钢结构设计原理试卷计算题

1．混凝土强度的基本代表值有哪些？混凝土立方体强度是如何确定的

立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度。立方体抗压强度：边长为150mm的立方体标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95％以上的潮湿空气中养护28d，依照标准制作方法和试验方式测得的抗压强度值。

2．简述钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤 （2）确定是否需按计算配腹筋： （3）计算剪力值的确定 （4）箍筋设计

（5）弯起钢筋设计

3．简述预应力混凝土受弯构件的破坏过程包括哪几个阶段以及各阶段若干不同的受力过程。 答：施工阶段：（1）预加应力阶段，此阶段是指从预加应力开始，至预加应力结束(即传力锚固)为止。（2）运输安装； 使用阶段：此阶段是指桥梁建成通车后的整个使用阶段。分为如下几个受力状态（根据构件受力后可能出现的特征状态）：消压、开裂、带裂缝工作； 破坏阶段：预应力混凝土受弯构件在破坏时预加应力损失殆尽，故其应力状态和普通钢筋混凝土构件相类似，其计算方法也基本相同。

4．混凝土强度的基本代表值有哪些？混凝土立方体强度是如何确定的? 答：平截面、弹性体、不考虑受拉区混凝土承受拉应力

5．简述钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤。

答：

1．（15分）钢筋混凝土梁截面尺寸b=200mm，h=500mm，混凝土C30，混凝土C30，钢筋采用HRB335级，环境类别为一级。梁承担的弯矩设计值M=237.2KN·m。受拉钢筋较多，需布置两排，取h0?500?60?440mm。求：所需的纵向受力钢筋

AS、

Mu218.9?106??As??155.6mm2

fy?(h0?a?)300?440?35?（2）计算受拉钢筋

AS

?1.0?14.3?200?0.54?440?300?155.6 300?的值。 AS

已知：

As??1fcb?bh0?fy?As?fyfc?14.3N/mm2,?1?1.0,fy?fy??300N/mm2,?b?0.54a??35mm

??Mu1max??1fcbh02?b(1?0.5?b) AsMu2

fy?(h0?a?)?2420.8mm2

2．(10分)某钢筋混凝土矩形截面简支梁受均布荷载作用，l0?4m，截面尺

寸为b?200mm；h?450mm。混凝土强度等级C25，箍筋为HRB335型钢筋（

As??1fcb?bh0?fy?As?fy

fyv=300N/mm）, 仅配箍筋

2

8@150（双肢箍）。试求出该梁斜截面所能承受的均

布荷载设计值q。

第二章

1．柱下独立基础如题37图所示。基础顶面作用的轴向压力Nk=700kN，弯矩Mk=200kN·m，剪力Vk=25kN，修正后的地基承载力特征值fa=200kN／m2，已知基础底面尺寸b=3m，l=2m，基础埋置深度d=1.5m，基础高度h=1.0m，基础及以上土的重力密度平均值?m=20kN／m3。试验算地基承载力是否满足要求。（2008.10）

2．某轴心受压柱，采用柱下独立基础，剖面如题37图所示。基础顶面轴向压力标准值

Nk=720kN，修正后的地基承载力特征值fa=200kN/m2，基础埋置深度d=1.5m，设基础及其以上土的重力密度平均值γm?20kN/m3。试推导基础底面面积A的计算公式并确定基础底面尺寸（提示：设底面为正方形）。

3．某单层厂房柱下独立基础如图示，作用在基础顶面的轴向压力标准值Nk=870kN，弯矩

标准值Mk=310kN·m，剪力标准值Vk=21kN；地基承载力特征值(已修正)fa=200kN／m2；基础埋置深度d=1.5m；设基础及其上土的重力密度的平均值为γm=20kN／m3；基础底面尺寸为b×l=3.0×2.0m。试校核地基承载力是否足够? (2006.10)

4.某单层厂房现浇柱下独立锥形

计算题

1．已知钢筋混凝土矩形梁，一类环境，其截面尺寸b?h?250mm?600mm，承受弯矩设计值M?216kN?m，采用C30 混凝土和HRB335 级钢筋。试配置截面钢筋。

2解：查教材附录得：C30混凝土fc?14.3，ft?1.43N/mm2，HRB335级钢筋Nm/mfy?fy'?300N/mm2，并取?b?0.550，一类环境，取梁的保护层c?25mm，钢筋直径d可按

20mm估计。当梁内只有一排受拉钢筋时，h0?h?as?h?25?h0?600?35?565mm。

20?h?35mm，2求受压区高度x及As???2M?2?216?106x??h0?h0?1?1??565?1?1???22??fbh1.0?14.3?250?565??1c0????

x?119.78mm

fy300??Asf14281.43选用3??1.01%?0.45t?0.45??0.21%查教材附录，

bh0250?565fy30025 (As?1473mm2)，单排布置，

钢筋间距和保护层等均能满足构造要求。

2．已知矩形截面梁b?h?250mm?600mm，处于一类环境，已配纵向受拉钢筋4根22mm 的HRB400级钢筋，按下列条件计算梁所能承受的弯矩设计值。

模块三钢筋混凝土受弯构件计算能力训练（课题

1-7） 习题答案

二、计算题

1． 已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25,fc =11.9N/mm2，

, 钢筋采用HRB335，

境类别为一类。求：受拉钢筋截面面积。

解：采用单排布筋 将已知数值代入公式 1.011.9200x=300

及

得

截面弯矩设计值M=165KN.m。环

16510=1.011.9200x(465-x/2) 两式联立得：x=186mm A=1475.6mm2 验算 x=186mm<

0.55465=255.8mm

所以选用3

25 A=1473mm2

2．已知一单跨简支板，计算跨度l=2.34m，承受均布荷载q k=3KN/m2（不包括板的自重），如图所示；混凝土等级C30，Ⅰ级钢筋，

；钢筋等级采用HPB235钢筋，即

。可变荷载分项系数γQ=1.4，永久荷载分项系数γG=1.2，

环境类别为一级，钢筋混凝土重度为25KN/m3。 求：板厚及受拉钢筋截面面积As

解：取板宽b=1000mm的板条作

湖南城市学院 学年第 学期土木工程专业 年级期末/补考/重修课程

钢结构设计原理 考核试题参考答案及评分细则

考核方式:

考试时量： 分钟 试卷序号：A

1、试验算图示焊缝连接的强度。已知作用力F=150kN(静力荷载)，手工焊，E43型焊条，fw2

f=160N/mm。

解：连接焊缝界面几何特征值

A?0.7?8?384?2?4300.8mm2 W??16?0.7?8?2?3842?275251.2mm3

截面内力：V?150KN,M?33KN?m……………….(6分)

FF150?103??A??34.9N/mm2……………….(2分)

e4300.8

?M?MW?33?106?119.9N/mm2……………….(2分) f275251.2(?M1.22)2?(?F)2?(119.9)2?(34.9)2?0.81?160?124.9N/mm2 ?fwf?160N/mm2 故该连接可靠。……………….(2分)

2、如图所示一梁柱的端板连接，钢材为Q235，采用M20C级普通螺栓，该连接所受的偏心力

F=150kN，试验算其连接的强度是否满足要求。（

fbt?170N/mm

线 订 装 封 密 名 姓 线 订 装 封 密号 学 线 订 装 封级密 班西南交通大学2011－2012学年第(一)学期考试试卷

课程代码 0171060 课程名称 钢结构设计原理 考试时间 120分钟

题号 一 二 三 四 五 总成绩 得分 阅卷老师 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码填在题干的括号内。）

1.下列各项计算中，不属于．．．结构的承载能力极限状态范畴的是（ ）。 A.静力强度计算 B.动力强度计算 C.稳定性计算 D.梁的挠度计算 2.我国现行钢结构设计规范进行疲劳设计时采用的是（ ） A.荷载的标准值

钢结构设计原理

第一章 钢结构的基本性能

建筑工程中，钢结构所用的钢材都是塑性比较好的材料，在拉力作用下，应力-应变曲线在超过弹性后有明显的屈服点和一段屈服平台，然后进入强化阶段。传统的钢结构设计，以屈服点作为钢材强度的极限，并把局部屈服作为承载能力的准则。目前利用塑性的设计方法已经提上了日程。

钢材和其他建筑结构材料相比，强度要高得多。在同样的荷载条件下，钢结构构件截面小，截面组成部分的厚度也小。因此，稳定问题在钢结构设计中是一个突出的问题。

建筑结构钢材有较好的韧性。因此，钢结构是承受动荷载的重要结构。钢材的韧性也不是一成不变的。材质、板厚、受力状态、温度等都会对它产生影响。

【钢材的生产及其对材性的影响】

建筑结构所用的钢材包括两大类：一类是热轧型钢和钢板；另一类是冷成型（冷弯、冷冲、冷轧）的薄壁型钢和压型钢板。 一、钢的熔炼

冶炼按需要生产的钢号进行，它决定钢材的主要化学成分。炼钢的原料为99%钢水+废钢+合金元素。平炉炼钢的质量优于转炉炼钢的质量。目前，我国采用转炉炼钢，转炉钢具有投资少、建厂快、生产效率高、原料适应性强等优点。 二、钢的脱氧

脱氧的手段是在钢液中加入和氧的亲和力比铁高的锰、硅和铝。脱氧的程度对钢材的质量颇有影响。

线 订 装 封 密 名 姓 线 订 装 封 密号 学 线 订 装 封级密 班西南交通大学2011－2012学年第(一)学期考试试卷

课程代码 0171060 课程名称 钢结构设计原理 考试时间 120分钟

题号 一 二 三 四 五 总成绩 得分 阅卷老师 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码填在题干的括号内。）

1.下列各项计算中，不属于．．．结构的承载能力极限状态范畴的是（ D ）。 A.静力强度计算 B.动力强度计算 C.稳定性计算 D.梁的挠度计算 2.我国现行钢结构设计规范进行疲劳设计时采用的是（ A ） A.荷载的标准值

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南昌市安义县凤凰小区2#楼

第1节 工程概况与设计条件

1.1建筑工程概况与结构选型

南昌市某小高层住宅，设有一层地下室，地面以上为12层住宅，其中11、12层为复式住宅，地下室标高为－3.000m，一层平面标高为±0.000 m，其余标准层曾高均为2.9m；第12层的电梯机房与12层跃层平齐，层高也是2.900m，首层室内外高差为0.6，建筑物的总高度为39.950m，建筑沿纵向的宽度为39.8m，沿建筑的横向宽度为17.050m。

根据建筑的使用功能，房屋的高度与层数、场地条件，结构材料以及施工技术等因素，综合考虑抗侧力结构采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系，所有楼层的墙体厚度均为200mm，门洞高度一般取2.10m，其具体宽度详见建施图门窗表，基本窗台的高度为0.9m，窗洞高度具体详见门窗表，剪力墙的平面布置具体详见平面图，除图中注名外，墙体定位均为轴线居中楼盖结构采用现浇钢筋混凝土板，楼板厚度分别为100mm，120mm，150mm和180mm四种，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，其板厚为180mm，基础现浇钢筋混凝土筏型基础。

外墙保温材料采用50厚聚苯复合保温板，建筑填充墙采用KM1非承重空心砖，内墙采用加气混凝土砌块，外