1、鋼結構設計原理題庫一、單項選擇題（在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。錯選、多選或未選均無分）1 下列情況中，屬于正常使用極限狀態的情況是【】A強度破壞B喪失穩定C連接破壞D動何載作用下過大的振動2 鋼材作為設計依據的強度指標是【 】A比例極限fpB彈性極限feC屈服強度fyD極限強度fu3 需要進行疲勞計算條件是：直接承受動力荷載重復作用的應力循環次數n大于或等于【 】A 5 X104B 2 X104C 5 X105D 5 X1064 焊接部位的應力幅計算公式為【 】Amax 07 minBmaxminC07 maxminDmaxmin5 應力循

2、環特征值（應力比）p =:omin / jmax將影響鋼材的疲勞強度。在其它條件完全相同情況下，下列疲勞強度最低的是【 】A對稱循環p =-1B應力循環特征值p =+1C脈沖循環p =0D以壓為主的應力循環6 與側焊縫相比，端焊縫的 【 】A 疲勞強度更高B 靜力強度更高C 塑性更好D 韌性更好7鋼材的屈強比是指【】A 比例極限與極限強度的比值B 彈性極限與極限強度的比值C 屈服強度與極限強度的比值D 極限強度與比例極限的比值 .8鋼材因反復荷載作用而發生的破壞稱為 【 】A 塑性破壞B 疲勞破壞C 脆性斷裂D 反復破壞 .9規范規定：側焊縫的計算長度不超過60 hf，這是因為側焊縫過長【】A

3、 不經濟B 弧坑處應力集中相互影響大C 計算結果不可靠D 不便于施工10 下列施焊方位中，操作最困難、焊縫質量最不容易保證的施焊方位是【】A 平焊B 立焊C 橫焊D 仰焊11 有一由兩不等肢角鋼短肢連接組成的 T 形截面軸心受力構件，與節點板焊接連接，則肢背、肢尖內力分配系數 k1、 k2 為【】A k1 0.75,k2 0.25B k1 0.70, k 2 0.30C k1 0.65, k 2 0.35D k1 0.75,k2 0.3512 軸心受力構件用側焊縫連接，側焊縫有效截面上的剪應力沿焊縫長度方向的分布是【】A.兩頭大中間小B. 兩頭小中間大B靜力強度D剛度A栓桿被剪壞C被連構件端部

4、被剪壞B桿與孔的擠壓破壞D桿受彎破壞13 焊接殘余應力不影響鋼構件的A疲勞強度C整體穩定14 .將下圖（a）改為（b）是為了防止螺栓連接的0.8 倍，是因為【 】15 規范規定普通螺栓抗拉強度設計值只取螺栓鋼材抗拉強度設計值的A偏安全考慮B考慮實際作用時可能有偏心的影響C撬力的不利影響D上述A、B、C16 受剪栓釘連接中，就栓釘桿本身而言，不存在疲勞問題的連接是【】A普通螺栓B鉚釘連接B承壓型高強度螺栓D受剪摩擦型高強度螺栓17 高強度螺栓的預拉力設計值計算公式P 0.9 0.9 0.9Aefu中，三個0.9不 是考慮1.2 ? ?A螺栓材料不均勻性的折減系數B超張拉系數C附加安全系數D考慮擰

5、緊螺栓時扭矩產生的剪力的不利影響。18 以被連板件間之間的靜力摩擦力作為其極限值的連接是【】C摩擦型高強度螺栓連接D承壓型高強度螺栓連接19 用螺栓連接的軸心受力構件，除了要驗算凈截面強度外，還要進行毛截面強度驗算的 連接螺栓連接是B普通精制螺栓連接】A普通粗制螺栓連接C摩擦型高強度螺栓連接D承壓型高強度螺栓連接20 提高軸心受壓構件的鋼號，能顯著提高構件的A靜力強度B整體穩定C局部穩定D剛度21 .鋼結構規范關于軸心受壓鋼構件整體穩定的柱子曲線（0 -入關系曲線）有多條的根本原因是考慮了A材料非彈性B構件的初彎曲D材料非均勻C殘余應力的影響22 工字形截面軸心受壓鋼構件局部穩定的驗算方法是A

6、和整體穩定一樣驗算應力B驗算寬厚比，且認為是“細長柱”C驗算寬厚比，且認為是“粗短柱”D驗算剛度23 工字形、H 形截面軸心受壓構件翼緣局部穩定驗算公式bl < (10t0.1中,235 )fy入為A繞x軸的長細比入xB繞y軸的長細比入C min( x, y)D max( x, y)24 采用格構式軸心受壓構件，可以顯著提高C 構件繞實軸的剛度D 構件的局部穩定25 寬大截面軸心受壓鋼構件腹板局部穩定的處理方法：當構件的強度、整體穩定、剛度綽綽有余時，應采用 【 】A 增加腹板厚度以滿足寬厚比要求B 設置縱向加勁肋C 任憑腹板局部失穩D 設置縱向加勁肋、橫向加勁肋和短加勁肋26 焊接組合

7、梁翼緣的局部穩定保證通常是【 】A 驗算寬厚比（增加翼緣厚度）B 設置橫向加勁肋C 設置縱向加勁肋D 設置短加勁肋27 焊接組合梁翼緣和腹板（工字形截面）的連接焊縫承受的是【 】A 彎矩作用B 彎矩和剪力共同作用C拉力作用'D 剪力作用28 直接承受動力荷載的端焊縫強度提高系數為【 】A 伊=1.0B 伊=1.22CBf=1.05D 3f=1.1529. 吊車鋼梁在設計荷載作用下應按哪個應力階段設計計算 【 】A 彈性階段B 彈塑性階段C 全塑性階段D 強化階段30. 工字形組合截面吊車鋼梁在進行抗彎強度計算時，截面塑性部分發展系數取值為【】A Y= Y =1.0B Yx=1.05,7

8、7=1.2C y=1.15,77=1.2D y=1.05, 77=1.1531. 下列截面中，抗扭剛度最大的截面形式是BT 形截面A 工字形截面CH 形截面D 箱形截面32 （靜力荷載作用下）工字形截面梁的截面部分塑性發展系數為A r x=1.0,r y=1.0B r x=1.05,r y=1.2C r x=1.2,r y =1.05D r x =1.05,r y=1.0533 格構式構件應該用在當用實腹式時A 強度有余但剛度不足的情況B 強度不足但剛度有余的情況C 強度不足剛度也不足的情況D 強度有余剛度也有余的情況34 軸心受壓鋼構件（如工字形截面）翼緣和腹板的寬厚比驗算時，公式中的長細比

9、取截面兩主軸方向較大者是因為A 這樣更為安全B 這樣更為經濟C 這樣更容易通過D 材料力學公式中總體穩定由較大長細比方向控制35 在其它條件相同情況下，簡支鋼梁在下列哪種受力情況下對應的臨界彎矩值最低A 全跨勻布荷載B 跨中一集中荷載C 純彎曲D 任意荷載36 某軸心受壓鋼構件繞 x軸和繞y軸屬于同一條的柱子曲線（即血-入關系曲線或表格），A. x yB.lx l yC.i xiyD.I x I y37 鋼材藍脆現象發生的溫度大約是B 250 0CA 200 0CC300 0CD 350 0C38 鋼構件的受剪連接中栓釘類型不同，孔洞對構件強度削弱的程度不同。孔洞對構件強度削弱最小的是A.普通

10、螺栓連接B.摩擦型高強度螺栓連接C承壓型高強度螺栓連接D.鉚頂連接39 軸心受壓鋼構件總體穩定驗算時，容許應力折減系數$所對應的長細比入是繞A 兩主軸方向長細比中的較大者B 兩主軸方向長細比中的較小者C 繞弱軸方向的長細比D 兩主軸方向長細比中，所對應的$較小者40 型鋼構件不需要進行A 強度驗算B 總體穩定驗算D 剛度驗算C 局部穩定驗算41 下列哪種情況屬于正常使用極限狀態A 梁在動載作用下的振動B 動載作用下的疲勞C 板件的寬厚比驗算D 鋼梁腹板加勁肋的設置與計算42 除了保證鋼梁腹板局部穩定外，還要承受作用位置固定的集中荷載的加勁肋是A 豎向（橫向）加勁肋B 水平（縱向）加勁肋C 短加

11、勁肋D 支承加勁肋45 受剪栓釘連接中，被連板件不容許相對滑動的連接是A普通螺栓連接B鉚釘連接C摩擦型高強度螺栓連接D承壓型高強度螺栓連接43 相同鋼號情況下，鋼板越厚，【】A強度越高、塑性越好B強度越高、塑性越差C強度越低、塑性越好D強度越低、塑性越差44 焊接組合梁在彎矩作用下，翼緣和腹板（工字形截面）的連接焊縫有效截面上承受的 是B壓應力A拉應力C剪應力D拉、壓、剪應力都有46 角焊縫每個弧坑考慮的長度為A被焊板件厚度tB焊縫正邊尺寸（焊腳尺寸）hfC2倍被焊板件厚度2tD2倍焊縫正邊尺寸2 h f47 強度計算時,不考慮截面部分塑性發展的構件是A軸心受力構件B受彎構件C拉彎構件D壓彎構

12、件48 鋼梁當確定的b >0.6時，說明梁在A彈性階段失穩B彈塑性階段失穩D不會失穩C全塑性階段失穩 49 .當綴條柱單肢的長細比不滿足不需進行穩定計算的規定時，需進行單肢的穩定性計算。這時，單肢穩定計算應按A軸心受拉驗算B軸心受壓驗算C壓彎構件驗算D拉彎構件驗算50 .梁截面改變的方法沒有【】?A改變翼緣寬度C改變梁的高度B改變翼緣厚度D改變腹板厚度二、判斷改錯題（題意正確者，打V即可；題意錯誤者，先打X,然后將錯誤處改正確）1 鋼結構的疲勞計算方法為容許應力法。2 影響鋼結構（一般）脆性斷裂的主要因素有：鋼材本身的質量、應力集中程度、低溫和 應力比。3 對焊透的對接焊縫，當滿足下列條

13、件之一者，強度已滿足，無需進行強度驗算: 焊縫質量得以保證（即一、二級焊縫） ； 焊縫有效截面不低于焊件有效截面（即采用引弧板） 。4 試驗表明：端焊縫的強度和塑性高于側焊縫。5 軸心受壓鋼構件柱子曲線（0-入關系曲線）有多條的原因是因為考慮了回轉半徑的不同。6 當摩擦型高強度螺栓的拉力Nt=0.8P時，構件間的有效夾緊力為零。所以，同時受剪和受拉的摩擦型高強度螺栓的抗剪承載力設計值為Nvb=0.9n f MP-0.8N t）。7 應力集中將引起三向同號受力，三向同號受力的屈服強度比單向受力高。所以，更不容 易發生脆性破壞。8 （受剪）摩擦型高強度螺栓連接在動荷載作用下，螺栓桿可能會發生疲勞破

14、壞。9 提高鋼號對提高軸心受壓鋼構件的穩定承載力有顯著效果（與鋼材設計強度成正比）10 任何螺栓連接的構件，由于孔洞對構件截面有削弱，所以，強度驗算只需要對凈截面 進行。11 雙肢格構式軸心受壓構件分肢間距是通過繞虛軸與繞實軸等穩定原則確定。12 寬厚比驗算屬于正常使用極限狀態。13 所有鋼構件的剛度驗算都是驗算長細比。14 對接焊縫的強度計算方法和焊件強度計算方法是一樣的。15 栓釘桿直徑越小，被連板件越厚，越有可能栓釘桿與孔壁間擠壓控制受剪栓釘單個栓 釘承載力。16 鋼梁從開始受荷載作用到破壞，要經歷彈性階段、彈塑性階段、屈服階段和強化階段。17 通常情況下，鋼梁翼緣板和腹板的局部穩定都是

15、通過設置加勁肋來保證。18 鋼梁的最小梁高由建筑高度控制（決定） 。19 焊接殘余應力是自相平衡的。20 焊接組合梁翼緣板與腹板的連接焊縫（側焊縫）的長度不受60hf的限制。三、簡答題1. 極限狀態法按預定功能劃分為哪幾種極限狀態？2. 鋼管混凝土中，為什么混凝土的強度能提高？3. 為什么以鋼材的屈服強度作為靜力強度設計指標？4 為什么伸長率試驗時要規定標距長度？5 防止脆性斷裂的措施有哪些？6 什么叫鋼材的硬化？7.應力集中如何影響鋼材的性能？8 .什么叫鋼材的塑性破壞？9 .影響鋼材疲勞破壞的主要因素有哪些？10 鋼板厚度如何影響鋼材脆性斷裂？11 .各級焊縫的實際強度與母材強度的相對大小

16、關系如何？規范規定如何取值？12 .焊縫質量控制分為哪幾級？13 對接焊縫不需要進行強度計算的情況有哪些？14 為什么要規定角焊縫焊腳尺寸最大值和最小值？15 為什么要規定側面角焊縫的最大長度和最小長度？其值為多少?16.焊接殘余應力對結構性能有何影響？17 為什么摩擦型高強度螺栓連接時因螺栓孔對強度承載力的削弱比其他栓釘連接時 小？18 .提高軸心受壓構件整體穩定性的措施有哪些？19 .為什么軸心受壓構件的柱子曲線有多條？20 提高鋼材強度等級是否能明顯提高軸心受壓構件的整體穩定性？為什么？21 寬厚比限制值的確定原則是什么？22 寬大截面腹板局部穩定有哪幾種處理方法？23 雙肢軸心受壓構件

17、設計時，如何確定分肢之間的距離？24 鋼梁整體穩定計算時，為什么在穩定系數b 0.6時要用b代替b ？25 在鋼梁局部穩定中，為什么翼緣是限制寬厚比，而腹板通常是設置加勁肋？六、計算題1 某簡支梁，鋼材為 Q235，跨度為1= 12 m，承受均布靜力荷載設計值q =69 kN/m，施工時因腹板長度不夠，需要在跨度方向離左支座3.5 m 處設對接焊縫，已知ftw焊縫質量川級，手工焊，焊條 E43 型，試驗算該對接焊縫是否滿足強度要求。185 N/mm 下圖所示為雙角鋼組成的T 形截面軸心受拉構件與節點板采用側焊縫連接。角鋼為 2L110 X10 ,節點板厚度t 10 mm，鋼材為Q235 , E

18、43 型手工焊(ffw 160 MPa )。靜力 N = 660 kN，焊縫正邊尺寸hf 8 mm (在最大最小焊縫正邊尺寸之間)。試計算所 需肢背、肢尖焊縫長度Iw1、lw2 。, 廣=125 N/mm 2。kN/mgQ235 ，手工焊，E43 焊條（ffw 160 MPa）,焊腳尺寸hf = 10 mm。假設 e = 100 mm，試計亠|聲V1r 1i :-AVjJr算該連接能承受的最大靜力荷載設計值?4 一連接構造圖如下圖所示。兩塊 A 板用三級對接焊縫（已知ftw = 185 N/mm 2fvW = 125 N/mm 2）與立柱焊接，B 板與 A 板用 8 個直徑為d = 22 mm

19、 預拉力P= 190 kN的摩擦型高強度螺栓連接。構件材料為Q235。試計算焊縫連接所能承受荷載設計值F。（提示：由于只要求計算焊縫連接的承載力設計值，螺栓連接的情況不管）5.驗算下圖所示角焊縫連接的強度。已知：靜力荷載作用力設計值F = 500kN ,e=100mmhf=10mm，鋼材為 Q235，焊條為 E43 型，f 160N/mm2。6 .某軸心受壓柱，設計內力N=2000kN,l ox=6m（強軸）,loy=3m （弱軸），鋼材 Q345（f=310N/mm2）,采用兩塊翼緣板 2：J250 X12和一塊腹板口 250 X10焊成工字形截面，截面無削弱。試驗算其強度和剛度（入=150

20、 ）。7 一連接構造圖如下圖所示。兩塊A板用三級對接焊縫與立柱焊接，B板與 A板用 8 個直徑為d = 22 mm預拉力 P= 190 kN 的摩擦型高強度螺栓連接， 摩擦系數為=0.35 ,構件材料為Q235 。試計算螺栓連接所能承受荷載設計值F。（提示:由于只要求計算螺栓連接的承載力設計值,焊縫連接的情況不管。扭矩作用下，最不利螺栓的受力計算公式為：N：, NTyTX )(x y )(x yi)8.已知一工字型鋼梁l32a(W x=692cm 3,lx/Sx=27.5cm，腹板厚 9.5mm)，承受靜力荷載,最大彎矩 Mmax=130 kN m最大剪力 Vmax=89kN o Q235 鋼

21、材(f=215MPa,f v=125MPa)。要求進行抗彎和抗剪強度驗算。9 .已知某樓蓋次梁 140a （Q235B ）,跨中承受集中靜力荷載設計值P= 160 kN，試進行各項強度驗算。集中荷載在跨度方向的分布長度為a= 90 mm，計算跨度 1= 6 m ,梁自重 67.6 kg/m。（已知 f 215 N /mm2、fv 125 N / mm2）140a:尸1處 mm.mtnh-lUmm . A «2l 720 cm10 .如下圖所示拉彎構件，受軸心拉力設計值N = 200 kN，跨中作用一集中荷載設計值 F= 30 kN （以上均為靜載），構件采用2個角鋼L140 X90

22、X8長邊相連，角鋼間 凈距為 8 mm。鋼材為 Q235 ,已知截面無削弱，不考慮自重，試驗算該構件的強度和 剛度。（查雙角鋼 T 形截面特性表及截面塑性發展系數表可知：A = 36.08 m2,lx= 731 cm4,ix= 4.50 cm , Iy= 453 cm4 , iy = 3.55 cm , Z0 = 4.50 cm , 仏 1.05 , 利 1.2 , f =215 N/mm 2）單位:-12mm11.已知桁架中的上弦桿，軸心壓力設計值為N = 1 350 kN ;兩主軸方向的計算長度分別為l0x= 300 cm ,l0y = 600 cm ;截面為兩根角鋼 2L200 X125

23、 X16組成短邊相連的 T 形截面，角鋼節點板厚 10 mm （如下圖 所示），鋼材為 Q235AF （f=215N/mm 2）。試 驗算該壓桿的整體穩定性。附：由型鋼表查得 A = 99.48 cm 2, ix= 3.52 cm , iy = 9.62 cm。兩軸同屬b類柱子曲線:b類截面軸心受壓構件的穩定系數j012345679T"I-0001.000LQOO0.旳9a 9時認9H4 5970. »96Q 995Q* 994100-992a. m4 B88a BB7fl.處36 98】6 978Q. 97fi* ?TJ汕0.970d M70. 963Q. 9600.95

24、70. 953山S500. 9祁0. 9130.那3D0.3360.U20.9290- ns09220-91SG 9U0-9106 9064008990.8950>A91O.BB：O-B78心B740* 8700. 865a師i500.852a S470. 842Qlr S3Bama 828o. m0-SIS0 &u60Ok 607a coz0.7970- 790.7&5a 780&774763Ou 757700,7510. 750.7390. 7320.7266 7200. 7N0. 7070. 701Or側800麗&01 MlQ-E75o.拠0-跑50

25、 64SQ fillOh &時0 52 B900.621<M146 60S6 6010. SIM（X 5站D 5«l6 STSU S680. 5旳JW0,5550. 549Q”廂0 536Q. 5290, 5230 51?0. 5110. 5050. 1991104934«70U86 4750-1700 4 40.伽0. 4530. 4470拠0,4370.4320.4260. 4210” 4L64 4U0* 40*0驅G 3970. 392UOQ. 3B?0. 3 S30.3780.如o. 3?00. 350 3Ua 357Ck 3530- 349HQa 3

26、454 341a 3370. 333Q. 3290, J26仇3醉仏3U0, 3150.311J5G0i3oa0. 3040- 300. 29B0. 295乩2站0.2朋fl.締5a 2幹0. 27?1600-2760. 2730- 2700. 2G70. 2651620.25«a 2MQ. 25117029o. 3460.2440. 24JQ. t39"360.2M山2320. 229Q. WISO6 225a 2：30.2200-21&0. 2160. 2i40,1120 2106 2086 206Pd0. 204Q. JOS0.200D19Sfl. 137(M

27、95肝36 J91o. 1900. 1882oo0.1810. 1840. 18301610 1800U7BIMm ns0.1730. 1723100. 1700- 1696 )G70. 1660.165m犧0 1620-160Q. 1590- J5B210佻u«1556 154o.isaD. 151a ISO0.1490, HEOu 1460 1452300. 144仇1430.14Z0-141140a 138D 137a Ise135m240Z50Q. 1330. 1230132om0L13O0h H90.12EOr 1270.1260, 125。也b類截面軸心受壓構件的穩定系數

28、j鋼結構設計原理題庫答案四、單項選擇題（在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。錯選、多選或未選均無分）五、判斷改錯題（題意正確者,打v即可；題意錯誤者，先打X,1D2C3A4B5A6B7C8B9C10D11A12A13B14D15C16D17D18C19C20A21C22B23D24B25C26A27D28A29A30A31D32B33A34D35C36A37B38B39D40C41A42D43A44C45C46B47A48B49A50D然后將錯誤處改正確）1 .Vo2 . X;無應力比（也可以換成鋼板厚度）。3 . X；同時滿足時。4 .X;塑性低

29、于側焊縫。5.X;殘余應力的影響。6 .X；Nvb=0.9n fMP-1.25N t）。7 . X;更有可能發生脆性破壞。8 X ; 不可能會發生疲勞破壞。9 . X；無顯著效果。10 . X；摩擦型高強度螺栓連接除外。11 V。12 . X；承載能力極限狀態。13 . X；除鋼梁外。14 V。15 . X；越有可能發生螺栓桿受剪皮壞。16 . X；彈性階段、彈塑性階段、全塑性階段。17. X；鋼梁翼緣板通過限制寬厚比。18 . X；由剛度條件。19 V。20 V。三、簡答題1. 答： 極限狀態法按預定功能劃分為承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。2. 答：因為在較高應力狀態下，混凝土的泊松比

30、大于鋼材泊松比，這樣鋼管對其內的混凝 土形成橫向“套箍作用” 。3. 答：（1）有強化階段作為安全儲備； （ 2）不致產生工程中不允許的過大變形； （3）實測 值較為可靠； （ 4）可以近似沿用虎克定律。4答：因為不同標距的試件測出的伸長率大小不同。5答：（ 1）采用性能較好的鋼材； （ 2）減少應力集中程度； （ 3）采用較薄厚度的鋼板組成 構件。6答：鋼材因加工等原因使其強度提高，塑性降低的現象。 7答：應力集中會導致三向同號受力，與單向受力相比，三向同好受力更容易發生脆性斷裂。8答：鋼材應力達到或超過其屈服強度，破壞前有明顯變形給以預兆，破壞不突然。9答：（1）鋼材本身的質量； （ 2）

31、應力集中程度； （3）應力比；（4）應力循環次數； （5） 應力幅。10 答：鋼板厚度越大，因應力集中引起（三向同號受力中）板厚方向的應力就越大，主 剪應力就越小， 正應力就越有可能起控制作用， 所以鋼板越厚， 越有可能發生度如何影響鋼 脆性斷裂。11 答：各級焊縫的抗壓強度沒有明顯差異，可抗拉、抗剪就不同了。試驗表明一、二級 焊縫的實際強度高于母材強度， 規范取母材強度； 三級焊縫的拉、 剪強度低于母材強度，規 范專門規定了其取值。12 答：一、二及三級焊縫質量控制。13 答：（1）同時滿足：保證焊縫質量（焊縫為一、二級） ；采用引弧板（保證焊縫的有效截面）。（2）采用斜焊縫，且焊縫的長度方

32、向與受力方向的夾角的正切小于等于1.5。14 答：焊腳尺寸過小，施焊時冷卻速度過快而產生淬硬組織；焊腳尺寸過，會使母材形 成“過燒”現象。15 答：（ 1 ）側焊縫長度過小，焊件局部加熱嚴重，且起落弧應力集中相互影響。所以，規范規定側焊縫長度不小于8hf和40mm。（2 ）側面角焊縫的長度過長，焊縫有效截面上剪應力沿其長度方向的應力分布嚴重不均勻，規范規定，側焊縫長度不超過60h f，如超過，超過部分不計算其承載力。16 答：焊接殘余應力對鋼構件的靜力強度無影響；焊接殘余應力對鋼結構的疲勞、剛度、穩定等其他方面都不利。17 答：因為栓孔圓心截面已通過摩擦力將部分力傳遞走了。18 答：（1 ）采

33、用寬展的截面以增加慣性矩；（2）增加約束以減少計算長度。19 .答：因為考慮了殘余應力的影響。20 答：不能明顯提高。簡單從整體穩定計算公式來看，似乎整體穩定與鋼材強度設計值f成正比，但穩定系數0卻隨鋼材強度等級的提高而降低。21 答：（1 ）等穩定原則（對“細長柱”，局部穩定臨界應力不低于整體穩定臨界應力）；（2）局部穩定臨界應力足夠大 （對“粗短柱”，局部穩定臨界應力不低于 0.95倍鋼材屈服強度。22 答：（1 ）增加腹板厚度使其滿足寬厚比的限制要求；（2）設置縱向加勁肋；（3）任其局部失穩。23 .答：根據繞虛軸與繞實軸等穩定原則確定分肢之間的距離。24 答：因為穩定系數是按彈性計算的

34、，當b 0.6時，說明鋼梁在彈塑性階段整體失穩，所以要用b代替b。25 答：翼緣主要抵抗彎矩產生的應力，從提高抗彎來看，愿意增加翼緣厚度使其滿足寬 厚比限制要求；對腹板，它主要抵抗剪力產生的剪應力，它一般不起控制作用，另一方面， 腹板高度對抗彎至為重要，換句話說，腹板高而薄，以增加板厚來保證其局部穩定不經濟， 通常是設置加勁肋。六、計算題1 某簡支梁，鋼材為 Q235，跨度為1= 12 m，承受均布靜力荷載設計值q =69 kN/m，施工時因腹板長度不夠，需要在跨度方向離左支座3.5 m 處設對接焊縫，焊縫質量川級，手工焊，焊條 E43 型，試驗算該對接焊縫是否滿足強度要求。已知G =185

35、N/mm 2," = 125 N/mm 2。69 kN/m焊縫截面內力計算解：(1)支座反力:12ql6912414kNIO剪力:414693.5172.5kN4143.5269 3.51026.4 kN .m彎矩:(2 )焊縫截面特性參數計算lx慣性矩:3298 10002 280 16 5082.978 10124 mm面積矩：S 280 16 508 8 500 2502.276 106 1.0 1063.276 106mm33280 16 5082.276 106mm3(3) 焊縫強度驗算由于只要求對焊縫強度進行驗算，所以，無需計算截面上下邊緣的最大彎曲正應力。焊縫最大彎曲正

36、應力(翼緣與腹板交界處)，有lx1026.4 1062.978 109500172.3N/mm2ftw 185N / mm2VSIwt172.5 103 3.276 1062.978 109 823.7N/mm2fvw 125N / mm21Sl 23.716.5N /mm2S3.276.12 3；172.32 3 16.52 174.7N / mm2 1.1 ftw 1.1 185 204N / mm2焊縫強度滿足要求。2 下圖 所示為雙角鋼組成的T 形截面軸心受拉構件與節點板采用側焊縫連接。角鋼 為 2L110 X10 ,節點板厚度t 10 mm，鋼材為 Q235 , E43 型手工焊(f

37、fw 160 MPa )。靜力 N = 660 kN，焊縫正邊尺寸hf 8 mm (在最大最小焊縫正邊尺寸之間)。試計算所需肢背、肢尖焊縫長度Iw1、lw2 。圖3.30 例題3.3附圖【解】(1)計算肢背、肢尖焊縫受力N1k1N0.7660462kNN2k2N0.3660198kN(2 )計算肢背、肢尖焊縫長度w112 lw 2hfN12heffw2hf3462 102 0.7 8 160274mmw22 lw 2hfN22heffw2hf198 1032 0.7 8 160127mm取 lw1 =280mm,l w2 =130mm。焊縫長度滿足最大最小長度要求，驗算從略。3 下圖所示一牛腿

38、鋼板兩邊用角焊縫與鋼柱連接，其尺寸如圖所示。鋼材為Q235，手工焊，E43 焊條(ffw 160 MPa )，焊腳尺寸hf = 10 mm。假設 e = 100 mm，試計 算該連接能承受的最大靜力荷載設計值？焊縫所受內力有N、M=Ne=100N(2 )焊縫有效截面參數計算2A 2 0.7hflw 2 0.7 10 (220 2 10) 2800mmWw 2 - 0.7hflW 2 - 0.7 10 (220 2 10)2 93.3 103mm3 6 6(3 )各內力產生的應力計算N NfAf2800M 100N Nf3Ww 93.3 103933(4) 計算該連接能承受的最大靜力荷載設計值N

39、由角焊縫基本計算公式，有N1.22 9332800160解之，得 N <168.7 X103N=168.7kN故計算該連接能承受的最大靜力荷載設計值N=168.7kN 。4 一連接構造圖如下圖所示。兩塊A 板用三級對接焊縫(已知 ftw = 185 N/mmfvw = 125N/mm 2)與立柱焊接，B 板與 A 板用 8 個直徑為d = 22 mm拉力P= 190 kN 的摩擦型高強度螺栓連接。構件材料為Q235。試計算焊縫連接所螺栓連接的情況能承受荷載設計值F。（提示：由于只要求計算焊縫連接的承載力設計值,不管）解：（1）對接焊縫所受內力剪力 V = F,彎矩 M = 250 F（2

40、）抗彎強度確定F1364I21210 38091.45 10 mmM250F190w185yI91.45 10所以Fw 185691.45 10356 103 N 356 kN250 190(3)抗剪強度確定FC19033S2 10 190361 103 mm323VS 361 106F w 125lb 91.45 1020所以125 91.45 1063361 10320633 103 N633 kN最后得焊縫連接的承載力設計值為F= 356 kN 。5.驗算下圖所示角焊縫連接的強度。160N/mm2 。已知：靜力荷載作用力設計值F = 500kN ,e=100mm hf=10mm ，鋼材為

41、Q235，焊條為E43型，解：(1)焊縫內力計算豎向軸心力 V=Fsin45 °=353.55kN水平軸心力 H=Fcos45 °=353.55kN彎矩 M=He=353.55X0.仁VfAw353.55 1032 0.7 10 (400 210)HfAw66.46 MPaMM35.36 106fWw120.7 10 (40026(2 )各內力在焊縫截面最不利處產生應力計算566.46MPa532035.36 106104.95MPa10)2336933(3)焊縫強度驗算安全。266.46 104.951.2266.462155.43MPa ff6 某軸心受壓柱，設計內力N

42、=2000kN,l 0x=6m(強軸),l0y=3m (弱軸)，鋼材 Q345(f=310N/mm2),采用兩塊翼緣板 2450 X12和一塊腹板口 250 X10焊成工字形截面，截面無削弱。試驗算其強度和剛度(入=150 )。解：(1)截面幾何特性2A 25 1.2 225 0.8 80cm1lx (25 27.43 24.2 253) 11345cm41|y 12 2 253 2 25 °83)3126cm4ix113458011.91cmly3126806.25cm60011.9130062550.448(2 )強度驗算因截面無削弱，所以3N 2000 103A 80 1002

43、250 N / mm2310N/mm2 (強度安全)(3 )剛度驗算maX x，y)50.4 150 (剛度通過)7 一連接構造圖如下圖所示。兩塊 A 板用三級對接焊縫與立柱焊接， B 板與 A 板 用 8 個直徑為 d = 22 mm 預拉力 P= 190 kN 的摩擦型高強度螺栓連接， 摩擦 系數為 =0.35 ,構件材料為 Q235 。試計算螺栓連接所能承受荷載設計值F。(提示：由于只要求計算螺栓連接的承載力設計值,焊縫連接的情況不管。扭矩作用下，最不利螺栓的受力計算公式為：N：Ty1(X：y2)TN1 yTX1)(Xi2 yi2)LS d-i* * *+- *"¥1

44、包解：(1)螺栓所受內力剪力 V = F,扭矩 T= 155 F(2 )最不利一個螺栓所受剪力計算N, V 0.125F nTN1xTy1130 155F(X：y：)87 400MyTX135 155F(x2y2)87 400(x2y2)8 3524 (502Ni,max(Ml)2 (NVNiTy)21302)87 4000.230 5 F0.062 1F0.296 9F(3)單個摩擦型高強度螺栓抗剪承載力設計值N/0.9山 P 0.9 2 0.35 190119.7 kN根據 N 1, max W N V , 得 FW403.2 kN。8 .已知一工字型鋼梁I32a(W x=692cm 3,lx/Sx=27.5cm，腹板厚9.5mm)，承受靜力荷載,最大彎矩 Mmax=130 kN m最大剪力 Vmax=89kN。Q235 鋼材(f=215MPa,f v=125MPa)。要求進行抗彎和抗剪強度驗算。解：(1)抗彎強度驗算130 106692 103187.86N / mm2215N/mm2 (抗彎強度滿足)(2)抗剪強度驗算VS