鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理期末考試試卷答案

PAGEPAGE5/5.20xx～20xx學(xué)年第x學(xué)期期末考試試卷答案《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理〔A卷 共5頁〕〔考試時間： 年 月 日〕題號 一 二 三 四 五 六 七 八 成績 核分人簽得分一、選擇題〔共20分,每題1分〕C確定的.A.比例極限 B.彈性極限 C.屈服點(diǎn) D.抗拉強(qiáng)度鋼材在低溫下,A,B,B.

為提高軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定,在構(gòu)件截面面積不變的情況下,其面積分布B.A.盡可能集中于截面的形心處 B.盡可能遠(yuǎn)離形心C.任意分布,無影響 D.盡可能集中于截面的剪切中心A.提高 B.下降C.不變 D.可能提高也可能降B強(qiáng)度計(jì)算公式計(jì)算.坡口焊縫 B.角焊縫 C.斷續(xù)焊縫 D.斜焊縫無集中荷載作用時,C作用.豎向剪力 B.豎向剪力與水平剪力聯(lián)合作用C.D.壓力

,繞其兩主軸的長細(xì)比x y5.07b/t,以避免其發(fā)生C.A.彎曲屈曲 B.彎扭屈曲C.D.彎曲屈曲和側(cè)扭屈曲D.A.增加板件寬厚比 B.增加板件厚度C.增加板件寬度 D.設(shè)置縱向加勁肋

不得小于A無影響.B.C.D.疲勞強(qiáng)度D.B.連接處構(gòu)件接觸面的處理方法不同

格構(gòu)式軸心受壓柱整體穩(wěn)定計(jì)算時,用換算長細(xì)比 代替 ,這是考慮 D .0x xA．格構(gòu)柱彎曲變形的影響 B．格構(gòu)柱剪切變形的影C．綴材彎曲變形的影響 D．綴材剪切變形的影響雙肢格構(gòu)式軸心受壓柱,x－x,y－y,B確定分肢間的距離.C.D.設(shè)計(jì)計(jì)算方法不同M作用下的普通螺栓連接,C上.A.1B.3C.5D.計(jì)算確定

A. x y

B. 0y x

C. 0y y

D.強(qiáng)度條件.梁的最小高度是由梁的C控制的. 2．高強(qiáng)度螺栓承壓型連接剪切變形大,不得用于承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中.強(qiáng)度 B. 建筑要求C. 剛實(shí)際軸心受壓構(gòu)件臨界力低于理想軸心受壓構(gòu)件臨界力的主要原因有初彎曲初偏心度 D.整體穩(wěn)定D.B.提高梁的抗剪強(qiáng)度C.D.提高梁的局部穩(wěn)定性焊接工字形截面簡支梁,其他條件均相同的情況下,A時,好.B.增大梁受拉翼緣寬度C.增大腹板厚度 D.在距支座l/6〔l為跨度〕減小受壓翼緣寬度

和殘余應(yīng)力的影響.y軸〕的穩(wěn)定時,應(yīng)取考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長細(xì)比 代替 查表確定值.yz y對于梁腹板,設(shè)置橫向加勁肋對防止剪力或局部承壓引起的局部失穩(wěn)有效,設(shè)置縱向.梁的腹板加勁肋作為腹板的可靠支承,一定要求.組合鋼梁截面高度的確定,由建筑或工藝要求確定最大高度；由用鋼量最省確定經(jīng)濟(jì)16．工字型截面梁受壓翼緣保證局部穩(wěn)定的寬厚比限值,Q235鋼為b1Q345鋼,此寬厚比限值應(yīng) A .

/t15,那么對于

高度.承受靜力荷載的焊接工字梁,當(dāng)腹板高厚比h0

t 170 235fw

時,利用腹板屈曲后強(qiáng)A．比15小 B．仍等于15C．比15大 D．可能大于15,也可能小于15梁承受固定集中荷載作,當(dāng)局部承壓強(qiáng)度不能滿足要求時,采用 B 是較合理的施.加厚翼緣 B．在集中荷載處設(shè)置支承加勁C．增加橫向加勁肋的數(shù)量 D．加厚腹板單軸對稱截面的壓彎構(gòu)件,A.繞非對稱軸作用 B.繞對稱軸作用

度,腹板可不配置縱向加勁肋.9．實(shí)腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計(jì)算公式采用最大強(qiáng)度原則確定,格構(gòu)式壓彎構(gòu)件繞虛軸在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計(jì)算公式采用邊緣屈服原則確定.三、計(jì)算題〔共70分〕鋼材的彈性模量E＝2.06×105MPaQ235鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：厚度t≤16mm時,f215MPa,f 125MPa；vC.繞任意軸作用 D.視情況繞對稱軸或非對稱軸作用二、填空題〔共15分,每空1分〕1．由于鋼材強(qiáng)度高,一般鋼構(gòu)件的截面小而壁薄,受壓時易為穩(wěn)定和剛度〔變形〕要求所控制,強(qiáng)度難以得到充分的利用.

t16～40mm時,f205MPa,fv

120MPa.節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖所示,Q235B,E43型,手工焊接<f

.160MPa>,高強(qiáng)度螺栓采

N 240103f用摩擦型連接,螺栓為8.8級M22,孔徑23.5mm,P=150kN,接觸面噴砂后涂無機(jī)富鋅

Nf

hlewM

20.7102042.9MPa 〔1〕21.6106漆＝0.35,N＝400kN,驗(yàn)算焊縫和螺栓連接強(qiáng)度是否滿足要求.

M f W

210.7104200

57.8 MPa 〔1〕w 6〔20分〕V 320103正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)f

1.22.

Vf

hl 20.7102057.1MPa 〔1〕ew Nf f

f

MPa f

Vf 2 f2100.4 MPa< fw160MPa 〔3〕 f f f焊縫強(qiáng)度滿足要求.〔2〕螺栓連接N My 240 28.80.16N 1

243660kN 〔1〕t1 n

y2 10 220.0820.162iN =24+18=42kN 〔1〕t2N =24kN 〔1〕t3N =24-18=6kN 〔1〕t4解：N=240kN 〔1〕

N =60kN<0.8P=120kN 〔2〕t1N =2×<60+42+24+6>=264kNV=320kN 〔1〕

ti M =240×0.09=21.6kN·m 〔1〕f

0.9nnP1.25 N 10.35101501.25264f tiM =240×0.12=28.8kN·m 〔1〕B〔1〕焊縫連接

368.6 kN>V=320kN〔4〕螺栓連接滿足承載力要求..焊接工字形截面簡支梁,截面如圖所示,鋼材Q235B,跨中設(shè)置一道側(cè)向支撐,梁承受均布荷載的設(shè)計(jì)值為q60kN/m,

抗剪強(qiáng)度

VItw

3601032.991062.681098

50.2

MPa<

f=125MPa 〔2〕v否滿足設(shè)計(jì)要求？若整體穩(wěn)定不滿足要求,在不改變梁截面尺寸的情況下采取什么措施可提高梁的整體穩(wěn)定性,計(jì)算說明.〔22分〕

I 2 1428035.12107 mm4 〔1〕1y 121A2280141000815840 mm2 〔1〕4320

Ah

t

235 0.282

Ii

56.7 mm 〔1〕

1

y1

,'

1.07

, 1.15, 0 y A b b 2 y x

4.4h

b f b y

b bb

l2=105.8 〔1〕y ix1.05,

1.20y

y代入b

公式中得b0.282

1.450.6 〔1〕'1.07bb

=0.876 〔1〕M 236.2 MPa>f=215MPa整體穩(wěn)定不滿足要求 〔2〕'Wb x在不改變梁截面的情況下可通過增加側(cè)向支撐的方法提高粱的整體穩(wěn)定性,分別三分之一跨處設(shè)置側(cè)向支撐. 〔2〕 4000iy y

70.53.190.60,'0.982b b1 解：M ql2 601221080 kN·m 〔11 8 8

M 210.7 MPa<f=215MPa 滿足要求 〔4〕'Wb xV1ql360 kN 〔1〕21I 10003822801450722.68109mm4 〔1〕x 12IW x 5.22106mm3 〔1〕x 514S2801450750082502.99106mm3 〔1〕M抗彎強(qiáng)度

10801061.055.22106

197.0MPa<f=215MPa 〔〕x x驗(yàn)算如圖所示格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定,Q235B.〔23分〕

.I II Ay2Ay21.5221010mm4 〔2〕x 1 2 11 2 21 x 21 肢2

i xIx AI0

732.6mm 〔1〕 x

0xlilx

20000732.6

27.3 〔1〕2EAy y 0x

x2

27 0 30.9 〔2A2AA

N 0.933 x

0x

54843

〔1〕M使分肢1受壓 W

Ix 1.973107mm7 〔2〕138.4

y x y 21 2

1520103

1x1.01550106

y38.411961.6

＝1550kNmN＝1520kN；計(jì)算長度分別

0.93328360

1.973107

152054843

) 〔3〕xl0x=20.0m,l0y=12.0mtx1.0；其他條件如下：

57.480.6138.0MPaf215MPaI分肢1：A1=14140mm2,I1=3.167x107mm4,i1=46.1mm,iy1=195.7mm分肢2：A2=14220mm2,I2=4.174x107mm4,i2=54.2mm,iy2=223.4mm綴條體系采用設(shè)有橫綴條的單系綴條體系,其軸線與柱分肢軸線交于一點(diǎn),45o綴條為L140x90x8,A=1804mm210201020304050607080901001100.9920.9700.9360.8990.8560.8070.7510.6880.6210.5550.493

M使分肢2受壓 W 2x1520103 1.015501060.93328360 2.0891030.974彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求彎矩作用平面外穩(wěn)定驗(yàn)算M使分肢1受壓

x2.089107mm3 〔1〕y257.476.2133.6MPaf215MPa 〔1〕y M 1461.6 12000N M

N M N M

N 2 N 1818.3kN〔1〕 37.1〔1〕 61.3〔1〕 mx x

f,

xf,

mx x f

1 yy a

1 46.1

y1 195.7A N A W A N 1 2x

10.8 y

b 1x

x W 1

N 1818.3103x 1x N'Ex

1x

xN'Ex

由 查0.801〔1〕1y1 1 A11

160.5MPaf215MPa 〔2〕0.80114140N' Ex

2EA1.12

M使肢2受壓y M

1461.60x N 2 y

N 1822.7kN

12000解：y

(yy2