钢结构精品课习题.docx

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钢结构精品课习题

习题

2.1简述建筑钢结构对钢材的要求、指标，规范推荐使用的钢材有哪些？

2.2衡量材料力学性能的好坏，常用那些指标？

它们的作用如何？

2.3哪些因素可使钢材变脆，从设计角度防止构件脆断的措施有哪些？

2.4碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？

2.5什么是钢材的可焊性？

影响钢材可焊性的化学元素有哪些？

2.6钢材的力学性能为何要按厚度（直径）进行划分？

2.7钢材中常见的冶金缺陷有哪些？

2.8随着温度的变化，钢材的力学性能有何变化？

2.9什么情况下会产生应力集中，应力集中对材性有何影响？

2.10什么是疲劳断裂？

它的特点如何？

简述其破坏过程

2.11快速加荷对钢材的力学性能有何影响？

2.12选择钢材应考虑的因素有哪些？

2.13什么是冷工硬化（应变硬化）、时效硬化？

习题

3.1简述构件截面的分类，型钢及组合截面应优先选用有哪一种，为什么份

3.2梁的强度计算有哪些内容？

如何计算？

3.3什么叫梁的内力重分布，如何进行塑性设计？

3.4拉弯和压弯构件强度计算公式与其强度极限状态是否一致？

3.5为什么直接承受动力荷载的实腹式拉弯和压弯构件不考虑塑性开展，承受静力荷载的同一类构件却考虑塑性开展？

格构式构件考虑塑性开展吗？

3.6截面塑性发展系数的意义是什么？

试举例说明其应用条件。

3.7一两端铰接的热轧型钢120a轴心受压柱，截面如图所示．杆长为6m，设计荷载N=450kN.钢材为Q235钢，试验算该柱的强度是否满足？

3.8一简支梁跨长为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，钢材为Q235，梁的容许挠度为1/250，试选择最经济的工字形及H型钢梁截面，并进行比较。

3.9图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁，钢材为Q235梁上作用有两个集中荷载P=300kN。

试对此梁进行强度验算并指明计算位置。

3.10一焊接工字形截面简支梁，跨中承受集中荷载P=1500kN（不包含自重），钢材为Q235，梁的跨度及几何尺寸如图所示。

试按强度要求确定梁截面

3.11某两端铰接的烤立弯构件，截面为I45a轧制工字形钢，钢材为Q235作用力如图所示，截面无削弱，要求确定构件所能承受的最大轴线拉力

习题

4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。

钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。

已知构件承受的轴心压力为N=1700kN

4.11一两端铰接焊接工字形截面轴心受压柱，翼缘为火焰切割边，截面如图所示，杆长为12m，设计荷载N=1000kN,钢材为Q235钢，试验算该柱的整体稳定及板件的局部稳定性是否满足？

4.12某两端铰接轴心受压柱的截面如图所示，柱高为6m，承受轴心力设计荷载值N=6000kN（包括柱身等构造自重），钢材为Q235B·F钢，试验算该柱的整体稳定性是否满足？

4.13图示一轴心受压缀条柱，两端钗接，柱高为7m。

承受轴心力设计荷载值N=1300kN,钢材为Q235。

已知截面采用2［28a，单个槽钢的几何性质：

A=40cm2;iy=10.9cm,ix1=2.33cm,Ix1=218cm4,y0=2.1cm,缀条采用∟45x5，每个角钢的截面积：

A1=4.29cm2；试验算该柱的整体稳定性是否满足？

4.14某两端铰接的轴心压杆，截面由剖分T型钢250x300x11x巧组成，钢材为Q235钢，杆长6m，承受的轴心压力N=1000kN。

试验算该柱的整体稳定性是否满足？

4.15某压弯格构式缓条柱如图所示，两端铰接，柱高为8m。

承受压力设计荷载值N=600kN,弯矩M=l00kN"·m,缀条采用单角钢∟45x5，倾角为450,钢材为Q235，试验算该柱的整体稳定性是否满足？

已知：

I22aA=42cm2,Ix=3400cm4,Iy1=225cm4,

［22aA＝31.8cm2，Ix=2394cm4，Iy2=158cm4，

∟45x5A1＝4.29cm2;

4.16两端铰接的焊接工字形截面轴心受压构件，截面分别采用如图所示的两种尺寸。

柱高l0m,钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割以后又经过焊接，试计算：

①柱所能承受的轴心压力？

②板件的局部稳定是否满足要求？

4.17焊接简支工字形粱如图所示，跨度为12m，跨中6m处梁上翼缘有简支侧向支撑，材料为Q345钢。

集中荷载设计值为P=330kN，间接动力荷载，验算该粱的整体稳定是否满足要求

4.18如图所示两焊接工字形简支梁截面，其截面积大小相同，跨度均为12m，跨间无侧向支承点，均布荷载大小亦相同，均作用于梁的上翼缘，钢材为Q235，试比较说明何者稳定性更好。

4.19一跨中受集中荷载工字形截面简支梁，钢材为Q235A·F，设计荷载为P=800kN，梁的跨度及几何尺寸如图所示。

试按以下两种要求布置梁腹板加劲肋，确定加劲肋间距。

①不利用屈曲后强度；②利用屈曲后强度。

4.20图中所示为Q235钢焰切边工字形截面柱，两端铰接，截面无削弱，受轴心压力的设计值N=900kN，跨中集中力设计值为F=100kN。

（1）验算平面内稳定性；

（2）根据平面外稳定性不低于平面内的原则确定此柱需要几道侧向支撑杆。

4.21梁端铰支的焊接工字形截面轴心受压柱承受两根梁，梁支座反力作用于柱翼缘上，其设计值为R=1000kN或300kN。

柱长6.5m，材料为Q235,截面尺寸见图，翼缘边缘剪切而成，试验算此柱的稳定性。

习题

7.1简述钢结构连接的类型及特点

7.2受剪普通螺检有哪几种可能的破坏形式？

如何防止？

7.3简述普通螺检连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的异同点？

7.4为何要规定螺栓排列的最大和最小间距要求？

7.5影响高强螺栓承载力的因素有哪些？

7.6试画出一梁与柱刚性连接的构造图，并说明其传力过程。

7.7试画出一次梁与主梁刚性连接的构造图，并说明其传力过程。

7.8试画出一变截面梁工地拼接的构造图。

7.9有一焊接连接如图所示，钢材为Q235钢，焊条为E43系列，采用手工焊接，承受的静力荷载设计值N=600kN，试计算所需角焊缝的长度。

7.10如图所示的螺检双盖板连接，构件钢材为Q235钢，承受轴心拉力，螺栓为8.8级高强度螺检摩擦型连接，接触面喷砂处理，螺检直径d=20mm，孔径do=21.5mm，试计算此连接最大承载力N=？

7.11图示焊接连接采用三面围焊，焊脚尺寸为6mm,钢材为Q235B·F钢，试计算此连接所能承受最大拉力N=？

7.12图示牛腿板承受扭矩设计值T=60kN·m,钢材为Q235B·F钢，焊条

①方案一：

采用三面围焊的角焊缝与柱连接，试设计此角焊缝

②方案二：

采用四面围焊的角焊缝与柱连接，焊角尺寸可以减少多少？

③方案二所耗焊条是否少于方案一？

7.13图示连接中，2∟I00x80x10（长肤相并）通过14mm厚的连接板和20mm厚的端板连接于柱的翼缘，钢材用Q235-B·F,焊条为E43系列型，采用手工焊接，所承受的静力荷载设计值N=540kN。

①要求确定角钢和连接板间的焊缝尺寸。

②取d1=d2=170mm，确定连接板和端板间焊缝的焊角尺寸hf=?

③改取d1=150mm,d2=190mm,验算上面确定的焊角尺寸hf是否满足要求？

7.14图示为C级螺检的连接，钢材为Q235钢，已知d=20mm,de=17.65mm,do=21.5mm，承受设计荷载P=l50kN

①假定支托承力，试验算此连接是否安全？

②假定支托不承力，试验算此连接是否安全？

7.15如图所示的连接构造，牛腿用连接角钢2L100x20及M22高强度螺检（10.9级）摩擦型连接和柱相连。

钢材为Q345钢，接触面采用喷砂处理，承受偏心荷载设计值P=175kN，试确定连接角钢的两肢上所需螺栓个数？

7.16一普通螺检的临时性连接如图所示，构件钢材为Q235钢，承受的轴心拉力N=600kN,螺栓直径d=20mm，孔径do=21.5mm，试验算此连接是否安全，

7.17承受拉力的Q235钢板，尺寸为一20x400，用两块一10x400的板进行拼接，接缝每侧用12个普通螺栓连接，其排列如图所示，试分析这一接头的危险截面在何处？

其承载力为多少？

7.18一高强度螺栓承压型连接如图所示，构件钢材为Q235钢，承受的轴心拉力N=200kN；力矩M=50kN·m,螺栓直径d=24rnm，孔径do=26rnm，试验算此连接是否安全？

7.19有一析架节点焊接连接如图所示，钢材为Q235A·F钢，焊条为E43系列，采用手工焊接，所承受的静力荷载设计值见图7-151。

试确定角焊缝A、B、C的尺寸。

7.20由双角钢2L100x10组成的弦杆和节点板在工地焊接为了拼装方便，用一个M20的螺栓临时连接，螺检孔径do=22mm，试计算此螺检孔放在什么位置，不至于影响杆件承载力。

钢材为Q235B·F钢，焊条为E43型，采用手工焊接，角钢肤尖和肢背的焊角尺寸分别为5mm和l0mm

7.21如图所示的柱头承担突缘式梁。

梁支座反力设计值为R=1000kN,柱头顶板为一30x450x450，腹板上焊两块加劲板，其尺寸为一30x210x460。

材料为Q235钢，试分析这一柱头构造的可行性。