[钢结构设计原理]期末考试及答案(完整版)

20xx～20x x学第 年 学x期末期考试卷试案 答钢结构设计《原理 》A （

卷考试（间：时

题号得分 一、选择题（ 共02分，每 1题分） 1 ．钢的设计材强度是据钢材的 根.A比 极限 例B. 弹性限 极A 塑， 性B.下 降D 可.提能高可也下降能 B强计度算公计式算 。C .续断焊 C D.缝斜 缝 作用 。焊B C 确定。 的. C服点 ，冲击屈韧性 D 抗拉强度. B。 8．为高提轴受压构心件整体的稳定，构件截在面积面变不的情下况，构件截的面式形 应其使积分面布B 。 B .尽能可离远形 心. D尽可集中能于面截剪的中切心一 二 四三五

共

5 页 ）

）

日 成绩八核 人签分

字年六

七

月

A. 可尽集能中截面于的形处 C. 任心意布，无影响分

2．钢

在材低温，下强 度A. 提 高. C不

变9两．铰端的双接轴称对十形字面截心轴受构件，绕压两其主的长轴比细 x y和 不得小于 .570bt/以避免，其发 A生 弯.屈曲 曲C .转扭屈曲C 。 B 弯.屈扭曲 . 弯D曲屈曲侧和屈曲 D扭 。

．部3分焊透坡口焊的强缝计算应按 度A .口焊坡缝A .竖向剪力 C. 水平力剪 ．5接残余焊应力对构的 件. A静力强度 A B. 焊缝

角4．

集中无荷作载用，时焊工字梁接翼缘腹与焊缝板主承受

1要0．提高心受轴构件压腹板部稳定常局用的理合法方 A是.增加板件 宽厚比C. 加板件宽增

B. 竖度向力及水剪剪力平联作用合D .压力 无影。响 C .低温脆 D冷. 劳疲强 度

B。 .加板件增厚 D度 .设纵向加劲置肋

11．构格轴式受压柱整体稳定心算时，用计算长换比细0 代x 替 x 这是考虑_，D___。 A．_格构弯曲变柱的影形响C． 材缀弯变形曲影的 响B格构．柱切变形的影剪 D响缀材剪．变切形的影 响B 定分肢确间的

.B刚 度

．高强度6栓摩擦型螺连接和承型连压接主区要是 D别A 预拉力不. C.同采 用的料等材不级同

B

.连处构件接接触的面处理方不法 同.D设计计 算法不方同C 上

。

1．双2肢构格轴心式压柱，受实轴为x－ ，虚轴为 x－y，应y根 距离据。A.

7

下．图所示弯 M 作矩下用的普通螺栓接连可认为，和轴中在螺 栓A. 1 B. 3C .

5x

 y

B.

0 y x



C

.0  y

Dy. 强度件条

D. 计算

确

13．梁的最定高小度是由的 A梁.强 度C. 刚度

C

控的制。B. 建筑求要 . D体稳定整D 。

2．高

度强栓螺承型压接剪连变形切大不得用，于承

受动力

载的荷结中构

。．实3际轴心压构受临件力低于界想理轴受压构件心界临力的主要原有初因曲弯初、心偏 残和余力应 的响。

影14．焊

接工字形面梁截板设腹加劲置肋目的的是A. 提 高梁抗弯的强 度.C提高 梁的体整稳性定

．计算4单轴对称面截实腹式心受轴压构件对绕称轴（设为y 轴） 稳的时，应定考虑

取扭转效应的 换算长细比 y z代 替y 查 表确 定 值。 加劲对防肋止 矩 剪力或弯部局承压 引起的局失部有稳效

，.B 高提的抗梁剪强度 D. 高提梁局部稳的性 A 时定，于对提梁的

高

．5对梁于腹板设， 横向 设置置 纵向

1

．5焊工接形截字面简梁支，他条件其均同相情的下况当，整体 稳定好最。A. 增大梁 的受翼压宽缘 度.C 增大板腹度厚

加肋劲防对

引起止的部失局稳有效

。6

．的腹板加劲梁作为肋腹板的靠支可承，以对加所肋劲截面尺的和寸度刚（性矩）惯B . 增大梁受拉缘宽翼度D .在支距座l /（6 l为跨）度小受减压翼宽度缘 有定一要。求 7组合钢梁截面．高的度确，定由确定 济经度。高 ．8承受静荷力载的焊工字梁，当腹板接高厚 比h t0w  17 02 53f 时，y用腹板利曲屈后 度强腹板，不可置配 向纵劲加肋。 大最强 原度确则定， 格则 建原筑工艺要求或确定最大高度 ；由 钢用量最省

16

．工型字面截梁压受翼保缘证部稳定局宽的比限值厚，2Q5 3钢为b1 / t  1 ，那么5对于 Q34 5，钢此厚比宽限值应_A_ _。_A 比 ．1 小 C5．比15 大 B仍．于 1等5D 可．大能于1 5，也可能小 于51

9．

实式压弯构腹弯矩作用平件内面的体稳定计算整式采用公

17梁承受固．定集荷中载用作，局当承压强部不度能足满求要时采，_用_B _是_合较 理的施措 。．加厚A翼缘 C增．加向加劲肋横数量的B． 集在荷载中设置处承加支肋劲D． 厚加腹板 A。

构式

弯压件构虚轴在弯矩作绕平用面内的整稳定计体算式公采用 定确 。、三计题（算共70 分 ） 钢的材弹模量 E＝性2.06×15MPa

边缘0屈

服1

8．单对称截面轴压的弯件构一般，宜弯使矩 . A非对称轴绕作用 C. 任绕轴意用 二、作空题（填共1 分，每5 空1 ）分

. B对绕称作轴 用. D视况情绕称轴或非对对轴作用称

Q2

35 钢度设强值：厚计度t≤1 mm 时，6 f 215Pa M， v f 21 M5a P；厚 度t 在16～4 m0 时m，f  052PM ， fa v 120 MP a。

1．

由于钢强度高，材一钢般构的件截面而壁小，薄受时易为压刚度（变形） 要求所控制 ，强度难得到以充分的利。

稳用

和定

1．节点造如图构示，所材 钢Q253，焊条 B43E型 手，工焊(接 fwf 1 6MP0 a，高)强度螺 采用栓摩型连擦接，栓螺为8. 8 级M2，2径孔23. 5mm，P=50kN1，接面喷砂后涂触无 机锌富，漆 ＝ 0.53，连承接的受力静荷载N ＝400Nk验，算焊和螺栓连接缝度是否满 强足求要 （。2 0分） 面角焊正缝强增度系数 f  1.22 。

大 N420 13 0 42. 9MP a  h l 2 0. 7 10  204 2 0 weN

f

（1

（1））



M

f



Mf W

w



126. 1601 2 2  0 7.  1  0402 206

57.8 MP

aV

320  10 3

  5.17 PMa elwh 2 0.7  10 4 20 20

V f

（

）1

M f  N f f 010.7 PMa



f  V

ff  

f

w   2 f  100. 4MaP

2

（3

）焊

缝度满强要足求。 （2）栓连接螺N

1t  My1 2N402 8.8 0 .61    4 236  0 6kN 2  yn 1i 2  20  00.82 0.162





（

）

1

Nt2 =24 18+=24 kN N t 32= 4N

k

（1

）

1（）（1） （2

N） t =44-28=16kN

解：

N24= 0k

N（1 ）（） 11（ （））

1

t1 =N6 0N

V= 230 N

kMf =2 4×0009=.126 kN.·

0.9n f  mn 1P25 N.it  09 .1 0.5310 150 12.5 26

 4368. kN6V>3=20kN

螺栓 连接满承足载力要。求 （4）

N

t

i

=2×(6

+40+22+64)26= kN4

M

B =240× 0.2=21.88k ·mN

（

1焊）缝接

连2．

焊工字接截形面支简梁，面如图截所，钢示 Q材25B，跨3中置设道一向支侧撑， 梁承受布均载荷设计值为的q 6 0N/m k（括包自） 重，算验此梁抗的、弯抗强度和整剪体 定是否稳满设计要求？若整体足定不稳足要满求，不在改变梁面截尺的寸况下情采什取 措么施可高提的梁整稳体定，计算性明说。 22（分）

2   yt1  4 203 A h 352 0282.  b b b2 1 ， ' b1. 7 0 ，  b .151，  b 0   f y b 4.h4  y W x  

剪抗度强



V

 S 306 103  29. 1960  502. MPa

（91）（1）

Iy 2



1 14 283 05 .2 1107 m m4 1

2

A 2 2804 1 1000 8 1584 0m2

im  Iy Ay 56 7.m m（

）1 （）1

y

x  1 0. ， 5y 120

.

l2 =1 0.85i y

代

入  b 式中公

得b  145 . 0.

（6）1=0. 76 8（）1 （）

2b'

 1. 07

0282

.b

 236M. M2aP> =f21 MPa 5b' Wx

整

稳体定不满要足

求

不改在变截面梁情况下可的通过加增向侧支撑方法的高粱的整提体定稳性，别分在 三分之一处跨置设侧向撑。支 2（

） y 400 0i y 70 5

.b 3 1.9 0.6 ，0b ' .0928

1 1解 M： ql 2 6 0 12  1080 k2·m （1N） 8 8 1 （1 V ） l q 360 kN2 1 I x 10003 8  2 82 04  5170 2 26. 8109mm4 2 I1 （）1 x  Wx  522. 016m m3 15

4S 280 41 570 50 0 8  502 .929 106 mm3抗弯

强度

M

 10 .72 MPa

满要求足

（）

4（1

）

1（）

（2）

M 108

0 10 6  19.7 M0Pa

3验．算如图示格构所压式构弯件整的体定稳钢， Q材325B （。3 分）2

x 12

I

x I 1I 2 A1 y1  A y2 2 1.25 2 1010 mm

24

2

（

2 ） （）

1

ix 肢2

y

I

x 732.6m m 0

A（1）

x 

0l 20x00 0  72 3 .ix 327 6

.  EX

N肢

1y

0

x x 2 2 7

A0 30 9. A2

（2

） x  .093

3

2 EA  4548 3k 2 1N.10x 1）

M（使 分 肢 1压

3受.481 y

11xW



x 161.6

9y

2

x I1.9 7  3017 mm 7y 13 8.4

（2

2）

件构承的受矩和轴压弯力设值分别为 M计x ＝ 150k5N mN、1＝20kN；5算长度分计别 l0x为2=00.，ml0=12.0my； mx  tx  .10 ；其条他件如： 分肢下 1 ：1A14=410m mI，=1.163x1077mm，i1=46 1.m，my1=19i.7m5m分 肢：22A=1422mm0，22=I4.1741x07m4m，i=5422.mm，yi2=22.43mm缀条体系采用 有横设条的单系缀条体系缀，其线与轴柱肢分轴线于一点，交角为夹4 5o 缀条 L140x为0x89，=1A048mm2

42

152 0 0 1 3.0 11 550 1 06 .933  023680 .917 3 10 (71 .039 15320 5)844 3 57.4 80 6  .38 .1 M0P  f a2 15 PM

（a）3

使M肢 2 受压分

2 xW

I

x 2089 . 107mm 3 y

2（

1 ）（1

）512 0 01 3 1.0 150  10 5  657 .4  67. 2  133. 6M P  af 2 1 M5P 0a9.33 28 6032 089 . 1 30 0 97.

4弯矩用平作面稳内定足满求

50要 08.56 06 0.87 00 70.715 08 .608 8900 6.1210 0 05.551 1 0.4093



100.992

2

0 09.07

3 00936

.

0 40.899

弯矩

用作面平稳外验算定 M 分使 1 肢压受N

1y 2 M14 616. 1000 2 N 811 8. k3N（ ） 11  3.71 1（ ）y1 6.1 （31 ）1y y a 4621 .15.79

N 

xA

N 

M Nmx xM   x x t f， f ， f y A W1b xx A  NN  xWx1 1 0 . ' 8 1xW 1 x ' ENx NE x

 m

x M

x由  y1

查 1 0.801 （1） M使肢 2压受

2 N



N 1811.38 103  6015 .Ma  Pf 21 MPa 51 A10 .0181144

02）（

'

N xE

  2EA1.1 2x0

2 A( 1 y y2 )142201 4616   7.329 .mmA1 A2 12240 14 401

解

：y 1

（1）

y

M1N  1822 . kN7  1614.6 2.7 2 010200y1  y 2 a5 .4 2 2y 5.73

2

324

.（2）

y  2416 16.  37.9  72287 mm.

A

014140 4122  28060 3mm 2

由

 y 2 2查 0.83

8N 1282 27.  1 03  15.30 PaM f  21 MP5a 2A 20838  14.20

2

弯矩用作平外面稳定足满求

要算 验 作M用平面内的定稳