钢结构设计原理作业集

第一章测试题一.简答题1:钢结构的优缺点是什么？答案答:优点:材料的强度高，塑性和韧性好；材质均匀；制造简便，施工周期短I质量轻。缺点:耐腐蚀性差；耐热性差，不耐火。2:概论钢结构的主要应用领域。答案答:大跨度结构；重型厂房结构；受动力荷载影响的结构；可拆卸的结构；高耸结构和高层建筑结构；容器和其他构筑物；轻型钢结构。3:钢结构建造的两个主要步骤是什么？答案答:工厂制造和工地安装。4:试举两种钢结构的几何缺陷。答案答:初弯曲和初偏心。5:钢结构的主要力学缺陷指什么？答案答:非匀质性和各向异性。6:平面体系通过什么辅助构件连成了空间整体结构？答案答:支撑、横隔等。7:承载能力极限状态的不可逆是指什么？答案答:一旦发生就导致结构失效。8:荷载效应在结构设计中通常表现为什么？答案答:内力分析和变形分析。9:影响构件抗力的主要因素是什么？答案答:构件材料性能的不定性，构件几何参数的不定性，构件计算模式的不定性。第二章测试题一.简答题1:钢结构用材对性能的要求是什么？答案答:较高的强度，足够的变形能力，良好的加工性能，容易生产，价格便宜。2:单项拉伸涉及的力学指标有哪些？答案答：比例极限、屈服点、抗拉强度和伸长率。3:冷弯试验合格的含义是什么？答案答:材料塑性变形能力符合要求，冶金质量符合要求。4:钢材的冲击韧性指标的物理意义是什么？答案答:钢材断裂时吸收机械能能力的度量。5:影响钢材性能的因素可归纳为哪几类？答案答:化学成分、成材过程和加工过程。6:延性和非延性两类破坏中哪种破坏后果严重？答案答:非延性破坏。7:循环荷载常导致何种形式的破坏？答案答:疲劳破坏。8:快速加载的主要效应是什么？答案答:钢材的屈服点和抗拉强度的提高，吸收能量能力的降低。9:建筑钢材有哪两种类别？答案答:碳素结构钢和低合金高强度结构钢。二.多选题1:钢材的设计强度主要是依据_______确定的。(A)比例极限(B)弹性极限(C)屈服点(D)极限强度答案C2:钢材内部除含有Fe，C外，还含有有害元素_______(A)N，0,Si(B)Mn,0,P(C)Mn,S(D)N,0,S,P答案D3:在普通碳素钢中，随着含碳量的增加，钢材的厢服点和极限强度_______,塑性_______,韧性_______，可焊性_______。(A)不变(B)提高(C)下降(D)可能提高可能降低答案BCCC4:钢材的冷作硬化，使_______。(A)强度、塑性和韧性均提高(B)塑性降低、强度和韧性提高(C)强度、塑性和韧性均降低(D)强度提高、塑性和韧性降低答案D5:钢材牌号Q235,Q345,Q390是根据材料_______命名的。(A)屈服点(B)设计强度(C)标准强度(D)含碳量答案A6:Q3235(A)b指_______。(A)抗拉强度为235MPa的A级半镇静钢(B)抗压强度为235MPa的A级半镇静钢(C)(D)答案D7:Q235A钢的保证项目中，_______是作为必要的保证条件的。(A)屈服点(B)含碳量(C)冷弯试验合格(D)冲击韧性值答案A8:高强钢丝的主要力学指标是_______。(A)屈服点(B)抗拉强度(C)剪切强度(D)抗压强度答案B9:型钢分为_______。(A)角钢和工字钢两种(B)角钢、工字钢和槽钢三种(C)热轧和冷成型两种(D)角钢、H型钢和槽钢三种答案C第三章测试题一.填空题1:轴心受力构件的截面形式可分为_______、_______、和_______三种类型。答案热乳型钢截面。冷弯薄壁型钢截面。组合截面2:设计轴心受力构件截面的基本要求为_______、_______、_______、和_______答案能提供所需要的强度。制作比较简单。便于连接。截面开展而较薄3:钢索的强度计算是采用_______法。答案容许应力4:按受力情况不同,梁可分为_______、和_______。答案单向弯曲梁。双向弯曲梁5:梁的承载能力极限状态包含_______、_______、和_______。答案截面的强度。整体稳定。局部稳定6:对_______、的梁和_______、常以截面边缘屈服作为极限状态。答案需要计算疲劳。冷弯型钢梁7:梁的扭转分为_______、扭转和_______、扭转。答案自由。约束8:梁截面高度的选取要考虑_______、高度_______、高度和_______、高度。答案容许最大。容许最小。经济9:_______是实腹式拉弯构件的承载能力极限状态。答案截面出现塑性铰10:压弯构件可能采用的计算准则有_______、_______、和_______。答案缘纤维屈服准则。全截面屈服准则。部分发展塑性准则二.计算题1:试选择Q235钢材制作的等肢角钢，以承受设计值为115kN的拉力。答案2:某直径为22mm的圆钢拉杆，Q235钢制作，两端加工有螺纹，试确定其承载力设计值。答案3:一轴心受拉构件的截面如图3.1所示，螺孔直径为17mm，钢材为Q235，试计算此构件所能承受的最大荷载设计值。答案4:已知某平台梁承受的最大弯矩设计值为276kN.m,拟采用Q235型钢制作，试依此选择H型钢截面（不计自重）。答案5:焊接工字形等截面简支梁，截面如图3.2所示，跨度15m，在距支座5m处各有一次梁置于其上異缘,次梁下翼缘宽度为120mm,次梁传来的集中荷载设计值F=200kN,钢材为Q235，试检验强度（不计自重）。答案6:如图3.3所示为两端铰接的拉弯构件，系截面无削弱的I45a乳制工字钢制作,钢材为Q235。不计自重，确定构件所能承受的最大轴力P的设计值。答案7:由焊接工字钢制作的两端铰接的构件,截面无削弱,材料为Q235,在两个主平面内作用有如图3.4所示的荷载，试由强度条件决定最大轴力F的设计值。答案8:某压弯构件承受弯矩设计值M=176kN.m,轴力设计值N=73kN,建筑净空要求构答案第四章测试题一.填空题1:构件可依屈曲后性能，分为_______、_______、和_______三种类型。答案稳定分岔曲屈。不稳定分岔曲屈。跃越曲屈2:考虑构件变形影响而计算的弯矩称为_______答案二阶弯矩3:构件的稳定极限承载力计算要考虑_______、缺陷和_______缺陷。答案几何缺陷。力学（物理）缺陷4:根据_______理论计算的非弹性临界力比根据_______理论计算的更接近于构件的稳定极限承载力。答案切线模量。折算模量5:纵向残余应力使轴心受压构件_______受力状态，因而导致稳定承载力降低。答案提前进人了弹塑性6:轴心受压构件的截面依照_______分为a，b，c和d四类。答案纵向残余应力对稳定承载力的影响程度7:换算长细比是为了处理_______屈曲和_______屈曲而引进的。答案扭转屈曲。弯扭屈曲8:单向受弯构件的整体失稳一般属于_______屈曲。答案弯扭9:压弯构件的平面内失稳属于_______失稳类型。答案极值点10:板件的高（宽）厚比一般是根据_______屈曲不早于_______屈曲的原则导出的。答案局部。整体二.单选题1: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，这是因为_______。(A)考虑格构式构件强度降低对构件承载力的影响(B)考虑材料强度降低对构件承载力的影响(C)考虑剪切变形对构件承载力的影响(D)考虑单支失稳对构件承载力的影响答案C2:为防止受弯构件中的腹板失稳常设置加劲肋,此举是为了_______。(A)改变板件的宽厚比(B)增大截面面积(C)改变截面上的应力分布状态(D)增加截面的惯性矩答案A3:双肢格构式轴心受压柱,实轴为x—x,虚轴为y—y，宜根据_______、确定肢件间距离,(A)(B)(C)(D)答案B4:轴心受压构件的强度和稳定性，应分别满足_______。(A)(B)(C)(D)答案B5:理想轴心压杆的临界应力为（比例极限）时，因为_______，应采用切线模量理论。(A)杆件的应力太大(B)杆件的刚度太小(C)杆件进人了弹塑性阶段(D)杆件长细比太大答案C6:两端铰接的理想轴心受压构件的欧拉临界力,仅适用于截面应力_______、的情况。(A)(B)(C)(D)答案A7:两端铰接的理想双轴对称截面轴心受压构件,可能发生_______。(A)扭转屈曲和弯扭屈曲(B)弯曲屈曲和扭转屈曲(C)弯曲屈曲和侧扭屈曲(D)弯曲屈曲和弯扭屈曲答案B8:对于轴心受压构件，当截面无孔洞削弱时,可以不进行_______验算。(A)构件的强度验算(B)构件的刚度验算(C)构件的整体稳定验算(D)构件的局部稳定验算答案A9:工字形截面轴心受压柱腹板宽厚比的控制值_______。(A)为一常数(B)与钢材屈服点有关(C)与柱的长细比有关(D)与钢材屈服点和柱的长细比均有关答案D10:两主轴方向计算长度相等的轴心压杆，易满足两主轴方向等稳定性的截面为_______。(A)截面宽、高相等的工字形截面(B)圆管截面(C)等边角钢组成的T形截面(D)—等边角钢做成的截面答案B三.计算题1:拟采用Q235型钢制作长度为3.6m的两端较接轴心压杆,辑比较HW150X150和I20b两种截面的承载力。答案2:某轴心受力构件如图4.1所示，高12m，两端铰接,钢材为Q235，试计算此构件所能承受的最大荷载标准值,并验算局部稳定性。答案3:两端铰接构件长15m,承受830kN的轴力，截面有如图4.2所示的开孔削弱，试校核之。答案4:某钢屋架的上弦杆由双等边角钢（Q235）组成,如图4.3所示,长1.4m,承受136kN轴力,试作为两端铰接构件校核其整体稳定性。答案5:由普通工字钢I40b（Q235钢）制作的简支梁,跨度9m,上翼缘沿全跨承受均布活荷载5N/mm（标准值），试校核其整体稳定性。答案6:如图4.4所示,两端承受力矩itr的简支梁,跨度12krw由剖分T型钢TM200X300（Q235钢）制作,试按其盤体稳定性确定财的设计值（不计自重）。答案7:构件长12m,两端铰接，在腹板平面内偏心受压，截面如图4.5所示，偏心距为780mm,钢材为Q235，试由平面内稳定性确定此构件的压力设计值。答案8:试就第7题的构件分别采用Q235和Q345钢材制作时，检验翼缘和腹板的局部稳定性。答案9:某一压弯构件为双轴对称焊接工字形截面（见图4.6）,系Q345钢制作，翼缘板答案10:某框架柱的下端为格构式缀条柱，由Q235B钢制作,如图4.7所示。已知框架平面答案第五章测试题一.填空题1:借助计算长度,可以将端部有约束的受压构件化成等效的_______的构件。答案两端铰接2:汇交于节点的_______杆提供的约束比_______杆大。答案拉。压3:构件的计算长度不仅和与其连接的构件的_______、有关,还和_______有关。答案刚度。内力性质4:受压弦杆在桁架平面内的计算长度系数为_______答案15:一般腹杆在術架平面内的计算长度系数为_______答案0.86:与受压膜杆相交的腹杆受_______时比受_______时计算长度系数大些。答案压。拉7:GB50017规范关于框架柱的计算长度系数，在_______和_______时，提供了修正系数。答案梁远端为铰接或嵌固。横梁有轴压力8:摇摆柱的计算长度系数为_______。答案19:框架结构中存在摇摆柱时,非摇摆柱的计算长度系数要_______。答案增大10:柱在框架平面外的计算长度取决于_______的布置。答案支撑构件二.计算题1:计算如图5.1所示的单跨框架各柱的计算长度。答案2:试确定如图5.2所示的框架各柱的计算长度系数。答案3:试说明图5.3（b）框架的左柱计算长度系数可以取为框架的左柱计算长度系数。答案4:计算如图5.4所示的两层框架柱①，②，③，④和⑤的计算长度系数。答案5:计算如图5.5所示的框架各柱的计算长度系数。答案6:计算如图5.6所示的框架各柱的计算长度系数。答案7:计算如图5.7所示的框架右柱的计算长度系数。答案8:如图5.8所示的框架承受水平力载），试计算框架柱的计算长度系数。答案第六章测试题一.填空题1:正常