建筑钢结构设计

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1、复习题一、填空题1、 钢结构的极限状态分为和。2、钢材的三个重要力学性能指标为、和。3、是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。4、建筑常用的热轧型钢包括、。5、硫元素使钢材发生而磷元素使钢材发生。6、 普通螺栓连接抗剪时是依靠和来传力。7、塑性破坏的特征是：钢材在断裂破坏时产生很大的塑性变形，又称为，其断口呈，色发暗，有时能看到滑移的痕迹。8、塑性是指钢材破坏前产生塑性变形的能力，其值可由静力拉伸试验得到的力学性能指标与断面来衡量。9、碳是钢材中除铁外的最主要元素。含碳量上升尽管能使钢材的强度上升，但会导致其塑性、可焊性下降。10、 螺栓连接分连接和连接两种。11、当h /1 170/2

2、35/ f （梁受压翼缘扭转受到约束）时，或按计算需要时，0 wy应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置。局部压应力很大的梁，必要时尚应在受压区配置。23、工地拼接一般应使翼缘和腹板在同一截面或接近于同一截面处断开，以便分段。为了便于焊接，将上、下翼缘板均切割成向上的坡口，以便俯焊。24、次梁与主梁从传力效果上分为与两种。25、 柱脚底板的厚度由板的 决定，可将底板看作是一块支承在、隔板和上的平板。26、 螺栓连接的破坏情况为、钢板剪断和螺栓弯曲。27、 国家标准规定Q235钢的屈服点不低于。28、 规范对轴心受力构件的强度计算，规定净截面的不应超过钢材 的强度设计值。29、 焊接残余应力对构件

3、的无影响。30、 在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为。31 梁受固定集中荷载作用，当局部压应力不能满足要求时，采用在集中荷载作 用处设是较合理的措施。32、承受静力荷载或间接承受动力荷载的工字形截面压弯构件的强度计算公式中，截面塑性发展系数Yx=、Yy=。33、一宽度为b、厚度为t的钢板上有一直径为d0的孔，则钢板的净截面面积为。34、当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载能力，但必须将设计强度按钢结构规范规定乘以折减系数，原因是。35、 对于h /1 80 .235/f的梁，一般应配置并计算局部稳定。0 wFy36、梁的强度验算，除了包括正应力、剪应力、还要根据截面形式和受力情况

4、进行和验算。37、 钢结构设计 规范 GB50017-2003 中对承重结 构的钢材推 荐采 用、 钢。38、提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点，但侧向支承点必须设在钢梁的翼缘。39、加劲肋可以用或做成。40、高强螺栓分、两种二、判断题1、当引出线的箭头指向焊缝所在的一面时，应将图形符号和焊缝尺寸等标注在 水平横线的下面。2、在搭接连接中，当仅采用正面角焊缝时，其搭接长度不得小于焊件较大厚度 的 5 倍，也不得小于 25mm 。3、角焊缝的计算长度，考虑起灭弧缺陷，按每条焊缝的实际长度每端减去 t（t 连接板的较小厚度）计算。4、双肢格构式轴心受压柱，实轴为y-y轴，虚轴为

5、x-x轴，应根据入确定肢 件间距离。5、残余应力对轴心受压构件弱轴的影响要比对强轴的影响大。6、当引出线的箭头指向对应焊缝所在的另一面时，应将图形符号和焊缝尺寸等 标注在水平横线的上面。7、对接焊缝的计算长度，当未采用引弧板时，取实际长度减去 2hf。8、 验算工字形截面梁的折算应力，公式为：2 + 2 p f,式中o、t应为 验算截面中的最大正应力和验算点的剪应力。9、侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf或40mm。10、中和轴是截面面积的平分轴。11、摩擦型高强螺栓连接受剪破坏时，作用剪力超过了连接板件间的摩擦力。12、工字形截面梁受压翼缘宽厚比限值为b /1 15j235/f，

6、式中S为翼缘板1y外伸宽度。13、当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13235/fy时，应取y=1.014、轴心压杆计算时要满足强度、整体稳定和刚度（长细比）的要求。15、低碳钢和低合金钢的区别在于碳和合金元素的含量不同。16、冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。17、Q235D表示屈服强度为235N/mm2，D级，特殊镇静钢。18、轴心压杆的屈曲形态包括弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲。三、简答题1、钢结构有哪些特点？2、钢结构的应用范围是什么？3、结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材？4、延性破坏和脆性破坏的含义？5、用于钢结构的钢材必须具有哪些性能？6、选择钢材时应考

7、虑哪些因素？7、等稳定的原则是什么？8、实际工程中，梁满足哪些要求可以不必计算梁的整体稳定性。9、格构式压弯构件为何不计算平面外的稳定性？10、减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法？11、为了减少焊接应力和焊接变形，设计时在构造上要采用哪些措施？12、什么是应力集中？13、螺栓群受扭计算时采取的假定是什么？14、影响梁整体稳定的主要因素有哪些？15、焊缝群受扭计算时采取的假定是什么？16、简述梁丧失整体稳定性？17、单个抗剪螺栓的抗剪承载力设计值为Nb二n 芈fbv v 4 v单个抗剪螺栓的承压承载力设计值为Nb = d工tfb cc解释式中各参数的意义。18、一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值

8、为Nb = 0.9n卩Pvf解释式中各参数的意义。19、一矩形截面梁，截面宽度为b,截面高度为h,该梁在弹性工作阶段的最大 弯矩为多少？产生塑性铰时的最大弯矩为多少？截面的形状系数Y是多少？20、梁整体稳定系数的计算公式为申=4320竺+ (丄)2空bX2 W 4.4hfyy解释式中各符号的意义。四、计算题1、某 8m 跨度简支梁的截面和荷重如图所示。在距支座 2.4m 处有翼缘和腹板的拼接连接，试设计拼接的对接焊缝。已知钢材为Q235，采用E43型焊条，手工焊，二级质量标准，施焊时米用引弧板。(f w = 185N/mm2;f w = 125N/mm2) tv2、如图所示为短横梁与柱翼缘的连

9、接，剪力V=450kN，e=120mm，螺栓为 C级，梁端竖板下有承托(承托承担全部剪力)。钢材为Q235，螺栓为M20 (A =244.8mm2) fb = 170N/mm2，试计算此连接。et3、如图所示一焊接工字形截面柱，翼缘板为焰切边，承受轴心压力（包括自重）设计值为N=1100kN,柱两端铰接，在两个方向的计算长度分别为lox=6m ox和 loy=3m,钢材为 Q235, f=215N/mm2, =235N/mm2,入=150,截面无孔洞削 弱，验算截面是否可以安全承载？绕x轴和y轴均属b类截面。九=58 申=0.818；九=59 申=0.813；九=60 申=0.807。4、如图

10、所示牛腿板承受扭矩设计值T=60kN. m，钢材为Q235，焊条为E43系列，采用三面围焊的角焊缝与柱连接，焊角尺寸hf=8mm,验算此连接是否安全？f w =160N/mm2。5、如图所示牛腿采用普通螺栓连接，螺栓直径d=20mm, C级螺栓，螺栓和构件材料为Q235,弯矩设计值M=35kN m, fb =170N/mm2,A =245mm2, te验算此连接是否安全？6、如图所示一钢牛腿，承受荷载设计值V=90kN,其偏心距e=300mm，用高 强度螺栓摩擦型连接于工字形柱的翼缘上。钢材为Q345, 10.9级M20螺栓，喷 砂后生赤锈处理接触面。试验算螺栓的强度是否满足要求。（P=155

11、 kN，卩=0.5，Nb = 69.75kN）v7、如图所示角钢和节点板米用两边侧焊缝连接，静力荷载设计值N=660kN， 角钢为2L110X10，节点板厚度t=12mm，钢材为Q235，焊条为E43系列，手工 焊，角焊缝的强度设计值f w =160N/mm2。使确定所需角焊缝的焊脚尺寸hf和实 ff 际长度。tt8、试计算图所示拉弯构件的强度和刚度。轴心拉力设计值N=210kN，杆中点横 向集中荷载设计值F=31.2kN，均为静力荷载，钢材Q235。入=350, yx1=1.05, 人2=L2。一个角钢L140x90x8的截面特征和重量：A=18.0cm2 , q=14.2kg/m,Ix=3

12、66cm4， ix=4.5cm， zy=45mm。钢结构参考答案一、填空题1、承载能力极限状态、正常使用极限状态；2、屈服点、抗拉强度、伸长率；3、 冷弯性能；4、角钢、槽钢、工字钢、H型钢；5、热脆、冷脆；6、孔壁挤压、 栓杆抗剪；7、延性变形、纤维状；8、伸长率、收缩率；9、韧性、冷弯性能；10、普通螺栓、高强度螺栓；11、O.5h0、2h0； 12、直焊缝、1 Otw； 13、叠接、 平接； 14、靴梁、隔板、肋板； 15、剪力、拉力、 剪力和拉力； 16、钢板、热 轧型钢、薄壁型钢； 17、变形、平直；18、塑性变形、冶金质量；19、塑性、冲 击韧性；20、焊缝连接、螺栓连接、铆钉连接

13、；21、弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭 屈曲；22、纵向加劲肋、短加劲肋；23、运输、V形；24、铰接、刚接；25、抗 弯强度、靴梁、柱身；26、螺栓杆剪断、孔壁挤压、钢板被拉断；27、235N/mm2； 28、平均应力；29、静力强度；30、两端大而中间小；31、支撑加劲肋；32、1.05、 1.2；33、bttd ；34、考虑到受力时的偏心作用；35、横向加劲肋；36、局部 0压应力、折算应力；37、Q235、Q345、Q390、Q420； 38、受压翼缘；39、钢板、 型钢；40、摩擦型、承压型。判断题1、X2、 X 3、X4、J5、Q6、X7、X8、X9、M10、V 11、M12、M13、 V 14、 X 15、X16、M17、M18、M三、简答题1、（1）钢材强度高，塑性和韧性好；（2）材质均匀，和力学计算的假定比较符 合；（3）钢结构制造简便，施工周期短；（4）钢结构的质量轻；（5）钢材耐腐蚀 性差；（6）钢材耐热但不耐火。2、（1）大跨度结构；（2）重型厂房结构；（3）受动力荷载影响的结构；（4）可 拆卸的结构；（5）高耸结构和高层建筑；（6）容器和其他构筑物；（7）轻型钢结 构。