11东北大学《钢结构一》Word格式.docx
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得分
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一、判断题(每小题1分,共10分)
1.严格来说,正温范围内钢材的屈服强度随温度的提高而连续下降。
(错)
2.钢材超过弹性范围内重复加载、卸载,钢材的屈服点提高,塑性韧性降低。
(错)
3.轴心受力板件用对接斜焊缝连接时,只要使焊缝轴线与力N的作用线夹角满足tan>
1.5时,对接斜焊缝的强度就不必进行计算。
(错)
4.实腹式压弯构件弯矩作用平面外的失稳属于弯扭屈曲。
(对)
5.普通螺栓连接,限制端距e≥2d0的目的是为了避免板件发生承压破坏。
6.梁的最小高度是由经济条件控制的。
7.一般来说,有初弯曲的轴心受压构件,其稳定承载力总是大于欧拉临界力。
(对)
8.对于压弯构件,正常使用极限状态是控制构件的长细比。
9.Q235AF钢中的A表示是该钢种质量最好的钢材。
10.角焊缝的质量等级一般为三级。
二、选择题(每小题1分,共15分)
1.在钢结构设计中,应力允许达到的最大限值是(A)。
A.屈服点fyB.比例极限fp
C.抗拉强度fuD.伸长率
2.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B)。
A.材质均匀B.强度高、重量轻
C.密封性能好D.制造工厂化
3.钢材内部除含有铁、碳外,还含有害元素是(C)。
A.硫、磷、镍、铝B.硫、磷、硅、锰
C.氧、氮、硫、磷D.镍、铬、铌、钛
4.焊接构件疲劳强度的大小与下列哪项关系不大。
(A)
A.残余应力大小B.应力循环次数
C.连接的构造D.钢材种类
5.摩擦型高强螺栓连接,受剪破坏是作用剪力超过了(B)。
A.螺栓的抗拉强度B.连接板件间的摩擦力
C.连接板件间的毛截面强度D.连接板件间的孔壁承压强度
6.图2.1所示截面尺寸为100×
8的板件,在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm厚的节点板上,两板件板面平行,焊脚尺寸为6mm,其最小焊缝长度的构造要求为(D)。
A.40mmB.60mmC.80mmD.100mm
题2.1图
7.高强度螺栓摩擦型连接,预拉力P=125kN,则单螺抗拉承载力设计值为(C)。
A.125kNB.90kNC.100kND.110kN
8.采用普通螺栓连接时,螺栓杆发生剪断破坏是因为(C)。
A.栓杆较细B.截面削弱过多
C.边距较小D.钢板较薄
9.以下提高工字形截面梁的整体稳定性的方法,效果最小的是(A)。
A.增加腹板厚度B.约束梁端扭转
C.设置侧向支撑D.加宽梁的受压翼缘
10.在梁中设置横向加劲肋主要防止以下哪项可能引起的腹板局部失稳。
(B)
A.弯曲压应力和剪应力B.局部压应力和剪应力
C.局部压应力和弯曲压应力D.弯曲压应力、剪应力和局部压应力
11.梁经济高度he是指(A)。
A.强度与稳定承载力相等时梁的截面高度;
B.挠度等于规范限值是梁的截面高度;
C.用钢量最小时梁的截面高度;
D.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度。
12.对于轴心压杆,在其截面面积不变的情况下,截面形式应使其材料(A)。
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
13.规范规定,实腹式轴心受压构件确定板件宽(高)厚比的原则是(D)。
A.等厚度原则B.等刚度原则
C.等强度原则D.等稳定原则
14.规定轴心受压缀条柱的单肢长细比λ1≤0.7λmax(λmax为柱两主轴方向最大长细比)是为了(C)。
A.保证柱的整体稳定B.使两单肢能共同工作
C.避免单肢先于整个柱失稳D.构造要求
15.实腹式轴心受拉构件计算的内容有:
(D)
A.强度B.强度、整体稳定、局部稳定
C.强度、整体稳定D.强度、刚度
三、简答题(每小题5分,共25分)
1.高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接有什么区别?
答:
高强度螺栓摩擦型连接的板件间无滑移,靠板件接触面间的摩擦力来传递剪力,而承压型高强螺栓容许被连接板件间产生滑移,其抗剪连接通过螺栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力,所以高强度螺栓承压型连接比摩擦型连接抗剪承载力大,但变形也大。
2.《规范》给出了几条轴心受压构件的柱子曲线?
是依据哪些因素来确定这些柱子曲线的?
答、《规范》给出了4条轴心受压构件的代表曲线。
根据不同截面形状、不同加工条件和相应的残余应力大小、不同的弯曲屈曲方向以及l/1000的初弯曲来制定这些柱子曲线的。
3.简述影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施。
答、影响梁整体稳定的因素有荷载的类型;
荷载的作用位置;
梁的侧向刚度、扭转刚度、翘曲刚度;
受压翼缘的自由长度;
梁的支座约束程度。
增强梁整体稳定的措施有增大受压翼缘的宽度;
在受压翼缘设置侧向支撑;
当梁跨内无法增设侧向支撑时,宜采取闭合箱形截面;
增加梁两端的约束提高其稳定承载力;
采取措施使梁端不能发生扭转。
4.计算格构式压杆绕虚轴弯曲的整体稳定性时,为什么要采用换算长细比?
答、格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时,两分肢非实体相连,连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件腹板弱,除弯曲变形外,还需要考虑剪切变形的影响,因此稳定承载力有所降低。
5.简述规范限制侧面角焊缝最大计算长度的原因。
答案:
角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时,焊件的局部加热严重,焊缝起灭弧所引起的缺陷相距太近,以及焊缝中可能产生的其他缺陷(气孔、非金属夹杂等),使焊缝不够可靠,规定了侧面角焊缝或正面角焊缝的最小计算长度。
侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀,两端大中间小,故规定了侧面角焊缝的最大计算长度。
四、计算题(每题10分,共50分)
1.试计算确定图4.1所示角焊缝连接的焊脚尺寸hf=?
(10分)
已知:
连接承受经历荷载设计值P=210kN,N=250kN,钢材采用Q235B钢,焊条为E43型,不考虑起落弧的缺陷,
。
题4.1图
2.如图4.2所示高强度螺栓摩擦型连接,F=400kN,被连接件钢材选用Q235B钢,高强度螺栓采用10.9级M20,螺栓的设计预拉力P=155kN,接触面喷砂后涂无机富锌漆,抗滑移系数为0.35,试验算此连接的承载力是否满足要求。
(10分)
题4.2图
3.如图4.3所示某简支梁跨长为6m,承受静力集中荷载,恒载标准值P=100kN(包括梁自重),活载标准值为F=130kN,钢材为Q345B钢,截面选用I50a,梁的容许挠度为l/300,梁的整体稳定满足要求,试验算该受弯构件设计是否合理。
,
,Ix=46472cm4,Wx=1858.9cm3,Sx=1084.1cm3,tw=12mm,x=1.05,G=1.2,Q=1.4,
题4.3图
刚度满足要求。
4.题4.4图所示为一轴心受压实腹构件,轴力设计值N=2000kN,钢材为Q345B,f=310N/mm2,fy=345N/mm2,b类截面,截面无削弱,试验算该构件的整体稳定性和刚度是否满足要求。
(10分)已知:
Ix=1.1345×
108mm4,Iy=3.126×
107mm4,A=8000mm2,
题4.4图
5.如题4.5图所示偏心受压悬臂柱,钢材选用Q235B,翼缘为火焰切割边(b类截面),柱高6.6m,受压力设计值N=1300kN,偏心距400mm。
侧向支撑和截面如图示,试验算该柱平面内稳定和刚度是否满足要求(10分)
题4.5图
2.强度计算
跨中最大弯矩
(1分)
强度满足要求。
3.弯矩平面内稳定计算
柱在框架平面内的计算长度为l0x=2H=2×
6600=13200mm
由
,焰切边属b类,查轴心受力稳定系数表得、
悬臂柱
平面内稳定性满足。
4.弯矩平面外稳定计算
因柱平面外有侧向支撑,故柱平面外的计算长度为、l0y=H=6600mm
沿柱长均匀弯矩作用,
(2分)
平面外稳定性满足。
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