二级注册结构工程师钢结构二.docx

1、二级注册结构工程师钢结构二二级注册结构工程师-钢结构(二)(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、B单项选择题/B(总题数：3，分数：100.00)根据甲方要求，为了扩大职工就餐面积，需要在现有的一个不需要抗震设防的单层单跨的职工食堂内，增建一底层层高为3.5m的全钢结构夹层；夹层四周与原结构脱开。设该夹层的楼板基层采用花纹钢铺板，其上再做50mm厚的底面层；钢铺板下吊顶。楼面恒荷载与楼而活荷载标准值分别取2.0kN/m2和2.5kN/m2(其中恒荷载包括钢梁自重在内)。结构钢材为Q235，焊接使用E43型电焊条。其结构平面布置如图所示。（分数：30.00）(1).楼板采用有肋钢铺板(肋

2、，其作用相当于垂直次梁L1的小次梁)，肋间距a=600mm，假定钢铺板的弯矩按M=0.1qa2计算(其中，q近似取包括钢梁自重在内的楼面荷载设计值)。截面塑性发展系数x=1.0。当仅考虑满足强度要求时，试问，其板厚t(mm)应和下列何项数值最为接近? A.2.5 B.3.0 C.4.0 D.5.0（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 取单位板宽计算。其上的楼面荷载(线荷载)设计值为q=1.22.0+1.42.5=5.9kN/m于是M=0.1qa2=0.15.90.62=0.2124kNm由*可得*故选择A。(2).钢铺板的肋间距同上题。假定钢铺板的竖向位移按计算(其中，qk近似取包括钢

3、梁自重在内的楼面荷载标准值)，为满足的挠度要求，试问，其板厚t(mm)应和下列何项数值最为接近? A.4.0 B.4.5 C.5.0 D.6.0（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 计算挠度应取荷载标准组合进行计算。取单位板宽(1mm)计算，其上的楼面荷载标准值(线荷载)为： q=2.0+2.5=4.5N/m 由*可知 * 故选择B。(3).加劲肋与钢铺板的连接，通常采用断续角焊缝，假定加劲肋与钢铺板的厚度均为5mm，角焊缝的焊脚尺寸为4mm，试问，焊缝的最小长度(mm)和焊缝之间的最大净距(mm)，应取下列何组数值? A.35，90 B.40，85 C.45，80 D.50，75（分

4、数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 依据钢结构设计规范GB 500172003的8.2.7条第4款，侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm，今hf=4mm，故最小计算长度为40mm。考虑两端缺陷，实际长度最小为40+24=48mm。依据8.2.9条，断续角焊缝的净距不应大于15t(对受压构件)或30t(对受拉构件)，t为较薄焊件的厚度。这里，t=5mm，故断续角焊缝的净距不应大于155=75mm。故选择D。(4).假定次梁L1的截面选用H3501754.56的焊接H型钢，其截面惯性矩Ix=7661104mm4，截面抵抗矩Wx=437.8103mm3，梁的自重已包括在楼面

5、恒荷载内。试问，其弯曲应力(N/mm2)，应和下列何项数值最为接近? A.184 B.194 C.204 D.214（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 次梁L1承受的线荷载设计值q=(1.22.0+1.42.5)(3.4+3.3)0.5=19.765kN/m次梁L1跨中弯矩为*梁截面受压翼缘自由外伸宽度与厚度之比为*，故取x=1.0。*故选择C。(5).条件同上题，试问，该次梁的最大挠度与其跨度之比，应和下列何项数值最为接近? A.1/282 B.1/370 C.1/412 D.1/460（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 依据结构力学知识可知，简支梁受均布荷载作用的最大挠

6、度公式为*今qk=(2.0+2.5)(3.4+3.3)0.5=15.075kN/m，于是*/l=16.1/6000=1/373，选择B。(6).设次梁L1与主梁ZL1的连接如图所示，采用10.9级M16高强度螺栓摩擦型连接，连接处钢材表面为喷砂后涂无机富锌漆。梁端剪力设计值V=65kN，考虑到连接偏心的不利影响，通常将剪力乘以1.21.3倍，本题取1.3倍。试问，其螺栓数(个)应和下列何项数值最为接近? A.2 B.3 C.4 D.5（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 一个螺栓的抗剪承载力设计值为 * 所需要的螺栓数 *，取为3个，选择B。(7).条件同上题，但采用高强度螺栓承压型连

7、接，且剪切面在螺纹处，试问，应采用的其螺栓个数与下列何项数值最为接近?提示：次梁L1(焊接H型钢)腹板厚4.5mm。 A.2 B.3 C.4 D.5（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 一个螺栓的抗剪承载力设计值为 * 所需要的螺栓数 *，取为3个，选择B。(8).设计条件同上，但将10.9级M16的高强度螺栓改为M16的C级普通螺栓，且剪切面在螺纹处，试问，其螺栓数(个)应和下列何项数值最为接近?提示：次梁L1(焊接H型钢)腹板厚4.5mm。 A.2 B.3 C.4 D.5（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 一个螺栓的抗剪承载力设计值为 * 所需要的螺栓数 *，取为4个，选

8、择C。(9).如图所示，支承板厚6mm，需用双面角焊缝将其焊接在主梁上。主梁ZL1的截面为H450250812，经计算该焊缝为构造控制，试问，当采用手工焊时，在腹板上的焊脚尺寸hf(mm)采用下列何项数值最为合适? A.3 B.4 C.5 D.6（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 依据钢结构设计规范GB 500172003的8.2.7条，角焊缝的最大焊脚尺寸为1.26=7.2mm，最小焊脚尺寸为*。故选择C。(10).主梁ZL1的截面惯性矩Ix=33940104mm4，截面抵抗矩Wx=1510103mm3，截面面积矩Sx=838103mm3。设作用在主梁上的集中恒荷载设计值G1=27

9、.4kN，G2=51.1kN，集中活荷载设计值P1=35.7kN，P2=70.4kN。为简化计算，梁的自重略去不计。其计算简图如图所示。试问，其跨中最大弯曲应力(N/mm2)应和下列何项数值最为接近? A.184 B.194 C.204 D.214（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 做出该梁跨中弯矩的影响线，如图所示。*由于G1、P1对跨中弯矩有利，故取分项系数分别为1.0和0。注意到题目中给出的是设计值，于是，跨中弯矩为M=2(G2+P2)1.65-G1/1.41.7=3.3G2+3.3P2-2.43G1=3.351.1+3.370.4-2.4327.4=334.4kNm主梁ZL1

10、受压翼缘的自由外伸宽度与厚度之比小于*，故取x=1.05。*故选择D。若未注意到1.0和1.4的差别，其他步骤不变，则会得到跨中弯矩为307.79kNm。*，错选B。(11).设计条件同上题，已经求得梁的最大剪力设计值为133.6kN。试问，梁的最大剪应力(N/mm2)应和下列何项数值最为接近? A.37.6 B.41.23 C.33.3 D.31.3（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 依据钢结构设计规范GB 500172003的4.1.2条计算。 * 故选择B。(12).设柱的轴心力设计值为320kN，截面为1945的无缝钢管，其截面积A=29.69102mm2，回转半径i=66.

11、8mm，柱底标高为-0.150m，与基础顶面刚接。柱顶标高为3.000，柱顶与主梁为铰接。试问，按实腹式轴心受压构件的稳定计算时，其压应力(N/mm2)应和下列何项数值最为接近? A.108 B.182 C.158 D.175（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 柱一端刚接一端铰接，其计算长度系数为0.7。 长细比* 依据钢结构设计规范GB 500172003的表5.1.2-1，属于a类截面。查表，=0.957。 * 故选择A。在某一建筑的裙房中，需将一长36m的多功能厅的屋盖设计成钢结构，其屋架跨度18m，现浇钢筋混凝土板，系保温、上人平屋面。其结构平面布置如图(a)所示。屋架节点荷

12、载如图(b)所示，P=150kN(设计值，包括屋架自重以及屋架下弦节点上的吊顶荷载)。作用在屋面上的均布恒荷载标准值(包括檩条自重在内)为6.5kN/m2，活荷载标准值为2.0kN/m2，雪荷载标准值为0.5kN/m2。结构钢材全部采用Q345B，焊条为E50型。B(a)屋架WJ檩条及上弦安装支撑布置图；(b)节点荷载示意图/B（分数：30.00）(1).当计算简支檩条的挠度时，试问，作用在檩条上的线荷载标准值qk(kN/m)，应与下列何项数值最为接近? A.14.6 B.15.8 C.19.1 D.20.3（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 作用在屋面上的荷载标准值为6.5+2.0

13、+0.5=9kN/m2，檩条间距为18/8=2.25m，于是，线荷载标准值qk=92.25=20.25kN/m，选择D。(2).当计算简支檩条的抗弯强度时，试问，作用在檩条上的线荷载设计值q(kN/m)，应与下列何项数值最为接近? A.23.9 B.24.2 C.25.1 D.25.4（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 依据建筑结构荷载规范GB 500092012的7.1.5条，雪荷载的组合系数为0.7。1.26.5+1.42.0+0.71.40.5=11.09kN/m2檩条间距为18/8=2.25m，于是，线荷载为11.092.25=24.95kN/m，选择C。若未考虑雪荷载的组合

14、系数，则会得到25.4kN/m，错选D。(3).假定屋面作法有变动，作用在檩条上的线荷载标准值为qk=17.5kN/m(已经包括檩条自重在内)，檩条截面为H3001504.58，其截面惯性矩Ix=5976cm4，截面模量Wx=398cm4，试问，檩条的挠度与跨度之比vT/l，与下列何项数值最为接近? A.1/280 B.1/270 C.1/260 D.1/250（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 檩条为承受均布荷载的简支梁，跨中挠度为： * 于是，挠跨比为24.0/6000=1/250，选择D。(4).假定作用在檩条上的线荷载设计值为q=22.0kN/m，其余条件同上题，试问，该檩条

15、的最大弯曲应力(N/mm2)，与下列何项数值最为接近? A.237 B.249 C.262 D.277（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 檩条承受的最大弯矩设计值为：*H形截面翼缘自由外伸宽度与厚度之比为*因此可以考虑塑性发展系数x=1.05。檩条的最大弯曲应力依据钢结构设计规范GB 500172003的4.1.1条计算：*，选择A。(5).若屋架下弦杆的截面为210010，截面积A=3852mm。(无栓孔削弱)。试问，下弦杆的最大拉应力(N/mm2)，与下列何项数值最为接近? A.282 B.292 C.302 D.312（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 根据竖向力的平

16、衡及结构的对称性，可知支座反力R=4P=600kN。 将桁架自跨中左边的区间截断，取左半边为隔离体，则对右上节点取矩，得到平衡式： 2250N=60022503-(0.515022503+15022502+1502250) 解出N=1125kN。 下弦杆的最大拉应力为： *，选择B。(6).若屋架斜腹杆2-8的截面为2756，截面积A=1759mm2(无栓孔削弱)。试问，该斜腹杆的最大拉应力(N/mm2)，与下列何项数值最为接近? A.282 B.292 C.302 D.312（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 沿竖向将左边的2-8杆截断，取左半边为隔离体。根据竖向力的平衡，得到：

17、* 斜腹杆2-8的最大拉应力为： *，选择C。(7).假设竖腹杆2-7的最大轴压力设计值为525kN，截面为2907，绕非对称轴的回转半径ix=27.8mm，绕对称轴的回转半径iy=41.4mm。试问，在进行稳定性验算时，该腹杆绕对称轴的换算长细比yz，与下列何项数值最为接近? A.81.0 B.64.7 C.61.2 D.54.3（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 依据钢结构设计规范GB 500172003的表5.3.1，桁架平面外的计算长度l0y=22501.414=3181.5mm。由于b/t=90/7=12.8570.58l0y/b=0.583181.5/90=20.5故依据

18、规范公式(5.1.2-6a)，有*，选择A。(8).假定竖腹杆3-8的最大轴心压力设计值为375kN，截面为2807组成的T形截面，截面积为A=2172mm2，绕非对称轴的回转半径ix=24.6mm，绕对称轴的换算长细比为yz=64.7mm。试问，按照实腹式轴心受压构件进行稳定性计算时，其压应力(N/mm2)，与下列何项数值最为接近? A.262 B.274 C.286 D.298（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 依据钢结构设计规范GB 500172003的表5.3.1，桁架平面内的计算长度l0x=0.82250=1800mm，据此得到长细比为x=l0x/ix=1800/24.6=

19、73.17依据规范表5.1.2-1，得到截面绕x轴、y轴均属于b类，故取长细比较大者73.17查表。*，近似取为89，查表得到=0.628，于是*，故选择B。若直接用题目中给出的换算长细比查表，*，近似取为78，查表得到=0.701，于是*，错选A。(9).若斜腹杆3-9的截面为2506，节点板厚度为12mm，角钢肢背与节点板间角焊缝的焊脚尺寸为6mm(无端焊缝)。如根据该斜杆的内力确定角钢肢背与节点板的实际焊缝长度(mm)，试问，该数值与下列何项数值最为接近? A.95 B.120 C.145 D.170（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 沿竖向将左边的斜腹杆3-9截断，其左边部分

20、为隔离体，则根据竖向力的平衡，得到斜腹杆3-9承受的力为： N=(600-75-150-150)1.414=318.15kN 肢背焊缝的实际长度 *，选择C。(10).竖腹杆5-10的截面为2506，已知506的回转半径：ix=15.1mm，iu=19.1mm，iv=9.8mm。该腹杆在屋架上下节点板之间的净距为1950mm。试问，其间所设置的填板数n应取下列何项数值，才可将其作为组合T形截面进行计算? A.1 B.2 C.3 D.4（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 竖腹杆5-10为压杆，依据钢结构设计规范GB 500172003的5.1.5条，填板间的距离不应超过40i，即409

21、.8=392mm。1950/392=5.0，故至少4块填板，选择D。(11).焊接承重结构采用的钢材，其主要力学性能和化学成分，应具有下列何项要求的合格保证方为正确? A.应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率和含碳量的合格保证 B.应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率和碳、磷、硫含量的合格保证 C.应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率和碳、磷、硫含量的合格保证，必要时还应具有冷弯试验的合格保证 D.应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯和碳、磷、硫含量的合格保证（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 依据钢结构设计规范GB 500172003的3.3.3条，焊接承重结构应具有冷弯性能的合格保证，故选

22、择D。(12).试问，当采用手工焊接时，下列何项提法是不妥的? A.当焊接结构钢材采用Q235B时，应采用E43型焊条焊接 B.当焊接结构钢材采用Q345B时，应采用E50型焊条焊接 C.在焊接结构中，当将钢材Q235B与Q345B焊接时，可采用E43型焊条 D.在焊接结构中，当将钢材Q235B与Q345B焊接时，可采用E50型焊条（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 在焊接结构中，当焊件的强度等级不同时，应按照等级较小者选用焊条，故选择D。某多层商业建筑为钢筋混凝土框剪结构。现按业主要求进行改造，增建钢结构入口大堂，其房屋梁系的布置，如图(a)所示。钢结构依附于主体建筑；不考虑柱的侧

23、移及地震作用。次梁与主梁间为等高铰接连接，梁顶现浇钢筋混凝土屋面板(计算时不考虑梁板间的共同作用)；屋面设屋顶花园，其永久及可变荷载的标准值分别为10kN/m2及3.0kN/m2(永久荷载中已包含各种构造做法及钢梁自重在内)。主梁ZL-1钢材采用Q345B，次梁L-1、钢柱GZ-1钢材采用Q235B。钢柱GZ-1承担屋面荷载及墙面风荷载，采用热轧H型钢H446199812制作，高15m，上、下端均为铰接。为保证钢柱在弯矩作用平面外的稳定，沿柱高每隔5m设置有一道系杆，彼此连接，并与主体结构相连。H型钢H446199812的截面特性参数：A=8495mm2，Ix=29000104mm4，Iy=1

24、580104mm4，ix=185mm，iy=43.1mm，Wx=1300103mm3。*B(a)屋面结构布置图；(b)次梁L-1计算简图；(c)主梁ZL-1计算简图；(d)A-A剖面图/B（分数：40.00）(1).次梁L-1的计算简图如图(b)所示。采用热轧H型钢H350175711，Ix=13700104mm4，Wx=782103mm3。试问，在屋面均布荷载作用下，次梁L-1用于强度计算的弯曲应力值(N/mm2)，应与以下何项数值最为接近? A.90 B.178 C.180 D.210（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 均布荷载设计值为：可变荷载控制的组合：q=(1.210+1.

25、43)2=32.4kN/m永久荷载控制的组合：q=(1.3510+0.71.43)2=32.88kN/m取以上二者较大者，为q=32.88kN/m。跨中最大弯矩为Mx=32.8862/8=147.96kNmH形截面翼缘自由外伸宽度与厚度之比为*因此可以考虑塑性发展系数x=1.05。依据钢结构设计规范GB 500172003的4.1.1条，可得*，选择C。若未按永久荷载控制的组合进行计算，则会取q=32.4kN/m，从而计算出Mx=145.8kNm，然后得到最后的结果为177.6N/mm2，错选B。(2).设计条件同上题。试问，次梁L-1的跨中最大挠度与跨度的比值，应与以下何项数值最为接近? A

26、.1/305 B.1/310 C.1/352 D.1/386（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 采用荷载的标准组合：qk=(10+3)2=26kN/m依据结构力学知识可知，跨中最大挠度为*于是，挠跨比15.5/6000=1/387，选择D。(3).主梁ZL-1的计算简图及截面特征参数如图(c)、(d)所示。梁上集中荷载设计值P1=128.33kN，P2=141.38kN，P3=149.60kN，P4=157.82kN(已经包含钢梁自重)。已经求得支座反力N=656kN。试问，在梁上集中荷载作用下，主梁ZL-1用于强度计算的弯曲应力值(N/mm2)，应与以下何项数值最为接近? A.27

27、0 B.257 C.235 D.202（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 ZL-1的承受的弯矩最大值为：Mx=6568.6-(128.338+141.386+149.604+157.822)=2852.64kNmZL-1截面翼缘自由外伸宽度与厚度之比为*因此，塑性发展系数x=1.0。依据钢结构设计规范GB 500172003的4.1.1条，可得*，选择A。(4).根据施工条件，需要在主梁ZL-1跨内的A-A截面设置栓焊连接的工地拼接接头，即梁翼缘板采用等强对焊，腹板采用高强螺栓摩擦型连接。A-A截面位置见图(c)。已知梁在拼接板范围内截面的弯矩及剪力设计值为M=2458.4kNm，V

28、=236.7kN。试问，腹板拼接接头所承担的弯矩值(kNm)，应与以下何项数值最为接近? A.591 B.611 C.650 D.509（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解析 腹板承受的弯矩按照惯性矩分配。 腹板绕x轴的惯性矩为 * 腹板拼接接头承担的弯矩为 *，选择D。(5).根据业主建议，主梁ZL-1的翼缘板工地拼接亦改用高强度螺栓摩擦型连接(如图所示)。采用M20(孔径21.5mm)，螺栓性能等级为10.9级，摩擦面抗滑移系数=0.45；主梁受拉(或受压)一侧翼缘板净截面面积Anf=5652mm2，钢材抗拉强度设计值f=295N/mm2。在要求高强度螺栓连接的承载力与翼缘板等强度条件下，试问，在翼缘板一侧的螺栓数目应采用下列何项数值? A.8 B.12 C.16 D.20（分数：2.50）A.B.C.D.解析：解