钢结构A试卷答案.doc

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甘肃交通职业技术学院2013——2014学年第一学期期末考试试卷
课程名称： 钢结构 【A】 考试类型： 开卷
班级：
教师（签名）： 教研室主任（签名）：
注意事项：
１、本试卷为密封试卷，考生在答题前务必要认真填写班级名称、本人姓名、学号及其它有关内容。
２、密封线内不准答题或做任何标记。
题号
一
二
三
四
总分
得分

一． 填空题（共3空，每空1分，共30分）
1、实际轴心受压构件临界力低于理想轴心受压构件临界力的主要原因有初弯曲、初偏心和 残余应力的影响。
2、由于钢材强度高，一般钢构件的截面小而壁薄，受压时易为 稳定 和
刚度（变形） 要求所控制，强度难以得到充分的利用。。
3、承受静力荷载的焊接工字梁，当腹板高厚比时，利用腹板屈曲后强度，腹板可不配置 纵向加劲肋 。
4、结构的安全性、实用性、耐久性的功能总称为结构的可靠性。
5、结构的极限状态分为正常使用极限状态和承载力极限状态。
6、能够使钢的塑性及冲击韧性降低、并使钢材在高温时出现裂纹，即热脆现象的有害元素是硫元素，出现冷脆现象的有害元素是磷元素。
7、钢结构施工图设计分两个阶段进行，设计图阶段和施工详图阶段。
8、 摩擦型连接是以摩擦阻力被克服作为连接承载能力的极限状态，承压型连接是以螺栓被剪断或承压破坏作为连接承载能力的极限状态。
9、 轴心受压构件的局部稳定性通常采用宽（高）厚比的办法来保证。
10、 在格抅式轴心受压构件的设计中，对虚轴的稳定性计算，规范采用加大长细比的办 法来考虑剪切变形对整体稳定性承载力的影响。
11、 规范规定对不允许截面有塑性发展的结构，截面塑性发展系数=1.0。
12、 压弯构件的破坏形式有强度破坏、整体失稳破坏、局部失稳破坏。
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13、 檩条通常是双向弯曲构件，分实腹式和桁架式两大类。
14、 钢结构安装应注意的问题有技术质量、安全措施。
15、 钢结构发生脆性破坏时的应力常小于钢材的屈服强度，有时仅为屈服强度的0.2倍。
16、 实腹式压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定计算公式采用 最大强度 原则确定， 格构式压弯构件绕虚轴在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式采用 边缘屈服 原则 确定。
二、 选择题（共10题，每题2分，共20分）
1、钢材的设计强度是根据钢材的 C 确定的。
A. 比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服点 D. 抗拉强度
2、钢材在低温下，强度 A ，塑性下降，冲击韧性 。
A. 提高 B. 降低
C. 不变 D. 可能提高可能降低
3、提高轴心受压构件腹板局部稳定常用的合理方法是 D 。
A. 增加板件宽厚比 B. 增加板件厚度
C. 增加板件宽度 D. 设置纵向加劲肋
4、格构式轴心受压柱整体稳定计算时，用换算长细比代替，这是考虑__D___。
A．格构柱弯曲变形的影响 B．格构柱剪切变形的影响
C．缀材弯曲变形的影响 D．缀材剪切变形的影响
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5、双肢格构式轴心受压柱，实轴为x－x，虚轴为y－y，应根据 B 确定分肢间的距离。
A.    B. C.         D. 强度条件
6、焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是 D 。
A. 提高梁的抗弯强度 B. 提高梁的抗剪强度
C. 提高梁的整体稳定性 D. 提高梁的局部稳定性
7、工字型截面梁受压翼缘保证局部稳定的宽厚比限值，Q235钢为，那么对于Q345钢，此宽厚比限值应__A __。
A．比15小 B．仍等于15
C．比15大 D．可能大于15，也可能小于15
8、钢材的冷弯试验是判别钢材 B 的指标。
A．强度 B．塑性及冶金质量
C．塑性 D．塑性及可焊性
9、采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用 A 焊条。
A．E43型 B．E50型
C．E55型 D．以上三种均可
10、弯矩作用在对称平面内的实腹式压弯构件，在弯矩作用平面内的失稳形式是 C
A．扭转的失稳形式 B．空间失稳形式
C．平面弯曲的失稳形式 D．弯扭的失稳形式
三、简答题（共5题，每题6分，共30分）
1、钢材的塑性破坏和脆性破坏各指什么？
答：塑性破坏是由于变形过大，超过了构件或结构可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度后才发生，破坏前构件产生较大的塑性变形，脆性破坏是指塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始的破坏。
2、普通剪力螺栓的破坏形式有哪几种？
答：（1）螺杆剪切破坏；
（2）钢板孔壁挤压破坏；
（3）构件本身由于截面开孔削弱过多而破坏；
（4）钢板端部螺孔端距太小而被剪坏；
（5）钢板太厚，螺杆直径太小，发生螺杆弯曲破坏。
3、简述理想轴心受压构件可能发生的三种屈曲变形形式？
答：（1）弯曲屈曲，构件的截面只绕一个主轴旋转，构件的纵轴由直线变为曲线，只是双轴对称截面构件最常见的屈曲形式，例如工字型截面构件。
（2）扭转屈曲，失稳时，构件除支撑端外的各截面均绕纵轴旋转，例如十字型截面构件。
（3）弯扭屈曲，单轴对称截面构件绕对称轴屈曲时，发生弯曲变形的同时伴随着扭转，例如T型截面。
4、简述增强梁整体稳定的措施？
答：（1）增大梁截面尺寸，其中增大受压翼缘的宽度是最为有效的的。
（2）增加侧向支撑系统，减小构件受压翼缘的自由长度，即减小受压翼缘侧向支撑点之间的距离。

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（3）当梁跨内无法增设侧向支撑时，宜采用闭合箱型截面。
（4）增加梁两端的约束提高其稳定承载力。
5、简述确定钢屋架形式的原则。
答：（1）屋架的外形应与屋面材料所要求的排水坡度相适应；
（2）屋架的外形尽可能与其弯矩图相适应，使弦杆各节间的内力相差不大；
（3）腹杆的布置要合理，腹杆的总长度要短，数量要少，并应使较长的腹杆手拉，较短的腹杆受压；
（4）节点构造要简单合理，易于制造；
（5）对于设有天窗或悬挂式起重运输设备的房屋，还要配合天窗的尺寸和悬挂吊点的位置来划分节间和布置腹杆。
五、计算题（共1题，每题10分，共10分）
1、如图所示轴心受压柱截面为热轧工字钢，在X轴平面内下端固定，上端铰接，计算长度为4.2米；在Y轴平面内两端及三分点处均有可靠的铰支点支承，柱几何高度为6米，采用Q235A·F，承受的轴心压力设计值为980kN， 。（12分）
问：（1）此压杆刚度是否满足要求？
（2）此压杆整体稳定性是否满足要求？

解：截面特性查表可得
（1）刚度验算

刚度满足设计要求。
（3）因截面无削弱。根据该柱的整体稳定性计算最大轴心压力设计值N：
截面绕x轴为a类截面，绕y轴为b类截面，查表，，。
根据
柱的整体稳定性满足要求。
2、如图所示一两端铰接的焊接工字形等截面梁，钢材为Q235。梁上作用有两个集中荷载，集中荷载沿跨度方向的支承长度为100mm，P=200KN（设计值），不计梁自重，试验算该梁的强度并指明计算位置。（10分）

解：（1）计算截面特性

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（2）求最大正应力
最大正应力位于BC段上翼缘上边缘。
最大弯矩：，

可见最大正应力满足要求。
（3）最大剪应力
最大剪应力位于AB段和CD段腹板中和轴处。
最大剪力：，

可见最大剪应力满足要求。
(4）集中荷载作用点处腹板局部压应力
最大剪应力位于AB段和CD段腹板中和轴处。
，

可见腹板的局部承压满足要求。
（5）折算应力
需验算B、C点处上翼缘与腹板相交处的折算应力。
该位置处， 则
可见折算应力满足要求。