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[注册结构工程师考试密押题库与答案解析]一、二级注册结构工程师专业部分分类真题钢结构(三)

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[注册结构工程师考试密押题库与答案解析]一、二级注册结构工程师专业部分分类真题钢结构(三)

一、二级注册结构工程师专业部分分类真题钢结构(三)

单项选择题

某平台钢柱的轴心压力设计值为N=3400kN,柱的计算长度l0x=6m,l0y=3m,采用焊接工字形截面,截面尺寸如图所示,翼缘钢板为剪切边,每侧翼缘板上有两个直径d0=24mm的螺栓孔,钢柱采用Q235-B钢制作,采用E43型焊条。

1. 稳定性计算时,柱最大压应力设计值

假设柱腹板增设纵向加劲板以保证局部稳定。试问:稳定性计算时,该柱最大压应力设计值(N/mm2)与下列何项数值最为接近?

A.165

B.170

C.182

D.190

答案:C[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第5.1.2条,

长细比,长细比。

查《钢规》表5.1.2-1,截面对x轴为b类,截面对y轴为c类,可知,柱子由y方向截面稳定控制,

查《钢规》表C-3,稳定系数,

柱最大压应力设计值

(1)如题中图;(2)稳定性计算.

[考点] (1)稳定系数的计算;(2)长细比的计算;(3)压应力设计值计算。

2. 强度计算时,该柱最大压应力设计值

假设柱腹板不增设加劲肋加强,且已知腹板的高厚比不符合要求。试问:强度计算时,该柱最大压应力设计值(N/mm2)与下列何项数值最为接近?

A.165

B.170

C.180

D.190

答案:D[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第5.4.6条,计算构件的强度时,腹板的载面仅考虑计算高度边缘范围内两侧宽度各20tw的部分,即

An=(400×20×2)+(20×10×2×10)-(4×24×20)=18080(mm2)

柱最大压应力设计值

腹板不增设加劲肋加强,且已知腹板的高厚比不符合要求。

[考点] (1)腹板的载面仅考虑计算高度边缘范围内两侧宽度;(2)柱最大压应力设计值。

问题:3. 局部稳定验算时,腹板计算高度与其厚度值

某受压构件采用热轧H型钢HN700×300×13×24,其腹板与翼缘相接处两侧圆弧半径r=28mm,试问:进行局部稳定验算时,腹板计算高度h0与其厚度tw之比值,与下列何项数值最为接近?

A.42

B.46

C.50

D.54

答案:B[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第4.1.3条注知,腹板计算高度

h0=700-2×24-2×28=596(mm)

腹板计算高度h0与其厚度tw之比值。

腹板与翼缘相接处两侧圆弧半径。

[考点] (1)腹板计算高度的取值;(2)腹板高厚比的计算。

某钢平台承受静荷载,支撑与柱的连接节点如图所示,支撑杆的斜向拉力设计值N=650kN,采用Q235-B钢制作,E43型焊条。

4. 角钢肢背的焊缝连接长度

双角钢2∟100×10,角钢与节点板采用两侧角焊缝连接,角钢肢背焊缝hf1=10mm,肢尖焊缝hf2=8mm,试问:角钢肢背的焊缝连接长度(mm)与下列何项数值最为接近?

A.230

B.290

C.340

D.460

答案:A[解析] 因采用等边角钢,则肢背承受荷载设计值N1=0.7N=0.7×650=455(kN)

根据《钢规》(GB 50017—2003)第7.103条第1款,

焊缝计算长度

角钢肢背的焊缝连接长度l1=lw+2hf=203+2×10=223(mm)

最小焊缝长度8hf=8×10=80(mm),最大焊缝长度60hf=60×10=600(mm)

则8hf<l1<60hf,满足构造要求。

(1)承受静荷载;(2)Q235-B钢制作,E43型焊条;(3)双角钢2∟100×10;(4)角钢肢背的焊缝连接长度。

[考点] (1)角钢焊缝内力分配;(2)焊缝计算长度(实际长度)的取值;(3)最小(大)焊缝长度的构造要求。

5. 焊缝连接长度

节点板与钢柱采用双面角焊缝连接,取焊缝高度hf=8mm,试问:焊缝连接长度(mm)与下列何项数值最为接近?

A.29

B.340

C.390

D.460

答案:B[解析] 将拉力分解:水平方向拉力分量

竖向方向拉力分量

正应力,剪应力

根据《钢规))(GB 50017—2003)第7.1.3条第2款,

代入数据得

实际焊缝连接长度l1=lw+2hf=322+2×8=338(mm)

(1)节点板与钢柱;(2)焊缝高度hf=8mm。

[考点] (1)内力计算;(2)正(剪)应力计算;(3)焊缝计算长度(实际长度)。

6. 焊缝连接长度

假设节点板与钢柱采用V形坡口焊缝,焊缝质量等级为二级。试问:焊缝连接长度(mm)与下列何项数值最为接近?

A.330

B.370

C.410

D.460

答案:A[解析] 将拉力分解:水平方向拉力分量

竖向方向拉力分量

根据《钢规》(GB 50017—2003)第7.1.2条,正应力

剪应力

根据《钢规》式(7.1.2-2),

焊缝长度

正应力

剪应力

实际焊缝连接长度 l1=lw+2t=300+2×12=324(mm)

(1)节点板与钢柱采用V形坡口焊缝;(2)质量等级为二级。

[考点] (1)内力计算;(2)正(剪)应力计算;(3)焊缝计算长度(实际长度)。

问题:7. 二阶弹性分析

试问:钢结构框架内力分析时,至少大于下列何项数值时,宜采用二阶弹性分析?

式中 ∑N——所计算楼层各柱轴心压力设计值之和;

H——产生层间侧移Δu的所计算楼层及以上各层的水平荷载之和;

Δu——按一阶弹性分析求得的所计算楼层的层间侧移;

h——所计算楼层的高度。

A.0.10

B.0.15

C.0.20

D.0.25

答案:A[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第3.2.第1款,当时,宜采用二阶弹性分析。

[考点] 二阶弹性分析。

问题:8. 外伸翼缘宽度宽厚比的限值

某多跨连续钢梁,按塑性设计,当选用工字形焊接断面,且钢材采用Q235B时,试问:其外伸翼缘宽度宽厚比的限值应与下列何项数值最为接近?

A.9

B.11

C.13

D.15

答案:A[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)表9.1.4,塑性设计时,外伸翼缘宽度厚比限值为。

[考点] (1)塑性设计;(2)外伸翼缘宽度宽厚比的限值。

某钢结构办公楼,结构布置如图所示。框架梁、柱采用Q345,次梁、中心支撑、加劲板采用Q235,楼面采用150mm厚C30混凝土楼板,钢梁顶采用抗剪栓钉与楼板连接。

9. 多遇地震下的阻尼比

当进行多遇地震下的抗震计算时,根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010),该办公楼阻尼比宜采用下列何项数值?

A.0.035

B.0.04

C.0.045

D.0.05

答案:B[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第8.2.2条第1款,高度H=48.7m<50m,该办公楼阻尼比ξ=0.04。

(1)多遇地震下的抗震计算;(2)办公楼阻尼比。

[考点] 钢结构的阻尼比。

10. 连接所需的高强度螺栓数量

次梁与主梁连接采用10.9级M16的高强度螺栓摩擦型连接,连接处钢材接触表面的处理方法为喷砂后涂无机富锌漆,其连接形式如下图所示,考虑了连接偏心的不利影响后,取次梁端部剪力设计值V=110kN,连接所需的高强度螺栓数量(个)与下列何项数值最为接近?

A.2

B.3

C.4

D.5

答案:C[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)表7.2.2-1,Q235钢喷砂后涂无机富锌漆的摩擦面的抗滑移系数μ=0.35;由表7.2.2-2可知,10.9级M16高强螺栓预拉力P=100kN:

代入《钢规》式(7.2.2-1),

=0.9nfμP=0.9×1×0.35×100=31.5(kN)

所需螺栓数,取4个。

(1)10.9级M16的高强度螺栓摩擦型连接;(2)处理方法为喷砂后涂无机富锌漆;(3)取次梁端部剪力设计值。

[考点] (1)摩擦面的取值;(2)抗滑移系数的取值;(3)高强螺栓预拉力的查取。

11. 按组合梁计算时,混凝土翼板的有效宽度

次梁AB截面为H346×174×6×9,当楼板采用无板托连接,按组合梁计算时,混凝土翼板的有效宽度(mm)与下列何项数值最为接近?

A.1050

B.1400

C.1950

D.2300

答案:C[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第11.1.2条,梁外侧和内侧的翼板计算宽度,各取梁跨度的1/6和翼板厚度6倍的较小值,且不大于相邻净距的1/2。

次梁AB的跨度l=6m=6000mm,翼板混凝土厚度hc1=150mm,因无板托,则b0=174mm:

翼板的计算宽度

混凝土翼板的有效宽度度be=b0+b1+b2=174+900+900=1974(mm)

(1)楼板采用无板托连接;(2)混凝土翼板的有效宽度。

[考点] 组合楼盖中混凝土翼板计算宽度的确定。

12. X向平面内计算长度系数

假定,X向平面内与柱JK上、下端相连的框架梁远端为铰接。试问:当计算柱JK在重力作用下的稳定性时,X向平面内计算长度系数与下列何项数值最为接近?

提示:(1)按《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)作答;(2)结构X向满足强支撑框架的条件,符合刚性楼面假定。 截 面 Ix/mm4 H750×250×14×25 2.04×109 □500×25 .79×109 □500×28 1.97×109

A.0.80

B.0.90

C.1.00

D.1.50

答案:B[解析] 根据“提示2”,本结构X向满足强支撑框架的条件。无侧移框架的计算长度系数:因梁远端为铰接,应将横梁线刚度乘以1.5,则

根据《钢规》(GB 50017—2003)表D-1,经线性内插得X向平面内计算长度系数

μ=0.902

(1)上、下端相连的框架梁远端为铰接;(2)平面内计算长度系数;(3)提示。

[考点] (1)构件计算长度系数的取值;(2)线刚度的计算;(3)线性内插法的使用。

13. 平面外的稳定性计算时,构件以应力形式表达的稳定性计算值

框架柱截面为□500×25箱形柱,按单向弯矩计算时,弯矩设计值见框架柱弯矩图,轴压力设计值N=2693.7kN,在进行弯矩作用平面外的稳定性计算时,构件以应力形式表达的稳定性计算数值(N/mm2)与下列何项数值最为接近? 截面 A/mm2 Ix/mm4 Wx/mm3 □500×25 4.75×104 1.79×109 7.16×106 提示:(1)框架柱截面分类为C类,;(2)框架柱所考虑构件段无横向荷载作用。

A.75

B.90

C.100

D.110

答案:A[解析] 根据题意,轴压力设计值N=2693.7kN,横截面面积A=4.75×104mm2;根据“提示1”框架柱截面为C类,,查《钢规》附录C-3,得稳定系数;

因截面为方形钢管是闭口截面,截面影响系数η=0.7。

根据提示(2),框架所考虑构件段内无横向荷载作用,端弯矩产生反向曲率。

等效弯矩系数

所计算构件段范围内的最大弯矩Mx=max(298.7,291.2)=298.7(kN·m)

对闭口截面,均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,

根据题表,知截面抵抗矩Wx=7.16×106mm3,

代入《钢规》式(5.2.2-3),得

(1)单向弯矩计算;(2)弯矩作用平面外的稳定性计算。

[考点] (1)弯矩方向的判定;(2)等效弯矩系数的计算;(3)均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数的取用;(4)压弯构件应力的计算。

14. 考虑地震作用时,支撑斜杆的受压承载力限值

中心支撑为轧制H型钢H250×250×9×14,几何长度5000mm,考虑地震作用时,支撑斜杆的受压承载力限值(kN)与下列何项数值最为接近?

提示:fay=235N/mm2,E=2.06×105N/mm2,假定支撑的计算长度系数为1.0。 截面 A/mm2 ix/mm iy/mm H250×250×9×14 91.43×102 108.1 63.2

A.1300

B.1450

C.1650

D.1800

答案:A[解析] 根据提示,支撑斜杆的计算长度l0=1.0l=-1.0×5000=5000(mm),支撑斜杆的长细比,查《钢规》(GB 50017—2003)附录表C-2,得稳定系数。

根据《抗规》(GB 50011—2010)第8.2.6条第1款,正则化长细比

受循环荷载时的强度降低系数,

支撑斜杆的截面面积Abr=91.43×102mm2,强度设计值f=215N/mm2。

根据《抗规》式(8.2.6-1),,

几何长度5000mm。

[考点] (1)构件计算长度的取值;(2)构件长细比的计算;(3)稳定系数的查取;(4)正则化长细比的计算;(5)受循环荷载时的强度降低系数;(6)构件截面面积和材料设计强度;(7)根据给定截面导出承载力限值。

15. 构件抗弯强度计算数值

CGHD区域内无楼板,次梁EF均匀受弯,弯矩设计值为4.05kN·m,当截面采用T125×125×6×9时,构件抗弯强度计算数值(N/mm2)与下列何项数值最为接近? 截 面 A/mm2 Wx1/mm3 Wx2/mm3 iy/mm T125×125×6×1 9 1848 8.81×104 2.52×104 28.2

A.60

B.130

C.150

D.160

答案:B[解析] ,取截面塑性发展系数γx=1.05,

查《钢规》(GB 50017—2003)表5.2.1,截面塑形发展系数γx1=1.05,γx2=1.05

代入《钢规》式(4.1.1),得构件抗弯强度值

,采用较大值134N/mm2。

(1)次梁EF均匀受弯;(2)弯矩设计值。

[考点] (1)截面塑形发展系数的查取;(2)构件抗弯强度计算。

某厂房屋面卜弦平面布詈如图所示.钢材采用Q235.焊条采用E43型。

16. 以应力形式表达的稳定性计算数值 截面 A/mm2 ix/mm iy/mm 140×10 5475 43.4 61.2 托架上弦杆CD选用140×10,轴心压力设计值为450kN,以应力形式表达的稳定性计算数值(N/mm2)与下列何项数值最为接近?

A.100

B.110

C.130

D.140

答案:D[解析] 托架上弦杆CD的平面外计算长度l0y=6000mm,平面内计算长度l0x=3000mm,则托架上弦杆CD长细比,

因托架上弦杆CD为等边角钢截面,,

符合《钢规》(GB 50017—2003)式(5.1.2-6a),

则换算长细此

查《钢规》附表C-2,得稳定系数,则

应力形式表达的稳定性计算数值。

[考点] (1)平面内(外)计算长度的计算;(2)长细比的计算;(3)稳定系数的计算;(4)弯曲应力设计值计算。

17. 焊缝连接实际长度 截面 A/mm2 56×5 1083 腹杆截面采用56×5,角钢与节点板采用两侧角焊缝连接,焊脚尺寸hf=5mm,连接形式如下图所示,如采用受拉等强连接,焊缝连接实际长度a(mm)与下列何项数值最为接近?

提示:截面无削弱,肢尖、肢背内力分配比例为3:7。

A.140

B.160

C.290

D.300

答案:B[解析] 因采用等强度连接且截面无削弱,则有N=fAn=fA=215×1083=232845(N)。根据“提示”有

肢尖处内力0.3N=0.3×232845=69853.5(N)

肢背处内力0.7N=0.7×232845=162991.5(N)

根据《钢规》(GB 50017—2003)第7.1.3条,

肢背焊缝的计算长度

肢背焊缝的实际长度 a=lw+2hf=145+2×5=155(mm)

(1)采用两侧角焊缝连接;(2)采用受拉等强连接,焊缝连接实际长度。

[考点] (1)角钢肢尖、肢背处内力的计算;(2)肢背焊缝的计算长度;(3)肢背焊缝的实际长度。

18. 按杆件的长细比选择截面时,何项截面最为合理

上题图中,AB杆为双角钢十字截面,采用节点板与弦杆连接,当按杆件的长细比选择截面时,下列何项截面最为合理?

提示:杆件的轴心压力很小(小于其承载能力的50%)。

A.63×5(imin=24.5mm) B.70×5(imin=27.3mm)

C.75×5(imin=29.2mm) D.80×5(imin=31.3mm)

答案:B[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)表5.3.1,双角钢十字形,斜平面取

l0=0.9l=0.9×6000=5400(mm)

根据《钢规》表5.3.8注1,知[λ]=200,,得

(1)双角钢十字截面;(2)按杆件的长细比选择截面;(3)提示:杆件的轴心压力很小(小于其承载能力的50%)。

[考点] (1)双角钢十字形,斜平面计算长度的取值;(2)容许长细比的查取;(3)回转半径与长细比的关系。

问题:19. 关于提高钢结构抗脆断能力的叙述

在工作温度等于或者低于-30℃的地区,下列关于提高钢结构抗脆断能力的叙述有几项是错误的?

Ⅰ.对于焊接构件应尽量采用厚板;

Ⅱ.应采用钻成孔或先冲后扩钻孔;

Ⅲ.对接焊缝的质量等级可采用三级;

Ⅳ.对厚度大于10mm的受拉构件的钢材采用手工气割或剪切边时,应沿全长刨边;

Ⅴ.安装连接宜采用焊接。

A.1项

B.2项

C.3项

D.4项

答案:C[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第8.7.1条,知叙述Ⅰ错误;根据第8.7.3条第3款,知叙述Ⅱ正确;根据第8.7.3条第4款,知叙述Ⅲ错误;根据第8.7.3条第1款,知叙述Ⅴ错误;综上可知错误叙述有3项。

(1)-30℃的地区;(2)提高钢结构抗脆断能力。

[考点] 提高钢结构抗脆断能力的方法。

问题:20. 关于钢材和焊缝强度设计值的说法

下列关于钢材和焊缝强度设计值的说法中,何项有误?

Ⅰ.同一钢号不同质量等级的钢材,强度设计值相同;

Ⅱ.同一钢号不同厚度的钢材,强度设计值相同;

Ⅲ.钢材工作温度不同(如低温冷脆),强度设计值不同;

Ⅳ.对接焊缝强度设计值与母材厚度有关;

Ⅴ.角焊缝的强度设计值与焊缝质量等级有关。

A.Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ

B.Ⅱ、Ⅴ

C.Ⅲ、Ⅳ

D.Ⅰ、Ⅳ

答案:A[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第3.4.1条,知Ⅰ、Ⅳ为正确描述,Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ为错误描述。

[考点] 钢材和焊缝强度设计值的一些认识。

问题:21. 计算吊车梁疲劳时,作用在跨间内的吊车荷载取值

试问:计算吊车梁疲劳时,作用在跨间内的下列何种吊车荷载取值是正确的?

A.荷载效应最大的一台吊车的荷载设计值

B.荷载效应最大的一台吊车的荷载设计值乘以动力系数

C.荷载效应最大的一台吊车的荷载标准值

D.荷载效应最大的相邻两台吊车的荷载标准值

答案:C[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第3.1.5条、第3.1.6条,知选项C正确。

[考点] 吊车梁疲劳的吊车荷载取值。

问题:22. 翼缘与腹板连接焊缝焊脚尺寸 截面 Ix/mm4 S/mm3 见图 4.43×108 7.45×105 材质为Q235的焊接工字钢次梁,截面尺寸见图,腹板与翼缘的焊接采用双面角焊缝,焊条采用E43型非低氢型焊条,最大剪力设计值V=204kN,翼缘与腹板连接焊缝焊脚尺寸hf(mm)取下列何项数值最为合理?

提示:最为合理指在满足规范的前提下数值最小。

A.2

B.4

C.6

D.8

答案:C[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)式(7.3.1),

因无集中荷载,则

又hc=0.7hf,则根据《钢规》第8.2.7条的构造要求,6(mm)

(1)腹板与翼缘的焊接采用双面角焊缝;(2)焊条采用E43型非低氢型焊条;(3)最大剪力设计值;(4)提示。

[考点] (1)翼缘与腹板连接焊缝焊脚尺寸的计算值;(2)焊缝焊脚尺寸的构造要求。

问题:23. 关于钢结构设计要求的说法

关于钢结构设计要求的以下说法:

Ⅰ.在其他条件完全一致的情况下,焊接结构的钢材要求应不低于非焊接结构;

Ⅱ.在其他条件完全一致的情况下,钢结构受拉区的焊缝质量要求应不低于受压区;

Ⅲ.在其他条件完全一致的情况下,钢材的强度设计值与钢材厚度无关;

Ⅳ.吊车梁的腹板与上翼缘之间的T形接头焊缝均要求焊透;

Ⅴ.摩擦型连接和承压型连接高强度螺栓承载力设计值计算方法相同。

试问:针对上述说法正确性的判断,下列何项正确?

A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ正确,Ⅳ、Ⅴ错误

B.Ⅰ、Ⅱ正确,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ错误

C.Ⅳ、Ⅴ正确,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ错误

D.Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ正确,Ⅰ、Ⅱ错误

答案:B[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)表3.4.1-1,钢材强度设计值与钢材厚度相关,则Ⅲ错误;

根据《钢规》第7.1.1条第3款,仅对于重级工作制和起重量大于50t的中级工作制吊车梁,此T形接头焊缝要求焊透,则Ⅳ错误;

根据《钢规》第7.2.2条和第7.2.3条,摩擦型连接和承压型连接高强度螺栓承载力设计值计算不同,则Ⅴ错误。

[考点] (1)对结构用钢材的要求;(2)焊缝质量要求;(3)钢材的强度设计值与钢材厚度的关系;(4)T形接头焊缝的构造要求;(5)摩擦型连接和承压型连接高强度螺栓承载力设计值计算方法异同。

问题:24. 不直接承受动力荷载且钢材的各项性能满足塑性设计要求的钢结构

不直接承受动力荷载且钢材的各项性能满足塑性设计要求的下列钢结构:

Ⅰ.符合计算简图a,材料采用Q345钢,截面均采用焊接H型钢H1300×200×8×12;

Ⅱ.符合计算简图b,材料采用Q345钢,截面均采用焊接H型钢H300×200×8×12;

Ⅲ.符合计算简图c,材料采用Q235钢,截面均采用焊接H型钢H300×200×8×12;

Ⅳ.符合计算简图d,材料采用Q235钢,截面均采用焊接H型钢H300×200×8×12。

试问:根据《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)的有关规定,针对上述结构是否可采用塑性设计的判断,下列何项正确?

A.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可采用,Ⅰ不可采用

B.Ⅳ可采用,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ不可采用

C.Ⅲ、Ⅳ可采用,Ⅰ、Ⅱ不可采用

D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ可采用,Ⅲ不可采用

答案:B[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第9.1.1条,图c属于排架结构,不能采用塑性设计。

翼缘宽厚比,采用Q345时,;

采用Q235,有;腹板

根据《钢规》表9.1.4,采用Q345钢材不能采用塑性设计,仅图(d)能进行塑性设计。

(1)不直接承受动力荷载;(2)满足塑性设计要求。

[考点] (1)钢结构塑性设计的适用范围;(2)截面宽厚比的限值及相应计算;(3)钢种对宽厚比计算的影响。

某钢结构平台,由于使用中增加荷载,需增设一格构柱,柱高6m,两端铰接,轴心压力设计值为1000kN,钢材采用Q235钢,焊条采用E43型,截面无削弱,格构柱如图所示。 表 截面 A/mm2 I1/mm4 iy/mm i1/mm [22a 3180 1.58×106 86.7 22.3

提示:所有板厚均≤16mm。

25. 根据构造确定柱宽

试问:根据构造确定,柱宽6(mm)与下列何项数值最为接近?

A.150

B.250

C.350

D.450

答案:B[解析] 钢柱对x、y轴均属于b类截面,按虚轴和实轴等稳定原则确定。

长细比,根据《钢规》第5.1.4条说明,λ1≤40,及λ1≤0.5λy=0.5×69.2=34.6,取较小值λ1=34.6。

缀板净距a≤λ1·i1=34.6×22.3=771.58(mm),取a=770mm:

则,根据《钢规》第5.1.3条第1款,换算长细比,

根据等稳定原则,λ0x=λy,可得,

回转半径

由惯性矩,得

回转半径

柱宽

(1)柱高6m,两端铰接;(2)提示:所有板厚均≤16mm;(3)构造确定。

[考点] (1)等稳定原则;(2)长细比的计算;(3)分肢长细比的计算;(4)惯性矩的计算式。

26. 应力形式表达的稳定性计算值

缀板的设置满足《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)的规定。试问:该格构柱作为轴心受压构件,当采用最经济截面进行绕y轴的稳定性计算时,以应力形式表达的稳定性计算值(N/mm2)应与下列何项数值最为接近?

A.210

B.190

C.160

D.140

答案:A[解析] 等稳定时,截面最为经济,则λ0x=λy。

回转半径iy=86.7mm,,为b类截面。

查《钢规》(GB 50017—2003)表C-2,得稳定系数,

根据《钢规》第1.2条,

(1)最经济截面进行绕y轴的稳定性计算;(2)应力形式表达的稳定性计算值。

[考点] (1)等稳定原则;(2)长细比的计算;(3)截面类型与稳定系数的查取;(4)计算。

27. 柱与底板间的焊缝采用何种做法最为合理

柱脚底板厚度为16mm,端部要求铣平,总焊缝计算长度取lw=1040mm。试问:柱与底板间的焊缝采用下列何种做法最为合理?

A.角焊缝连接,焊脚尺寸为8mm

B.柱与底板焊透,一级焊缝质量要求

C.柱与底板焊透,二级焊缝质量要求

D.角焊缝连接,焊脚尺寸12mm

答案:A[解析] 角焊缝比熔透焊更为经济,应优先采用。

根据《钢规》(GB 50017—2003)表3.4.1-3,得焊缝抗拉强度设计值=160N/mm2。

根据《钢规》第7.6.6条,柱端部为刨平时,连接焊缝所受剪力取轴心压力的15%,

焊角尺寸

根据《钢规》第8.2.7条,最小角焊缝焊脚尺寸,T形连接单面角焊缝hf=6+1=7(mm)且hf≤1.2tmin=1.2×7.0=8.4(mm)

端部要求铣平。

[考点] (1)焊缝强度设计值的查取;(2)柱端部为刨平;(3)最小(大)焊脚尺寸的构造要求;(4)焊脚尺寸的计算值。

某钢梁采用端板连接接头,钢材为Q345钢,采用10.9级高强度螺栓摩擦型连接,连接处钢材接触表面的处理方法为未经处理的干净轧制表面,其连接形式如图所示,考虑各种不利影响后,取弯矩设计值M=260kN·m,剪力设计值V=65kN,轴力设计值N=100kN(压力)。

提示:设计值均为非地震作用组合内力。

28. 高强度螺栓最小规格

试问:连接可采用的高强度螺栓最小规格为下列何项?

提示:(1)梁上、下翼缘板中心间的距离取h=490mm;(2)忽略轴力和剪力影响。

A.M20

B.M22

C.M24

D.M27

答案:B[解析] 不考虑轴力和剪力,纯弯连接计算,因腹板处螺栓间距远大于《钢规》(GB 50017—2003)表8.3.4的最大间距要求,对钢梁上翼缘中心取矩,M≤4Nth0,

即最外侧单个螺栓抗拉力

根据《钢规》第7.2.2条第2款,

查《钢规》表7.2.2-2,选M22。

(1)10.9级高强度螺栓摩擦型连接;(2)接触表面的处理方法为未经处理的干净轧制表面;(3)提示。

[考点] (1)采用简化计算式,计算单个螺栓抗拉力;(2)高强螺栓预拉力的计算;(3)高强螺栓直径的查取。

29. 承受静力荷载计算,角焊缝最大应力

端板与梁的连接焊缝采用角焊缝,焊条为E50型,焊缝计算长度如下图所示,翼缘焊脚尺寸hf=8mm,腹板焊脚尺寸hf=6mm。试问:按承受静力荷载计算,角焊缝最大应力(N/mm2)与下列何项数值最为接近?

A.156

B.1

C.190

D.199

答案:C[解析] 焊缝的几何参数:

翼缘焊缝总长lwf=2×(240+2×10+2×77-2×8)=796(mm)

腹板焊缝总长lwb=2×(360-2×6)=696(mm)

焊缝总面积A=0.7×6×696+0.7×8×796=7381(mm2)

翼缘焊缝惯性矩Iwf=2×(0.7×8×240×2502+0.7×8×69×2×2402+0.7×8×10×2×2452)=2.705×108(mm4)

腹板焊缝惯性矩

焊缝总惯性矩I=Iwf+Iwb=3×108mm4

翼缘外边缘焊缝正应力

翼缘外边缘焊缝剪应力

查《钢规》(GB 50017—2003)表3.4.1-3,得=200N/mm2

静力荷载作用下,角焊缝最大应力

(1)角焊缝,焊条为E50型;(2)计算长度如上图所示;(3)承受静力荷载计算。

[考点] (1)角焊缝强度设计值的增大系数;(2)焊缝的受力计算;(3)焊缝几何特性的计算。

某单层工业厂房,屋面及墙面的围护结构均为轻质材料,屋面梁与上柱刚接,梁柱均采用Q345焊接H型钢,梁、柱H形截面表示方式为梁高×梁宽×腹板厚度×翼缘厚度。上柱截面为H800×400×12×18,梁截面为H1300×400×12×20,抗震设防烈度为7度,框架上柱最大设计轴力为525kN。

30. 进行构件的强度和稳定性的承载力计算,满足以下何项地震作用要求

试问:在进行构件的强度和稳定性的承载力计算时,应满足以下何项地震作用要求?

提示:梁、柱腹板宽厚比均符合《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)弹性设计阶段的板件宽厚比限值。

A.按有效截面进行多遇地震下的验算

B.满足多遇地震下的要求

C.满足1.5倍多遇地震下的要求

D.满足2倍多遇地震下的要求

答案:D[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第9.2.14条条文说明,若宽度比满足弹性阶段的厚度比要求,属于C类截面,则可按2倍多遇地震进行验算。

(1)强度和稳定性的承载力计算;(2)提示;(3)抗震设防烈度为7度。

[考点] 板件宽厚比的限值。

31. 框架上柱长细比限值

试问:本工程框架上柱长细比限值应与下列何项数值最为接近?

A.150

B.123

C.99

D.80

答案:A[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第9.2.13条,框架柱截面面积

A=400×18×2+7×12=23568(mm2)

上柱轴压此,可取[λ]=150。

框架上柱长细比限值。

[考点] (1)轴压比的计算及其限值;(2)框架上柱长细比限值的查取。

32. 梁的整体稳定系数

本工程柱距6m,吊车梁无制动结构,截面如图所示,采用Q345钢,最大弯矩设计值Mx=960kN·m。试问:梁的整体稳定系数与下列何项数值最为接近?

提示:βb=0.696,ηb=0.631。 表 截面 A/mm2 Ix/mm4 Iy/mm4 Wx1/mm3 Wx2/mm3 iy/mm 见图 17040 2.82×109 8.84×107 6.82×106 4.566×106 72

A.1.25

B.1.0

C.0.85

D.0.50

答案:C[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)附录B.1,

长细比;Wx=Wx1=6.82×106(mm3);

fy=310N/mm2;

代入《钢规》式(B.1-1),得稳定系数

代入《钢规》式(B.1-2),得

(1)梁的整体稳定系数;(2)提示。

[考点] (1)截面几何特性参数的选定;(2)稳定系数计算式的限值及另式重新计算。

某车间设备平台改造增加1跨,新增部分跨度8m,柱距6mm,采用柱下端铰接、梁柱刚接、梁与原有平台铰接的刚架结构,平台铺板为钢格栅板;刚架计算简图如图所示;图中长度单位为mm。刚架与支撑全部采用Q235-B钢,手工焊接采用E43型焊条。 表 构件截面参数 截 面 截面面积A/mm2 惯性矩(平面内)Ix/mm4 惯性半径ix/mm 惯性半径iy/mm 截面模数Wx/mm3 HM340×250×9×14 99.53×102 21200×104 14.6×10 6.05×10 1250×103 HM488×300×11×18 159.2×102 600×104 20.8×10 7.13×10 2820×103

33. 应力形式表达的稳定性计算数值

假设刚架无侧移,刚架梁及柱均采用双轴对称轧制H型钢,梁计算跨度lx=8m,平面外自由长度ly=4m,梁截面为HM488×300×11×18,柱截面为HM340×250×9×14;刚架梁的最大弯矩设计值为Mxmax=486.4kN·m,且不考虑截面削弱。试问:刚架梁整体稳定验算时,以应力形式表达的稳定性计算数值(N/mm2)与下列何项数值最为接近?

提示:假定梁为均匀弯曲的受弯构件。

A.163

B.173

C.183

D.193

答案:B[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第4.2.2条及附录B.5-1条,

长细比;

根据“提示”,稳定系数,

代入《钢规》式(4.2.2),刚架梁整体稳定应力值为

(1)平台铺板为钢格栅板;(2)假设刚架无侧移;(3)梁计算跨度;(4)平面外自由长度;(5)刚架梁整体稳定验算时;(6)提示。

[考点] (1)楼盖是否可阻止受压翼缘的侧向位移;(2)长细比的计算及其限值;(3)稳定系数的计算;(4)整体稳定应力值计算。

34. 框架平面内,柱的计算长度系数

刚架梁及柱的截面同上题,柱下端铰接采用平板支座。试问:框架平面内,柱的计算长度系数与下列何项数值最为接近?

提示:忽略横梁轴心压力的影响。

A.0.79

B.0.76

C.0.73

D.0.70

答案:C[解析] 增加跨属于无侧移框架,根据《钢规》(GB 50017—2003)附录D-1,

梁远端与原有平台铰接,应将横梁线刚度乘以1.5;

框架柱上端梁线刚度之和为,

框架柱上端柱线刚度之和为,

则;

查《钢规》附表D-1注3,柱与基础铰接,4-板支座K2=0.1,

经线性内插得

(1)下端铰接采用平板支座;(2)提示。

[考点] (1)构件计算长度系数的取值;(2)线刚度的计算;(3)线性内插法的使用;(4)构件计算长度系数的取值。

35. 刚架柱弯矩作用平面内整体稳定性验算

设计条件同上题,刚架柱上端的弯矩及轴向压力设计值分别为M2=192.5kN·m,N=276.6kN;刚架柱下端的弯矩及轴向压力设计值分别为M1=0.0kN·m,N=292.1kN;且无横向荷载作用。假设刚架柱在弯矩作用平面内计算长度取l0x=10.1m。试问:对刚架柱进行弯矩作用平面内整体稳定性验算时,以应力形式表达的稳定性计算数值(N/mm2)与下列何项数值最为接近?

提示:

A.134

B.156

C.173

D.1

答案:A[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第5.2.2条,受压翼缘宽厚比,

查《钢规》表5.2.1,得塑性发展系数γx=1.05。

无横向荷载作用,且M2=0,由《钢规》第5.2.2条第1款1),得

弯矩作用平面内,长细比。

对于轧制截面,,对x轴属于a类截面。

查《钢规》表C-1得,代入《钢规》式(5.2.2-1),计算弯矩作用的平面内稳定

(1)平面内计算长度;(2)平面内整体稳定性验算;(3)提示。

[考点] (1)翼缘宽厚比计算及其与塑性发展系数的取值;(2)βmx的计算;(3)长细比的计算;(4)稳定系数的查取;(5)面内整体稳定应力的计算。

问题:36. 厂房构件抗震设计

某厂房抗震设防烈度8度,关于厂房构件抗震设计有以下说法:

Ⅰ.竖向支撑桁架的腹杆应能承受和传递屋盖的水平地震作用;

Ⅱ.屋盖横向水平支撑的交叉斜杆可按拉杆设计;

Ⅲ.柱间支撑采用单角钢截面,并单面偏心连接;

Ⅳ.支撑跨度大于24m的屋盖横梁的托架,应计算其竖向地震作用。

试问:针对上述说法是否符合相关规范要求的判断,下列何项正确?

A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ符合,Ⅳ不符合

B.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ符合,Ⅰ不符合

C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ符合,Ⅲ不符合

D.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ符合,Ⅱ不符合

答案:C[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第9.2.9条及第9.2.10条,Ⅲ错误,其余说法均正确。

抗震设防烈度8度。

[考点] 钢结构厂房的抗震设计要求。

某轻屋盖钢结构厂房,屋面不上人,屋面坡度为1/10。采用热轧H型钢屋面檩条,其水平间距为3m,钢材采用Q235钢。屋面檩条按简支梁设计,计算跨度l=12m。假定屋面水平投影面上的荷载标准值:屋面自重为0.18kN/m2,均布活荷载为0.5kN/m2,积灰荷载为1.00kN/m2,雪荷载为0.65kN/m2。热轧H型钢檩条型号为H400×150×8×13,自重为0.56kN/m,其截面特性:A=70.37×102mm2,Ix=18600×104mm4,Wx=929×103mm3,Wy=97.8×103mm3,iy=32.2mm。屋面檩条的截面形式如图所示。

37. 檩条垂直于屋面方向的最大挠度

试问:屋面檩条垂直于屋面方向的最大挠度(mm)应与下列何项数值最为接近?

A.40

B.50

C.60

D.80

答案:A[解析] 根据《荷规》(GB 50009—2012)第5.3.3条,不同时考虑雪荷载与屋面活荷载,因0.65kN/m2>0.5kN/m2,仅考虑雪荷载。

雪荷载与积灰组合时,查《荷规》表5.4.1-1,得积灰荷载的组合系数;根据《荷规》第7.1.5条,雪荷载的组合系数。

当以雪荷载为主要活荷载时,q1=0.65+1.0×0.9=1.55(kN/m2)

当以积灰荷载为主要活荷载时,q2=0.65×0.7+1=1.455(kN/m2),故以雪荷载为主要活荷载。

根据《钢规》(GB 50017—2003)第3.1.4条,应按标准组合计算。

屋面檩条均布荷载标准值(包括自重)

qk=qGk+qQk=(0.56+0.18×3)+(0.65×3+1×0.9×3)=5.75(kN/m)

根据图可知,屋面坡度为1/10,

屋面檩条垂直于屋面方向的最大挠度

(1)屋面不上人;(2)水平间距为3m;(3)檩条按简支梁设计、计算跨度;(4)屋面水平投影面上的荷载标准值;(5)垂直于屋面方向的最大挠度。

[考点] (1)荷载的组合;(2)不上人屋面,不同时考虑雪荷载与活荷载;(3)主导荷载的确定;(4)屋面水平投影面上的标准值计算;(5)挠度计算。

38. 强度计算时,梁类构件上翼缘的最大正应力值

假定屋面檩条垂直于屋面方向的最大弯矩设计值Mx=133kN·m,同一截面处平行于屋面方向的侧向弯矩设计值My=0.3kN·m。试问:若计算截面无削弱,在上述弯矩作用下,强度计算时,屋面檩条上翼缘的最大正应力计算值(N/mm2)应与下列何项数值最为接近?

A.180

B.165

C.150

D.140

答案:D[解析] 焊接主字钢截面宽厚比

根据《钢规》(GB 50017—2003)第4.1.1条,取截面塑性发展系数γx=1.05,γy=1.2,

最大弯曲应力设计值

(1)最大弯矩设计值Mx、My;(2)计算截面无削弱;(3)强度计算时。

[考点] (1)截面宽厚比的计算;(2)截面塑性发展系数的查取;(3)弯曲应力设计值的计算。

39. 梁类构件整体稳定性计算时,以应力形式表达的整体稳定性值

屋面檩条支座处已采取构造措施以防止梁端截面的扭转。假定屋面不能阻止屋面檩条的扭转和受压翼缘的侧向位移,而在檩条间设置水平支撑系统,则檩条受压翼缘侧向支承点之间距离为4m,弯矩设计值同上题。试问:对屋面檩条进行整体稳定性计算时,以应力形式表达的整体稳定性计算值(N/mm2)应与下列何项数值最为接近?

A.205

B.190

C.170

D.145

答案:C[解析] 焊接工字钢截面宽厚比

根据《钢规》(GB 50017—2003)第4.1.1条,取截面塑性发展系数γy=1.2,

屋面檩条侧向支撑点之间的距离为4m,长细比

屋面檩条按简支梁设计。计算跨度l=12m。檩条受压翼缘侧向支承点之间距离为4m,则檩条共有2个侧向支承点,查《钢规》表B.1,得βb=1.2。屋面檩条为双轴对称截面,根据《钢规》第B.1,得ηb=0,

代入《钢规》式(B.1-1),得稳定系数

代入《钢规》式(B.1-2),得

屋面檩条进行整体稳定性计算时,最大弯曲应力设计值

(1)屋面檩条按简支梁设计,计算跨度l=12m;(2)檩条受压翼缘侧向支承点之间距离为4m;(3)屋面檩条进行整体稳定性计算。

[考点] (1)平面内(外)计算长度的取值;(2)截面塑性发展系数;(3)长细比的计算;(4)稳定系数的计算;(5)弯曲应力设计值的计算。

某构筑物根据使用要求设置一钢结构夹层,钢材采用Q235钢,结构平面布置如图所示。构件之间的连接均为铰接,抗震设防烈度为8度。

40. 钢梁强度确定,仅考虑钢材用量最为经济

假定夹层平台板采用混凝土并考虑其与钢梁组合作用。试问:若夹层平台钢梁高度确定,仅考虑钢材用量最为经济,采用下列何项钢梁截面形式最为合理?

A. B.

C. D.

答案:B[解析] 夹层平台板采用混凝土并考虑其与钢梁组合作用,平台钢梁均为简支梁,则其上翼缘距中性轴较近,其力臂较小,对组合梁抗弯承载力贡献较小。《钢规》(GB 50017—2003)图11.1.2推荐的组合楼盖的做法,就应用此原则。由此可知,选项A最不合理,选项B最为合理;选项C、D介于前两者之间。

[考点] 组合梁的概念题。

41. 梁类构件的计算要求

假定钢梁AB采用焊接工字形截面,截面尺寸为H1600×200×6×12,如下图所示。试问:下列说法何项正确?

A.钢梁AB应符合《抗规》抗震设计时板件宽厚比的要求

B.按《钢规》式(4.1.1)、式(4.1.2)计算强度,按《钢规》第4.3.2条设置横向加劲肋,无须计算腹板稳定性

C.按《钢规》式(4.1.1)、式(4.1.2)计算强度,并按《钢规》第4.3.2条设置横向加劲肋及纵向加劲肋,无须计算腹板稳定性

D.可按《钢规》第4.4节计算腹板屈曲后强度,并按《钢规》第4.3.3条、第4.3.4条计算腹板稳定性

答案:D[解析] 钢梁AB为次梁,可不进行抗震验算,故选项A错误。

腹板高厚比,有,

根据《钢规》(GB 50017—2003)第4.3.2条,应设横向加劲肋,可不设纵向加劲肋。

根据《钢规》第4.3.1条,当腹板高厚比大于时,应计算腹板的稳定性,故选项B和选项C错误。

钢梁AB为次梁,并且不直接承受动力荷载,腹板高厚比<250,可按《钢规》第4.4节计算腹板屈曲后强度,但考虑腹板屈曲后强度时,不再按《钢规》第4.3.3条和第4.3.4条计算腹板局部稳定性,则选项D正确。

构件之间的连接均为铰接。

[考点] (1)抗震设计与板件宽厚比的关系;(2)设置横向加劲肋;(3)设置横向加劲肋及纵向加劲肋;(4)腹板屈曲后强度。

42. 采取何项措施对增加梁的整体稳定性最为有效

假定不考虑平台板对钢梁的侧向支承作用,试问:采取下列何项措施对增加梁的整体稳定性最为有效?

A.上翼缘设置侧向支撑点

B.下翼缘设置侧向支撑点

C.设置加劲肋

D.下翼缘设置隅撑

答案:A[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)式(4.2.2),可知稳定系数的计算式由《钢规》附录B确定,根据《钢规》附录B,可知稳定系数与长细比λy成反比关系,而长细比λy又与计算长度成正比关系,则提高稳定承载力最有效的办法是在受压翼缘增加平面外支撑点,减小平面外无支撑长度。

某轻屋盖单层钢结构多跨厂房,中列厂房柱采用单阶钢柱,钢材采用Q345钢。上段钢柱采用焊接工字形截面H1200×700×20×32,翼缘为焰切边,其截面特性:A=675.2×102mm2,Wx=29544×103mm3,ix=512.3mm,iy=1.6mm。下段钢柱为双肢格构式构件,厂房钢柱的截面形式和截面尺寸如图所示。

43. 按抗震构造措施要求,插入式柱脚的最下插入深度

厂房钢柱采用插入式柱脚。试问:若仅按抗震构造措施要求,厂房钢柱的最下插入深度(mm)应与下列何项数值最为接近?

A.2500

B.2000

C.1850

D.1500

答案:A[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第9.2.16条第2款,采用插入式柱脚的最小插入深度应取单肢截面的高度的2.5倍,且不得小于柱总宽度的0.5倍。由图得max[2.5×1000,0.5×(30004+700)]=2500(mm)

如果未考虑抗震,按《钢规》第8.4.5条,应为max[1.5×1000,0.5×(30004+700)]=1850(mm),错选C。

(1)插入式柱脚;(2)仅按抗震构造措施要求。

[考点] 插入式柱脚满足抗震构造措施要求的深度。

44. 进行弯矩作用平面内的稳定性计算时,以应力形式表达的稳定性计算值

假定,厂房上段钢柱框架平面内计算长度H0x=30860mm,框架平面外计算长度H0y=12230mm。上段钢柱的内力设计值:弯矩Mx=5700kN·m,轴心压力N=2100kN。试问:上段钢柱作为压弯构件,进行弯矩作用平面内的稳定性计算时,以应力形式表达的稳定性计算值(N/mm2)应与下列何项数值最为接近?

提示:取等效弯矩系数βwmx=1.0。

A.215

B.235

C.270

D.295

答案:B[解析] 长细比。根据《钢规》(GB 50017—2003)第5.1.3条,

焊接工字型截面H1200×700×20×32,翼缘为焰切边,

查《钢规》表5.1.2-1,截面对x、y轴均属于b类。

因为采用Q345钢,则,查《钢规》表C-2,得稳定系数

根据《钢规》第5.2.3条,最大压应力设计值

(1)平面内的稳定性;(2)提示。

[考点] (1)长细比的计算;(2)截面类型、稳定系数的查取;(3)的计算;(4)最大压应力设计值计算式。

45. 压弯构件平面外的稳定性计算

已知条件同上题。试问:上段钢柱作为压弯构件,进行弯矩作用平面外的稳定性计算时,以应力形式表达的稳定性计算值(N/mm2)应与下列何项数值最为接近?

提示:取等效弯矩系数βtx=1.0。

A.215

B.235

C.270

D.295

答案:C[解析]

根据题意,上段钢柱框架平面外计算长度H0y=12230mm,

则长细比。

焊接工字形截面H1200×700×20×32,翼缘为焰切边,

查《钢规》表5.1.2-1,截面对x、y轴均属于b类。

因为采用Q345钢,则,查《钢规》表C-2,得稳定系数。

根据《钢规》式(B.5-1),,

0.6<=0.886<1,不需要调整。

H型钢为开口构件,根据《钢规》第5.2.2条,截面影响系数η=1.0。

根据《钢规》式(5.2.2-3),构件上最大压应力设计值为

(1)条件同上题;(2)平面外的轴心受压构件稳定系数。

[考点] (1)平面内(外)计算长度的计算;(2)长细比的计算;(3)压应力设计值;(4)稳定系数的计算。

某钢结构平台承受静力荷载,钢材均采用Q235钢。该平台有悬挑次梁与主梁刚接。假定次梁上翼缘处的连接板需要承受由支座弯矩产生的轴心拉力设计值N=360kN。

46. 次梁上翼缘与连接板的连接长度

假定主梁与次梁的刚接节点如下图所示,次梁上翼缘与连接板采用角焊缝连接,三面围焊,焊缝长度一律满焊,焊条采用E43型。试问:若角焊缝的焊脚尺寸hf=8mm,次梁上翼缘与连接板的连接长度L(mm)采用下列何项数值最为合理?

A.120

B.260

C.340

D.420

答案:A[解析] 焊条采用E43型。根据《钢规》(GB 50017—2003)表3.4.1-3,得焊缝抗拉强度设计值=160N/mm2。

钢结构平台承受静力荷载,正面角焊缝要考虑强度增大系数,则正面角焊缝的承载力设计值

N1=∑hcβflw=0.7×8×1.22×160×160=174.9×103(N)=174.9(kN)

根据《钢规》(GB 50017—2003)式(7.1.3-2),

测面角焊缝计算长度

三面围焊,焊缝长度一律满焊,则仅需加1个焊脚尺寸即可,

角焊缝的实际长度l1=lw+hf=103.3+8=111.3(mm)

(1)角焊缝hf;(2)轴心拉力设计值N;(3)角焊缝的实际长度;(4)三面围焊,焊缝长度一律满焊,焊条采用E43型。

[考点] (1)正面角焊缝可考虑强度增大系数;(2)角焊缝计算(实际)长度。

47. 上翼缘处连接所需高强度螺栓的最小规格

假定悬挑次梁与主梁的焊接连接改为高强度螺栓摩擦型连接。次梁上翼缘与连接板每侧各采用6个高强度螺栓,其刚接节点如下图所示,高强度螺栓的性能等级为10.9级,连接处构件接触面采用喷砂(丸)处理。试问:次梁上翼缘处连接所需高强度螺栓的最小规格应为下列何项?

提示:按《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)作答。

A.M24

B.M22

C.M20

D.M16

答案:C[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第7.2.2条、第7.2.5条,单侧连接板连接,传力摩擦面数nf=1,

连接处构件接触面采用喷砂处理,查《钢规》表7.2.2-1,得摩擦系数μ=0.45。

根据《钢规》式(7.2.2-1),

查《钢规》表7.2.2-2,M20高强螺栓预拉力P=155kN。

(1)10.9级;(2)接触面采用喷砂(丸)处理;(3)次梁上翼缘与连接板每侧各采用6个高强螺栓。

[考点] (1)高强度螺栓预拉力的查取;(2)传力摩擦面数。

48. 连接板按轴心受拉构件计算,高强度螺栓摩擦型连接处的最大应力计算值

假定次梁上翼缘处的连接板厚度t=16mm,设在高强度螺栓处连接板的净截面面积An=18.5×102mm2。其余条件同上题。试问:该连接板按轴心受拉构件进行计算,在高强度螺栓摩擦型连接处的最大应力计算值(N/mm2)应与下列何项数值最为接近?

A.140

B.165

C.195

D.215

答案:B[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)式(5.1.1-2),高强度螺栓摩擦型连接处的最大应力计算值

(1)连接板的净截面面积;(2)其余条件同上题。

[考点] 考虑高强度螺栓摩擦型连接的孔前传力。

问题:49. 腹板不采用加劲肋加强,在计算该钢柱的强度和稳定性时,确定截面面积

某非抗震设防的钢柱采用焊接工字形截面H900×350×10×20,钢材采用Q235钢。假定该钢柱作为受压构件,其腹板高厚比不符合《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)关于受压构件腹板局部稳定的要求。试问:若腹板不能采用加劲肋加强,在计算该钢柱强度和稳定性时,其截面面积(mm2),应采用下列何项数值?

A.86×102mm2

B.140×102mm2

C.180×102mm2

D.226×102mm2

答案:C[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)第5.4.6条,腹板应取200(mm)的长度计算,则在计算该钢柱强度及稳定性时,其截面面积

A=2×(350×20+200×10)=18000(mm2)

[考点] 《钢规》第5.4.6条。

问题:50. 框架-中心支撑结构,节点处不平衡力的计算

某高层钢结构办公室,抗震设防烈度为8度,采用框架-中心支撑结构,如图所示。试问:与V形支撑连接的框架梁AB,关于其在C点处不平衡力的计算,下列说法何项正确?

A.按受拉支撑的最大屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力计算

B.按受拉支撑的最小屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力计算

C.按受拉支撑的最大屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力的0.3倍计算

D.按受拉支撑的最小屈服承载力和受压支撑最大屈曲承载力的0.3倍计算

答案:D[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第8.2.6条第2款,选D。

[考点] 不平衡力的计算方法。

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