解：(1) 整体稳定验算：A 90 cm 2 , I x 13250 cm 4 , I y 3650 cm4 ；l0x 600 cm ，l0y 300 cm ，
x
l0x ix
600 12.13
49.5 ， y
l0y iy

300 6.37

47.1 ， x
四、计算题（每小题10分，共30分）
1、如图所示，工字钢梁与柱采用 C 级 M20 普通螺栓连接，承受的剪力设计值为
V 260 kN ，弯矩设计值为 M 38 kN m 。梁下部设一支托钢板，高 180mm，厚 30mm，
支托两侧与柱用角焊缝连接，焊条 E43 系列，手工电弧焊（不采用引弧板）。钢材 Q235。
Nt
My1
m yi
38106 300 2(1002 2002 3002 )

40714
N

40.7
kN

N
b t
，满足要求。（3
分）
(2) 焊缝连接验算：焊缝的总计算长度： lw 2 (180 2 10) 320 mm （2 分）
V
0.7hf lw

260103 116.1 N/mm2 0.7 4 mm 2 , I x 1.333 10 9 mm 4 , I y 3.136107 mm4
N
mxM x
f ， N txM f ，E=2.06×105N/mm2， f=215N/mm2，
x A

xW1x
(1

0.8
N N E x
)
y A bW1x
(D) 局部稳定
结构设计规范》查表得到。
6．为了提高梁的整体稳定性， 增加侧向支撑点 是最经济有效的办法。
7．《钢结构设计规范》GB50017 中对于轴心压杆板件的宽厚比是根据板件的屈曲
不先于 构件整体屈曲的原则确定的。
8．计算长度的概念来源于理想轴压杆的弹性分析，其物理含义是 把端部有约束
的压杆化作等效的两端铰接的杆
x
1.05 ， mx
tx

1.0
，
N
' Ex

2EA 1.12x
，
b
1.07 2y 44000
λ
20 25 30 35 40 95 100 105 110 115 120
0.970 0.953 0.936 0.918 0.899 0.588 0.555 0.523 0.493 0.464 0.437
答：屈服强度为 235Mpa 质量等级为 C 级 镇静钢
（B）弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数
（C）轴心压杆两方面稳定系数的较小者
（D）压弯构件的稳定系数
3. 梁的强度计算有哪些内容？
9．工字形梁受压翼缘宽厚比限值为： b1 15 t
235 fy
，式中
b1
为
A
。
答：弯曲强度，剪切强度，局部压应力，组合应力。
装
tw
fy
我国钢结构设计规范采用四条柱子曲线
订
线
(A) 可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋
(B) 可能发生弯曲失稳，应配置纵向加劲肋
(C) 可能有发生弯曲失稳，应配置横向加劲肋
5. 有哪些因素影响钢梁弯扭屈曲的临界荷载？
(D) 可能发生剪切失稳和弯曲失稳，应配置横向和纵向加劲肋 三、简答题（每题4分，共40分）
2．厚度小于 16mm 的 Q235 钢材设计强度 f 与屈服点 fy 之间的关系 f=fy/分项系 壁挤压破坏；Ⅲ钢板被拉断；Ⅳ钢板剪断；Ⅴ螺栓弯曲破坏。其中 A
数
。
过计算来保证的。
种形式是通
3．计算一般压弯构件的强度时有边缘纤维屈服准则、全截面屈服准则和部分发展
（A）Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ （B）Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ
山东建筑大学试卷
共4页第1页
学号
2007 至 2008 学年第 1 学期 课程名称 钢结构原理（本科）试卷 A 卷
专业： 土木工程 ； 考试形式：闭卷 ； 考试时间 120 分钟
二、选择题（每题2分，共20分）
题号
一
二
三
四
总分
1．钢材牌号 Q235，Q345，Q390 是根据材料 A 命名的
分数
(A) 屈服点 (B) 设计强度
tw 8
fy
tx 1.0 ，b 1.07 y 2 / 44000 0.795（3 分）
N txM y A bW1x

800 103 0.4931.512104

1.0 400106 0.7951.333109 /
392
255.3
f
，不满足（2 分）
(C) 极限强度
(D) 含碳量
一、填空题（每空1分，共10分）
2．当角焊缝无法采用引弧板施焊时，其计算长度等于 C
(A) 实际长度
(B) 实际长度-2t (C) 实际长度-2hf
。 (D) 实际长度-2he
1．在构件发生断裂破坏前，有明显先兆情况是 塑性
破坏的典型特征。 3．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I 螺栓杆剪断；Ⅱ孔
t 14
fy
解：(1)弯矩作用平面内稳定验算： ix 29.7cm ， x 1000 / 29.69 33.7 ，查得 x 0.923 ，
N 'Ex

2EA 1.1x 2

2.46 107
N
，
mx
1.0 （3
分）
N
mxM
x A

W x1 1x
(1

0.8N
/
N
0.859
，y
0.794 （4 分）
N A

1500 103 0.794 90 102
209.9 N/mm 2

f
215 N/mm 2 ，构件不会发生整体失稳（2 分）
(2) 局部稳定验算：翼缘： b1 121 8.6 10 0.4 235 29.8 （2 分）
t
fy
tw
fy
λ
35 40 45 50 55
b类 0.918 0.899 0.878 0.856 0.833
c类 0.871 0.839 0.807 0.775 0.742
3、已知荷载设计值 N＝800kN，Q=160kN，验算图示双轴对称工字形截面压弯杆件的整 体稳定性。Q 是由跨中次梁传来的集中荷载，此处可作为平面外的侧向支撑点。
' Ex
)
57.3 115 .0 172 .3
f
（2 分）
(3)弯矩作用平面外稳定计算：ix 4.55cm ， y 500 / 4.55 109 .9 [] 150 ，查得 y 0.493 ，
腹板： h0 250 31.25 25 0.5 235 49.75 （2 分）
。
9．在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝（侧缝）的强度设计值比正面角焊缝
（端缝）要 低 。
10．摩擦型高强螺栓在抗剪时主要是通过 摩擦阻力 来传力的。
5．钢结构受弯构件计算公式
Mx xWnX
中， x
C
。
（A）与材料强度有关
（B）是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比
（C）表示截面部分进入塑性
（D）与梁所受荷载有关
6．普通轴心受压钢构件的承载力经常取决于
C
。
(A) 扭转屈曲 (B) 强度 (C) 弯曲屈曲 (D) 弯扭屈曲
7．钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算内容为 D 。
（A）强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形
（B）弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比
（C）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
（D）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
姓名
班级
山东建筑大学试卷
共4页第2页
8．在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算公式中，轴力项分母里的 y 是 B 。
2. Q235C 的全部含义是什么？
（A）弯矩作用平面内轴心压杆的稳定系数

f
w f
160 N/mm2 ，满足要求。（3 分）
山东建筑大学试卷
共4页第4页
2、验算如图所示轴心受压柱的整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载 设计值为 N=1500kN，Q235B 级钢 f=215N/mm2，截面绕 x 轴为 b 类截面，绕 y 轴为 c
类截面。 b1 10 0.1 235 ， h0 25 0.5 235 。
已知 M20 螺栓：Ae

2.45cm
2
，f
b t
170N/mm 2 。已知角焊缝：hf

10mm
，f
w f
160N/mm 2 。
(1) 试验算螺栓连接是否满足要求。 (2) 试验算支托两侧的角焊缝是否满足要求（忽略焊缝偏心）。
20 20
20
180 55 100 100 100 55
410
9. 简述摩擦型高强度螺栓抗剪验算公式 Nv Nvb 0.9n f P 中字母 n f 、 和 P 的含义。 答：摩擦面系数、摩擦系数、预拉力。
答：等效弯矩系数根据弯矩等效原理，将各种非均匀弯矩换算成与两端等效弯矩效应相等的系数。
山东建筑大学试卷
共 4 页 第 3页
7. 简述弯矩绕实轴作用的双轴对称压弯构件的整体失稳形式。 答:平面内弯曲失稳和平面外弯扭失稳。
8. 构件按正常使用极限状态校核时，轴心受力构件和受弯构件分别验算哪项内容？ 答：长细比和绕度。