钢结构试题及答案(3)

2019-04-15 20:33

由刚度条件确定的 最小高度 、由用钢量确定的 经济高度 。

16.为了确保工字形截面受弯构件腹板的局部稳定,可以设置加劲肋,加劲肋的种类有 纵向 、 横向 和 短加劲肋 。

17.摩擦型高强度螺栓连接以 P64 为承载能力极限状态;而承压型高强度螺栓连接以 P64 为承载能力极限状态。

18.应力集中将会导致构件发生_脆性___________破坏。P14

19. 相同的梁分别承受均布荷载和集中荷载的作用,虽然两者在梁内产生的最大弯矩相同,但前者的整体稳定承载力比后者__弱_________。

20. 实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于___弯扭________屈曲。P149

21.钢材随时间进展将发生屈服强度和抗拉强度提高、塑性和冲击韧性降低的现象,称为 时效硬化 。P13

22.应力集中将会导致构件发生____脆________破坏。

23.当轴心受压构件发生弹性失稳时,提高钢材的强度将__降低____构件的稳定承受载力。P79 24.提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点,但侧向支承点必须设在钢梁的__受压_________翼缘。

25.对于双轴对称截面的压弯构件,如果弯矩绕强轴作用,则构件可能发生的整体矢稳形式有 弯矩作用平面内稳定性破坏 和 和弯矩作用平面外的稳定性破坏 P146

得分 评卷人

1、塑性变形是不能恢复的,因而塑性破坏比脆性破坏更危险。 P10 ( X ) 2.钢材按厚度分成四组,第四组最厚,设计强度最低。 P23 (对 ) 3.承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接承载力低,变形大。 ( X) P64 5.残余应力对轴心压杆强轴和弱轴整体稳定承载力的影响程度一样 ( X) P81 6.梁的纵向加劲肋应布置在靠近受拉翼缘 ( X) 7.同样条件的简支梁,纯弯作用比跨中集中荷载作用下稳定性差 (对)P123 8.钢结构压弯构件的设计一般应验算强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比。 P157 (对 ) 9.在三向正应力状态下,当出现同号拉应力,且应力差较小的情况时,钢材易发生脆性破坏 ( 对 )P15

10.摩擦型高强螺栓与承压型高强螺栓的计算方法完全相同。 (X )P64 11.正面角焊缝的破坏强度比侧面角焊缝的破坏强度要高,因此正面角焊缝的强度设计值增大系

三、是非判断题(本大题共6小题,每小题2分,共12分)

4、复杂应力作用下钢材的破坏容易发生脆性破坏。 ( 对 )P15

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数?f?1.22在直接承受动力荷载的情况下是适用的。 ( X )P34

12.格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于?x的换算长细比?ox是考虑剪切变形的影响。 (对)13.实腹式受弯构件中,腹板的横向加劲类和纵向加劲肋都是为了保证腹板的局部稳定。( X )P117

14.钢框架结构中,框架柱是压弯构件,其计算长度等于其实际长度。 (X )P152

15.工字形截面轴压构件和压弯构件腹板的局部稳定验算方法相同。 (对)P151

得分 评卷人 四、简答与绘图题

P92

1. 螺栓在构件上的排列形式有哪几种,应满足什么要求?P51

2.格构式压弯构件当弯矩分别绕实轴及虚轴作用时,弯矩作用平面外的稳定性如何计算?和实腹式构件相比同异如何?P145-P150

3.简述轴心受压构件失稳的几种可能的形式,并说出两种提高轴心受压构件稳定性的方法。 P79

4.组合实腹式受弯构件中,腹板加劲肋有几种?分别是起什么作用的?P11.87

5. 为什么压弯构件平面内稳定计算公式中要采用等效弯矩系数?mx,规范是如何规定其取值的?P147

6. 简述规范对角焊缝的最大焊脚尺寸、最小焊脚尺寸、最大计算长度及最小计算长度的相关规定及原因。P31

7.轴心受压构件常见的屈曲形式有哪些,简述各种屈曲形式的特点,并判断下列截面可能发生的屈曲形式。P29

8.梁的整体失稳是什么形式,影响梁整体稳定性的因素有哪些?符合什么条件的梁不需要验算其整体稳定?P112-113 9. 为什么压弯构件平面内稳定计算公式中要采用等效弯矩系数?mx,规范是如何规定其取值的? 10.拉弯、压弯构件的设计需满足哪两种极限状态的要求,各需要验算什么内容?

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得分 评卷人

1.如图所示的牛腿用螺栓连接于钢柱上。钢材为Q235,承受静力荷载设计值F=280KN。采用M20普通螺栓连接,并且在牛腿下设支托板,试验算该连接的承载力。

2.如图所示为一支架,其支柱的压力设计值N?1600kN,柱两端铰接,钢材为Q235,容许长细比????150。截面无孔眼削弱。支柱选用I56a(f?205Nmm2),

2A?135cm,ix?22.0cm,iy?3.18cm。(1)验算此支柱的承载力;(2)说明如果支柱失稳会发生什么样的失稳形式。

? 五、计算题

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

20 90 0.970 0.967 0.963 0.960 0.957 0.953 0.950 0.946 0.943 0.939 0.621 0.614 0.608 0.601 0.594 0.588 0.581 0.575 0.568 0.561 3.热轧普通工字钢简支梁如图,型号I36a,跨度为5m,梁上翼缘作用有均布荷载设计值q=36KN/m(包括自重)。该梁为支撑于主梁顶上的次梁,未设加劲肋,跨中无侧向支撑。支承长度为a=100mm。试进行该梁的强度验算。 I36a的截面参数如下:Wx?878cm3Ix?15796cm

4tw?10mm,hy?t?r?15.8?12?27.8mm

大题答案:

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1. 解:牛腿的剪力V=F=280KN,由端板刨平顶紧于承托传递;弯矩M=F·e=280·0.21=58.8KN·M,

由螺栓传递连,使螺栓受拉,最大受力螺栓的拉力为:

N1?Myb1?y2i?(58.8?0.4)/【2×(0.1?20.22?0.32?0.42)】=39.2KN·M

单个螺栓的抗拉承载力设计值为: Nt?Afebt?245?170?41.7KN>

N1?39.2KN

即螺栓的承载力满足要求

2.解:一丶柱在两个方向的计算长度为: l0x=600cm l0y=300cm

(1) 鱿鱼截面已经给出,故不需要初选截面。 (2)截面验算

①因截面无孔洞削弱,可不必验算强度。

②因轧制工字钢的翼缘和腹板均较厚,可不验算局部稳定。 ③进行整体稳定验算和刚度验算: ?x?li0xy?60022.0?27.3?????150

?y?li0yy?3003.18?94.3?????150

?y远大于?x,故由?x查附表得?=0.591

N1600?1032

?A??200.5N0.591?135?10mm2<f=205Nmm2

即该柱的整体稳定性和刚度均满足条件

二丶如果失稳则会绕弱轴失稳,即y轴.因为y轴的回转半径较x轴小很多,尽管其计算长度为强轴的一般,但是若失稳,还是会绕y轴失稳

3. 解:Mx?18ql=

218?36?5=112.5KN·M

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支座剪力F=0.5×36×5=90KN

a) 进行抗弯强度的验算:

M?Wxxnx?112.5?1063?122N1.05?878?10mm2<f=215Nmm2

即该梁的抗弯强度满足要求

b) 由于型钢梁的腹板较厚,一般不必验算抗剪强度 c) 进行梁的局部承压强度验算 由图分析可得a1=0.5a=50mm 梁端支反力 lz?a?2.5hy?F1.0?90?1010?169.531=100+2.5×27.8=169.5mm

?c=

tlw=

z=53.1Nmm2<f=215Nmm2

即该梁的局部承压满足要求

(4)由于该梁为热轧工字钢,即不需要进行在复杂应力下的强度验算

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