钢结构练习(1)剖析

钢结构综合练习及解析（1） 一、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．抗拉强度 2．焊接残余应力对构件的（    ）无影响。 A．静力强度                        B．刚度 C．低温冷脆                        D．疲劳强度 3．为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积不变的情况下，构件截面的形式应使其面积分布（    ）。 A．尽可能集中于截面的形心处    B．尽可能远离形心      C．任意分布，无影响            D．尽可能集中于截面的剪切中心 4．轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于（    ）。 A．底板的抗弯刚度                B．柱子的截面积        C．基础材料的强度等级            D．底板的厚度 5．在焊接组合梁的设计中，腹板厚度应（    ）。 A．越薄越好                        B．越厚越好 C．厚薄相当                        D．厚薄无所谓 6．焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是（    ）。 A．提高梁的抗弯强度            B．提高梁的抗剪强度 C．提高梁的整体稳定性            D．提高梁的局部稳定性 7．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．视情况绕对称轴和非对称轴作用 8．塑性好的钢材，则（    ）。 A． 韧性也可能好                B． 韧性一定好 C． 含碳量一定高                D． 一定具有屈服平台 9．在构件发生断裂破坏前，具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 10．部分焊透的对接焊缝的计算应按（    ）计算。 A． 对接焊缝                      B． 角焊缝 C． 断续焊缝                    D． 斜焊缝 11．下列轴心受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为（    ）。 A． 屋架下弦                  B． 托架受拉腹杆    C． 受拉支撑杆                D． 预应力拉杆 12．轴心受压构件发生弹性失稳时，截面上的平均应力（    ）。 A． 低于钢材抗拉强度             B． 达到钢材屈服强度 C． 低于钢材比例极限             D． 低于钢材屈服强度 13．梁的支承加劲肋应设置在（    ）。 A． 弯曲应力大的区段                B．上翼缘或下翼缘有固定集中力作用处 C． 剪应力较大的区段                D．有吊车轮压的部位 14．双肢格构式受压柱，实轴为x－x，虚轴为y－y，应根据（    ）确定肢件间距离。 A．                           B． C．                           D． 强度条件 15．弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行（    ）和缀材的计算。 A． 强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性、单肢稳定性 B． 弯矩作用平面内的稳定性、单肢稳定性 C． 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性 D． 强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性 二、判断题 1．碳的含量对钢材性能的影响很大，一般情况下随着含碳量的增高，钢材的塑性和韧性逐渐增高。                                                                （  ） 2．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，而与钢材的强度并无明显关系。                                                    （  ） 3．角焊缝中的最小焊缝尺寸 ，其中t为较薄焊件的厚度（mm）。        （  ） 4．计算结构或构件的强度，稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值。        （  ） 5．构件的长细比是计算长度与相应截面积之比。                                （  ） 6．轴心受压构件，应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度的验算。            （  ） 7．承受静力荷载的焊接工字钢梁，当腹板高厚比 时，利用腹板屈曲后强度，腹板应配置纵向加劲肋。                                            （  ） 8．钢屋盖的刚度和空间整体性是由屋盖支撑系统保证的。                        （  ） 9．《钢结构设计规范》中，荷载设计值为荷载标准值除以荷载分项系数。        （  ） 10．当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性降低。                （  ） 11．在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝的强度设计增大系数 ＝1.0    ；但对直接承受动力荷载的结构，应取 ＝1.22。                                        （  ） 12．加引弧板施焊的情况下，受压、受剪的对接焊缝，以及受拉的一级和二级焊缝，均与母材等强，不需计算；只有受拉的三级焊缝才需要计算。                        （  ） 13．当荷载作用在梁的上翼缘时，梁整体稳定性提高。                        （  ） 14．屋架的外形应考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图接近，使弦杆的内力差别较小。（  ） 15．对于跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳定不足时，宜采用加大受压翼缘板的宽度 三、简答题 1．简述钢结构对钢材的基本要求。 2．为何要 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 螺栓排列的最大和最小容许距离？ 3．计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？ 四、计算题 图1所示的拉弯构件长6000mm，间接承受动力荷载，轴向拉力的设计值为800kN，横向均布荷载的设计值为7kN/m。设截面无削弱，钢材为Q345（ f=310N/mm2），构件采用普通工字钢I22a，截面积A＝42.1cm2，重量0.32kN/m，Wx＝310cm3，ix＝8.99cm，iy＝2.32cm。验算截面是否满足设计要求。★★★ 已知：允许长细比 ，截面塑性发展系数 ， 公式：               参考答案 一、选择题 1．C    2．A    3．B    4．C    5．C 6．D    7．A    8．D    9．B    10．B 11．D    12．C    13．B    14．B    15．D 二、判断题 1．（×）    2．（√）    3．（×）    4．（√）    5．（×） 6．（√）    7．（×）    8．（√）    9．（×）    10．（√） 11．（×）    12．（√）    13．（×）    14．（√）    15．（√） 三、简答题 1．简述钢结构对钢材的基本要求。 答：(1)较高的强度（抗拉强度 和屈服点 ）； (2)足够的变形能力（塑性和韧性）；(3)良好的工艺性能（冷加工、热加工和可焊性能）；(4) 根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。 2．为何要规定螺栓排列的最大和最小容许距离？ 答：为了避免螺栓周围应力集中相互影响、钢板的截面削弱过多、钢板在端部被螺栓冲剪破坏、被连接板件间发生鼓曲现象和满足施工空间要求等，规定了螺栓排列的最大和最小容许距离。    3．计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？ 答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略。因此，采用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定承载力的影响。 四、计算题 解：(1)验算强度 （4分） (2)验算长细比 （4分） （4分） 所选截面满足设计要求。 钢结构综合练习及解析（2） 一、选择题 1. 在结构设计中，失效概率 与可靠指标 的关系为（  ） A． 越大， 越大， 结构可靠性越差    B． 越大， 越小，结构可靠性越差 C． 越大， 越小，结构越可靠          D． 越大, 越大，结构越可靠 2．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． 抗拉强度 3．钢材的伸长率 是反映材料（    ）的性能指标。 A．承载能力        B．抵抗冲击荷载能力 C．弹性变形能力    D． 塑性变形能力 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．钢材在低温下，强度（    ） A．提高  B．降低  C．不变    D．不能确定 6．下列因素中（    ）与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 A．钢材屈服点的大小 B．钢材的含碳量  C．负温环境    D．应力集中 7．在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为（  ） A．均匀分布    B．一端大、一端小    C．两端大、中间小    D．两端小、中间大 8．承受轴心力作用的高强度螺栓摩擦型受剪切连接中，其净截面强度验算公式 ，其中 与轴心拉杆所受的力 相比（    ） A．   B．   C．   D．不定 9．计算轴心压杆时需要满足（    ）的要求。 A．强度、刚度（长细比）    B．强度、整体稳定性、刚度（长细比）  C．强度、整体稳定性、局部稳定性      D．强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度（长细比） 10．确定轴心受压实腹柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近,其目的是 A．便于与其他构件连接  B．构造简单、制造方便 C．达到经济效果  D．便于运输、安装和减少节点类型 11．梁的支撑加劲肋应设置在（    ） A．弯曲应力大的区段 B．剪应力大的区段 C．上翼缘或下翼缘有固定作用力的部位 D．有吊车轮压的部位 12．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（    ）。 A. 弯矩作用平面内轴心压杆的稳定系数 B. 弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数 C. 轴心压杆两方面稳定系数的较小者 D. 压弯构件的稳定系数 13．当无集中荷载作用时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受（    ） A. 竖向剪力                        B. 竖向剪力及水平剪力联合作用        C. 水平剪力                        D. 压力 14．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（    ）。 A. 构件实际剪力设计值 B. 由公式 计算的剪力 C. 构件实际剪力设计值或由公式 计算的剪力两者中较大值 D. 由 计算值 15．为保证屋盖结构的（    ），应根据屋盖结构形式（有檩体系或无檩体系，有托架或无托架）、厂房内吊车的位置、有无振动设备，以及房屋的跨度和高度等情况，设置可靠的支撑系统。 I． 空间整体作用，提高其整体刚度，减小腹杆的计算长度； II．空间整体作用，承担和传递水平荷载，减小节点板厚度； III．空间整体作用，提高其整体刚度，减小弦杆的计算长度； IV．安装时稳定与方便，承担和传递水平荷载（如风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载等）。 A. I、II                                    B. I、III C. II、IV                                    D. III、IV 二、判断题 1. 承载能力极限状态包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载的状态。（ ） 2．钢材具有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。(   ) 3．高温时，硫使钢变脆，称之冷脆；低温时，磷使钢变脆，称之热脆。( ) 4．钢材的强度随温度的升高而增大，塑性和韧性增大。( ) 5．承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化的循环次数n 次      时，应进行疲劳验算。(   ) 6．摩擦型高强螺栓连接只依靠被连接板件间强大的摩擦阻力承受外力，以摩擦阻力被克服作为连接承载能力的极限状态。(   ) 7．焊缝按施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证。(   ) 8．构件上存在焊接残余应力会增大结构的刚度。( ) 9．螺栓群的抗剪连接承受轴心力时，长度方向螺栓受力不均匀，两段受力大，中间受力小。(   ) 10．《钢结构设计规范》规定角焊缝中的最小焊角尺寸 ，其中t为较厚焊件的厚度（mm）（    ） 11．轴心受力构件的刚度通过限制其长细比来保证。( ) 12．柱与梁连接的部分称为柱脚，与基础连接的部分称为柱头。(  ) 13．梁主要用于承受弯矩，为了充分发挥材料的强度，其截面通常设计成高而窄的形式。( ) 14．进行拉弯和压弯构件设计时，压弯构件仅需要计算强度和刚度；拉弯构件则需要计算强度、局部稳定、整体稳定、刚度。(  ) 15．屋架的外形首先取决与建筑物的用途，其次考虑用料经济施工方便、与其他构件的连接以及结构的刚度等问题。( ) 三、简答题 1.什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？ 2.高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么？ 3.计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？ 四、计算题 如图1所示一根简支梁长6m，采用I32a（ , ），已知单位长度的质量为52.7kg/m，梁的自重为52.7×9.8＝517N/m， cm4， cm3， cm， mm。梁上作用恒荷载，荷载密度q=29700N/m，荷载分项系数为1.2，截面塑性发展系数 ， 。 试验算此梁的正应力及支座处剪应力。★★★ 公式： ； ；   图1 参考答案 一、选择题 1．B    2．C    3．D    4．B    5．A 6．A    7．C    8．B    9．D    10．C 11．C    12．D    13．C    14．B    15．D 二、判断题 1．（√）    2．（√）    3．（×）    4．（×）    5．（√） 6．（√）    7．（√）    8．（×）    9．（√）    10．（√） 11．（√）    12．（×）    13．（√）    14．（×）    15．（√） 三、简答题 1.什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，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，即产生应力集中形象。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。 2.高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别是什么？ 答：高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别在于普通螺栓连接在受剪时依靠螺栓栓杆承压和抗剪传递剪力，在拧紧螺帽时螺栓产生的预拉力很小，其影响可以忽略。而高强度螺栓除了其材料强度高之外，拧紧螺栓还施加很大的预拉力，使被连接板件的接触面之间产生压紧力，因而板件间存在很大的摩擦力。 3.计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定时，为什么采用换算长细比？ 答：格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略。因此，采用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定承载力的影响。 四、计算题 解： （1）计算总弯矩 梁自重产生的弯矩为：      N·m        外荷载在跨中产生的最大弯矩为：  N·m        总弯矩为： N·m  （2）验算弯曲正应力  N/mm2＜ ＝215 N/mm2  （3）验算支座处最大剪应力： 支座处最大剪力：V= N      验算剪应力： N/mm2＜ ＝125 N/mm2