钢结构试卷3答案

一、 填空题（每空1分，共10分） 1.脆性。 2.上。

3.焊接连接，螺栓连接，铆钉连接。 4.扭转屈曲，弯扭屈曲。 5.铁。

6.分岔失稳。 7.加劲肋。

二、简答题（每小题5分，共20分）

1.答：抗剪螺栓的5种破坏形式：（1）钢板剪断，可通过端距e3≤2d0,以避免板因受螺栓杆挤压而被剪断；（2）螺栓杆弯曲破坏，可通过板叠厚度不超过5d，以避免螺杆弯曲过大而破坏；（3）螺栓杆被剪断，通过计算单个螺栓抗剪承载力设计值保证；（4）孔壁挤压，通过计算螺栓承压承载力设计值保证；（5）板被拉断，通过计算板间净截面强度保证。

2.答：角焊缝的焊脚尺寸hf不应过小，以保证焊缝的最小承载力，并防止焊缝因冷却过快而产生裂纹。因此，hf≤1.2t1（钢管结构除外）；对板边：t≤6时，hf≤t，t>6时，hf≤t-（1～2）mm，t1为较薄焊件厚度，为板边角焊缝的板间厚度。

角焊缝的焊脚尺寸hf不应过大，如果太大，焊缝收缩时将产生较大的焊接变形，且热影响区扩大，容易产生热脆，较薄焊件容易烧穿。因此，hf1.5t2，当t≤4时，hf＝t，t2为较厚焊件厚度，对自动焊hf可减1mm；对

单边T形焊hf应加1mm，t为焊件厚度。

3.答：格构式轴心受压构件绕虚轴发生弯曲失稳时，因为剪力要由比较柔弱的缀材负担，剪切变形较大，导致构件产生较大的附加变形，它对构件临界力的降低是不能忽略的，经理论分析，用换算长细比λox代替对x轴的长细比λx，就可以确定考虑缀才剪切变形影响的格构式轴心受压构件的临界力。

4.答：普通螺栓连接在抗剪时依靠杆自身承压和螺栓抗剪来传递剪力，在扭紧螺帽时产生的预拉力很小，其影响可以忽略。而高强度螺栓则除了其材料强度高之外还给螺栓施加很大的预拉力，使被连接构件的接触面之间产生挤压力，因而，垂直于螺栓杆的方向有很大的摩擦力。这种挤压力和摩擦力对外力的传递有很大的影响。高强度螺栓连接单纯依靠被连接构件间的摩擦阻力传递剪力，以剪力等于摩擦力为承载能力极限状态。承压型高强度螺栓连接的传力特征是剪力超过摩擦时，构件间发生相对滑移，螺栓杆身与孔壁接触，开始受剪并和孔壁承压。但是，另一方面。摩擦力随外力继续增大而逐渐减弱，倒连接接近破坏时，剪力全部由杆身承担。承压型高强度螺栓以螺栓或钢板破坏为承载能力极限状态，可能的破坏形式与普通螺栓相同。这种螺栓连接还以不出现滑移作为正常使用极限状态。承受拉力的高强度螺栓连接，由于预拉力的作用，构件间在承受荷载前已经有较大的挤压力，拉力作用首先要抵抗这种挤压力，至构件完全被拉开后，高强度螺栓的受拉力的情况就和普通螺栓受拉相同。不过，连接的变形要小的多，当拉力小于挤压力时，构件未被拉开，可以减少锈蚀危害，改善连接的疲劳特性。

三、 论述题（每小题15分，共30分）

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1. 答：

(1)比例极限σp：这是应力－应变曲线图中直线段的最大应力值 (2)屈服点：

2.答：特点：（1）建筑钢材强度高，塑性、韧性好。（2）钢结构的重量轻。（3）材质均匀和力学计算的假定比较符合。（4）钢结构制作简便，施工工期短。（5）钢结构密闭性较好。（6）钢结构耐腐蚀性差。（7）钢材耐热但不耐火。（8）钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂。 应用范围：（1）工业厂房。（2）大跨结构。（3）高耸结构。（4）多层和高层结构。（5）承受动力荷载影响及地震作用的结构。（6）板壳结构。（7）其他特种结构。（8）可拆卸或移动的结构。（9）轻型钢结构。（10）和混凝土组合成的组合结构。

四、 计算题（每小题20分，共40分）

1.解：（1）一个螺栓的抗剪、抗拉和承压承载力设计值：

d2bbNvnvfv97.4kN4 2分

Ntb0.8P0.8155124kN 2分

2分

连接处受力最大螺栓所受的拉力

My12702016NtN1M67.5kN0.8P124kN222myi228216Ncbdtfcb221.4kN 4分

螺栓承受的剪力：

NVN27027kNNcb1.2184.2kNn10 2分

22NVNbVNt2767.50.611Nb97.4124t 4 分

2分

22连接不发生滑移验算：

Nvb0.9nfP1.25Nt0.910.55(1551.2567.5)34.96kNN27027kN1.334.9645.45kNn10 2分

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2.解：(1)验算整体稳定 A＝2×104mm2 1分 Ix＝7.595×108mm4 Iy＝2.134×108mm4

ix＝194.87mm 1分 iy＝103.30mm 1分 λx＝51.23<[λ]=150 1分 λy＝48.40<[λ]=150 1分

对x轴为b类截面，对y轴为c类截面，查表φx＝0.850>φy＝0.785 2分 N222.9N/mm2f215N/mm2yA 4分

如果承受静力荷载，材料为镇静钢，则在允许范围之内 1分 （2）局部稳定验算

b2359.75(100.1)100.151.2315.13tfya．翼缘 3分

h023540(250.5)250.551.2350.66tfyb．腹板 w 3分 局部稳定满足要求 2分

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