东北大学22年12月考试《钢结构（一）X》考核作业 [答案]

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钢结构（一）X试 卷（作业考核 线上2）  A  卷（共    7    页）
总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
        得分                                                                               
一、（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。        （   ）
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。（   ）
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。                        （    ）
4. 实腹式压弯构件弯矩作用平面外的失稳属于弯扭屈曲。            （    ）
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。（    ）
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（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. 屈服点fy                            B. 比例极限fp               
C. 抗拉强度fu                            D. 伸长率
2.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（      ）。
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(      )。
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. 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(      )。                       
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（         ）。
A. 40mm                B. 60mm                C. 80mm                D. 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（          ）。
A. 125kN                   B. 90 kN                      C. 100 kN                   D. 110 kN
8. 采用普通螺栓连接时，螺栓杆发生剪断破坏是因为（                ）。
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. 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。（                ）
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. 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. 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（         ）。
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（                ）。
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：（                ）
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、（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？








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？










3. 简述影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施。









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？










5. 简述规范限制侧面角焊缝最大计算长度的原因。








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。（10分）
已知： ， ，Ix=46472cm4，Wx=1858.9cm3，Sx=1084.1cm3，  tw=12mm，x=1.05，G=1.2，Q=1.4，

题4.3图

        0        1        2        3        4        5        6        7        8        9
40        0.899        0.895        0.891        0.887        0.882        0.878        0.874        0.870        0.865        0.861
50        0.856        0.852        0.847        0.842        0.838        0.833        0.828        0.823        0.818        0.813
60        0.807        0.802        0.797        0.791        0.786        0.780        0.774        0.769        0.763        0.757
70        0.751        0.745        0.739        0.732        0.726        0.720        0.714        0.707        0.701        0.694
80        0.688        0.681        0.675        0.668        0.661        0.655        0.648        0.641        0.635        0.628
























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）
已知：  ， ， ，

                               题4.5图



























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钢结构（一）X试 卷（作业考核 线上2）  A  卷（共    7    页）
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分         
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。        （   ）
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。（   ）
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。                        （    ）
4. 实腹式压弯构件弯矩作用平面外的失稳属于弯扭屈曲。            （    ）
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。（    ）
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. 屈服点fy              B. 比例极限fp 
C. 抗拉强度fu              D. 伸长率
2.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（      ）。
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(      )。
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. 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(      )。  
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（  ）。
A. 40mm  B. 60mm  C. 80mm  D. 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（   ）。
A. 125kN     B. 90 kN        C. 100 kN     D. 110 kN
8. 采用普通螺栓连接时，螺栓杆发生剪断破坏是因为（  ）。
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. 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。（  ）
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. 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. 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（  ）。
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（  ）。
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：（  ）
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？








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？










3. 简述影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施。









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？










5. 简述规范限制侧面角焊缝最大计算长度的原因。








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。（10分）
已知： ， ，Ix=46472cm4，Wx=2158.9cm3，Sx=1084.1cm3，  tw=12mm，x=1.05，G=1.2，Q=1.4，

题4.3图

  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
40 0.899 0.895 0.891 0.887 0.882 0.878 0.874 0.870 0.865 0.861
50 0.856 0.852 0.847 0.842 0.838 0.833 0.828 0.823 0.821 0.813
60 0.807 0.802 0.797 0.791 0.786 0.780 0.774 0.769 0.763 0.757
70 0.751 0.745 0.739 0.732 0.726 0.720 0.714 0.707 0.701 0.694
80 0.688 0.681 0.675 0.668 0.661 0.655 0.648 0.641 0.635 0.628
























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）
已知：  ， ， ，

                               题4.5图



























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