钢结构

分数

题次

D ）

10

10二

一

审批并签名

院、系领导

学院 土木工程 系 建筑工程 专业

一、单项选择题（10分=2×5）

C. 任意分布，无影响

10三

A. 尽可能集中于截面的形心处

20四

1. 以下选项不属于钢结构的特点是（ C ）

C．钢材耐热且耐火 D．钢材容易锈蚀

A．强度高，相对质量轻 B．塑性、韧性好

A. 螺栓杆受剪破坏 B. 螺栓杆受弯破坏

课程 钢结构 考试形式（开卷，考试）

C. 板件受挤压破坏 D. 板件端部冲剪破坏

况下，杆件截面的形式应使其面积分布（ B ）

4. 焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的（ A ）

A. 提高梁的局部稳定性 B. 提高梁的抗弯强度

广州大学 2009～2010 学年 第 1 学期考试卷

2. 对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免（

3. 为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情

C. 提高梁的抗剪强度 D. 提高梁的整体稳定性

班级

50五

学号 总分100

评卷人姓名

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A卷

B. 尽可能远离形心

D. 尽可能集中于截面的剪切中心

6. 得到的。

三、判断题（10分=2×5）

二、填空题（10分=1×10）

强度高于斜焊缝。（×）

B. t1和t2均较厚的被连接板件的厚度A. t1和t2均较薄的被连接板件的厚度

3. 主、次梁的连接有 平接 和 叠接 两种形式。

分肢的稳定 、 缀材 和刚度的计算。

略，因而绕虚轴的长细比要采用 换算长细比 。

hfmax≤1.2t2，式中的t1和t2分别为（ D ）

当h0/tw80235/fy时，应按构造配置 横向加劲肋 。

5. 角焊缝的最小焊脚尺寸hfmin≥1.5t1 ，最大焊脚尺寸

5. 高强度螺栓摩擦型连接的承载力取决于 构件接触面的摩擦力 。

1. 钢材的伸长率是衡量钢材 塑性 性能的指标，是通过一次静力拉伸试验

2. 格构式轴心受压构件绕虚轴失稳时，剪切变形较大， 剪切变形 不能忽

4. 在梁支座截面处和较大固定集中荷载作用截面处，宜设置 支承加劲肋 ，

2. 梁的受压翼缘板受力时，为了充分发挥材料强度，设计翼缘时是采用一定厚

1. 正面角焊缝的强度高于侧面角焊缝，而且塑性变形要好些，而侧面角焊缝的

度的钢板，让其临界应力cr不低于钢材的屈服点fy。（√）C. t1为较薄的被连接板件的厚度，t2为较厚的被连接板件的厚度D. t1为较厚的被连接板件的厚度，t2为较薄小的被连接板件的厚度

弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，应进行弯矩作用平面内的整体稳定、

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止？

题？

腹式构件相同。（√）

设计时只考虑强度和刚度。（√）

3. 设计时常采用增加腹板高度的办法来增大梁的抗剪强度。（×）

2. 格构柱设计时，应进行哪些步骤？计算时应注意哪些问

四、简答题（20分=2×10）

来保证。

答：1、当栓杆直径较小，而板件相对较厚时，栓杆可能先被剪断；2、当栓杆

直径较大，而板件相对较薄时，板件可能先被挤坏，由于栓杆和板件的挤

答：应按下列步骤进行设计：（1）按对实轴（y-y轴）的整体稳定选择柱的截

面；（2）按对虚轴（x-x轴）的整体稳定确定两分肢的距离；（3）验算对

1. 抗剪的普通螺栓连接有哪几种破坏形式？用什么方法可以防

或缀板。应注意的问题：（1）柱对实轴的长细比y和对虚轴的换算长细比

第3种破坏形式要进行板件的强度计算；第4种破坏形式由螺栓端距≥2d0

4. 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件，弯矩作用平面内的整体稳定计算均与实

虚轴的 整体稳定性，不合适时应修改柱宽b再进行验算；（4）设计缀条

0x均不得超过容许长细比；（2）缀条柱的分肢长细比不得超过柱两方向长

能被栓杆冲剪破坏。第1、2种破坏形式可进行抗剪螺栓连接的强度计算，

孔削弱太多而被拉断；4、沿受力方向的端距太小，端距范围内的板件有可

压是相对的，故也可把这种破坏较作螺栓的承压破坏；3、板件可能因螺栓

5. 受拉构件没有整体稳定和局部稳定问题，极限承载力一般由强度控制，所以，

（3）缀板柱的分肢长细比不应大于40，并不应大于柱较大长细比的0.5倍，

细比（对虚轴为换算长细比）较大值的0.7倍，否则分肢可能先于整体失稳；

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解：

1．（10分）

所需焊缝长度：

角钢肢尖和肢背都取hf8mm五、计算题（50分=10+15+20）

侧焊缝的实际长度为：

最小hf：hf1.5t1.5125.2mm图1

角焊缝的强度设计值ffw=160N/mm2

焊缝受力：N11N6600.67442.2kN亦是为了保证分肢不先于整体构件失去承载能力。

最大hf：hft(1~2)mm10(1~2)9~8mm，

N22N6600.33217.8kN型，手工焊，试确定所需角焊缝的焊角尺寸hf和实际长度。

在图1所示角钢和节点板采用两边侧焊缝的连接，拉力N=660kN（设计值），角钢为2110X10，节点板厚度t=12mm，钢材为Q235-A，焊条为E43系列

442.2103lw1N1/20.7hff247mm20.78160217.8103wlw2N2/20.7hfff122mm20.78160hf1.2t1.21012mmwf第 4 页 共 8 页

解：

1. 螺栓承载力设计值。

2．（15分）

Nbtdt24螺栓的最大拉力为：

向的最下排螺栓的轴线上。

3. 承托板焊缝连接验算。

图2

所以螺栓连接满足要求。

2. 螺栓的拉力计算及螺栓强度验算。

hf.min1.5206.7mm，

l2lw22hf12228138mml1lw12hf24728263mm和承托板与柱翼缘角焊缝强度（手工焊，E43型焊条）。

M20，孔径d0＝22mm，螺栓布置如图2。竖向荷载设计值F205kN。试验算螺栓强度

hf.maxt(1~2)mm30(1~2)28~29mm一个C级螺栓在杆轴方向受拉的承载力设计值Nt为:

bftbAeftb244.817041616N41.616kN承托承受全部剪力F205kN，螺栓群只承受由偏心力引起的弯矩

图2所示一牛腿，用C级螺栓连接于钢住上，牛腿下设有承托板以承受剪力，螺栓用

MFe2050.241kNm。按弹性设计法，可假定螺栓群旋转中心在弯矩指

My1411062804bNt13.9110N39.1kNNt41.616kN22222myi2(70140210280)第 5 页 共 8 页

10m解：

M图

3．（25分）

1.计算截面特性：

Iy212253/123.125107mm4图3

如图3所示，焊接工字形截面压弯构件，翼缘为焰切边，采用Q235-B钢。

A2250127601215100mm2ixIx/A1.333109/151001297.1mm板平面方向）有一个支承点。试验算构件的整体稳定性和强度。

承受轴心压力设计值800kN，构件中间、沿腹板平面方向有一个横向集中荷载

设计值160kN。构件长度为10m，构件两端为铰接，构件中间侧向（垂直于腹

Wx2Ix/h1.333109/3923.40106mm31Ix2250123862121276031.333109mm4取hf8mm，支托与柱翼缘连接角焊缝为两面侧焊，则焊缝应力为：

1.35F1.35205103 f143.7N/mm2ffw160N/mm22helw20.78(1808)第 6 页 共 8 页

2.验算构件的强度：

强度满足要求。

N'Ex172.4kNf215kNMxNfAxWx所以，塑性发展系数x1.054. 验算构件在弯矩作用平面外的稳定性：

3.验算构件在弯矩作用平面内的稳定性：

等效弯矩系数为tx0.65按b类截面查表得：x0.923yly/iy5000/45.5110xlx/ix10000/29733.7同样，按b类截面查表得：y0.493iyIy/A3.125107/1510045.5mmb250/212/29.9213235/fy13t12800103400106165N/mm2f215N/mm26151001.053.410因跨中只有一个集中荷载，等效弯矩系数mx1.02b1.072y/440001.07110/440000.7952EA3.1422.061051510024550kN21.121.133.7x 因此，构件在弯矩作用平面内及在弯矩作用平面外的稳定性均满足要求。

mxMxN8001031.0400106'xAxWx(10.8N/NEx)0.923151001.053.4106(10.88105/24550103)在侧向支承点范围内，由弯矩图杆段一端得弯矩400kN·m，另一端为零，

txMxN8001030.65400106221.0107.596.2203.7N/mmf215N/mmyAbWx0.493151000.7953.4106第 7 页 共 8 页