112
120=Q
■Q+
0933
0.785^
O.7G5+
0.615*
0.5S5*：
0.478+
0一斗2头
0.374*
0.331^
0.293^
③克（咼）（B比®值*
翼缘直兰（10+0血）
f
®［九］=152
答:
A=2X$00"CH500X8=24000™^^
Sx500:
2x500x20x260-
-4.1666xlO5iim+*
〜^0x500*
2”
12
p711.435x10*
V3T=V2W00
；_化一kl<56l5xlOs■'■片.V~24000~
二、甑面喩當+
L强度屮
因赴面无削弱，可不逬讦强度瞪尊卜
2刚度屮
*匚10000
z=—=
■&244J
1.00G0
131.7ft
=75.90<[2]=150^
議面对秤轴为b类，对y轴为£类，因-定起控制作用-
X_2500x10'oA=G.522x24000
査裘得^=0,522^
=10,Q.55J¥/Mm1
+J
所臥整体稳定満足要求。
心
4.局部稳定验尊』
翼躲贯岸比：
生=25°~4=1230<（LO+OJx75.91=14J2^
t20V345
胆板高JI比：
嘗罟二62.5>（25-0-5x75.5）启|=51.95^
T1*
故构件的强慣、剛度、整体觀定誦足參求，尷艇扳的頁却卷定苹满罡要求。
A
第二组截茴；0
―、计算重面几何特征」
A=2KjqoX2>400X1^iOOOnmr*1
inx4cnJ_
I二一^2^400^25x2L2.51=Q.564ylO^wt4^
z12
驾笋」6666小為屮
556-lxlO2
240CK）
=伫=卩6666x10’
=\~A=V~24000~
=1仍一4耐卄
二、截面绘聲屮
I强度，
因截面无削弱「可不进行强厲验章
110000
兄■—■
■i199血
1
=50.10<[^）=150^
_10000'
T=105.4
F
=94SS<[/.]=150
基整体■稳定鲨尊』
當面对兀轴为b如对y抽为t类，因故鏡y迪轆稳定起控制作用P
査表得轻=03捋卩
N_2500X103
=0355x24000
所以整体■稳主彌足要求。
屮
』•局部稳定验算
鏗康宽屋比；竺二7.8d<（10+EW匡=16.O8r
t2S\34>
if板高厚比：
^-=^=40>C25+0.5x94.S8）^|=59.78卩
故构件的强置、刚度、整体翁圭和局部稳定均蒜足嬖求&-
钢结构A3次作业（主观题）
四、主观题（共10道小题）
32.
某轴心芟压0^5轴心压力设计值孔却眈kN,采用双釉对称悍接工字形截面如團示』麟城切I边』钢材为Q235AF?
f=215N,uim\已知切-3%试对该巒8£验篡°-1
（1）Q233AI钢b类裁面长细比2整体稳定系数表㈠
2
2丹
30^
43
4知
50^
33/
63
Of
0.95Jr
0.9^
0.91S-
0.899^
0.878^
0.856<
0S33-
0.807^
Q780-
0751*
QJ2D*
0688-^
^=—200X16
XX
——__:
._._iJ—一—士-1一
—450X10=L=一刃0X16y
=由题意知1^=6111，f=215Nrmr*
一、计尊戡西几伺特征心
A-2X200XI6^450XlOlfleOOiTfr-1
1心*⑸--2x20Qx16x233-=4J338xlOsWM\-
12
16x2COJ
=2.13310加汩卩
=197.Q8m?
rt*
2一1刃]10‘
*~1CKKW
二、截面鲨算亠
1强度屮
囲载面无削弱，可恳进行强度瞪尊＜■
2刚度"
0000
1^7.08
=30.44<[1]=150*
3000
44.24
-67.Sl<[2]=150^
由于TOMS-截面对孟釉类・擴、軸查表傳眄-0.763.
1600xlOJ
0763x10900
-192.4V
4局部稳走瞪算
16
答:
故枸件的强度、剛度、整体隐克和局部穏定均荷足套求**
33.简述焊接连接的优缺点
答：
其优点是：
构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便,既可手工施焊也可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大，整体性较好。
其缺点是：
在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使构件受力时变形增加、降低了构件的稳定性（例如，使受压构件承载力降低）；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出。
34.简述受剪普通螺栓连接在外力作用下的几种可能破坏形式，在设计中如何防止。
答：
抗剪螺栓连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有：
（1）栓钉杆被剪断。
；
（2）较薄的连接板被挤
压破坏。
（3）板被拉（压）坏。
（4）板件端部被剪坏（5）螺栓杆受弯破坏。
前三种破坏通过连接计算来保证；后两种型式的破坏，需要通过采取构造措施来加以避免。
35.简述焊接残余应力对结构性能有何影响
答：
（1）对结构构件静力强度的影响
对在常温下工作并具有一定塑性的钢材，在静力荷载作用下，焊接残余应力是不会影响结构强度的。
（2）对结构构件刚度的影响
构件上存在焊接残余应力会降低结构的刚度。
对于轴心受压构件，焊接残余应力使其的挠曲刚度减小，从而降低了压杆的稳定承载力。
（3）对结构构件其它方面的影响
焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显的不利影响，增加了钢材在低温下的脆断倾向。
36.减少焊接应力和焊接变形的方法
答：
在设计方面，在满足构造要求的前提下，要尽量减少焊缝的数量和尺寸，采用适宜的焊脚尺寸和
长度，搭接角焊缝宜采用细长焊缝，不用粗短焊缝，以避免焊接热量过于集中；焊缝尽可能对称布置，连接尽量平滑；避免焊缝过分集中或多方向焊缝相交于一点，以免相交处形成三向受拉应力状态，使材料变脆，为防止多方向焊缝相交，常采用使次要焊缝断开而主要焊缝连续通过的构造；搭接连接中不应只采用正面角焊缝传力；焊缝应布置在焊工便于施焊的位置，尽量避免仰焊。
在焊接工艺方面，应采用合理的焊接顺序和方向，例如，采用对称焊、分段焊、厚度方向分层焊等；应先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝，先焊错开的短缝，后焊通直的长缝，使其有较大的横
向收缩余地；先焊使用时受力较大的主要焊缝，后焊受力较小的次要焊缝，这样可使受力较大的焊缝在焊
接和冷却过程中有一定范围的伸缩余地，可减小焊接残余应力；采用反变形法，即施焊前使构件有一个与焊接残余变形相反的预变形，以减小最终的总变形；采用预热和后热措施，即旋焊前先将构件整体或局部预热至100~C〜300C,焊后保温一段时间，以减小焊接和冷却过程中温度的不均匀程度，从而降低焊接残余应力并减少发生裂纹的危险；采用高温回火（或称消除内应力退火）措施，在施焊后进行高温回火，即加
热至600C〜650~C，保持一段时间恒温后缓慢冷却，对较小焊件可进行整体高温回火，由于加热已达钢材的热塑温度，可消除大部分残余应力，对较大焊件有时可对焊缝附近或残余应力较大部位附近进行局部高温回火，以减小焊接残余应力；用头部带小圆弧的小锤轻击焊缝，使焊缝得到延展，也可降低焊接残余应力。
37.简述摩擦型高强度抗剪螺栓与承压型高强度抗剪螺栓的传力特征有何不同？
答：
高强度螺栓按计算不同可分为两种：
摩擦型和承压型，前者在受剪时只靠被连接板件间的强大摩擦阻力传力，以摩擦阻力刚被克服作为连接承载力的极限状态；后者在受剪时，允许克服摩擦力后产生滑移，以栓杆被剪坏或孔壁被压坏作为承载力的极限。
摩擦型连接的剪切变形小，弹性性能好，施工较简单,可拆卸，耐疲劳，特别适用于承受动力荷载的结构。
显然承压型高强度螺栓连接的承载力比摩擦型的高，可节约螺栓，但这种连接的剪切变形比摩擦型的大，所以只适用于承受静力荷载和对结构变形不敏感的结构中，不得用于直接承受动力荷载的结构中。
38.
殓算團乔由三块钢板焊接的工字形截面的对按焊缝。
钢材为Q23A手工焊接』焊荼为E43型，-弧扳』焊接质量为三级。
己知作用在悍缝载页上的奇矩设计值M=150kKm.翦力设计值VW0
f-,w=125N
X
X1
1己
C
2hO
（所有图中未注明的尺寸单位均为mm）
解；ii计負截面几何特征存
12%IQf）3
=3.81x10'206=1.849x10Swm3
K=260x16x198十190x12x190,2=1.
»=206XL6X198=8.24x10
3）强度验算*
—=15Qyl°\=81.12J//fflmz
^1257V/mm*
1.549x10*
7M-r3,SlxlOsxl2
折蔓应力：
7咕琴毎詡透黑=74•片J
3.81x10"X12
=204.V
口珂匚JE+3讦二J74,82’十3x9（HF“73UJ/?
答:
因此』该连接隨足佬丸要史…
计算图示三面围焊的双角钢构件的节点角焊缝连接。
已知：
钢材Q2站，焊&E43型,手工焊缝强度£二160NF汩j构件祇受II力荷tt轴心拉力设计值^=1000kNj等肢角钢，腹去角焊缝的内力分配系数分別対叮和0亠（已知防&mni八
答：
J\L弭⑹0
甬焊缝的胆史t為=8mm，角焊縫的强度设计值时NZNi賦“
取一个甬钢计算，1000/2=500kN.嵋b二07廳脸二06P
N3=0.1hfPff/=o.7x8>/L22xl60x140=153036.&V+-
V,
肢背:
A；=0.7x500000-153036.8/2=273481.6A7
肢尖匕M=^^^1=03x500000-153036.8/2=73481.6^^
*•2
肢背；冲一冬4二羿饗=305砒用，考虑翩勰整，实际为315mm;
«Xi^；5,6x160
肢尖；兰/7>5工3—^7=-A~'irn=*?
用丹'考虑趣威軀■整』实际淘90mm。
討hjvlhj,5-6x160
检脸團示角焊樂连接强度。
材料Q235,手工焊，焊条E43；元乩弧板，f^l^N.mm^集中才
F=2001cNC§J力荷戟谡计值），#10nun…，
（图中未注明的尺寸单位均为mm）
1力特征*
V=F=200师
M-Fe-200XO.15=30kN.m--'
2几何特征・
A*=^X0.7x10x（300-10^406Omm^
Wt=2k-xQ.7x10x（300'10）:
=1^233mni;-1
6
3应力计算孑
r_2ODxlO3a4060
=49,26Ar們册'杆
A/_30xl0"ff；_196233
=1529N冊丹Fd
检捡*
答:
十49.26;=13465Nr耐赤
41.
检验囹示祝盖板连接*受轴心拉力值”材料0235^215^^，板伴宽为K3厚1伽叫盖板厚IQri叫用高强度摩據型舞栓』级，NCO螺孔血二21皿叫预拉力P=110k?
t触面喷沙2=0.衍。
戸
++++++
O
（图中未注明的尺寸单位均为mm）
1）单个螺拴i殳计承载力『
斗二Q^n.fjP=0.9x2x0.45x110=891fcV+
2）螺栓受力礙
V7^0
^.=—=—soJtv丄
X9
爲21
叫=80iN<州:
=89.RVp
/・0=1・・0卩
满足要求+J
3）构件截面验算
M=NQ-0,5鱼）=720x（1-0.5x?
）=600如m9
4=t（b-3rfJ=16x（240-3x21}=2832?
劝F*
答:
满足要求a
钢结构A4次作业（主观题）
四、主观题（共5道小题）
35.简述钢结构对钢材性能的要求有哪些？
答：
用作钢结构的钢材必须具有下列性能：
1.较高的强度
2.足够的变形能力
3.良好的加工性能
按以上要求，钢结构设计规范具体规定:
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；对某些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应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。
36.影响结构钢材力学性能的因素有哪些？
答：
化学成分、冶金缺陷、钢材的硬化、温度影响、
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