工商钢结构设计原理试卷AB标准答案和评分标准格式;2012

1、1………………………………装………………………………订…………………………………线………………………………2011~2012学年第二学期期末考试《钢结构设计原理》试卷（B）标准答案和评分标准﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉一、选择题（10分，每题1分）：1.B2.B3.A4.D5.B6.C7.D8.B9.A10.D二.填空题（10分，每空1分）：1、80235yf；2、截面验算；3、纵向残余应力，构件的初弯曲，端部约束条件；4、框架横梁的刚度，柱脚于基础的连接形式；5、局部屈曲不先于整体屈曲的原则；6、等效弯矩系数，在弯矩作用平面内，不计弯矩作用时的轴心受压构件的稳定系数三、简答题（25分）：1、实腹式轴压柱腹板局部稳定验算公式：wth0≤(25+0.5yf235)，（2）当腹板局部稳定不满足要求时，可采取三种措施：①加大腹板厚度wt；②加加劲肋，减小腹板高度0h；③计算时取有效截面。（3）2、普通螺栓的五种破坏形式：①螺栓杆被剪坏；②螺栓杆或板件挤压破坏；③板件端部剪坏；④板件被拉断；⑤螺栓杆受弯破坏。（5）其中③⑤通过构造保证，③通过限制端距≥2d0。

2、，（2）⑤通过限制板叠厚度≤5d，其中d为螺栓直径，d0为螺栓孔径，①②④通过计算保证。（2）3、①化学成分的影响：包括碳，硅，锰及一些有害元素硫，磷，氧，氮等。（1）②冶金缺陷的影响：如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。（1）③浇注和轧制过程的影响：脱氧程度不同制成的钢材质量不同，轧制程度也影响钢材的力学性能。（1）④钢材硬化的影响：钢材硬化会降低其塑性和韧性，对钢材不利，硬化可有三种：时效硬化，应变硬化（冷加工硬化），应变时效。（1）⑤温度的影响：（1）⑥应力集中的影响。（1）4、①结构的类型和重要性。重要结构选用质量较高钢材。（1）②荷载性质，动荷载下选用好钢材。（1）③连接方法，焊接选用较好钢材。（1）④结构的工作温度和环境，低温，腐蚀性强的情况下选用质量好钢材。（1）⑤受力性质。如受较大拉力的结构选用好钢材。（1）四、计算题（55分）：1、（10分）解：肢背焊缝受力：N1=K1N=0.70×780=546kN=546000N（2）所需角焊缝的长度：lw1=N1/(2heffw)+2hf1=546000/(2×0.7×8×160)+2×8==304.69+16=320.69mm＝3。

3、20.69cm（2）实际长度取：l1=330mm（1）肢尖焊缝受力：N2=K2N=0.30×780=234kN=234000N（2）所需角焊缝的长度：lw2=N2/(2heffw)+2hf2=234000/(2×0.7×6×160)+2×6=174.11+12=186.11mm=18.61cm（2）实际长度取：l2=190mm（1）2、（20分）解：集中荷载P产生的跨中最大弯矩设计值为：Mmax=Pl/3=450×7.2/3=1080×106N*mm(1)集中荷载P产生的支座处最大剪力设计值为：Vmax=P=450kN=450×103N(1)梁自重产生的最大弯矩设计值为:Mg,max=gkl2/8=0.89×7.22/8=6.998KN*m=5.77×106N*mm(1)2……………………………装………………………………订…………………………………线………………………………2011~2012学年第二学期期末考试《钢结构设计原理》试卷（B）标准答案和评分标准﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉梁自重产生的支座处最大剪力设计值为:Vg,max=gkl/2=0.89×。

4、7.2/2=3.2KN=3.2×103N(1)最大总弯矩设计值为：Mx=Mmax+Mg,max=1080×106+5.77×106=1085.77×106N*mm(1)支座处最大总剪力设计值为:V=Vmax+Vg,max=450×103+3.2×103=453.2×103N(1)梁的最大弯曲正应力:3681048.26241074.722mmxxhIWxx(2)σ=Mx/(γxWnx)=1085.77×106/(1.05×2.48×106)=416.96N/mm2f=310N/mm2(2)不满足要求梁的最大剪应力:τ=V/(hwtw)=453.2×103/(600×8)=94.4N/mm2fv=180N/mm2(2)满足要求校核折算应力W1x=Ix/(hw/2)=7.74×108/300=258×104mm3(1)σ1=M/W1x=1085.77×106/(258×104)=420.84N/mm2(2)V1=V-1.2gkl1=453.2×103-×0.89×103×2.4=451.1×103N(1)τ=V1S/(IXtw)=451.1×103×12×280×306/(7.7。

5、4×108×8)=74.9N/mm2fv=180N/mm2(2)2222221/3411.1/38.4409.74384.4203mmNfmmN(2)梁的强度不满足要求。3、（10分）解：(1)计算截面特性wwthbtA2=2x280x12+300x8=6720+2400=9120mm2；(1)23)2(212thbtthI=3003x8/12+2x280x12x(150+6)2=18x106+164x106=182x106;(1)mmAIixx3.1419120101826(1)1223tbIy=2x2803x12/12=43.9x106;(1)mmAIiyy4.699120109.436（1）(2):柱子长细比计算(2)513.141/7200xoxxil;9.514.69/3600yoyyil（3）整体稳定验算因强轴、弱轴均为B类截面，取9.51max；由附表得到φ=0.8475(2)N/（φA）=1450000/（0.8475x9120）=187.6N/mm2＜f=215N/mm2(1)经验算截面后可知，此柱满。

6、足整体稳定要求。(1)4、（15分）解：Ntb=Aeftb=245×170=41650N=41.65kN（2）Nvb=nvAfvb=1×314×140=43960N=43.96kN（2）Ncb=dΣtfcb=20×12×305=73200N=73.2kN（2）Nv=P/8=200/8=25kNNcb（2）M=Pe=200×150=30000kN-mm（2）Nt=My1/(mΣyi2)=30000×300/[2×(1002+2002+3002)]=32.14kN（3）19586.065.4114.3296.43252222bttbvvNNNN（3）满足要求。标准答案和评分标准制定人：______________________________年月日任课教师：______________________________________________年月日系（教研室）主任：______________________________________年月日3………………………………装………………………………订………………………。

7、…………线………………………………2011~2012学年第二学期期末考试《钢结构设计原理》试卷（A）标准答案和评分标准﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉一、选择题（10分，每题1分）：1.B2.D3.D4.A5.B6.A7.C8.D9.A10.B二.填空题（10分，每题1分）：、1.承压验算、稳定验算2.需要局部加厚腹板，或采用另外的措施加强它3.等效临界弯矩系数，梁在侧面支撑点间对弱轴的长细比、截面不对称影响系数4.侧向柱间支撑的布置5.取锚栓直径的1.5~2倍6.80yf235三、简答题（25分）：1.（5分）答：结构的重要性对重型工业建筑结构、大跨度结构、高层或超高层的民用建筑结构或构筑物等重要结构，应考虑选用质量好的钢材，对一般工业与民用建筑结构，可按工作性质分别选用普遍质量的钢材。（1）荷载情况荷载可分为静态荷载和动态荷载两种。直接承受动态荷载的结构和强烈地震区的结构，应选用综合性能好的钢材产，承受静态荷载的结构则可选用价格较低的Q235钢。（1）连接方法钢结构的连接方法有焊接和非焊接两种。焊接结构对材质的要求应严格一些。而非焊接结构对含碳量可降低要。

8、求。（1）结构所处的温度和环境钢材处于低温时容易冷脆，因此在低温条件下工作的结构，尤其是焊接结构，应选用具有良好抗低温脆断性能的镇静钢。此外，露天结构的钢材容易产生时效，有害介质作用的钢材容易腐蚀、疲劳和断裂，也应加以区别地选择不同材质。（1）钢材厚度厚度大的焊接结构应采用材质较好的钢材。（1）2.（6分）答：不同点：递荷载的机理不同，普通螺栓依靠栓杆受剪及挤压传力、摩擦型高强螺栓依靠板件之间的摩擦传力（1）安装不同，普通螺栓安装没有特殊要求、摩擦型高强螺栓需采用专用设备，安装后栓杆内的预紧力需达到规定要求，板件接触面需要进行必要的处理，达到规定要求；（2）极限状态不同，普通螺栓为栓杆剪坏或发生挤压破坏、摩擦型高强螺栓为摩擦力被克服（1）普通螺栓所用为普通钢材、摩擦型高强螺栓所用钢材为高强钢材（1）相同点：螺栓排列形式相同（1）3.（5分）答：侧向抗弯刚度、抗扭刚度；（1）梁的支座情况；（1）荷载作用种类；（1）荷载作用位置；（1）受压翼缘的自由长度。（1）4.(4分)答：N-MxN-MYλxλy绕x轴失稳弯扭失稳（2）λxλy弯扭失稳绕y轴失稳（2）5.(5分)答：（1）受力要求，为。

9、避免钢板端部不被剪断，螺栓的端距不应小于两倍的螺栓孔径。（2）（2）构造要求，如果栓距过大，则构件接触面不够紧密，潮气易于侵入缝隙而发生锈蚀。（2）（3）施工要求，要保证有一定的空间，便于转动螺栓扳手。（1）四、计算题（55分）：1、（15分）解：Ntb=Aeftb=303×170=51510N=51.5kN(2)Nvb=nvAfvb=1×380×140=53200N=53.2kN(2)Ncb=dΣtfcb=22×12×305=80520N=80.5kN(2)Nv=P/8=200/8=25kNNcb(2)M=Pe=200×150=30000kN-mm(2)Nt=My1/(mΣyi2)=30000×300/[2×(1002+2002+3002)]=32.14kN(3)1781.05.5114.322.53252222bttbvvNNNN(2)此连接满足要求。2、（20分）解：集中荷载P产生的跨中最大弯矩设计值为：Mmax=Pl/3=350×8.1/3=810kN*m=945×106N*mm(1)集中荷载P产生的支座处最大剪。

10、力设计值为：Vmax=P=350kN=350×103N(1)梁自重产生的最大弯矩设计值为:Mg,max=gkl2/8=0.90×8.12/8=8.857KN*m=7.38×106N*mm(1)梁自重产生的支座处最大剪力设计值为:Vg,max=gkl/2=0.9×8.1/2=3.645KN=3.645×103N(1)最大总弯矩设计值为：Mx=Mmax+Mg,max=945×106+7.38×106=952.38×106N*mm(1)4……………………………装………………………………订…………………………………线………………………………2011~2012学年第二学期期末考试《钢结构设计原理》试卷（A）标准答案和评分标准﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉支座处最大总剪力设计值为:V=Vmax+Vg,max=350×103+3.645×103=353.645×103N(1)梁的最大正应力:3681048.26241074.722mmxxhIWxx(2)σ=Mx/(γxWnx)=952.38×106/(1.05×2.48×106)=365.。