钢结构习题及答案

第二章 习 题

1．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、 抗拉强度

2．钢材的伸长率δ是反映材料 的性能指标。

A、 承载能力 B、 抵抗冲击荷载能力

C、 弹性变形能力 D、 塑性变形能力

3．四种厚度不等的Q345钢钢板，其中 钢板设计强度最高。

A、 16mm B、 20mm C、 25mm D、 30mm

4．钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有 。

A、 良好的塑性 B、 高强度和良好的塑性 C、 良好的韧性 D、 质地均匀、各向同性

5．下列因素中 与钢构件发生脆性破坏无直接关系。

A、 钢材屈服点的大小 B、 钢材含碳量

C、 负温环境 D、 应力集中

6．钢材的疲劳破坏属于 破坏。

A、弹性 B、塑性 C、脆性 D、低周高应变

7．对钢材的疲劳强度影响不显著的是 。

A、应力幅 B、应力比 C、钢种 D、应力循环次数

8.吊车梁的受拉下翼缘在下列不同板边的加工情况下，疲劳强度最高的是 A、两侧边为轧制边

B、两侧边为火焰切割边

C、一侧边为轧制边，另一侧边为火焰切割边

D、一侧边为刨边，另一侧边为火焰切割边

答案

1、C 2、D 3、A 4、C 5、A 6、C 7、C 8、A 第三章 习题

1．T形连接中，t1＝6 mm，t2＝12mm，若采用等角角焊缝连接，按构造要求，焊脚尺寸hf取 最合适。

A、 4mm B、 6mm

C、 8mm D、 10mm

2．焊接残余应力对构件的 无影响。

A、 变形 B、 静力强度

C、 疲劳强度 D、 整体稳定

3．摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力 。 A、 与摩擦面的处理方法有关 B、 与摩擦面的数量有关

C、 与螺栓直径有关 D、 与螺栓的性能等级无关

4．在弹性阶段，侧面角焊缝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、中间小 D、 两端小、中间大

5．以下关于对接焊缝的描述，其中描述错误的是 。

A、 在钢板厚度相差大于4mm的承受静力荷载的对接连接中，应从板的一侧或两侧做成坡度不大于1：2．5的斜坡，以减少应力集中

B、 当对接正焊缝的强度低于焊件的强度时，为提高连接的承载力，可改用斜缝

C、 在钢结构设计中，若板件较厚而受力较小时，可以采用部分焊透的对接焊缝

D、 当对接焊缝的质量等级为一级或二级时，必须在外观检查的基础上再做无损检测，检测比例为焊缝长度的20％。

6．承受轴心力作用的高强度螺栓摩擦型受剪连接中，其净截面强度验算公式σ＝N'／An≤f，其中力N'与轴心拉杆所受的力N相比， 。

A、 N'>N B、 N'

7．普通螺栓受剪连接主要有四种破坏形式，即(Ⅰ)螺杆剪断； (Ⅱ)孔壁挤压破坏； (Ⅲ)构件拉断；(Ⅳ)端部钢板冲剪破坏。在设计时应按下述——组序号进行计算。

A、 (Ⅰ)、(Ⅱ) B、 (Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)

C、 (Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ) D、 (Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅳ)

8．在改建、扩建工程中，以静载为主的结构，混合连接可以考虑共同工作的是 。

A、 高强度螺栓摩擦型连接与普通螺栓连接

B、 高强度螺栓摩擦型连接与高强度螺栓承压型连接

C、 侧面角焊缝与高强度螺栓承压型连接

D、侧面角焊缝与高强度螺栓，摩擦型连接

9、如图3-88所示的角焊缝在P的作用下，设计控制点是 。

A、a、b点 B、b、d点 C、c、d点 D、a、e点

10．高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接相比， 。

A、没有本质区别 B、施工方法相同

C、承载力计算方法不同 D、材料不同

11. C级普通螺栓连接宜用于 。

A、吊车梁翼缘的拼接 B、屋盖支撑的连接

C、吊车梁与制动结构的连接 D、框架梁与框架柱的连接

12．高强度螺栓摩擦型连接受剪破坏时，作用剪力超过了 作为承载能力极限状态。

A、螺栓的抗拉强度 B、连接板件间的摩擦力

C、连接板件的毛截面强度 D、连接板件的孔壁承压强度

13. 轴心受压柱端部铣平时，其与底板的连接焊缝、铆钉或螺栓的计算应 。

A、取柱最大压力的15％ B、取柱最大压力的25％

C、取柱最大压力的50％ D、取柱最大压力的75％

14．关于重级工作制吊车焊接吊车梁的腹板与上翼缘间的焊缝， 。

A、必须采用一级焊透对接焊缝 B、可采用三级焊透对接焊缝

C、可采用角焊缝 D、可采用二级焊透对接焊缝

15. 在钢梁底面设置吊杆，其拉力设计值为650kN，吊杆通过T形连接件将荷载传给钢梁，T形连接件与钢梁下翼缘板采用双排8.8级M20高强度螺栓摩擦型连接，预拉力P＝125kN，抗滑移系数μ＝0.45，则高强度螺栓的数量应为 。

A、4 B、6 C、8 D、10

16. 在钢梁底面设有吊杆，其拉力设计值为650kN（静载），吊杆通过节点板将荷载传给钢梁，节点板采用双面角焊缝焊于梁下翼缘，hf＝10mm，ffw＝160kN/mm2，则每面焊缝长度为 。

A、240mm B、250mm C、260mm D、270mm

17. 如图所示节点板承受斜向静拉力设计值600kN，节点板与构件采用双面角焊缝连接，hf＝8mm，钢材为Q235B，焊条为E43型，焊缝长度为 。

A、200mm B、320mm C、360mm D、410mm

18. 同上题条件，节点板与构件采用一级对接焊缝连接，钢材为Q235B，则焊缝长度为 。

A、310mm B、330mm

C、370mm D、400mm

19-26条件：如图所示连接节点，斜杆承受轴向拉力设计值N＝400kN，钢材为Q235B，焊接时采用E43型焊条，高强度螺栓连接时，采用10.9级M20螺栓摩擦型连接，接触面喷砂处理。普通螺栓受拉连接时，采用M20普通螺栓，级别为4.6级。

19．若角钢与连接扳采用两侧焊缝，则角焊缝“A”的长度为 。 A、150mm B、160mm C、220mm D、310mm

20．若角钢与连接板采用高强度螺栓摩擦型连接，则需用 。

A、2个 B、3个 C、4个 D、5个

21. 当偏心距e0＝0时，连接板与翼缘板的角焊缝“B”至少长 。

A、160m B、170mm C、280mm D、300mm

22．当偏心距e0＝50mm，取焊缝计算长度lw＝60hf时，角焊缝\”的强度是 。

A、86．0N／mm2 B、105．8N／mm2

C、109．3N／mm2 D、159，4N／mm2

23．当偏心距e0＝0时，翼缘板与柱的连接需要 普通螺栓。

A、4个 B、6个 C、8个 D、10个

24．当偏心距e0＝50mm时，若翼缘板与柱的连接采用10个普通螺栓连接，则 。

A、满足 B、不满足

C、略不满足，但不必增加螺栓数目 D、富余太多，可以减少螺栓数目

25. 翼缘板宽140mm,，厚l0mm，垫板厚6mm，承托角钢将短肢切成30mm宽，翼缘板底部刨平顶紧时局部承压应力是

A、129 N／mm2 B、229 N／mm2 C、285 N／mm2 D、300 N／mm2

26、承托角钢采用L140390310，l＝160mm，短肢切成30 mm宽，长肢焊在柱翼缘上，角焊缝焊脚尺寸为8 mm，侧焊缝与底焊缝连续施焊，承托焊缝考虑竖向力的偏心影响取系数α＝1.25。则

A、仅底侧角焊缝即可承受竖向力

B、仅两侧角焊缝即可承受竖向力

C、必须两侧及底部三面围焊才能承受竖向力 D、必须加大承托角钢

27、2L100X 80X10通过14mm厚的连接板和20mm厚的翼缘板连接于柱的翼缘：钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊，承受静力荷载设计值N＝540kN，要求确定角钢和连接板间的焊缝尺寸。

(1)采用侧面角焊缝；

(2)采用三面围焊缝，取hf＝6mm。

28、计算27题中连接板和翼缘板间的角焊缝： (1)取d1＝d2＝170mm，确定角焊缝的焊脚尺寸hf；

(2)改取d1＝150mm,d2＝190mm，验算上面确定的hf。

29、试设计牛腿与柱的连接角焊缝①、②、③。钢材为Q234B，焊条为E43型，手工焊。

30、习题29的连接中，如将焊缝②和焊缝③改为对接焊缝，按三级质量标准检验，试求该连接所能承受的最大荷载F。 31、单槽钢牛腿与柱的连接如图所示，三面围焊角焊缝采用hf＝8mm(水平焊缝)和hf＝6mm

(竖焊缝)。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊。试根据焊缝强度确定该牛腿所能承受的最大静力荷载设计值F。

32、焊接工字形截面梁，在腹板上设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用荷载设计值：弯矩M＝1 122kN2m，剪力V＝374kN，钢材为Q235B，焊条为E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。

33、试验算如图3-95所示梁与柱间的对接连接。荷载设计值V＝100kN，M＝1000kN2m，钢材为Q235B，焊条为E43型，焊缝质量为三级检验标准。

34、Q235B钢板承受轴心拉力设计值N＝1 350kN，采用M24、4．6级C级普通螺栓(孔径25.5mm)拼接如图3-96所示。试验算：(1)螺栓强度是否满足；(2)钢板在截面1、截面1齿状、截面2处的强度是否满足；(3)拼接板的强度是否满足；(4)采用8．8级M20高强度螺栓承压型连接，试验算螺栓、钢板和拼接板的强度是否满足。

35、习题28的连接中：

（1）角钢与连接板连接采用4.6级、C级普通螺栓M22，孔径为23.5mm。试设计此连接，并验算角钢的强度。

（2）角钢端板与柱翼缘采用4.6级、C级普通螺栓M22连接，试设计此连接：①采用承托承受竖向力；②取消承托。

（3）角钢与连接板连接采用8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接，孔径为24mm，板件接触面喷砂后涂无机富锌漆。试设计此连接，并验算角钢的强度。

（4）角钢端板与柱翼缘采用10.9级M20高强度螺栓摩擦型连接，板件接触面喷砂后涂无机富锌漆。试设计此连接：①采用承托承受竖向力；②取消承托。

36、图示牛腿承受荷载设计值F＝220kN，通过连接角钢和8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接与柱相连。构件钢材为Q235B，接触面喷砂后涂无机富锌漆。 1）试验算连接强度是否满足设计要求。

（2）如采用M20高强度螺栓承压型连接，试验算连接强度是否满足设计要求。

37 试验算图示工字形截面钢梁采用高强度螺栓摩擦型连接的拼接，拼接范围的最大内力设计值为弯矩M＝2600kNm，剪力V＝650kN。已知钢材为Q345，螺栓为M20，孔径为22mm，接触面喷砂后涂无机富锌漆。（说明：翼缘拼接螺栓按翼缘轴心受力计算，取翼缘净截面面积和翼缘平均正应力的乘积；腹板拼接螺栓按腹板承受全部梁剪力V和按净截面惯性矩比例分配的弯矩Mw＝MIwn/In计算。） 答案

1、B 2、B 3、C 4、C 5、D 6、B 7、C 8、D 9、B 10、C

11、B 12、B 13、A 14、D 15、C 16、C 17、B 18、A 19、C 20、C

21、D 22、D 23、B 24、A 25、B 26、C 第四章 习题

4—1 选择题

1．实腹式轴心受拉构件计算的内容为 。

A、强度 B、强度和整体稳定

C、强度、局部稳定和整体稳定 D、强度、刚度(长细比)

2．对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力， 《钢结构设计规范》采用的准则为净截面

A、最大应力达到钢材屈服点 B、平均应力达到钢材屈服点

C、最大应力达到钢材抗拉强度 D、平均应力达到钢材抗拉强度

3．一宽度为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 。A、 An＝B3t-(d0/2)3t B、 An＝B3t-(πd02/4)3t

C、 An＝B3t-d03t D、 An＝B3t-πd03t

4．下列轴心受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为 。

A、屋架下弦 B、托架受拉腹杆

C、受拉支撑杆 D、预应力拉杆

。 5．计算高强度螺栓摩擦型连接的轴心拉杆的强度时， 。

A、只需计算净截面强度

B、只需计算毛截面强度

C、需计算净截面强度和毛截面强度

D、视具体情况计算净截面强度和毛截面强度 6．轴心压杆计算时要满足 的要求。

A、强度、刚度(长细比)

B、强度、整体稳定，刚度(长细比)

C、强度、整体稳定、局部稳定

D、强度、整体稳定、局部稳定、刚度(长细比)

7．轴心压杆的强度与稳定，应分别满足 。

A、σ＝N /An≤f，σ＝N /An≤υf B、σ＝N /An≤f，σ＝N /A≤υf

C、σ＝N /A≤f，σ＝N /An≤υf D、σ＝N /A≤f，σ＝N /A≤υf

8．a类截面的轴心压杆稳定系数υ值最高是由于 。

A、截面是轧制截面 B、截面的刚度最大 C、初弯曲的影响最小 D、残余应力的影响最小

9．轴心受压构件整体稳定的计算公式N /(υA)≤f，其物理意义是 。

A、截面平均应力不超过钢材强度设计值

B、截面最大应力不超过钢材强度设计值

C、截面平均应力不超过欧拉临界应力设计值

D、构件轴力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值

10．格构式轴心受压柱整体稳定计算时，用换算长细比λ0x代替λx，这是考虑 。

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

11．计算格构式柱绕虚轴x—x轴弯曲的整体稳定，其稳定系数应根据 查表确定。

A、λx B、λ0x C、λy D、λ0y

12．双肢缀条式轴心受压柱绕实轴和绕虚轴等稳定的要求是 。

A、λ0y＝λy B、λy＝√λx2＋27(A/A1) C、λ0y＝√λy2＋27(A/A1) D、λx＝λy

13．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、λx＝λy B、λ0y＝λx C、λ0y＝λy D、强度条件。

14．为了 ，确定轴心受压实腹柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近。

A、便于与其他构件连接 B、构造简单、制造方便

C、达到经济效果 D、便于运输、安装和减少节点类型

15．提高轴心受压构件局部稳定常用的合理方法是 。 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

16．与节点板单面连接的等边角钢轴心受压构件，λ＝100，计算稳定时，钢材强度设计值应采用的折减系数是 。

A、0.65 B、0.70 C、0.75 D、0.85

17．与节点板单面连接的等边角钢轴心受压构件，安装时高空焊接，计算连接时，焊缝强度设计值的折减系数是 。

A、0. 585 B、0.630 C、0.675 D、0.765

18．格构式压弯构件缀材的设计剪力 。

A、取构件实际剪力设计值

B、由公式V＝(Af/85)√fy/235计算

C、取构件实际剪力设计值和V＝(Af/85)√fy/235二者中的较大值

D、取V＝dM/dz的计算值

19，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《钢结构设计规范》中的规定乘以折减系数，原因是 。

A、格构式柱所给的剪力值是近似的 B、缀条很重要，应提高其安全性

C、缀条破坏将引起绕虚轴的整体失稳 D、单角钢缀条实际为偏心受压构件

20．工字形截面受压构件腹板高厚比不能满足按全腹板进行计算的要求时， 。

A、可在计算时将腹板截面仅考虑计算高度两边缘20tw√235/ fy的范围

B、必须加厚腹板

C、必须设置纵向加劲肋 D、必须设置横向加劲肋

21．其他条件相同，如图4-51所示的四种轴力分布情况下，各压杆的临界力关系是 。

A、 Nk1＞N k2＞ N k3＞N k4 B、 Nk1＜N k2＜ N k3＜ N k4

C、 Nk4＞N k2＞ N k3＞N k1 D、 Nk4＞N k1＞ N k2＞N k3

22．轴心受压柱端部铣平时，其与底板的连接焊缝、铆钉或螺栓的计算应 取值。

A、按柱最大压力的15％

B、按柱最大压力的25％ C、按柱最大压力的50％

D、按柱最大压力的75％

23．为了保证两个角钢组成的T形截面共同工作，在两个角钢肢间应设置填板，压杆填板间距应满足ld≤40 i1，式中i1为 单角钢对1-1轴的回转半径。

24～30题条件：一单层工业厂房结构平面布置如图所示，横向为两个30m连跨，纵向长96m，柱距12m，屋架间距6m，中列柱和边列柱均设置12m跨度的托架，屋架与托架平接，并设置屋架下弦纵向水平支撑。托架的几何尺寸如图所示。边列柱设有外挑檐，宽2m。屋面恒载标准值为1.5kN/m2（包括托架自重），屋面活载标准值为1.0 kN/m2。钢材为Q235B，手工焊，焊条为E43型。

24．中列托架跨中集中荷载设计值F最接近 。

A、576kN B、450kN C、540kN D、288 kN

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