天大2019年1月考试《钢结构设计原理》离线作业考核试题 答案

钢结构设计原理

要求：
一、独立完成，下面已将五组题目列出，请任选其中一组题目作答，每人只答一组题目，多答无效，满分100分；
二、答题步骤：
1.使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；
2.在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题型、题号；
三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word
    文档中上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰；
1.上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”
2.文件容量大小：不得超过20MB。
提示：未按要求作答题目的作业及雷同作业，成绩以0分记！

题目如下：
第一组：
一、简答题（每小题25分，共50分）
1、选择钢材时应考虑哪些因素
2、结构的极限状态是什么？钢结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？什么是结构的可靠度？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、一实腹式轴心受压柱，承受轴压力(设计值)，计算长度，，截面为焊接组合工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为，容许长细比。
求：(1)、验算整体稳定性
(2)、验算局部稳定性。

2、图示为一两端铰支焊接工字表截面压弯杆件，杆长。钢材，，。作用于杆上的计算轴向压力和杆端弯矩见图。
试由弯矩作用平面内的稳定性确定该杆能承受多大的弯矩？已知截面，，类截面。

第二组：
一、简答题（每小题25分，共50分）
1、试述衡量钢材力学性能的好坏的常用指标有哪些？它们的作用是什么？
2、炭素结构钢的牌号有哪些？其中各自的符号代表什么？以及钢号Q235A.b、Q235B.F、Q235C和Q235D代表的意义是什么？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、如图所示工字形简支主梁，材料为钢，，，承受两个次梁传来的集中力作用(设计值)，次梁作为主梁的侧向支承，不计主梁自重，。
要求：(1)、验算主梁的强度
(2)、判别梁的整体稳定性是否需要验算。

2、如图所示为格构式轴心受压缀板柱，试确定满足整体稳定所能承受的最大轴   心压力设计值和焊接缀板之间的净距。已知：，，单肢长细比，钢材，。截面几何特征：，，，

第三组：
一、简答题（每小题25分，共50分）
1、轴心受压构件的稳定承载能力与哪些因素有关？
2、实腹式压弯构件在弯矩作用平面内失稳是何种失稳？在弯矩作用平面外失稳是何种失稳？两者有何区别？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、一工字形截面轴心受压柱如图所示，，，在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的的孔，钢材用，，翼缘为焰切边。试求其最大承载能力。局部稳定已保证，不必验算。

2、如图所示连接受集中荷载P＝100kN的作用。被连接构件由A3钢材制成，焊条为T422型。已知焊缝厚度(焊脚尺寸) ，
试验算连接焊缝的强度能否满足要求。

第四组：
一、简答题（每小题25分，共50分）
1、轴心受压构件有几种可能失稳状态？普通最常见的是哪一种？
2、建筑钢结构常用钢材的可焊性的含义是什么？其影响因素有哪些？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、一实腹式轴心受压柱，承受轴压力 (设计值)，计算长度，截面为焊接组合工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为，容许长细比。要求：

（1）验算整体稳定性
（2）验算局部稳定性

2、写出图所示高强螺栓连接的计算步骤
（1）按摩擦型高强螺栓计算；
（2）按承压型高强螺栓计算。
  螺栓直径d
    螺栓孔直径d0
    预拉力P，摩擦系数μ
    螺栓抗拉强度设计值
    螺栓抗剪强度设计值
    螺栓承压强度设计值

第五组：
一、简答题（每小题25分，共50分）
1、计算格构式轴心受压柱绕虚轴的稳定时为什么采用换算长细比？
2、何为钢材的疲劳断裂？如何进行常幅疲劳计算？
二、计算题（每小题25分，共50分）
1、如图所示结点板受斜向拉力设计值600KN作用，结点板与构件采用双面角焊缝连接，，采用E43系列焊条，试求焊缝的长度。
　　
2、图示二等肢角钢（）和结点板采用侧缝连接，满焊（焊脚高度见图示），已知钢材为Q235BF，手工焊，焊条为E43型，焊缝强度。求则连接能承受由静力荷载产生的轴心拉力设计值的范围。（注：；；；）