中國礦業大學結構設計原理鋼結構兩套習題

2022-08-05 06:54:04 字數 3322 閱讀 2700

《鋼結構》考試試題(一)

班級姓名學號

一、填空題

1.建築鋼材的破壞形式有

2.鋼材按化學成分可分為

3.鋼結構常用的焊接方法有

4.焊縫按連線構件之間的相對位置分為

5.軸心受力構件在荷載作用下能正常工作的基本要求分別是

6.鋼梁按製作方法可分為和

7.常用屋架形式有

8.目前鋼結構的除鏽方法有

9.結構的可靠性是指

二、簡答題

1.什麼是鋼材的時效硬化,什麼是冷作硬化?他們對鋼材效能有什麼影響?

2.鋼材有哪些主要的力學效能指標?它們各用來衡量鋼材在哪方面的效能?

3.鋼屋架有哪幾種支撐?分別說明各自的作用?

三、焊縫連線計算

焊接工字形梁(如圖所示)在板與翼緣處設定一條工廠拼接的對接焊縫,拼接處承受的m=150kn·m , v=350kn ,試驗算拼接的對接焊縫。已知鋼材為q235,採用e43型焊條,手工焊,施焊時採用引弧板。( )

四、螺栓連線計算(15分)

兩截面為-360×12的鋼板,採用雙蓋板,c級普通螺栓拼接,螺栓採用m20,鋼板為q235,承受軸心拉力設計值n=850kn,試設計此連線。( )

《鋼結構》考試試題一答案

一、填空題:

1. 塑性破壞和脆性破壞

2. 碳素鋼和低合金鋼

3. 焊接連線,鉚釘連線,螺栓連線

4. 平接,搭接,t型連線和角接

5. 強度要求,剛度要求,穩定性要求

6. 型鋼梁和組合梁

7. 平行弦屋架,三角形屋架和梯形屋架

8. 水冷卻法,遮蔽法,水噴淋法(塗抹防火塗料)

9. 安全性,適用性,耐久性

二、簡答題:

1.時效硬化:是指軋制鋼材放置一段時間後,其力學效能發生變化的現象。剛才經過時效硬化,其強度提高,其塑性和韌性則降低。

冷作硬化:又稱鋼材的應變硬化,是指根據鋼材在拉伸過程中表現得力學效能,將鋼材在使用前進行載入超過屈服點後再解除安裝,使鋼材的彈性提高,塑性降低。因此鋼材的冷作硬化能提高鋼材的強度,但降低鋼材的塑性和韌性。

2.效能指標有:屈服強度,抗拉強度,伸長率,冷彎效能,衝擊韌性和可焊性

(1)屈服強度作為衡量承載能力極限狀態的標誌,

(2)抗拉強度是衡量鋼材強度的一項重要指標

(3)伸長率主要衡量鋼材塑性性質

(4)冷彎效能是衡量鋼材綜合性能的指標

(5)衝擊韌性使衡量鋼材強度,塑性及材質的一項綜合指標

3.鋼屋架的支撐分為:上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐、垂直支撐和系杆等五種

(1)上弦橫向水平支撐的作用是減小屋架上弦出平面的計算長度,提高上弦杆的側向穩定性,並作為山牆抗風柱的上部支撐點,保證山牆風荷載的可靠傳遞。

(2)下弦橫向水平支撐的作用是承受並傳遞風荷載和**引起的水平力減小下弦計算長度,提高承載力。

(3)下弦縱向水平支撐的作用是與橫向支撐形成封閉的支撐系統,以提高房屋的整體空間剛度。

(4)垂直支撐的作用是使相鄰兩屋架形成空間幾何不變體系,以保證屋架在使用和安裝時的整體穩定。

(5)系杆作用是保證無支撐處屋架的穩定,傳遞水平荷載,並減小屋架上下弦平面外的計算長度,在安裝過程中起架立屋架的作用。

三、(1)計算焊縫截面幾何特徵值

(2)計算焊縫強度: 則(10分)

折算應力 :

四、(1)計算所需螺栓數目和排列布置

單個螺栓抗剪承載力設計值:

取n=12

(2)驗算連線板件的淨截面強度(6分)

(不滿足要求)

《鋼結構》考試試題(二)

一、填空題

1.建築鋼材的破壞形式有

2.鋼材按用途可分為

3.鋼結構的連線方法有

4.角鋼與連線板的連線方式有

5.高強度螺栓根據受力效能不同,可分為

6.鋼屋架結構由等構件組成

7.檁條通常為雙向彎曲構件,其形式主要有

8.目前提高鋼結構抗火效能的主要方法有

二、簡答題

1.作為建築鋼材應滿足哪些效能要求?

2.對接焊縫施焊時為什麼要採用引弧板?

3.簡述型鋼梁的設計步驟

三、計算題

1.設計圖示雙蓋板對接連線。已知鋼板寬a=240mm,厚度t=10mm,鋼材為q235鋼,焊條為e43,手工焊,軸力設計值n=600kn。

2. 兩截面為-400×14的鋼板,採用雙蓋板,c級普通螺栓拼接,螺栓採用m20,鋼板為q235,承受軸心拉力設計值n=920kn,試設計此連線。

( )

《鋼結構》考試試題(二)答案

一、填空題:

1.彈性破壞,塑性破壞

2.結構鋼,工具鋼和特殊用途鋼

3.焊縫連線,鉚釘連線,螺栓連線

4.兩側縫,三面圍焊和l形圍焊

5.摩檫型,承壓型和承拉型

6.屋面板,屋架,支撐等

7.實腹式和桁架式

8.水冷卻法,遮蔽法,水噴淋法,塗抹防火材料

二、簡答題;

1.(1)要具有足夠的強度。即抗拉強度和屈服強度較高

(2)具有足夠的變形能力。即塑性和韌性好

(3)具有良好的加工的效能。即適合冷熱加工同時具有良好的可焊性

2. 在對接焊縫施焊時的起弧滅弧點,常會出現未焊透和未焊滿的凹陷焊口,此處極易產生應力集中裂紋,對承受動力荷載的結構尤為不利,為避免這種缺陷,施焊時可在焊縫兩端設定引弧板,焊完後切除引弧板即可。當未採用引弧板時,每條焊縫的起弧和滅弧端各減去5mm作為計算長度。

3. (1)梁的內力計算

根據已知的荷載設計值,梁的跨度及支撐條件計算樑中最大彎矩設計值mmax

(2)計算需要的淨截面模量,初選型鋼規格

對於工字鋼, 其他根據不同截面查型鋼表按值選用型鋼規格

(3)截面強度驗

抗彎強度: 抗剪強度

區域性承壓強度:

(4)整體穩定性驗算

(5)剛度驗算: v<[v] 或v/l<[v]/

三、計算題:

1.(1)確定蓋板尺寸

為了保證施焊,蓋板b取為b=240mm-40mm=200mm

按蓋板與構件板等強度原則計算蓋板厚度

取t1=6mm

(2) 計算焊縫

按構造要求確定焊角高度hf

t1=6mm hfmax若只設側面角焊縫,則每側共有四條焊縫,每條角焊縫長度為

取所需蓋板全長

若採用三面圍焊,則端縫承載力為

每條焊縫的長度為:

取所需蓋板全長

2. (1)計算所需螺栓數目和排列布置

單個螺栓抗剪承載力設計值:

取n=12

(2)驗算連線板件的淨截面強度(10分)

(滿足要求)

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