钢结构原理第三章习题参考答案
第三章习题参考答案
P3-1 某简支梁，跨度L=9m，承受均面荷载q=160KN/m（设计值，包括梁自重），在距离支座3m处采用对接焊缝进行拼接，如图所示，已知梁截面为焊接工字形，截面尺寸如图所示，钢材为Q345，焊条为E50型，手工焊，施工时采用引弧板，焊缝质量等级为三级，试校核拼接处的焊缝强度是否满足要求。
q=120KN/m
解：（一）截面参数
施工时采用引弧板，焊缝截面= 梁横截面
4
9
3
3
10
31
.3
12
1000
290
12
1032
300
mm
I
x
⨯
=
⨯
-
⨯
=
4
7
3
3
10
21
.7
12
10
1000
2
12
300
16
mm
I
y
⨯
=
⨯
+
⨯
⨯
=
3
6
10
44
.2
508
300
16mm
S
b
⨯
=
⨯
⨯
=
3
6
10
69
.3
250
500
10
508
400
16mm
S
c
⨯
=
⨯
⨯
+
⨯
⨯
=
（二）截面内力
拼接焊缝所在截面内力：
m
KN
M.
1440
2
3
160
3
2
9
1602
=
⨯
-
⨯
⨯
=
KN
V240
3
160
2
9
160
=
⨯
-
⨯
=
（三）焊缝强度验算
1、正应力：三级对接焊缝w
c
w
t
f
f ，故验算a点
2
2
9
6
max
max
/
265
/
48
.
224
516
10
31
.3
10
1440
mm
N
f
mm
N
y
I
M
w
t
=
=
⨯
⨯
⨯
=
=
σ
2、剪应力：验算图示c点
2
2
9
6
3
max
/
180
/
76
.
26
10
10
31
.3
10
69
.3
10
240
mm
N
f
mm
N
It
VS
w
f
w
C=
=
⨯
⨯
⨯
⨯
⨯
=
=
τ
3、折算应力：验算图示b点
2
9
611/52.21750010
31.3101440mm N y I
M =⨯⨯⨯=
=σ
2
9
6
3
1/69.1710
1031.310
44.210240mm N It VS w
b =⨯⨯⨯⨯⨯=
=
τ
2
2
2
2
2
121/5.2912651.11.1/67.21969
.17352
.2173mm N f mm
N w f =⨯==⨯+=
+ τσ
焊缝强度满足要求。
3-4试验算图所示的角焊缝强度，荷载设计值为F=240KN ，其到柱边缘的距离偏心距e =200mm ，N=100KN ，钢材为Q235，焊条为E3型，手工焊，三面围焊的焊脚尺寸相同，h f = 8mm 。
解：（一）焊缝有效截面参数
2
12.55736.540026.56.297mm
A w =⨯+⨯⨯=
焊缝群形心：mm X c 12.9012
.55732
26
.2976.56.2978.26.5400=⨯⨯⨯+⨯⨯=
mm X
c
48.20712.906.297'
=-=
4
8
233
1067.128.2026.56.297126.56.29712400
6.5mm I x ⨯=⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯+⨯=
()4
7
2
3
2
3
1032.5212.9026.2976.2976.5126.2976.58.212.906.540012
6
.5400mm
I y ⨯=⨯⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢
⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯+
-⨯⨯+⨯=
4
8102.2mm
I I I y x p ⨯=+=
（二）焊缝强度验算（危险点：a 点） N 作用下：2
3
/94.1712
.557310
100mm
N A N W
N
f
=⨯=
=
τ
F 作用下：2
3
/06.4312
.557310
240mm
N A F W
F f
=⨯=
=
σ
T 作用下：()m KN x e F T c .68.97207.02.0240)('
=+⨯=+=
2
8
6
/28.91102.26
.20510
68.97sin mm
N I Tr P y T
T f
=⨯⨯⨯=
=
=ϕτ
τ
2
8
6
/12.9210
2.248
.20710
68.97cos mm
N I Tr P
x T
T f
=⨯⨯⨯=
==ϕτ
σ
将上述各项应力代入下式中：
(
)
2
2
2
2
/160/58.155mm N f mm
N w f T f
N f
F T f
F f ==++⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛+ τ
τβσσ
焊缝强度满足要求。
(0763)《钢结构基本原理》网上作业题及答案
（0763）《钢结构基本原理》网上作业题 及答案 1：第四章轴心受力构件 2：第五章受弯构件 3：第三章钢结构的连接 4：第一章绪论 5：第六章拉弯与压弯构件 6：第二章钢结构的材料 1：[论述题] 11-17题： 11、选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性―塑性材料的依据是什么？ 12、请问钢材的强度常常用哪两个指标来表示？设计中如何考虑或使用这两个指标？ 13、钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。钢结构与其它材料的结构相比，钢结构具有哪些特点？ 14、钢材塑性性能可用哪两个指标表示？这两个指标有什么特点？ 15、引起钢材变脆的因素有哪些？ 16、钢材塑性性能伸长率δ5和δ10各表示什么含义？数值的大小关系如何？ 17、选择结构用钢材时要考虑哪些材料性能？ 参考答案： 11、答：依据：他是①钢材弹性及塑性工作的分界点，且钢材屈服后，塑性变形很大（2%―3%）。极易为人们察觉，可以及时处理，避免突然破坏；②从屈服开始到断裂，塑性工作区域很大，比弹性工作区域约大200倍，是钢材极大的后备强度，且抗拉强度和屈服强度的比例又较大，这二点一起赋予构件屈服强度作为强度极限的可靠安全储备。 弹塑性材料的依据：①对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比例极限和屈服强度是比较接近，又因为钢材开始屈服时应变很小，因此近似认为在屈服点以前钢材为完全弹性的，
即将屈服点以前的应力应变图简化为一条斜线；②因为钢材流幅相当长，而强化阶段的强度 在计算中又不用，从而将屈服点后的应力应变图简化为一条水平线。 12、答：钢材的强度指标常常用屈服强度和抗拉强度来表示。依据屈服强度确定构件截 面尺寸，抗拉强度体现了构件或结构的安全储备。 13、答：优点：⑴钢结构强度高，强重比大、塑性好、韧性好； ⑵材质均匀，几乎完全符合我们学过的力学假定； ⑶制作简便，施工工期短。 缺点：⑴耐热但不耐火；⑵钢结构易腐蚀，维护费用大。 14、答：伸长率和断面收缩率；伸长率测量方便；断面收缩率能更好地衡量材料的塑性性能。 15、答：化学成分、冶炼方法、脱氧程度、时效、冷作硬化、温度、应力集中、作用应力方 式等。 16、答：分别为试件标距长度是试件中部直径（或边长）的5倍或10倍时的伸长率。δ5> δ10。 17、答：强度、塑性、冲击韧性、冷弯性能、耐久性和可焊性。 2：[单选题]10、在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（） 指标。 A：低温屈服强度 B：低温抗拉强度 C：低温冲击韧性 D：疲劳强度 参考答案：C 3：[单选题]9、在钢的牌号上，屈服点由字母（）表示。 A：C B：O C：A D：Q 参考答案：D 4：[单选题]8、随着钢材厚度的增加，下列说明正确的是（）。 A：钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降
钢结构 武汉理工大学出版社 课后习题答案
钢结构课后习题答案（仅供参考） 第三章 钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2 160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸：,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算：11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.691100.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h m m = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算：11667 3720.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w 48086060388283721=?=<=?+='，取390mm 。
钢结构基础第三章课后习题答案
第三章 3.7一两端铰接的热轧型钢I20a 轴心受压柱，截面如图所示，杆长为6米，设计荷载N=450KN ，钢材为Q235钢，试验算该柱的强度是否满足？ 解：查的I20a 净截面面积A 为35502mm ,所以构件的净截面面积 232495.217235505.21*23550mm d A n =⨯⨯-=-= 22/215/5.1383249 450000mm N f mm N A N n =<=== σ 所以该柱强度满足要求。 3.8 一简支梁跨长为5.5米，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值10.2KN/m(不包括梁自重)，活荷载标准值25KN/m ，假定梁的受压翼缘有可靠的侧向支撑，钢材为Q235，梁的容许挠度为
l/250,试选择最经济的工字型及H 型钢梁截面，并进行比较。 解：如上图示，为钢梁的受力图 荷载设计值m KN q /24.47254.12.102.1=⨯+⨯= 跨中最大弯矩KNm ql M 63.1785.524.478 1 8122=⨯⨯== f w M x x ≤= γσmax 所以3561091.7)21505.1/(1063.178mm f M w x x ⨯=⨯⨯=≥γ 查型钢表选择I36a ，质量为59.9kg/m,Wx 为8750003mm ， 所以钢梁自重引起的恒载标注值m KN /58702.010008.99.59=÷⨯=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /79.35252.1058702.0=++= 挠度mm EI l q x k 13.1310 576.11006.2384105.579.35538458 512 44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ω<[l/250]=22mm I36a 满足挠度要求。 查型钢表选择HN400x200x8x13，质量为66kg/m,Wx 为11900003mm 钢梁自重引起的恒载标注值m KN /6468.010008.966=÷⨯=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /85.35252.106468.0=++= 挠度mm EI l q x k 7.810237001006.2384105.585.35538454 512 44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ω<[l/250]=22mm HN400x200x8x13满足挠度要求。从经济角度来看，I36a 横截面面积为76.32cm ，而HN400x200x8x13横截面面积为84.122 cm ，所以选择I36a 更好。 3.9 图为一两端铰接的焊接工字型等截面钢梁，钢材为Q235。钢梁上作用两个集中荷载P=300KN(设计值)，集中力沿梁跨方向的支撑长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。
钢结构习题及答案
第二章习题 1．钢材的设计强度是根据确定的。 A、比例极限 B、弹性极限 C、屈服点 D、抗拉强度 2．钢材的伸长率δ是反映材料的性能指标。 A、承载能力 B、抵抗冲击荷载能力 C、弹性变形能力 D、塑性变形能力 3．四种厚度不等的Q345钢钢板，其中钢板设计强度最高。 A、16mm B、20mm C、25mm D、30mm 4．钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有。 A、良好的塑性 B、高强度和良好的塑性 C、良好的韧性 D、质地均匀、各向同性 5．下列因素中与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 A、钢材屈服点的大小 B、钢材含碳量 C、负温环境 D、应力集中 6．钢材的疲劳破坏属于破坏。 A、弹性 B、塑性 C、脆性 D、低周高应变 7．对钢材的疲劳强度影响不显著的是。 A、应力幅 B、应力比 C、钢种 D、应力循环次数 8.吊车梁的受拉下翼缘在下列不同板边的加工情况下，疲劳强度最高的是 A、两侧边为轧制边 B、两侧边为火焰切割边 C、一侧边为轧制边，另一侧边为火焰切割边 D、一侧边为刨边，另一侧边为火焰切割边
答案 1、C 2、D 3、A 4、C 5、A 6、C 7、C 8、A 第三章习题 1．T形连接中，t1＝6 mm，t2＝12mm，若采用等角角焊缝连接，按构造要求，焊脚尺寸hf 取最合适。 A、4mm B、6mm C、8mm D、10mm 2．焊接残余应力对构件的无影响。 A、变形 B、静力强度 C、疲劳强度 D、整体稳定 3．摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力。 A、与摩擦面的处理方法有关 B、与摩擦面的数量有关 C、与螺栓直径有关 D、与螺栓的性能等级无关 4．在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为。 A、均匀分布 B、一端大、一端小 C、两端大、中间小 D、两端小、中间大 5．以下关于对接焊缝的描述，其中描述错误的是。 A、在钢板厚度相差大于4mm的承受静力荷载的对接连接中，应从板的一侧或两侧做成坡度不大于1：2．5的斜坡，以减少应力集中 B、当对接正焊缝的强度低于焊件的强度时，为提高连接的承载力，可改用斜缝 C、在钢结构设计中，若板件较厚而受力较小时，可以采用部分焊透的对接焊缝 D、当对接焊缝的质量等级为一级或二级时，必须在外观检查的基础上再做无损检测，检测比例为焊缝长度的20％。
钢结构原理作业 答案 台州学院 建筑工程学院汇总
《钢结构原理》第三章作业（一）参考解答 【练习1】两块钢板采用对接焊缝（直缝）连接。钢板宽度Ｌ＝250mm ，厚度t=10mm 。钢材采用Ｑ235，焊条 N f l h N w f w f 521472160)6200(67.047.011=⨯-⨯⨯⨯=∑= 最大承载力kN N N 4.10131013376521472491904==+= 【变化】若取消端焊缝，问?=N 解：上题中令03=N ，622001⨯-=w l ,得kN N N 344.5051== 【练习3】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2 /160mm N f w f =，静态荷载。双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接，mm h f 6=， 肢尖和肢背实际焊缝长度均为250mm 。等边角钢的内力分配系数7.01=k ，3.02=k 。求最大承载力?=N
1068 )9.342()22.11234( 22≤=+f f f h h h 可以解得：mm h f 68.6≥，取mm h f 7=。 h h mm h f f f 2.16.5145.1max min ⨯=<<==【变化】上题条件如改为已知mm h f 8=?=N 【练习5】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，f w f 已知mm h f 8=，求连接能承受的最大荷载?=N 解：偏心距mm e 751002 350 =-=
弯距：N M 75= 8.3740)82350(87.02N N l h N w e N f = ⨯-⨯⨯⨯=∑= σ kN y x Ty N i i T x 4.1775450475 1056.72 262211=⨯+⨯⨯⨯=+=∑∑ kN y x Tx N i i T y 6.11754504501056.72 262211=⨯+⨯⨯⨯=+=∑∑ kN N N N x 943641=== kN V N V y 75.64 2741=== v V y T y N x T x N kN N N N N N <=+++=+++=∴15.32)75.66.11()94.17() ()(2 22 112111
第三章钢结构连接习题及答案
第三章 钢结构的连接 习题参考答案 1． 已知A3F 钢板截面mm mm 20500?用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条E43型，用引弧板，按Ⅲ级焊缝质量检验，试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。 解：查附表1.2得： 2 518mm N f w t = 则钢板的最大承载力为： KN f bt N w t w 185010185205003=???==- 2．焊接工字形截面梁，设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用荷载设计值：弯矩 mm KN M ?=1122，剪力KN V 374=，钢材为Q235B ，焊条为E43型，半自动焊，Ⅲ级检验标准，试验算该焊缝的强度。 解：查附表1.2得： 2 518mm N f w t =， 2 512mm N f w v =。 截面的几何特性计算如下： 惯性矩： 44233102682065071428014280121210008121mm I x ?=??? ?????+???+??= 翼缘面积矩：4 1198744050714280mm S x =??= 则翼缘顶最大正应力为： 2 243185215021026820610281011222mm N f mm N .h I M w t x =<=????=?=σ 满足要求。 腹板高度中部最大剪应力：
2243125075281026820625008500198744010374mm N f mm N .t I VS w v w x x =<=????? ?? ??+??==τ满足要求。 上翼缘和腹板交接处的正应力：2 12080507500 2150507500mm N ..=?=? σ=σ 上 翼 缘 和 腹 板 交接处的剪应力： 2 43116434810268206198744010374mm N .t I VS w x x =????==τ 折算应力： 2222212152031100606434320803mm N .f .mm N ...w t =<=?+=τ+σ 满足要求。 3． 试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235B ，焊条E43型， 手工焊，轴心拉力设计值KN N 500=(静力荷载)。①采用侧焊缝；②采用三面围焊。 解：查附表1.2得： 2 160mm N f w f = ① 采用两边侧焊缝 因采用等肢角钢，则肢背和肢尖所分担的内力分别为： KN .N .N 35050070701=?== KN .N .N 1505000302=?== 肢背焊缝厚度取 mm h f 81=，需要： cm ...f h .N l w f f w 53191016080702103507022 3 111 =?????=?= 考虑焊口影响采用cm l w 211= ； 肢尖焊缝厚度取 mm h f 62=，需要： cm ...f h .N l w f f w 16111016060702101507022 3 222 =?????=?= 考虑焊口影响采用cm l w 132=。 ② 采用三面围焊缝 假设焊缝厚度一律取 mm h f 6=，
钢结构第三章作业答案(供参考)
3.13如图所示梁与柱（钢材为Q235B ）的连接中,M=100kN ·m,V=600kN,已知梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算： （1）剪力V 由支托焊缝承受，焊条采用 E43型，手工焊，求焊缝A 的高度hf 。 （2）弯矩M 由普通C 级螺栓承受，螺栓 直径24mm,验算螺栓是否满足要求。 解：(1)验算受剪承载力： a. 确定焊脚高度 板件边缘的角焊缝：max 20,20(12)18;f t mm h mm ==-= 普通角焊缝：min max min(14,20)14, 1.21416.8;f t mm h mm ===?= 则max min(16.8,20)16.8;f h mm == 故取10f h mm = b.0.70.7107e f h h mm ==?= 设承受静载，支托选用Q235B ，则查表得角焊缝强度设计值2 160w f f N mm = 采用三面围焊且为绕角焊： 对于水平焊缝，承受正应力，1300w l b mm == 对于竖向焊缝，承受剪应力，2250w l mm = 3 22223401097.14316020.720.710250 w f f f w N N mm f N mm h l τ?===<=????，满足要求。 故焊缝A 的高度10f h mm =。 (2)验算抗弯承载力 查表得普通C 级螺栓抗拉强度设计值2170b t f N mm =；公称直径为24mm 的普通螺 栓2353e A mm = 故抗弯承载力满足要求。 (3)验算构造要求： C 级螺栓 00(1 1.5)24 1.525.53325.576.5100d d mm d mm =+=+==?=<故满足构造要求 综合(2),(3)该螺栓满足要求。 3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。C 级螺栓M20，所用钢材Q235B 。若改用M20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接（摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈），其承载力有何差别？
(完整版)钢结构设计原理习题集及答案
钢结构设计原理习题集及答案(2011-09-28 10:53:54) 标签：a格极限状态焊缝构件承载力教育分类：试卷题库 钢结构设计原理习题集及答案 第一章绪论 练习题 一、简答题 1．简述钢结构的特点和应用范围。 答：特点：（1）承载能力大；（2）稳妥可靠；（3）便于工业化生产，施工周期短；（4）密闭性好；耐热但不耐火；（5）耐腐蚀性差；（6）容易产生噪音 应用范围：（1）承受荷载很大或跨度大，高度大的结构；（2）承受动力荷载作用或经常移动的结构；（3）经常拆装的拼装式结构；（4）对密闭性要求高的结构；（5）高温车间或需承受一定高温的结构；（6）轻型结构 2．试举例说明钢结构的主要发展趋势。 答：（1）高性能钢材的研制；（2）设计方法和计算理论的改进；（3）结构形式的革新 第二章钢结构的材料 练习题 一、单项选择题 1、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是__ B___的典型特征。 (A) 脆性破坏(B)塑性破坏(C) 强度破坏(D) 失稳破坏 2、钢材的设计强度是根据_ C__确定的。 (A) 比例极限(B)弹性极限(C) 屈服点(D) 极限强度 3、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用_ D__表示。 (A) 流幅(B)冲击韧性(C) 可焊性(D) 伸长率 4、钢材经历了应变硬化（应变强化）之后?__ A___。 (A) 强度提高(B)塑性提高(C) 冷弯性能提高(D) 可焊性提高 5、下列因素中_ A__与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 (A) 钢材屈服点的大小(B) 钢材含碳量 (C) 负温环境(D) 应力集中 6、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) 升高不多 7、钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是_ C _时的力学性能指标。 (A) 承受剪切(B) 承受弯曲 (C) 单向拉伸(D) 两向和三向受力 参考答案 1.B 2.C 3.D 4.A 5.A 6.B 7.C 二、名词解释 1．应力集中和残余应力 答：（1）应力集中：实际结构中不可避免的存在孔洞、槽口、截面突然改变以及钢材内部缺陷等，此时截面中的应力分布不再保持均匀，不仅在孔口边缘处会产生沿力作用方向的应力高峰，而且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力，甚至会产生三向拉应力；（2）残余应力：在浇注、轧制和焊接加工过程中，因不同部位钢材的冷却速度不同，或因不均匀加热和冷却而产生。 2．冷加工硬化和时效硬化
《钢结构基本原理》习题三答案
《钢结构基本原理》习题三答案 《钢结构基本原理》习题三答案 一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分）1．钢结构中的主要有害元素是（C）。 A、碳磷硅 B、硫磷锰 C、硫氧氮 D、碳锰矾 2．钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B）。 A、不变 B、降低 C、升高 D、前者增大，后者减小 3．钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（C）时的力学性能指标。A、承受剪切B、承受弯曲C、单向拉伸D、两向和三向受力4．产生焊接残余应力的主要因素之一是（ C ）。 A、钢材的塑性太低 B、钢材的弹性模量太大 C、焊接时热量分布不均匀 D、焊缝的厚度太小 5．在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（C）指标。 A、低温屈服强度 B、低温抗拉强度 C、低温冲击韧性 D、疲劳强度 6．钢材脆性破坏同构件（C）无关。 A、应力集中
B、低温影响 C、残余应力 D、弹性模量 7．与轴压杆稳定承载力无关的因素是（D）。 A、杆端的约束状况 B、残余应力 C、构件的初始偏心 D、钢材中有益金属元素的含量 8．焊接残余应力不影响构件的（B）。 A、整体稳定 B、静力强度 C、刚度 D、局部稳定 9．钢材经历了应变硬化应变强化之后（A）。 A、强度提高 B、塑性提高 C、冷弯性能提高 D、可焊性提高 10．处于低温下的焊接结构应选用（C）。 A、耐腐蚀的钢材 B、含磷的钢材 C、韧性好的钢材 D、强度高的钢材 11、以下关于应力集中的说法中正确的是B。 A、应力集中降低了钢材的屈服强度 B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度 12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( C)
钢结构第三章课后答案
《钢结构设计原理》作业答案 3. 连接
3.8 试设计如图所示的对接连接 （直缝或斜缝） 。 轴力拉力设计值 N=1500kN， 钢材 Q345-A，焊条 E50 型，手工焊，焊缝质量三级。 解： 三级焊缝 查附表 1.3： f t w 265N/mm2 ， f vw 180N/mm2 不采用引弧板： l w b 2t 500 2 10 480mm
N 1500 103 312.5N/mm2 f t w 265N/mm2 ，不可。 lw t 480 10
改用斜对接焊缝： 方法一：按规范取 θ=56°，斜缝长度：
(b / sin ) 2t (500/ sin 56) 20 (500/ 0.829) 20 583mm lw
N sin 1500 103 0.829 213N/mm2 f t w 265N/mm2 t lw 583 10
N cos 1500 103 0.559 144N/mm2 fvw 180N/mm2 t lw 583 10
设计满足要求。 方法二：以 θ 作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解 方便些。
3.9 条件同习题 3.8，受静力荷载，试设计加盖板的对接连接。 解：依题意设计加盖板的对接连接，采用角焊缝连接。
10
500
N
N
查附表 1.3： f fw 200N/mm2 试选盖板钢材 Q345-A，E50 型焊条，手工焊。设盖板宽 b=460mm，为 保证盖板与连接件等强，两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。 所需盖板厚度： t2
A1 500 10 5.4mm ，取 t2=6mm。 2b 2 460
由于被连接板件较薄 t=10mm，仅用两侧缝连接，盖板宽 b 不宜大于 190，要保证与母材等强，则盖板厚则不小于 14mm。所以此盖板连接不宜 仅用两侧缝连接，先采用三面围焊。 1) 确定焊脚尺寸 最大焊脚尺寸： t 6mm，hf max t mm 最小焊脚尺寸： hf min 1.5 t 1.5 10 4.7 mm 取焊脚尺寸 hf=6mm 2）焊接设计： 正面角焊缝承担的轴心拉力设计值：
N3 2 0.7hf b f f fw 2 0.7 6 4601.22 200 942816 N
侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值：
N1 N N3 1500103 942816 557184 N
所需每条侧面角焊缝的实际长度（受力的一侧有 4 条侧缝） ：
l l w hf N1 557184 hf 6 172mm w 4 0.7 6 200 4 0.7hf f f
175
10
175
取侧面焊缝实际长度 175mm，则所需盖板长度： L=175× 2+10(盖板距离)=360mm。
500 6 6 10
N
N
∴此加盖板的对接连接，盖板尺寸取-360× 460× 6mm，
钢结构课后习题第三章
第三章部分习题参考答案 3.8 已知A3F 钢板截面mm mm 20500⨯用对接直焊缝拼接,采用手工焊焊条E43型,用引弧板,按Ⅲ级焊缝质量检验,试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值. 解：焊缝质量等级为Ⅱ级,抗拉的强度设计值20.85182.75/w f f f N mm == 采用引弧板,故焊缝长度500w l b mm == 承受的最大轴心拉力设计值3500*20*182.75*101827.5N btf kN -=== 3.9 焊接工字形截面梁,在腹板上设一道拼接的对接焊缝<如图3-66>,拼接处作用荷载设计值：弯矩M=1122kN ·mm,剪力V=374kN,钢材为Q235B,焊条为E43型,半自动焊,三级检验标准,试验算该焊缝的强度. 解：〔1〕焊缝截面的几何特性 惯性矩3341(28102.827.2100)26820612x I cm =⨯-⨯= 一块翼缘板对x 轴的面积矩 半个截面对x 轴的面积矩 〔2〕焊缝强度验算 焊缝下端的剪应力33 214374102234.41038.9/268206108 x x w VS N mm I t τ⨯⨯⨯===⨯⨯ 焊缝下端的拉应62max 4112210500209/0.852******** x M h N mm f I σ⨯⨯=⋅==>⨯ 所以,该焊缝不满足强度要求〔建议将焊缝等级质量提为二级〕 则 max σ2209/N mm =<215f =2/N mm 下端点处的折算应2222max 3219.6/ 1.1236.5/N mm f N mm στ+=<= 且焊缝中点处剪应力 3.10 试设计如图3-67所示双角钢和节点板间的角焊缝连接.钢材Q235-B,焊条E43型,手工焊,轴心拉力设计值N=500kN <静力荷载>.①采用侧焊缝；②采用三面围焊. 解：①采用侧焊缝 一．角焊缝的焊脚尺寸f h 最大 (12)6f h t mm mm ≤-= 最小 max 1.5 4.7f h t mm ≥= 采用f h =6mm.满足上述要求〔规X 第条〕 二．角钢背部侧面角焊缝长度 则所需角焊缝长度
西南大学《钢结构基本原理》网上作业题及答案
西南大学《钢结构基本原理》网上作业题及答案 （0763）《钢结构基本原理》网上作业题及答案 1：第四章轴心受力构件 2：第五章受弯构件 3：第三章钢结构的连接 4：第一章绪论 5：第六章拉弯与压弯构件 6：第二章钢结构的材料 1：[论述题] 11-17题： 11、? 12、请问钢材的强度常常用哪两个指标来表示？设计中如何考虑或使用这两个指标？ 13、钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。钢结构与其它材料的结构相比，钢结构具有哪些特点？ 14、钢材塑性性能可用哪两个指标表示？这两个指标有什么特点？ 15、引起钢材变脆的因素有哪些？ 16、钢材塑性性能伸长率δ5和δ10各表示什么含义？数值的大小关系如何？ 17、选择结构用钢 材时要考虑哪些材料性能？ 参考答案： 2：[单选题]10、在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外， 还需（）指标。 A：低温屈服强度 B：低温抗拉强度
C：低温冲击韧性 D：疲劳强度 参考答案：C 3：[单选题]9、在钢的牌号上，屈服点由字母（）表示。 A：C B：O C：A D：Q 参考答案：D 4：[单选题]8、随着钢材厚度的增加，下列说明正确的是（）。 A：钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降B：钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 C：钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度有所下降
D：视钢材牌号而定。 参考答案：A 5：[单选题]7、在碳素结构钢中，（）不能用于焊接承重结构。 A：Q235-A B：Q235-B C：Q235-C D：D、Q235-D 参考答案：A 6：[单选题]6、为保证承重结构的承载力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据（）等综合因素考虑，选用合适的钢材牌号和材性。 A：结构形式、应力状态、钢材厚度和工作温度 B：荷载特征、连接方法、计算方法、工作环境及重要性 C：重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境
钢结构设计原理习题及答案
钢结构设计原理习题集及答案 第一章绪论 练习题 一、简答题 1．简述钢结构的特点和应用范围。 答：特点：（1）承载能力大；（2）稳妥可靠；（3）便于工业化生产，施工周期短；（4）密闭性好；耐热但不耐火；（5）耐腐蚀性差；（6）容易产生噪音应用范围：（1）承受荷载很大或跨度大，高度大的结构；（2）承受动力荷载作用或经常移动的结构；（3）经常拆装的拼装式结构；（4）对密闭性规定高的结构；（5）高温车间或需承受一定高温的结构；（6）轻型结构 2．试举例说明钢结构的重要发展趋势。 答：（1）高性能钢材的研制；（2）设计方法和计算理论的改善；（3）结构形式的革新 第二章钢结构的材料 练习题 一、单项选择题 1、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是__ B___的典型特性。 (A) 脆性破坏 (B)塑性破坏 (C) 强度破坏 (D) 失稳破 坏 2、钢材的设计强度是根据_ C__拟定的。 (A) 比例极限 (B)弹性极限 (C) 屈服点 (D) 极限强度 3、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最重要用_ D__表达。 (A) 流幅 (B)冲击韧性 (C) 可焊性 (D)伸长率 4、钢材经历了应变硬化（应变强化）之后¬__ A___。 (A) 强度提高 (B)塑性提高 (C) 冷弯性能提高 (D) 可焊性提高 5、下列因素中_ A__与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 (A) 钢材屈服点的大小 (B) 钢材含碳量 (C) 负温环境 (D) 应力集中 6、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) 升高不多 7、钢材的力学性能指标，最基本、最重要的是_ C _时的力学性能指标。 (A) 承受剪切 (B) 承受弯曲 (C)单向拉伸 (D) 两向和三向受力 二、名词解释 1．应力集中和残余应力 答：（1）应力集中：实际结构中不可避免的存在孔洞、槽口、截面忽然改变以及钢材内部缺陷等，此时截面中的应力分布不再保持均匀，不仅在孔口边沿处会产生沿力作用方向的应力高峰，并且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力，甚至会产生三向拉应力； （2）残余应力：在浇注、轧制和焊接加工过程中，因不同部位钢材的冷却速度不同，或因不均匀加热和冷却而产生。
第三章 钢结构的连接自测题答案
第三章钢结构的连接 一．选择题 1.如图所示承受静力荷载的T形连接,采用双面角焊缝，手工焊，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为( B） A.4mm B。6mm C.8mm D.10mm 题1图题2图 2。如图所示连接，焊缝中最危险点为( A ) A。最上点 B.最下点 C.焊缝长度的中点 D.水平荷载延长线与焊缝相交处 t,最大焊脚尺寸h fmax=1.2t1，式中的t1和t2分别3.T形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸h fmin=1。5 2 为（D） A.t1为腹板厚度,t2为翼缘厚度 B.t1为翼缘厚度,t2为腹板厚度 C。t1为较小的被连接板件的厚度,t2为较大的被连接板件的厚度 D.t1为较大的被连接板件的厚度，t2为较小的被连接板件的厚度 4.根据施焊时所持焊条与焊件间的相互位置的不同，施焊方位分为四种，其中操作最难、质量最难于保 证的施焊方位是（D ) A。平焊 B.立焊 C。横焊 D。仰焊 4。钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用( A）的焊接位置。 A．俯焊 B．仰焊 C．立焊 D．任意 6。在下列各焊接连接缺陷中，对焊缝连接最危险的是( C ）。 A。未焊透 B。气孔 C.裂纹 D.夹渣 7.结构焊接时,所选焊条和被焊接构件之间的匹配原则是( B ) A.弹性模量相适应 B.强度相适应 C.伸长率相适应 D.金属化学成份相适应 8。三级焊缝的质量检验内容为( C ） A.外观检查和100％的焊缝探伤B。外观检查和至少20%的焊缝探伤 C.外观检查D。外观检查及对焊缝进行强度实测 9．可不进行验算对接焊缝是( C ）.
A ．I 级焊缝 B ． 当焊缝与作用力间的夹角θ满足tan θ≤1。5时的焊缝 C ． II 级焊缝 D ． A 、B 、C 都正确 10。图示焊接连接中,最大的焊缝应力发生在（ A ） A 。a 点 B 。b 点 C 。c 点 D 。d 点 11．如图所示,连接两工字钢的对接焊缝中,所受正应力最大的点是（ A ） A ．a 点 B ．b 点 C ．c 点 D ．d 点 12.如图等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接，角钢受轴心力N =500kN ，肢背焊缝受力N 1为（ D ) A 。150kN B 。250kN C 。325kN D 。350kN 13.如图，两钢板用直角角焊缝连接,手工焊，合适的焊角尺寸f h = （ C ） A 。12mm B 。10mm C 。8mm D.5mm 14．如图所示连接中，在拉力N 作用下，侧面角焊缝中沿焊缝长度方向的应力分布形式为 （ D ） 题11图 题10图 题12图 题13图 题14图
钢结构设计原理章节习题及答案
第一章绪论 1．选择题 （1）在结构设计中，失效概率P f与可靠指标β的关系为。 A. P f越大，β越大，结构可靠性越差 B. P f越大，β越小，结构可靠性越差 C. P f越大，β越小，结构越可靠 D. P f越大，β越大，结构越可靠 （2）按承载力极限状态设计钢结构时，应考虑。 A. 荷载效应的基本组合 B. 荷载效应的标准组合 C. 荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合 D. 荷载效应的频遇组合 2．填空题 （1）某构件当其可靠指标 减小时，相应失效概率将随之。 （2）承载能力极限状态为结构或构件达到或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。 （3）在对结构或构件进行极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载的标准值。 3．简答题 （1）钢结构和其他建筑材料结构相比的特点。 （2）钢结构的设计方法。 第二章钢结构的材料 1．选择题 （1）钢材的设计强度是根据确定的。 A. 比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服点 D. 极限强度（2）钢结构设计中钢材的设计强度为。 A. 强度标准值 B. 钢材屈服点
C. 强度极限值 D. 钢材的强度标准值除以抗力分项系数 （3）钢材是理想的体。 A. 弹性 B. 塑性 C. 弹塑性 D. 非弹性（4）钢结构中使用钢材的塑性指标，目前最主要用表示。 A. 流幅 B. 冲击韧性 C. 可焊性 D. 伸长率（5）钢材的伸长率 用来反映材料的。 A. 承载能力 B. 弹性变形能力 C. 塑性变形能力 D. 抗冲击荷载能力 （6）建筑钢材的伸长率与标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。 A. 达到屈服应力时 B. 达到极限应力时 C. 试件塑性变形后 D. 试件断裂后 （7）钢材的三项主要力学性能为。 A. 抗拉强度、屈服强度、伸长率 B. 抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 C. 抗拉强度、冷弯性能、伸长率 D. 冷弯性能、屈服强度、伸长率 （8）钢材的剪切模量数值钢材的弹性模量数值。 A. 高于 B. 低于 C. 相等于 D. 近似于 （9）在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是的典型特征。 A. 脆性破坏 B. 塑性破坏 C. 强度破坏 D. 失稳破坏 （10）钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材。 A. 变软 B. 热脆 C. 冷脆 D. 变硬（11）以下关于应力集中的说法中正确的是。 A.应力集中降低了钢材的屈服强度 B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 C.应力集中产生异号应力场，使钢材变脆
钢结构设计原理练习题参考答案
钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。 A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小，结构越可靠 D 、P f 越大，β越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ） A 、0
8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。