《钢结构基本原理》作业解答.docx
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《钢结构基本原理》作业解答
《钢结构基本原理》作业
判断题
2、钢结构在扎制时使金属晶粒变细，也能使气泡、裂纹压合。
薄板辊扎次数多，其性能优于厚板。
正确错误
答案：
正确
1、目前钢结构设计所采用的设计方法，只考虑结构的一个部件，一个截面或者一个局部区域的可靠度，还没有考虑整个结构体系的可靠度.
答案：
正确
20、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。
答案：
正确
19、计算格构式压弯构件的缀件时，应取构件的剪力和按式计算的剪力两者中的较大值进行计算。
答案：
正确
18、加大梁受压翼缘宽度，且减少侧向计算长度，不能有效的增加梁的整体稳定性。
答案：
错误
17、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该处又未设置支承加劲肋时，则应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。
答案：
正确
16、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，所以缀条应按拉杆来进行设计。
答案：
错误
15、在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸愈大，连接的承载力就愈高.
答案：
错误
14、具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁，截面选用是由抗弯强度控制设计，而不是整体稳定控制设计。
答案：
错误
13、在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，出现塑性铰时来建立的计算公式。
答案：
错误
12、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。
原因是剪切变形大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。
答案：
正确
11、轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力与压杆长细比之间的关系曲线。
答案：
正确
10、由于稳定问题是构件整体的问题，截面局部削弱对它的影响较小，所以稳定计算中均采用净截面几何特征。
答案：
错误
9、无对称轴截面的轴心受压构件，失稳形式是弯扭失稳。
答案：
正确
8、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装，不会影响连接的承载力，故不必采取防潮和避雨措施。
答案：
错误
7、在焊接结构中，对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明，1级可以不在结构设计图纸中注明。
答案：
错误
6、冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度。
（）
答案：
错误
5、合理的结构设计应使可靠和经济获得最优平衡，使失效概率小到人们可以接受程度。
（）
答案：
正确
4、钢结构设计除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。
（）
答案：
正确
3、钢材缺口韧性值受温度影响，当温度低于某值时缺口韧性值将急剧升高。
（）
答案：
错误
一、名词解释
1、塑性：
钢材的塑性为应力超过屈服点后，试件产生明显的残余塑性变形而不断裂的性质。
2、强度：
构件截面材料或连接抵抗破坏的能力。
3、应力集中：
由于钢结构构件中存在的孔洞、槽口、凹角、厚度变化、形状变化、内部缺陷等原因，使这些区域产生局部高峰应力，这种现象叫应力集中。
4、梁：
承受横向荷载的实腹式受弯构件。
5、压弯构件弯矩作用平面内的失稳：
压弯构件弯矩作用在构件截面的弱轴平面内，使构件绕强轴受弯，构件失稳时只发生在弯矩作用平面内的弯曲变形，称为弯矩作用平面内丧失稳定性。
6、韧性：
钢材的韧性是钢材在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷载的能力，它使强度与塑性的综合表现。
7、冷弯性能：
冷弯性能是指钢材在冷加工产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。
8、残余应力：
残余应力为钢材在冶炼、轧制、焊接、冷加工等过程中，由于不均匀的冷却、组织构造的变化而在钢材内部产生的不均匀的应力。
9、桁架：
承受横向荷载的格构式构件。
10、压弯构件弯矩作用平面外的失稳：
压弯构件弯矩作用在构件截面的弱轴平面内，使构件绕强轴受弯，当荷载增加到一定大小时，若构件突然发生弯矩作用平面外的弯曲和扭转变形而丧失了承载能力，这种现象称为构件在弯矩作用平面外丧失稳定性。
11、钢结构：
由钢板、热轧型钢、冷加工成型的薄壁型钢以及钢索制成的工程结构。
12、支承加劲肋：
承受固定集中荷载或者支座反力的横向加劲肋。
13、时效：
随着时间的增长，纯铁体中残留的碳、氧固溶物质逐步析出，形成自由的碳化物或氧化物微粒，约束纯铁体的塑性变形。
14、冷作硬化：
钢结构在冷加工过程中引起的强度提高称为冷作硬化。
冷加工包括|剪、冲、辊、压、折、钻、刨、铲、撑、敲等。
15、蓝脆现象：
当温度达2500C左右时，钢材抗拉强度提高，塑性、韧性下降，表面氧化膜呈蓝色。
16、拉弯和压弯构件：
承受轴心拉力或压力与弯矩共同作用的构件。
17、摩擦型高强度螺栓：
抗剪连接时摩擦型以板件间最大摩擦力为承载力极限状态。
18、承压型高强度螺栓：
允许克服最大摩擦力后，以螺杆抗剪与孔壁承压破坏为承载力极限状态。
19、构件截面的剪切中心：
此截面中剪应力的总合力作用线与对称轴的交点。
20、受弯构件的整体失稳：
受弯构件在荷载作用下，虽然其正应力还低于钢材的强度，但其变形会突然偏离原来的弯曲变形平面，同时发生侧向弯曲和扭转，这种现象为受弯构件的整体失稳。
二、填空题1、钢结构设计规范中，钢材的强度设计值是材料强度的标准值除以抗力分项系数。
2、鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标是冷弯性能。
3.承重结构的钢材应具有极限抗拉强度、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。
4、角焊缝按受力的方向可分为正面角焊缝、侧面角焊缝、和斜面角焊缝。
5、在加引弧板施焊的情况下，所有受压、受剪的对接焊缝，以及受拉的1和2级焊缝，均与母材等强，不用计算；只有受拉的3焊缝才需计算。
6、轴心受拉构件与轴心受压构件相比，轴心受拉构件设计时不需要验算构件的稳定。
7、钢结构计算的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。
8、钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。
9、建筑钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性和冷弯性能。
10、钢结构的连接方法有焊接连接、铆钉连接和螺栓连接。
11、角焊缝的计算长度不得小于8hf，，也不得小于40mm。
侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于60hf。
12、钢材的抗剪强度与屈服点的关系式是
13、轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。
14、轴心受压构件的稳定系数与残余应力、初弯曲、初偏心和长细比有关。
15、提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘和增加侧向支承点。
16、焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。
17、钢结构设计规范中，荷载设计值为荷载标准值乘以分项系数。
18、冷弯实验是判别钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
19、角焊缝的焊脚尺寸不宜大于
，也不得小于
。
20、轴心受拉构件计算的内容有强度和刚度。
21.按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,拉、压构件要限制长细比。
22、荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力高。
23、承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γx取_1.05__。
24、工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足
。
三、选择题、（单选题）:
45、承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γx取（A）。
A：
1.2
B：
1.15
C：
1.05
D：
1.0
21、实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的γx主要是考虑（A）。
A：
截面塑性发展对承载力的影响
B：
残余应力的影响
C：
初偏心的影响
D：
初弯矩的影响
26、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，是因为（C）。
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
16、黑龙江省伊春林区最低日平均温度为-370C，建一单层工业厂房，行驶工作级别A6（重级工作制）的吊车，吊车梁为焊接实腹工字形截面，如其钢材采用Q345级别时，牌号应为（D）；Ｑ390级别时，牌号应为（D）。
A：
Q345B、Q390A；
B：
Q345C、Q390C
C：
Q345D、Q390D
D：
Q345D、Q390E
14、为保证承重结构的承载力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据（C）等综合因素考虑，选用合适的钢材牌号和材性。
A：
结构形式、应力状态、钢材厚度和工作温度
B：
荷载特征、连接方法、计算方法、工作环境及重要性
C：
重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境
D：
重要性、跨度大小、连接方法、工作环境和加工方法
13、下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，哪一组符合现行钢结构设计规范（B）。
A：
计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值；
B：
计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载设计值；
C：
计算疲劳和正常使用极限状态时，应采用荷载标准值；
D：
计算疲劳和正常使用极限状态时，应采用荷载设计值；
11、钢材的抗剪设计强度fv与f有关，一般而言fv＝（A）。
A：
f/1.732
B：
1.732f
C：
f/3
D：
3f
9、钢材的理想σ－ε曲线（包括考虑焊接应力和不考虑焊接应力）是（C）。
A：
A
B：
B
C：
C
D：
D
窗体顶端
题目：
A：
A
B：
B
C：
C
D：
D
6、某屋架，采用的钢材为Q235-B、F，型钢及节点板厚度均不超过16mm，钢材的抗压强度设计值是（C）N/mm2。
A：
200
B：
205
C：
215
D：
235
50、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（A）。
A：
平面弯曲的失稳形式
B：
空间失稳形式
C：
扭转失稳形式
D：
弯扭失稳形式
49、在焊接工字形组合梁中，翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受60hf的限制，是因为（D）。
A：
截面形式的关系
B：
施焊次序的关系
C：
梁设置有加劲肋的关系
D：
内力沿侧面角焊缝全长分布的关系
48、梁的支承加劲肋应设置在（B）。
A：
弯曲应力大的区段
B：
上翼缘或下翼缘有固定集中力作用
C：
剪应力较大的区段
D：
有吊车轮压的部位
47、在焊接组合梁设计中，腹板厚度应（C）。
A：
愈薄愈好
B：
愈厚愈好
C：
厚薄适当
D：
厚薄无所谓
46、钢结构设计规范规定，当结构表面长期受辐射热达（B）0C以上或在短时间内可能受到火焰作用时，宜采取有效的防护措施（如加隔热层或水套等）。
A：
50
B：
150
C：
250
D：
300
45、承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γx取（A
）。
A：
1.05
B：
1.15
C：
1.25
44、在主平面内受弯的工字形截面组合梁，在抗弯强度计算中，允许考虑截面部分发展塑性变形，绕x轴和y轴的截面塑性发展系数γx和γy分别为（D）。
A：
1.05，1.05
B：
1.2，1.2
C：
1.15，1.15
D：
1.05，1.2
43、计算梁的（A）时，应用净截面的几何参数。
A：
正应力
B：
剪应力
C：
整体稳定
D：
局部稳定
42、双轴对称截面梁，其强度刚好满足要求，而腹板在弯曲应力下有发生局部失稳的可能，下列方案比较，应采用（C）。
A：
在梁腹板处设置纵、横向加劲肋
B：
在梁腹板处设置横向加劲肋
C：
在梁腹板处设置纵向加劲肋
D：
沿梁长度方向在腹板处设置横向水平支撑
41、（A）对提高工字形截面的整体稳定性作用最小。
A：
增加腹板厚度
B：
约束梁端扭转
C：
设置平面外支承
D：
加宽梁翼缘
40、当梁整体稳定系数φb>0.6时，用φ'b代替φb，主要是因为（B）。
A：
梁的局部稳定有影响
B：
梁已进入弹塑性阶段
C：
梁发生了弯扭变形
D：
梁的强度降低了
39、钢梁腹板局部稳定采用（D）准则。
A：
腹板局部屈曲应力与构件整体屈曲应力相等
B：
腹板实际应力不超过腹板屈曲应力
C：
腹板实际应力不小于板的屈服应力
D：
腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力
38、加强受压翼缘的单轴对称工字形等截面简支梁，跨中有一集中荷载作用在腹板平面内，集中荷载作用点位于（D）时，梁的整体稳定性最好。
A：
上翼缘上表面
B：
形心与上翼缘之间的截面剪力中心
C：
截面形心
D：
下翼缘下表面
37、焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当（A）时，梁的整体稳定性最差。
A：
两端有相等弯矩作用（纯弯）
B：
满跨均布荷载作用
C：
跨中有集中荷载作用
D：
在距支座l/4处各有一相同集中力作用。
36、焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当（A）时，梁的整体稳定性最差。
A：
两端有相等弯矩作用（纯弯）
B：
满跨均布荷载作用
C：
跨中有集中荷载作用
D：
在距支座L/4处各有一相同集中力作用。
35、格构式轴心受压构件的等边单角钢斜缀条可按轴心受压构件设计，但强度设计值要乘以折减系数以考虑（B）。
A：
剪力的影响
B：
单面连接偏心的影响
C：
构件的焊接缺陷的影响
D：
节点构件不对中的影响
34、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和（）；而且（B）对轴心受压构件临界力的影响是最主要的。
A：
残余应力；初弯曲
B：
残余应力；残余应力
C：
初偏心；初弯曲
D：
初偏心；初偏心
33、格构式轴心受压构件的斜缀条一般采用单角钢截面形式，与构件肢件单面连接缀条截面按（B）设计。
A：
轴心受拉构件
B：
轴心受压构件
C：
拉弯构件
D：
压弯构件
32、两端铰接的理想轴心受压构件的弯曲屈曲力,仅适用于截面应力（B）的情况。
A：
小于fp
B：
小于或等于fp
C：
小于或等于fy
D：
小于或等于fu
31、两端铰接的理想轴心受压构件，当构件为双轴对称截面形式时，在轴心压力作用下构件可能发生（A）。
A：
弯曲屈曲和扭转屈曲
B：
弯曲屈曲和弯扭屈曲
C：
扭转屈曲和弯扭屈曲
D：
弯曲屈曲和侧扭屈曲
30、轴心受压构件，当构件截面无孔眼削弱时，可以不进行（A）。
A：
构件的强度计算
B：
构件的刚度计算
C：
构件的整体稳定计算
D：
构件的局部稳定计算
29、在轴心受力构件的强度计算中，现行国家规范采用（C）的计算方法。
A：
毛截面应力不超过比例极限fp
B：
毛截面应力不超过抗拉强度fu
C：
净截面应力不超过屈服强度fy
D：
净截面应力不超过抗拉强度fu
28、验算工字型轴心受压柱的稳定时，公式中的A代表（C）。
A：
翼缘面积
B：
腹板面积
C：
柱的毛面积
D：
柱的净面积
27、为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了（A）。
A：
改变板件的宽厚比
B：
增大截面面积
C：
改变截面上的应力分布状态
D：
增加截面的惯性矩
26、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，是因为（C）
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
25、轴心受力构件的强度计算，一般采用轴力除以净截面面积，这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的？
（A）
A：
摩擦型高强度螺栓连接
B：
承压型高强度螺栓连接
C：
普通螺栓连接
D：
铆钉连接
24、实腹式轴心受拉构件计算的内容有（D）。
A：
强度
B：
强度和整体稳定性
C：
强度、局部稳定和整体稳定性
D：
强度、刚度（长细比）
23、计算摩擦型高强度螺栓连接的轴心拉杆的强度时（C）。
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或者毛截面强度
22、高强度螺栓摩擦型连接与高强度螺栓承压型连接主要区别是（D）。
A：
预拉力不同
B：
连接处构件接触面的处理方法不
C：
采用的材料等级不同
D：
设计计算方法不同
21、实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的rx主要是考虑（A）
A：
截面塑性发展对承载力的影响
B：
残余应力的影响
C：
初偏心的影响
D：
初弯矩的影响
20、钢材的设计强度是根据（C）确定的。
A：
比例极限
B：
弹性极限
C：
屈服点
D：
极限强度
19、用手工电弧焊焊接钢材时，对Q235钢最宜采用（C）型焊条。
A：
E50
B：
E45
C：
E43
D：
E55
18、需要进行焊缝强度验算是（C）。
A：
1级焊缝
B：
2级焊缝
C：
3级焊缝
D：
1级和2级焊缝
17、在钢的牌号上，屈服点由字母（Q）表示。
A：
C
B：
O
C：
A
D：
Q
16、在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的（）
A：
最大应力
B：
设计应力
C：
疲劳应力
D：
稳定临界应力
15、在碳素结构钢中，（A）不能用于焊接承重结构。
A：
Q235-A
B：
Q235-B
C：
Q235-C
D：
Q235-D
14、为保证承重结构的承载力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据（）等综合因素考虑，选用合适的钢材牌号和材性。
A：
结构形式、应力状态、钢材厚度和工作温度
B：
荷载特征、连接方法、计算方法、工作环境及重要性
C：
重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境
D：
重要性、跨度大小、连接方法、工作环境和加工方法
13、计算吊车梁疲劳时，下列作用在跨间内的哪种吊车荷载取值是正确的？
A：
两台吊车荷载标准值乘以动力系数
B：
一台吊车荷载设计值乘以动力系数
C：
一台吊车荷载标准值乘以荷载分项系数
D：
一台起重量最大的吊车荷载标准值
12、有关强度设计值与标准值的下列说明，何项正确（B）？
A：
强度设计值为强度标准值乘以相应抗力分项系数后的数值；
B：
强度设计值小于强度标准值；
C：
强度设计值等于强度标准值；
D：
强度设计值大于强度标准值。
11、钢材的抗剪设计强度fv与f有关，一般而言fv＝（）。
A：
f/1.732
B：
1.732f
C：
f/3
D：
3f
10、3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢（A）好。
A：
脱氧
B：
炉种
C：
屈服强度
D：
浇注质量
9、3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢（）好。
A：
脱氧
B：
炉种
C：
屈服强度
D：
浇注质量
8、钢材脆性破坏同构件（D）无关。
A：
应力集中
B：
低温影响
C：
残余应力
D：
弹性模量
7、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（C）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
6、某屋架采用的钢材为Q235B、F，型钢及节点板厚度均不超过16mm，钢材的抗压强度设计值是（）。
A：
200
B：
205
C：
215
D：
235
5、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（D）表示。
A：
流幅
B：
冲击韧性
C：
可焊性
D：
伸长率
4、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（B）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
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003推荐采用的钢材是（C）。
A：
3号钢、16Mn、15MnV
B：
Q235、Q345、Q390
C：
Q235、Q345、Q390、Q420
D：
Q235、Q295、Q345、Q390、Q420
2、有四种不同厚度的Q345钢其中（A）厚的钢板强度设计值最高。
A：
12mm
B：
18mm
C：
36mm
D：
52mm
1、随着钢材厚度的增加，下列说明正确的是（A）。
A：
钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降
B：
钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高
C：
钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度有所下降
D：
钢材牌号而定
四、问答题：
1.钢结构具有哪些特点？
答：
钢结构具有的特点：
1钢材强度高，结构重量轻2钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性3钢结构装配化程度高，施工周期短4钢材能制造密闭性要求较高的结构5钢结构耐热，但不耐火6钢结构易锈蚀，维护费用大。
2.钢结构的合理应用范围是什么？
答：
钢结构的合理应用范围：
1重型厂房结构2大跨度房屋的屋盖结构3高层及多层建筑4轻型钢结构5塔桅结构6板壳结构7桥梁结构8移动式结构
3.钢结构对材料性能有哪些要求？
答：
钢结构对材料性能的要求：
1较高的抗拉强度fu和屈服点fy2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能3良好的加工性能
4.钢材的主要机械性能指标是什么？
各由什么试验得到？
答：
钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。
其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。
5.影响钢材性能的主要因素是什么？
答：
影响钢材性能的主要因素有：
1化学成分2钢材缺陷3冶炼，浇注，轧制4钢材硬化5温度6应力集中7残余应力8重复荷载作用
6.选用钢材通常应考虑哪些因素？
答：
选用钢材通常考虑的因素有：
1结构的重要性2荷载特征3连接方法4结构的工作环境温度5结构的受力性质
7.钢结构有哪些连接方法？
各有什么优缺点？
答：
钢结构常用的连接方法有：
焊接连接、铆钉连接和螺栓连接三种。
焊接的优点：
1不需
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