钢结构复习题一六章.doc

第一章 第二章
一、 选择题
1．在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是 的典型特征。
(A) 脆性破坏 (B) 塑性破坏 (C) 强度破坏 (D) 失稳破坏
2．建筑钢材的伸长率与 标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关
(A) 到达屈服应力时 (B) 到达极限应力时
(C) 试件塑性变形后 (D) 试件断裂后
3．钢材的设计强度是根据 确定的。
(A) 比例极限 (B) 弹性极限 (C) 屈服点 (D) 极限强度
4．钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料 命名的
(A) 屈服点 (B) 设计强度 (C) 标准强度 (D) 含碳量
5．钢材经历了应变硬化（应变强化）之后 。
(A) 强度提高 (B) 塑性提高 (C) 冷弯性能提高 (D) 可焊性提高
6．在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点以前材料为 。
(A) 最大应力 (B) 设计应力 (C) 疲劳应力 (D) 稳定临界应力
7．钢材的三项主要力学性能为 。
(A) 抗拉强度、屈服强度、伸长率 (B) 抗拉强度、屈服强度、冷弯
(C) 抗拉强度、伸长率、冷弯 (D) 屈服强度、伸长率、冷弯
8. 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由 等于单向拉伸时的屈服强度决定的。
A、最大主拉应力； B、最大剪应力；
C、最大主压应力； D、折算应力。
9.钢材的设计强度是根据 确定的。
A、比例极限； B、弹性极限；
C、屈服强度； D、极限强度。
10.某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中 对该破坏无直接影响。
A、钢材的屈服点过低； B、构件的荷载增加速度过快；
C、存在冷加工硬化； D、构件有构造原因引起的应力集中。
11.Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是 。
A、冲击韧性； B、冷弯试验；
C、化学成分； D、伸长率。
12.普通碳素钢强化阶段的变形是 。
A、完全弹性变形； B、完全塑性变形；
C、弹性成分为主的弹塑性变形； D、塑性成分为主的弹塑性变形。
13.钢材中S的含量超过规定标准， 。
A、将提高钢材的伸长率； B、将提高钢材的抗拉强度；
C、将使钢材在低温工作时变脆； D、将使钢材在高温工作时变脆。
14.钢材屈服点fy的高低反映了材料 。
A、受静载时的最大承载能力； B、受静载时的最大变形能力；
C、受动载时的最大承载能力； D、受静载、发生塑性变形前的承载能力。
15.金属Mn可提高钢材的强度，对钢材的塑性 ，是一种有益的成分。
A、提高不多； B、提高较多；
C、降低不多； D、降低很多。
16．下列钢结构设计所取荷载设计值和荷载标准值，哪一组为正确。
a．计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时应取荷载的设计值。
b．计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时应取荷载的标准值。
c．计算结构和构件的疲劳强度和正常使用极限状态的变形时，应取荷载的设计值。
d．计算结构和构件的疲劳强度和正常使用极限状态的变形时，应取荷载的标准值。
(A)a、c， (B) b、c， (C) a、d， (D)b、d。
17．北方一严寒地区（温度低于-200 c）的露天仓库，起重量大于50吨的工作制为A4吊车梁，其钢材应选择 钢。
(A) Q235-A， (B) Q235-B， (C) Q235-C， (D) Q235-D。
18.在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需 指标。
A、低温屈服强度； B、低温抗拉强度；
C、低温冲击韧性； D、疲劳强度。
19.同类钢种的钢板，厚度越大， 。
A、强度越低； B、塑性越好；
C、韧性越好； D、内部构造缺陷越少。
20.钢结构疲劳计算应采用 法，应力按 计算。
A、应力比、弹性状态； B、容许应力幅、弹性状态；
C、容许应力幅、弹塑性状态； D、应力比、弹塑性状态。
21.加荷速度会对钢材产生一定的影响，加荷速度快，钢材 。
A、屈服点提高，塑性变形能力降低； B、屈服点提高，脆性转变温度提高；
C、屈服点降低，塑性变形能力提高； D、屈服点降低，脆性转变温度降低。
22.钢材塑性性能的好坏由 决定。
A、材料屈服点fy； B、钢材的伸长率δ；
C、材料抗拉强度fu； D、B和C共同。
23.钢材在双向拉力作用下，屈服强度和抗拉强度 ，延伸率 ；而在异号双向应力作用下正好相反。
A、提高，降低； B、降低，提高；
C、提高，提高； D、降低，降低。
24.钢材的伸长率δ用来反映材料的 。
A、承载能力                          B、弹性变形能力
C、塑性变形能力                       D、抗冲击荷载能力
25.以下关于应力集中的说法中正确的是 。
A、应力集中降低了钢材的屈服强度 B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度
26.对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件，焊接残余应力对下列没有明显影响的是 。
A、构件的刚度                      B、构件的极限强度
C、构件的稳定性                     D、构件的疲劳强度
27.当剪应力等于（ ）fy时，受纯剪作用的钢材将转入塑性工作状态。
A. B. C. D.
28.承重结构采用的钢材应具有（ ）。
A. 抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证；焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证
B. 抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳含量的合格保证，对焊接结构尚应具有硫、磷含量的合格保证；焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证
C. 抗拉强度、伸长率、屈服强度和冷弯试验的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证；焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有硫、磷含量的合格保证
D. 抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有冷弯试验的合格保证；焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有碳含量的合格保证
《钢结构设计规范》（GB50017—2003）做出具体规定：承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服点和碳、硫、磷含量的合格保证；焊接结构尚应具有冷弯试验的合格保证；对承受动力荷载的结构以及重要的受拉或受弯的焊接结构尚具有常温或负温冲击韧性的合格保证。
29．在碳素结构钢中， 不能用于焊接承重结构
(A) Q235-A， (B) Q235-B， (C) Q235-C， (D) Q235-D。
30．在碳素结构钢中，A、B、C、D为按质量等级划分，除 钢冲击韧性不能作为要求条件，其余都要保证韧性合格。
(A) A级， (B) B级， (C) C级， (D) D级
31．钢材的韧性反映的是钢材 指标。
(A) 耐腐蚀及可焊性， (B) 强度和塑性， (C) 塑性和可焊性， (D)塑性和韧性。
32．钢材的冷弯性能是判别钢材的 指标。
(A)强度和冶金质量， (B) 强度和塑性， (C) 塑性和冶金质量， (D)塑性和韧性。
33．最易产生脆性破坏的应力状态是
(A)应力集中降低了材料的屈服强度， (B)应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到约束 (C) 应力集中降低了材料的抗拉强度，， (D) 应力集中处的应力比平均应力高
34．应力集中越严重，钢材也就变得越脆，这是因为 。
(A)单向压应力状态， (B) 单向拉应力状态，
(C)双向或三向拉应力状态， (D) 双向拉应力和一向压应力状态
35．正常设计的钢结构，不会因偶然超载或局部超载而突然发生断裂破坏，这主要是因为钢材具有 。
(A良好的内部组织，非常接近于均值和各向同性 (B) 良好的塑性，
(C) 良好的内部组织和冶金质量， (D良好的韧性。
36．直接承受重复荷载作用的焊接结构，其影响疲劳强度的最主要因素是 。
(A)应力循环次数、应力幅、钢材的静力强度，
(B) 应力循环次数、应力幅、应力比，
(C) 应力循环次数、应力比、构造的细部，
(D) 应力循环次数、应力幅、构造的细部，
37．大跨度结构应优先选用钢材，其主要原因是
A、钢结构具有良好的装配性； B、钢材接近均质等向体，力学计算结果与实际最符合； C、钢材的韧性好； D、钢材的比重与强度之比小于混凝土等其它材料。
二、 问答题
1．钢结构和其他材料的结构相比，钢结构具有哪些特点？
答：（1）钢结构的重量轻；（2）钢材的塑性和韧性好；（3）钢材更接近于匀质和各向同性体；（4）钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短；（5）钢结构的密封性好；（6）钢结构的耐腐蚀性差，耐火性差。
2．高层建筑采用钢结构与采用钢筋混凝土结构相比具有哪些优越性？
答：（1）钢结构自重轻，高层钢结构自重一般为高层混凝土结构自重的~。（2）钢结构材料强度高，与钢筋混凝土结构相比，钢结构柱截面面积小，从而可增加建筑有效使用面积。（3）钢结构施工速度快。（4）在梁高相同的情况下，钢结构的开间比混凝土结构的大50%，从而使建筑布置灵活。5）钢结构的延性比钢筋混凝土结构的延性好，从而使钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构的好。
3．高层建筑采用钢结构与采用钢筋混凝土结构相比具有哪些优越性？
答：（1）钢结构自重轻，高层钢结构自重一般为高层混凝土结构自重的~。（2）钢结构材料强度高，与钢筋混凝土结构相比，钢结构柱截面面积小，从而可增加建筑有效使用面积。（3）钢结构施工速度快。（4）在梁高相同的情况下，钢结构的开间比混凝土结构的大50%，从而使建筑布置灵活。5）钢结构的延性比钢筋混凝土结构的延性好，从而使钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构的好。
4．钢结构中所用钢材应具有哪些性能？
钢材应具有较高的屈服强度ƒy和抗拉强度ƒu：ƒy是衡量结构承载能力的指标，ƒy高则可减轻结构自重，节约钢材和降低造价。ƒu是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力，它直接反映钢材内部组织的优劣，同时ƒu高可以增加结构的安全储备。
较高的塑性和韧性：塑性和韧性好，结构在静载和动载作用下有足够的应变能力，既可减轻结构脆性破坏的倾向，又能通过较大的塑性变形调整局部应力，同时又具有较好的抵抗重复荷载作用的能力。
良好的工艺性能（包括冷加工、热加工和焊接性）：良好的工艺性能不但要易于加工成各种形式的结构，而且不致因加工而对结构的强度、塑性、韧性等造成较大的不利影响。
此外，根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。
5．钢材两种破坏现象的后果是什么？
塑性破坏：钢材在超过屈服点即有明显的塑性变形产生，超过抗拉强度时将在很大变形的情况下断裂。
后果：塑性变形的断口平直，并因晶体在剪切之下相互滑移的结果而呈纤维状，塑性破坏之前，结构有明显的塑性变形产生，且有较长的持续时间，可便于发现和补救。
脆性破坏：钢材没有的塑性变形产生或只有很小塑性变形而发生破坏。
后果：脆性破坏之前，结构没有明显的塑性变形产生，且发生很突然，后果很危险。
6．选用屈服强度作为静力强度标准值的依据？
这是因为（1）它是钢材弹性和塑性工作地分界点，且钢材屈服后，塑性变形很大，极易被发觉，可以及时处理；（2）从断裂开始到断裂，钢材的塑性工作区很大，笔弹性工作区大200倍左右，是钢材极大地后备强度，且抗拉强度和屈服强度的比例大，这两点一起赋予构件以屈服强度作为强度极限的可靠安全储备。
7．为什么能把钢材简化为理想的弹性材料？
对于没有缺陷和残余应力影响的钢材，钢材的屈服强度下限和其比例极限很接近，在钢材达到屈服强度之前，应变很小，可以近似认为应力—应变呈线性关系，钢材有较明显的塑性屈服台阶，且强化阶段的强度在设计中不利用，应力—应变曲线可以简化为一条水平直线。
8．指出钢材牌号Q235-B-F的含义。
答：Q235 屈服点为235N/mm2，质量等级B级，沸腾钢。
9.选择钢材时考虑的因素有：
⑴结构的重要性 ⑵荷载情况 ⑶连接方法 ⑷结构所处的温度和环境 ⑸钢材厚度
10．对于重要的受拉或受弯焊接构件，需要抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷、碳含量的合格保证，冷弯试验的合格保证，为什么坏需要具有常温冲击韧性的合格保证。
答：对于重要的受拉或受弯焊接构件，由于焊接残余应力的存在，往往出现多项拉应力场，因而有发生脆性破环的较大危险，同时对受拉或受弯焊接构件喝受压构件相比较构件的受力状态不同，导致对缺陷反应速度快，对钢材的质量要求较高，因此对这类构件要求有常温冲击韧性的合格保证。
11．钢材的Z向收缩率试验反应钢材什么性能？什么情况下提出这一要求？
答：钢材沿厚度方向的受力性能称钢材的Z向收缩率，钢材的Z向性能可能通过做式样拉伸试验得到，一般以断面收缩率作为评价指标。
当厚度大于40mm，或承受沿板厚方向的拉力作用时，钢材容易发生层状撕裂现象，需对钢板提出这一要求。

第三章
一、 选择题
1、T形连接直角角焊缝的最大焊脚尺寸，最小焊脚尺寸，式中 。
A、t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度 B、t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度
C、t1为被连接件较小的厚度，t2为被连接件较大的厚度
D、t1为被连接件较大的厚度，t2为被连接件较小的厚度

2、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为 。
A、a点； B、b点；
C、c点； D、d点。
3、角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都相同时， 。
A、肢背焊缝与肢尖焊缝受力相等； B、肢尖焊缝受力大于肢背焊缝；
C、肢背焊缝受力大于肢尖焊缝；
D、由于肢背和肢尖焊缝受力不等，因而连接受有弯矩作用。
4、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面角焊缝时 。
A、要考虑正面角焊缝强度的提高； B、要考虑焊缝刚度影响；
C、与侧面角焊缝的计算式相同； D、取。
5、当沿受力方向的连接长度时，螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低，以防止 。
A、中部螺栓提前破坏； B、端部螺栓提前破坏；
C、螺栓受弯破坏； D、螺栓连接的变形过大。
（ ）6、单个普通螺栓的抗剪承载力由 确定。
A、单个螺栓的抗剪承载力设计值； B、单个螺栓的承压承载力设计值；
C、单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较小者；
D、单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较大者。
7、产生焊接残余应力的主要因素之一是 。
A、钢材的塑性太低； B、钢材的弹性模量太高；
C、焊接时热量分布不均； D、焊缝的厚度太小。
8、端焊缝和侧焊缝的区别在于 。
A、前者强度和变形能力均高于后者； B、前者强度高于后者，但变形能力低于后者；
C、前者强度和变形能力均低于后者； D、前者强度低于后者，但变形能力高于后者。
9、螺栓连接要求端距不小于2d0，是为了防止 。
A、钢板被挤压破坏； B、螺栓被剪坏；
C、钢板疲冲剪破坏； D、螺栓产生过大的弯曲变形。
10、如图所示，一截面尺寸100×8的板件与厚度为10mm的节点板仅用侧焊缝连接（承受静载），根据焊缝长度的构造要求，侧焊缝长度lw最有可能取 。
A、40mm； B、80mm；
C、120mm； D、400mm。

11、采用摩擦型高强度螺栓连接，在设计剪力的作用下，其变形 。
A、比普通螺栓连接大； B、比承压型高强度螺栓大；
C、与前两种相同； D、比前两种都小。
12、钢结构连接中焊条型号应与被连接构件的强度相匹配，在被连接构件选用Q345钢时，焊条选用 型。
A、E55； B、E50；
C、E43； D、前三种均可。
13、构件内存在的残余对构件 无显著影响。
A、静力强度； B、低温冷脆性；
C、刚度； D、稳定承载能力。
14、在施工中，不能采用 方法减小构件的残余应力。
A、加强构件约束，阻止变形； B、锤击法；
C、焊件预热； D、焊后退火。
15、产生纵向焊接残余应力的主要原因是 。
A、冷却速度太快； B、焊件各纤维能自由变形；
C、钢材弹性模量太大，使构件刚度很大；
D、施焊时焊件上出现不均匀的温度场。
16、焊接残余应力的存在将 。
A、增加构件的刚度； B、减小构件的刚度；
C、对刚度无任何影响； D、提高构件的稳定性。
17、在计算普通螺栓的抗拉承载力设计值时，螺栓直径应取 ；在计算普通螺栓的抗剪承载力设计值时，螺栓直径应取 。
A、净直径，平均直径； B、平均直径，有效直径；
C、公称直径，公称直径； D、有效直径，公称直径。
18、螺栓长连接承载能力降低的程度主要取决于 。
A、连接长度； B、螺栓个数；
C、连接板厚度； D、螺栓间距。
19、对于直接承受动力荷载的结构，宜采用 。
A、焊接连接； B、普通螺栓连接；
C、摩擦型高强度螺栓连接； D、承压型高强度螺栓连接。
20．在弹性阶段，侧面角焊缝上应力沿长度方向的分布为（ ）。
A.均匀分布 B.一端大一端小 C.两端大而中间小 D.两端小而中间大
21．选择轴心受压杆件的截面时，应注意选用（ ）的角钢。
A.肢宽而厚 B.肢宽而薄 C.肢窄而厚 D.肢窄而薄
22．对于角焊缝，下列廉洁正确的是（ ）。
A.正面角焊缝的承载力高 B.正面角焊缝的塑性好
C.侧面角焊缝的承载力高 D.凹形角焊缝应力集中严重
23．对于高强螺栓，下列说法不对的是（ ）。
A.摩擦型高强螺栓只利用界面摩擦传力
B.承压型高强螺栓先利用摩擦力后利用螺栓杆抗剪和承压传力
C.承压型高强螺栓的承载力大于摩擦型高强螺栓
D.承压型高强螺栓适宜于直接随动力荷载的结构中
24．焊缝连接计算方法发分为两类，它们是
（A）手工焊缝和自动焊缝 （B）仰焊缝和俯焊缝
（C）对接焊缝和角焊缝 （D）连接焊缝和断续焊缝
25．产生焊接残余应力的主要因素之一是 。
（A）钢材的塑性太低 （B）钢材的弹性模量太高
（C）焊接时热量分布不均 （D）焊缝的厚度太小
26．在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用 。
（A）角焊缝 （ B）焊透的对接焊缝
（C）不焊透的对接焊缝 （D）斜对接焊缝
27．未焊透的对接焊缝计算应按 计算。
（A）对接焊缝 （ B）角焊缝
（C）断续焊缝 （D）斜焊缝
28．承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的 。
（A）静力强度 （B）刚度
（C）稳定承载力 （ D）疲劳强度
29．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I螺栓 种形式是通过计算来保证的。
（A）Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ （B）Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ
（C）Ⅰ，Ⅱ，Ⅴ （D）Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ
30．普通粗制螺栓和普通精制螺栓在抗剪设计强度上取值有差是，其原因在于 。
（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）螺栓制作过程和螺栓孔加工要求不同
31．计算下列（ ）的钢结构构件或连接时，其规定的查表强度设计值应乘以相应的折减系数。
A.单面连接的单角钢 B.无垫板的单面施焊对接焊
C.施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接 D.沉头和半沉头铆钉连接
28．侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于（ ）。
A.60hf B. 8hf C.40mm D.1.5,t(mm)
32．对于高强螺栓，下列说法正确的是（ ）。
A.摩擦型高强螺栓只利用界面摩擦传力
B.承压型高强螺栓先利用摩擦力后利用螺栓杆抗剪和承压传力
C.承压型高强螺栓的承载力大于摩擦型高强螺栓
D.承压型高强螺栓适宜于直接承受动力荷载的结构中
33．对于焊缝质量检查，下列说法正确的是（ ）。
A.质量检查标准分为三级 B.三级要求在外观检查的基础上通过无损检查
C.三级只要求通过外观检查 D.三级要求用超声波检查每条焊缝的50%长度
34．下列关于摩擦型高强度螺栓连接的说法，正确的是（ ）。
A.接头接触面需做特殊处理 B.在螺杆中必须建立足够的预拉力不
C.制造螺杆的材料是高强度钢材 D.允许接触面相对错动
31．钢结构中，下列关于高强度螺栓连接摩擦面的描述，正确的是（ ）。
A.避免涂抹红丹防锈漆 B.避免涂抹无机富锌防锈漆
C.可涂抹红丹防锈漆 D.可涂抹无机富锌防锈漆
35．在次要构件或次要焊缝连接中，可采用断续角焊缝。断续角焊缝段的长度为（ ）。
A.60hf B.10hf C.50mm D.40mm
36．摩擦型高强度螺栓抗剪时依靠（ ）承载。
A.螺栓预应力 B.螺栓杆的抗剪 C.孔壁承压 D.板件间摩阻力
37．角焊缝的焊脚尺寸hf不得小于（ ）。
A.1.5,t (mm)为较薄焊件厚度（当采用低氢型碱性焊条施焊时，t可采用较厚焊件的厚度）。但对埋弧自动焊，最小焊脚尺寸可减小1mm；对T形连接单面角焊缝，应增加1mm。当焊件厚度小于或等于4mm时，则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同
B.1.5,t(mm)为较厚焊件厚度（当采用低氢型碱性焊条施焊时，t可采用较薄焊件的厚度）。但对埋弧自动焊，最小焊脚尺寸可增加1mm；对T形连接单面角焊缝，应减小1mm。当焊件厚度小于或等于4mm时，则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同
C.1.5,t(mm)为较厚焊件厚度（当采用低氢型碱性焊条施焊时，t可采用较薄焊件的厚度）。但对埋弧自动焊，最小焊脚尺寸可减小1mm；对T形连接单面角焊缝，应增加1mm。当焊件厚度小于或等于4mm时，则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同
D.1.5,t(mm)为较厚焊件厚度（当采用低氢型碱性焊条施焊时，t可采用较薄焊件的厚度）。但对埋弧自动焊，最小焊脚尺寸可减小1mm；对T形连接单面角焊缝，应增加1mm。当焊件厚度小于或等于4mm时，则最小焊脚尺寸应取4mm
二、问答题

1.螺栓群在扭矩作用下，在弹性受力阶段受力最大的螺栓，其内力值是在什么假定下求得的?
答：螺栓群在扭矩作用下,所有螺栓均绕螺栓群形心O旋转。因此，每个螺栓所受剪力的方向垂直于该螺栓与O的连线，其大小与ri成正比.
设各螺栓至螺栓群中心O的距离为r1，r2，r3，…，rn，在扭矩T作用下各螺栓所受剪力为，，，…，,有
＝＝＝…＝＝…＝
根据扭矩平衡条件有
＝·＋·＋·＝＝

图4-36螺栓群受偏心力作用时的受剪螺栓
因此，在扭矩作用下螺栓所受的最大剪力为
＝＝
式中 、——螺栓群的全部螺栓的横坐标和纵坐标的平方和。
螺栓“1”距离形心O最远，故最大。现将其按x和y两方向分解为：
＝ ＝

2.栓连接中，螺栓在构件上的排列有那些构造要求？
(1)、受力要求
螺栓孔(d0)的最小端距(沿受力方向)为2 d0，以免板端被剪掉；螺栓孔的最小边距(垂直于受力方向)为1.5 d0 (切割边)或1.2 d0 (轧成边)。中间螺孔的最小间距(栓距和线距)为3 d0，否则螺孔周围应力集中的相互影响较大，且对钢板的截面削弱过多，从而降低其承载能力。
(2)、构造要求
螺栓的间距也不宜过大，尤其是受压板件当栓距过大时，容易发生凸曲现象。板和刚性构件(如槽钢、角钢等)连接时，栓距过大不易紧密接触，潮气易于侵入缝隙而锈蚀。按规范规定，栓孔中心最大间距受压时为12 d0或18 tmin (tmin为外层较薄板件的厚度)，受拉时为16 d0或24tmin，中心至构件边缘最大距离为4 d0或8 tmin。
螺栓的中距不应过大，否则钢板不能紧密贴合。对外排螺栓的中距以及边距和端距更不应过大，以防止潮气侵入引起锈蚀。
(3)、施工要求
螺栓间应有足够距离，以便于转动扳手，拧紧螺母。
根据上述螺栓的最大、最小容许距离，排列螺栓时宜按最小容许距离取用，且宜取5mm的倍数，并按等距离布置，以缩小连接的尺寸。最大容许距离一般只在起连系作用的构造连接中采用。
3．在焊缝连接设计中，如何考虑减少焊接残余应力的影响？
答：焊接后残余在结构中的应力称作焊接残余应力。
在焊缝连接设计中，应考虑减少焊接残余应力的影响，通常要注意：
（1）选用合适的焊缝形式；
（2）合理选用焊缝尺寸；
（3）合理布置焊缝位置； ）
（4）要注意施焊方便和可能，以保证焊缝质量。
4．普通螺栓的受剪螺栓连接有哪几种破坏形式?用什么方法可以防止?
答：普通螺栓的受剪螺栓连接有5种破坏形式：
（1）栓杆剪断，当螺栓直径较小而钢板相对较厚时，可能发生。
（2）孔壁挤压坏， 当螺栓直径较大钢板相对较薄时，可能发生。
（3）钢板拉断， 当钢板因螺孔削弱过多时，可能发生。
（4）端部钢板剪断， 当顺受力方向的端距过小时，可能发生。
（5）栓杆受弯破坏， 当螺栓过于细长时，可能发生。
其中（1）栓杆剪断、 (2)孔壁挤压坏、(3)钢板拉断可通过计算要求防止。(4)端部钢板剪断、(5)栓杆受弯破坏通过构造要求防止。
5．角焊缝的受力特点？
（1）角焊缝的破坏面统一取经过喉部的辐射面;
(2)角焊缝的有效厚度取0.7焊脚尺寸；
（3）角焊缝的强度设计值不论抗拉、抗压、抗剪均采用同一强度值。静力荷载作用时，端焊缝的强度设计值是侧焊缝的1.22倍。
6．焊接应力？焊接变形？
焊接构件在使焊过程中，在焊件上产生不均匀的温度场，高温部分的钢材要求有较大的膨胀伸长，但受到邻近钢材的约束，从而在焊件内引起较高的温度应力，并在焊接过程中随时间和温度而不断变化，这种应力称焊接应力。钢材冷却后存在于焊件中的应力称焊接残余应力。
焊接构件在使焊过程中，由于受到不均匀的电弧高温作用，在焊件中产生变形，称焊接变形，焊接应力较高的部位将达到钢材的屈服强度而产生塑性变形，因而钢材冷却后残存于焊件中的变形称焊接残余变形。

7．焊接应力和焊接变形产生的原因？
（1）施焊时温度沿构件分布不均匀；
（2）加热时出现热塑性变形和机械塑性变形；
（3）焊件的整体性。
8．焊接应力对结构构件的影响？
（1）由于钢材有良好的塑性，所以承受静荷载的结构，无严重应力集中并在常温下工作时，焊接应力并不影响结构的静力强度。
（2）由于钢材在塑性状态时弹性模量降低，但结构构件的局部进入塑性工作状态时，构件截面的刚度降低，焊接应力降低了结构构件的刚度和稳定性承载力。
(3) 由于焊接结构在焊缝中存在双向甚至三向拉应力场，阻碍了塑性变形的发展，使钢材变脆，使裂缝易于产生和发展，因此焊接应力将使钢材的疲劳强度降低。
9．在焊缝连接工艺方中，如何考虑减少焊接残余应力的影响？
（1）采用合理的焊接顺序和方向。
（2）采用反变形法；
（3）采用预热和后热措施；
（4）采用高温回火措施；
（5）用头部带小圆弧的小吹轻击焊缝。
10在焊缝连接工艺方中，如何考虑减少焊接残余应力的影响
①焊件预热法:在可能条件下(例如焊件尺寸较小),在焊接前将构件预热至200-300℃，以便减小焊缝的均匀收缩和冷却速度，从而减少焊接应力。
    ②锤击法：焊接后，用铁锤轻击焊缝，可减少焊缝中部的约束，从而达到减小厚度方向的焊接应力。
    ③退火法：对不太大的构件，焊成后加热至600-650℃,然后慢慢冷却, 可有效地消除焊接应力。
    ④选择适当的施焊顺序：对于长焊缝可采有分段退焊法跳焊；对于厚焊缝可采用分层施焊；对于工字形截面采用交错焊等。目的是减小焊接应力变形
11.如何判别连接中的角焊缝是受弯还是受剪？
答：不论T形接头还是搭接接头，也不论是受弯矩M还是受扭矩T作用，焊缝群中任意一点上的应力的方向均垂直于该点与焊缝群形心的连线。若这些点的应力方向又垂直于焊缝的长度方向，则该链接的角焊缝受弯，若这些点的应力方向与焊缝长度方向是变化的，则该链接的角焊缝受扭。也可也这样判别：若偏心力在焊缝群平面内，则该连接中的角焊缝受扭；若偏心力在焊缝群平面外，则受弯。

12.角焊缝计算公式中为什么有强度设计值增大系数，在什么情况下可以不考虑。
答：角焊缝按其与外力作用方向不同分为：    侧面角焊缝：焊缝平行于外力作用方向； 正面角焊缝：焊缝垂直于外力作用方向；   经试验分析可知，正面角焊缝的应力状态比侧面角焊缝的应力状态复杂，其破坏强度比侧面角焊缝的高，但塑性变形侧面角焊缝差；规范规定对角焊缝极限应力，不分抗拉，抗剪或抗压都采取统一的强度设计值ffw ，在角焊缝计算公式中加入强度设计值增大系数是考虑正面角焊缝破坏强度较高。对直接承受动力荷载的结构，正面角焊缝强度虽高，但刚度较大，韧性差，应力集中现象也较严重，而且目前还缺乏这方面足够的试验依据，故不考虑强度设计值的增大。
13. 计算螺栓的抗拉承载力设计值时，为什么不取螺栓的内径来计算螺栓的净截面面积 ？
答：受拉螺栓的破坏截面应在螺纹切削的最薄弱处，但它不能按螺纹的内径计算。还是因为螺纹呈螺旋形，故其横截面并非圆形，各点的直径不是等值且均大于。因此，需将破坏截面假想为一圆柱面，其直径按折算的有效直径进行计算，其表达式如下

式中为螺纹外径，即螺栓公称直径；为螺距；
从而可得螺栓破坏截面折算的有效面积为

第四章
一、 选择题
1．一根截面面积为A，净截面面积为An的构件，在拉力N作用下的强度计算公式为 。
(A) (B)
(C) (D)
2．轴心受拉构件按强度极限状态是 。
(A) 净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu
(B) 毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu
(C) 净截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy
(D) 毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy
3．实腹式轴心受拉构件计算的内容有 。
(A) 强度 (B) 强度和整体稳定性 (C) 强度、局部稳定和整体稳定
(D) 强度、刚度（长细比）
4．工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为，其中的含义为 。
(A) 构件最长细比，且不小于30、不大于100 (B) 构件最小长细比
(C) 最大长细比与最小长细比的平均值 (D) 30或100
5．轴心压杆整体稳定公式的意义为 。
(A) 截面平均应力不超过材料的强度设计值
(B) 截面最大应力不超过材料的强度设计值
(C) 截面平均应力不超过构件的欧拉临界应力值
(D) 构件轴心压力设计值不超过构件稳定极限承截力设计值
6．轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，这是因为 。
(A) 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件
(B) 考虑强度降低的影响
(C) 考虑剪切变形的影响
(D) 考虑单支失稳对构件承载力的影响
7．计算格构式压杆对虚轴x轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据 查表确定。
(A) (B) (C) (D)
8．双肢格构式轴心受压柱，实轴为x-x轴，虚轴为y-y轴，应根据 确定肢件间距离。
(A) = (B) = (C) = (D) 强度条件
9．普通轴心受压钢构件的承载力经常取决于