电大钢结构形成性考核册答案.docx
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电大钢结构形成性考核册答案
电大钢结构形成性考核册答案
电大钢结构形成性考核册答案
2009年11月17日
《钢结构》自检自测
（一）及解析
一、选择题（每题2分，共30分）
1．钢材的伸长率用来反映材料的（）。
A．承载能力B．弹性变形能力C．塑性变形能力D．抗冲击荷载能力
2．钢材在低温下，强度提高，塑性下降，冲击韧性（）。
A．提高B．下降C．不变D．可能提高也可能下降
3．在构件发生断裂破坏前，具有明显预兆的情形是（）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
4．斜角焊缝主要用于（）。
A．钢板梁B．角钢桁架C．钢管结构D．薄壁型钢结构
5．承压型高强度螺栓可用于（）。
A．直接经受动力荷载B．经受反复荷载作用的结构的连接
C．冷弯薄壁钢结构的连接D．经受静力荷载或间接经受动力荷载结构的连接
6．每一个受剪力作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（）倍。
A．1.0B．0.5C．0.8D．0.7
7．一个经受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是（）。
A．栓杆的抗剪承载力B．被连接构件（板）的承压承载力
C．A、B中的较大值D．A、B中的较小值
8．图1所示为高强度螺栓连接，在弯矩M的作用下，能够以为中和轴在螺栓（）上。
A．1B．2C．3D．4
图1
9．对有孔眼等减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
10．下列轴心受拉构件，可不验算正常利用极限状态的为。
A．屋架下弦B．托架受拉腹杆
C．受拉支撑杆D．预应力拉杆
11．在右图所示的单向弯曲简支梁的整体稳固计算公式中，Wx＝（）。
A．B．C．D．
图2
12．下图所示为增强受压翼缘的工字形等截面简支组合梁，抗侧移支撑杆如图3中（）设置，对提高梁的整体稳固性效果最好。
图3
13．实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算的内容为（）。
A．强度、刚度、弯矩作用平面内稳固性、局部稳固、变形
B．弯矩作用平面内的稳固性、局部稳固、变形、长细比
C．强度、刚度、弯矩作用平面内及平面外稳固性、局部稳固、变形
D．强度、刚度、弯矩作用平面内及平面外稳固性、局部稳固、长细比
14．双肢格构式受压柱，实轴为x－x，虚轴为y－y，应按照（）肯定肢件间距离。
A.B.C.D.强度条件
15．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（）。
A.构件实际剪力设计值B.由公式计算的剪力
C.构件实际剪力设计值或由公式计算的剪力二者中较大值
D.由计算值
二、填空题（每空1分，共16分）
1．钢材中硫含量过量会引发钢材的；磷含量过量会引发钢材的。
2．当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性。
3．当应力循环次数次时，应进行疲劳计算；疲劳计算采用法，应力按____状态计算。
4．钢板对接中，采取分段施焊，厚焊缝则分层施焊，工字形连接焊接时采用对称跳焊，上述办法的目的在于。
5．实腹式轴心受压构件的稳固性计算中，截面为单轴对称的构件，绕对称轴（设为y轴）应取计及__________的换算长细比替代计算值。
6．双轴对称截面的理想轴心受压构件，可能发生屈曲和屈曲。
7．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；而且对轴心受压构件临界力的影响最大。
8．受均布荷载作用的简支梁，如要改变截面，应在距支座约处改变截面较为经济。
9．当荷载作用在梁的翼缘时，梁整体稳固性提高。
10．工字形截面简支梁，当受压翼缘侧向支承点间距离越小时，则梁的整体稳固就。
11．有铺板（各类混凝土板和钢板）密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止梁受压翼缘的侧向位移时，可不计算梁的。
12．弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，在弯矩作用平面内的整体稳固计算中，和应为由对虚轴的计算。
13．当上下弦横向水平支撑设在第二柱间时，应在第一柱间设以传递山墙风荷载。
三、简答题（每题8分，共24分）什么情形下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？
简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的不同点。
格构式构件截面考虑塑性进展吗？
为何？
四、计算题（每题15分，共30分）1．如图1所示支柱上下端均为铰接且设置支撑。
支柱长度为9m，在两个三分点处均有侧向支撑，以阻止柱在弱轴方向的过早失稳。
构件的设计压力为N＝250kN，允许长细比。
支柱截面为工字形I20a，，，。
钢材为Q235（）。
验算此支柱的整体稳固和刚度。
计算得，，
2.如下图所示一根简支梁长7.5m，采用I32a（,），已知单位长度得质量为52.7kg/m，梁的自重为52.7×9.8＝517N/m，cm4，cm3，cm，mm。
梁上荷载集度q=18kN/m，荷载分项系数为1.2，实验算此梁的正应力及支座处剪应力。
截面塑性进展系数，。
《钢结构》自检自测
（一）解析
一、选择题
1．C2．B3．B4．C5．D
6．C7．D8．C9．B10．D
11．C12．A13．D14．B15．C
二、填空题
1．热脆冷脆
2．降低
3．允许应力
4．减少焊接变形
5．扭转效应
6．扭转
7．残余应力残余应力
8．l/6
9．下
10．越好
11．整体稳固
12．换算长细比
13．刚性系杆
三、简答题
1．什么情形下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？
答：
实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变和钢材内部缺点等。
现在，构件中的应力散布将再也不维持均匀，产生应力集中。
在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引发脆性破坏的本源。
2．简述普通螺栓连接与高强度螺栓摩擦型连接在弯矩作用下计算时的不同点。
答：
在弯矩作用下，普通螺栓连接计算时假定中和轴位于弯矩所指的最下列螺栓处，高强度螺栓摩擦型连接计算时中和轴位于螺栓形心轴处。
3．格构式构件截面考虑塑性进展吗？
为何？
答：
格构式构件截面不考虑塑性进展，按边缘屈服准则计算，因为截面中部空心。
四、计算题
1．解：
先计算长细比，
计算得，，取
2.解：
梁自重产生的弯矩为：
N·m
外荷载在跨中产生的最大弯矩为：
N·m
总弯矩为：
N·m
验算弯曲正应力：
N/mm2＜＝215N/mm2
验算支座处最大剪应力：
V=0.5×18000×7.5+517x1.2x3.75=69826.5N
N/mm2＜＝125N/mm2
《钢结构》自检自测
（二）及解析
一、选择题（每题2分，共30分）
1．钢材的塑性指标，主要用（）表示。
A.流幅B.冲击韧性C.可焊性D.伸长率
2．钢材牌号Q23五、Q34五、Q390是按照材料（）命名的。
A.屈服点B.设计强度C.标准强度D.含碳量
3．四种不同厚度的Q345钢，其中（）厚的钢板强度设计值最高。
A.12mmB.18mmC.36mmD.52mm
4．部份焊透的对接焊缝的计算应按（）计算。
A.对接焊缝B.角焊缝C.断续焊缝D.斜焊缝
5．高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接主要区别是（）。
A.预拉力不同B.连接处构件接触面的处置方式不同
C.采用的材料品级不同D.设计计算方式不同
6．为了（），肯定轴心受压实腹式构件的截面形式时，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
7．在下列关于柱脚底板厚度的说法中，错误的是（）。
A.底板厚度至少应知足t≥14mmB.底板厚度与支座反力和底板的支承条件有关
C.其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些
D.底板不能太薄，不然刚度不够，将使基础反力散布不均匀
8．焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情形下，当（）时，梁的整体稳固性最好。
A.增强梁的受压翼缘宽度B.增强梁受拉翼缘宽度C.受压翼缘与受拉翼缘宽度相同D.在距支座l/6（l为跨度）减小受压翼缘宽度
9．焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对避免（）引发的局部失稳最有效。
A.剪应力B.弯曲应力C.复合应力D.局部压应力
10．当无集中荷载作历时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要经受（）。
A.竖向剪力B.竖向剪力及水平剪力联合作用C.水平剪力D.压力
11．梁的支承加劲肋应设置在（）。
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途
C.剪应力较大的区段D.有吊车轮压的部位
12．实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳固验算公式中的主如果考虑（）。
A.截面塑性进展对承载力的影响B.残余应力的影响
C.初偏心的影响D.初弯矩的影响
13．单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩（）。
A.绕非对称轴作用B.绕对称轴作用
C.绕任意轴作用D.视情形绕对称轴或非对称轴作用
14．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（）。
A.构件实际剪力设计值B.由公式计算的剪力
C.构件实际剪力设计值或由公式计算的剪力二者中较大值
D.由计算值
15．弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行（）和缀材的计算。
A.强度、刚度、弯矩作用平面内稳固性、弯矩作用平面外的稳固性、单肢稳固性
B.弯矩作用平面内的稳固性、单肢稳固性
C.弯矩作用平面内稳固性、弯矩作用平面外的稳固性
D.强度、刚度、弯矩作用平面内稳固性、单肢稳固性
二、填空题（每空1分，共16分）
1．《钢结构设计规范》中，荷载设计值为荷载标准值乘以___________系数。
2．在不同质量品级的同一类钢材（如Q235A，B，C，D四个品级的钢材），它们的屈服点、强度和伸长率都一样，只是它们的化学成份和___________指标有所不同。
3．对于焊接结构，除应限制钢材中的硫、磷的极限含量外，还应限制的含量不超过规定值。
4．在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝的强度设计增大系数＝；但对直接经受动力荷载的结构，应取＝。
5．普通螺栓连同意剪时，限制端距e≥2d,是为了避免钢板被破坏。
6．角焊缝中的最大焊脚尺寸，其中t为_______焊件厚度。
7．影响钢结构构件及其连接的疲劳性能因素有构造状况、_________和循环次数。
8．轴心受压构件整体失稳的形式有。
9．轴心受拉构件计算的内容有_______和刚度。
10．计算双肢格构式轴心受压构件绕虚轴x轴弯曲的整体稳固时，其轴心受压整体稳固系数应按照___________查表肯定。
11．焊接组合梁截面高度的肯定应考虑三种参考高度，是指由建筑要求肯定的最大梁高；由肯定的；由刚度要求肯定的最小梁高。
12．弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯构件应进行强度、______________________、单肢稳固性、刚度和缀材的计算。
13．设计采用大型屋面板的铰支承梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距离为l，则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取。
三、简答题（每题8分，共24分）
1．化学成份碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？
2．受剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？
如何避免？
3．哪些因素影响轴心受压构件的稳固承载力？
四、计算题（每题15分，共30分）
1．右图所示一上端铰接，下端固定的轴心受压柱，经受的压力设计值为N＝900kN，柱的长度为5.25m，计算长度系数。
钢材为Q235（）。
验算此柱的整体稳固，刚度和局部稳固。
柱截面的尺寸如图所示，，，。
允许长细比。
局部稳固验算公式：
，
2．实验算下图中经受静力荷载的拉弯构件。
作使劲设计值如图2所示，钢材为Q235（），构件截面无减弱。
截面为轧制工字钢I45a，A＝102cm2，Wx＝1430cm3，截面塑性进展系数，。
计算的弯矩最大值为129
《钢结构》自检自测
（二）解析
一、选择题
1．D2．A3．A4．B5．D
6．C7．C8．A9．A、B10．C
11．B12．A13．A14．C15．D
二、填空题
1．荷载分项2．冲击韧性3．碳4．1.221.05．冲剪6．较薄7．应力幅8．弯曲失稳、弯扭失稳、扭转失稳
9．强度10．换算长细比11．用钢量最少经济梁高12．弯矩作用平面内的整体稳固性13．l
三、简答题
1．化学成份碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？
答：
碳含量增加，强度提高，塑性、韧性和疲劳强度下降，同时恶化可焊性和抗侵蚀性。
硫使钢热脆，磷使钢冷脆。
但磷也可提高钢材的强度和抗锈性。
2．抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？
如何避免？
答：
螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有四种形式：
①栓杆被剪断；②螺栓承压破坏；③板件净截面被拉断；④端板被栓杆冲剪破坏。
第③种破坏形式采用构件强度验算保证；第④种破坏形式由螺栓端距≥2d0保证。
第①、②种破坏形式通过螺栓计算保证。
3．哪些因素影响轴心受压构件的稳固承载力？
答：
构件的初弯曲、荷载的初偏心、残余应力的散布和构件的约束情形等。
四、计算题
1．局部稳固验算公式：
，
解：
计算长细比
验算柱的整体稳固，刚度和局部稳固
由题目所给取
翼缘宽厚比
腹板高厚比
整体稳固、刚度及局部稳固均知足要求。
2．解：
计算的弯矩的的最大值为129kN?
m验算强度得
知足要求。
《钢结构》自检自测（三）及解析
一、选择题（每题2分，共计30分）
1．钢材的三项主要力学性能指标为。
答案：
（A）
A.抗拉强度、屈服点、伸长率B.抗拉强度、屈服点、冷弯性能
C.抗拉强度、冷弯性能、伸长率D.冷弯性能、屈服点、伸长率
2．钢材的伸长率与答案：
（D）标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
A.达到屈服应力时B.达到极限应力时
C.试件塑性变形后D.试件断裂后
3．钢材的伸长率用来反映材料的c。
A.承载能力B.弹性变形能力
C.塑性变形能力D.抗冲击荷载能力
4．钢材的塑性指标，主要用d表示。
A.流幅B.冲击韧性C.可焊性D.伸长率
5．在构件发生断裂破坏前，具有明显预兆的情形是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
6．对钢材的分组是按照钢材的d肯定的。
A.钢种B.钢号C.横截面积的大小D.厚度与直径
7．部份焊透的对接焊缝的计算应按b计算。
A.对接焊缝B.角焊缝C.断续焊缝D.斜焊缝
8．一个经受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是d。
A.栓杆的抗剪承载力B.被连接构件（板）的承压承载力
C.A、B中的较大值D.A、B中的较小值
9．承压型高强度螺栓可用于d。
A.直接经受动力荷载B.经受反复荷载作用的结构的连接
C.冷弯薄壁钢结构的连接D.经受静力荷载或间接经受动力荷载结构的连接
10．为提高轴心受压构件的整体稳固，在构件截面面积不变的情形下，构件截面的形式应使其面积散布b。
A.尽可能集中于截面的形心处B.尽可能远离形心
C.任意散布，无影响D.尽可能集中于截面的剪切中心
11．轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于c。
A.底板的抗弯刚度B.柱子的截面积C.基础材料的强度品级D.底板的厚度
12．当无集中荷载作历时，焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要经受c。
A.竖向剪力B.竖向剪力及水平剪力联合作用C.水平剪力D.压力
13．在焊接组合梁的设计中，腹板厚度应c。
A.越薄越好B.越厚越好C.厚薄相当D.厚薄无所谓
14．双肢格构式受压柱，实轴为x－x，虚轴为y－y，应按照b肯定肢件间距离。
A.B.C.C.D.强度条件
15．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取c。
A.构件实际剪力设计值
B.由公式计算的剪力
C.构件实际剪力设计值或由公式计算的剪力二者中较大值
D.由计算值
二、选择题（每题2分，共计30分）
1．钢材中硫含量过量会引发钢材的冷脆；磷含量过量会引发钢材的热脆。
（×）
2．承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。
（√）
3．碳的含量对钢材性能的影响专门大，一般情形下随着含碳量的增高，钢材的塑性和韧性逐渐提高。
（×）
4．经受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力转变的循环次数n次时，应进行疲劳验算。
（√）5．角焊缝中的最大焊脚尺寸，其中t为较厚焊件厚度。
（×）
6．采用普通螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是因为螺栓直径过细。
（√）
7．双轴对称截面的理想轴心受压构件，可能发生弯曲屈曲和弯扭屈曲。
（×）
8．计算双肢格构式轴心受压构件绕虚轴x轴弯曲的整体稳固时，其轴心受压整体稳固系数应按照换算长细比查表肯定。
（√）
9．工字形截面简支梁，当受压翼缘侧向支承点间距离越小时，则梁的整体稳固就越差。
（×）
10．梁腹板中，设置纵向加劲肋对避免剪力引发的局部失稳有效，设置向横加劲肋对避免弯曲应力引发的局部失稳有效。
（×）
11．轴心受压构件，应进行强度、整体稳固、局部稳固和刚度的验算。
（√）
12．轴心受拉构件计算的内容有强度刚度和稳固性验算。
（×）
13．设计采用大型屋面板的铰支承梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距离为l，则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取2l。
（×）
三、简答题（每题5分，共计15分）
1．什么情形下会产生应力集中，应力集中对钢材材性能有何影响？
答：
实际的钢结构构件有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变和钢材内部缺点等。
现在，构件中的应力散布将再也不维持均匀，产生应力集中。
在负温或动力荷载作用下，应力集中的不利影响将十分突出，往往是引发脆性破坏的本源。
2．抗剪普通螺栓有哪几种可能的破坏形式？
答：
螺栓抗剪连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有四种形式：
①栓杆被剪断；②螺栓承压破坏；③板件净截面被拉断；④端板被栓杆冲剪破坏。
3．计算格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳固时，为何采用换算长细比？
答：
格构式轴心受压构件，当绕虚轴失稳时，因肢件之间并非是持续的板而只是每隔必然距离用缀条或缀板联系起来，构件的剪切变形较大，剪力造成的附加影响不能忽略。
因此，采用换算长细比来考虑缀材剪切变形对格构式轴心受压构件绕虚轴的稳固承载力的影响。
四、计算题（共计25分）
1．图1所示支架，支柱的压力设计值，柱两头铰接，钢材为Q235（），允许长细比。
截面无孔眼减弱。
支柱选用焊接工字形截面，已知面积。
验算此支柱的整体稳固。
（10分）图1【解】：
整体稳固和长细比验算
长细比（2分）
（2分）
取长细比较大值，故由计算得，于是（2分）
（4分）
截面无孔眼减弱，没必要验算强度。
2．图2所示简支梁长12m，钢材为Q235（,）采用如图所示焊接工字形截面，已知单位长度得质量为149.2kg/m，梁的自重为149.2×9.8＝1463N/m，截面积A=158.4cm2，cm4，cm3，cm3，mm。
梁上集中荷载如图所示（单位kN）。
实验算此梁的正应力和支座处剪应力。
荷载分项系数为1.2，截面塑性进展系数，。
（15分）
【解】：
梁自重产生的弯矩为：
N·m（2分）
外荷载在跨中产生的最大弯矩为：
kN·m（2分）
总弯矩为：
kN·m（1分）
验算弯曲正应力：
N/mm2＜＝215N/mm2（4分）
验算支座处最大剪应力：
支座处的最大剪力按梁的支座反力计算，
V＝181.9×2×103+1463×1.2×6＝374300N（2分）
剪应力为：
N/mm2＜＝125N/mm2（4分）
《钢结构》自检自测（四）及解析
一、选择题
1．塑性好的钢材，则（）。
A.韧性也可能好B.韧性必然好
C.含碳量必然高D.必然具有屈服平台
2．型钢中的H型钢和工字钢相较，（）。
A.二者所用的钢材不同B.前者的翼缘相对较宽
C.前者的强度相对较高D.二者的翼缘都有较大的斜度
3．在构件发生断裂破坏前，具有明显预兆的情形是（）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
4．在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的散布为（）。
A.均分散布B.一端大、一端小
C.两头大、中间小D.两头小、中间大
5．部份焊透的对接焊缝的计算应按（）计算。
A.对接焊缝B.角焊缝
C.断续焊缝D.斜焊缝
6．一个经受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是（）。
A.栓杆的抗剪承载力B.被连接构件（板）的承压承载力
C.A、B中的较大值D.A、B中的较小值
7．下列轴心受拉构件，可不验算正常利用极限状态的为（）。
A.屋架下弦B.托架受拉腹杆
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