大作业2
一、判断题
1. 试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的强度并无明显关系。
(V )
2. 在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝小。
(V )
3. 轴心受力构件的计算内容都属于按承载能力极限状态计算，计算时应采用荷载的标准值。
(X )
4. 焊接时产生裂纹的主要原因是不合适的焊接工艺，裂纹为纵向。
(X )
5. 高耸钢结构的结构形式多为空间桁架，其特点是高跨比较大，以垂直荷载作用为主。
X)二、单项选择题
1．钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为( C )
A. 制造工厂化 B .密闭性好
C.自重轻、质地均匀，具有较好的延性 D .具有一定的耐热性
2. 钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是( B )时的力学性能指标
A. 承受剪切
B.单向拉伸
C.承受弯曲
D.两向和三向受力
3. 当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性( B )
A. 升高 B .下降
C.不变 D .升咼不多
4. 当碳素钢用于钢结构时，我国钢结构设计规范推荐采用( B )
A. Q215钢
B. Q235钢
C. Q255钢
D. Q275钢
5. 设计承重结构或构件时，承载能力极限状态涉及的计算内容有哪些( D )
A.强度、梁的挠度 B .稳定性、柱的变形
C.梁的挠度、柱的变形 D .强度、稳定性
6. 产生焊接残余应力的主要因素之一是( C )。
A.冷却速度太快
B. 钢材的弹性模量太高
C. 焊接时热量分布不均
D. 焊缝的厚度太小
7. 计算梁的（A ）时，应用净截面的几何参数。
A.正应力 B .剪应力
C.整体稳定 D .局部稳定
8. 梁腹板屈曲后强度产生的原因是（A ）
A. 在腹板中产生薄膜张力场，从而使发生微小屈曲的板件能继续承受增加的荷载
B. 在腹板中产生压力场，使腹板处于三向受力状态，提高了腹板钢材的折算强度
C. 通过人为措施改变腹板局部屈曲模式，变剪切屈曲为弯曲屈曲
D. 通过人为增加腹板的厚度和减小横向加劲肋间距，从而使局部屈曲不会发生
9、单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布（ A ）
A、可能在拉、压侧都出现塑性
B、只在受压侧出现塑性
C、只在受拉侧出现塑性
D拉压侧都不会出现塑性
10、在选择普通梯形钢屋架的端斜杆双角钢截面时，为使截面更加经济合理，采用（ C ）
A. 两等边角钢组成的T形截面
B. 两不等边角钢短肢相连
C. 两不等边角钢长肢相连
D. 两等边角钢组成的十字形截面
三.、简答题
1. 塑性和韧性的定义，两者有何区别，冷弯性能和冷作硬化对结构设计的意义是什么？
答：塑性是指当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形而不立即断裂的性
质；韧性是指塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。
韧性同塑性有关，但不
完全相同，是强度和塑性的综合表现。
冷弯性能是指钢材在冷加工产生塑性变
形时，对发生裂缝的抵抗能力，可检验钢材的冷加工工艺和检查钢材的内部缺陷。
钢材冷加工过程中引起的钢材硬化称为冷作硬化，冷作硬化可能使材料变脆。
2•什么叫梁的失稳？影响梁的整体稳定的主要因素有哪些？
答：梁在荷载作用下，虽然其截面的正应力还低于钢材的强度，但其变形会突然离开原来的弯曲平面，同时发生侧向弯曲和扭转，这就称为梁的整体失稳。
主要因素：梁的侧向抗弯刚度，抗扭刚度，抗翘曲刚度，梁侧向支撑点之间的距离，梁的截面形式，横向荷载的形式、在截面上的作用位置等。
3•什么是有檩屋盖和无檩屋盖？各自的特点如何？
答：屋面材料采用大型屋面板时，屋面荷载通过大型屋面板直接传给屋架，这种屋盖体系称为无檩屋盖；当屋面材料采用轻型板材如石棉瓦、压型钢板等时, 屋面荷载通过檩条传给屋架，这种体系为有檩屋盖。
无檩屋盖特点：屋面刚度大，整体性好，施工方便，但屋盖自重大，不利于抗震，柱距受到限制。
有檩屋盖特点：屋面材料自重轻，用料省，柱距不受限制，但屋面刚度差，需设置上弦支撑，构造比较复杂。
4.拉杆为何要控制刚度？如何验算？拉杆允许长细比与什么有关？
答：拉杆要控制刚度是为了保证构件在使用过程中不产生过大的横向振动而使杆件连接受到损害及改变杆件轴心受拉的性质。
验算：构件长细比小于或等于容许长细比，即：丄：.,]
拉杆允许长细比|与拉杆所受荷载的性质有关。
四、计算题
1.有一焊接连接如图所示，钢材为Q345钢，焊条为E50系列，采用手工焊接，所承受的静力荷载设计值N=500kN。
试确定此角焊缝的连接长度。
Q345钢，〔=200N/mm，设焊缝的计算长度为L-
ff T L2
G）+（N）認, pf
解:
焊缝承受的拉力为:
化朋脉如=25丽小
焊缝承受的剪力为:
2 二！BMF =25枷
h cl：l w
N T_
2xO B7hjl^y
250届1000 250^2x1000
1.4x81w11.21w
1.4x81^1L21W
huMiw 2x0.7hfl w
250^2x1000 25072x1000
250^2x1000) 1121w 解得：丨_
［「二…二，考虑到起弧和落弧缺陷，实际焊缝长度为
250V2X1000) 11.2I W 250^2x1000) 11.2I W 2
<200 =255.1+2x8=271.1mm , 且满足:
=275mm 【 =60x8=480mm 整理得:
< 2002
卩」3如
V 7920
4000 118
= 63.7 _ 400(M2 乔 一 250^264
= 0727 400x1.2
25^264 =0.785
2. 图示为一焊接工字形简支梁，跨度I = 4m 。
钢材Q235F , f=215N/mm 2
2
f y =235N/mm 。
承受均布荷载设计值为 p （包括自重）。
假定该梁局部稳定和强度以及刚 度能满足要求，试求该梁能承受的荷载 p 。
承受的最大荷载p 。
A = 2^ 250^l2^240^ 8 = 7920mm 2
12
忻 2L 2 705 仙—w 3 = ―- = ----------------- = 7.92 x 10 瀏刖 h 264
2 =2x2_x2；x2Jfl
3 = i.nxiOW
卩 12
p(kN/m)
解：根据题意，该梁局部稳定、强度、刚度都能满足要求，所以按整体稳定计算能够
側=0.953
设p 的单位为kN/m
'护+心2
阿 要求满足'
即［「小沪
20
该梁能承受的最大均布荷载 p=81.1KN/m 。
3.
请验算图示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。
静力荷载设计值 F=220kN 。
钢材用 Q235— A-F ，焊条E43手工焊，无引弧板，焊缝质量三级（假定剪力全部由腹板上的 焊缝承受）。
拝 “85N 皿恋，打=215Ni 油, j ；“25N 临
4320 Ah
毎7可眄
4.4h °朴耳竺警
63.72
7.P2X/95 235 fin 2.64
215^0.953^7.92 灵 ------------------------ =3L
解：（1）计算对接焊缝计算截面的几何特性,
中和轴位置
（200-20）x70x5 +[300-70）x70x7^0
（200 -^0）x10^（300 - 10）x10
y 2 = 310-99 s 211mm
焊缝截面几何特性 4 =—x/0x （3£»-10f +（300-/0）x/0 心0-99丫 12
+ 2_ 刈200 - ”）x0 +（200-呵灯似（99-5『 12 -4.70x0 朋/
^-（500-ZO ）x/0-Z9x20W
剪力只由腹板承担，故只算腹板的截面积 。
（2）验算焊缝强度
经分析最危险点是最下面点，故只要验算该点的焊缝强度。
的 2 = 220^200^10^211 ~7~
4.79^107 F _220xl03
4 ~ 2.PX/03
折算应力厂- = l^lS5 = 20^5N!inm 2
故折算应力强度不满足要求，如此焊缝改成二级焊缝, 则.:
，就能满足强度要求了。
=99/nm
125 N ） mm 2
= 193.8Nimm 2 = 215Nfmm 3。