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23 项目五习题答案.docx

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本课件为钢结构的简答题与计算题,涵盖应力集中的概念及其对钢材机械性能的影响、角焊缝焊脚尺寸的构造限制、塑性好钢材的性能判别、截面面积分布对梁整体稳定性的影响,以及焊缝应力与承载力计算等典型题目。

应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉,涵盖简答题、何谓应力集中等要点
角焊缝中的最小焊缝尺寸hf,涵盖除钢管结构外、焊脚尺寸也不能过小等要点
下列因素中(AB.抵抗冲击荷载,涵盖C.提高梁的整体稳定性5、A.韧性也可能好C.等要点
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第1页:应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉

防止方法
对于螺栓杆被剪断、孔壁挤压、板被拉断三种情况要进行计算
  • 简答题
  • 2.通过哪些设计措施可以减小焊接残余应力和焊接残余变形?
  • 1、焊接位置的合理安排
  • 2、焊缝尺寸要适当
  • 3、焊缝数量宜少
  • 4、应尽量避免两条或三条焊缝垂直交叉
  • 5、尽量避免在母材厚度方向的收缩应力
  • 3.焊接残余应力对结构性能有哪些影响?
  • 6.焊脚尺寸是越大越好还是越小越好?为什么?

1.何谓应力集中?应力集中对钢材的机械性能有何影响?实际上钢结构构件中存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷,此时构件中的应力分布将不再保持均匀,而是在某些区域产生局部高峰应力,在另外一些区域则应力降低,形成所谓的应力集中。

4.抗剪的普通螺栓连接有哪几种破坏形式?用什么方法可以防止?答:有五种情况:螺栓杆被剪断、孔壁挤压、板被拉断、钢板剪断、螺栓杆弯曲破坏。

对于钢板剪断、螺栓杆弯曲破坏可以通过限制端距e2≥2d0,以避免板因受螺栓杆挤压而被剪断,限制板叠厚不超过5d一避免螺杆弯曲过大而破坏。

5.可以采用钢材的极限强度作为设计强度标准值吗?如果不可以,采用什么作为设计强度标准值?为什么?无明显屈服点的钢材,其设计强度值如何确定?不可以,屈服强度作为设计强度标准值。

因为钢材过了屈服强度后,会有一定的延伸率,这段时期钢材的强度会低的,对无明显屈服点的钢材,其设计强度应以极限强度的75%来定。

第2页:角焊缝中的最小焊缝尺寸hf

判断题
5.1碳的含量对钢材性能的影响很大,一般情况下随着含碳量的增高,钢材的塑性和韧性逐渐增高
  • 2.角焊缝中的最小焊缝尺寸hf
  • 1.5t,其中t为较薄焊件的厚度(mm)
  • 3.计算结构或构件的强度,稳定性以及连接的强度时,应采用荷载设计值
  • 4.当温度从常温下降为低温时,钢材的塑性和冲击韧性降低
  • 5.钢材具有两种性质完全不同的破坏形式,即塑性破坏和脆性破坏
  • 8.焊缝按施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊,其中仰焊的操作条件最差,焊缝质量不易保证
  • 5.9柱与梁连接的部分称为柱脚,与基础连接的部分称为柱头
  • ·限状(×)
  • 14.正面角焊缝相对于侧面角焊缝,破坏强度低,塑性变形能力好
  • (×)选择题:5.1钢材的设计强度是根据(A.比例极限C.屈服点C)确定的
  • B.弹性极限D.抗拉强度5.2焊接残余应力对构件的(A)无影响
  • A.静力强度C.低温冷脆B.刚度D.疲劳强度5.3在焊接组合梁的设计中,腹板厚度应(C)
  • A.提高梁的抗弯强度B.提高梁的抗剪强度

除钢管结构外,焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍,是为了避免焊缝区的基本金属过烧,减小焊件的焊接残余应力和残余变形。

焊脚尺寸也不能过小,否则焊缝因输入能量过小,而焊件厚度较大,以致施焊时冷却速度过快,产生淬硬组织,导致母材开裂,规范规定焊脚尺寸不得小于1.5,t为较厚焊件的厚度。

6.高温时,硫使钢变脆,称之冷脆;低温时,磷使钢变脆,称之热脆。(×)(√)(√)(√)(×)。

7.摩擦型高强螺栓连接只依靠被连接板件间强大的摩擦阻力承受外力,以摩擦阻力被克服作为连接承载能力的极限状态。(√)。

(√)(×)5.10承压型高强螺栓连接只依靠被连接板件间强大的摩擦阻力承受外力,以摩擦阻力被克服作为连接承载能力的极态。

11.螺栓排列分为并列和错列两种形式,其中错列可以减小栓孔对截面的削弱,但螺栓排列松散,连接板尺寸较大。(×)。

12.框架的梁柱连接时,梁端采用刚接可以减小梁跨中的弯矩,但制作施工较复杂。( √ )。

13.承压型高强度螺栓连接以螺栓被剪坏或承压破坏作为连接承载能力的极限状态。(√ )。

A.越薄越好C.厚薄相当B.越厚越好D.厚薄无所谓5.4焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是(D)。

第3页:下列因素中(AB.抵抗冲击荷载

  • C.提高梁的整体稳定性5.5塑性好的钢材,则(D)
  • A.弯曲应力大的区段C.剪应力较大的区段5.8钢材的伸长率
  • 是反映材料(DB.上翼缘或下翼缘有固定集中力作用处D.有吊车轮压的部位)的性能指标
  • 2nA.A
  • t4nd
  • d2B.A
  • tC.An
  • d0
  • tD.An
  • t5.15沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是(D)

A.韧性也可能好C.含碳量一定高D.提高梁的局部稳定性B.韧性一定好D.一定具有屈服平台)的典型特征。

5.6在构件发生断裂破坏前,具有明显先兆的情况是(BB.塑性A.脆性破坏破坏D.失稳破C.强度破坏坏5.7梁的支承加劲肋应设置在(B)。

A.承载能力C.弹性变形能力5.9下列因素中(AB.抵抗冲击荷载能力D.塑性变形能力)与钢构件发生脆性破坏无直接关系。

A.钢材屈服点的大小B.钢材的含碳量C.负温环境D.应力集中5.10在弹性阶段,侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为(C)A.均匀分布B.一端大、一端小C.两端大、中间小D.两端小、中间大5.11当无集中荷载作用时,焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受(C)A.竖向剪力C.水平剪力B.竖向剪力及水平剪力联合作用D.压力5.12摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时,承载力(C)。

A.与摩擦面的处理方法有关C.与螺栓直径有关B.与摩擦面的数量有关D.与螺栓的性能等级无关5.13高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接相比,(A)。

A.承载力计算方法不同B.施工方法相同C.没有本质区别D.材料不同5.14一宽度为b、厚度为t的钢板上有一直径为d0的孔,则钢板的净截面面积为(D)。

A.冶炼温度不同C.沸腾钢不加脱氧剂B.冶炼时间不同D.两者都加脱氧剂,但镇静钢再加强脱氧剂5.17采用高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接,在相同螺栓直径的条件下,它们对螺栓孔要求,(A)。

A.摩擦型连接孔要求略大,承压型连接孔要求略小B.摩擦型连接孔要求略小,承压型连接孔要求略大C.两者孔要求相同D.无要求5.18为提高轴心受压构件的整体稳定,在构件截面面积不变的情况下,构件截面的形式应。

第4页:若为双角钢连接

  • (1)若为双角钢连接,试确定焊缝长度
  • =10mm,N1
  • K1N
  • 466.9KNN2
  • K2N
  • 200.1KN
  • 261mm
  • 112mmwN466.9
  • 1030.7hf2
  • ff肢背lW1
  • wN200.1
  • ff肢尖lw2
  • 焊接长度;肢背=lW1
  • 2hf=261
  • 16=277mm肢尖
  • lw2
  • 2hf
  • 128mm2
  • 160N/mmw2f
  • 215N/mmctfw

使其面积分布(B)。A.尽可能集中于截面的形心处C.任意分布,无影响计算题:B.尽可能远离形心D.尽可能集中于截面的剪切中心数K1=0.7,K2=0.3。

(2)若为单角钢连接,请指出与双角钢连接计算的不同之处。5.1如图所示,角钢和节点板采用焊缝连接,N=667kN,为设计值,节点板厚。

若是单角钢连接,则焊接强度的设计值应折减乘以0.85的系数。w2ff。

185N/mm2(,。)f=8mm。内力分配系hh5.2图示一围焊缝连接,已知e=80mm,x=60mm,l1。

200mm,l2=300mm,计算时不考虑长度的减少,焊角尺寸f=8mm,f=160N/mm2,静载F=370kN。试验算该连接是否安全。fw。

第5页:钢结构简答题与计算题

  • ew2=94.4Nmm22m
  • 51.7Nmm22222N
  • 370KNM
  • Ne
  • 29600KN
  • m12122hl6Mxy截面特性计算;I
  • 1bh3
  • 107mm4,I
  • 1hb3
  • 107mm4nfmfM在A点产生的;
  • 55.4Nmm;
  • ewx2hlew2hlwff
  • =155.7Nmm
  • 带入强度条件,f
  • ()连接安全5.3图示连接受集中静力荷载P=100kN的作用
  • 被连接构件由Q235钢材制成,焊条为E43h型
  • 已知焊脚尺寸f=8mm,f=160N/mm2,试验算连接焊缝的强度能否满足要求
  • 施焊时不用引弧板

160NmmfA点为最险点;N在A点产生的NN。

第6页:钢结构简答题与计算题

f解
将F分解为垂直于焊缝和平行于焊缝的合力N
  • 2222V
  • 1000KNM
  • 3000KN
  • mfew=22.9Nmm22hlfew2hl
  • 6M=105.7Nmm2wff
  • 160NmmfN
  • 带入强度条件。f
  • =89.6Nmm
  • 满足要求5.4如图所示:已知焊缝承受的斜向静力荷载设计值F
  • 150kN
  • 偏心e为20mm,角焊缝的焊脚尺寸h
  • 8mm,实际长度l
  • 155mm,钢材为Q235B,焊条为E43型(fwff=160N/mm2)
  • Fsin
  • e;h
  • 0.7h;l
  • 2h
  • ew2hlN;6MMfew2hl2
  • NMfff
  • Fcos
  • fwf22wfff
  • V;A
  • Fsin60
  • 129.9KN2M
  • 2.6KN
  • m2N129.9
  • 6M6
  • 83.4Nmm2helw2
  • 72.1Nmm2helw2
  • 155.5Nmm2V
  • Fcos60
  • 75KN275
  • 48.2NmmAw2
  • 139ff
  • 1.22f
  • 136.3Nmm2
  • fw
  • 160Nmm2满足强度要求

f取1.22。验算图所示直角角焊缝的强度。Nefwff公式:N。

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