度、刚度和延性 30.连接方法：焊接、铆接和普通螺栓连接、高强度螺栓连接 31. 常用焊接方法：电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 32. 焊缝连接的优缺点：优点：省工省材、任何形状的构件均可直接连接、密封性好，刚度大缺点：材质劣化、残余应力、残余变形、一裂即坏、低温冷脆 33. 焊缝等级分三级：三级焊缝：外观检查；二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，；一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷 34. 焊缝型式：对接焊缝和角焊缝 35. 施焊分类（位置）：俯焊（最好）、立焊、横焊和仰焊（最差） 36.角焊缝的焊脚尺寸h f应不小于1.5t^0.5,t为较厚焊件的厚度（mm）；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍 37. 残余应力对结构性能的影响：对结构静力强度的影响、对结构刚度的影响、对压杆稳定的影响4、对低温冷脆的影响、对疲劳强度的影响 38.高强度螺栓连接的性能等级：10.9级、8.8级
钢结构设计复习题
钢结构设计复习题 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.
mm mm t 2.485.15.1max == 取 mm h f 5min = mm mm t 2.762.12.1min =? 取 mm h f 7max = 因是贴边焊：mm mm mm t h f 6282max =-=-= 所以取mm h f 6=合理。 mm mm t 7.4105.15.1max == 取 mm h f 5min = mm mm t 652.12.1min =? 取 mm h f 6max = 因是贴边焊且mm mm t 65 =取mm h f 5max = 所以取焊脚尺寸 mm h f 5=合理。 mm h f 10=，钢材为 Q345，焊条E50型，手工焊。 要求：确定焊缝所能承受的最大静力荷载直F 。 答案：将偏心力F 向焊 缝群形心简化，则焊缝同时承受弯矩mm FkN F M e ?==30和剪力V ＝FkN ，按最危险点A
或B 确定焊脚尺寸。因转角处有绕角焊缝2f h ，故焊缝计算长度不考虑弧坑影响，w l ＝200mm 。 焊缝计算截面的几何参数： 应力分量： ：0，3571F 2 200mm N f w f =。 解得：kN F 7.450≤. 因此该连接所能承受的最大静力荷载设计值为. 条件：图5..所示，一竖立钢板用有 钢柱上。已知焊缝承受的静态斜向力N=280N （设 计值），θ＝60°，角焊缝的焊脚尺寸f h ＝8mm ，mm l w 155='，钢材为Q235－B ，手工焊，焊条E43. 要求：验算直角角焊缝的强度 答案：查表得2 160mm N f w t = 1）解法1 将N 力分解力垂直于焊缝和平行于焊缝的分力，即
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）
最新钢结构设计原理重点
钢结构设计原理重点 1、什么是柱子曲线？现行规范采用几条？为什么采用此数目？（1）根据设计中经常采用的住的不同截面形式并考虑初弯矩和残余应力影响的稳定系数9 -正则化-广义长细比曲线 （2）4条 （3）初弯矩和残余应力不同 2、轴心构件的屈曲形式，什么截面发生此种屈曲？ 弯曲屈曲单轴对称截面绕非对称轴失稳扭转屈曲双轴对称屈曲（十字形）弯扭屈曲单轴对称截面绕对称轴失稳 3、影响轴压构件初始缺陷的因素有哪些？残余应力、初弯曲、初弯矩、初偏心 4、构件翼缘腹板局部稳定各简化为什么条件上的板？其计算原则是什么？ （1）构件翼缘-三边简支，腹板-四边简支（2）局部不失于整体失稳5、格构式受压构件需要对那些进行验算？（1）构件在弯矩作用平面内失稳（2）构件在弯矩作用平面外失稳（3）单肢验算（4）缀材验算 6、格构式受压构件对虚轴为何采用换算长细比？它的缀件有什么作用？计算模型？ （1）两分肢向缀材抗剪强度比实腹式构件弱得多，绕虚轴稳定承载力有所降低，故采用加大的长细比（2）缀材承受剪力，而且能接受分肢计算长度（3）缀条为腹板，缀板为梁
7、轴压设计原则（1）等稳定性：使构件两个主轴方向的稳定承载力相同，以达到经济的效果，长细比应尽量接近，入x=入y（等稳定性原则）。（2）宽肢薄壁（3）连接方便，便于施工（4）制造省工 8.轴心受压正常使用极限状态如何保证？控制长细比 9.梁强度需验算哪些方面？弯曲正应力，剪应力，局部压应力，折算 应力。 10.抗弯强度验算塑性发展系数的要求？陈绍蕃、顾强钢结构设计原 理第二版p79 页，对直接承受动力荷载的梁，不考虑塑性发展，11?梁翼缘局部设计稳定的保证措施：限制宽厚比a弹性设计v根号 下235/fy; b塑性设计v 9倍的；c部分塑性v 13倍的。 12.梁腹板加劲肋作用 横向:承受剪力&局部压应力纵向:承受弯矩。 短加劲肋:承受局部压应力。 13.支撑加劲肋作用及如何计算? 承受集中力和支座反力 14.影响梁整体稳定性的因素有哪些？ a抗弯刚度，抗扭刚度，翘曲刚度，提高M cr,稳定性增加，b受压区侧向支撑长度增加，临界弯矩M cr增加，C荷载性质（纯弯曲时最低，其次是均布荷载，再次是集中力） d 荷载作用位置，作用于翼缘M cr 降低，作用于下翼缘M cr增加f支座多余约束条件越强；M cr增加e 加强受压翼缘比加强受拉翼缘有效，M ”增加。 15.何时无需进行梁整体稳定？ a有铺板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止受压翼缘侧向位
最新钢结构设计练习题
钢结构设计练习题一、填空题 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（20 8），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（屋盖横向支撑），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（刚性）系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利用其（屈曲后）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（隅撑） 6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（2）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（3 ）倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（双向受弯）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（20mm）。 9、拉条的作用是（防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点）。 10、实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，设置檩托的目的是（防止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性）。
11、屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连，一般做成十字形截面，这时它的计算长度是（0.9L）。 12、设计吊车梁时，对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式，例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用（焊透的k形）焊缝。13、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（垫板）。 14、屋盖支撑可以分为（上弦横向支撑）、（下弦横向支撑）、（下弦竖 向支撑）、（垂直支撑）、（系杆）五类。 15、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（垫板）。 16、屋架上弦杆为压杆，其承载能力由（稳定）控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由（强度）确定。 17、梯形钢屋架，除端腹杆以外的一般腹杆，在屋架平面内的计算长度Lox=（0.8 ）L，在屋架平面外的计算长度Loy=（1.0）L，其中L 为杆件的几何长度。 18、吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用，即（吊车的竖向荷载P ），（横向水平荷载T）和（纵向水平荷载Tl）。 19、能承受压力的系杆是（刚性）系杆，只能承受拉力而不能承受压力的系杆是（柔性）系杆。 20、根据吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量Q≤30t，跨度l ≤6m，工作级别为Al～A5的吊车梁，可采用（加强上翼缘）的办法，
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 ）
钢结构设计原理练习题参考答案
钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、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（ B ）。 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、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ） A 、0
8、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 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。
钢结构设计原理复习总结
钢结构的特点： 1.钢材强度高、塑性和韧性好 2.钢结构的重量轻 3.材质均匀，和力学计算的假定比较符合 4.钢结构制作简便，施工工期短 5.钢结构密闭性好 6.钢结构耐腐蚀性差 7.钢材耐热但不耐火 8.钢结构可能发生脆性断裂 钢结构的破坏形式 钢材有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性，但一般也存在发生塑性破坏的可能，在一定条件下，也具有脆性破坏的可能。 塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度fu 后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的断口呈纤维状，色泽发暗。在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。另外，塑性变形后出现内里重分布，使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。 构件应力超过屈服点，并且达到抗拉极限强度后，构件产生明显的变形并断裂。常温及静态荷载作用下，一般为塑性破坏。破坏时构件有明显的颈缩现象。常为杯形，呈纤维状，色泽发暗。在破坏前有很明显的变形，并有较长的变形持续时间，便于发现和补救。 脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点fy ，断裂从应力集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂缝，常是断裂的发源地。破坏前没有任 何预兆，破坏时突然发生的，断口平直并呈有光泽的晶粒状。由于脆性破坏前没有明显的预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁，后果严重，损失较大，因此，在设计，施工和使用过程中，应特别注意防止钢结构的脆性破坏。 在破坏前无明显变形，平均应力也小（一般都小于屈服点），没有任何预兆。局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹；冲击振动荷载；低温状态等可导致脆性破坏。平直和呈有光泽的晶粒。突然发生的，危险性大，应尽量避免。 低碳钢的应力应变曲线： 1.弹性阶段：OA 段：纯弹性阶段εσE = A 点对应应力：p σ（比例极限） AB 段：有一定的塑性变形，但整个OB 段卸载时0=ε B 点对应应力：e σ（弹性极限） 2.屈服阶段：应力与应变不在呈正比关系，应变增加很快，应力应变曲线呈锯齿波动，出现应力不增加而应变仍在继续发展。其最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈服点；下屈服点稳定，设计中以下屈服点为依据。 3.强化阶段：随荷载的增大，应力缓慢增大，但应变增加较快。当超过屈服台阶，材料出现应变硬化，曲线上升，至曲线最高处，这点应力fu 称为抗拉强度或极限强度。 4.颈缩阶段：截面出现了横向收缩，截面面积开始显著缩小，塑像变形迅速增大，应力不断降低，变形却延续发展，直至F 点试件断裂。 疲劳破坏：钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。 钢材的疲劳强度取决于构造状况（应力集中程度和残余应力）、作用的应力幅、反复荷载的虚幻次数，而和钢材的静力强度无明显关系。 钢结构的连接方法：焊接连接：不削弱构件截面，构造简单，节约钢材，焊缝处薄。弱铆钉连接：塑性和韧性极好，质量容易检查和保证，费材又费工。螺栓连接：操作简单便于拆卸。 焊接连接的优点：1.焊件间可以直接相连，构造简单，制作加工方便2.不削弱截面，节省材料3.连接的密闭性好，结构的刚度大4.可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。 缺点：1.焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆2.焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低3.焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩展至整个截面，低温冷脆问题也比较突出。 焊接连接通常采用的方法为电弧焊（包括手工电弧焊）自动（半自动）埋弧焊和气体保护焊。 侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端打而中间小的状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著，但临界塑性工作阶段时，产生应力重分布，可使应力分布的不均与现象渐趋缓和。 焊脚不能过小：否则焊接时产生的热量较小，而焊件厚度较大，致使施焊是冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂。 焊脚不能过大：1.较薄焊件容易烧穿或过烧2.冷却时的收缩变形加大，增大焊接应力，焊件容易出现翘曲变形 计算长度不能过小：1.焊件的局部加热严重，焊缝起灭狐所引起的缺陷相距较近，及可能的其他缺陷使焊缝不够可
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
钢结构设计原理复习题
《钢结构设计原理》 一、单项选择题 1．以下指标课体现钢材塑性好坏的是( ) 。 A．伸长率B．强屈比C．屈服点D．抗拉强度 2．钢结构的主要缺点是( )。 A．结构的重量大B．易腐蚀、不耐火C．造价过高D．施工困难多3．钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关( ) A．框架在荷载作用下侧移的大小B．框架柱与基础的连接情况 C．荷载的大小D．框架梁柱线刚度比的大小 4．与轴压杆稳定承载力无关的因素是( ) A．杆端的约束状况B．残余应力 C．构件的初始偏心D．钢材中有益金属元素的含量 5．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 二、填空题 1．根据循环荷载的类型不同，结构的疲劳分为__________和__________两种。2．衡量钢材抗冲击荷载的指标称为_________，它的值越小表明击断试件所耗的能量越________，钢材的韧性越________。 3．梁截面高度的确定应考虑三种参考高度，具体是指由________确定的_______；由________确定的________；由_________确定的________。 在极限平衡状态时对应的土压力。 4．在焊接梁的设计中，梁腹板设置________加劲肋对防止剪力引起的局部失稳有效，而设置________加劲肋对防止弯曲和局部引起的局部失稳有效 5．当梁体的稳定系数大于0.6时，材料进入到__________工作阶段。 6．为防止梁的整体失稳，可在梁的__________密铺铺板。 7．理想的轴心受压构件的屈曲形式有__________、__________和_________。8．轴心压杆的验算有__________、__________和_________。 9．Q235B·F是常见钢种之一，其屈服强度为______MPa，质量等级为______。
钢结构设计原理重点修改版
填空 1.极限状态的分类：承载能力极限状态，正常使用极限状态。 2.普通碳素钢的等级：A,B,C,D 3.钢材是根据什么命名的：质量等级，脱氧方法，屈服点数值，代表屈服点的字母Q。 4.有害元素有哪些：O,S,N,P,H 5.焊缝按连接计算分哪几类：对接焊缝，角焊缝。或者承受轴心力作用时角焊缝连接计算，复杂受力时角焊缝连接计算。 6.角焊缝的分类：正面角焊缝，斜焊缝，侧面角焊缝，直角角焊缝，斜角角焊缝。 7.角钢肢背和肢尖的内力分配：等肢K1=0.7 K2=0.3不等肢（长肢水平）K1=0.75 K2=0.25不等肢（长肢垂直）K1=0.65 K2=0.35 8.螺栓的排列分类：并列，错列。 9.高强度螺栓8.8级10.9级的含义:螺栓性能等级。 10.轴心受力构件常用的截面形式：按其截面组成形式（实腹式构件，格构式构件）按常见的有（热轧型钢截面，冷弯型钢截面，轻型刚或钢板连接而成的组合截面）。 11.轴心受力构件校核的内容：刚度验算，整体稳定验算，局部稳定验算，强度验算。 12.压弯构件整体破坏形式有哪些：弯曲屈曲，弯扭屈曲，弯扭失稳。 13.节点厚度根据什么确定：梯形（最大腹杆内力），三角形（弦杆最大内力）。 14.上弦横向水平支撑间距：不大于60m。 15.拉杆压杆按什么设计：拉：强度，压：稳定性。 16.刚性杆能受什么：受拉，受压。 17.平面外的计算长度怎么取：有支撑就取支撑间距，没有就取实长。 选择 1.标准值和设计值的转换分项系数不一致 标准值X分项系数=设计值 2.低温下的钢材强度塑性会怎样？ 强度提高，塑性韧性降低 3.钢材符号含义Q235AF 代表屈服点为235的A级沸腾钢 4.塑性韧性好的钢材要用到什么结构上？ 多用于焊接结构 5.衡量冲击荷载能力的指标是什么？ 韧性（也叫冲击韧性） 6.焊脚尺寸用什么表示？ 指焊缝根角至焊缝外边的尺寸，表示为hf 7.单个普通螺栓受剪承载力的取值 140fv 8.残余应力对静力强度刚度疲劳强度的影响 9.组合梁翼缘部稳定通过什么控制？ 通过宽厚比控制 10.弹性受压杆件的界性，临界力 临界力随抗弯刚度的增加和构件长度的减小而增大 11.绕虚轴受弯时设计准则是什么？ 以截面边缘纤维屈服为设计准则
钢结构设计练习题
钢结构设计练习题 一、填空题 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（1／20—1／8），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（屋盖横向支撑），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（刚性）系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利用其（屈曲后强度）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（隅撑） 6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（2）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（3）倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（双向受弯）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（20mm）。 9、拉条的作用是（防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点）。 10、实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，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）。 11、屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连，一般做成十字形截面，这时它的计算长度是（0.9L）。 12、设计吊车梁时，对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式，例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用（焊透的K形）焊缝。 13、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（垫板）。 14、屋盖支撑可以分为（上弦横向水平支撑）、（下弦横向水平支撑）、（下弦纵向水平支撑）、（垂直支撑）、（系杆）五类。 15、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（）。
16、屋架上弦杆为压杆，其承载能力由（）控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由（）确定。 17、梯形钢屋架，除端腹杆以外的一般腹杆，在屋架平面内的计算长度Lox=（）L，在屋架平面外的计算长度Loy=（）L，其中L为杆件的几何长度。 18、吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用，即（），（）和（）。 19、能承受压力的系杆是（）系杆，只能承受拉力而不能承受压力的系杆是（）系杆。 20、根据吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量Q≤30t，跨度l≤6m，工作级别为Al～A5的吊车梁，可采用（）的办法，用来承受吊车的横向水平力。当吊车额定起重量和吊车梁跨度再大时，常在吊车梁的上翼缘平面内设置（）或（），用以承受横向水平荷载。 21、设计吊车梁时，对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式，例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用（）焊缝。 22、屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于（）。 23、桁架弦杆在桁架平面外的计算长度应取（）之间的距离。 24、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间的垫板数不宜少于 （）个。 参考答案： 1、1／20—1／8 2、屋盖横向支撑 3、刚性 4、受压屈曲，屈曲后强度 5、隅撑 6、2， 3 7、双向受弯 8、20mm 9、防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点 10、为了阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性
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
专升本《钢结构设计原理》考试答案
[试题分类]:专升本《钢结构设计原理》_08017550 [题型]:单选 [分数]:2 1形截面所示的拉弯构件强度计算最不利点为（）。 A.截面上边缘“1”点 B.截面下边缘“3”点 C.截面中和轴处“2”点 D.可能是“1”点，也可能是“3”点 答案 2.验算型钢梁正常使用极限状态的挠度时，用荷载的()。 A.组合值 B.最大值 C.标准值 D.设计值 答案 3.应力集中越严重钢材（）. A.弹塑性越高 B.变形越大 C.强度越低 D.变得越脆 答案 4.下列最适合动力荷载作用的连接是（） A.高强螺栓摩擦型连接 B.焊接结构 C.普通螺栓连接 D.高强螺栓承压型连接 答案
5.梁上作用较大固定集中荷载时，其作用点处应() A.设置纵向加劲肋 B.减少腹板厚度 C.设置支承加劲肋 D.增加翼缘的厚度 答案 6.某排架钢梁受均布荷载作用，其中永久荷载的标准值为80，可变荷载只有1个，其标准值为40，可变荷载的组合值系数是0.7，计算梁整体稳定时采用的荷载设计值为（） A.120 B.147.2 C.152 D.164 答案 h 7.在焊接工字形组合梁中，翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受60的限制，是因为() A.截面形式的关系 B.焊接次序的关系 C.梁设置有加劲肋的关系 D.内力沿侧面角焊缝全长分布的关系 答案 8.减小焊接残余变形和焊接残余应力的方法是() A.采取合理的施焊次序 B.常温放置一段时间 C.施焊前给构件相同的预变形 D.尽可能采用不对称焊缝 答案 9.下图所示简支梁，除截面和荷载作用位置不同外，其它条件均相同，则以哪种情况的整体稳定性最好？()
@建筑钢结构设计复习题及答案
1 《建筑钢结构设计》复习提纲《钢结构设计原理》 第九章单层厂房钢结构 1、重、中型工业厂房支撑系统有哪些(P305、317) 各有什么作用 答⑴柱间支撑分为上柱层支撑和下柱层支撑★吊车梁和辅助桁架作为撑杆是柱间支撑的组成 部分承担并传递单层厂房钢结构纵向水平力。 柱间支撑作用①组成坚强的纵向构架保证单层厂房钢结构的纵向刚度 ②承受单层厂房钢结构端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等在地震区尚应承受纵向 地震作用并将这些力和作用传至基础 ③可作为框架柱在框架平面外的支点减少柱在框架平面外的计算长度 ⑵屋盖支撑由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆组成 屋盖支撑作用①保证屋盖形成空间几何不变结构体系增大其空间刚度 ②承受屋盖各种纵向、横向水平荷载如风荷载、吊车制动力、地震力等并将其传至屋架支座 ③为上、下弦杆提供侧向支撑点减小弦杆在屋架平面外的计算长度提高其侧向刚度和稳定性 ④保证屋盖结构安装时的便利和稳定 2、屋盖支撑系统应如何布置可能考作图题 答参考书P313-315 及图9.4.3 3、檩条有哪些结构型式是什么受力构件需要验算哪些项目P317319 答结构形式实腹式和桁架式檩条通常是双向弯曲构件需要验算强度、整体稳定、刚度。
4、设置檩条拉条有何作用如何设置檩条拉条 答作用为了减小檩条沿屋面方向的弯曲变形减小My以及增加抗扭刚度设置檩条拉条以减小该方 向的檩条跨度课件 如何设置当檩条的跨度4~6 m时宜设置一道拉条当檩条的跨度为6m以上时应布置两道拉条。屋 架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系或设斜拉条和撑杆。Z形薄壁型钢檩条还须在檐口处设斜拉条 和撑杆。当檐口处有圈梁或承重天沟时可只设直拉条并与其连接。 5、压型钢板根据波高的不同有哪些型式分别可应用于哪些方面(P323) 答高波板波高>75mm适用于作屋面板 中波板波高50~75mm适用于作楼面板及中小跨度的屋面板 低波板波高<50mm适用于作墙面板 6、普通钢桁架按其外形可分为哪些形式(P326),梯形屋架有哪些腹杆体系(P327) 答普通桁架按其外形可分为三角形、梯形及平行弦三种。 梯形桁架的腹杆体系有人字式、再分式。 7、在进行梯形屋架设计时为什么要考虑半跨荷载作用 答梯形屋架中部某些斜杆可能在全跨荷载时受拉而半跨荷载时受压由拉杆变为压杆为不利受力情况 之一。 8、屋架中汇交于节点的拉杆数越多拉杆的线刚度和所受的拉力越大时则产生的约束作用越大压 杆在节点处的嵌固程度越大压杆的计算长度越小根据这个原则桁架杆件计算长度如何确 定?(P331-332) 此题答案仅供参考 答⑴桁架平面内弦杆、支座斜杆、支座竖杆---杆端所连拉杆少本身刚度大则0xl l
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。
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