钢结构基础第二章习题答案
第二章
1．钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点
答（1）强度高，塑性和韧性好（2）钢结构的重量轻（3）材质均匀，和力学计算的假定比较符合（4）钢结构制作简便，施工工期短（5）钢结构密闭性较好（6）钢结构耐腐蚀性差（7）钢材耐热但不耐火（8）钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂，还有厚板的层状撕裂，应引起设计者的特别注意。
2.《钢结构设计规范》（GB500l7—2003）（以下简称《规范》）采用什么设计方法
答：《规范》除疲劳计算外，均采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。
3.什么是极限状态钢结构的极限状态可分为哪两种各包括哪些内容
答：当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。
4.钢结构的极限状态可分为：承载能力极限状态与正常使用极限状态。
（1)承载能力极限状态：包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。
（2)正常使用极限状态：包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括混凝土裂缝）。
5.结构的可靠性与结构的安全性有何区别
建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构可靠度
6.钢结构设计的基准期是多少当结构使用超过基淮期后是否可继续使用
规定时间：一般指结构设计基准期，一般结构的设计基准期为 50年，桥梁工程的设计基准期为100年。设计基准期（design reference period）：为了确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。※设计使用期与设计使用寿命的关系：当结构的设计使用年限超过设计基准期时，表明它的失效概率可能会增大，但并不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。规定条件：指正常设计、正常施工、正常使用条件，不考虑人为或过失因素
8.简述建筑钢结构对钢材的要求、指标，规范推荐使用的钢材有哪些
1.较高的强度。
2.足够的变形能力。
3.良好的加工性能。
此外，根据结构的具体工作条件，在必须是还应该具有适合低温、有害介质侵蚀（包括大气锈蚀）以及重复荷载作用等的性能。《钢结构设计规范》（GB 50017-2003)推荐的普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345、Q390及Q420是符合上述要求的。
9.衡量材料力学性能的好坏，常用那些指标它们的作用如何
1.强度性能：
2.塑性性能
3.冷弯性能
4.冲击韧性
10.哪些因素可使钢材变脆，从设计角度防止构件脆断的措施有哪些
从理论角度来讲影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题；如果你的工艺路线不经过热处理那么这个因素影响就小一些；如果工艺路线走热处理这一步（含锻打，铸造）那么这个影响就相当的明显；就必须采取必要的措施；1；设计选材上尽量避开对热影响区和淬火区敏感的材料；2不得已而用之的话那么就要在工艺上采取预防措施；建议你再仔细查阅一下金属材料学；3设计过程中采取防脆断措施如工艺圆角；加强筋；拔模等；有很多；建议你查阅机械设计手册中的工艺预防措施和手段；
11.碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响、碳(C)：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。4、磷(P)：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，
使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于%，优质钢要求更低些。5、硫(S)：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于%，优质钢要求小于%。在钢中加入的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
12.什么是钢材的可焊性影响钢材可焊性的化学元素有哪些
钢材的可焊性是指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度。影响钢材可焊性的主要因素是化学成分及含量。 CSP
13.钢材中常见的冶金缺陷有哪些
偏析，非金属杂质，气孔，裂纹及分层
14.随着温度的变化，钢材的力学性能有何变化
总的趋势是：温度升高，钢材的强度降低，应变增大，反之温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆
15.什么情况下会产生应力集中，应力集中对材性有何影响
当截面完整性遭到破坏，如有裂纹空洞刻槽，凹角时以及截面的厚度或宽度突然改变时，构件中的应力分布将变得很不均匀，在缺陷或洁面变化处附近，会出现应力线曲折密集，出现高峰应力的现象即应力集中影响：在应力高峰出会产生双向或三向的应力，此应力状态会使材料沿力作用方向塑性变形的发展受到很大的约束，材料容易脆性变形
16.什么是疲劳断裂它的特点如何简述其破坏过程。
概念:疲劳断裂是微观裂缝在连续重复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏
特点：出现疲劳断裂时，截面上的应力低于材料的抗拉强度，甚至低于屈服强度。同时，疲劳破坏属于脆性破坏，塑形变形很小，是一种无明显变形的突然破坏，危险性较大
过程：分为三个阶段裂纹的形成裂纹缓慢扩展最后迅速断裂
疲劳破坏的构件断口上面一部分呈现半椭圆形光滑区，其余部分则为粗糙区，微观裂纹随着应力的连续重复作用而扩展，裂纹两边的材料时而相互挤压时而分离，形成光滑区；裂纹的扩展使截面愈益被削弱，至截面残余部分不足以抵抗破坏时，构件突然断裂，因有撕裂作用而形成粗糙区
17.什么是冷工硬化（应变硬化）、时效硬化
冷工硬化：经冷拉冷弯冲孔机械剪切等冷加工使钢材产生很大塑性变形，产生塑性变形后的钢材再重新加荷时会提高屈服强度，同时降低塑性和韧性时效硬化：指钢材仅随时间的增长而变脆
18计算格构式压杆绕虚铀弯曲的整体稳定性时，为什么要采用换算长细比
答：格构式压杆绕虚铀弯曲时，剪力由虚弱的缀材承担，缀材的截面面积小，抗剪能力弱，引起杆件的剪切变形很大，这对压杆绕虚铀弯曲的整体稳定性不利，为了充分考虑这种不影响，我们用换算长细比代替实际长细比。
1．钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点
答（1）强度高，塑性和韧性好（2）钢结构的重量轻（3）材质均匀，和力学计算的假定比较符合（4）钢结构制作简便，施工工期短（5）钢结构密闭性较好（6）钢结构耐腐蚀性差（7）钢材耐热但不耐火（8）钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂，还有厚板的层状撕裂，应引起设计者的特别注意。
2.《钢结构设计规范》（GB500l7—2003）（以下简称《规范》）采用什么设计方法
答：《规范》除疲劳计算外，均采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。
3.什么是极限状态钢结构的极限状态可分为哪两种各包括哪些内容
答：当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。
4.钢结构的极限状态可分为：承载能力极限状态与正常使用极限状态。
（1)承载能力极限状态：包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结
构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。
（2)正常使用极限状态：包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括混凝土裂缝）。
5.结构的可靠性与结构的安全性有何区别
建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构可靠度
6.钢结构设计的基准期是多少当结构使用超过基淮期后是否可继续使用
规定时间：一般指结构设计基准期，一般结构的设计基准期为 50年，桥梁工程的设计基准期为100年。设计基准期（design reference period）：为了确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。※设计使用期与设计使用寿命的关系：当结构的设计使用年限超过设计基准期时，表明它的失效概率可能会增大，但并不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。规定条件：指正常设计、正常施工、正常使用条件，不考虑人为或过失因素
8.简述建筑钢结构对钢材的要求、指标，规范推荐使用的钢材有哪些
1.较高的强度。
2.足够的变形能力。
3.良好的加工性能。
此外，根据结构的具体工作条件，在必须是还应该具有适合低温、有害介质侵蚀（包括大气锈蚀）以及重复荷载作用等的性能。《钢结构设计规范》（GB 50017-2003)推荐的普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345、Q390及Q420是符合上述要求的。
9.衡量材料力学性能的好坏，常用那些指标它们的作用如何
2.强度性能：2.塑性性能
3.冷弯性能
4.冲击韧性
10.哪些因素可使钢材变脆，从设计角度防止构件脆断的措施有哪些
从理论角度来讲影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题；如果你的工艺路线不经过热处理那么这个因素影响就小一些；如果工艺路线走热处理这一步（含锻打，铸造）那么这个影响就相当的明显；就必须采取必要的措施；1；设计选材上尽量避开对热影响区和淬火区敏感的材料；2不得已而用之的话那么就要在工艺上采取预防措施；建议你再仔细查阅一下金属材料学；3设计过程中采取防脆断措施如工艺圆角；加强筋；拔模等；有很多；建议你查阅机械设计手册中的工艺预防措施和手段；
11.碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响、碳(C)：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。4、磷(P)：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于%，优质钢要求更低些。5、硫(S)：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于%，优质钢要求小于%。在钢中加入的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
12.什么是钢材的可焊性影响钢材可焊性的化学元素有哪些
钢材的可焊性是指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度。影响钢材可焊性的主要因素是化学成分及含量。 CSP
13.钢材中常见的冶金缺陷有哪些
偏析，非金属杂质，气孔，裂纹及分层
14.随着温度的变化，钢材的力学性能有何变化
总的趋势是：温度升高，钢材的强度降低，应变增大，反之温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆
15.什么情况下会产生应力集中，应力集中对材性有何影响
当截面完整性遭到破坏，如有裂纹空洞刻槽，凹角时以及截面的厚度或宽度突然改变时，构件中的应力分布将变得很不均匀，在缺陷或洁面变化处附近，会出现应力线曲折密集，出现高峰应力的现象即应力集中影响：在应力高峰出会产生双向或三向的应力，此应力状态会使材料沿力作用方向塑性变形的发展受到很
大的约束，材料容易脆性变形
16.什么是疲劳断裂它的特点如何简述其破坏过程。
概念:疲劳断裂是微观裂缝在连续重复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏
特点：出现疲劳断裂时，截面上的应力低于材料的抗拉强度，甚至低于屈服强度。同时，疲劳破坏属于脆性破坏，塑形变形很小，是一种无明显变形的突然破坏，危险性较大
过程：分为三个阶段裂纹的形成裂纹缓慢扩展最后迅速断裂
疲劳破坏的构件断口上面一部分呈现半椭圆形光滑区，其余部分则为粗糙区，微观裂纹随着应力的连续重复作用而扩展，裂纹两边的材料时而相互挤压时而分离，形成光滑区；裂纹的扩展使截面愈益被削弱，至截面残余部分不足以抵抗破坏时，构件突然断裂，因有撕裂作用而形成粗糙区
17.什么是冷工硬化（应变硬化）、时效硬化
冷工硬化：经冷拉冷弯冲孔机械剪切等冷加工使钢材产生很大塑性变形，产生塑性变形后的钢材再重新加荷时会提高屈服强度，同时降低塑性和韧性时效硬化：指钢材仅随时间的增长而变脆
18计算格构式压杆绕虚铀弯曲的整体稳定性时，为什么要采用换算长细比
答：格构式压杆绕虚铀弯曲时，剪力由虚弱的缀材承担，缀材的截面面积小，抗剪能力弱，引起杆件的剪切变形很大，这对压杆绕虚铀弯曲的整体稳定性不利，为了充分考虑这种不影响，我们用换算长细比代替实际长细比。
钢结构习题答案
钢结构(第三版)戴国欣主编__课后习题答案 第三章钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN（设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 确定焊脚尺寸： ，， 内力分配： 焊缝长度计算：
， 则实际焊缝长度为，取310mm。 ， 则实际焊缝长度为，取 120mm。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取， 内力分配：， 焊缝长度计算： ， 则实际焊缝长度为: ，取390mm。 ， 则实际焊缝长度为: ，取260mm。 3.2 试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸，。
焊脚尺寸： 焊缝截面的形心： 则 （1）内力分析：V=F，（2）焊缝截面参数计算： （3）应力计算 T引起的应力：
V引起的应力： （4） 3.3 试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝①、②、③。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊。 （1）内力分析：V=F=98KN， （2）焊缝截面参数计算：取 焊缝截面的形心：
（3）应力计算 M引起的应力： V引起的应力： （4） 3.4 习题3.3的连接中，如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝（按三级质量标准检验），试求该连接的最大荷载。 （1）内力分析：V=F， （2）焊缝截面参数计算：
（3）应力计算 M引起的应力： V引起的应力： （4） 3.5 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝（图3.83），拼接处作用有弯矩，剪力V=374KN，钢材为Q235B钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。 （1）内力分析：V=374KN， （2）焊缝截面参数计算：
钢结构基本原理课后习题与答案完全版
2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的-关系式。 tgα'=E' f 0f 0 tgα=E 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+-=+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = f 0 σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε==
卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 （3）脆性破坏 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 2.6 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=，2280/N mm σ=-，B 点的正应力
钢结构基础习题参考答案剖析
《钢结构基础》习题参考答案 3.1题： 答：（1）按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。组合截面按连接方法和使用材料的不同，可分为焊接组合截面（焊接截面）、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。（2）型钢和组合截面应优先选用型钢截面，它具有加工方便和成本较低的优点。 3.7题： 解：由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2，扣除孔洞后的净面积为3249275.213550A n =??-=mm 2。工字钢较厚板件的厚度为11.4mm ，故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2，构件的压应力为2155.1383249 10450A N 3n <≈?==σN/mm 2，即该柱的强度满足要求。 新版教材工字钢为竖放，故应计入工字钢的自重。 工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ，故 19712.19.8169.27N g =???=N ； 构件的拉应力为215139.113249 197110450A N N 3n g <≈+?=+=σN/mm 2，即该柱的强度满足要求。 3.8题： 解：1、初选截面
假定截面钢板厚度小于16mm ，强度设计值取215f =，125f v =。 可变荷载控制组合：24kN .47251.410.22.1q =?+?=， 永久荷载控制组合：38.27kN 250.71.410.235.1q =??+?= 简支梁的支座反力（未计梁的自重）129.91kN ql/2R ==，跨中的最大弯矩为m 63kN .1785.547.248 1ql 81M 22max ?≈??==，梁所需净截面抵抗矩为 36x max nx 791274mm 215 1.051063.178f M W ≈??==γ， 梁的高度在净空方面无限值条件；依刚度要求，简支梁的容许扰度为l/250，参照表3-2可知其容许最小高度为 229mm 24 550024l h min ≈==， 按经验公式可得梁的经济高度为 347mm 3007912747300W 7h 33x e ≈-=-=， 由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度，按附录1中附表1取工字钢 I36a ，相应的截面抵抗矩3nx 791274mm 875000W >=，截面高度 229mm 360h >=且和经济高度接近。按附录1中附表5取窄翼缘H 型钢 HN400×150×8×13，截面抵抗矩3nx 791274mm 942000W >=， 截面高度229mm 400h >=。 普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为 63mm 2/)10136(b 1=-=，13f /2351399.315.8 63t b y 1=<≈=，故翼缘板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。
最新钢结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案完全版
第二章 2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 tgα'=E' f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα=+-=+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = σ f y 0σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5235 0.001142.0610y f E ε===? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=
卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=-= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=-= 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。
钢结构独立基础施工方案
钢结构独立基础施工方案 目录 第一章编制说明 一、编制依据 第二章工程概况 一、建筑概况 二、结构概况 第三章施工前期准备工作 一、现场准备 二、技术准备 三、材料准备 四、人员组织 第四章施工流程及进度计划 一、施工流程 二、施工安排 第五章主要分项工程施工方案 一、基础施工 二、钢结构施工 三、楼板施工 四、装饰装修施工 五、建筑屋面施工
第六章季节性施工 第七章施工安全保障 第八章文明施工措施 第九章附图 一、施工进度计划横道图 第一章、编制说明 一、编制依据 1、国家现行建筑安装工程施工质量验收规范 2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202——2002 3、《砌体工程施工质量验收规范》GB50203——2002 4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204——2002 5、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242—2002 6、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303——2002 7、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205——2001 8、《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T——2001 9、《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50201-2001 10、南湖大酒店宿舍楼工程建施、结施、水电安装工程设计施工图编制 第二章、工程概况 建筑概况 本工程为南湖大酒店宿舍楼工程，总建筑面积约为3176.08平方米，主体结构为四层钢框架结构，檐口总高度为15.450米。耐火等级为二级，使用年限为50
年，抗震烈度为8度。基础为杯形独立（双杯）基础，梁柱均为Q235B H型钢，楼面、屋面均为压型钢板混凝土非组合楼面，维护结构为200mm厚加气混凝土块,内墙为150mm厚ALC加劲混凝土板。 第三章、施工前期准备工作 第一节、现场准备 1、重点是由业主移交的平面控制点、水准控制点等进行引测、复核及办理相关移交手续。 2、临时设施准备：主要包括办公室、值班室、配电房、水泥库、围墙、道路、工具房、大门、钢筋加工棚、模板加工棚、厕所等。生活区内主要包括办公场所、职工宿舍、食堂、浴室、等。 3、场地准备：设置好场内排水系统，现场所有雨污水的排放均按唐山市相关规定有组织地通过排水管道排入路雨污水管网。 4、施工用水、电准备：建设单位已提供400KVA变压器和DN50的水源，主要工作包括施工区、生活区水电线路的布置及进水、排水管道的铺设。 第二节、技术准备 1、施工前均要将安全文明施工方案、现场总平面图等相关资料及时上报市建管局、安全站以及建设、监理审批，并按照审批意见予以实施。 2、组织各专业工长、班组长、技术员仔细阅读图纸，参加图纸会审、熟悉设计意图及相关细节。开展各类钢筋、模板的放样、计算工作。确定施工测量所需的几何参数。制定试验计划、进行混凝土配合比试配。 3、根据各子分部、分项工程内容、计算工程量，做好工料分析，据此编制施工计划。
第七章钢结构课后习题答案
第七章钢结构课后习题答案
第七章 7.9解：钢材为Q235钢，焊条为E43型，则角 焊缝的强度设计值f 图示连接为不等肢角钢长肢相连， K 2=0.35。 焊缝受力： w 2 f 160N/mm 。 N 1 K 1 N 0.65 600 390kN l w1 需焊 N 1 2 0.7h f1 f f w N 2 K 2N 缝计 390 103 2 0.7 8 160 210kN 0.35 600 算长度 217.6mm I w2 210 103 2 0.7 6 160 面焊缝实际 N f2 f 156.3mm l 1 l w1 2h f1 21 7.6 2 8 2 33.6mm , l 2 l w2 2 h f2 156.3 2 6 165.6mm , 7.11 解: ^尖 K I =0.65, 焊长度， 取 240mm ； 肢 尖 取 170mm 。 ① h fmin 1.5'.t max 1.5 16 6mm h fmax t 1 ~ 2 12 ax 1 ~ 2 10 ~ 11mm 焊缝有效截面的形心位置: ^取 h f 8mm
Tr y J 60 106 150 °.7 6 2 99.2N/mm 2 92009614 U x J 60 106 I 94 07 6 2 2 92009614 2 64.6N/mm f2 64.6 99.22 112.4MPa 160MPa 1.22 1 2 0.7 8 192 192 0.7 8 _ 2 x 56.1mm 2 0.7 8 192 300 2 0.7 8 0.7 8 1 3 2 4 I x 12 ° 7 8 300 2 ° 7 8 2 ° 7 8 192 150 ° 7 8 66128649 佔 I y 0.7 8 300 2 0.7 8 56.12 1 19 2 0 7 8 2 2 0.7 8 1923 0.7 8 192 56.1 16011537mm 4 12 2 2 J I x I y 66128649 16011537 82140186mm 4 101 3 111.62 139.1MPa 160MPa 1.22 所选焊脚尺寸满足强度要求（可选焊脚尺寸为 7mm 验算强度，可能不满足） I x I y 59400746 32608868 92009614mm 4 Tr y J Tr x J 60 106 150 0.7 8 2 82140186 60 106 192 07 - 2 111.6N/mm 2 56.1 --- 101.3N/mm 2 ②采用四面围焊，取 1 3 200 2 0.7 6 300 2 0.7 6 12 1 3 200 2 0.7 6 300 2 0.7 6 I x I y h f 6mm 1 00 3003 59400746mm 4 1 2 1 300 2003 32608868mm 4 12
第七章钢结构课后习题答案
第七章 解：钢材为Q235钢，焊条为E43型，则角焊缝的强度设计值w 2 f 160N/mm f =。 图示连接为不等肢角钢长肢相连，故K 1=，K 2=。 焊缝受力：110.65600390kN N K N ==?= 220.35600210kN N K N ==?= 所需焊缝计算长度，肢背：3 1w1w f1f 39010217.6mm 20.720.78160 N l h f ?===???? 肢尖：3 2w2w f2f 21010156.3mm 20.720.76160 N l h f ?===???? 侧面焊缝实际施焊长度，肢背：1w1f12217.628233.6mm l l h =+=+?=，取240mm ； 肢尖： 2w2f22 156.326165.6mm l l h =+=+?=，取170mm 。 — 解：① ()()fmin fmax 6mm 1~2121~210~11mm h h t ====-=-=取f 8mm h = 焊缝有效截面的形心位置： ()120.781921920.78256.1mm 20.7819230020.780.78 x ?? ?????+? ? ??==???++???? 、 ()()32 4x 10.7830020.7820.781921500.7866128649mm 12 I = ???+??+????+?= ()2 y 2 3 4 0.7830020.7856.111920.7820.781920.7819256.116011537mm 1222I =??+????????+????+???+-=?? ??????? 4x y 661286491601153782140186mm J I I =+=+=
钢结构基础土方开挖及回填施工方案
目录 第一章基础土方开挖施工 (1) 1.1 工程概况 (1) 1.2 土方开挖前施工准备 (1) 1.3 施工机具 (1) 1.4 作业条件 (1) 1.5 操作工艺 (2) 1.6 质量标准 (3) 1.7 成品保护 (3) 1.8 应注意的质量问题 (3) 1.9 土方开挖质量保证措施 (4) 1.10 安全保证措施 (4) 第二章基础土方回填施工 (5) 2.1 土方回填前的准备 (5) 2.2 施工部署 (5) 2.3 土方回填控制 (5) 2.4 质量检查 (6)
第一章基础土方开挖施工 1.1 工程概况 江西鄱阳湖根亲文化公园项目位于鄱阳城西姜夔大道土湖畔，用地面积58573.7平方米。主要建设内容有：浮雕、石林广场、瓦屑坝移民主雕塑群(只需留出1000 平方米空地)、景观雕塑小品、水上舞台、古韵码头、大樟树、根亲文化馆(含陈展) 、景观花道、人行木栈道、机动车道、休闲公园及配套设施(景观灯柱、座椅、垃圾桶、景观标识牌、厕所、半地下停车场及设备用房)等。 (1)基础结构形式：独立柱基加拉梁结构。 (2)基坑开挖方式：本工程场地土方标高为16.5m,设计基础低标高为14.4m,因此该工程实际开挖深度为2.1m,，由于开挖深度较深，所以不能进行独立基坑开挖。只能用机械进行大开挖，人工修边拣底。 1.2 土方开挖前施工准备 1 .测量放线及测量桩点的保护 (1) 在基坑开挖之前，场内的定位桩，全部经规划部门测量核准。 (2) 在场边道路及场内的临时设施上做好定位标记，以备观测。 (3) 在基坑开挖前，根据施工图纸、建筑轴线位置放出土方开挖边线。 (4) 所有的测量桩一经核实后，项目部就落实专人对其进行定期检查复核，以确保控制点的准确性。 2. 夜间施工照明的准备 土方开挖期间，施工用电主要是夜间照明； (1) 所有用电均可以从现场配备的配电箱内接引，通过手提移动配电箱引至土方开挖区域，但施工用电必须由值班电工专门负责，禁止操作工人随意更改、移动。 (2) 整个施工现场的夜间照明通过用钢管架子架设安置的2个5KW大灯具提供照明。 (3) 现场大门口，边坡位置均视情况放置一定数量的照明灯及警戒灯。 1.3 施工机具 挖掘机、运输车辆、梯子、铁镐、撬棍、钢尺、坡度尺等。 1.4 作业条件
钢结构基本原理课后习题与答案完全版
如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 tgα'=E' f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα=+- =+- 如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = f y 0σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5235 0.001142.0610y f E ε===? 卸载后残余应变：0c ε=
可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=-= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=-= 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等； （3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度
钢结构基本原理(第二版)习题参考解答第七章
7.1 一压弯构件长15m ，两端在截面两主轴方向均为铰接，承受轴心压力1000N kN =，中央截面有集中力150F kN =。构件三分点处有两个平面外支承点（图7-21）。钢材强度设计值为2 310/N mm 。按所给荷载，试设计截面尺寸（按工字形截面考虑）。 解：选定截面如下图示： 图1 工字形截面尺寸 下面进行截面验算： （1）截面特性计算 ()23002026502021420540A mm =??+-??= 339411300650286610 1.45101212 x I mm =??-??=? 63/325 4.4810x x W I mm ==? 337411220300610149.01101212 y I mm =???+??=? 53/150 6.0110y y W I mm ==? 266.2x i mm == 66.2y i m m = （2）截面强度验算 36226100010562.510172.3/310/20540 4.4810 x M N N mm f N mm A W σ??=+=+=<=? 满足。 （3）弯矩作用平面内稳定验算 长细比1500056.3266.2 x λ== 按b 类构件查附表4-4 ，56.368.2，查得0.761x ?=。 2257222.061020540' 1.20101.1 1.156.3 EX x EA N N ππλ???===??? 弯矩作用平面内无端弯矩但有一个跨中集中荷载作用：
371000101.00.2 1.00.20.981.2010 1.1 mx EX N N β?=-?=-?=??， 取截面塑性发展系数 1.05x γ= 363611000100.98562.5100.7612054010001010.8 1.05 4.481010.8' 1.2010mx x x x x EX M N A N W N β?γ???+=+??????-???-? ? ? ?????? 22189.54/310/N mm f N mm =<= ，满足。 （4）弯矩作用平面外稳定验算 长细比500075.566.2 y λ==，按b 类构件查附表4-4， 75.591.5=，查得0.611x ?=。 弯矩作用平面外侧向支撑区段，构件段有端弯矩，也有横向荷载作用，且端弯矩产生同向曲率，取 1.0tx β=。 弯矩整体稳定系数近似取2275.53451.07 1.070.884400023544000235y y b f λ?=-?=-?=，取截面影响系数 1.0η=。 36221100010 1.0562.5101.0222.4/310/0.61120540 4.48100.88 tx x y b x M N N mm f N mm A W βη?????+=+?=<=??? 满足。 （5）局部稳定 a. 翼缘： 15077.1510.720b t -==<（考虑有限塑性发展），满足要求。 b.腹板 腹板最大压应力：3620max 6100010562.510610166.6/205406504.4810 x h N M N mm A W h σ??=+?=+?=? 腹板最小压应力：3620min 6100010562.51061069.2/205406504.4810x h N M N mm A W h σ??=-?=-?=-? 系数max min 0max 166.669.2 1.42166.6 σσασ-+=== [ [ 061043.6160.52516 1.420.556.32562.614w w h t αλ==<++=?+?+，满足。 由以上验算可知，该截面能满足要求。
钢结构基础第二章习题答案
第二章 1．钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？ 答（1）强度高，塑性和韧性好（2）钢结构的重量轻（3）材质均匀，和力学计算的假定比较符合（4）钢结构制作简便，施工工期短（5）钢结构密闭性较好（6）钢结构耐腐蚀性差（7）钢材耐热但不耐火（8）钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂，还有厚板的层状撕裂，应引起设计者的特别注意。 2.《钢结构设计规范》（GB500l7—2003）（以下简称《规范》）采用什么设计方法？ 答：《规范》除疲劳计算外，均采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。 3.什么是极限状态？钢结构的极限状态可分为哪两种？各包括哪些内容？ 答：当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。 4.钢结构的极限状态可分为：承载能力极限状态与正常使用极限状态。 （1)承载能力极限状态：包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。 （2)正常使用极限状态：包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括混凝土裂缝）。 5.结构的可靠性与结构的安全性有何区别? 建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构可靠度 6.钢结构设计的基准期是多少?当结构使用超过基淮期后是否可继续使用? 规定时间：一般指结构设计基准期，一般结构的设计基准期为 50年，桥梁工程的设计基准期为100年。设计基准期（design reference period）：为了确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。※设计使用期与设计使用寿命的关系：当结构的设计使用年限超过设计基准期时，表明它的失效概率可能会增大，但并不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。规定条件：指正常设计、正常施工、正常使用条件，不考虑人为或过失因素 8.简述建筑钢结构对钢材的要求、指标，规范推荐使用的钢材有哪些？ 1.较高的强度。 2.足够的变形能力。 3.良好的加工性能。 此外，根据结构的具体工作条件，在必须是还应该具有适合低温、有害介质侵蚀（包括大气锈蚀）以及重复荷载作用等的性能。《钢结构设计规范》（GB 50017-2003)推荐的普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345、Q390及Q420是符合上述要求的。 9.衡量材料力学性能的好坏，常用那些指标？它们的作用如何？ 1.强度性能： 2.塑性性能 3.冷弯性能 4.冲击韧性 10.哪些因素可使钢材变脆，从设计角度防止构件脆断的措施有哪些？ 从理论角度来讲影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题；如果你的工艺路线不经过热处理那么这个因素影响就小一些；如果工艺路线走热处理这一步（含锻打，铸造）那么这个影响就相当的明显；就必须采取必要的措施；1；设计选材上尽量避开对热影响区和淬火区敏感的材料；2不得已而用之的话那么就要在工艺上采取预防措施；建议你再仔细查阅一下金属材料学；3设计过程中采取防脆断措施如工艺圆角；加强筋；拔模等；有很多；建议你查阅机械设计手册中的工艺预防措施和手段； 11.碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？、碳(C)：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。4、磷(P)：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变
钢结构基本原理(第二版)习题参考解答第六章
6.1 工字形焊接组合截面简支梁，其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变形。梁上均布荷载（包括梁自重）4/q kN m =，跨中已有一集中荷载090F kN =，现需在距右端4m 处设一集中荷载1F 。问根据边缘屈服准则，1F 最大可达多少。设各集中荷载的作用位置距梁顶面为120mm ，分布长度为120mm 。钢材的设计强度取为2 300/N mm 。另在所有的已知荷载和所有未知荷载中，都已包含有关荷载的分项系数。 图6-34 题6.1 解： （1）计算截面特性 2250122800812400A mm =??+?= 339411250824(2508)800 1.33101212 x I mm = ??-?-?=? 633.229102x x I W mm h ==? 32501240640082001858000m S mm =??+??= 31250124061218000S mm =??= （2）计算0F 、1F 两集中力对应截面弯矩 ()210111412901263422843 F M F kN m =??+??+?=+? ()1118128248489012824424333 F M F kN m =?-??+???+?=+? 令10M M >，则当1147F kN >，使弯矩最大值出现在1F 作用截面。 （3）梁截面能承受的最大弯矩 63.22910300968.7x M W f kN m ==??=? 令0M M =得：1313.35F kN =；令1M M =得：1271.76F kN = 故可假定在1F 作用截面处达到最大弯矩。 （4）
a ．弯曲正应力 61max 68(244)1033003.22910 x x F M W σ+?==≤? ① b.剪应力 1F 作用截面处的剪力1111122412449053()22 33V F F kN ??=??-?+?+=+ ??? 311max 925310185800031.33108 m x F V S I t τ??+?? ???==≤?? ② c.局部承压应力 在右侧支座处：() 312244510330081205122120c F σ??++? ?? ?=≤?+?+? ③ 1F 集中力作用处：() 3 11030081205122120c F σ?=≤?+?+? ④ d.折算应力 1F 作用截面右侧处存在很大的弯矩，剪力和局部承压应力，计算腹板与翼缘交界处的分享应力与折算应力。 正应力：1400412 x x M W σ=? 剪应力：31111925310121800031.33108 x F V S I t τ??+?? ???==?? 局部承压应力：() 3 11081205122120c F σ?=?+?+? 联立①-⑤解得：1271.76F kN ≤ 故可知1max 271.76F kN =，并且在1F 作用截面处的弯矩达到最大值。 6.2 同上题，仅梁的截面为如图6-35所示。 6.3 一卷边Z 形冷弯薄壁型钢，截面规格1606020 2.5???，用于屋面檩条，跨度6m 。作用于其上的均布荷载垂直于地面， 1.4/q kN m =。设檩条在给定荷载下不会发生整体失稳，
钢结构第七章作业
7.9. 两面侧焊的角钢连接，受沿形心线的静力荷载作用，设计值 N ＝600KN, 角钢为2L100×63×10，连接板厚 10mm ,钢材为Q235,焊条为 E43型，手工焊，根据构造要求和受力要求设计角焊缝. 解：2/160mm N f w f = 据题设焊脚高度为 mm h f 81=，mm h f 62= (1) 采用两边侧焊，肢背、肢尖的受力为（图中为长肢相连） kN N K N 39060065.011=?=?= kN N K N 21060035.022=?=?= （2）计算肢背、肢尖所需焊缝长度为 mm h f h N L f w f f w 2268160 87.02103907.023 1111=+????=+?= mm h f h N L f w f f w 1626160 67.02102107.0232222=+????=+?= 构件端部按要求做成2f h 绕角焊，故不再加h f 。 分别取230mm 和170mm ，满足构造要求。 若端部不做2f h 绕角焊，则 mm h f h N L f w f f w 23416160 87.02103907.023 1111=+????=+?= mm h f h N L f w f f w 16812160 67.02102107.0232222=+????=+?= 分别取240mm 和170mm ，满足构造要求。
7.10 图示三面围焊，焊脚尺寸为6mm ，钢材为Q235BF ，计算此连接能承受的最大拉力。 解：2/160mm N f w f = 端焊缝受力 kN f h b N w f f e 32816022.167.0200223=?????=???=β 侧焊缝受力 kN f h l N N w f e 28816067.0)6220(2221=???-?=??== kN N N N N 904288288328123=++=++=总 连接板只需验算中间20厚的 kN kN 90498420524020>=??=连接板抗拉 故该连接能承受的最大拉力为904kN 7.11图示牛腿板承受扭矩设计值T=60kNm ，钢材为Q235BF ，焊条为E43系列。 （1）采用三面围焊角焊缝，试设计此角焊缝，即确定焊脚高度h f 。 （2）四面围焊，焊脚高度可以改为多少。 （3）方案二的焊条是否少于方案一。 解：要点：画对焊缝截面图 mm h t h t f f 11~106)2~1(5.121<
钢结构第2章(带答案)
第2章 钢结构材料 1 钢材代号Q235D 的含义为 Q 为屈服强度的汉语拼音字母，235为屈服强度数值、D 为质量等级符号。 2 钢材的硬化，提高了钢材的 强度 ，降低了钢材的 塑性和韧性 。 3 当用公式σ?≤[σ?]计算常幅疲劳时，式中σ?表示 工作应力幅，对焊接结构的焊接部位min max σσσ-=?，对于非焊接部位min max σσσk -=?。 4 钢材的两种破坏形式为 塑性破坏 和 脆性破坏 。 5 钢材的设计强度等于钢材的屈服强度fy 除以 抗力分项系数γR 。 6 钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材 单向拉伸的屈服极限。 7 按 脱氧方法 之不同，钢材有镇静钢和沸腾钢之分。 8 钢材的Cv 值与温度有关，在-20oC 或在-40oC 所测得的Cv 值称 低温冲击韧性 。 9 随着时间的增长，钢材强度提高，塑性和韧性下降的现象称为 时效硬化 。 10 通过标准试件的一次拉伸试验，可确定钢材的力学性能指标为：抗拉强度fu 、 和 屈服极限fy 和伸长率δ 。 11 钢材设计强度f 与屈服点fy ，之间的关系为 R y f f γ= 。 12 韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中 吸收能量 的能力，亦即钢材抵抗 冲击 荷载的能力。 13 对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制 C 的含量不超过规定值%。 14 在疲劳设计时，经过统计分析，把各种构件和连接分为 8 类，相同应力循环次数下，类别越高，容许应力幅越 低 。 15 衡量钢材抵抗冲击荷载能力的指标称为 冲击韧性 。它的值越小，表明击断试件所耗的能量越 少 ，钢材的韧性越 差 。 16 钢中含硫量太多会引起钢材的 热 ；含磷量太多会引起钢材的 冷 。 17 钢材受三向同号拉应力作用时，即使三向应力绝对值很大，甚至大大超过屈服点，但两两应力差值不大时，材料不易进入 塑性 状态，发生的破坏为 脆性 破坏。
钢结构基本原理第七章压弯构件习题
7.3一压弯构件的受力支承及截面如图7-23所示（平面内为两端铰支支承）。设材料为Q235（2235/y f N mm =），计算其截面强度和弯矩作用平面内、平面外的 稳定性，其中 1.07b ?= B = —300×12—376×10 —300×12 图7-23习题7.3 解：（1）截面特性计算： 截面面积：2 2300123761010960A mm =××+×=绕截面主轴x 轴的惯性矩：3384 1(300400290376) 3.151012 x I mm = ×?×=×绕截面主轴y 轴的截面模量：374 1(3761000212300) 5.401012y I mm =×+××=×绕截面主轴x 轴的截面模量：631.5810200x x I W mm ==×绕截面主轴x 轴的截面塑性模量： 2634001240012223001210 1.7510222px W mm ???????????? ???=×××?+×=×??????????（2）截面强度计算（验算右端）： A 按边缘屈服准则计算： 36226 8001012010149.10/215/10960 1.5810x x M N N mm f N mm A W σ××=+=+=<=×
B 按部分发展塑性准则计算（取 1.05x γ=）： 36226 8001012010145.47/215/10960 1.05 1.5810x x x M N N mm f N mm A W σγ××=+=+=<=××C 按全截面屈服准则计算： 36226 8001012010141.55/215/10960 1.7510x px M N N mm f N mm A W σ××=+=+=<=×故截面强度满足要求。 （3）平面内稳定计算（验算右端）： 回转半径：169.6x i mm ==平面内为两端铰支，故计算长度为：012000x l mm =长细比：01200070.74169.6 x x x l i λ=== 相对长细比为：70.74x λλ==折减后的欧拉临界力为：225' 22 2.0610109604047.81.1 1.170.74Ex x EA N kN ππλ×××===×由于弯矩作用平面内构件段没有横向荷载作用，有端弯矩作用且端弯矩产生反向曲率，故取：800.650.350.417120 mx β=?×=采用B 类截面，查附表4-4得：0.746 x φ=采用稳定极限承载力准则（取截面塑性发展系数 1.05x γ=）： 36 61'2 800100.417120100.88000.74610960 1.05 1.5810(1)10.84047.8133.72215/mx x x x x Ex M N A N W N f N mm β?γ×××+=+××??×××????? ?=<=故平面内稳定满足要求。