《钢结构基本原理》作业解答《钢结构基本原理》作业解答[判断题]18、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，但设计时缀条应按拉杆来进行设计。
参考答案：错误[论述题]14、工字形截面绕强轴的塑性发展系数与绕弱轴的塑性发展系数哪个大？为什么？15、对于轴压构件，有时也常采用格构式截面（1）请说明什么情况下比较适合采用格构式截面？（2）采用格构式截面时，为什么采用换算长细比来计算虚轴的稳定承载力？（3）在已知双肢格构柱截面形式的条件下，如何计算换算长细比和验算绕虚轴的稳定性？（4）对于双肢缀条柱，除了上一问的验算外还需验算哪些内容？答：14、答：绕弱轴的塑性发展系数大；绕强轴受弯，翼?发生屈服以后截面继续发生塑性发展的潜力不大。
16、答：（1）A 、柱的计算长度较大 B 、柱所承受的轴向荷载较大 C 、对柱的刚度要求较严格，这样情况下截面强度富余，由稳定控制做实腹式浪费材料，所以采用格构式。
（2）构件在微弯的临界平衡状态外，将在截面上产生剪力，从而产生剪切变形。
对于实腹式构件而言，剪力由腹板承担，而腹板的剪切刚度又很大，所以剪切变形小可以忽略不计，但是对于由缀材组成的格构式截面，剪力由缀材承担变形较大不能忽略。
考虑剪切变形的影响，构件的临界承载力降低了，规范用增大长细比的方法考虑这种影响，所以绕虚轴失稳时，采用换算长细比。
1227A A x ox +=λλ（3）缀条柱 （4）还需验算：A 、格构柱的净截面强度；B 、格构柱绕实轴的稳定性 C 、格构柱绕两个轴的长细比是否需要满足刚度要求 D 、单肢的稳定 E 、缀条的稳定 F 、缀条与柱肢连接的强度验算。
论述题]13、某焊接工字形截面柱，截面几何尺寸如图所示。
柱的上、下端均为铰接，柱高4.2m，承受的轴心压力设计值为1000kN，钢材为Q235，翼缘为火焰切割边，焊条为E43系列，手工焊。
试验算该柱的整体稳定性。
2λ2030405060708090φ0.9700.9360.8990.8560.8070.7510.6880.621【论述题]12、分析图示实腹轴心受压柱头的传力路线，写出焊缝①、②的计算表达式。
（角焊缝强度设计值）答：[论述题]11、某缀板式轴压柱由两槽钢2[20a组成，Q235-A、F，柱高为7m，两端铰接，在柱中间设有一侧向支撑，，试确定其最大承载力设计值（已知单个槽钢[20a的几何特性：）。
答：解：[单选题]10、验算工字型轴心受压柱时，公式中的A代表（C ）。
A：翼缘面积B：腹板面积C：柱的毛面积D：柱的净面积[单选题]9、格构式轴心受压构件的斜缀条一般采用单角钢截面形式，与构件肢件单面连接缀条截面按（B ）设计。
A：轴心受拉构件B：轴心受压构件C：拉弯构件D：压弯构件[单选题]8、两端铰接的理想轴心受压构件，当构件为双轴对称截面形式时，在轴心压力作用下构件可能发生（A ）。
A：弯曲屈曲和扭转屈曲B：弯曲屈曲和弯扭屈曲C：扭转屈曲和弯扭屈曲D：弯曲屈曲和侧扭屈曲[单选题]7、为防止钢构件中的板件失稳采取加劲肋措施，这一做法是为了（ A）。
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[单选题]6、在轴心受力构件的强度计算中，现行国家规范采用（ C）的计算方法。
A：毛截面应力不超过比例极限B：毛截面应力不超过抗拉强度C：净截面应力不超过屈服强度D：净截面应力不超过抗拉强度[单选题]5、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，是因为（C ）。
A：格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B：考虑强度降低的影响C：考虑剪切变形的影响D：考虑单支失稳对构件承载力的影响[判断题]3、轴压工字型构件柱翼缘和腹板的局部稳定是根据板件的局部屈服应力不小于构件临界应力原则确定的。
（正确）[判断题]4、确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比的原则是等强度原则。
（错误）[单选题]2、格构式轴心受压构件的等边单角钢斜缀条可按轴心受压构件设计，但强度设计值要乘以折减系数以考虑（B ）。
A：剪力的影响B：单面连接偏心的影响C ：构件的焊接缺陷的影响D ：节点构件不对中的影响[单选题]1、轴心受压构件，当构件截面无孔眼削弱时，可以不进行（ A ）。
A ：构件的强度计算B ：构件的刚度计算C ：构件的整体稳定计算D ：构件的局部稳定计算[论述题]12、何谓焊接板梁的最大高度和最小高度？梁的经济高度的范围？腹板太厚或太薄会出现什么问题？13、为何梁截面的翼缘厚度应大于腹板厚度w t t ≤？14、验算梁的截面是否安全可靠时，要验算哪几项后才能得出结论？15、有哪几种应力会引起梁腹板局部屈曲？又有哪些措施可提高腹板的稳定性？16、次梁与主梁的连接形式有哪几种？各有哪些优缺点？答： 12、答：梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。
建筑高度是指梁格底面最低表面到楼板顶面之间的高度，它的限制决定了梁的最大可能高度，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度[]υυ≤，它决定了梁的最小高度；由经济条件可定出梁的经济高度，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为：maxmin h h h e ≤≤，腹板太厚将增加用钢量，导致不经济，而太薄，梁的腹板将不能保证局部稳定性要定性承载能力降低。
13、答：在焊接梁的设计中，翼缘板的屈服常用限制宽厚比的办法来保证，而腹板的屈曲则采用配置加劲肋的办法解决，因此梁截面的翼缘厚度大于腹板厚度。
14、答：型钢梁的设计应满足强度、刚度、整体稳定性的要求。
由于型钢梁受轧制条件限制，腹板和翼缘的宽厚比都不太大，不必进行局部稳定验算。
焊接梁选定截面后，要进行强度、整体和局部稳定的验算，而不必进行刚度验算。
15、答：剪应力、弯曲应力及局部压应力都会引起梁腹板局部屈曲，为了保证腹板不发生局部屈曲，应设置加劲肋和适当加厚腹板的厚度。
16、答：连接形式有叠接和平界两种：叠接是将次梁直接搁在主梁上面，用螺栓或焊缝连接，构造简单，但需要的结构高度大，其使用常受到限制。
平接是使次梁顶面与主梁相平或略高、略低于主梁顶面，从侧面与主梁的加劲肋或在腹板上专设的短角钢或支托相连接。
平界虽构造复杂，但可降低结构高度，故在实际工程中应用广泛。
[论述题]11、进行梁的强度验算时，应验算哪些内容？参考答案：[单选题]10、焊接工字形梁的腹板(Q235钢）局部稳定常采用配置加颈肋的方法来解决，若h0/tw>160 时，（D ）。
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，应配置纵向加劲肋和横向加劲肋C：可能发生弯曲失稳，应配置横向加劲肋D：可能剪切失稳和弯曲失稳，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋[单选题]9、在焊接工字形组合梁中，翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受的限制，是因为（ D）A：截面形式的关系B：施焊次序的关系C：梁设置有加劲肋的关系D：内力沿侧面角焊缝全长分布的关系[判断题]8、经济梁高指的是用钢量最小时梁的截面高度。
（正确）[判断题]7、在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，出现塑性铰时来建立的计算公式。
(错误)[判断题]6、梁在弯矩平面内的整体失稳的方式为弯扭失稳。
（错误）[判断题]5、设计焊接工字形截面梁时，腹板布置横向加劲肋的主要目的是提高梁的抗弯强度。
（错误）[单选题]4、在主平面内受弯的工字形截面组合梁，在抗弯强度计算中，允许考虑截面部分发展塑性变形，绕x轴和y轴的截面塑性发展系数和分别为（D ）。
A：1.05，1.05B：1.2，1.2C：1.15，1.15D：1.05，1.2[单选题]3、加强受压翼缘的单轴对称工字形等截面简支梁，跨中有一集中荷载作用在腹板平面内，集中荷载作用点位于（D ）时，梁的整体稳定性最好。
A：上翼缘上表面B：形心与上翼缘之间的截面剪力中心C：截面形心D：下翼缘下表面[单选题]2、焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当（A ）时，梁的整体稳定性最差。
A：两端有相等弯矩作用（纯弯）B：满跨均布荷载作用C：跨中有集中荷载作用D：在距支座处各有一相同集中力作用[单选题]1、焊接工字形截面简直梁，其他条件均相同的情况下，当（A ）时，梁的整体稳定性最好。
A：加强梁的受压翼缘宽度B：加强梁的受拉翼缘宽度C：梁的受压翼缘与受拉翼缘宽度相同D：在距支座处减小受压翼缘宽度[论述题]18、图示连接中，焊脚尺寸为8mm，钢材为Q235B，板厚小于16mm时强度设计值为215N/mm2，板厚大于16mm时强度设计值为205N/mm2，手工焊，焊条为E43,焊缝强度设计值为160N/mm2，试计算此连接承受静力荷载时的设计承载能力。
参考答案：？13、（论述题）如图所示试设计双角钢与节点板的角焊缝连接。
钢材为Q235-B。
焊条为E43型，手工焊。
作用着轴心力N=1000KN（设计值），试采用三面围焊进行设计。
答：解：[论述题]14-17题：14、简述普通螺栓受剪连接的几种破坏形式？15、把钢板接长，可以用对接焊，也可用角焊缝，各有什么利弊？16、当不同宽度钢板对接时，常常建议较宽板作小于1：2.5的斜向切角与较窄板相连，为什么？17、角焊缝中端缝、侧缝各指什么？受力性能有何不同？答：14、答：普通螺栓受剪连接破坏形式是：Ⅰ、螺栓杆剪断；Ⅱ、孔壁承压破坏；Ⅲ、连接板静截面强度破坏；Ⅳ、板件端部冲剪破坏；Ⅴ、螺栓受弯破坏。
15、答：对接焊利弊：省材、传力平顺、无明显应力集中、焊件较厚时需剖口、较费工费时、要求构件精度较高、尺寸调节余地较小。
角焊缝利弊：费材、有明显应力集中、无需剖口、长度可有一定调节余地。
16、答：减小应力集中。
17、答：端缝为受力方向与焊缝长度方向垂直的焊缝，侧缝为受力方向与焊缝长度方向平行的焊缝。
端缝应力分布不均匀，应力集中严重，但端缝总体上强度较高。
侧缝应力在焊缝两端大，中间小，总体上强度比端缝低，且焊缝长度有限制。
[判断题]12、焊接结构中的侧面角焊缝长度过长时，在外荷载作用下会造成焊缝中间应力可能先达到极限值，从而先发生破坏。
（错误）[单选题]11、普通螺栓和承压型高强度螺栓受剪连接的四种可能破坏形式是：Ⅰ、螺杆剪断；Ⅱ、孔壁承压破坏；Ⅲ、板件被拉断；Ⅳ、板件端部冲剪破坏。
其中（A ）种形式是通过计算来保证。
A：Ⅰ，Ⅱ，ⅢB：Ⅰ，Ⅱ，ⅣC：Ⅰ，Ⅲ，ⅣD：Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ[单选题]10、轴心受力构件的强度计算，一般采用轴力除以净截面面积，这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的？（A）A：摩擦型高强度螺栓连接B：承压型高强度螺栓连接C：普通螺栓连接D：铆钉连接[单选题]9、高强度螺栓摩擦型连接与高强度螺栓承压型连接主要区别是（D ）A：预拉力不同B：连接处构件接触面的处理方法不同；C：采用的材料等级不同；D：设计计算方法不同。