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_ 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_ 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) 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_ 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_ 。(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
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答：（1）在冷加工（或一次加载）使钢材产生较大的塑性变形的情况下，卸荷后再重新加载，钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低的现象称为冷作硬化；在高温时溶于铁中的少量氮和碳，随着时间的增长逐渐由固溶体中析出，生成氮化物和碳化物，散存在铁素体晶粒的滑动界面上，对晶粒的塑性滑移起到遏制作用，从而使钢材的强度提高，塑性和韧性下降。这种现象称为时效硬化（也称.老化）；（2）钢材的性能受温度的影响十分明显，在150℃以内，钢材的强度、弹性模量和塑性均与常温相近，变化不大。但在250℃左右，抗拉强度有局部性提高，伸长率和断面收缩率均降至最低，出现了所谓的蓝脆现象（钢材表面氧化膜呈蓝色）；
三、分析简答题1．钢结构材料的破坏形式有哪几种？破坏特点？答：钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种：（1）塑性破坏：塑性变形很大，经历时间又较长的破坏称塑性破坏。断裂时断口与作用力方向呈45°，且呈纤维状，色泽发暗；（2）脆性破坏：几乎不出现塑性变形的突然破坏称脆性破坏。断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大，必须加以重视。2．简述影响钢材脆性断裂的主要因素？如何避免不出现脆性断
裂？答：导致脆性破坏的因素：化学成分；冶金缺陷（偏析、非金属夹杂、裂纹、起层）；温度（热脆、低温冷脆）；冷作硬化和时效硬化；应力集中；同号三向主应力状态。为了防止脆性破坏的发生，应在钢结构的设计、制造和使用过程中注意以下各点：(1)合理设计；(2)正确制造；(3)合理使用。3．什么是疲劳破坏？简述疲劳破坏的发展过程。影响疲劳破坏的主要因素？答：钢材在多次循环反复荷载作用下，即使应力低于屈服点也可能发生破坏的现象称疲劳破坏。疲劳破坏具有突然性，破坏前没有明显的宏观塑性变形，属于脆性断裂。但与一般脆断的瞬间断裂不同，疲劳是在名义应力低于屈服点的低应力循环下，经历了长期的累积损伤过程后才突然发生的。其破坏过程一般经历三个阶段，即裂纹的萌生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂，因此疲劳破坏是有寿命的破坏，是延时断裂。疲劳对缺陷（包括缺口、裂纹及组织缺陷等）十分敏感。
第三章钢结构的设计方法
练习题一、填空题1．钢结构的设计方法大体经历了三个阶段：（容许应力设计法、半概率半极限状态设计法和概率极限状态设计法），目前《钢规》主要采用( 概率极限状态设计法)。2．结构的（安全性、适用性、耐久性）统称结构的可靠性，可靠性用（可靠度）来衡量。
二、分析简答题1．什么是结构的可靠度？可靠指标的含义？如何确定结构的可靠指标？答：所谓可靠度，就是结构在规定时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。对于一个结构而言，比较可行的方法是，以可靠指标的计算来代替可靠度的
计算。可靠指标β＝μσz，β 与失效概率有确定的一一对应关系，β 增大，减小。2．什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，称此特定状态为该功能的极限状态。我国《钢结构设计规范》规定，承重结构应按下列二类极限状态进行设计：(1) 承载能力极限状态包括：构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆；(2)正常使用极限状态包括：影响结构、构件和非结构构件正常使用或耐久性能的局部损坏（包括组合结构中混凝土裂缝）。3．标准荷载、设计荷载有何区别？如何应用？答：各种荷载的标准值是指建筑结构在正常情况下比较有可能出现的最大荷载值。当结构构件承受多种荷载时，设计必须考虑若干种荷载共同作用所引起的荷载效应组合，对正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，分别采用荷载的短期效应组合和长期效应组合进行设计。
第四章钢结构的连接
练习题一、选择题1．T 形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸，最小焊脚尺寸，式中( C ) 。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 为被连接件较小的厚度，t2 为被连接件较大的厚度；D．t1 为被连接件较大的厚度，t2 为被连接件较小的厚度。2．单个普通螺栓的抗剪承载力由( C ) 确定。A．单个螺栓的抗剪承载力设计值；B．单个螺栓的承压承载力设计值；C．单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较小值；D．单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较大值。3．如图所示，一截面尺寸100×8 的板件与厚度为10 的节点板仅用侧焊缝连接（承受静载）根据
焊缝长度的构造要求，，侧焊缝长度最有可能取( C ) 。A．40；B．80；C．120；D．400 4．当沿受力方向的连接长度（孔径）时，螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低，以防止( B ) 。A．中部螺栓提前破坏；B．端部螺栓提前破坏；C．螺栓受弯破坏；D．螺栓连接的变形过大。5．图示高强度螺栓群受弯后的旋转中心为( B )。A．a 点；B．b 点；C．c 点；D．d 点
二、填空题1．焊缝类型分为(对接焊缝和角焊缝)。施焊方法根据焊工与焊缝的相对位置分为(俯焊、立焊、横焊、仰焊)，其中以俯焊施工位置最好。2．规范规定在静力荷载下，侧焊缝的计算长度不宜大于60 ；动力荷载时，不宜大于40。3．焊接残余应力将(不影响)构件的强度，（降低）构件的刚度，（降低）构件的稳定承载力。
三、简答题1．如何区分脚焊缝是受弯还是受扭。答：当计算受偏心力作用的角焊缝的强度时，须分清角焊缝是受弯还是受扭，然后才能正确应用角焊缝的基本计算公式进行计算。判别方法：若偏心力在焊缝群平面内，则该连接中的角焊缝受扭；若偏心力在焊缝群平面外，则受弯。也可以这样区分，若焊缝群中任意一点应力的方向均垂直于焊缝的长度方向，则该连接中的角焊缝受弯，不然则为受扭。（图1 受弯，图2 受扭）2．焊脚尺寸是否选用大的比小的好？答：焊脚尺寸太大时，较薄的焊件容易烧穿；焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形；热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸太小，焊接时产生的热量较小，焊缝冷却快，容易产生裂纹；同时也不易焊透。角焊缝在手工电弧焊时，一般情况焊脚尺寸在6～8 以下时能一次焊成，超过时则需要多层焊，故相对而言增加了焊接时间，使焊接速度降低，成本增高。焊缝施焊后冷却收缩引起的残余应力随焊缝增大而加大，故焊脚尺寸亦不宜过大。综上所述，无论是从焊条等焊接材料的消耗和焊接速度、焊接残余应力，或是从焊缝的相对强度，角焊缝都以选用小焊脚尺寸为宜。因此，当焊件的焊接长度较富余，在满足最大焊缝长度的要求下，采用小而长比大而短的焊缝好。3．在受剪连接开孔对构件截面的削弱影响时，为什么摩擦型高强度螺栓的较普通螺栓的小？答：摩擦型高强度螺栓的受剪连接传力特点不同于普通螺栓。后者是靠螺栓自身受剪和孔壁承压传力，而前者则是靠被连接板叠间的摩擦力传力。一般可认为摩擦力均匀分布于螺栓孔四周，故孔前传力约为0.5。因此，构件开孔截面的净截面强度的计算公式为：N——轴心拉力或轴心压力——构件的净截面面积n——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目；n1——所计算截面上高强度螺栓数目；f——钢材的抗拉或抗压强度设计值。上式括号内数值小于1，这表明所计算截面上的轴心力N 已有一定程度的减少。对比普通螺栓受剪连接构件开孔截面的净截面强度的计算公式：显而易见，在受剪连接中，摩擦型高强度螺栓开孔对构件截面的削弱影响较小。
第五章轴心受力构件
练习题一、选择题式中
1．对于焊接组合工字形截面轴心受压杆，其腹板局部稳定的高厚比限制条件是根据边界条件为（A ）的矩形板单向均匀受压确定的。A．两受荷边简支，另两边弹性嵌固；B．四边弹性嵌固；C．两边简支，另两受荷边弹性嵌固；D．四边简支2.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（D ）。A．格构式构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹式构件；B．考虑强度降低的影响；C．考虑单肢失稳对构件承载力的影响；D．考虑剪切变形的影响。3．当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算
其承载能力，但必须将设计强度按规范规定乘以折减系数，原因是：（B ）A．格构式柱所给的剪力值是近似的；B．单角钢缀条实际为偏心受压构件；C．缀条很重要，应提高其安全程度；D．缀条破坏将影响绕虚轴的整体稳定。
二、填空题1．为满足使用及安全的要求，当板中的局部稳定满足时，对轴心受压构件还应进行强度、整体稳定和构件的长细比（刚度）验算。2．计算格构式轴心受压柱的缀材时，需要先求出横向剪力。此剪力大小与（柱的毛截面面积和钢材的强度）有关。3．当格构式轴压缀条柱的单肢长细比（不会先于整体而失稳）时，意味着（不必验算单肢稳定）。4．验算格构式轴心受压杆绕虚轴的稳定时，应用（换算长细比）查稳定系数φ 值。
三、分析简答题1．提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载力？为什么？答：提高轴心压杆钢材的抗压强度不能提高其稳定承载力，因为理想轴心压杆在弹性阶段由于E 为一常量，且各类钢材基本相同，故其临界应力只是长细比λ 的单一函数，与材料的抗压强度无关。
第六章梁
练习题一、选择题1．焊接工字形钢梁受压翼缘宽厚比限制为，式中b1 为（A ）。A．翼缘板外伸宽度（或翼缘板宽度的一半）；B．翼缘板全部宽度；C．翼缘板全部宽度的1/3；D．翼缘板的有效宽度2．焊接工字形组合截面梁，当腹板的局部稳定验算符合：时，( C )。A．不必设置加劲肋；B．按构造设置横向加劲肋；C．需设置横向加劲肋，加劲肋的间距要进行计算；D．除需设置横向加劲肋，还应设置纵向加劲肋
3．双轴对称工字形截面简支梁，受压翼缘侧向支承点的间距和截面尺寸都不改变，受( C )作用的梁的临界弯距为最低。A．多数集中荷载；B．均布荷载；C．纯弯曲；D．跨中集中荷载4．工字形截面简支梁在上翼缘受集中荷载作用，钢材为Q235，为提高其整体稳定承载力，最合理的方法是( D )。A．改用Q345 钢；B．加高腹板；C．在梁跨中下翼缘加侧向支撑；D．在梁跨中上翼缘加侧向支撑5．下列因素中，( B )对梁在弹性阶段的整体稳定承载力影响不大。A．梁的侧向抗弯刚度；B．梁所用材料的屈服点；C．荷载种类；D．荷载作用位置
二、填空题1．钢梁丧失整体稳定性属于(平面外弯扭)屈曲。2．按照截面形成塑性铰设计的梁，虽然可节约钢材，但(变形（挠度）)却比较大，有可能影响使用，因此设计规范只是有限制地使用(塑性) 。3．对组合工字形钢梁，除了要验算最大正应力和最大剪应力外在同时受有较大正应力和剪应力的截面，还要在(腹板计算高度的边缘)处验算折算应力。4．为提高钢梁的整体稳定性，侧向支撑点应设在钢梁的(受压)翼缘。5．影响梁整体稳定临界弯距的因素，除了梁的截面刚度和梁的向支承点间距之外，还有(荷载种类、荷载作用位置和梁的支承情况).
三、简答题1．判别梁是否需要验算其整体稳定，用来衡量，其意义是什么？、分别代表什么？答：当小到一定程度可以保证阻止受压翼缘的侧向变形，从而保证不会发生整体失稳。表示受压翼缘的自由长度，表示受压翼缘宽度。2．梁翼缘和腹板常采用连续的角焊缝连接，其长度为何不受最大长度60 或40 限制？答：因为梁翼缘和腹板连续处，内力沿焊缝全长分布，所以其长度可以不受最大长度限制。
第七章拉弯和压弯构件
练习题一、选择题1．当偏心荷载作用在实轴时，格构柱的平面外稳定是通过( B )来保证的。A．计算柱平面外稳定；B．计算单肢稳定；C．柱本身的构造要求；D．选定足够大的单肢间距2．实腹式偏心压杆在弯距作用平面外的整体稳定计算公式中，应取( A )。A．弯距作用平面内最大受压纤维的毛截面抵抗矩；B．弯距作用平面内最大受拉纤维的毛截面抵抗矩；C．弯距作用平面外最大受压纤维的毛截面抵抗矩；D．弯距作用平面内最大受压纤维的净截面抵抗矩3．计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取( C )。A．构件实际剪力设计值；B．由公式计算的剪力；
C．A、B 两者取大值；D．由公式计算的剪力4．与基础固接的单层无侧移框架等截面柱的计算长度系数在( A )之间。A．0～0.1；B．1.0～2.0；C．1.0～∞；D．2.0～∞ 参考答案：1．B；2．A；3．C；4．A
二、填空题1．拉弯或压弯构件强度计算公式是，当构件承受动荷载时，必须取1，其原因是(不允许截面发展塑性)。2．压弯构件在其弯距作用平面内的失稳形式是(弯曲)屈曲，在平面外失稳形式是(弯扭)屈曲。3．压弯构件在弯距作用平面内的整体失稳属于(第二)类稳定问题。4．偏心受压构件计算公式中的塑性发展系数，只与（截面形式）有关。5．弯距绕虚轴作用的格构式压弯构件，其弯距作用平面内的整体失稳计算宜采用（边缘屈曲）准则。
三、简析题1．等效弯距系数是怎样确定的？答：引入等效弯距系数的物理意义，是把变化的弯距化为等效的均匀弯距。等效弯距是指其在与轴心力共同作用下对构件弯距作用平面内失稳的效应与原来非均匀分布的弯距与与轴心力共同作用下的效应相同。因此，它们应与按二阶弹性分析的最大
弯距进行等效。具体作法是：令等效弯距及与轴心力共同作用下二阶分析所得最大弯距和原来不均匀弯距与与轴心力共同作用下的二阶最大弯距相等。2．对于压弯构件，当弯距绕格构式柱的虚轴作用时，为什么不验算弯距作用平面外的稳定性？答：当弯距绕格构式柱的虚轴作用时，肢件在弯距作用平面外的稳定性已经在单肢计算中得到保证，所以整个格构式平面外稳定性不必再计算。
第八章《桥规》中的计算方法
疑难解答☆问：《桥规》与《钢规》在计算拉杆和压杆计算中有何异同？答：（1）轴心受拉构件不论按《钢规》还是《桥规》，计算方法都是相同的，只是《桥规》中轴心受拉构件的设计和验算时采用容许应力法（疲劳除外），而《钢规》中采用极限状态法。铁路桁架桥中的拉杆一般都要进行疲劳强度的验算；（2）轴心受压构件计算原理与《钢规》相同，要求检算强度、刚度、总体稳定及局部稳定，而且通常由总体稳定控制设计。在强度及刚度计算中，《桥规》中没有列出强度验算公式，主要因为总体稳定验算要求得到满足后，强度要求已有保证。一般不必再进行，压杆的强度验算刚度计算公式同拉杆。《桥规》要求按各种板件最大宽厚比的规定进行验算，而不具体计算临界应力，《钢规》与相同；（3）偏心受压构件设计计算内容包括强度、刚度、总体稳定和局部稳定，计算原理同《钢规》：（a）强度：桥梁结构中一般不允许考虑材料的塑性工作，所以偏心压杆的强度应按弹性假定和叠加原理进行计算；（b）刚度：偏心压杆的刚度要求一般与轴心
压杆相同；（c）《桥规》中对于偏心受压构件的局部稳定
没有具体规定，实际工作中通常采用轴心压杆的宽厚比限值；（d）总体稳定包括弯矩平面内总体稳定、弯矩平面外总体稳定，《桥规》中用一个公式兼顾构件在弯矩平面内的稳定和弯矩平面外的稳定；（4）偏心受拉构件设计计算内容包括强度、刚度和疲劳：（a）拉弯构件的强度计算中一般按弹性假定，只有静力荷载作用时，通常允许考虑钢料的塑性工作；（b）刚度计算同轴心拉杆；（c）《桥规》要求对主桁中的挂杆按其最不利组合应力检算疲劳强度。
钢结构基础知识 钢结构识图基础 (1) 一、施工图基本知识 (3) 1. 制图标准有关规定 (3) 2. 构件名称的代号 (4) 3. 材料代号 (5) 4. 螺栓与球节点 (7) 5. 焊缝及其表示方法 (12) 6. 钢结构的防火和防腐 (14) 二、钢结构节点详图 (17) 1. 节点详图识读 (17) 2. 柱拼接连接详图 (17) 3. 梁拼接连接详图 (19)
4. 绘图练习 (20)
一、施工图基本知识 在建筑钢结构工程设计中，通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成，施工详图设计是以设计图为依据，由钢结构加工厂深化编制完成，并将其作为钢结构加工与安装的依据。 设计图与施工详图的主要区别是：设计图是根据工艺、建筑和初步设计等要求，经设计和计算编制而成的较高阶段的施工设计图。它的目的和深度以及所包含的内容是作为施工详图编制的依据，它由设计单位编制完成，图纸表达简明，图纸量少。内容一般包括：设计总说明、结构布置图、构件图、节点图和钢材订货表等。施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图，也包含少量的连接和构造计算，它是对设计图的进一步深化设计，目的是为制造厂或施工单位提供制造、加工和安装的施工详图，它一般由制造厂或施工单位编制完成，它图纸表示详细，数量多。内容包括：构件安装布置图、构件详图等。本书只介绍钢结构设计图的识读。 1.制图标准有关规定 （1）线型 在结构施工图中图线的宽度b通常为2.0mm、1.4mm、0.7mm、0.5mm、0.35mm，当选定基本线宽度为b时，则粗实线为b、中实线为0.5b、细实线为0.25b。在同一张图纸中，相同比例的各种
钢结构试题要点总结 一、钢结构的概念：是指利用钢制型材（钢板、型钢）通过连接（焊接、铆接、螺栓连接）所构成的能承受“作用”的体系。 二、钢结构的特点 三、钢结构的合理应用范围总之，根据我国情况钢结构适用于高、大、重型和轻型结构。 四、钢结构的设计方法（以概率理论为基础的极限状态设计法）： （一）钢结构设计的基本目标：在满足使用功能要求（安全性、适用性、耐久性）的基础上，做到技术先进、经济合理、安全适用和确保质量。 （二）结构的可靠性和可靠指标：结构的可靠性是指结构在规定的时间内（设计基准期）、规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用、正常维护）完成预定功能（安全性、适用性、耐久性）的概率，是结构安全性、适用性和耐久性的概称，用来度量结构可靠性的指标称为可靠指标。 （三）结构和构件的两种极限状态：极限状态就是结构或构件超过该状态就不能满足结构某一功能要求的临界状态。 1、承载能力极限状态它对应于结构达到最大承载力或不适于继续承载的变形的临界状态。
2、正常使用极限状态它对应于结构或构件产生影响使用或耐久性能的变形或振动的临界状态。 （四）极限状态方程（功能函数）形式及含义：极限状态方程形式为。当时，结构处于可靠状态；当时，结构处于失效状态；当时，结构处于极限状态。 （五）结构的可靠概率和可靠指标：结构处于可靠状态，即的概率称为可靠概率，反之为失效概率，结构的可靠指标,二者是一一对应的关系。 （六）近似概率实用设计表达式（分项系数表达式）： 1、承载能力极限状态设计表达式：承载能极限状态设计表达式中荷载效应组合包括基本组合和偶然组合两种，其中偶然组合仅仅适用于地震作用和爆炸冲击力等，而基本组合则应考虑永久荷载起控制作用和可变荷载起控制作用两种组合的最不利值来计算承载能力极限状态。（1）可变荷载起控制作用时荷载效应组合：（2）永久荷载起控制作用时荷载效应组合：对于一般排架结构和框架结构，可以采用简化的极限状态设计表达式，即其中荷载的标准值乘以荷载的分项系数就可以得到荷载的设计值，而材料强度设计值等于材料强度标准值除以材料强度分项系数。 2、正常使用极限状态设计表达式：根据不同的使用要求，正常使用极限状态设计表达式中考虑了标准组合、频遇组合和准永久组合三种荷载效应组合分别进行验算。（1）标准组合：（2）频遇组合：（3）准永久组合：第二章结构钢材及其力学性能
一、选择题： 1. 屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的( C )。 (A) 端竖杆处 (B) 下弦中间 (C) 下弦端节间 (D) 斜腹杆处 2. 梯形屋架 的端斜杆和受 较大节间 荷载作 用的屋 架上弦杆 的合理截面形 式是两个 C )。 (A) 等肢角钢相连 (B) 不等肢角钢相连 (C) 不等肢角钢长肢相连 (D) 等肢角钢十字相连 (A)120m (B) 80m C )60m (D) 40m (A) 铰接 (B) 刚接 (C) 刚接或铰接 5. 当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标准值 )。 6?当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置 性，不需要很高的转动能力，综合考虑日本和美国规范制定的。 (A) 强柱弱梁 (B) 强柱强梁 (C) 弱柱强梁 (D) 弱柱弱梁 精品文档 3. 屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于( )。 4. 门式刚架的柱脚，当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时， 则应采用( B )柱脚 (A) 0 ．5kN ／m 2 (B) 0 ． 4kN ／ m 2 (C) 0 ．3kN ／m 2 (D) 0 ．2kN ／m 2 ( 按水平投影面积计算 ) 应取 (A) 拉杆 (B) 系杆 (C) 檩托 (D) 隅撑 7?当檩条跨度大于 4m 时，应在檩条间( D ) 位置设置拉条。当檩条跨度大 6m 时，应 在檩条跨度( C )分点位置各设置一道拉条。 (A) 五分点 (B) 四分点 (C) 三分点 (D) 二分点 8. 实腹式檩条可通过( 与刚架斜梁连接。 (A) 拉杆 (B) 系杆 (C) 檩托 (D) 隅撑 9、屋架设计中，积灰荷载应与( C )同时考虑。 (A) 屋面活荷载 (B) 雪荷载 (C) 屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值 (D) 屋面活荷载和雪荷载 10. 梯形钢屋架节点板的厚度，是根据( )来选定的。 (A) 支座竖杆中的内力 (B) 下弦杆中的最大内力 (C) 上弦杆中的最大内力 (D) 腹杆中的最大内力 11. 框架梁柱板件宽厚比的规定， 是以符合 ( A )为前提， 考虑柱仅在后期出现少量塑
钢结构考试试题 一、填空题（每空1分，共40分） 1、我公司生产车间日常管理的七项指标为进度、质量、安全、现场管理、设 _ 备管理、成本控制、工时分配。 2、轻钢抛丸和冠县厂区的抛丸机的洞口尺寸大体为多少： 宽度X高度1.2mX1.8m 3、我公司规定进入生产车间必须穿带劳保鞋、安全帽、反光马甲。 4、公司采用的手工焊接方法为：二氧化碳气体保护焊。 5、公司的人才理念为：以人为本、尊重人才、重视人才。 6、车间级班前会的组织人员为：工段长。 7、车间生产计划由制造工艺部负责制定，材料由物资部负责采购。 &公司加工室内厂房大体有8万平方米，年生产吨位大体为10万吨。 9、主要焊接工艺参数为焊接电流、电弧电压、焊接速度。 10、常见的连接形式有焊接连接、螺栓连接、铆钉连接。 11、钢材的五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲_ 击韧性。 12、钢材牌号Q235B，其中235表示屈服强度，B表示质量等级为B级。 13、焊缝质量检测项目包括：内部缺陷、外观缺陷、焊缝尺寸。 14、性能等级为4.6级和4.8级的C级普通螺栓连接，46级的安全储备更大。 二、判断题侮题2分，共20分） 1、焊剂使用前必须进行烘干（“）。 2、100X 80X8表示不等边角钢的长边宽为100mm短边宽80m,厚8mm（V） 3、钢材越厚压缩比越小，因此厚度大的钢材不但强度较小，而且塑性、冲击韧
性和焊接性能也较差（“）。 4、碳的含量对钢材性能的影响很大，一般情况下随着含碳量的增高，钢材的塑性和韧性逐渐增高（X）。 5、塑性变形是不能恢复的，因而塑性破坏比脆性破坏更危险（X）。 6、钢结构在轧制时使金属晶粒变细，也能使气泡、裂纹压合。薄板辊轧次数多，其性能优于厚板（“）。 7、栓接是钢结构中使用最广泛的连接方法（X）。 8钢号为Q235-A ? b的钢其性能好于钢号为Q235-D ? F的钢（X）。 9、与钢筋混凝土结构相比，钢结构具有强度高、自重大的特点（X）。 10、硅和锰是钢中的有益元素（“）。 三、选择题（每题2分，共20分） 1、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 2、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 3、关于钢结构的特点叙述错误的是（C）o A、建筑钢材的塑性和韧性好 B、钢材的耐腐蚀性很差
2013年钢结构基础知识测试题 一、填空题 15分 1、现行钢结构设计规范采用的是概率极限状态设计方法。结构的极限状态可以分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两种。 2、我国在建筑结构中主要采用的钢材是碳素结构钢和低合金高强度结构钢。 3、在门式钢架轻型钢结构中，通常在柱顶、屋脊等钢架转折处，沿房屋全长方向设置刚性系杆。 4、轴心受力构件是通过控制构件的长细比来保证构件的刚度要求的。受弯构件是通过限制构件的挠度来保证构件的刚度要求的。 5、在多跨刚架局部需抽掉中间柱或边柱处，可布置托梁和托架。 6、焊接结构选用焊条的原则是计算焊缝金属强度宜与母材强度相等。当Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用与较低强度母材相适应的E43型。 7、梁整体失稳的方式为弯扭失稳。 8、验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时计算公式中的长细比为两主轴方向长细比的较大值。 9、Q235钢不能用于主要的焊接承重结构，原因在于不能保证钢材中的含碳量。 10、梁、柱和支撑构件是轻型厂房结构中主要承重构件。 11、主梁与次梁的连接按是否传递弯矩，可分为刚接和铰接。 12、门式钢架柱脚按是否设计有吊车可分为铰接和刚接。 13、型钢按照制作方式可分为热轧型钢和焊接型钢两种。 14、当檩条跨度大于4米时，应在檩条间跨中位置设置拉条。当檩条跨度大于6米时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。 15、拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的构件为止，所以需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。 二、选择题 20分 1、钢材的抗拉强度fu与屈服点fy的比值fu/fy反映的是钢材的（ A ） A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力 C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力 2、为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布（ B ） A．尽可能集中于截面的形心处 B．尽可能远离形心 C．任意分布，无影响 D．尽可能集中于截面的剪切中心 3、普通螺栓用于需要拆装的连接时，宜采用（C) A、A级螺栓 B、B级螺栓 C、C级螺栓 D、D级螺栓 4、焊接的残余应力对构件的（ B ）无影响。 A．变形 B．静力强度 C．疲劳强度 D．整体稳定 5、结构中通常使用的钢材，一般使用（B） A高碳钢 B低碳钢 C中碳钢 D各种含碳量的钢材 6、为了提高梁的整体稳定性，（ B ）是最经济的有效办法。 A．增大截面 B．增加侧向支撑点，减少L
钢结构模拟试题一 1.简述钢结构有哪些主要特点。（8分） 答：（1）材料的强度高，塑性和韧性好；（2）材质均匀，和力学计算的假定比较符合； （3 ）制作简便，施工周期短；（4）质量轻； （5）钢材耐腐蚀性差；（6 ）钢材耐热，但不耐火； 2.碳素结构钢按质量分为几级？并是怎样划分的？Q235B- b代表的意义是什么？（10分） 答：碳素结构钢按质量分为A、B、C、D四级。 其中A级钢材不作冲击韧性要求，冷弯性能在需方有要求时才进行；B、C、D各级钢材均要求冲击韧性值 A > 27J，且冷弯试验均要求合格，所不同的是三者的试验温度有所不同，B级要求常温（20 ± 5 C）冲击 值，C和D级则分别要求0 C和-20 C冲击值。 Q235B- b代表屈服强度为235N/mm, B级，半镇静钢。 3.钢结构中，选用钢材时要考虑哪些主要因素？（8分） 答：结构或构件的重要性；荷载的性质（静载或动载）； 连接方法（焊接、铆接或螺栓连接）；工作条件（温度及腐蚀介质）。 4.轴心受力构件的截面形式有哪几种？并且对轴心受力构件截面形式的共同要求是什么？答：轴心受力构件的截面形式有热轧型钢、冷弯薄壁型钢、实腹式组合截面以及格构式组合截面。 对轴心受力构件截面形式的共同要求是： （1）能提供强度所需要的截面积；（2 ）制作比较简便； （3）便于和相邻的构件连接；（4）截面开展而壁厚较薄，以满足刚度要求。 5.计算压弯（拉弯）构件的强度时，根据不同情况，采用几种强度计算准则？并简述各准则的内容。我国 钢结构规范对于一般构件采用哪一准则作为强度极限？（10分） 答：计算压弯（拉弯）构件的强度时，根据不同情况，采用三种强度计算准则。 其中（1）截面边缘纤维屈服准则：当构件受力最大截面边缘处的最大应力达到屈服时，即认为构件达到了 强度极限。（2）全截面屈服准则：这一准则以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限。（3）部分发展塑 性准则：这一准则以构件最大受力截面的部分受压区和受拉区进入塑性为强度极限。 我国钢结构规范对于一般构件采用部分发展塑性准则作为强度极限。 6.简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些。（8分） 答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向的弯曲和扭转变形，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。 梁的临界弯矩M r主要和梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形状、荷载类型、荷载作用位置以及梁的跨度等有关。 7.钢结构框架钢柱的计算长度系数与哪些因素有关。（6分） 答：钢结构框架钢柱的计算长度系数与框架类型、相交于柱上端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K1、相交于柱下端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K2、柱与基础的连接方式、横梁远端 连接方式、横梁轴力大小以及柱的形式等因素有关。 8.简述焊接残余应力对结构性能的影响。（8分） 答：（1 ）对结构静力强度的影响：不影响结构的静力强度； （2）对结构刚度的影响：残余应力使构件的变形增大，刚度降低； （3 ）对压杆稳定的影响：焊接残余应力使压杆的挠曲刚度减小，从而必定降低其稳定承载能力； （4）对低温冷脆的影响：在低温下使裂纹容易发生和发展，加速构件的脆性破坏；
第三页，摇摆柱哪里，什么是摇摆柱？摇摆柱的原理是什么？为什么采用摇摆柱？摇摆柱有什么好处？如何使用？ 摇摆柱：多跨钢架中采用的上下两端铰接不能抵抗侧向荷载的柱 当刚架柱不是特别高而风荷载也不很大时，中柱宜采用两端铰的摇摆柱。中柱用摇摆柱的反感体现“材料集中使用”的原则。 摇摆柱可同时减少梁柱内力和截面，使结构钢量更低，受力更合理。 第四页，柱脚一般按铰接支承设计，当有桥式吊车的工业厂房时柱脚刚接 门式钢架轻钢结构的适用范围？适用多少吨的吊车？结构布置注意一下纵向横向温度区段这个实际上就是伸缩缝的最大间距怎样 门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂起重机和起重量不大于20t的轻、中级工作制单梁或双梁桥式吊车。 温度分区：纵向温度区段＜300m。 横向温度区段＜150m。 第六页，支撑和系杆的布置的几条规定，第三条规定里面为什么要把柱端支撑或端部支撑设置在第一或第二个开间，最好是第二开间？原因是什么？ 在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。 当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性体系。 端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。 端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。 原因：考虑传力路径最短，减少温度应力 第七页，可变荷载屋面活荷载的取值什么时候去0.5什么时候取0.3？上人不上人注意一下。 可变荷载：屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标注值应取0.5kN/m2；对受荷水平投影面积超过60m2的钢架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取0.3kN/m2。 荷载组合注意一下第一条和第二条 （1）屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值； （2）积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑； 钢架的内力计算两种方法一个是弹性一个是塑性他们分别的适用范围适用条件是什么？适用什么样的钢架？ 对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为变截面时才允许采用塑性分析方法。 蒙皮效应的定义概念是什么？什么地方体现蒙皮效应？ 蒙皮效应：蒙皮板由于其抗剪刚度而对于使板平面内产生变形的荷载的抵抗效应。 GB50017单层框架柱顶位移不超过h/150，CECS102轻质钢板柱顶位移不超过h/60， 砌体柱顶位移不超过h/100
第四分册建筑主体结构工程检测技术 第二篇钢结构工程检测 10、钢结构变形检测模拟试卷(A) 一、填空题 1.钢吊车梁的垂直度或弯曲矢高检查数量：按同类构件数抽查，且不应少于3件。 2.钢屋（托）架、桁架、梁及受压杆件跨中垂直度允许偏差为。 3.当H≤10m时，单层钢柱垂直度允许偏差为；当H＞10m时，单层钢柱垂直度允许偏差为；单层钢柱弯曲矢高允许偏差为。 4.网架结构整体交工验收时,杆件轴线平直度允许偏差为。 5.网架结构整体交工验收时,支座最大高差允许偏差为；多点支承网架相邻支座高差差允许偏差为（L1为相邻支座间距）。 6.组合楼板中压型钢板与主体结构（梁）的锚固长度支承长度应符合设计要求，且不应小于，端部锚固件连接应可靠，设置位置应符合设计要求，检查数量。 7.钢结构安装允许偏差一般项目其检验结果应有的检查点（值）符合GB50205-2001中合格质量标准的要求，且最大值不应超过其允许偏差值的倍。 8. GB/T50344-2004第6.8.8条规定钢网架的挠度，可用或水准仪检，每半跨范围内测点数不宜小于，且跨中应有1个测点，端部测点距端支座不应大于。 9.GB50205-2001中规定钢网架结构应分别测量其挠度值，且所测的挠度值不应超过相应设计值的倍。 二、单项选择题 1、为了消除使用阶段的挠度使人们在视觉或心理上对网架具有下垂的感觉，可对网架起拱。需要起拱时,起拱高度可取不大于（）。L2为网架的短向跨度。 A、L2/200 B、L2/300 C、L2/500 D、L2/600 2、钢结构工程质量验收规范 GB50205-200166第12.3.4条规定钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后应分别测量其挠度值，且所测的挠度值不应超过相应( )的1.15倍。 A、设计值 B、标准值 C、容许挠度 D、起拱值 3、用作屋盖时，网架结构的容许挠度为（）。L2为网架的短向跨度。 A、L2/200 B、L2/250 C、L2/300 D、L2/350 4、用作楼盖时，网架结构的容许挠度为（）。L2为网架的短向跨度。 A、L2/1000 B、L2/500 C、L2/300 D、L2/250 5、钢结构主体结构的整体垂直度检查，除两列角柱外，尚应至少选取（）中间柱。 A、一列 B、二列 C、三列 D、四列
钢结构上 1.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2.钢材的三个重要力学性能指标为屈服点，抗拉强度，伸长率。 3.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。 4.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。 建筑常用的热轧型钢包括角钢，槽钢，工字钢，H型钢和部分T型钢 钢结构特点：材料的强度高，塑性韧性好；材质均匀，和力学计算的假定比较符合； 制造简便，施工周期短；质量轻；钢材耐腐蚀性差；钢材耐热但不耐火。设计钢结构需处理两方面因素：结构和构件抗力；荷载施加于结构的效应 5. 结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材？ 塑性好则结构破坏前变形比较明显从而可减少脆性破坏的危险性，并且塑性变形还能调整局部高峰应力，使之趋于平缓。韧性好表示在动荷载作用下破坏时要吸收较多的能量，同样也降低脆性破坏的危险程度 6. 用于钢结构的钢材必须具有哪些性能？ （1）较高的强度。即抗拉和屈服强度比较高（2）足够的变形能力，即塑性韧性好。 （3）良好的加工性能。 普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度钢Q345，Q390，Q420 7.钢材的主要强度指标和变形性能都是依据标准试件一次拉伸试验确定的。 弹性阶段，弹塑性阶段，塑性阶段，应变硬化阶段 材料的比例极限与焊接构件整体试验所得的比例极限有差别：残余应力的影响 屈服点意义：作为结构计算中材料强度标准或材料抗力标准；形成理想弹塑性体的模型，为发展钢结构计算理论提供基础 低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台，而热处理钢材没有，规定永久变形0.2%时的应力作为屈服点 伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力 8.冷弯性能：按规定弯心直径将试样弯曲180°,其表面及侧面无裂纹或分层则为冷弯试 验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。 冲击韧性：韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度 9.钢是含碳量小于2%的铁碳合金，碳大于2%则为铸铁 碳素结构钢由纯铁，碳及杂质元素组成，纯铁约占99%，碳及杂质元素1% 碳含量提高，钢材强度提高，塑性，韧性，冷弯性能，可焊性及抗锈蚀能力下降 硫，氧元素使钢材发生热脆，而磷，氮元素使钢材发生冷脆 10.冷加工硬化：在常温下加工叫冷加工。冷拉，冷弯，冲孔，机械剪切等加工使钢材 产生很大塑性变形，塑性变形后的钢材在重新加荷时将提高屈服点，同时降低塑性和韧性 时效硬化：钢材紧随时间的增长而转脆；应变时效指应变硬化又加时效硬化。 钢材对温度相当敏感，相比之下，低温性能更重要。随温度升高，普通钢强度下降较快温度达600℃，其屈服强度仅为室温时的1/3左右，此时已不能承担荷载。弹性模量在500℃急剧下降，600℃为40%，250℃附近有兰脆现象 11.疲劳破坏属于脆性破坏；疲劳断裂三阶段：裂纹的形成，裂纹缓慢发展，最后迅速断裂 12.选择钢材时应考虑哪些因素？ 结构或构件的重要性；荷载性质（静载动载）；连接方法（焊接铆接螺栓连接）；
钢结构期末考试题型（汇集） 一、选择题 1.反应钢材的最大抗拉能力的是（ D ）。 A．比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服强度 D .极限强度 2.钢材的冷弯试验是判别钢材（ C ）的指标。 A.强度 B.塑性 C.塑性及冶金质量 D .韧性及可焊性 3.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 4.结构工程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.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 6.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 7.同类钢种的钢板，厚度越大（）。 A.强度越低 B.塑性越好 C.韧性越好 D.内部构造缺陷越少 8.钢结构具有良好的抗震性能是因为（ C ）。 A.钢材的强度高 B.钢结构的质量轻 C.钢材良好的吸能能力和延性 D.钢结构的材质均匀 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.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（）。 A.栓杆的预拉力 B.栓杆的抗剪能力 C.被连接板件间的摩擦力 D.栓杆被连接板件间的挤压力 11.下列梁不必验算整体稳定的是（ D ）。 A.焊接工字形截面 B.箱形截面梁 C.型钢梁 D.有刚性铺板的梁 12.对直接承受动荷载的钢梁，其工作阶段为（）。 A.弹性阶段 B.弹塑性阶段 C.塑性阶段 D.强化阶段 13．下列螺栓破坏属于构造破坏的是（ B ）。 A.钢板被拉坏 B.钢板被剪坏 C.螺栓被剪坏 D.螺栓被拉坏 14．在钢结构连接中，常取焊条型号与焊件强度相适应，对Q345钢构件，焊条宜采用（ B ）。 A . E43型 B . E50型 C . E55型 D. 前三种均可
钢结构模拟试题一 一、简答题 1.简述钢结构有哪些主要特点。（8分） 答：（1）材料的强度高，塑性和韧性好；（2）材质均匀，和力学计算的假定比较符合； （3）制作简便，施工周期短；（4）质量轻； （5）钢材耐腐蚀性差；（6）钢材耐热，但不耐火； 2.碳素结构钢按质量分为几级？并是怎样划分的？Q235B·b代表的意义是什么？（10分） 答：碳素结构钢按质量分 为A、B、C、D四级。 其中A级钢材不作冲击韧性要求，冷弯性能在需方有要求时才进行；B、C、D各级钢材均要求冲击韧性值Akv≥27J，且冷弯试验均要求合格，所不同的是三者的试验温度有所不 同，B级要求常温（20±5℃）冲击值，C和D级则分别要求0℃和-20℃冲击值。 Q235B·b代表屈服强度为 2 235N/mm，B级，半镇静钢。 3.钢结构中，选用钢材时要考虑哪些主要因素？（8分） 答：结构或构件的重要性；荷载的性 质(静载或动载)； 连接方法（焊接、铆接或螺栓连 接）；工作条件（温度及腐蚀介质）。 4.轴心受力构件的截面形式有哪几种？并且对轴心受力构件截面形式的共同要求是什么？ 答：轴心受力构件的截面形式有热轧型钢、冷弯薄壁型钢、实腹式组合截面以及格构式组合截面。对轴心受力构件截面形式的共同要求是： （1）能提供强度所需要的截面积；（2）制作比较简便； （3）便于和相邻的构件连接；（4）截面开展而壁厚较薄，以满足刚度要求。 5.计算压弯（拉弯）构件的强度时，根据不同情况，采用几种强度计算准则？并简述各准则的内容。我国 钢结构规范对于一般构件采用哪一准则作为强度极限？（10分） 答：计算压弯（拉弯）构件的强度时，根据不同情况，采用三种强度计算准则。 其中（1）截面边缘纤维屈服准则：当构件受力最大截面边缘处的最大应力达到屈服时，即认为构件达到了 强度极限。（2）全截面屈服准则：这一准则以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限。（3）部分发展塑性准则：这一准则以构件最大受力截面的部分受压区和受拉区进入塑性为强度极限。 我国钢结构规范对于一般构件采用部分发展塑性准则作为强度极限。 6. 简述梁的整体失稳现象，影响梁临界弯距的主要因素有哪些。（8分） 答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳 定的。当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向的弯曲和扭转 变形，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。 梁的临界弯矩Mcr主要和梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形状、荷载类型、荷载作用位置以及梁的跨度等有关。 7.钢结构框架钢柱的计算长度系数与哪些因素有关。（6分） 答：钢结构框架钢柱的计算长度系数与框架类型、相交于柱上端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的 比值K1、相交于柱下端节点的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K2、柱与基础的连接方式、横梁远端 连接方式、横梁轴力大小以及柱的形式等因素有关。 8.简述焊接残余应力对结构性能的影响。（8分） 答：（1）对结构静力强度的影响：不影响结构的静力强度； （2）对结构刚度的影响：残余应力使构件的变形增大，刚度降低； （3）对压杆稳定的影响：焊接残余应力使压杆的挠曲刚度减小，从而必定降低其稳定承载能力；
广州大学2011~2012 学年第 1 学期考试卷 课程钢结构设计原理考试形式（开卷/闭卷，考试/考查） 一、选择题：（每题1分，共10分） 1. 钢材的设计强度是根据钢材的__A__确定的。 A.比例极限 B.弹性极限 C.屈服点 D.抗拉强度 2. 下列哪种元素含量的提高会增加钢材的强度和抗锈蚀能力，但却会严重地降 低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时会促使钢材发生冷脆现象。（ B ） A.硫 B.磷 C.硅 D.锰 3．焊接残余应力对构件的__ A___无影响。 A.静力强度 B.刚度 C.低温冷脆 D.疲劳强度
5. 格构式轴心受压柱整体稳定计算时，用换算长细比0x λ代替x λ，这是考虑 __D___。 A . 格构柱弯曲变形的影响 B . 格构柱剪切变形的影响 C . 缀材弯曲变形的影响 D . 缀材剪切变形的影响 6. 摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（ C ）。 A . 栓杆的预拉力 B . 栓杆的抗剪能力 C . 被连接板件间的摩擦力 D . 栓杆被连接板件间的挤压力 7. 角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都相等时，（ C ）。 A . 角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 B . 角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 C . 角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝 D . 由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用 8. 与轴压杆稳定承载力无关的因素是（ A ）。 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 9. 焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是 D 。 A . 提高梁的抗弯强度 B . 提高梁的抗剪强度 C . 提高梁的整体稳定性 D . 提高梁的局部稳定性 10. 轴压柱脚设计中采用锚栓目的（ D ）。 A . 承受柱底的弯矩 B . 承受柱底的剪力 C . 承受柱底的轴力 D . 便于柱子安装定位
钢结构的材料 1．为什么能把钢材简化为理想的弹塑性材料？ 2．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？3．为什么承受动力荷载的重要结构要通过刨边、扩孔等方法清除其冷加工的边缘部分？ 1．答：从钢材拉伸时的应力－应变曲线可以看到，钢材有较明显的弹性、屈服阶段，但当应力达屈服点后，钢材应变可达2％～3％，这样大的变形，虽然没有破坏，但结构或构件已不适于再继续承受荷载，所以忽略弹塑性阶段，而将钢材简化为理想的弹塑性材料。2．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。 3．答：钢结构冷加工时会引起钢材的局部冷作硬化，从而使材料强度提高，塑性、韧性下降，使钢材变脆。因此，对承受动力荷载的重要结构要通过刨边、扩孔等方法清除其冷加工的边缘部分，从而防止脆性破坏。 钢结构的连接 1、请说明角焊缝焊脚尺寸不应太大、太小的原因及焊缝长度不应太长、太短的原因? 2、试述焊接残余应力对结构工作的影响? 3、正面角焊缝和侧面角焊缝在受力上有什么不同？当作用力方向改变时，又将如何？ 4、对接焊和角焊缝有何区别？ 5、如何减小焊接应力和焊接变形？ 6．高强度螺栓的预拉力起什么作用？预拉力的大小与承载力之间有什么关系？ 7．摩擦型高强度螺栓与承压型高强度螺栓有什么区别？ 8．为什么要控制高强度螺栓的预拉力，其设计值是怎样确定的？ 9．普通螺栓和高强度螺栓在受力特性方面有什么区别？单个螺栓的抗剪承载力设计值是如何确定的？ 10．螺栓群在扭矩作用下，在弹性受力阶段受力最大的螺栓其内力值是在什么假定条件下求得的？ 1．答：焊脚尺寸太大施焊时较薄焊件容易烧穿；焊缝冷却收缩将产生较大的焊接变形；热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸太小，焊接时产生的热量较小，焊缝冷却快，容易产生裂纹；同时也不易焊透。 焊缝长度过短，焊件局部加热严重，会使材质变脆；同时起、落弧造成的缺陷相距太近，严重影响焊缝的工作性能。 焊缝长度过长，应力沿长度分布不均匀，两端应力可能达到极限值而先破坏，中部则未能充分发挥其承载能力。 2．答：残余应力对结构静力强度一般没有影响，因为它是自相平衡力系，只要材料能发生塑性变形，其静力强度是不变的。但当材料不能发展塑性时，则可能发生脆性破坏，即各点的外加应力和其残余应力相加达到材料的抗拉强度fy ，该点即破坏，从而降低构件的承载力。 残余应力将减少构件的刚度，因残余应力与外加应力相加，将使某些部分提前进入塑性而不再承担以后增加的荷载。
全国2005年7月高等教育自学考试 钢结构试题 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，不必 ．．计算( ) A.强度 B.刚度 C.弯矩作用平面外稳定性 D.弯矩作用平面内稳定性 2.可靠度指标β愈大，失效概率P f ( ) A.愈大 B.愈小 C.不变 D.无规则变化 3.钢材的抗拉强度f u与屈服点f y之比f u/f y反映的是钢材的( ) A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力 C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力 4.在Q345钢的基础上，加入钒可( ) A.降低钢材的可焊性 B.提高钢材的强度 C.降低钢材的冲击韧性值 D.降低钢材的延伸率 5.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为( ) A.碳、锰 B.钒、锰 C.硫、氮、氧 D.铁、硅 6.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免( ) A.螺栓杆受剪破坏 B.螺栓杆受弯破坏 C.板件受挤压破坏 D.板件端部冲剪破坏 7.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( ) A.E55型 B.E50型 C.E43型 D.H10MnSi 8.在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( ) A.5倍 B.10倍 C.15倍 D.20倍 9.如图所示两端铰支理想轴心受压构件I x/I y≥4，其临界压力N cr为( )
A.π2EI x /(2b 2) B.π2EI x /b 2 C.π2EI y /(4b 2) D.π2EI y /b 2 10.如图所示的轴心受压格构柱，每边缀板截面惯性矩为I 1，单肢对1-1轴的惯性矩为I ，按照GBJ17-88规范构造要求，应符合( ) A.2I 1/c ≥6I/a B.2I 1/d ≥6I/a C.I 1/c ≥6I/(a+b) D.2I 1/d ≥6I/(a+b) 11.在计算两端铰支T 形截面轴心受压柱腹板的临界应力时，其支承条件为( ) A.四边支承 B.三边支承，一边自由 C.两边支承，两边自由 D.一边支承，三边自由 12.设计焊接工字形截面梁时，通常取腹板厚度小于翼缘厚度，这是因为( ) A.可忽略腹板的局部稳定性 B.设计时按有效宽度考虑 C.可使截面面积较小 D.截面所受弯矩较小 13.按GBJ17-88设计焊接工字形楼面梁时，如果腹板高厚比h 0/t w 符合下列条件，尚应布置纵向加劲肋( ) A.10y f /235≤h 0/t w ≤80y f /235 B.h 0/t w >170y f /235 C. h 0/t w >100y f /235 D. 170y f /235≥h 0/t w >80y f /235 14.如图所示柱脚构造，只适用于( ) A.M 、N 都较小的柱脚 B.M 较小、N 较大的柱脚 C.M 较大、N 较小的柱脚 D.M 、N 都较大的柱脚
钢结构的优点： 1、材料的强度高，塑性和韧性好。 2、材质均匀，和力学计算的假定比较符合。 3、钢结构制造简便，施工周期短。 4、钢结构的质量轻。 5、钢材耐腐蚀性差 6、钢材耐热但不耐火 钢结构的适用范围： 1、大跨度结构。 2、重型厂房结构。 3、受动力荷载影响的结构。 4、可拆卸的结构。 5、高耸结构和高层结构。 6、容器和其他构筑物。 7、轻型钢结构。 钢材的主要性能： 1、单向拉伸时的工作性能。 2、冷弯性能。 3、冲击韧性。 4、可焊性。 单向拉伸时的工作性能： 1、比例极限：这是应力-应变图中直线段的最大应力值。 2、屈服点的意义：（1）作为结构计算中材料强度标准，或材料抗力标准。（2）形成理想塑形体的模型，为发展钢结构计算理论提供基础。 3、抗拉强度：这是应力-应变图中呈曲线关系的最高点。 4、伸长率：是断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比。 冲击韧性：与低抗冲击作用有关的钢材性能是韧性，实际结构中脆性断裂总是发生在缺口高峰应力的地方，且呈三向受拉的应力状态，成为缺口冲击韧性，简冲击韧性或冲击功。 反映钢材质量的主要力学指标：屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性、钢材的工艺性能和化学成分。 影响钢材性能的因素： 1、化学成分的影响：（1）碳，碳是钢材强度的主要成分。碳含量提高，则钢材强度提高，但同时钢材的塑形、韧性、冷弯性能、可焊性及抗腐蚀能力下降，因此不能使用碳含量高的钢材。（2）锰，是有益元素，它能显著提高钢材强度但不过多降低塑形和冲击韧性。锰有脱氧作用，是弱脱氧剂。锰还能消除硫对钢的热脆影响。（3）硅，是有益元素，有更强的脱氧作用，是强脱氧剂。过量时则会恶化可焊性及抗腐蚀性。（4）硫，硫是有害元素，属于杂质，能生成易于熔化的硫化铁，当热加工及焊接使温度达到一定温度时，可能出现裂纹，称为热脆。硫还能降低钢的冲击韧性，同时影响疲劳性能与抗腐蚀性能。（5）磷，磷既是有害元素也是能利用的合金元素。磷是碳素钢中的杂质，它在低温下是钢变脆，这种现象称为冷脆。高温时磷也能使钢减少塑形。（6）氧、氮，氧和氮也是有害杂质，在金属熔化的状态下可以从空气中进入。氧能使钢热脆，其作用比硫剧烈，氮能
《钢结构》期末复习题 一、选择题： ■承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是（ C ）。 A抗拉强度、伸长率 B抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 C抗拉强度、屈服强度、伸长率 D屈服强度、伸长率、冷弯性能 ■钢材牌号Q235、Q345、Q390是根据材料的（ A ）进行命名。 A 屈服点 B 设计强度 C 标准强度D含碳量 ■在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（ C ）。 A 碳磷硅 B 硫磷锰 C 硫氧氮D碳锰矾 ■为提高梁的整体稳定性，从用钢量的角度，经济的做法是（ D ）。 A加强两个翼缘B加强受拉翼缘 C 加高腹板D受压翼缘设侧向支承 ■计算梁的（ A ）时，应该采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 ■下列梁不必验算整体稳定的是（D ）。 A焊接工字形截面 B 箱形截面梁 C型钢梁D有刚性铺板的梁 ■格构轴心受压柱设置横隔的目的是( D )。 A保证柱截面几何形状不变 B 提高柱抗扭刚度 C传递必要的剪力 D上述三种都是 的目的是为了避免（ D ）。 ■对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d A. 螺栓杆受剪破坏 B. 螺栓杆受弯破坏 C. 板件受挤压破坏 D. 板件端部冲剪破坏 ■为提高轴心受压构件的整体稳定，在杆件截面面积不变的情况下，杆件截面的形式应使其面积分布（ B ） A. 尽可能集中于截面的形心处 B. 尽可能远离形心 C. 任意分布，无影响 D. 尽可能集中于截面的剪切中心
■焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的（ A ） A. 提高梁的局部稳定性 B. 提高梁的抗弯强度 C. 提高梁的抗剪强度 D. 提高梁的整体稳定性 ■钢结构用钢的含碳量一般不大于（ C ）。 A 0.6% B 0.25% C 0.22% D 0.2% ■钢材的强度指标是（C ）。 A 延伸率 B 韧性指标 C 屈服点D冷弯性能 ■在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（ A ）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 ■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钢材的弹性模量太高 C焊接时热量分布不均D焊缝的厚度太小 ■验算组合梁刚度时，荷载通常取（ A ）。 A标准值B设计值 C组合值D最大值 ■轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是（ C ）。 A 杆长相等 B 计算长度相等 C 长细比相等D截面几何尺寸相等 ■承压型螺栓连接比摩擦型螺栓连接（ B ）。 A 承载力低，变形大 B 承载力高，变形大 C 承载力低，变形小D承载力高，变形小 是考虑 ■格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了换算长细比ox （ D ）。 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 考虑单支失稳对构件承载力的影响 D 考虑剪切变形的影响 ■同类钢种的钢板，厚度越大（ A ）。 A强度越低B塑性越好 C韧性越好 D内部构造缺陷越少
钢结构的材料 1. 在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是______的典型特征。 脆性破坏塑性破坏强度破坏失稳破坏 2. 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。 到达屈服应力时到达极限应力时试件断裂瞬间试件断裂后 3. 钢材的设计强度是根据______确定的。 比例极限弹性极限屈服点极限强度 4. 结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用______表示。 流幅冲击韧性可焊性伸长率 5. 在钢结构房屋中，选择结构用钢材时，下列因素中的______不是主要考虑的因素。 建造地点的气温荷载性质钢材造价建筑的防火等级 6. 热轧型钢冷却后产生的残余应力______。 以拉应力为主以压应力为主包括拉、压应力拉、压应力都很小 7. 型钢中的钢和工字钢相比，______。 两者所用的钢材不同前者的翼缘相对较宽前者的强度相对较高两者的翼缘都有较大的斜度 8. 钢材内部除含有Fe、C外，还含有害元素______。 N,O,S,P N,O,Si Mn,O,P Mn,Ti 9. 有二个材料分别为3号钢和16Mn钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，焊条应选用______型。
E43E50 E55 T50 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。 低温屈服强度低温抗拉强度低温冲击韧性疲劳强度 11. 钢材脆性破坏同构件______无关。 应力集中低温影响残余应力弹性模量 12.普通碳素钢标号C3表示______。 甲类平炉3号沸腾钢乙类氧气顶吹3号沸腾钢特类平炉3号沸腾钢丙类平炉3号镇静钢 13. 3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢______好。 脱氧炉种屈服强度浇注质量 14. 钢材的理想σ－ε曲线（包括考虑焊接应力和不考虑焊接应力）是______。 A B C D 15. 普通碳素钢强化阶段的变形是______。 完全弹性变形完全塑性变形弹性成分为主的弹塑性变形塑性成分为主的弹塑性变形 16. 下列因素中，______与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 钢材屈服点的大小钢材含碳量负温环境应力集中