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钢结构一注6试题及解答word精品文档14页
一级注册结构工程师钢结构专业历年试题
要练说，得练看。
看与说是统一的，看不准就难以说得好。
练看，就是训练幼儿的观察能力，扩大幼儿的认知范围，让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中，积累词汇、理解词义、发展语言。
在运用观察法组织活动时，我着眼观察于观察对象的选择，着力于观察过程的指导，着重于幼儿观察能力和语言表达能力的提高。
2019年试题与解答
“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。
只是更早的“先生”概念并非源于教书，最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。
《孟子》中的“先生何为出此言也？
”；《论语》中的“有酒食，先生馔”；《国策》中的“先生坐，何至于此？
”等等，均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。
其实《国策》中本身就有“先生长者，有德之称”的说法。
可见“先生”之原意非真正的“教师”之意，倒是与当今“先生”的称呼更接近。
看来，“先生”之本源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。
称“老师”为“先生”的记载，首见于《礼记?
曲礼》，有“从于先生，不越礼而与人言”，其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”，与教师、老师之意基本一致。
题16～20
要练说，得练听。
听是说的前提，听得准确，才有条件正确模仿，才能不断地掌握高一级水平的语言。
我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的能力，课堂上，我特别重视教师的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，高低起伏，抑扬有致，富有吸引力，这样能引起幼儿的注意。
当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。
平时我还通过各种趣味活动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的能力，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，既训练了听的能力，强化了记忆，又发展了思维，为说打下了基础。
某皮带运输通廊为钢平台结构，采用钢支架支承平台，固定支架未示出。
钢材采用Q235-B，焊条为E43型，焊接工字钢翼缘为火焰切割边，平面布置及构件如图16~20所示，图中长度单位为mm。
图16～20
16．梁1的最大弯矩设计值Mmax=507.4kN·m，考虑截面削弱，取Wnx=0.9Wx。
试问，强度计算时，梁1最大弯曲应力设计值（N／mm2），与下列何项数值最为接近?
A．149B．157C．166D．174
[解]题目中看不到需要进行疲劳验算的任何条件，故按照不必验算疲劳对待。
根据《钢结构设计规范》钢板50017-2019第4.1.1条：
4.1.1在主平面内受弯的实腹构件（考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条），其抗弯强度应按下列规定计算：
≤f（4.1.1）
式中Mx、My—同一截面处绕x轴和y轴的弯矩（对工字形截面：
x轴为强轴，y轴为弱轴）：
Wnx、Wny—对x轴和y轴的净截面模量；
γx、γy—截面塑性发展系数；对工字形截面，γx=1.05，γy=1.20：
对箱形截面，γx=γy=1.05；对其他截面．可按表5.2.1采用；
f—钢材的抗弯强度设计值。
当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13
而不超15
时，应取γx=1.0。
fy为钢材牌号所指屈服点。
对需要计算疲劳的梁,宜取γx=γy=1.0。
今
=9.1<13，依据《钢结构设计规范》GB50017-2019第4.1.1条，可考虑塑性发展系数。
该题为单向受弯构件，Mmax=0
N／mm2故选择C
若取塑性发展系数γx=1.0，会得到最后结果为174N／mm2故误选择D
17．条件同题16，平台采用钢格栅板，设置水平支撑保证梁上翼缘平面外稳定，试问，整体稳定验算时，梁1最大弯曲应力设计值（N／mm2），与下列何项数值最为接近?
提示：
梁的整体稳定系数φb采用近似公式计算。
A．193B．174C．166D．157
[解]依据《钢结构设计规范》GB50017-2019第4.2.2条：
4.2.2除4.2.1条所指情况外，在最大刚度主平面内受弯的构件，其整体稳定性应按下式计算：
≤f（4.2.2）
式中Mx—绕强轴作用的最大弯矩；
Wx—按受压纤维确定的梁毛截面模量；
φb—梁的整体稳定性系数，应按附录B确定。
……
B.5受弯构件整体稳定系数的近似计算
均匀弯曲的受弯构件，当λy≤120
时，其整体稳定系数φb可按下列近似公式计算：
1工字形截面（含H型钢）：
双轴对称时：
φb=
（B.5-1）
单轴对称时：
φb=
（B.5-2）
设置水平支撑保证梁上翼缘平面外稳定，侧向支承点之间的距离为水平支撑交点之间的距离，该题为6m。
N／mm2故选择B
若认为不需要验算整体稳定，取φb=1.0计算，则得到最后结果为156.6N／mm2，故误选择D
点评：
规范第4.2.1条规定：
“有铺板（各种钢筋混凝土板和钢板）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”可不计算梁的整体稳定性。
今题目给出的条件不甚明确，但因为提示了整体稳定系数φb的计算方法及同时设置了水平支撑，故认为应该验算整体稳定性。
18．梁1的静力计算简图如图18所示。
荷载均为标准荷载：
梁2传来的永久荷载Gk=20kN，可变荷载Qk=80kN；永久荷载（含梁自重）gk=2.5kN／m，可变荷载qk=1.8kN／m。
试问，梁1的最大挠度与其跨度的比值，与下列何项数值最为接近?
A．1／505B．1／438C．1／376D．1／329
图18
[解]集中荷载引起的挠度为
mm
均布荷载引起的挠度为
mm
跨中挠度与跨度之比为
故选择A
19．假定钢支架ZJ－1与基础和平台梁均为铰接，此时支架单肢柱上的轴心压力设计值为N=480kN。
试问，当作为轴心受压构件进行稳定性验算时，支架单肢柱上的最大压应力设计值（N／mm2），与下列何项数值最为接近?
A．114B．127C．146D．162
[解]依据《钢结构设计规范》GB50017-2019
5.1.2实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算：
≤f（5.1.2-1）
式中φ—轴心受压构件的稳定系数（取截面两主轴稳定系数中的较小者），应根据构件的长细比、钢材屈服强度和表5.1.2-1、表5.1.2-2的截面分类
按附录C采用。
表5.1.2-1轴心受压构件的截面分类（板厚t<40mm）
截面形式
对x轴
对y轴
轧制，b/h≤0.8
a类
b类
轧制，b/h>0.8
b类
b类
长细比：
λx=
λy=
H形截面，b／h=200／300=0.66<0.8，截面对x轴和y轴属于b类。
由λy=96查表，得到φy=0.581。
N／mm2故选择C
20．钢支架的水平杆（杆4）采用等边双角钢（∟75×6）组成的十字形截面，两端用连接板焊在立柱上。
试问，当按实腹式构件计算时，水平杆两角钢之间的填板数，与下列何项数值最为接近?
A．3B．4C．5D．6
[解]对于交叉支撑，通常认为一杆受拉，另一杆受压退出工作，根据内力分析该水平杆件应为零杆，但作为另外立柱平面外的支承点来考虑该水平杆必须按受压设计。
依据《钢结构设计规范》GB50017-2019：
5.1.5用填板连接而成的双角钢或双槽钢构件，可按实腹式构件进行计算，但填板间的距离不应超过下列数值：
受压构件：
40i；
受拉构件：
80i。
i为截面回转半径，应按下列规定采用：
1当为图5.1.5a、b所示的双角钢或双槽钢截面时，取一个角钢或一个槽钢对与填板平行的形心轴的回转半径；
2当为图5.1.5c所示的十字形截面时，取一个角钢的最小回转半径。
受压构件的两个侧向支承点之间的填板数不得少于2个。
图5.1.5计算截面回转半径时的轴线示意图
填板间的距离不应超过40iy0=40×14.9=596mm，于是，4200mm间共有4200／596=7个距离，所需填板数为6个（两个端部不需要）。
若认为水平杆不受力，将其视为拉杆考虑，填板间的距离不应超过80iy0=80×14.9=l192mm，于是，4200／1192=3.5。
为此，会错选A、B或者C。
题2l～23
某工业钢平台主梁，采用焊接工字形截面，如图21～23所示。
Ix=41579×106mm4，Q345B制作。
由于长度超长，需要工地拼接。
图21～23
21．主梁腹板拟在工地用10.9级摩擦型高强度螺栓进行双面拼接，如图21所示。
连接处构件接触面处理方式为喷砂后生赤锈。
拼接处梁的弯矩设计值Mx=6000kN·m，
剪力设计值V=1200kN。
试问，主梁腹板拼接所用高强度螺栓的型号，应按下列何项采用?
提示：
弯矩设计值引起的单个螺栓水平方向最大剪力
=142.2kN。
A．M16B．M20C．M22D．M24
图21
[解]依据《钢结构设计规范》GB50017-2019
7.2.2高强度螺栓摩擦型连接应按下列规定计算：
1在抗剪连接中，每个高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算：
=0.9nfμP（7.2.2-1）
式中nf—传力摩擦面数目；
μ—摩擦面的抗滑移系数，应按表7.2.2-1采用；
P—一个高强度螺栓的预拉力，应按表7.2.2-2采用。
7.2.2-1摩擦面的抗滑移系数μ
在连接处构件接触面的处理方法
构件的-钢号
Q235钢
Q345钢、Q390钢
Q420钢
喷砂（丸）
0.45
0.50
0.50
喷砂（丸）后涂无机富锌漆
0.35
0.40
0.40
喷砂（丸）后生赤锈
0.45
0.50
0.50
钢丝刷清除浮锈或未经处理
0.30
0.35
0.40
一个高强度螺栓的预拉力P（kN）
螺栓的性能等级
螺栓公称直径（mm）
M16
M20
M22
M24
M27
M30
8.8级
80
125
150
175
230
280
10.9级
100
155
190
225
290
355
图中一侧螺栓数为8×4=32个。
剪力设计值引起的单个螺栓竖向剪力为1200／32=37.5kN
一个受力最大螺栓承受的总剪力
kN
依据《钢结构设计规范））GB50017-2019第7.2.2条，
kN
所需预拉力为查表7.2.2-2可知，10.9级M22高强度螺栓可提供预拉力P=190kN，满足要求。
故选择C
点评：
在本题中，是否需要考虑剪力向一侧螺栓群形心简化形成一个弯矩增量△M（实际上对于螺栓群而言是扭矩）?
若考虑此△M，将是以下步骤：
△M=1200×（40+55+5）×103=120kN·m
受力最大螺栓因此受到的剪力设计值为
=llkN
将该力分解为水平向和垂直向，分别为
kN
kN
于是，受力最大螺栓承受的剪力设计值为：
=150.7kN
该力与不考虑弯矩增量时相比，增加了（150.7－147）／147=2.5％，不会造成多大的影响。
因此仍然选择C。
22．主梁翼缘拟在工地用10.9级M24摩擦型高强度螺栓进行双面拼接，如图22
所示，螺栓孔径d0=25.5mm。
设计按等强原则，连接处构件接触面处理方式为喷砂后生赤锈。
试问，在拼接头一端，主梁上翼缘拼接所用高强度螺栓的数量，与下列何项数值最为接近?
A．12B．18C．24D．30
图22
[解]依据《钢结构设计规范））GB50017-2019
高强度螺栓摩擦型连接处的强度应按下列公式计算：
σ=
≤f（5.1.1-2）
σ≤
≤f（5.1.1-3）
式中n—在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目；
n1—所计算截面（最外列螺栓处）上高强度螺栓数目；
A—构件的毛截面面积。
摩擦型高强度螺栓连接按照等承载力原则设计时，所需螺栓数为
依据《钢结构设计规范））GB50017-2019第7.2.2条，一个10.9级M24摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值为
0.9×2×0.5×225=202.5kN
于是
考虑到1排布置6个，所以，取24个，选择C。
7.2.4在构件的节点处或拼接接头的一端，当螺栓或铆钉沿轴向受力方向的连接长度l1大于15d0时，应将螺栓或铆钉的承载力设计值乘以折减系数（1.1－
）。
当l1大于60d0时，折减系数为0.7，d0为孔径。
此时，连接长度为3×80=240mm<15d0=15×2505=382mm，螺栓承载力不必考虑折减，可以满足要求。
23．若将上题中10.9级M24摩擦型高强度螺栓改为5.6级A级M24普通螺栓，其他条件不变，试问，在拼接头一端，主梁上翼缘拼接所需的普通螺栓数量，与下列何项数值最为接近?
A．12B．18C．24D．30
[解]依据《钢结构设计规范））GB50017-2019
注：
1A级螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l≤150mm（按较小值）的螺栓；B级
螺栓用于d>24mm或l=>10d或l>150mm（按较小值）的螺栓。
d为公称直径，l为螺杆公称长度
2A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁
表面粗糙度。
均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。
……
7.2.1普通螺栓、锚栓和铆钉连接应按下列规定计算：
1在普通螺栓或铆钉受剪的连接中，每个普通螺栓或铆钉的承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值中的较小者。
受剪承载力设计值：
普通螺栓
（7.2.1-1）
承压承载力设计值：
普通螺栓
=d∑t·
（7.2.1-3）
……
7.2.4在构件的节点处或拼接接头的一端，当螺栓或铆钉沿轴向受力方向的
连接长度l1大于15d0时，应将螺栓或铆钉的承载力设计值乘以折减系数（1.1－
）。
当l1大于60d0时，折减系数为0.7，d0为孔径。
一个5.6级M24普通螺栓的抗剪承载力为：
根据规范表3.4.1-4;5.6级
N/mm2
N/mm2
N
N
取二者较小者，
kN。
翼缘净截面可承受的拉力设计值为：
N=25×（650－6×24）×295=3731.75×103N
一侧所需螺栓数
今按照24个螺栓考虑，连接长度为：
3×80=240mm＜15d0=15×24=360，不必考虑折减，
故24个螺栓可以满足要求故选择C
题24～27
某一支架为单向压弯格构式双肢缀条柱结构，如图24～27所示。
截面无削弱，材料为Q235-B，E43焊条，手工焊接。
柱肢采用HA300×200×6×10（翼缘为焰切割边），缀条采用∟63×6。
该柱承受的荷载设计值为：
轴心压力N=960kN，弯矩Mx=210kN·m，剪力V=25kN。
柱在弯矩作用平面内有侧移，计算长度l0x=17.5m；柱在弯矩作用平面外计算长度loy=8m。
提示：
双肢缀条柱组合截面Ix=104900×104mm4，ix=304mm
图24～27
24．试问，强度计算时，该格构式双肢缀条柱柱肢翼缘外侧最大压应力设计值
（N／mm2），与下列何项数值最为接近？
提示：
Wx=
2622.5×103mm3
A．165B．173C．178D．183
[解]依据《钢结构设计规范》GB50017-2019
5.2.1弯矩作用在主平面内的拉弯构件和压弯构件，其强度应按下列规定计算：
≤f（5.2.1）
式中γx、γy—与截面模量相应的截面塑性发展系数，应按表5.2.1采用。
表5.2.1截面塑性发展系数γx、γy
项次
截面形式
γx
γy
7
1.0
1.05
柱肢翼缘外侧最大压应力设计值为
N／mm2
上式中，依据表5.2.1，取γx=1.0故选择A
25．试验算该格构式双肢缀条柱弯矩作用平面内的稳定性，并指出最大压应力设计值（N／mm2），与下列何项数值最为接近?
提示：
=0.131；W1x=
3497×103mm3；有侧移时，βmx=1.0
A．165B．173C．178D．183
[解]依据《钢结构设计规范》GB50017-200
5.2.3弯矩绕虚轴（x轴）作用的格构式压弯构件，其弯矩作用平面内的整体稳定性应按下式计算：
≤f（5.2.3）
式中W1x=Ix/y0；
Ix—为对x轴的毛截面惯性矩;
y0—为由x轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢腹板外边缘的距离,二者取较大者；φx、
由换算长细比确定。
……
5.1.3格构式轴心受压构件的稳定性仍应按公式（5.1.2-1）计算，但对虚轴（图5.1.3a的x轴和图5.1.3b、c的z轴和y轴）的长细比应取换算长细比。
换算长细比应按下列公式计算：
1双肢组合构件（图5.1.3a）：
当缀件为缀板时：
λox=
（5.1.3-1）
当缀件为缀条时：
λox=
（5.1.3-2）
式中λx—整个构件对x轴的长细比；
Λ1—分肢对最小刚度轴1-1的长细比，其计算长度取为：
焊接时，为相邻两缀板的净距离；螺栓连接时，为相邻两缀板边缘螺栓的距离；
Λ1x—构件截面中垂直于x轴的各斜缀条毛截面面积之和。
今已知ix=304mm，于是
换算长细比
表5.1.2-1轴心受压构件的截面分类（板厚t<40mm）
截面形式
对x轴
对y轴
格构式
焊接、板件边缘焰切
b类
b类
焊接，翼缘为轧制或剪切边
b类
c类
按照b类截面查表，得到φx=0.813，于是
N／mm2
故选择B
26．试验算格构式柱分肢的稳定性，并指出最大压应力设计值（N／mm2），与下列何项数值最为接近?
A．165B．169C．173D．183
[解]受力较大分肢所受压力为：
kN
分肢绕y轴的计算长度为8m，长细比为
注意，整个组合截面的y轴实际上是工字形截面的x轴，所以上式中ix=129mm。
按照b类截面查表，得φ=0.797。
于是
N／mm2故选择D
27．试验算格构式柱缀条的稳定性，并指出最大压应力设计值（N／mm2），与下列何项数值最为接近?
提示：
计算缀条时，应取实际剪力和按规范公式（5.1.6）计算的剪力二者中的较大者
A．29B．35C．41D．45
[解]依据《钢结构设计规范》GB50017-2019：
5.1.6轴心受压构件应按下式计算剪力：
V=
（5.1.6）
剪力V值可认为沿构件全长不变。
对格构式轴心受压构件，剪力V应由承受该剪力的缀材面（包括用整体板连接的面）分担。
N＞25kN
所以，取剪力为28734N计算。
每一根缀条所受压力为Nb=
20318N
由题图可知，缀条与节点的连接应该判断为使用节点板（斜平面），缀条计算长度取为几何长度l0=
注意：
采用λy0=12.4mm计算缀条的长细比
表5.1.2-1轴心受压构件的截面分类（板厚t<40mm）
截面形式
对x轴
对y轴
轧制
热轧等边角钢
b类
b类
按照b类截面查表，得到φ=0.80。
于是
N／mm2故选择B
28．试问，计算吊车梁疲劳时，作用在跨间内的下列何种吊车荷载取值是正确的?
A．荷载效应最大的相邻两台吊车荷载标准值
B．荷载效应最大的一台吊车荷载设计值乘以动力系数
C．荷载效应最大的一台吊车荷载设计值
D．荷载效应最大的一台吊车荷载标准值
[解依据《钢结构设计规范》GB50017-2019
3.1.5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（荷载标准值乘以荷载分项系数）；计算疲劳时，应采用荷载标准值。
3.1.6对于直接承受动力荷载的结构：
在计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘动力系数；在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不乘动力系数。
计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳和挠度时，吊车荷载应按作用在跨间内荷载效应最大的一台吊车确定。
选项D
29．与节点板单面连接的等边角钢轴心压杆，长细比λ=100，工地高空安装采用焊接，施工条件较差。
试问，计算连接时，焊缝强度的折减系数，与下列何项数值最为接近？
A．0.63B．0.675C．0.765D．0.9
[解]依据《钢结构设计规范》GB50017-2019
3.4.2计算下列情况的结构构件或连接时，第3.4.1条规定的强度设计值应乘以相应的折减系数。
l单面连接的单角钢：
1）按轴心受力计算强度和连接乘以系数0.85；
2）按轴心受压计算稳定性：
等边角钢乘以系数0.6+0.0015λ，但不大于1.0；
短边相连的不等边角钢乘以系数0.5+0.0025λ，但不大于1.0；
长边相连的不等边角钢乘以系数0.70；
λ为长细比。
对中间无联系的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当λ<20时，取λ=20；
2无垫板的单面施焊对接焊缝乘以系数0.853
3施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接乘以系数0.90；
4沉头和半沉头铆钉连接乘以系数0.80。
注：
当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。
施工条件较差，折减系数为0.9；计算连接时，折减系数为0.85，因此，折减系数连乘，为0.9×0.85=0.765，选择C。
点评：
考试时审题很重要，一定注意一字一字来读，一目十行有可能会由于思维惯性而产生错误。
例如本题，题目所问是“焊缝”的强度折减系数，而不是“压杆”计算稳定性时的强度折减系数，若未注意到二者的区别，因为看到给出了λ=l00考虑取折减系数0.6+0.0015λ=0.64－0.0015×100=0.5，从而0.9×0.75=0.675，会错选B。
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