钢结构题库

1、 规范规定，不论侧焊缝或端焊缝的计算长度均不小于 ________ ，也不小 于40mm。侧面角焊缝的计算长度，当连接承受动力荷载时不宜大于 ___________ : 承受静力荷载或间接承受动力荷载时不宜大于 __________ 。

2、 影响疲劳强度最主要的因素是 _______________ 、 __________________ 、 ___________________ 。

3、 对于轴心受拉和拉弯构件只有 __________ 问题，而对轴心受压和压弯构 件则有 ____________ 和 __________ 问题。

4、 在焊接连接中，常用的电弧焊的方法有： ____________ 、 ___________ 、

5、当构件轴心受压时，构件可能以 _________________ 、 _______________ 和 _____________ 等形式丧失稳定而破坏。

6提高工字型截面梁整体稳定的主要措施是 _____________________________

7、 常用的普通钢屋架有 _________ 、 ___________ 、 __________ 等形式。 8、 ________________________________________________________________ 在进行标准试件拉伸试验时应具备的四个条件是 _______________________________

_______________________________________________________ O

9、 在建筑钢材的两种破坏形式中，尽管 __________________ 的强度提高了， 但由于破坏的突然性，比 ___________________ 要危险得多。

10、 规范规定加于高强度螺栓杆上的外拉力 N不得 ________ .8P,因为当所 加拉力超过预应力P时，拉力卸除后，螺栓将发生 ___________ 应力P的 _______ 现象。

11、 端焊缝主要受 ___________ 作用，弹性模量较 ________ ;侧焊缝主要受

__________ 作用，弹性模量较

12、双轴对称工字型截面简支梁受纯弯、 均布荷载和集中荷载作用时的临界

K

弯距为Mcr —..ElYGIt，式中Ely表示 __________________________________ Elt表

Li

示 __________________________ L1表示 _________________________ K表示 ______

13、 组合梁腹板的加劲肋种类是 _________________ 、 __________________ 、 _______________________ 。

14、 建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点： 1)

_________________ 、2) _____________________ ，3) ______________________ 。

15、 钢材选择应根据结构的使用情况：受 ___________________________ 结 构使用时的 _____________________________ 、 _____________________________ 以 及 _______________________________________ 来确定。

16、 引起梁腹板局部稳定的因素有： ________________ 、 _______________ 、

17、螺栓连接按螺栓传力方式，可分为 __________________________ 、

18、确定轴心受压构件弯曲屈曲时临界力的基本假定是： __________________

19、对在两个主平面受弯的双向受弯构件，其整体稳定性可按下式计算： Mx + My 兰f，式中wx表示

；：_

b W

x y

Wy

申b 表示 _________________________________________ ，¥ y 表示 _____________

20、 焊接残余应力和焊接残余变形的充分和必要条件时： （1） __________ _________________________________________________________________________ ；（ 2） ___________________________________________________________________ ；（ 3） ___________________________________________________________ 。

21、 脆性破坏前变形不大，断口 __________ 呈有光泽的 _______________ ， 破坏往往发生在 _____________ 。

22、 实腹梁和柱腹板局部稳定的验算属于第 _____ 中极限状态，柱子长细比 的验算属于第 _______ 中极限状态，梁截面按弹性设计属于第 ______ 中极限状态， 按塑性设计属于 ______ 中极限状态。

23、 提高轴心受压构件临界应力的措施有 ___________________________ 、 _________________________ 、 __________________________ 。

24 、轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时达临界状态杆轴绕曲时 ________________ ___________ 能忽略，因而绕虚轴的长细比 入x要采用 _______________________ 。

25. ____________________________________ 梁的强度计算包括 _______ , 、

、

O

26. __________________________________ 钢屋盖质量轻，应当注意风 力的影响，因为它能使屋架的 杆件受力 ___________ 改变。

27. ___________________________ fu/fy （表示钢材的 ______________ 储备，其值越大，储备 _______________________ 。

28. ___________________________________ 低合金钢16MM弋号中,16表示 ______________________________________________，低碳前Q235中,Q235代表 __________________________________________ 。

29. ___________________________________________________________ 钢材随时间进展，其屈服强度提高，伸长率下降，称为 硬 化。钢材在超过弹性范围内重复加载、卸载，使钢材弹性范围增加塑性降低，称

为 ________ 硬化。

30. _____________________________________ 摩擦型高强度螺栓的传力方式是 ____________________________________________ ，其承载极限是 。

31. _________________________________________________ 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于 _________________________________ 屈曲，在弯 矩作用平面内的失稳属于 ___________ 屈曲。

32. 结构设计中，以 fy 作为材料抗力的标准值， 它取自概率分布的 0.05 的 __________ 分位点，材料的设计值 f= __________ 。

33. 低碳钢牌号Q195Q215Q235Q255Q275排号越大，含碳量 ____________ , 其塑性 ___________ 。

34.

对虚轴的换量长细比

双肢格构式轴心受压构件入ox的计算公式，对缀

条式构件 入ox= _________ , 缀板式构件 入ox= ___________ 。

35. 角焊缝的最小计算长度I 3 ＞和 _____________ 。

36. 摩擦型高强度螺栓， 一个螺栓抗拉承载力助设计值 Nbt= _________ ; 一 个螺栓 受拉力 Nt 的同时， 再受剪力的抗剪承载力的设计 Nbv(t)= ___________ 。

37．柱顶部与梁连接的部分称为 ___________ ；柱下端与基础相连的部分称

为 ________ 。

38. 焊接组合梁腹板加劲助配置中，当 hO/tw <80V235/fy时，c c = 0。的 梁可 ___________ 加劲助；当80V235/fy < hO/tw < 170V235/ty 时应配置 __________ 加劲助。

39. ________________________________________ 轴心受拉杆的设计，一般只需计算 ____________________________________________ 和 _________ 。

40. 定体系， 相邻两屋架之间构成一个空间稳是由其间的上弦横向水平支撑

和下弦 ___________ 及两端和跨中的竖直面内 __________ 支撑组成的。

41. __________________________________________ 承载力极限状态的设计内容包括： ___________________________________________ 、 _____________ 、 _____________ 。

42. 焊缝连接按构件的相对位置分， 连接的型式有 __________ 、 ________ 、 ___________ 。 43. __________________________________________________ 螺栓连接按螺栓传力方式， 可分为 __________________________________________ 、 ______ ____________ 、 ________________________ 。

44. 在螺栓的五种破坏形式中， 其中 _______________ 、 _______________ 、 _______________________ 须通过计算来保证。

45. _________________________________ 钢屋盖支撑体系由 ______ 、 __ 、 _______________________________________ ____________ 、 __________________ 等组成。

46. ________________________________________________________ 正常使用极限状态的设计内容包括： ________________________________________ 、_ 。

47. 承载力极限状态的极限准则有： 结构或构件达到了 ___________________

而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的 ________________________ 。

48 .加劲肋按其作用可分为 __________________ 、 ____________________ 。 49.拉弯构件包括 __________________ 和 _____________________________

二、选择题

1、 对于轴心和偏心受力构件的第二极限状态是通过（

A. 稳定承载力 B. 长细比 C. 静力强度 D. 动力强度

2、 钢材经冷作硬化后屈服点（ A、降低

B、不变

），塑性降低了。 C、提高

D、变为零

）来保证？

则荷载的设计值为（

A. qG + qQ

）。

B

C. 1.4 （qG + qQ ）

. 1.2 (qG + qQ )

D . 1.2qG + 1.4qQ

4、直角角焊接的焊脚尺寸应满足 t2分别为（

）的厚度。

hfmin - 1.5 及 hfmax _ 1.2 • t2 ,贝U tl、

A t为厚焊件，t为薄焊件

3、 当结构所受荷载的标准值为：永久荷载 qG，且只有一个可变荷载qQ,

B . tl为薄焊件，t2为厚焊件

C. t1、t2皆为厚焊件

D. t1、t2皆为薄焊件

5、双轴对称工字形截面简支梁在（ A、纯弯距

B、任意荷载

）作用下，梁的临界弯距值最大。

C、均布荷载 D、跨中集中荷载

）。

6钢结构具有塑性韧性好的特点，则主要用于（

A. 直接承受动力荷载作用的结构 B. 大跨度结构

C. 高耸结构和高层建筑 D. 轻型钢结构

7、钢材经冷作硬化后屈服点（

A降低 C•提高

B D

），塑性降低了。 •不变 •变为零

8螺栓连接受剪工作时，在• 一「•曲线上的最高点“ 3”作为连接的承载力 极限，则其螺栓应为（

）。

A摩擦型高强度螺栓和普通螺栓

B•摩擦型高强度螺栓和承压型高强度螺栓 C. 普通螺栓和承压型高强度螺栓 D. 摩擦型高强度螺栓

9、两块钢板通过焊透的对接焊缝连接，钢材为 Q235采用手工焊，焊条为 E43型，施焊时不采用引弧板，焊缝质量为三级，已知：=185N/mm, f =215 N/mrh,钢板的截面尺寸为610X 10mm试问此连接能承受最大的轴心拉力为 （

）kN。 A. 1311.5 C. 1128.5

B D

. 1290 . 1110

10、实腹式压弯构件在弯距作用平面内的

弯曲失稳 失稳是（

A弯扭失稳

C.扭转失稳 D .局部屈曲失稳

）的特点

11、在重型工业厂房中，采用钢结构是因为它具有（

A.匀质等向体、塑性和韧性好

B

.匀质等向体、轻质高强 D .可焊性、耐热性好

）

C.轻质高强、塑性和韧性好

12、端焊缝与侧焊缝，在承载力（ N）和弹性模量（巳的比较是（

A N端〉N侧，E端v E侧 C N端v N侧，E端〉E侧 13、焊接残余应力的存在（

A.将增加构件的刚度

B

、N端〉N侧，E端〉E侧 、N端v N侧，E端v E侧

D ） 。

B

.将减小构件的刚度 D .将提高构件的稳定性

），因此以换算长

C.将对刚度无任何影响

14、格构式轴心受压构件的整体稳定计算时，由于（ 细比6代替‘X。

A格构式柱可能发生较大的剪切变形 B. 要求实现等稳定设计 C. 格构式柱可能单肢失稳 D. 格构式柱承载能力提高

15、 引起梁受压翼缘板局部稳定的原因是（ A.弯曲正应力 C.局部压应力

B .弯曲压应力 D .剪应力

）。

16、 在对钢材性能影响的诸因素中，最为重要的影响因素为（ A.构造缺陷

冶金缺陷 C•钢材硬化

B

.

.加荷速度

）

.(-~-)h

8

4

17、钢材在弹塑性和塑性变形范围内, 间歇重复加荷将使其弹性变形区扩大,

此性能改变称为（

）

A.冷作硬化

B

.应力集中

18、设计规范规定的截面塑性发展区 a在（

）范围内

A. (1~1)h

4

2

C. (-〜-)h

D . 8 6

8

-h以内

C.疲劳破坏

D

.徐变

19、受弯构件的刚度要求是■ <[、••],计算挠度时，则应（ ）

A. 用荷载的计算值 B. 用荷载的标准值 C. 对可变荷载用计算值 D. 对永久荷载用计算值

20、单层翼缘板工字形焊接梁截面沿梁的长度I方向改变，通常宜改变翼

-I

.-I

A.

2

C. -I

缘板的宽度，而厚度不变，改变的位置在距支座（

）时才算经济

21 .在哪种荷载作用下，梁的临界弯距值最低？（

）。

A.跨中集中荷载 B .纯弯曲 C.均布荷载

D

.其他

22 .格构式轴心受压构件的剪力值为 V二- fy

，式中A为（ ）

85 235

截面面积。

A. —根缀条的 C.缀条总的

B .二根缀条的 D .构件总的

三、简答题

I. 焊缝在弯距

用下的应力验算公式？

2． 简述屋盖支撑的作用。

3． 梁腹板分别在弯曲正应力、剪应力和局部压应力作用下，如何提高腹板 的稳定承载力？

4．轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时的临界应力荷实腹式构件临界应力的区 别是什么

5． 普通螺栓群同时承受剪力和拉力的共同作用，要使此连接安全工作的强 度条件是什么？

6． 设计轴心受力构件时，必须同时满足哪两种极限状态的要求？ 7 ．列举可能使钢材增加脆性的因素

8． 简述双肢格构式轴心受压杆件的截面选择步骤。 9．残余应力为什么不影响构件的强度？

试写出构件截面为矩形的对接M、剪力V、轴心拉力N共同 作

10．对接焊缝坡口的型式主要由什么条件决定？通常用的坡口型式有几种？

II. Nart= n 2D/a2(m+ a2/mb2)是四边简支板临界压力公式，式中 a、b分别 为

矩形板的长和宽。根据上式说明板越窄，为什么临界力 Nart 越高。 12.

梁的受压翼缘上密铺刚性板并与其牢固连接， 的整体稳定性？

规范为什么规定可以不计 算梁

13. 公式 N/ 书 xA+B mxMx/rxWX(1O8N/NEX)wf 中，B mx称为等效弯矩系 数的含意是什么？

四、计算题

1. 两钢板为—18X 510,钢材为Q235,承受轴心拉力N=1900kN (设计 值)，对接处用盖板并采用10.9级M20(d。=21.5mm)的摩擦型高强度螺栓 拼接，连接接触面采用喷砂处理，则 P=155kN,」=0.45 , f =215N/mm2

0

(1) 确定连接盖板的截面尺寸。 (2) 计算需要的螺栓数目。如何布置？ (3) 验算被连接钢板的强度。

2 .有一轴心受压实腹式柱，柱截面为焊接工字型，两主轴方向均属

b

类截面，如图所示，钢材Q235,已知：N =1500kN,心=10.8m , l°y=3.6m, f =215N/mm2，试验算此柱的整体稳定性。

Q235钢的轴心受压构件稳定系数

值

…50 60 70 90 100 … 80 b类 …0.856 0.807 0.751 0.688 0.621 0.555 … 240X16

320X10

240X16

3 •如图所示为二简支梁截面，其截面面积相同，跨度均为 10m，跨间有一

侧向支承，在梁的上翼缘作用有相同的均布荷载， 钢材为Q235,已知「=1.15， 试比

4320

注:

歸「（4；：）

2

I 7, 7

2 'y 15x300

1 z 1 10x900

10x900 [\\ ] 15x300

较梁的整体稳定系数，并说明何者的稳定性更好。

4 •如图所示，双角钢（长肢相连）和节点板用直角角焊缝相连，采用 三面围焊，钢材为 Q235,手工焊，焊条E43型，已知：「f= 160N/mm2, hf =8mm,分配系数& =0.65、

k? =0.35，试求此连接能承担的最大静力 N ?

18x250

4G0 2Z140X90X10

5•如图所示的对接焊缝连接，钢材为 Q235,焊条E43型，手工焊，焊缝质 量为三级，施焊时加引弧板，已知： ffw =185N/mm2, fc连接能承受的最大承载力。

W=215N/mm2，试求此

6•试验算如图所示的摩擦型高强度螺栓连接，钢材为 Q235,螺栓为10.9 级，M20，连接接触面采用喷砂处理，则 P= 155 kN,丄-0.45。（不必验算螺 栓总的抗剪承载力）

7 •如图所示一支承加劲肋，所受支反力 900kN，加劲肋截面尺寸为2— 10 X 180 ,十字形截面的y轴属b类截面，钢材Q235 ,已知：

2 2 f -215N /mm ,fCe=320N/mm 。

（1） 验算加劲肋的端面承压强度

（2） 验算加劲肋平面外的稳定。（10分）

Q235钢的轴心受压构件稳定系数 值 …5 10 15 20 25 30 35 40 b类 …0.998 0.992 0.983 0.970 0.953 0.936 0.918 0.91 … 45 50 55 60 65 70 80 b类 0.878 0.856 0.833 0.807 0.780 0.751 0.688 … 注)2 : • b】

1000x10

30 ! —30

8.有一焊接工字形等截面简支梁，跨中作用一集中荷载F = 400kN ,梁自重 q = 2.4kN/m，如图所示，钢材为Q235,跨中有一侧向支承，已知：I x =263279cm4，I

36cm4，上-1.75， f -215N/mm2，试验算其整体稳定性。

y t

4320 A h

'1 4.4 h

梁整体稳定系数\\

%

…匸

50 1.

60 1.

80

2

.°° 2・

25 2・

5

° 3.°° 貂

5

兰

4

.°°

y ^-250X14

%

…0.859 0.872 0.4 0.913 0.931

0.946 0.970 0.987 MOO

250x 14

9•如图所示悬伸板，采用直角角焊缝连接，钢材为 Q235,焊条为E43型,

手工焊，已知：斜向力F为300kN，fW = 160N/mm2，试确定此连接焊缝所需要 的最小焊脚尺寸。

10.如图所示，钢材为Q235,采用10.9级摩擦型高强度螺栓连接，M20， 接触面喷砂处理，则 P=155kN,」=0.45，该连接所受的偏向力 F=200kN， 试验算其连接的强度（不必验算螺栓总的抗剪承载力）。

11•试设计一双肢缀板式柱的截面，分肢采用槽钢，柱高 7.5m,上端铰接,

下端固定，钢材为Q235,两主轴均属b类截面，截面无削弱，已知：轴心压 力 N=1600kN, f =215N/mm2, [ - ]=150，截面回转半径的近似值为 i^ 0.44b，

iy =0.38h。（不必进行缀板设计，计算用表如下）

普通槽钢规格（水平方向为x轴，垂直方向为y轴） x — x轴 截面积 型号 （cm2） y— y轴 lx (cm4) ix (cm4) Iy (cm ) ix (cm4) (cm ) 2.07 1.98 1.92 2.10 2.02 1.95 2.24 2.16 2.09 a 25 b c a 28 b c a 32 b c 34.9 39.9 44.9 40.0 45.6 51.2 48.7 55.1 61.5 3370 3530 3690 4765 5130 5496 7598 8144 8690 9.82 9.40 9.07 10.9 10.6 10.3 12.5 12.1 11.9 175 196 218 218 242 268 305 336 374 2.24 2.22 2.21 2.33 2.30 2.29 2.50 2.47 2.47 Q235钢的轴心受压构件稳定系数’值

…5 10 15 20 25 30 35 40 b类 …0.998 0.992 0.983 0.970 0.953 0.936 0.918 0.9 80 … 丸 45 50 55 60 65 70 75 b类 0.878 0.856 0.833 0.807 0.780 0.751 0.720 0.688 … 128m，跨中作用一集中荷载 •有一焊接工字型等截面简支梁，跨度为

F=800kN，（设计值），梁的自重不计，钢材为Q235,腹板尺寸h。为1000mm, tw 为14mm,梁高不受。已知：f =215N/mm2, x =1.05，试确定翼缘板尺寸 b、t。

13.如图所示悬伸板，采用直角角焊缝连接，钢材为 Q235,焊条为E43 型。手工

焊，已知：斜向力F为250kN, f「=160N/mm2，试确定此连接焊缝所 需要的最小焊脚尺寸。（15分）

五、思考分析题

1、 当跨度和荷载相同时，一个钢屋架的重量只有一个钢筋混凝土屋架重量的 1/4~1/3，试分析其原因。 2、 什么叫匀质同向体？ 3、 钢材可焊性的含义是什么？

4、 承载能力极限状态有两个极限状态准则，各适用于何种情况？ 5、 可靠度包括哪些内容？

6、 轴心和偏心受力构件为什么规定容许长细比？受弯构件为什么要挠度? 这些规定和属于什么极限状态？

7、 钢和混凝土组合成组合结构有哪些优点？

8、 钢材脆性破坏和塑性破坏的原因、现象和后果是什么？

9、促使钢材发生脆性破坏的原因有哪些？如何防止钢材发生脆性破坏？ 10、解释钢材一次拉伸应力应变曲线的四个工作阶段。

11、什么是钢材的应力集中现象？产生的原因、 后果以及如何防止或减小应力集 中现象？

12、疲劳验算中把构件和连接分为八类，分类的原则是什么？什么是设计应力 幅？ 13、 钢材的力学性能指标fu、S 5、fy、冷弯180°和C v，各反映钢材的什么性 能？ 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20、

多轴应力状态下的钢材的屈服条件如何确定？

如何合理选用钢材？选用钢材时又如何确定需要满足几项性能指标？ 对接焊缝和角焊缝计算得基本不同点是什么？

角焊缝的构造要求有哪些？为什么焊透的对接焊缝没有这些要求？ 残余应力对结构有哪些影响？

轴心受力构件的两种极限状态，包括哪些内容？

轴心受压构件为什么有横向剪力 V? V和哪些因素有关？

21、 为什么三边支承板和四边支承板计算弯距时， a和B的最大值皆为0.125 22、 哪些情况下压弯构件既可能在弯距作用平面失稳， 也可能在弯距作用平面外 失稳？ 23、 24、

偏心和轴心受压柱的柱头、柱脚设计有何不同点？

梁和轴心受压构件的第二极限状态的要求有何不同？为什么梁的挠度要用荷

载的标准值计算？ 25、

梁端支承加劲肋计算其稳定性时，简化的计算简图是什么？