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1、钢结构设计原理一、填空题（每空 2 分，共 20分）1、确定屋架受压弦杆平面外的计算长度，在情况下计算长度为L =L （0.75+0.25N /N ）。0 1 2 12、 钢号Q345B表示钢材。高强度螺栓& 8级的含义是。3、 结构的可靠度是指结构在 ，在 ，完成预定功能的概率。4、 桁架杆件截面的型式，应尽量做到、。5、梁截面高度的确定应考虑三种参考高度，是指由 确定的；由确定的；由确定的。二、选择题（每题 2 分，共 20分）1、 普通粗制螺栓和普通精制螺栓在抗剪没计强度上取值有差别，其原因在 。（A）螺栓所用的材料不同（B）所连接的钢材的强度不同（C）所受的荷载形式不同（D）螺栓制作过
2、程和螺栓孔加工要求不同2、 承压型高强度螺栓可用于。（A）直接承受动力荷载（B）承受反复荷载作用的结构的连接（C）冷弯薄壁型钢结构的连接（D）承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接3、 轴心受力构件的正常使用极限状态。A）构件的变形规定（B）构件的容许长细比C）构件的刚度规定（D）构件的挠度值4、摩擦型高强度螺柱连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别A）摩擦面处理不同（B ）材料不同（C）预拉力不同（D）设计计算不同5、焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对防止-引起的局部失稳最有效，布置纵向加劲肋对防止引起的局部失稳最有效。（A）剪应力（B ）弯曲应力（D）复合应力（D）局部压应力6、 防止梁腹
3、板发生局部失稳，常采取加劲措施，这是为了。（A）增加梁截面的惯性矩（B）增加截面面积（C）改变构件的应力分布状态（D）改变边界约束板件的宽厚比7、 高强螺栓的主要特点。（A）预拉力大（B）加了摩擦（C）能抗剪8、缀条式轴压柱的斜缀条可按轴心压杆设汁，但钢材的强度要乘以折减系数以考虑。（A）剪力的影响（B）杆件的焊接缺陷的影响（C）单面连接偏心的影响（D）节点构造不对中的影响9、 关于钢结构的特点叙述错误的。（A）建筑钢材的塑性和韧性好（B）钢材的耐腐蚀性很差（C）钢材具有良好的耐热性和防火性（D）钢结构更适合于建造高层和大跨结构10、 钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是时的力学性能指标。（
4、A）承受剪切（B ）承受弯曲（C）单向拉伸（D ）双向和三向受力三、简答题（每题 5 分，共 20分）1、什么叫轴心受压构件的等稳定设计？2、在受剪连接中，普通螺栓连接与摩擦型高强度螺栓连接在传力方式上主要有那些区 别？3、钢结构屋盖支撑的作用有哪些？4、梁的工地拼接和工厂拼接各有什么要求？四、计算题（每题 20分，共 40 分）1、如图（四、1）所示，角钢与节点板采用两边侧焊缝连接，承受静拉力设计值660KN, 角钢为2Z110x10，节点板厚度ti=12mm，钢材为Q235钢，焊条型号为E43系列，焊缝强度2、某车间工作平台次梁为简支梁，跨长5 米，在梁的上翼缘承受均布荷载作用，恒荷 载标
5、准值为3.75KN/m（不含梁自重），活荷载标准值为22.5KN/m，梁的整体稳定可以保证， 采用Q235钢，梁的允许绕度为u t=1/250，u q=1/300，试选择最经济HN型钢截面并验 算。（ 20 分）HN 型钢梁几何特性：型号A(cm2)g0 (Kg/m )Wx(cm3)Ix(cmJ298*149*5.5*8300*150*6.541.5532.6433646047.5337.34907350*9346*174*6*95301941.86491120063.6650.0782137001350*175*7*1Q235 钢：f=215N/mm2,fv=125N/mm2,fy=235N
6、/mm2,E=2.06X105N/mm2答案1、弦杆计算长度内轴内力不等的2、屈服强度为345Mpa的B级镇静钢 前一个8表示螺栓的最低抗拉强度为800Mpa,后 一个 8 表示屈强比为0.83、 规定的时间内规定的条件下4、 肢宽壁薄两向等稳5、 建筑物使用要求（楼层净高）hmax 刚度要求 hmin 经济要求 经济高度 he1、A2、D3、B4、D5、A B6、D7、A 8、 C 9、 C 10、 C1、影响轴心受压构件承载能力的往往是稳定问题,而不是强度。等稳设计就是尽可能使截 面在两个方向的稳定系数相同,如果两个方向的支承情况和截面分类相同,则等稳设计就是 保证两个方向的长细比相等；另
7、外要求稳定与整体稳定等强,局部失稳发生在整体失稳之后。2、受剪连接中,普通螺栓经历了摩擦传力的弹性阶段、滑移阶段、栓杆直接传力的弹性阶 段、和弹塑性阶段,以连接达到破坏为承载能力的极限状态；摩擦型高强度螺栓连接由于具 有预拉力存在,板件间的摩擦力较大,摩擦传力的弹性阶段较长,以板件间出现滑动作为抗 剪承载力极限状态。3、保证结构的空间整体作用；避免压杆侧向失稳,防止拉杆产生过大的振动；承担和传递 水平荷载；保证结构安装时的稳定与方便。4、工地拼接：拼接焊缝在同一截面或尽量接近,错开不宜过大,方便运输；上下翼缘板切 成向上的V形坡口，方便俯焊；翼缘板预留500mm长在工厂不焊，减少焊缝的收缩应力
8、。 工厂拼接：拼接焊缝最好错开；按一定的顺序品节,减少焊接应力；拼接焊缝采用对接焊缝 且有引弧板。四、1、焊缝受力:N=660kN;焊脚尺寸构造要求：1.5、： h 1.2t ,1.5a/12 - h - 12*10，v max fminf故5.2mm h 12mm ；肢尖h 10 一（1 2） = 8 9mmff故h = 8mm满足要求。f肢尖部分最不利点的应力：1 660000 x 319642 9L = 122.8mmw1取l = 140mmw1= 480mm ， 满足要求T = = f 2 x 0.7 x 8 x l lww1l = 122.8 + 2 x 8 = 138.8mm,w1
9、8h =64 l =122.8mm 60hfw1肢背部分最不利点的应力：660000 x?395 7-3 = 245.6mmw2T = f 2 x 0.7 x 8 x l lww1l = 245.6 + 2 x 8 = 261.6mm w2取 l = 270mmw28h = 64 l = 261.6mm 60h = 480mm，满足要求fw 2fM114.375 x106Wnx二一Yx1.05 x 215= 506645mm 32、假设梁自重为0.5kN/m，梁受到的荷载标准值为:qk=3.75+0.5+22.5=26.75kN/m 梁受到的荷载设计值为： q=1.2*（3.75+0.5）+1
10、.4*22.5=36.6kN/m 最大弯矩设计值: Mx=36.6*5*5/8=114.375kNm 根据抗弯强度选择截面，需要的截面模量为:选用 HN346X174X6X9, Ix=11200cm4,g=41.8kg/m，不需重新计算。 其Wx=649000mm3506645 mm3,跨中无孔眼，梁的抗弯强度足够。由于型钢的腹板较厚，一般不必验算抗剪强度;挠度验算: 在全部荷载标准值作用下:v 526.75x 500031v 1Q = = T = l 384 206000 x 112000000530 l 250在可变荷载标准值作用下:v 522.5x500031v 1_Q = =l 384 206000 x 112000000630 l 300满足要求
