土木工程2010 《钢结构》试卷

2009--2010学年 第二 学期 时间120分钟

钢结构基本设计原理 课程 40 学时 学分 考试形式： 闭 卷

专业年级： 土木工程07级 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上

一、填空题（本题30分，每空1分）

1. 建筑钢材的主要性能指标是 、 、 、 和

。现行规范规定钢材的屈强比一般大于 。

2. 使钢材在高温下变脆的化学元素是 ，使钢材在低温下变脆的元素是 。 3. 钢材的抗剪强度与屈服点的关系式是 。

4. 钢材牌号Q235－BF,其中235表示 ,B表示 ,F表示 。 5. 轴心受压构件整体失稳时的屈曲形式有 、 、 ，双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 屈曲。

6. 在格构柱截面中，虚轴是指 ，实轴是指 。 7. 对于工字钢梁，荷载作用在上翼缘较荷载作用在下翼缘的整体稳定承载力 。 8. 角焊缝的最小计算长度不得小于 和 ，在螺栓连接中，最小端距是 。 9. 残余应力将 结构强度， 结构刚度， 压杆稳定性， 结构的疲劳强度。（填提高、降低、不影响）。

10. 高强度螺栓预拉力设计值与 和 有关。

11. 普通螺栓连接是依靠 来传递剪力，而摩擦型高强螺栓连接首先是依靠被连接板件之间的 来传递剪力。 二、简答题(共35分，每题7分) 1. 钢材选用的基本原则？

1

2. 轴心受压格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比？ 3. 拉弯或压弯构件的三种强度计算准则？

4. 为什么要规定角焊缝的最小计算长度和侧面角焊缝的最大计算长度？ 5. 增强梁腹板局部稳定的加劲肋主要哪几种？其作用分别为？ 三、计算题（共35分）

1. 如图1所示，钢牛腿与钢柱采用对接焊缝进行连接。已知钢牛腿的截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm，厚度为t=14mm；腹板高度h0=300mm，厚度为tw=12mm。作用于牛腿上的偏心荷载设计值为250KN(静力荷载)，偏心距为e=170mm。钢材为Q235，采用手工焊，焊条为E43型，采用引弧板，焊缝质量等级为二级，试对此连接进行验算(11分)。

(已知fwv=125N/mm2，fwt=fwc=215N/mm2)注意：为降低计算量，这里已给出构件截面的部分几何特性参数：对接焊缝截面形心轴距翼缘外边缘距离为y0=86.6mm，y1=y0=86.6mm, y2=227.4mm, Ix=7074cm4, Aw=36cm2。

图1 图2

2. 有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心受压柱，Q235钢材，翼缘为焰切边，对x,y轴均属于b类截面。截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm，厚度为t=12mm,腹板高度为h0=350mm，厚度为tw=10mm，计算长度为lox=12m,loy=4m,承受的轴心压力设计值为1200KN。试对该柱进行强度和稳定性验算。(12分)(f=215N/mm)

57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77  55  0.833 0.823 0.813 0.802 0.791 0.780 0.769 0.757 0.745 0.732 0.720 0.707 2

3. 一双轴对称工字型实腹压弯构件，构件截面作用一集中荷载，荷载设计值为N1350kN，跨中弯矩Ms700kNm，计算长度13.5m，弯矩作用平面外有侧向支撑，间距4.5m，钢材为Q235，截面无削弱。验算弯矩作用平面内的稳定。已知：A216cm2，

Ix149200cm4,Iy21340cm4，f215N/mm2，E2.06105N/mm2，x1.05，验算公式：

2

mxMxNxAxW1x(10.8N'NEX)f，mx10.2NNEX，NEX为欧拉临界力。(12分)

45 47 49  43  0.887 0.878 0.870 0.861 51 0.852 53 0.842 55 0.833 57 0.823 59 0.813 61 0.802 63 0.791 65 0.780 3