攀枝花学院钢结构习题集

钢结构的计算原理在钢结构的构件设计中认为钢材屈服点是构件可以达到的最大应力设计应力疲劳应力稳定临界应力吊车梁的受拉下翼缘在下列不同板边的加工情况下疲劳强度最高的两侧边为轧制边两侧边为火焰切割边一侧边为轧制边另一侧边为火焰切割边一侧边为刨边另一侧边为火焰切割边在进行第二种极限状态计算时计算用的荷载需要将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数需要将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数永久荷载和可变荷载都要乘以各自的荷载分项系数永久荷载和可变荷载都用标准值不必乘荷载分项系数钢结构第一极限状态的设计表达式为式中是结构主要性系数荷载分项系数可变荷载组合系数材料的抗力分项系数进行疲劳验算时计算部分的设计应力幅应按标准荷载计算设计荷载计算考虑动力系数的标准荷载计算考虑动力系数的设计荷载计算在连续反复荷载作用下当应力比时称为完全对称循环脉冲循环不完全对称循环不对称循环下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值哪一组为正确的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标准值计算疲劳和正常使用极限状态的变形时应采用荷载设计值计算疲劳和正常使用极限状态的变形时应采用荷载标准值验算组合梁刚度时荷载通常取标准值设计值组合值最大值进行钢吊车梁的疲劳计算时其荷载应采用标准值还是设计值及需乘以哪些系数标准值仅轮压乘以动力系数标准值不乘以任何系数设计值乘以荷载分项系数设计值乘以荷载分项系数及轮压动力系数计算吊车梁疲劳时下列作用在跨间内的哪种吊车荷载取值是正确的两台吊车荷载标准值乘以动力系数一台吊车荷载设计值乘以动力系数一台吊车荷载标准值乘以荷载分项系数一台起重量最大的吊车荷载标准值在构件发生断裂破坏前有明显先兆的情况是的典型特征脆性破坏塑性破坏强度破坏失稳破坏建筑钢材的伸长率与标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关到达屈服应力时到达极限应力时试件断裂瞬间试件断裂后钢材的设计强度是根据确定的比例极限弹性极限屈服点极限强度结构工程中使用钢材的塑性指标目前最主要用表示流幅冲击韧性可焊性伸长率在钢结构房屋中选择结构用钢材时下列因素中的不是主要考虑的因素建造地点的气温荷载性质钢材造价建筑的防火等级热轧型钢冷却后产生的残余应力以拉应力为主以压应力为主包括拉压应力拉压应力都很小型钢中的钢和工字钢相比两者所用的钢材不同前者的翼缘相对较宽前者的强度相对较高两者的翼缘都有较大的斜度钢材内部除含有外还含有害元素有二个材料分别为号钢和钢的构件需焊接采用手工电弧焊焊条应选用型在低温工作的钢结构选择钢材除强度塑性冷弯性能指标外还需指标低温屈服强度低温抗拉强度低温冲击韧性疲劳强度钢材脆性破坏同构件无关应力集中低温影响残余应力弹性模量普通碳素钢标号表示甲类平炉号沸腾钢乙类氧气顶吹号沸腾钢特类平炉号沸腾钢丙类平炉号镇静钢号镇静钢设计强度可以提高是因为镇静钢比沸腾钢好脱氧炉种屈服强度浇注质量钢材的理想曲线包括考虑焊接应力和不考虑焊接应力是普通碳素钢强化阶段的变形是完全弹性变形完全塑性变形弹性成分为主的弹塑性变形塑性成分为主的弹塑性变形下列因素中与钢构件发生脆性破坏无直接关系钢材屈服点的大小钢材含碳量负温环境应力集中同类钢种的钢板厚度越大强度越低塑性越好韧性越好内部构造缺陷越少钢材的抗剪设计强度与有关一般而言钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由等于单向拉伸时的屈服点决定的最大主拉应力最大剪应力最大主压应力折算应力是钢材的指标韧性性能强度性能塑性性能冷加工性能钢结构的连接一选择题图中的焊脚尺寸是根据选定的如图所示梁截面形式尺寸及荷载钢材为焊条采用型手工焊梁翼缘和腹板间用角焊缝连接如图所示为单角钢接长连接采用侧面角焊缝钢和型焊条焊脚尺寸求连接承载力设计值静载设有一截面尺寸为的板件在端部用两条侧面角焊缝焊在厚的节点板上两板件板面平行焊脚尺寸为为满足最小焊缝长度的构造要求试选用下列何项数值钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配通常在被连接构件选用时焊条选用前三种均可产生焊接残余应力的主要因素之一是钢材的塑性太低钢材的弹性模量太高焊接时热量分布不均焊缝的厚度太小产生纵向焊接残余应力的主要原因是冷却速度太快焊件各纤维能自由变形钢材弹性模量太大使构件刚度很大施焊时焊件上出现冷塑和热塑区角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等因而连接受有弯矩的作用在动荷载作用下侧焊缝的计算长度不宜大于图示的角焊缝在的作用下最危险点是点点点点对于直接承受动力荷载的结构计算正面直角焊缝时要考虑正面角焊缝强度的提高要考虑焊缝刚度影响与侧面角焊缝的计算式相同取在制作长焊件时为了考虑焊接残余变形的影响其下料长度等于设计长度设计长度纵向收缩余量设计长度纵向收缩和横向收缩余量设计长度横向收缩余量焊接结构的疲劳强度的大小与关系不大钢材的种类应力循环次数连接的构造细节残余应力大小焊接连接或焊接构件的疲劳性能与有关未焊透的对接焊缝计算应按计算对接焊缝角焊缝断续焊缝斜焊缝受弯构件一选择题计算梁的时应用净截面的几何参数正应力剪应力整体稳定局部稳定钢结构梁计算公式中与材料强度有关是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比表示截面部分进入塑性与梁所受荷载有关在充分发挥材料强度的前提下号钢梁的最小高度钢钢梁的其他条件均相同大于小于等于不确定梁的最小高度是由控制的强度建筑要求刚度整体稳定单向受弯梁失去整体稳定时是形式的失稳弯曲扭转弯扭双向弯曲为了提高梁的整体稳定性是最经济有效的办法增大截面增加侧向支撑点减少设置横向加劲肋改变荷载作用的位置当梁上有固定较大集中荷载作用时其作用点处应设置纵向加劲肋设置横向加劲肋减少腹板宽度增加翼缘的厚度如图示钢梁因整体稳定要求需在跨中设侧向支点其位置以为最佳方案焊接组合梁腹板中布置横向加劲肋对防止引起的局部失稳最有效布置纵向加劲肋对防止引起的局部失稳最有效剪应力弯曲应力复合应力局部压应力钢梁腹板局部稳定采用准则腹板局部屈曲应力与构件整体屈曲应力相等腹板实际应力不超过腹板屈曲应力腹板实际应力不小于板的屈服应力腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力当梁整体稳定系数时用代替主要是因为梁的局部稳定有影响梁已进入弹塑性阶段梁发生了弯扭变形梁的强度降低了分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时腹板与翼缘相接处可简化为自由边简支边固定边有转动约束的支承边对提高工字形截面的整体稳定性作用最小增加腹板厚度约束梁端扭转设置平面外支承加宽梁翼缘双轴对称截面梁其强度刚好满足要求而腹板在弯曲应力下有发生局部失稳的可能下列方案比较应采用在梁腹板处设置纵横向加劲肋在梁腹板处设置横向加劲肋在梁腹板处设置纵向加劲肋沿梁长度方向在腹板处设置横向水平支撑一焊接工字形截面简支梁材料为梁上为均布荷载作用并在支座处已设置支承加劲肋梁的腹板高度和厚度分别为和若考虑腹板稳定性则布置纵向和横向加劲肋无需布置加劲肋按构造要求布置加劲肋按计算布置横向加劲肋轴心受力构件一选择题一根截面面积为净截面面积为的构件在拉力作用下的强度计算公式为轴心受拉构件按强度极限状态是净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度净截面的平均应力达到钢材的屈服强度毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度实腹式轴心受拉构件计算的内容有强度强度和整体稳定性强度局部稳定和整体稳定强度刚度长细比轴心受力构件的强度计算一般采用轴力除以净截面面积这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的摩擦型高强度螺栓连接承压型高强度螺栓连接普通螺栓连接铆钉连接工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时翼缘与腹板宽厚比限值是根据导出的图示单轴对称的理想轴心压杆弹性失稳形式可能为轴弯曲及扭转失稳轴弯曲及扭转失稳扭转失稳绕轴弯曲失稳用号钢和锰钢分别建造一轴心受压柱其长细比相同在弹性范围内屈曲时前者的临界力后者的临界力大于小于等于或接近无法比较轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比是因为格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件考虑强度降低的影响考虑剪切变形的影响考虑单支失稳对构件承载力的影响为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施这一做法是为了改变板件的宽厚比增大截面面积改变截面上的应力分布状态增加截面的惯性矩轴心压杆构件采用冷弯薄壁型钢或普通型钢其稳定性计算完全相同仅稳定系数取值不同仅面积取值不同完全不同工字型截面受压构件的腹板高度与厚度之比不能满足按全腹板进行计算的要求时可在计算时仅考虑腹板两边缘各的部分截面参加承受荷载必须加厚腹板必须设置纵向加劲肋必须设置横向加劲肋实腹式轴压杆绕轴的长细比分别为对应的稳定的系数分别为若则需要根据稳定性分类判别纵向均匀受压四边简支矩形薄板的稳定系数为当时轴心压杆的关系曲线如图所示两个区组成区为中小长细比部分区为大长细比部分改变钢材的种类来提高钢材的强度可提高两区的整体稳定承载力不能提高两区的整体稳定承载力只能提高区的整体稳定承载力只能提高区的整体稳定承载力在下列因素中对压杆的弹性屈曲承载力影响不大压杆的残余应力分布构件的初始几何形状偏差材料的屈服点变化荷载的偏心大小拉弯和压弯构件一选择题承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件其强度计算公式中塑性发展系数取弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯柱应进行刚度和缀材的计算强度弯矩作用平面内稳定性弯矩作用平面外的稳定性弯矩作用平面内稳定性弯矩作用平面外的稳定性弯矩作用平面内稳定性弯矩作用平面外稳定性强度弯矩作用平面内稳定性单肢稳定性两端铰接单轴对称的形截面压弯构件弯矩作用在截面对称轴平面并使翼缘受压可用等公式的进行计算单轴对称实腹式压弯构件整体稳定计算公式和中的取值为和为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩值亦不同和为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩值亦不同和为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩值相同和为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩值相同钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算强度弯矩作用平面内的整体稳定性局部稳定变形弯矩作用平面内的整体稳定性局部稳定变形长细比强度弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性局部稳定变形强度弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性局部稳定长细比图示格构式压弯构件绕虚轴整体稳定时截面抵抗矩其中的计算格构式压弯构件的缀件时剪力应取构件实际剪力设计值由公式计算的剪力上述两者取大值由计算值工形截面压弯构件腹板的容许高厚比是根据确定的介于轴压杆腹板和梁腹板高厚比之间与腹板的应力梯度构件的长细比的关系腹板的应力梯度构件的长细比形截面压弯构件中腹板高度与其厚度之比不应超过当时当时实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的主要是考虑截面塑性发展对承载力的影响残余应力的影响初偏心的影响初弯矩的影响屋盖结构如轻型钢屋架上弦杆的节间距为其平面外长细比应取侧向支撑点间距梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理截面形式是两个等肢角钢相连不等肢角钢相连不等肢角钢长肢相连等肢角钢十字相连梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个不等边角钢短边相连短边尖向下不等边角钢短边相连短边尖向上不等边角钢长边相连长边尖向下等边角钢相连设计采用大型屋面板的梯形钢屋架下弦杆截面时如节间距为其屋架平面内的计算长度应取侧向支撑点间距屋面板宽度的两倍十字交叉形柱间支撑采用单角钢且两杆在交叉点不中断支撑节点中心间距离交叉点不作为节点为按拉杆设计时支撑平面外的计算长度应为下列何项所示钢屋架节点板厚度一般根据所连接的杆件内力的大小确定但不得小于当桁架杆件用节点板连接并承受静力荷载时弦杆与腹杆腹杆与腹杆之间的间隙不宜小于多少毫米两端简支且跨度的三角形屋架当下弦无曲折时宜起拱起拱高度一般为跨度的屋架设计中积灰荷载应与同时考虑屋面活荷载雪荷载屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值屋面活荷载和雪荷载屋架中双角钢十字形截面端竖杆的斜平面计算长度为设杆件几何长度为梯形屋架端斜杆最合理的截面形式是两不等边角钢长边相连的形截面两不等边角钢短边相连的形截面两等边角钢相连的形截面两等边角钢相连的十字形截面为避免屋架杆件在自重作用下产生过大的挠度在动力荷载作用下产生剧烈振动应使杆件的及一节点中心距为的压杆其两端与主体结构连接系由两个等边角钢组成的十字形截面杆件角钢的有关截面几何特性如图角钢间用填板连接其填板数应取以下何项数值块块块块梯形钢屋架受压杆件其合理截面形式应使所选截面尽量满足的要求等稳定等刚度等强度计算长度相等为了保证两个角钢组成的形截面共同工作在两个角钢肢间应设置垫板压杆垫板间距应满足式中为图中单角钢对轴的回转半径