鋼結構原理與設計練習題

第1章緒論

一、選擇題

1、在結構設計中.失效概率a與可靠指標/?的關系為（BL

A、a越大,越大，結構可靠性越差B、幾越大，越小，結構可靠性越差

c、n越大，/?越小，結構越可靠D、卅越大，p越大,結構越可靠

2、假設結構是失效的，那么結構的功能函數應滿足（A）

A、Z<0B、Z〉Oc、Z20D、Z=。

3、鋼結構具有塑性韌性好的特點，那么主要用于（生）。

A.直接承受動力荷載作用的結構B.大跨度結構

C.高聳結構和高層建筑D.輕型鋼結構

4、在重型工業廠房中，采用鋼結構是因為它具有（_C）的特點。

A.勻質等向體、塑性和韌性好B.勻質等向體、輕質高強

C.輕質高強、塑性和韌性好D.可焊性、耐熱性好

5、當結構所受荷載的標準值為：永久荷載外」且只有一個可變荷載久」那么荷載的

設計值為（_D_）o

'?+4Q4B.1.2（%*+qQk）

C.1.4（%*+qQk%

6、鋼結構一般不會因偶然超載或局部荷載而突然斷裂破壞，這是由于鋼材具有（4_）。

A.良好的塑性B.良好的韌性

C.均勻的內部組織D.良好的彈性

7、鋼結構的主要缺點是（C

A、結構的重量大B、造價高C>易腐蝕、不耐火D、施工困難多

8、大跨度結構常采用鋼結構的主要原因是鋼結構（B）

二、填空題

1、結構的可靠度是指結構在規定的時間內,在規定的條件下,完

成預定功能的概率。

2、承載能力極限狀態是對應于結構或構件到達了最大承載力而發生破壞、

結構或構件到達了不適于繼續承受荷載的最大塑性變形的情況。

3、建筑機械采用鋼結構是因為鋼結構具有以下特點：1）_____強度高、自重輕

、2）塑性、韌性好_______________,3）______材質均勻、工作可靠

性高______________O

4、正常使用極限狀態的設計內容包括控制鋼結構變形、控制鋼結構撓曲

5、根據功能要求，結構的極限狀態可分為以下兩類：—承載力極限狀態—

正常使用極限狀態、

6、某構件當其可靠指標減小時，相應失效概率將隨之一增大o

三、簡答題

1＞鋼結構與其它材料的結構相比，具有哪些特點？

2、鋼結構采用什么設計方法？其原那么是什么？

3、兩種極限狀態指的是什么？其內容有哪些？

4、可靠性設計理論和分項系數設計公式中，各符號的意義？

第2章鋼結構材料

一、選擇題

1、鋼材在低溫下，強度（A）,塑性（B）,沖擊韌性（B

（A）提高（B）下降（C）不變（D）可能提高也可能下降

2、鋼材應力應變關系的理想彈塑性模型是（A）。

(A)(B)(C)(D)

3、在構件發生斷裂破壞前，有明顯先兆的情況是（B）的典型特征。

（A）脆性破壞（B）塑性破壞（C）強度破壞（D）失穩破壞

4、建筑鋼材的伸長率與（D）標準拉伸試件標距間長度的伸長值有關。

（A）到達屈服應力時（B）到達極限應力時（C）試件塑性變形后（D）試件斷裂后

5、鋼材的設計強度是根據（C）確定的。

（A）比例極限（B）彈性極限（C）屈服點（D）極限強度

6、結構工程中使用鋼材的塑性指標，目前最主要用（D）表示。

（A）流幅（B）沖擊韌性（。可焊性（D）伸長率

7、鋼材牌號Q235,Q345,Q390是根據材料（A）命名的。

（A）屈服點（B）設計強度（C）標準強度（D）含碳量

8、鋼材經歷了應變硬化（應變強化）之后（A）o

（A）強度提高（B）塑性提高（C）冷彎性能提高（D）可焊性提高

9型鋼中的H鋼和工字鋼相比，（B）。

（A）兩者所用的鋼材不同（B）前者的翼緣相對較寬

（C）前者的強度相對較高（D）兩者的翼緣都有較大的斜度

10、鋼材是理想的（C）。

（A）彈性體（B）塑性體（C）彈塑性體（D）非彈性體

11、3號鎮靜鋼設計強度可以提高5%,是因為鎮靜鋼比沸騰鋼（A）好。

（A）脫氧（B）爐種（C）屈服強度（D）澆注質量

12、同類鋼種的鋼板，厚度越大，（A

（A）強度越低（B）塑性越好（。韌性越好（D）內部構造缺陷越少

13、鋼材的抗剪設計強度人與/有關，一般而言，*=（A）。

（Alf/V3（B）73/（Q/73、（D）3f

14、對鋼材的分組是根據鋼材的（D）確定的。

（A）鋼種（B）鋼號（。橫截面積的大?。―）厚度與直徑

15、鋼材在復雜應力狀態下的屈服條件是由（D）等于單向拉伸時的屈服點決定的。

（A）最大主拉應力/（B）最大剪應力r,（C）最大主壓應力（D）折算應力o’q

16、%是鋼材的（A）指標。

（A）韌性性能（B）強度性能（C）塑性性能（D）冷加工性能

17、大跨度結構應優先選用鋼結構，其主要原因是（D）o

（A）鋼結構具有良好的裝配性（B）鋼材的韌性好

（C）鋼材接近各向均質體，力學計算結果與實際結果最符合

（D）鋼材的重量與強度之比小于混凝土等其他材料

18、進行疲勞驗算時，計算局部的設計應力幅應按（A）o

（A）標準荷載計算（B）設計荷載計算

（C）考慮動力系數的標準荷載計算

（D）考慮動力系數的設計荷載計算

19、沸騰鋼與鎮靜鋼冶煉澆注方法的主要不同之處是（D

（A）冶煉溫度不同（B）冶煉時間不同（C）沸騰鋼不加脫氧劑

（D）兩者都加脫氧劑，但鎮靜鋼再加強脫氧劑

20、符號L125x80x10表示（B）。

（A）等肢角鋼（B）不等肢角鋼（C）鋼板（D）槽鋼

21、假定鋼材為理想的彈塑性體，是指屈服點以前材料為（D）。

（A）非彈性的（B）塑性的（。彈塑性的（D）完全彈性的

22、在鋼結構的構件設計中，認為鋼材屈服點是構件可以到達的（A）。

（A）最大應力（B）設計應力（C）疲勞應力（D）穩定臨界應力

23、當溫度從常溫下降為低溫時，鋼材的塑性和沖擊韌性（B

（A）升高（B）下降（C）不變（D）升高不多

24、在連續反復荷載作用下，當應力比〃=次=/時，稱為（A）；當應力比〃=

夕max

—=0時，稱為（B）。

Pmax

（A）完全對稱循環（B）脈沖循環（C）不完全對稱循環（D）不對稱循環

25、鋼材的力學性能指標，最根本、最主要的是（C）時的力學性能指標。

（A）承受剪切（B）承受彎曲（C）單向拉伸（D）雙向和三向受力

26、鋼材的冷作硬化，使1A）。

（A）強度提高，塑性和韌性下降（B）強度、塑性和韌性均提高

（C）強度、塑性和韌性均降低（D）塑性降低，強度和韌性提高

27、承重結構用鋼材應保證的根本力學性能內容應是（C

（A）抗拉強度、伸長率（B）抗拉強度、屈服強度、冷彎性能

（C）抗拉強度、屈服強度、伸長率（D）屈服強度、伸長率、冷彎性能

28、對于承受靜荷載常溫工作環境下的鋼屋架，以下說法不正確的選項是（C）。

（A）可選擇Q235鋼（B）可選擇Q345鋼

（C）鋼材應有沖擊韌性的保證（D）鋼材應有三項根本保證

29、鋼材的三項主要力學性能為（A）o

（A）抗拉強度、屈服強度、伸長率（B）抗拉強度、屈服強度、冷彎

（C）抗拉強度、伸長率、冷彎（D）屈服強度、伸長率、冷彎

30、鋼結構設計中鋼材的設計強度為（D）。

（A）強度標準值/（B）鋼材屈服點fy

(C)強度極限值＜(D)鋼材的強度標準值除以抗力分項系數人/本

31、隨著鋼材厚度的增加，以下說法正確的選項是(A

(A)鋼材的抗拉、抗壓、抗彎、抗剪強度均下降

(B)鋼材的抗拉、抗壓、抗彎、抗剪強度均有所提高

(C)鋼材的抗拉、抗樂、抗彎強度提高，而抗剪強度下降

(D)視鋼號而定

32、有四種厚度不等的Q345鋼板，其中(A［厚的鋼板設計強度最高。

(A)12mm(C)25mm(D)30mm

33、以下論述中不正確的選項是(B)項。

(A)強度和塑性都是鋼材的重要指標(B)鋼材的強度指標比塑性指標更重要

(C)工程上塑性指標主要用伸長率表示(D)同種鋼號中，薄板強度高于厚板強度

34、鋼材內部除含有Fe,C外，還含有害元素(A

(A)N,O,S,P(B)N,O,Si(C)Mn,O,P(D)Mn,Ti

35、在普通碳素鋼中，隨著含碳量的增加，鋼材的屈服點和極限強度(B)，塑性

(C),韌性(C),可焊性(C),疲勞強度(C

(A)不變(B)提高(C)下降(D)可能提高也有可能下降

36、在低溫工作(?20。。的鋼結構選擇鋼材除強度、塑性、冷彎性能指標外，還需(C)

指標。

(A)低溫屈服強度(B)低溫抗拉強度(C)低溫沖擊韌性(D)疲勞強度

37、影響鋼材根本性能的因素是(C

(A)化學成分和應力大小(B)冶金缺陷和截面形式

(C)應力集中和加荷速度(D)加工精度和硬化

38、最易產生脆性破壞的應力狀態是(B)o

(A)單向壓應力狀態(B)三向拉應力狀態

(C)二向拉一向壓的應力狀杰(D)單向拉應力狀態

39、在多軸應力下，鋼材強度的計算標準為（C）。

（A）主應力到達/v,（B）最大剪應力到達/r,

（C）折算應力到達九（D）最大拉應力或最大壓應力到達4

40、鋼中硫和氧的含量超過限量時，會使鋼材（B）。

（A）變軟（B）熱脆（C）冷脆（D）變硬

二、填空題

1、鋼材代號Q235的含義為屈服點為235N/mm2的鎮靜碳素結構鋼o

2、鋼材的硬化，提高了鋼材的______強度降低了鋼材的—塑性、韌性—o

3、伸長率和伸長率外，分別為標距長/二10do和/=5d。_的試件

拉斷后的—伸長率與原標距比值的百分率o

4、當用公式AbiA。］計算常幅疲勞時，式中△。表示_____應力幅___________o

5、鋼材的兩種破壞形式為____塑性破壞和脆性破壞o

6、鋼材的設計強度等于鋼材的屈服強度人除以抗力分項系素o

7、鋼材在復雜應力狀態下，由彈性轉入塑性狀態的條件是折算應力等于或大于鋼材在

單向拉伸時的屈服點o

8、按脫氧程度__________之不同，鋼材有鎮靜鋼和沸騰鋼之分。

9、鋼材的ak值與溫度有關，在-2（TC或在-4（TC所測得的熱值稱負溫沖擊韌性o

10、通過標準試件的一次拉伸試驗，可確定鋼材的力學性能指標為：抗拉強度人、_

屈服強度fy_________和_____伸長率o

11、鋼材設計強度/與屈服點人，之間的關系為f=fy_/rRo

12、韌性是鋼材在塑性變形和斷裂過程中吸收能量________的能力，亦即鋼材

抵抗沖擊________荷載的能力。

13、鋼材在250X左右時抗拉強度略有提高，塑性卻降低的現象稱為—藍脆現象。

14、在疲勞設計時，經過統計分析，把各種構件和連接分為-17類，相同應力

循環次數下，類別越高，容許應力幅越______低o

15、當鋼材厚度較大時或承受沿板厚方向的拉力作用時，應附加要求板厚方向的—Z

向收縮率—滿足一定要求。

16、鋼中含硫量太多會引起鋼材的一熱脆—;含磷量太多會引起鋼材的—冷脆

17、鋼材受三向同號拉應力作用時，即使三向應力絕對值很大，甚至大大超過屈服點，

但兩兩應力差值不大時，材料不易進入_____塑性一狀態，發生的破壞為一脆性

________破壞。

19、影響構件疲勞強度的主要因素有重復荷載的循環次數、應力幅___________和

構件或連接的判別o

20、隨著溫度下降，鋼材的脆性__________傾向增加。

21、根據循環荷載的類型不同，鋼結構的疲勞分一常幅疲勞—和一變幅疲勞一兩種。

22、衡量鋼材抵抗沖擊荷載能力的指標稱為—沖擊韌性值__________o它的值越小，

說明擊斷試件所耗的能量越_____小,鋼材的韌性越—差____________O

23、對于焊接結構，除應限制鋼材中硫、磷的極限含量外，還應限制碳

的含量不超過規定值。

24、隨著時間的增長，鋼材強度提高，塑性和韌性下降的現象稱為—時效硬化o

三、簡答題

1、鋼結構的破壞形式有哪兩種？其特點如何？

2、鋼材有哪幾項主要機械性能指標？各項指標可用來衡量鋼材哪些方面的性能？

3、什么是鋼材的疲勞？影響疲勞強度的主要因素是哪些？疲勞計算有哪些原那么？

4、影響鋼材機械性能的主要因素有哪些？各因素大致有哪些影響？

5、鋼結構采用的鋼材主要是哪兩大類？牌號如何表示？

6、承重結構的鋼材應具有哪些機械性能及化學成分的合格保證？

7、鋼材的規格如何表示？

第3章鋼結構的連接

一、選擇題

1、焊縫連接計算方法分為兩類，它們是(C)。

(A)手工焊縫和自動焊縫(B)仰焊縫和俯焊縫

(C)對接焊縫和角焊縫(D)連續焊縫和斷續焊縫

2、鋼結構連接中所使用的焊條應與被連接構件的強度相匹配，通常在被連接構件選用

Q345時，焊條選用(B)

(A)E55(B)E50(C)E43(D)前三種均可

3、產生焊接剩余應力的主要因素之一是(C)o

(A)鋼材的塑性太低(B)鋼材的彈性模量太高

(C)焊接時熱量分布不均(D)焊縫的厚度太小

4、不需要驗算對接焊縫強度的條件是斜焊縫的軸線和外力N之間的夾角滿足(A)。

(A)tan6^<(B)tan夕(C)^>70°(D)0<70°

5、角鋼和鋼板間用側焊搭接連接，當角鋼肢背與肢尖焊縫的焊腳尺寸和焊縫的長度都等

同時，(C

(A)角鋼肢背的側焊縫與角鋼肢尖的側焊縫受力相等

(B)角鋼肢尖側焊縫受力大于角鋼肢背的側焊縫

(。角鋼肢背的側焊縫受力大于角鋼肢尖的側焊縫

(D)由于角鋼肢背和肢尖的側焊縫受力不相等，因而連接受有彎矩的作用

6、在動荷載作用下，側焊縫的計算長度不宜大于(B)?

(A)60/2Z(B)40/?f(C)80/7r(D)120〃/

7、直角角焊縫的有效厚度兒(A

hf(B)4mmhf

8、等肢角鋼與鋼板相連接時，肢背焊縫的內力分配系數為(A)o

(A)0.7

9、對于直接承受動力荷載的結構，計算正面直角焊縫時(C)o

(A)要考慮正面角焊縫強度的提高(B)要考慮焊縫剛度影響

（。與側面角焊縫的計算式相同（D）取夕,

N

10、直角角焊縫的強度計算公式的=7丁中，兒是角焊縫的（B）。

（A）厚度（B）有效厚度（C）名義厚度（D）焊腳尺寸

11、焊接結構的疲勞強度的大小與（A）關系不大。

（A）鋼材的種類（B）應力循環次數（B）連接的構造細節（D）剩余應力大小

12、焊接連接或焊接構件的疲勞性能與（B）有關。

（A）應力比夕=2而/夕max（bmin最小應力，最大應力），

（B）應力幅b=<Tmax-bmin?Max①）/in

13、承受靜力荷載的構件，當所用鋼材具有良好的塑性時，焊接剩余應力并不影響構件

的（A）。

（A）靜力強度（B）剛度（C）穩定承載力（D）疲勞強度

14、以下圖所示為單角鋼（L80x5）接長連接，采用側面角焊縫（Q235鋼和E43型焊條，

/7=160即加后），焊腳尺寸〃/=5mm。求連接承載力設計值（靜載）=（D

（A）nx0Jhflwff=2x0.7x5x（360-10）xl60

（B）2x（）.7x5x（360）xl60

（C）2x0.7x5x（60x5-10）xl60

（D）2x0.7x5x（60x5）xl60

15、如下圖兩塊鋼板用直角角焊縫連接，問最大的焊腳尺寸與max=（A）。

(A)6(B)8(C)10(D)12

1

W—m―一

習胭6.L24圖習圓6.1?25圖

16、圖中的兩塊鋼板間采用角焊縫，其焊腳尺寸可選(A)mmo

(A)7(B)8(C)9(D)6

17、鋼結構在搭接連接中，搭接的長度不得小于焊件較小厚度的(B)。

(A)4倍，并不得小于20mm(B)5倍，并不得小于25mm

(C)6倍，并不得小于30mm(D)7倍，并不得小于35mm

18、圖中的焊腳尺寸勺是根據(C)選定的。

(A)〃/min=1-5A/10=4.1mm,/?/max=1.2x10=T2mm和/?/max=6mm

(B)/z/min=1.5V6=3.7mm,/z/max=1.2x10=A/max=6nvn

(C)%min=1-SVlO=4.7mm,A/max=1.2x6=1.2mm和A/max=6.(1?2)mm

(D)h.=1.5710=4.7mm,/?=1.2x10=12mm和h=6mm

Jf111111JIIIclAfmaxJ111clAfmax

19、在滿足強度的條件下，圖示①號和②號焊縫合理的加；應分別是(D)。

(A)4mm,4mm(B)6mm,8mm(C)8mm,8mm(D)6mm,6mm

o

習題6.L30甜

20、單個螺栓的承壓承載力中，其中》為（D）。

(A)〃+c+e(B)力+d(C)max{〃+c+o,b+d}(D)min{a+c+e,b+d}

習題7.1.1ffl

21、每個受剪拉作用的摩擦型高強度螺栓所受的拉力應低于其預拉力的（C）o

22、摩擦型高強度螺栓連接與承壓型高強度螺栓連接的主要區別是（C）。

（A）摩擦面處理不同（B）材料不同（C）預拉力不同（D）設計計算不同

23、承壓型高強度螺栓可用于（D）。

（A）直接承受動力荷載（B）承受反復荷載作用的結構的連接

（0冷彎薄壁型鋼結構的連接（D）承受靜力荷載或間接承受動力荷載結構的連接

24、一個普通剪力螺栓在抗剪連接中的承載力是（D）。

（A）螺桿的抗剪承載力（B）被連接構件（板）的承壓承載力

（C）前兩者中的較大值（D）A、B中的較小值

25、摩擦型高強度螺栓在桿軸方向受拉的連接計算時，（C）

（A）與摩擦面處理方法有關（B）與摩擦面的數量有關

（C）與螺栓直徑有關（D）與螺栓性能等級無關

26、圖示為粗制螺栓連接，螺栓和鋼板均為Q235鋼，那么該連接中螺栓的受剪面有（C）。

（A）l（R）2（C）3（D）不能確定

45kN

77kN)——77kN

45kN

習題7.1.7圖

27、圖示為粗制螺栓連接，螺栓和鋼板均為Q235鋼，連接板厚度如圖示，那么該連接

中承壓板厚度為(B)mm。

(A)10(B)20(C)30(D)40

習題7.1?8圖

28、普通螺栓和承壓型高強螺栓受剪連接的五種可能破壞形式是：L螺栓剪斷；n.孔

壁承壓破壞；m,板件端部剪壞；iv.板件拉斷；v.螺栓彎曲變形。其中（B）種

形式是通過計算來保證的。

（A）I,II,m（B）I,II,IV（C）IHG,II,V（D）II,m,IV

29、摩擦型高強度螺栓受拉時，螺栓的抗剪承載力（B

（A）提高（B）降低（C）按普通螺栓計算（D）按承壓型高強度螺栓計算

30、高強度螺栓的抗拉承載力（B）。

（A）與作用拉力大小有關（B）與預拉力大小有關

（C）與連接件外表處理情況有關（D）與A,B和C都無關

31、一寬度為。，厚度為工的鋼板上有一直徑為do的孔，那么鋼板的凈截面面積為（C）o

2

..兀

(A)A=bxt------x/(B)A=bxt----------xt

n4

（C）Afl=bxt-（D）A”=bxi-向0又，

32、剪力螺栓在破壞時，假設栓桿細而連接板較厚時易發生（A）破壞；假設栓桿粗

而連接板較薄時，易發生（B）破壞。

（A）栓桿受彎破壞（B）構件擠壓破壞（C）構件受拉破壞（D）構件沖剪破壞

33、在直接受動力荷載作用的情況下，以下情況中采用（A）連接方式最為適合，

（A）角焊縫（B）普通螺栓（C）對接焊縫（D）高強螺栓

34、采用螺栓連接時，栓桿發生剪斷破壞，是因為（A

（A）栓桿較細（B）鋼板較薄（C）截面削弱過多①）邊距或栓間距太小

35、采用螺栓連接時，構件發生沖剪破壞，是因為（D

（A）栓桿較細（B）鋼板較?。–）截面削弱過多（D）邊距或栓間距太小

36、摩擦型高強度螺栓連接受剪破壞時，作用剪力超過了（B）。

（A）螺栓的抗拉強度（B）連接板件間的摩擦力

（C）連接板件間的毛截面強度（D）連接板件的孔壁的承壓強度.

37、在抗拉連接中采用摩擦型高強度螺栓或承壓型高強度螺栓，承載力設計值（C

（A）是后者大于前者（B）是前者大于后者（C）相等（D）不一定相等

38、承壓型高強度螺栓抗剪連接，其變形（D

（A）比摩擦型高強度螺栓連接?。˙）比普通螺栓連接大

（C）與普通螺栓連接相同（D）比摩擦型高強度螺栓連接大

39、一般按構造和施工要求，鋼板上螺栓的最小允許中心間距為（A）,最小允許端

距為（B

（A）3d（B）2d

40、在抗剪連接中以及同時承受剪力和桿軸方向拉力的連接中，承壓型高強度螺栓的受

剪承載力設計值不得大于按摩擦型連接計算的（C）倍。

二、填空題

1、焊接的連接形式按構件的相對位置可分為一平接,搭接

和_T型連接、角部連接—三種類型。

2、焊接的連接形式按構造可分為一對接焊縫_和_角焊縫—兩種類型。

3、焊縫按施焊位置分一平焊一、一橫焊_、一立焊一和一仰焊一,其中_仰焊

—的操作條件最差，焊縫質量不易保證，應盡量防止。

4、當兩種不同強度的鋼材采用焊接連接時，宜用與強度_低_的鋼材相適應的焊條。

5、承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫，除了分別計算正應力和剪應力外，在同時受有

較大正應力和剪應力處，還應按下式計算折算應力強度3婷"LV7。

6、當承受軸心力的板件用斜的對接焊縫對接，焊縫軸線方向與作用力方向間的夾角6符

合_tan。W1.5—時，其強度可不計算。

7、當對接焊縫無法采用引弧板施焊時，每條焊縫的長度計算時應減去_2t_。

8、當焊件的寬度不同或厚度相差4mm以上時，在對接焊縫的拼接處，應分別在焊件的

寬度方向或厚度方向做成坡度不大于的斜角。

9、在承受_動力—荷載的結構中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對接焊縫。

10、工字形或T形牛腿的對接焊縫連接中，一般假定剪力由一腹板—的焊縫承受，剪應

力均布。

11、凡通過一、二級檢驗標準的對接焊縫，其抗拉設計強度與母材的抗拉設計強度—相

同一。

12、選用焊條型號應滿足焊縫金屬與主體金屬等強度的要求。Q235鋼應選用_E43—

型焊條，15MnV鋼應選用_E55____型焊條。

13、當對接焊縫的焊件厚度很小(WIOmm)時，可采用一直邊緣—坡口形式。

14、宜角角焊縫可分為垂直于構件受力方向的和平行于構件受力方向的

o前者較后者的強度高_、塑性―低o

15、在靜力或間接動力荷載作用下，正面角焊縫(端縫)的強度設計值增大系數月,=

;但對直接承受動力荷載的結構，應取。

16、角焊縫的焊腳尺寸與(mm)不得小于t為較厚焊件厚度(mm)。但對自動焊,

最小焊腳尺寸可減小_lmm_；對T形連接的單面角焊縫，應增加

17、角焊縫的焊腳尺寸不宜大于較薄焊件厚度的倍(鋼管結構除外)，但板件(厚度

為t)邊緣的角焊縫最大焊腳尺寸，尚應符合以下要求：當爛6mm時，/?/max=_t；

當t>6mm時，hjmax=仁（1?2）mm

18、側面角焊縫或正面角焊縫的計算長度不得小于-8hr_和_401?1?—o

19、側面角焊縫的計算長度不宜大于_60%（承受靜力或間接動力荷載時）或

40hf（承受動力荷載時）。

20、在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度的_5一倍，并不得小于_25mm_。

21、當板件的端部僅有兩側面角焊縫連接時，每條側面焊縫長度不宜小于兩側面角焊縫

之間的距離；同時兩側面角焊縫之間的距離不宜大于_16t_（當312mm）或

_200mm_（當tgl2mm）,I為較薄焊件的厚度。

22、普通螺栓按制造精度分—精致螺栓—和一粗制螺栓一兩類；按受力分析分_剪力螺

栓_和_摩擦螺栓一兩類。

23、普通螺栓是通過_栓桿抗剪和板件孔壁承壓—來傳力的；摩擦型高強螺栓是通過

擰緊螺栓而產生的連接件的摩擦力來傳力的。

24、高強螺栓根據螺栓受力性能分為摩擦型和承壓型

_________兩種。

表示螺栓成品的抗拉強度不低于1000N/mm,0.9表示屈強比；

26、普通螺栓連接受剪時，限制端距N2d,是為了防止一連接板端部沖剪

破壞。

27、單個螺栓承受剪力時，螺栓承載力應取抗剪承載力和承壓承載

力的較小值。

28、在摩擦型高強螺栓連接計算連接板的凈截面強度時，孔前傳力系數可取

29、單個普通螺栓承壓承載力設計值：7^=小>>,工”式中?，表示在同一受力

方向的承壓構件的較小總厚度o

30、剪力螺栓的破壞形式有一栓桿剪斷、一螺栓承壓破壞—、_

板件被栓桿沖箭破壞一、一板件因螺栓孔削弱被拉斷

31、采用剪力螺栓連接時，為防止連接板沖剪破壞，構造上采取—控制螺栓間距和邊距

_措施，為防止栓桿受彎破壞，構造上采取—控制栓桿長度lo^do（do為栓桿直徑）措

施。

32、摩擦型高強螺栓是靠—摩擦力—傳遞外力的，當螺栓的預拉力為P,構件的外力為r

時，螺栓受力為一。

33、螺栓連接中，規定螺栓最小容許距離的理由是：；規定螺栓最大

容許距離的理由是：o

34、承壓型高強螺栓僅用于承受—靜力—荷載和一間接承受動力—荷載結構中的連接。

35、普通螺栓群承受彎矩作用時，螺栓群繞—底排螺栓_旋轉。高強螺栓群承受彎矩作

用時，螺栓群繞—螺栓群中心_旋轉。

三、簡答題

1、鋼結構有哪幾種連接方法？它們各在哪些范圍應用較適宜？

2、焊接方法、焊縫型式有哪些？焊條的級別及選用。

3、角焊縫的尺寸有哪些要求？角焊縫在各種應力作用下如何計算？

4、焊縫質量級別如何劃分和應用？

5、對接焊縫如何計算？在什么情況下對接焊縫可不必計算？

6、說明常用焊縫符號表示的意義？

7、焊接剩余應力和剩余變形對結構工作有什么影響？

8、普通螺栓和高強度螺栓的級別如何表示？

9、普通螺栓連接有哪幾種破壞形式？螺栓群在各種力單獨或共同作用時如何計算？螺栓

的排列有哪些型式和規定？

10、高強度螺栓連接有哪些類型？高強度螺栓連接在各種力作用下如何計算？

四、計算題

1、試設計雙角鋼與節點板的角焊縫連接（圖3.80）。鋼材為Q235B,焊條為E43型，手

工焊，軸心力N=1000KN（設計值），分別采用三面圍焊和兩面側焊進行設計。

圖3.80習題3.1圖

21

解：⑴三面圍焊/；=160N/mm2/=—%=—

確定焊腳尺寸：

"max<12mm=1-2X10=12mm,勺而n2L5叱=15如=52mm，hf=Smm

內力分配：

N、=4?Z().7%?萬力，=1.22X2X0.7X8X125X160=273280N=273.28/OV

M=6N-”=k1000-27328=196.69KN

--232

N、2273.28-.

NK[T=a,NKT----=—x1()(M)-------=53oOn.O3A7V

11232

焊縫長度計算:

530.03

>-------!--------=296mm，

一工0?7%-「；2x0.7x8x160

那么實際焊縫長度為/：]=296+8=304mm<60h(=60x8=480mm,取310mm。

19669=uo〃格

20,韋2x0.7x8x160

那么實際焊縫長度為<2=110+8=1<60/?y.=60x8=480/7?m,取120mm。

(2)兩面側焊

確定焊腳尺寸：同上，取/"[=8〃〃72,hf2=6mm

1?

內力分配：N2=a2N=-xl()()()=333KN,N、=a、N=-xl()()()=667KN

焊縫長度計算:

N667

>、=312mm

工0.7%吁；2x0.7x8x160

那么實際焊縫長度為:

/：］=372+8x2=388,陽72<60/?/=60x8=480/陽〃,取390mm。

,、M333

匕>=---=----=------------=248mm,

J2x0.7x6x160

那么實際焊縫長度為：

=248+6x2=260mm<60〃,=60x8=480nm,取260mmo

2、試求圖3.81所示連接的最大設計荷載。鋼材為Q235B,焊條為E43型，手工焊，角

焊縫焊腳尺寸hf=Smm,et=30cm。

焊腳尺寸：hf=8mm

205

205x5.6x—x2

焊縫截面的形心：x=----------------------=45.6mm

()511.2x5.6+2x205x5.6

那么/=205+羊一45.6=162.2mm

(1)內力分析：V=F,T=F-(e,+e2)=Fx(300+162.2)=462.2F

(2)焊縫截面參數計算：

Ix=\x5.6x511.23+2x205x5.6x(250+2.8)2=2.09x108機”

2()5

2274

7v=5.6x511.2X45.64-2X205x5.6x(162.2---)=1.41xl()mm

/=/+/=2.23lx108W

〃4y

=511.2x5.6+2x205x5.6=5158.72mm2

(3)應力計算

Tr462.2FX255.6

T引起的應力：T=——-=------------------------=5.295x10F

TXI2.23lxl()8

_Trv_462,2Fx166.2

%~~T~~2.231x1()8=3.360x10"

v_F1.938x10-4廠

引起的應力:T

vVyZ人人,=5158.72

(4)^(5.295x1O-4F)2+[(3,36^^938)x1O_4F]2<160

=>V28.04+18.86x10-4F<160

=>6.85X10-4F<160

nFW233577N=233.58KV

3、①、②、③。鋼材為Q235B,焊條為E43型，手工焊。

圖3.82習題3.3圖

(1)內力分析：v=F=98KN,A/=F-e=98x0.12=11.76A7Vm

(2)焊縫截面參數計算：取勺=10〃?〃?

焊縫截面的形心:

193

150x7x3.5+2x69x7x(7+124-3.5)+2x193x7x(+7+12+7)

2-------=15.5mm

150x7+2x69x7+2x193x7

為=7+12+7+193-75.5=143.5〃〃〃

I193?

八二150x7x(75.5-3.5『+2x69x7x(75.5-7-12-3.5)?+—X7X1933+193X7X143.5

12I

=2.25xIO7；?4

(3)應力計算

加,必H.76xlO6x143.5a2

M引起的應力：<y=--------=---------------------=74.96N/mm~

(I2.25xlO7

VQ2IO3

V引起的應力：==—=X=36.27N/一一2

Edw2X7X193

(4)J(^^)2+36.272=71.35N/m/??2<f；=\66N/mM

V1.22

4、習題3.3的連接中，如將焊縫②及焊縫③改為對接焊縫(按三級質量標準檢驗)，試

求該連接的最大荷載。

(1)內力分析：V=F,M=Fe=Fx6.12=0.12F(KN/m)

(2)焊縫截面參數計算:

150x12x6+200x12x112

y.=-------------------------------=66.6mm

150x12+2(X)x12

y2=212—66.6=145.4/7?/??

32274

lx=—xl2x200+150xl2x(66.6-6)+200x12x(145.4-100)=1.956xl0m7T7

(3)應力計算

七ML?().12FX106X145.4八。小.山2、

M引起的應力：(y,,=-----=----------------弓-----=0.892F(N/mm~)

.nexI.1.956xl07

3

v/7Xin

V引起的應力：T=—=---=0.417F(A^/mm2)

4200x12

⑷b-3/+1.177

NJ(0.892F)2+3X(0.417F)2=1.148F<1.1./；M=1.1X185=203.5(^/mm?)

=>F<177.3/OV

5、焊接工字形梁在腹板上設一道拼接的對接焊縫(圖3.83),拼接處作用有彎矩

W=11Z2kN.m,剪力V=374KN,鋼材為Q235B鋼，焊條用E43型，半自動焊，三級檢

驗標準，試驗算該焊縫的強度。

圖3.83習題3.5圖

(1)內力分析：V=374KN,M=\\22kN.m

(2)焊縫截面參數計算：

394

I=Xx8xl000+2x280x14x5072=2.68x10/wm

,12

Sw=280x14x507+500x8x250=2987440mm*

Svrl=280X14X507=1987440mm"

(3)應力計算

374x^x298744。=<⑵N/，加

nmx2.68X109X8V

腹板和翼緣交接處:

I2.68xlO9

咻?_374xlO3x1987440

=34.1N/mm

2.68X109X8

折算應力:

括+3片=V209.3*2+*43X34.72=217.8N/mtvr>1.1/H=1.1x185=204N/mm2

不滿足

6、試設計圖3.81的粗制螺栓連接，F=100KN(設計值)，6=30c//?。

嗎

205

(1)內力分析：V=100KN,q=3()()+—=402.5mm,

2

7=17.6=100x0.4025=40.25K7V?利

(2)參數計算：

單個螺栓抗剪承載力(M22)

屋

M=k7%rR=\?^7r^?'M=532KN，

44

W=d.￡t.4=20x8x305=67.1儂

%=min{M，N；}=53.2KN

Z'；=164(XX)〃"72

(3)內力計算

心附…、7y40.25xl06x160”“外,

T引起的應力：N八=「，、=---------------=39.26KN

2>；+31片164000

40,2X6

N'T'=zJ+士片=1ML°=14.73到

V引起的應力：N=-=—=lOKN

iVYn10

(4)M=出，+3丁、,+網)2=J39.26:+(14.73+10)2=46.4KN<%=53.2KN

7、試設計如圖3.84所示：構件鋼材為Q235B,螺栓為粗制螺栓。

①角鋼與連接板的螺栓連接；

②豎向連接板與柱的翼緣板的螺栓連接。4=4=170加加。

③豎向連接板與柱的翼緣板的螺栓連接。4=150〃如，d2=190mm

圖3.84習題3.7圖

①角鋼與連接板的螺栓連接；

單個螺栓抗剪承載力（M20）

=4.且"〃=2??140=87.9KN

vv44

N：=d-Z*=20x14x305=85.4KN

NM=min{M，V}=85.4M

螺栓個數幾2會=栽=41個，取5個螺栓，按標準規定間距排列（圖省略）。

▼min.

②豎向連接板與柱的翼緣板的螺栓連接。4=4=170mmo

內力分析N=N=N-=350x—=247.5ATN

22

y=N=/V—=350x—=247.5KN,由支托承當。

)22

單個螺栓抗拉承載力(M20,4=2.45cm2)

=A""=245?170=41.65KN

N2475

螺栓個數〃？下=有T5.9個'取6個螺栓'排2排，按標準規定間距排列（圖省

略)。

③豎向連接板與柱的翼緣板的螺栓連接。

4=15Qmm,d-\90mm0。

1o8。

。04。

N=N=N--=350x—=247.5KN,C0A40少

x22卜

00

M=Nv?e=247.5x0.020=4.95KN?m

l/=Nv=^--=350x^=247.5^,由支托承當。

’22

zNM-y.247.5xlO34.95x106x120口”—舊

N.=一+「T=--------------+--------；------4022KNWN)=4\65KN

1nZ)Z8