第一篇：鋼結構設計原理題庫及答案(自考)

1．下列情況中，屬于正常使用極限狀態的情況是

【 D A強度破壞

B喪失穩定

C連接破壞

D動荷載作用下過大的振動

2．鋼材作為設計依據的強度指標是

【 C A比例極限fp

B彈性極限fe C屈服強度fy

D極限強度fu

3．需要進行疲勞計算條件是：直接承受動力荷載重復作用的應力循環次數?n?大于或等于

【 A A?5×104?

B?2×104? C?5×105?

D?5×106?

4．焊接部位的應力幅計算公式為

【 B A??C??】

】

】

】

??max?0.7?min

B????max??min ?0.7?max??min

D????max??min

5．應力循環特征值（應力比）ρ=σmin/σmax將影響鋼材的疲勞強度。在其它條件完全相同情況下，下列疲勞強度最低的是

【 A 】 A對稱循環ρ=-1

B應力循環特征值ρ=+1 C脈沖循環ρ=0

D以壓為主的應力循環 3．與側焊縫相比，【 B 】

7．鋼材的屈強比是指

【 C A比例極限與極限強度的比值 B彈性極限與極限強度的比值 C屈服強度與極限強度的比值 D極限強度與比例極限的比值.8．鋼材因反復荷載作用而發生的破壞稱為

【 B A塑性破壞

B疲勞破壞 C脆性斷裂

D反復破壞.9．規范規定：側焊縫的計算長度不超過60 hf，這是因為側焊縫過長 【 C 】

A不經濟

B弧坑處應力集中相互影響大 C計算結果不可靠

D不便于施工 10．下列施焊方位中，操作 【 D 】

11．有一由兩不等肢角鋼短肢連接組成的T形截面軸心受力構件，與節點板焊接 A A k1?0.75,k2?0.2B k1?0.70,k2?0.30

C k1?0.65,k2?0.35 D k1?0.75,k2?0.35

12．軸心受力構件用側焊縫連接，側焊縫有效截面上的剪應力沿焊縫長度方向的分布是

【 A 】 A.兩頭大中間小

B.兩頭小中間大

C.均勻分布

D.直線分布.13．焊接殘余應力不影響鋼構件的 【 B 】 A疲勞強度

B靜力強度 C整體穩定

D剛度

14．將下圖（a）改為（b）是為了防止螺栓連接的 【 D 】 A栓桿被剪壞

B桿與孔的擠壓破壞 C被連構件端部被剪壞

D桿受彎破壞

15．規范規定普通螺栓抗拉強度設計值只取螺栓鋼材抗拉強度設計值的?0.8?倍，是因為

【 C 】

A偏安全考慮

B考慮實際作用時可能有偏心的影響 C撬力的不利影響

D上述A、B、C 16．受剪栓釘連接中，就栓釘桿本身而言，不存在疲勞問題的連接是 【 D 】 A普通螺栓

B鉚釘連接 B承壓型高強度螺栓

D 受剪摩擦型高強度螺栓

17．高強度螺栓的預拉力設計值計算公式三個0.9考慮

【 D 】 A螺栓材料不均勻性的折減系數

B超張拉系數

C附加安全系數

D考慮擰緊螺栓時扭矩產生的剪力的不利影響。18．以被連板件間之間的靜力摩擦力作為其極限值的連接是 【 C 】 A普通螺栓連接 B鉚釘連接

C摩擦型高強度螺栓連接 D承壓型高強度螺栓連接

19．用螺栓連接的軸心受力構件，除了要驗算

【 C 】 A普通粗制螺栓連接

B普通精制螺栓連接 C摩擦型高強度螺栓連接

D承壓型高強度螺栓連接

20．提高軸心受壓構件的鋼號，能顯著提高構件的 【 A 】 A靜力強度

B整體穩定 C局部穩定

D剛度

21．鋼結構規范關于軸心受壓鋼構件整體穩定的柱子曲有多條的根本 【 C 】 A材料非彈性

B構件的初彎曲 C殘余應力的影響

D材料非均勻

22．工字形截面軸心受壓鋼構件局部穩定的驗算方法是

【 B 】 A和整體穩定一樣驗算應力

B驗算寬厚比，且認為是“細長柱” C驗算寬厚比，且認為是“粗短柱”

D驗算剛度

23．工字形、H?形截面軸心受壓構件翼緣局部穩定驗算公式中，λ為

【 D 】 A繞x軸的長細比λx B繞y軸的長細比λy C??min(?x,?y)

D??max(?x,?y)

24．采用格構式軸心受壓構件，可以顯著提高

【 B 】 A構件的強度

B構件繞虛軸的剛度 C構件繞實軸的剛度

D構件的局部穩定

25．寬大截面軸心受壓鋼構件腹板局部穩定的處理方法：當構件的強度、整體穩定、剛度

】】

綽綽有余時，應采用

【 C 】 A增加腹板厚度以滿足寬厚比要求

B設置縱向加勁肋

C任憑腹板局部失穩

D設置縱向加勁肋、橫向加勁肋和短加勁肋 26．焊接組合梁翼緣的局部穩定保證通常是

【 A 】 A驗算寬厚比（增加翼緣厚度）

B設置橫向加勁肋 C設置縱向加勁肋

D設置短加勁肋

27．焊接組合梁翼緣和腹板（工字形截面）的連接焊縫承受的是 【 D 】 A彎矩作用

B彎矩和剪力共同作用 C拉力作用 `

D剪力作用

28．直接承受動力荷載的端焊縫強度提高系數為

【 A 】 Aβf=1.0

Bβf=1.22 Cβf=1.05

Dβf=1.15 29.吊車鋼梁在設計荷載作用下應按哪個應力階段設計計算 【 A 】 A彈性階段

B彈塑性階段

C全塑性階段

D強化階段

30.工字形組合截面吊車鋼梁在進行抗彎強度計算時，截面塑性部分發 【 A 】 Aγx=γy =1.0

Bγx=1.05, γy=1.2 Cγx=1.15, γy=1.2

Dγx=1.05, γy=1.15 31.下列截面中，抗扭剛度最大的截面形式是

【 D 】 A工字形截面

BT形截面 CH形截面

D箱形截面 32．（靜力荷載作用下）工字形截面梁的截面部分塑性發展系數為 【 B 】 A rx=1.0,ry=1.0 B rx=1.05,ry=1.2

C rx=1.2,ry=1.05 D rx=1.05,ry=1.05 33．格構式構件應該用在當用實腹式時 【 A 】 A強度有余但剛度不足的情況

B強度不足但剛度有余的情況 C強度不足剛度也不足的情況

D強度有余剛度也有余的情況

34．軸心受壓鋼構件（如工字形截面）翼緣和腹板的寬厚比驗算比取截面兩主軸 【 A 】 A這樣更為安全 ` B這樣更為經濟

C這樣更容易通過 D材料力學公式中總體穩定由較大長細比方向控制

35．在其它條件相同情況下，簡支鋼梁在下列哪種受力情況下對應的臨界彎矩值最低 【A全跨勻布荷載

B跨中一集中荷載

C純彎曲

D任意荷載

36．某軸心受壓鋼構件繞x軸和繞y軸屬于同一條的柱子曲線（即ф-λ關系曲線或表格），則，兩軸.【A.?x??y

B.lx?ly

C.ix?iy

D.Ix?Iy 2．鋼材藍脆現象發生的【 B 】

38．鋼構件的受剪連接中栓釘類型不同，孔洞對構件強度削弱的程度不【 B 】 A.普通螺栓連接

B.摩擦型高強度螺栓連接

C.承壓型高強度螺栓連接

D.鉚頂連接

39．軸心受壓鋼構件總體穩定驗算時，容許應力折減系數φ所對應的長細比λ是繞

【

D】 A兩主軸方向長細比中的較大者 B兩主軸方向長細比中的較小者 C繞弱軸方向的長細比

D兩主軸方向長細比中，所對應的φ較小者 40．型鋼構件不需要進行 【 C 】 A強度驗算

B總體穩定驗算 C局部穩定驗算

D剛度驗算

41．下列哪種情況屬于正常使用極限狀態 【 A 】 A梁在動載作用下的振動 B動載作用下的疲勞 C板件的寬厚比驗算

D鋼梁腹板加勁肋的設置與計算

42．除了保證鋼梁腹板局部穩定外，還要承受作用位置固定的集中荷 【 D 】 A豎向（橫向）加勁肋

B水平（縱向）加勁肋

C短加勁肋

D支承加勁肋

43．相同鋼號情況下，鋼板越厚，【 A 】 A強度越高、塑性越好

B強度越高、塑性越差

C強度越低、塑性越好

D強度越低、塑性越差

44．焊接組合梁在彎矩作用下，翼緣和腹板（工字形截面）的連接焊縫有效截面上承受的是

【 C 】 A拉應力

B壓應力 C剪應力 `

D拉、壓、剪應力都有 45．受剪栓釘連接中，被連板件不容許相對滑動的連接是 【 C

】

?A普通螺栓連接 B鉚釘連接

C摩擦型高強度螺栓連接 D承壓型高強度螺栓連接 46．角焊縫每個弧坑考慮的長度為 【 B 】

A被焊板件厚度t

B焊縫正邊尺寸（焊腳尺寸）

hf

C2倍被焊板件厚度2t D2倍焊縫正邊尺寸

2hf

47．強度計算時，不考慮截面部分塑性發展的構件是 【 A

】

?A軸心受力構件

B受彎構件 C拉彎構件

D壓彎構件

48．鋼梁當確定的???b?>?0.6?時，說明梁在【 B 】

A彈性階段失穩

B彈塑性階段失穩

C 】A 】

C全塑性階段失穩

D不會失穩

49．當綴條柱單肢的長細比不滿足不需進行穩定計算的規定時，需進行單肢的穩定性計算。這時，單肢穩定計算應按 【 A 】 A軸心受拉驗算

B軸心受壓驗算

C壓彎構件驗算

D拉彎構件驗算 50．梁截面改變的方法沒有

【 D ?】

A改變翼緣寬度

B改變翼緣厚度 C改變梁的高度?

D改變腹板厚度

1D

2C

3A

4B

5A 6B 7C 8B

9C 10D 11A 12A 13B

14D

15C

16D 17D

18C 19C

20A 21C

22B

23D

24B

25C

26A

27D

28A

29A

30A 31D

32B

33A

34D

35C

36A

37B

38B

39D

40C 41A

42D

43A

44C

45C

46B

47A

48B

1．影響鋼結構（一般）×

2．軸心受壓鋼構件柱子曲線（φ-λ× 3．對接焊縫的強度√ 4．寬厚比驗算屬于× 5．應力集中將引起三× 6．雙肢格構式軸√ 7．試驗表明：×

8．對焊透的對接焊縫，×

9．當摩擦型高強度螺栓的拉× 10．任何螺栓連接的×

1.【解】（1）計算肢背、肢尖焊縫受力

N1?k1N?0.7?660?462kN N2?k2N?0.3?660?198kN

（2）計算肢背、肢尖焊縫長度

1N1462?103lw1?2?lw?2hf?2hw?2hf??2?8?274mmeff2?0.7?8?160 l1N2198?103w2?2?lw?2hf?2hw?2hf??2?8?127mmeff2?0.7?8?160

取lw1=280mm,lw2=130mm。

焊縫長度滿足最大最小長度要求，驗算從略。

2.解：（1）焊縫內力計算 豎向軸心力V=Fsin450=353.55kN 水平軸心力H=Fcos450=353.55kN 彎矩M=He=353.55×0.1=35.36kN.m（2）各內力在焊縫截面最不利處產生應力計算

V353.55?103??353.55?103 fA?2?0.7?10?(400?2?10)?5320?66.46MPaw?HHf?A?66.46MPa w?MM35.36?10635.36?106

f?W???104.95MPaw2?1?0.7?10?(400?2?10)23369336

（3）焊縫強度驗算

??H??Mf?f??f?2 ??66.46?104.95????2??66.462?155.43MPa?ffw??f?1.22???2安全。

3.解：（1）焊縫截面內力計算 支座反力：R?11ql??69?12?414kN22

剪力：V?414?69?3.5?172.5kN

1M?414?3.5??69?3.52?1026.4kN.m2彎矩：

（2）焊縫截面特性參數計算 慣性矩：Ix?1?8?10003?2?280?16?5082?2.978?109mm412

面積矩： S?280?16?508?8?500?250?2.276?106?1.0?106?3.276?106mm3

S1?280?16?508?2.276?106mm3

（3）焊縫強度驗算

由于只要求對焊縫強度進行驗算，所以，無需計算截面上下邊緣的最大彎曲正應力。焊縫最大彎曲正應力（翼緣與腹板交界處），有

?1???M1026.4?106y??500?172.3N/mm2?ftw?185N/mm29Ix2.978?10

VS172.5?103?3.276?106??23.7N/mm2?fvw?125N/mm2Iwt2.978?109?8

?1??S12.276?23.7??16.5N/mm2S3.276

?12?3?12?172.32?3?16.52?174.7N/mm2?1.1ftw?1.1?185?204N/mm2

焊縫強度滿足要求。

ABCA CABCB BBBAA CDBDC AD ABCE ABDE ACE ABC ABCE BCDE ABC CE ABDE 1.施工定額——是完成一定計量單位產品所必需的人工、材料和施工機械臺班消耗量的標準，由勞動定額、材料定額和機械臺班消耗的定額完成。

2.工程變更——由于工程項目的建設周期長，涉及的經濟、法律關系復雜，受自然條件和客觀因素的影響大，導致項目的實際情況與項目招標投標時的情況相比往往會發生一些變化。工程變更包括工程量變更、工程項目的變更、進度計劃的變更，施工條件的變更等。

3.工程建設定額——是指為了完成基本工程項目，必須消耗的人力、物力和財力資源的數量，是在正常施工的條件下，合理的勞動組織、合理地使用材料和機械的情況下，完成單位合格工程新產品所消耗的資源數量標準。

4.工程造價資料——是指已建成竣工和在建的有使用價值和有代表性的工程設計概算、施工圖預算、工程竣工結算、竣工決算、單位工程施工成本及新材料、新結果、新設備、新施工工藝等建筑安裝工程分部分項的單價分析等資料。

解：1.貨價=150*8.28=1242萬元（人民幣）2.國際運費=1000*350*8.28=289.80萬元（人民幣）3.運輸保險費=1242*0.266%萬元=3.30萬元（人民幣）4.銀行財務費=1242*0.5%=6.21萬元（人民幣）

5.外貿手續費=（1242+286.80+3.30）*1.5%=23.03萬元（人民幣）6.關稅=（1242+289.80+3.30）*22%=337.72萬元（人民幣）7.消費稅無

8.增值稅=（1242+289.8+3.30+337.72）*17%=318.38萬元（人民幣）總價=（1242+289.8+303+6.21+23.03+337.72+318.38）*1.025（國內運費率）=2275.95萬元（人民幣）

解：㈠計算一次循環時間50s+60s+40s+30s+20s=200s ㈡計算每小時循環次數60*60/200次/h=18次/h ㈢求起重機產量定額： 18*8*0.5*0.85m3/臺班=61.20m3/臺班

㈣求起重機的時間定額 1/61.20/臺班/m3

ABCA CABCB BBBAA CDBDC AD ABCE ABDE ACE ABC ABCE BCDE ABC CE ABDE 1.施工定額——是完成一定計量單位產品所必需的人工、材料和施工機械臺班消耗量的標準，由勞動定額、材料定額和機械臺班消耗的定額完成。

2.工程變更——由于工程項目的建設周期長，涉及的經濟、法律關系復雜，受自然條件和客觀因素的影響大，導致項目的實際情況與項目招標投標時的情況相比往往會發生一些變化。工程變更包括工程量變更、工程項目的變更、進度計劃的變更，施工條件的變更等。

3.工程建設定額——是指為了完成基本工程項目，必須消耗的人力、物力和財力資源的數量，是在正常施工的條件下，合理的勞動組織、合理地使用材料和機械的情況下，完成單位合格工程新產品所消耗的資源數量標準。

4.工程造價資料——是指已建成竣工和在建的有使用價值和有代表性的工程設計概算、施工圖預算、工程竣工結算、竣工決算、單位工程施工成本及新材料、新結果、新設備、新施工工藝等建筑安裝工程分部分項的單價分析等資料。

解：1.貨價=150*8.28=1242萬元（人民幣）2.國際運費=1000*350*8.28=289.80萬元（人民幣）3.運輸保險費=1242*0.266%萬元=3.30萬元（人民幣）4.銀行財務費=1242*0.5%=6.21萬元（人民幣）

5.外貿手續費=（1242+286.80+3.30）*1.5%=23.03萬元（人民幣）6.關稅=（1242+289.80+3.30）*22%=337.72萬元（人民幣）7.消費稅無

8.增值稅=（1242+289.8+3.30+337.72）*17%=318.38萬元（人民幣）總價=（1242+289.8+303+6.21+23.03+337.72+318.38）*1.025（國內運費率）=2275.95萬元（人民幣）

解：㈠計算一次循環時間50s+60s+40s+30s+20s=200s ㈡計算每小時循環次數60*60/200次/h=18次/h ㈢求起重機產量定額： 18*8*0.5*0.85m3/臺班=61.20m3/臺班

㈣求起重機的時間定額 1/61.20/臺班/m3

ABCA CABCB BBBAA CDBDC AD ABCE ABDE ACE ABC ABCE BCDE ABC CE ABDE 1.施工定額——是完成一定計量單位產品所必需的人工、材料和施工機械臺班消耗量的標準，由勞動定額、材料定額和機械臺班消耗的定額完成。

2.工程變更——由于工程項目的建設周期長，涉及的經濟、法律關系復雜，受自然條件和客觀因素的影響大，導致項目的實際情況與項目招標投標時的情況相比往往會發生一些變化。工程變更包括工程量變更、工程項目的變更、進度計劃的變更，施工條件的變更等。

3.工程建設定額——是指為了完成基本工程項目，必須消耗的人力、物力和財力資源的數量，是在正常施工的條件下，合理的勞動組織、合ABCA CABCB BBBAA CDBDC

AD ABCE ABDE ACE ABC ABCE BCDE ABC CE ABDE

1.施工定額——是完成一定計量單位產品所必需的人工、材料和施工機械臺班消耗量的標準，由勞動定額、材料定額和機械臺班消耗的定額完成。

2.工程變更——由于工程項目的建設周期長，涉及的經濟、法律關系復雜，受自然條件和客觀因素的影響大，導致項目的實際情況與項目招標投標時的情況相比往往會發生一些變化。工程變更包括工程量變更、工程項目的變更、進度計劃的變更，施工條件的變更等。

3.工程建設定額——是指為了完成基本工程項目，必須消耗的人力、物力和財力資源的數量，是在正常施工的條件下，合理的勞動組織、合理地使用材料和機械的情況下，完成單位合格工程新產品所消耗的資源數量標準。

4.工程造價資料——是指已建成竣工和在建的有使用價值和有代表性的工程設計概算、施工圖預算、工程竣工結算、竣工決算、單位工程施工成本及新材料、新結果、新設備、新施工工藝等建筑安裝工程分部分項的單價分析等資料。

解：1.貨價=150*8.28=1242萬元（人民幣）2.國際運費=1000*350*8.28=289.80萬元（人民幣）3.運輸保險費=1242*0.266%萬元=3.30萬元（人民幣）4.銀行財務費=1242*0.5%=6.21萬元（人民幣）

5.外貿手續費=（1242+286.80+3.30）*1.5%=23.03萬元（人民幣）6.關稅=（1242+289.80+3.30）*22%=337.72萬元（人民幣）7.消費稅無

8.增值稅=（1242+289.8+3.30+337.72）*17%=318.38萬元（人民幣）總價=（1242+289.8+303+6.21+23.03+337.72+318.38）*1.025（國內運費率）=2275.95萬元（人民幣）

解：㈠計算一次循環時間50s+60s+40s+30s+20s=200s ㈡計算每小時循環次數60*60/200次/h=18次/h ㈢求起重機產量定額： 18*8*0.5*0.85m3/臺班=61.20m3/臺班

㈣求起重機的時間定額 1/61.20/臺班/m3

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AD ABCE ABDE ACE ABC ABCE BCDE ABC CE ABDE

1.施工定額——是完成一定計量單位產品所必需的人工、材料和施工機械臺班消耗量的標準，由勞動定額、材料定額和機械臺班消耗的定額完成。

2.工程變更——由于工程項目的建設周期長，涉及的經濟、法律關系復雜，受自然條件和客觀因素的影響大，導致項目的實際情況與項目招標投標時的情況相比往往會發生一些變化。工程變更包括工程量變更、工程項目的變更、進度計劃的變更，施工條件的變更等。

3.工程建設定額——是指為了完成基本工程項目，必須消耗的人力、物力和財力資源的數量，是在正常施工的條件下，合理的勞動組織、合理地使用材料和機械的情況下，完成單位合格工程新產品所消耗的資源數量標準。

4.工程造價資料——是指已建成竣工和在建的有使用價值和有代表性的工程設計概算、施工圖預算、工程竣工結算、竣工決算、單位工程施工成本及新材料、新結果、新設備、新施工工藝等建筑安裝工程分部分項的單價分析等資料。

解：1.貨價=150*8.28=1242萬元（人民幣）2.國際運費=1000*350*8.28=289.80萬元（人民幣）3.運輸保險費=1242*0.266%萬元=3.30萬元（人民幣）4.銀行財務費=1242*0.5%=6.21萬元（人民幣）

5.外貿手續費=（1242+286.80+3.30）*1.5%=23.03萬元（人民幣）6.關稅=（1242+289.80+3.30）*22%=337.72萬元（人民幣）7.消費稅無

8.增值稅=（1242+289.8+3.30+337.72）*17%=318.38萬元（人民幣）總價=（1242+289.8+303+6.21+23.03+337.72+318.38）*1.025（國內運費率）=2275.95萬元（人民幣）

解：㈠計算一次循環時間50s+60s+40s+30s+20s=200s ㈡計算每小時循環次數60*60/200次/h=18次/h ㈢求起重機產量定額： 18*8*0.5*0.85m3/臺班=61.20m3/臺班

㈣求起重機的時間定額 1/61.20/臺班/m3

理地使用材料和機械的情況下，完成單位合格工程新產品所消耗的資源數量標準。

4.工程造價資料——是指已建成竣工和在建的有使用價值和有代表性的工程設計概算、施工圖預算、工程竣工結算、竣工決算、單位工程施工成本及新材料、新結果、新設備、新施工工藝等建筑安裝工程分部分項的單價分析等資料。

解：1.貨價=150*8.28=1242萬元（人民幣）2.國際運費=1000*350*8.28=289.80萬元（人民幣）3.運輸保險費=1242*0.266%萬元=3.30萬元（人民幣）4.銀行財務費=1242*0.5%=6.21萬元（人民幣）

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AD ABCE ABDE ACE ABC ABCE BCDE ABC CE ABDE

1.施工定額——是完成一定計量單位產品所必需的人工、材料和施工機械臺班消耗量的標準，由勞動定額、材料定額和機械臺班消耗的定額完成。

2.工程變更——由于工程項目的建設周期長，涉及的經濟、法律關系復雜，受自然條件和客觀因素的影響大，導致項目的實際情況與項目招標投標時的情況相比往往會發生一些變化。工程變更包括工程量變更、工程項目的變更、進度計劃的變更，施工條件的變更等。

3.工程建設定額——是指為了完成基本工程項目，必須消耗的人力、物力和財力資源的數量，是在正常施工的條件下，合理的勞動組織、合理地使用材料和機械的情況下，完成單位合格工程新產品所消耗的資源數量標準。

4.工程造價資料——是指已建成竣工和在建的有使用價值和有代表性的工程設計概算、施工圖預算、工程竣工結算、竣工決算、單位工程施工成本及新材料、新結果、新設備、新施工工藝等建筑安裝工程分部分項的單價分析等資料。

解：1.貨價=150*8.28=1242萬元（人民幣）2.國際運費=1000*350*8.28=289.80萬元（人民幣）3.運輸保險費=1242*0.266%萬元=3.30萬元（人民幣）4.銀行財務費=1242*0.5%=6.21萬元（人民幣）

5.外貿手續費=（1242+286.80+3.30）*1.5%=23.03萬元（人民幣）6.關稅=（1242+289.80+3.30）*22%=337.72萬元（人民幣）7.消費稅無

8.增值稅=（1242+289.8+3.30+337.72）*17%=318.38萬元（人民幣）總價=（1242+289.8+303+6.21+23.03+337.72+318.38）*1.025（國內運費率）=2275.95萬元（人民幣）

解：㈠計算一次循環時間50s+60s+40s+30s+20s=200s ㈡計算每小時循環次數60*60/200次/h=18次/h ㈢求起重機產量定額： 18*8*0.5*0.85m3/臺班=61.20m3/臺班

㈣求起重機的時間定額 1/61.20/臺班/m3 ABCA CABCB BBBAA CDBDC

AD ABCE ABDE ACE ABC ABCE BCDE ABC CE ABDE

1.施工定額——是完成一定計量單位產品所必需的人工、材料和施工機械臺班消耗量的標準，由勞動定額、材料定額和機械臺班消耗的定額完成。

2.工程變更——由于工程項目的建設周期長，涉及的經濟、法律關系復雜，受自然條件和客觀因素的影響大，導致項目的實際情況與項目招標投標時的情況相比往往會發生一些變化。工程變更包括工程量變更、工程項目的變更、進度計劃的變更，施工條件的變更等。

3.工程建設定額——是指為了完成基本工程項目，必須消耗的人力、物力和財力資源的數量，是在正常施工的條件下，合理的勞動組織、合理地使用材料和機械的情況下，完成單位合格工程新產品所消耗的資源數量標準。

4.工程造價資料——是指已建成竣工和在建的有使用價值和有代表性的工程設計概算、施工圖預算、工程竣工結算、竣工決算、單位工程施工成本及新材料、新結果、新設備、新施工工藝等建筑安裝工程分部分項的單價分析等資料。

解：1.貨價=150*8.28=1242萬元（人民幣）2.國際運費=1000*350*8.28=289.80萬元（人民幣）3.運輸保險費=1242*0.266%萬元=3.30萬元（人民幣）4.銀行財務費=1242*0.5%=6.21萬元（人民幣）

5.外貿手續費=（1242+286.80+3.30）*1.5%=23.03萬元（人民幣）6.關稅=（1242+289.80+3.30）*22%=337.72萬元（人民幣）7.消費稅無

8.增值稅=（1242+289.8+3.30+337.72）*17%=318.38萬元（人民幣）總價=（1242+289.8+303+6.21+23.03+337.72+318.38）*1.025（國內運費率）=2275.95萬元（人民幣）

解：㈠計算一次循環時間50s+60s+40s+30s+20s=200s ㈡計算每小時循環次數60*60/200次/h=18次/h ㈢求起重機產量定額： 18*8*0.5*0.85m3/臺班=61.20m3/臺班

㈣求起重機的時間定額 1/61.20/臺班/m3 5.外貿手續費=（1242+286.80+3.30）*1.5%=23.03萬元（人民幣）6.關稅=（1242+289.80+3.30）*22%=337.72萬元（人民幣）7.消費稅無

8.增值稅=（1242+289.8+3.30+337.72）*17%=318.38萬元（人民幣）總價=（1242+289.8+303+6.21+23.03+337.72+318.38）*1.025（國內運費率）=2275.95萬元（人民幣）

解：㈠計算一次循環時間50s+60s+40s+30s+20s=200s ㈡計算每小時循環次數60*60/200次/h=18次/h ㈢求起重機產量定額： 18*8*0.5*0.85m3/臺班=61.20m3/臺班

㈣求起重機的時間定額 1/61.20/臺班/m3

ABCA CABCB BBBAA CDBDC AD ABCE ABDE ACE ABC ABCE BCDE ABC CE ABDE 1.施工定額——是完成一定計量單位產品所必需的人工、材料和施工機械臺班消耗量的標準，由勞動定額、材料定額和機械臺班消耗的定額完成。

2.工程變更——由于工程項目的建設周期長，涉及的經濟、法律關系復雜，受自然條件和客觀因素的影響大，導致項目的實際情況與項目招標投標時的情況相比往往會發生一些變化。工程變更包括工程量變更、工程項目的變更、進度計劃的變更，施工條件的變更等。

3.工程建設定額——是指為了完成基本工程項目，必須消耗的人力、物力和財力資源的數量，是在正常施工的條件下，合理的勞動組織、合理地使用材料和機械的情況下，完成單位合格工程新產品所消耗的資源數量標準。

4.工程造價資料——是指已建成竣工和在建的有使用價值和有代表性的工程設計概算、施工圖預算、工程竣工結算、竣工決算、單位工程施工成本及新材料、新結果、新設備、新施工工藝等建筑安裝工程分部分項的單價分析等資料。

解：1.貨價=150*8.28=1242萬元（人民幣）2.國際運費=1000*350*8.28=289.80萬元（人民幣）3.運輸保險費=1242*0.266%萬元=3.30萬元（人民幣）4.銀行財務費=1242*0.5%=6.21萬元（人民幣）

5.外貿手續費=（1242+286.80+3.30）*1.5%=23.03萬元（人民幣）6.關稅=（1242+289.80+3.30）*22%=337.72萬元（人民幣）7.消費稅無

8.增值稅=（1242+289.8+3.30+337.72）*17%=318.38萬元（人民幣）總價=（1242+289.8+303+6.21+23.03+337.72+318.38）*1.025（國內運費率）=2275.95萬元（人民幣）

解：㈠計算一次循環時間50s+60s+40s+30s+20s=200s ㈡計算每小時循環次數60*60/200次/h=18次/h ㈢求起重機產量定額： 18*8*0.5*0.85m3/臺班=61.20m3/臺班

㈣求起重機的時間定額 1/61.20/臺班/m3 ABCA CABCB BBBAA CDBDC

AD ABCE ABDE ACE ABC ABCE BCDE ABC CE ABDE

1.施工定額——是完成一定計量單位產品所必需的人工、材料和施工機械臺班消耗量的標準，由勞動定額、材料定額和機械臺班消耗的定額完成。

2.工程變更——由于工程項目的建設周期長，涉及的經濟、法律關系復雜，受自然條件和客觀因素的影響大，導致項目的實際情況與項目招標投標時的情況相比往往會發生一些變化。工程變更包括工程量變更、工程項目的變更、進度計劃的變更，施工條件的變更等。

3.工程建設定額——是指為了完成基本工程項目，必須消耗的人力、物力和財力資源的數量，是在正常施工的條件下，合理的勞動組織、合理地使用材料和機械的情況下，完成單位合格工程新產品所消耗的資源數量標準。

4.工程造價資料——是指已建成竣工和在建的有使用價值和有代表性的工程設計概算、施工圖預算、工程竣工結算、竣工決算、單位工程施工成本及新材料、新結果、新設備、新施工工藝等建筑安裝工程分部分項的單價分析等資料。

解：1.貨價=150*8.28=1242萬元（人民幣）2.國際運費=1000*350*8.28=289.80萬元（人民幣）3.運輸保險費=1242*0.266%萬元=3.30萬元（人民幣）4.銀行財務費=1242*0.5%=6.21萬元（人民幣）

5.外貿手續費=（1242+286.80+3.30）*1.5%=23.03萬元（人民幣）6.關稅=（1242+289.80+3.30）*22%=337.72萬元（人民幣）7.消費稅無

8.增值稅=（1242+289.8+3.30+337.72）*17%=318.38萬元（人民幣）總價=（1242+289.8+303+6.21+23.03+337.72+318.38）*1.025（國內運費率）=2275.95萬元（人民幣）

解：㈠計算一次循環時間50s+60s+40s+30s+20s=200s ㈡計算每小時循環次數60*60/200次/h=18次/h ㈢求起重機產量定額： 18*8*0.5*0.85m3/臺班=61.20m3/臺班

㈣求起重機的時間定額 1/61.20/臺班/m3

第二篇：鋼結構設計原理習題集及答案

鋼結構設計原理習題集及答案(2011-09-28 10:53:54)標簽： a格 極限狀態 焊縫 構件 承載力 教育 分類： 試卷題庫 鋼結構設計原理習題集及答案 第一章 緒論 練習題

一、簡答題

1．簡述鋼結構的特點和應用范圍。答：特點：（1）承載能力大；（2）穩妥可靠；（3）便于工業化生產，施工周期短；（4）密閉性好；耐熱但不耐火；（5）耐腐蝕性差；（6）容易產生噪音 應用范圍：（1）承受荷載很大或跨度大，高度大的結構；（2）承受動力荷載作用或經常移動的結構；（3）經常拆裝的拼裝式結構；（4）對密閉性要求高的結構；（5）高溫車間或需承受一定高溫的結構；（6）輕型結構

2．試舉例說明鋼結構的主要發展趨勢。答：（1）高性能鋼材的研制；（2）設計方法和計算理論的改進；（3）結構形式的革新

第二章 鋼結構的材料 練習題

一、單項選擇題

1、在構件發生斷裂破壞前，有明顯先兆的情況是__ B___的典型特征。(A)脆性破壞

(B)塑性破壞

(C)強度破壞

(D)失穩破壞

2、鋼材的設計強度是根據_ C__確定的。

(A)比例極限

(B)彈性極限

(C)屈服點

(D)極限強度

3、結構工程中使用鋼材的塑性指標，目前最主要用_ D__表示。(A)流幅

(B)沖擊韌性

(C)可焊性

(D)伸長率

4、鋼材經歷了應變硬化（應變強化）之后?__ A___。

(A)強度提高

(B)塑性提高

(C)冷彎性能提高

(D)可焊性提高

5、下列因素中_ A__與鋼構件發生脆性破壞無直接關系。(A)鋼材屈服點的大小

(B)鋼材含碳量

(C)負溫環境

(D)應力集中

6、當溫度從常溫下降為低溫時，鋼材的塑性和沖擊韌性_ B__。(A)升高

(B)下降

(C)不變

(D)升高不多

7、鋼材的力學性能指標，最基本、最主要的是_ C _時的力學性能指標。(A)承受剪切

(B)承受彎曲

(C)單向拉伸

(D)兩向和三向受力

參考答案

1.B 2.C 3.D 4.A 5.A 6.B 7.C

二、名詞解釋

1．應力集中和殘余應力 答：（1）應力集中：實際結構中不可避免的存在孔洞、槽口、截面突然改變以及鋼材內部缺陷等，此時截面中的應力分布不再保持均勻，不僅在孔口邊緣處會產生沿力作用方向的應力高峰，而且會在孔口附近產生垂直于力的作用方向的橫向應力，甚至會產生三向拉應力；（2）殘余應力：在澆注、軋制和焊接加工過程中，因不同部位鋼材的冷卻速度不同，或因不均勻加熱和冷卻而產生。2．冷加工硬化和時效硬化 答：（1）在冷加工（或一次加載）使鋼材產生較大的塑性變形的情況下，卸荷后再重新加載，鋼材的屈服點提高，塑性和韌性降低的現象稱為冷作硬化；在高溫時溶于鐵中的少量氮和碳，隨著時間的增長逐漸由固溶體中析出，生成氮化物和碳化物，散存在鐵素體晶粒的滑動界面上，對晶粒的塑性滑移起到遏制作用，從而使鋼材的強度提高，塑性和韌性下降。這種現象稱為時效硬化（也稱老化）；

（2）鋼材的性能受溫度的影響十分明顯，在150℃以內，鋼材的強度、彈性模量和塑性均與常溫相近，變化不大。但在250℃左右，抗拉強度有局部性提高，伸長率和斷面收縮率均降至最低，出現了所謂的藍脆現象（鋼材表面氧化膜呈藍色）；

三、分析簡答題

1．鋼結構材料的破壞形式有哪幾種？破壞特點？ 答：鋼材的破壞分塑性破壞和脆性破壞兩種：（1）塑性破壞：塑性變形很大，經歷時間又較長的破壞稱塑性破壞。斷裂時斷口與作用力方向呈45°，且呈纖維狀，色澤發暗；（2）脆性破壞：幾乎不出現塑性變形的突然破壞稱脆性破壞。斷裂時斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀。脆性破壞危險性大，必須加以重視。

2．簡述影響鋼材脆性斷裂的主要因素？如何避免不出現脆性斷裂？

答：導致脆性破壞的因素：化學成分；冶金缺陷（偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層）；溫度（熱脆、低溫冷脆）；冷作硬化和時效硬化 ；應力集中；同號三向主應力狀態。

為了防止脆性破壞的發生，應在鋼結構的設計、制造和使用過程中注意以下各點：(1)合理設計；(2)正確制造；(3)合理使用。

3．什么是疲勞破壞？簡述疲勞破壞的發展過程。影響疲勞破壞的主要因素？

答：鋼材在多次循環反復荷載作用下，即使應力低于屈服點fy也可能發生破壞的現象稱疲勞破壞。疲勞破壞具有突然性，破壞前沒有明顯的宏觀塑性變形，屬于脆性斷裂。但與一般脆斷的瞬間斷裂不同，疲勞是在名義應力低于屈服點的低應力循環下，經歷了長期的累積損傷過程后才突然發生的。其破壞過程一般經歷三個階段，即裂紋的萌生、裂紋的緩慢擴展和最后迅速斷裂，因此疲勞破壞是有壽命的破壞，是延時斷裂。疲勞對缺陷（包括缺口、裂紋及組織缺陷等）十分敏感。

第三章 鋼結構的設計方法 練習題

一、填空題

1．鋼結構的設計方法大體經歷了三個階段：、和，目前《鋼規》主要采用

。容許應力設計法、半概率半極限狀態設計法和概率極限狀態設計法，概率極限狀態設計法。2．結構的、、統稱結構的可靠性，可靠性用

來衡量。安全性、適用性、耐久性，可靠度

二、分析簡答題

1．什么是結構的可靠度？可靠指標的含義？如何確定結構的可靠指標？

答：所謂可靠度，就是結構在規定時間內，在規定的條件下，完成預定功能的概率。對于一個結構而言，比較可行的方法是，以可靠指標的計算來代替可靠度的計算。可靠指標β＝μz/σz，β與失效概率Pf有確定的一一對應關系，β增大，Pf減小。

2．什么是結構的極限狀態？結構的極限狀態分為幾類，其含義各是什么？ 答：整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求，稱此特定狀態為該功能的極限狀態。

我國《鋼結構設計規范》規定，承重結構應按下列二類極限狀態進行設計：(1)承載能力極限狀態包括：構件和連接的強度破壞、疲勞破壞和因過度變形而不適于繼續承載，結構和構件喪失穩定，結構轉變為機動體系和結構傾覆；(2)正常使用極限狀態包括：影響結構、構件和非結構構件正常使用或耐久性能的局部損壞（包括組合結構中混凝土裂縫）。3．標準荷載、設計荷載有何區別？如何應用？ 答：各種荷載的標準值是指建筑結構在正常情況下比較有可能出現的最大荷載值。當結構構件承受多種荷載時，設計必須考慮若干種荷載共同作用所引起的荷載效應組合，對正常使用極限狀態，應根據不同的設計要求，分別采用荷載的短期效應組合和長期效應組合進行設計。

第四章 鋼結構的連接 練習題

一、選擇題

1．T形連接中直角角焊縫的最小焊腳尺寸，最小焊腳尺寸，式中

。A．t1為腹板厚度，t2為翼緣厚度； B．t1為翼緣厚度，t2為腹板厚度；

C．t1為被連接件較小的厚度，t2為被連接件較大的厚度； D．t1為被連接件較大的厚度，t2為被連接件較小的厚度。2．單個普通螺栓的抗剪承載力由

確定。A．單個螺栓的抗剪承載力設計值； B．單個螺栓的承壓承載力設計值；

C．單個螺栓的抗剪和承壓承載力設計值中的較小值； D．單個螺栓的抗剪和承壓承載力設計值中的較大值。

3．如圖所示，一截面尺寸100×8的板件與厚度為10mm的節點板僅用側焊縫連接（承受靜載），根據焊縫長度的構造要求，側焊縫長度 最有可能取

。A．40mm；

B．80mm； C．120mm；

D．400mm

4．當沿受力方向的連接長度（孔徑）時，螺栓的抗剪和承壓設計承載力均應降低，以防止。

A．中部螺栓提前破壞；

B．端部螺栓提前破壞； C．螺栓受彎破壞；

D．螺栓連接的變形過大。5．圖示高強度螺栓群受彎后的旋轉中心為

。A．a點；

B．b點；

C．c點；

D．d點

參考答案：

1．C； 2．C； 3．C； 4．B； 5．B

二、填空題

1．焊縫類型分為

和

，施焊方法根據焊工與焊縫的相對位置分為、、、，其中以

施工位置最好。對接焊縫和角焊縫。俯焊、立焊、橫焊、仰焊，俯焊 2．規范規定在靜力荷載下，側焊縫的計算長度不宜大于

；動力荷載時，不宜大于

。60 ；40 3．焊接殘余應力將

構件的強度，構件的剛度，構件的穩定承載力。不影響，降低，降低

三、簡答題

1． 如何區分腳焊縫是受彎還是受扭。

答：當計算受偏心力作用的角焊縫的強度時，須分清角焊縫是受彎還是受扭，然后才能正確應用角焊縫的基本計算公式進行計算。判別方法：若偏心力在焊縫群平面內，則該連接中的角焊縫受扭；若偏心力在焊縫群平面外，則受彎。也可以這樣區分，若焊縫群中任意一點應力的方向均垂直于焊縫的長度方向，則該連接中的角焊縫受彎，不然則為受扭。（圖1受彎，圖2受扭）

2．焊腳尺寸是否選用大的比小的好？

答：焊腳尺寸太大時，較薄的焊件容易燒穿；焊縫冷卻收縮將產生較大的焊接變形；熱影響區擴大容易產生脆裂。焊腳尺寸太小，焊接時產生的熱量較小，焊縫冷卻快，容易產生裂紋；同時也不易焊透。角焊縫在手工電弧焊時，一般情況焊腳尺寸在6～8mm以下時能一次焊成，超過時則需要多層焊，故相對而言增加了焊接時間，使焊接速度降低，成本增高。焊縫施焊后冷卻收縮引起的殘余應力隨焊縫增大而加大，故焊腳尺寸亦不宜過大。

綜上所述，無論是從焊條等焊接材料的消耗和焊接速度、焊接殘余應力，或是從焊縫的相對強度，角焊縫都以選用小焊腳尺寸為宜。因此，當焊件的焊接長度較富余，在滿足最大焊縫長度的要求下，采用小而長比大而短的焊縫好。3．在受剪連接開孔對構件截面的削弱影響時，為什么摩擦型高強度螺栓的較普通螺栓的小？ 答：摩擦型高強度螺栓的受剪連接傳力特點不同于普通螺栓。后者是靠螺栓自身受剪和孔壁承壓傳力，而前者則是靠被連接板疊間的摩擦力傳力。一般可認為摩擦力均勻分布于螺栓孔四周，故孔前傳力約為0.5。因此，構件開孔截面的凈截面強度的計算公式為：

式中

N——軸心拉力或軸心壓力

An——構件的凈截面面積

n——在節點或拼接處，構件一端連接的高強度螺栓數目；

n1——所計算截面上高強度螺栓數目；

f——鋼材的抗拉或抗壓強度設計值。

上式括號內數值小于1，這表明所計算截面上的軸心力N已有一定程度的減少。對比普通螺栓受剪連接構件開孔截面的凈截面強度的計算公式：

顯而易見，在受剪連接中，摩擦型高強度螺栓開孔對構件截面的削弱影響較小。第五章 軸心受力構件 練習題

一、選擇題

1．對于焊接組合工字形截面軸心受壓桿，其腹板局部穩定的高厚比限制條件是根據邊界條件為

的矩形板單向均勻受壓確定的。

A．兩受荷邊簡支，另兩邊彈性嵌固；

B．四邊彈性嵌固； C．兩邊簡支，另兩受荷邊彈性嵌固；

D．四邊簡支

2.軸心受壓格構式構件在驗算其繞虛軸的整體穩定時采用換算長細比，是因為

。A．格構式構件的整體穩定承載力高于同截面的實腹式構件； B．考慮強度降低的影響；

C．考慮單肢失穩對構件承載力的影響； D．考慮剪切變形的影響。

3．當綴條采用單角鋼時，按軸心壓桿驗算其承載能力，但必須將設計強度按規范規定乘以折減系數，原因是：

A．格構式柱所給的剪力值是近似的；

B．單角鋼綴條實際為偏心受壓構件； C．綴條很重要，應提高其安全程度；

D．綴條破壞將影響繞虛軸的整體穩定。參考答案：

1．A； 2．D； 3．B

二、填空題

1．為滿足使用及安全的要求，當板中的局部穩定滿足時，對軸心受壓構件還應進行

、和

驗算。

強度、整體穩定和構件的長細比（剛度）2．計算格構式軸心受壓柱的 時，需要先求出橫向剪力。此剪力大小與

和

有關。

綴材，柱的毛截面面積和鋼材的強度

3．當格構式軸壓綴條柱的單肢長細比 時，意味著

。單肢不會先于整體而失穩，不必驗算單肢穩定

4．驗算格構式軸心受壓桿繞虛軸的穩定時，應用

查穩定系數φ值。換算長細比

三、分析簡答題

1．提高軸心壓桿鋼材的抗壓強度能否提高其穩定承載力？為什么？ 答：提高軸心壓桿鋼材的抗壓強度不能提高其穩定承載力，因為理想軸心壓桿在彈性階段由于E為一常量，且各類鋼材基本相同，故其臨界應力只是長細比λ的單一函數，與材料的抗壓強度無關。

第六章 梁 練習題

一、選擇題

1．焊接工字形鋼梁受壓翼緣寬厚比限制為，式中b1為

。A．翼緣板外伸寬度（或翼緣板寬度的一半）；

B．翼緣板全部寬度； C．翼緣板全部寬度的1/3；

D．翼緣板的有效寬度 2．焊接工字形組合截面梁，當腹板的局部穩定驗算符合： 時。A．不必設置加勁肋；

B．按構造設置橫向加勁肋；

C．需設置橫向加勁肋，加勁肋的間距要進行計算； D．除需設置橫向加勁肋，還應設置縱向加勁肋

3．雙軸對稱工字形截面簡支梁，受壓翼緣側向支承點的間距和截面尺寸都不改變，受

作用的梁的臨界彎距為最低。

A．多數集中荷載；

B．均布荷載； C．純彎曲；

D．跨中集中荷載

4．工字形截面簡支梁在上翼緣受集中荷載作用，鋼材為Q235，為提高其整體穩定承載力，最合理的方法是。

A．改用Q345鋼；

B．加高腹板；

C．在梁跨中下翼緣加側向支撐；

D．在梁跨中上翼緣加側向支撐 5．下列因素中，對梁在彈性階段的整體穩定承載力影響不大。A．梁的側向抗彎剛度；

B．梁所用材料的屈服點； C．荷載種類；

D．荷載作用位置 參考答案：

1．A； 2．C； 3．C； 4．D； 5．B

二、填空題

1．鋼梁喪失整體穩定性屬于

屈曲。平面外彎扭

2．按照截面形成塑性鉸設計的梁，雖然可以節約鋼材，但

卻比較大，有可能影響使用，因此設計規范只是有限制地使用

。變形（撓度），塑性

3．對組合工字形鋼梁，除了要驗算最大正應力和最大剪應力外，在同時受有較大正應力和剪應力的截面，還要在 處驗算折算應力。腹板計算高度的邊緣

4．為提高鋼梁的整體穩定性，側向支撐點應設在鋼梁的 翼緣。受壓

5．影響梁整體穩定臨界彎距的因素，除了梁的截面剛度和梁的側向支承點間距 之外，還有

、和。

荷載種類、荷載作用位置和梁的支承情況

三、簡答題

1．判別梁是否需要驗算其整體穩定，用 來衡量，其意義是什么？、分別代表什么？ 答：當 小到一定程度可以保證阻止受壓翼緣的側向變形，從而保證不會發生整體失穩。表示受壓翼緣的自由長度，表示受壓翼緣寬度。

2．梁翼緣和腹板常采用連續的角焊縫連接，其長度為何不受最大長度60 或40 限制？ 答：因為梁翼緣和腹板連續處，內力沿焊縫全長分布，所以其長度可以不受最大長度限制。第七章 拉彎和壓彎構件 練習題

一、選擇題

1．當偏心荷載作用在實軸時，格構柱的平面外穩定是通過

來保證的。A．計算柱平面外穩定；

B．計算單肢穩定；

C．柱本身的構造要求；

D．選定足夠大的單肢間距

2．實腹式偏心壓桿在彎距作用平面外的整體穩定計算公式 中，應取

。A．彎距作用平面內最大受壓纖維的毛截面抵抗矩； B．彎距作用平面內最大受拉纖維的毛截面抵抗矩； C．彎距作用平面外最大受壓纖維的毛截面抵抗矩； D．彎距作用平面內最大受壓纖維的凈截面抵抗矩 3．計算格構式壓彎構件的綴材時，剪力應取。

A．構件實際剪力設計值；

B．由公式 計算的剪力； C．A、B兩者取大值；

D．由公式 計算的剪力

4．與基礎固接的單層無側移框架等截面柱的計算長度系數在之間。A．0～0.1；

B．1.0～2.0； C．1.0～∞；

D．2.0～∞ 參考答案：

1．B；2．A；3．C；4．A

二、填空題 1．拉彎或壓彎構件強度計算公式是，當構件承受動荷載時，必須取1，其原因是

。不允許截面發展塑性 2．壓彎構件在其彎距作用平面內的失穩形式是

屈曲，在平面外失穩形式是

屈曲。

彎曲，彎扭

3．壓彎構件在彎距作用平面內的整體失穩屬于

類穩定問題。二

4．偏心受壓構件計算公式中的塑性發展系數，只與

有關。截面形式 5．彎距繞虛軸作用的格構式壓彎構件，其彎距作用平面內的整體失穩計算宜采用

準則。邊緣屈曲

三、簡析題

1．等效彎距系數是怎樣確定的？

答：引入等效彎距系數的物理意義，是把變化的彎距化為等效的均勻彎距。等效彎距是指其在與軸心力共同作用下對構件彎距作用平面內失穩的效應與原來非均勻分布的彎距與與軸心力共同作用下的效應相同。因此，它們應與按二階彈性分析的最大彎距進行等效。具體作法是：令等效彎距及與軸心力共同作用下二階分析所得最大彎距和原來不均勻彎距與與軸心力共同作用下的二階最大彎距相等。

2．對于壓彎構件，當彎距繞格構式柱的虛軸作用時，為什么不驗算彎距作用平面外的穩定性？ 答：當彎距繞格構式柱的虛軸作用時，肢件在彎距作用平面外的穩定性已經在單肢計算中得到保證，所以整個格構式平面外穩定性不必再計算。

第八章 《橋規》中的計算方法 疑難解答 ☆問：《橋規》與《鋼規》在計算拉桿和壓桿計算中有何異同？ 答：（1）軸心受拉構件不論按《鋼規》還是《橋規》，計算方法都是相同的，只是《橋規》中軸心受拉構件的設計和驗算時采用容許應力法（疲勞除外），而《鋼規》中采用極限狀態法。鐵路桁架橋中的拉桿一般都要進行疲勞強度的驗算；

（2）軸心受壓構件計算原理與《鋼規》相同，要求檢算強度、剛度、總體穩定及局部穩定，而且通常由總體穩定控制設計。在強度及剛度計算中，《橋規》中沒有列出強度驗算公式，主要因為總體穩定驗算要求得到滿足后，強度要求已有保證。一般不必再進行，壓桿的強度驗算剛度計算公式同拉桿。《橋規》要求按各種板件最大寬厚比的規定進行驗算，而不具體計算臨界應力，與《鋼規》相同；（3）偏心受壓構件設計計算內容包括強度、剛度、總體穩定和局部穩定，計算原理同《鋼規》：（a）強度：橋梁結構中一般不允許考慮材料的塑性工作，所以偏心壓桿的強度應按彈性假定和疊加原理進行計算；（b）剛度：偏心壓桿的剛度要求一般與軸心壓桿相同；（c）《橋規》中對于偏心受壓構件的局部穩定沒有具體規定，實際工作中通常采用軸心壓桿的寬厚比限值；（d）總體穩定包括彎矩平面內總體穩定、彎矩平面外總體穩定，《橋規》中用一個公式兼顧構件在彎矩平面內的穩定和彎矩平面外的穩定；（4）偏心受拉構件 設計計算內容包括強度、剛度和疲勞：（a）拉彎構件的強度計算中一般按彈性假定，只有靜力荷載作用時，通常允許考慮鋼料的塑性工作；（b）剛度計算同軸心拉桿；（c）《橋規》要求對主桁中的掛桿按其最不利組合應力檢算疲勞強度。

第三篇：《鋼結構設計原理》教學大綱

《鋼結構設計原理》教學大綱

英文名稱：Design principle of steel structure 學

分：2.5學分

學

時：40學時

理論學時：40學時 教學對象：土木工程專業

先修課程：土木工程材料、工程力學、工程制圖與CAD

教學目的：

本課程是土木工程專業的學科基礎課，通過本課程的學習，使學生了解鋼結構的合理應用范圍和主要發展方向，掌握鋼結構設計的基本理論和基本知識，能進行鋼結構基本構件及各種連接的設計，為繼續學習專業課程奠定扎實的基礎，達到培養目標中關于本課程的要求。

教學要求：

本課程的教學與學習著重鋼結構的基本理論和基本知識，使學生掌握鋼結構的計算原理、構造方法、結構鋼材的選用，具有獨立鉆研鋼結構的比較鞏固的理論基礎。

教學內容：

第一章

緒論（2學時）1．鋼結構課程的特點、任務 2．鋼結構發展簡史 3．鋼結構的特點和應用范圍 4．鋼結構的設計方法 5．鋼結構的發展

基本要求：

了解鋼結構課程的特點與任務，掌握鋼結構的特點，了解鋼結構的應用與發展，熟悉鋼結構的設計方法。

重

點：

掌握鋼結構的特點，熟悉鋼結構的極限狀態設計方法。難

點：

正確理解鋼結構的合理應用范圍，熟悉鋼結構的極限狀態設計方法。

第二章

鋼結構的材料（4學時）1．鋼材的破壞形式 2．鋼結構對鋼材性能的要求 3．影響鋼材力學性能的因素 4．鋼材的疲勞 5．鋼材的種類與選用 6．鋼材的規格

基本要求： 了解鋼材的破壞形式，掌握鋼材的力學性能，熟悉影響鋼材性能的各種因素，掌握鋼材疲勞概念，熟悉鋼材疲勞驗算方法，熟悉建筑常用鋼材的種類與選用，了解鋼材的規格。

重

點：

掌握鋼結構對鋼材性能的要求，熟悉影響鋼材性能的各種因素。難

點：

掌握鋼材疲勞概念，合理選擇鋼材。

第三章

鋼結構的連接（8學時）1．鋼結構的連接方法 2．焊接連接方法和形式 3．對接焊縫的構造和計算 4．角焊縫的構造和計算 5．焊接應力和焊接變形 6．普通螺栓連接的構造和計算 7．高強螺栓連接的構造和計算

基本要求：

了解鋼結構的連接方法及各種連接的特點，了解焊接連接方法和形式，掌握對接焊接連接的構造，熟悉其計算方法，了解角焊接連接的受力特點，掌握角焊接連接的構造和計算方法。了解焊接應力的產生，熟悉焊接應力對結構性能的影響及減少焊接變形的措施。掌握螺栓連接的特點、工作性能、破壞機理和計算方法。

重

點：

掌握角焊縫連接的強度，掌握角焊縫連接在各種荷載作用下的計算方法，掌握普通螺栓連接的破壞機理、強度及在各種荷載作用下的螺栓內力計算方法，掌握高強螺栓連接的受力機理，掌握摩擦型高強螺栓連接的計算方法。

難

點：

正確應用角焊縫連接強度公式，掌握角焊縫連接在力矩等多種荷載作用下的計算方法，掌握普通螺栓連接在彎矩、及與軸力和剪力共同作用下的螺栓內力計算方法，準確理解高強螺栓連接的受力性能，掌握摩擦型高強螺栓連接的計算方法。

第四章

軸心受力構件（10學時）1．軸心受力構件的形式和應用 2．軸心受力構件的強度和剛度 3．軸心壓桿的整體穩定 4．實腹式軸心壓桿的局部穩定 5．軸心受壓實腹式構件設計 6．軸心受壓格構式構件設計 7．軸心受壓柱的柱頭與柱腳

基本要求：

了解軸心受力構件的形式和應用，掌握軸心受力構件的強度和剛度，熟悉軸壓構件的整體穩定和局部穩定的基本概念和基本理論，掌握軸壓構件的整體穩定和局部穩定驗算方法。掌握實腹式構件和格構式構件設計計算方法和構造要求，熟悉柱頭及柱腳構造，掌握軸壓柱 腳設計計算和構造。

重

點：

掌握實腹式構件和格構式構件設計計算方法和構造要求，準確理解彎扭屈曲換算長細比和格構式構件繞虛軸換算長細比概念。

難

點：

熟悉軸壓構件的整體穩定和局部穩定理論，準確理解彎扭屈曲換算長細比和格構式構件繞虛軸換算長細比。

第五章

受彎構件（10學時）1．受彎構件的形式和應用 2．受彎構件的強度和剛度 3．受彎構件的整體穩定

4．受彎構件的局部穩定、腹板屈曲后強度和加勁肋構造 5．受彎構件設計 6．梁的拼接、主次梁連接

基本要求：

了解受彎構件的形式和應用，掌握受彎構件的強度和剛度，熟悉受彎構件的整體穩定和局部穩定的基本概念和基本理論，掌握受彎構件的整體穩定和局部穩定驗算方法，了解腹板屈曲后強度，掌握工字型截面受彎構件的設計計算方法和構造要求，掌握受彎構件強度計算，熟悉梁的拼接、主次梁連接和支座構造。

重

點：

掌握受彎構件的整體穩定和局部穩定驗算方法，掌握工字型截面受彎構件的設計計算方法和構造要求。

難

點：

熟悉受彎構件的整體穩定和局部穩定基本理論，了解腹板屈曲后強度，掌握受彎構件的整體穩定和局部穩定驗算方法。

第四章

拉彎和壓彎構件（6學時）1．拉彎和壓彎構件的形式和應用 2．拉彎和壓彎構件的強度和剛度 3．壓彎構件的整體穩定 4．實腹式壓彎構件的局部穩定 5．壓彎實腹式構件設計 6．壓彎格構式構件設計 7．壓彎構件柱腳設計

基本要求：

了解拉彎和壓彎構件的形式和應用，掌握拉彎和壓彎構件的強度計算，熟悉壓彎構件的整體穩定和局部穩定的基本概念和基本理論，掌握壓彎構件的整體穩定和局部穩定驗算方法，掌握實腹式壓彎構件和格構式壓彎構件設計計算方法和構造要求，掌握壓彎構件設計方法，熟悉梁柱連接以及壓彎柱腳的設計計算和構造。

重

點： 掌握壓彎構件的整體穩定和局部穩定驗算方法，掌握實腹式構件和格構式構件設計計算和構造要求。

難

點：

熟悉壓彎構件的整體穩定和局部穩定基本理論，掌握框架柱計算長度的確定。

參考教材：

1．魏明鐘.鋼結構（第二版）.武漢：武漢理工大學出版社，2002 2．沈祖炎，陳揚驥，陳以一.鋼結構基本原理.北京：中國建筑工業出版社，200 3．陳紹蕃，顧強.鋼結構（上）鋼結構基礎.北京：中國建筑工業出版社，2003 4.丁陽.鋼結構設計原理.天津：天津大學出版社，2004 4

第四篇：鋼結構設計原理教學大綱

《鋼結構課程設計》課程教學大綱

Steel Structure Course Design 課程編號：422009

學時數：1周 執筆者：梁靖波

學分數：

1編寫日期：2005年6月

一、課程的性質和目的

本課程是土木工程專業重要的實踐性教學環節，是對學生知識和能力的總結。通過鋼結構課程設計，使學生進一步了解鋼結構的結構型式、結構布置和受力特點，掌握鋼結構的計算簡圖、荷載組合和內力分析，掌握鋼結構的構造要求等。要求在老師的指導下，參考已學過的課本及有關資料，綜合應用鋼結構的材料、連接和基本構件的基本理論、基本知識，進行整體鋼結構設計計算，并繪制鋼結構施工圖。

二、課程教學內容

（一）設計題目

某廠房跨度為21m或24m（由指導教師指定），總長90m，柱距6m，采用梯形鋼屋架、1.5×6.0m預應力混凝土大型屋面板，20mm厚水泥砂漿找平，上鋪泡沫混凝土保溫層，三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層，一氈二油隔氣層；屋架鉸支于鋼筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土強度等級為C30，屋面坡度為i?1:10。地區計算溫度高于-200C，無侵蝕性介質，地震設防烈度為7度，屋架下弦標高為18m；廠房內橋式吊車為2臺150/30t（中級工作制），鍛錘為2臺5t。

其中保溫層荷載、積灰荷載、屋架跨度和鋼材種類可以有多種不同的組合。由指導教師指定學生按其中的一種組合，獨立完成鋼屋架設計。

（二）計算書編寫

1、確定屋架型式與尺寸；選擇鋼材及焊接材料，并明確提出對保證項目的要求；

2、進行屋蓋支撐布置，按比例繪出屋架結構及支撐的布置圖；

3、進行荷載匯集、桿件內力計算、內力組合，選擇各桿件截面；

4、設計下弦節點、上弦節點、支座節點、屋脊節點及下弦中央節點等。

要求計算書內容要有系統地編排，字體要端正，表示要清楚，計算步驟明確，計算公式和數據來源應有依據，并應附有與設計有關的插圖和說明。

（三）施工圖繪制

繪制鋼屋架施工圖，其中包括屋架簡圖、屋架結構圖、上下弦平面圖、必要的剖面圖和零件大樣圖、材料表和設計說明等。

要求圖面清楚整潔，線條粗細分明，尺寸及標注齊全，符號及比例正確，構造合理，能表達設計意圖，符合國家制圖標準并與計算書一致。

三、課程教學的基本要求式。

(一)集體輔導

本課程是土木工程專業的實踐性教學環節，在教學方法上，采用集體輔導與個別輔導相結合的指導方通過課堂講授，使學生進一步明確課程設計的任務、內容、要求、設計步驟等；通過典型例題分析使學生對鋼屋架的結構型式、結構布置和受力特點有更深的了解，掌握屋蓋體系中支撐體系的作用、布置和設計方法，掌握鋼屋架計算簡圖、荷載組合和內力分析方法等；重點講清鋼屋架的桿件設計、鋼結構的連 接、節點設計和構造要求中的要點；介紹編寫計算書及繪制施工圖時容易出錯的地方和注意事項。

(二)個別輔導

指導學生參考已學過的課本及有關資料，綜合應用鋼結構的材料、連接和基本構件的基本理論、基本知識，進行整體鋼結構的設計計算，獨立完成設計內容。輔導過程中要及時掌握學生的設計進度。

(三)課程設計結束時，要求學生寫出課程設計計算書一份，繪制鋼屋架施工圖一至兩張。圍繞課程設計涉及的基本理論、設計方法、構造措施、圖面布置、繪圖深度以及表達方法等諸方面進行考核。根據學生的理解程度和掌握的深度、圖紙和計算書質量、學習態度等給予評分。

評分按5級評分制確定，即優、良、中、及格、不及格。

四、本課程與其它課程的聯系與分工

先修課程：鋼結構設計原理、鋼結構設計。

五、建議教材與教學參考書

［1］《鋼結構設計原理》

張耀春主編

周緒紅副主編

高等教育出版社 ［2］《鋼結構基礎》

陳紹蕃主編

中國建筑工業出版社 ［3］《房屋建筑鋼結構設計》

陳紹蕃主編

中國建筑工業出版社 ［4］《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）

中國計劃出版社 ［5］《鋼結構設計手冊》

中國建筑工業出版社

第五篇：鋼結構設計原理的習題答案-新版教材

《鋼結構設計原理》新版教材的習題答案

---P90習題3.1 解：

Q采用三級對接焊接質量標準和I50b型鋼，?I字型鋼翼緣的對接焊縫的抗拉強度設計值ftw?175MPa，腹板對接焊縫的抗剪強度設計值fvw?125MPa，翼緣和腹板交界處對接焊縫的抗拉強度設計值ftw?185MPa。

假定焊接時采用引弧板，故對接焊縫的計算長度就是原長度。查表可知，Sx?1146cm3，Ix?48600cm4，Wx?1940cm3 剪力：V?130kN；彎矩：M?130?2?260kN?m。

翼緣最上邊至中性軸的距離y1?y2?250mm。最大正應力：?t?MWx?260?10631940?103?134MPa?ft?175MPa3w，滿足要求。

最大剪應力：??VSxIxtw?130?10?1146?1048600?10?144?21.9MPa?fv?125MPaw，滿足要求。

上翼緣和腹板交界點處的正應力和剪應力分別為： 正應力：?1?MWx1?260?106448600?10250?20?123MPa

面積矩：Sx1?2?16??VSx1Ixtw?46?2?2?3 ?768cm?2?33剪應力：?1??130?10?768?1048600?10?144?14.67MPa

該點處的折算應力：

?1?3?1?123?3?14.67?125MPa?1.1ft?1.1?185?203.5MPa

滿足要求。2222w由以上可知，此連接安全。

------P90習題3.2 解：采用側面角焊縫連接。

根據兩塊蓋板的截面面積之和應大于或等于鋼板截面面積，取蓋板的寬度為350mm，則蓋板厚：t?420?20350?2?12mm，故取t?12mm，則每塊蓋板的截面尺寸為：350mm?12mm。

角焊縫的焊腳尺寸hf：hfmax?12??1~2?mm?11~10mm hfmin?1.5tmax?1.5?20?6.7mm

所以，取hf?10mm。查表得ffw?200MPa。連接一側所需的焊縫總計算長度為：

?lw?Nheffw?2?1060.7?10?200?1429mm

Q上下兩蓋板共有4條側面角焊縫，?每條焊縫長度為：

lw1??l4w?14294?357mm?60hf?60?10?600mm

考慮起落弧影響，每條焊接的實際長度為：

l?lw1?2hf?357?2?10?377mm，取為380mm。

兩塊被拼接鋼板間留出10mm間隙，所需拼接蓋板長度： L?2l?10?2?380?10?770mm 檢查蓋板寬度是否符合構造要求：

蓋板厚度12mm?20mm，寬度b=350mm，且b?350mm?l?420mm，滿足要求。

------P90習題3.3 解：

(1)采用側面角焊縫連接。

查表得ffw?160MPa。

確定焊腳尺寸：hfmin?1.5tmax?1.5?10?4.7mm

肢背焊腳尺寸：hfmax?1.2tmin?1.2?8?9.6mm 肢尖焊腳尺寸：hfmax?8??1~2?mm?7~6mm 肢尖和肢背采用hf?6mm。等肢角鋼：K1?0.7,K2?0.3

肢背、肢尖焊縫受力分別為：N1?K1N?0.7?320?224kN，N2?K2N?0.3?320?96kN 肢背、肢尖所需焊縫計算長度為：

lw1?N12heffN22hefwfw?224?1032?0.7?6?16090?103?167mm?60hf?60?6?360mm

lw2??2?0.7?6?160?71mm

考慮lwmin?max?8hf,40??max?8?6,40??48mm，lwmax?60hf?60?6?360mm 肢背、肢尖的實際焊縫長度為：

l1?lw1?2hf?167?2?6?179mm，取180mm。

90mm。l2?lw2?2hf?71?2?6?83mm，取

(2)采用三面圍焊

同上，肢背、肢尖焊腳尺寸依然取hf?6mm，取hf3?6mm。

求正面焊縫承載力：N3?he?lw3?fffw?0.7?6?90?1.22?160?147.6kN 此時，肢背、肢尖焊縫受力：

N1?K1N?N32?224?147.62?150.2kN，N2?K2N?N32?96?147.62?22.2kN

則肢背、肢尖所需焊縫長度為：

lw1?N12hefN22heffwwf?150.2?1032?0.7?6?16022.2?103?111.8mm

lw2??2?0.7?6?160?16.5mm

肢背、肢尖的實際焊縫長度為：

l1?lw1?hf?111.8?6?117.8mm，取120mm。

l2?lw2?hf?16.5?6?22.5mm，考慮lwmin?max8hf,40?max?8?6,40??48mm，取

??50mm。

(3)采用L形焊縫

此時不先選定正面角焊縫焊腳尺寸，先令N2?0，即：N2?K2N?得：N3?2K2N?2?96?192kN 由N3?he?lw3?fffw，得：

hf3?he0.7?10.7?N3?192?103N32?0

?lw3?fffw0.7?2??90?hf3??1.22?160?8.6mm，取9mm。

肢背承載力：N1?N?N3?320?192?128kN 肢背焊腳尺寸取hf1?9mm，則焊縫長度：lw1?N12heffw?128?1032?0.7?9?160?63.5mm

實際長度：l1?lw1?hf1?63.5?9?72.5mm，取75mm。

------P90習題3.4 解： 該構件受到軸心力和彎矩共同作用。

偏心荷載使焊縫承受剪力：V?250kN，彎矩M?Ve?250?0.2?50kN?m 假定剪力僅由牛腿腹板焊縫承受，假設焊腳尺寸為：hf?10mm，hfmin?1.5tmax?1.5?hfmin?hf?hfmax20?6.7mm，hfmax?1.2tmin?1.2?15?18mm，滿足要求。

則he?0.7hf?7mm

豎向角焊縫有效截面面積：Aw?2helw?2?0.7?30?42cm2

對水平角焊縫取面積矩，求焊縫有效截面的形心位置（距離翼緣和腹板交界線處）：

y??7?150?23.5?7?60.5?2?3.5?7?300?2?1507?150?7?60.5?2?7?300?222?99.8mm?9.98cm2

34Ix?0.7?15?12.33?0.7?6.05?2?9.63?0.7?30?2?5.02?1123?0.7?30?2?6590.2cm

翼緣焊縫最外邊緣的截面模量：Ww1?Ixy1Ixy2Ixy3w?6590.212.686590.29.986590.220.02?519.73cm

翼緣和腹板連接處的截面模量：Ww2???660.34cm3

腹板焊縫最底邊緣的截面模量：Ww3?MWw1VAwMWw2MWw32??329.18cm3

?1??50?1063519.73?10250?1042?1023?96.2MPa??fff?1.22?160?195.2MPa，滿足要求

?f???59.5MPa?ff?160MPaw

?2??50?1063660.34?1050?106?75.72MPa

?3??329.18?103?151.89MPa??fff?1.22?160?195.2MPaw，滿足要求

??2????f?2???f????75.72?2w???59.5?85.9MPa?ff?160MPa?1.22?2，滿足要求

由以上可知，該角焊縫滿足要求。

------P90第3.6題 解：

由附表5查得：fvb?140N/mm2，fcb?305N/mm2（1）螺栓強度驗算 一個螺栓的抗剪承載力設計值為：N?nvbv?d42fbv?2?3.14?2442?140?10?3?126.6kN

一個螺栓的承壓承載力設計值為：Ncb?d?t?fcb?24?20?305?10?3?146.4kN 一個螺栓的抗剪承載力控制值為：Nv?min?Nvb,Ncb??min?126.6kN,146.4kN??126.6kN 而又15d0?382.5mm?l1?160mm，故螺栓的承載力不折減。每側有12個螺栓，一個螺栓所受的剪力為：

Nv?Nn?135012?112.5kN?min?Nv,Ncbb??126.6kN，滿足要求。

（2）構件凈截面強度驗算

1-1截面：An1?A?n1d0t?40?2?3?2.55?2?64.7cm2

22An2?t?2e4??n2?1?e1?e2?n2d0???折線2-2截面：?2?2?4?4?NAmin?8?8?5?2.55?81cmN1350?1064.7?103222?

2凈截面強度：?1?f?205N/mm2?min?An1,An2???208.6Nmm2，與強度設計值相接近，可認為強度滿足要求。

An3?t2e4?折線3-3截面：?e1?e2?3e1?5d02222??23?2?2?4?2n?

8?8?3?8?5?2.55?61.13cm2N?N?1350?10?3凈截面強度：?2?An312261.13?10?1350?10?184Nmm?f?205Nmm22，滿足要求。

------P91第3.7題 解：

牛腿腹板厚14mm，角鋼厚20mm。

（1）驗算角鋼與牛腿連接處的螺栓強度，此處的螺栓受剪扭作用。

一個螺栓的抗剪承載力設計值為：N?nvbv?d42fbv?2?3.14?2442?140?10?3?126.6kN

一個螺栓的承壓承載力設計值為：Ncb?d?t?fcb?24?14?385?10?3?129.4kN

在扭矩作用下：?y2?2??52?152??500cm2

NxT?

因此，T?ymax2?y??120?145??150500?1022?52.2kN，Ny?Fn?1204b?30kN

?N?Tx2??Ny??52.2?30?60.2kN?min?Nv,Nc22b??126.6kN，滿足要求。

（2）驗算角鋼與柱翼緣連接處的螺栓強度，此處的螺栓受剪彎作用。

一個螺栓的抗拉承載力設計值為：Ntb?Ae?ftb?352.5?170?10?3?60kN

V?F?120kN，M?Fe?120?200?10?3?24kN?m

在彎矩作用下，受力最大的為螺栓群最上端的兩個螺栓，中和軸位于最下一排螺栓處。

NMmax?Nt?Mymaxm?ybv2i?24?10?302??10?20?302222??25.7kN

Nbv?nv?d42f?1?3.14?2442?140?10?3?3?63.3kN

Nc?d?t?fc?24?20?385?10Nv?Vm?n2bb?184.8kN

?1202?42?15kN?Nc?184.8kN22b，滿足要求。

?Nv??Nt???b??b???Nv??Nt??15??25.7???????0.49?1，滿足要求。

?63.3??60?

------P91第3.8題 解：

一個螺栓的抗拉承載力設計值為：Ntb?Ae?ftb?244.8?170?10?3?41.6kN（1）判定此連接為小偏心或大偏心受拉

m?yi?2?2??5?15222??1000cm22，ymax?15cm

??25?15?kN Nm?n?Mymaxm?y2i?2002?4?10?10?151000Nmin?10kN?0，屬于小偏心受拉。

bNmax?40kN?Nt?41.6kN，滿足要求。

（2）驗算是否屬于大偏心受拉

Nm?n?Mymaxm?y2i?1002?4?23?10?1510002??12.5?34.5?kN

因Nmin??22kN?0，屬于大偏心受拉，中和軸處于最下排螺栓處。m?yi??2??10?20?302222??2800cm22

?40.7kN?Nt?41.6kNbNmax??M??Ne??y12m?yi???23?10?100?15??302800，滿足要求。

------P91第3.9題 解：

（1）采用高強度螺栓摩擦型連接

Nv?0.9nf?P?0.9?2?0.45?80?64.8kN b 所需螺栓個數：n?NNbv?135064.8?20.8，即至少需要21個螺栓。

本題才用12個高強度摩擦型螺栓遠不能滿足承載力要求。

（2）采用高強度螺栓承壓型連接

Nbv?nv?d42fbbv?2?3.14?1642?250?10?3?3?100.5kN

Nc?d?t?fc?16?20?470?10Nmin?min?Nv,Ncbbbb?150.4kN

??100.5kNNNminb

?13.4，即至少需要14個螺栓。所需螺栓個數：n??1350100.5本題才用12個高強度承壓型螺栓不能滿足承載力要求。

------P91第3.10題 解：

螺栓布置如下圖，螺栓間距均在容許距離范圍內。

y4511045707045x4570

（1）螺栓強度驗算

受扭矩、剪力作用，共有兩塊板上的螺栓承擔。每一塊板所受剪力為V?F2?1002?50kN，扭矩為T?Ve?50?0.3?15kN?m 一個高強度摩擦型螺栓的抗剪承載力：Nvb?0.9nf?P?0.9?1?0.5?100?45kN 在剪力作用時，每個螺栓所受的剪力為：N1vy?在扭矩作用時，最外排的螺栓受剪力最大：

NT1xVn?508?6.25kN

?Ty1?x?22i???vy2i?15?10?1058?55?4??35?1052223???21.5kN

NT1y?Tx1xi?2yi2?15?10?558?55?4??35?1052223?11.3kN

受力最大螺栓所受的剪力合力為：

?N1x???N1y?N1y??TT2?21.5?2??6.25?11.3??27.8kN?Nv?45kNb2，滿足要求。

（2）連接板強度驗算

計算1-1凈截面，M16螺栓的孔徑取為d0?18mm

In?1.0?3012303?2??1.0?1.8???3.5?10.522??1809cm4, Wn?Inymax?180915?120.6cm3

Sn?1.0??30??2?4?3??1.0?1.8??3.5?10.5??87.6cm?TWn?15?1063

截面最外邊緣正應力：??120.6?103?124.4Nmm?f?310Nmm22，滿足要求。

??截面形心處的剪應力：

VSInt?50?10?87.6?101809?10?1043?24.2Nmm?fv?180Nmm22，滿足要求。

綜合上述，螺栓受力及凈截面強度均滿足要求，設計滿足要求。

------P91第3.11題 解：

螺栓群承受剪力為V，彎矩M?Ve?0.2V（1）采用高強度螺栓摩擦型連接

一個高強度摩擦型螺栓的抗拉承載力：Ntb?0.8P?0.8?125?100kN

一個高強度摩擦型螺栓的抗剪承載力：Nvb?0.9nf?P?0.9?1?0.45?125?50.6kN 彎矩作用下，受拉力最大螺栓所承擔的拉力為：

Nt?My1m?yi2?0.2V?10?1402?2??70?140226??0.2857VkN

每個螺栓承受的剪力：Nv?V10kN 受力最大螺栓強度計算：

NvNbv?NtNbt?V1050.6?0.2857V100?1

所以V?208.3kN，取設計值V?200kN

（2）采用高強度螺栓承壓型連接 一個高強度承壓型螺栓的承載力：

Nbv?nv?d42fbv?1?3.14?2042?250?10?3?78.5kN

Nc?d?t?fc?20?10?470?10Nbtbb?3?94kN

??de42ft?b3.14?17.6542?400?10?3?97.9kN

在彎矩作用下，受拉力最大螺栓所承擔的拉力為：

Nt?My1m?yi2?0.2V?10?1402?2??70?140226??0.2857VkN

每個螺栓承受的剪力：Nv?受力最大螺栓強度計算：

22??Nv??Nt??????b???Nvb??Nt??1?b?Nc?Nv?1.2?V10kN

?22??V10??0.2875V???????1??78.597.9??????94V??1.2???V?314.1kN ?V?783.3kN?所以V?314.1kN，取設計值V?300kN

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