钢结构课后答案
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：
（3）应力计算
腹板和翼缘交接处：
折算应力：
不满足
3.6 试设计图3.81的粗制螺栓连接，F=100KN(设计值)，。
（1）内力分析：V=100KN，，
（2）参数计算：
单个螺栓抗剪承载力（M22）
，
（3）内力计算
T引起的应力：
V引起的应力：
（4）
3.7 试设计如图3.84所示：构件钢材为Q235B，螺栓为粗制螺栓。
①角钢与连接板的螺栓连接；
②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。。
③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。，。
①角钢与连接板的螺栓连接；
单个螺栓抗剪承载力（M20）
螺栓个数个，取5个螺栓，按规范规定间距排列（图省略）。
②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。。
内力分析
，由支托承担。
单个螺栓抗拉承载力（M20，）
螺栓个数个，取6个螺栓，排2排，按规范规定间距排列（图省略）。
③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。，。
，
，由支托承担。
3.8 按摩擦型连接高强度螺栓设计习题3.7中所要求的连接（取消承托板），且分别考虑：①；
②，。螺栓强度级别及接触面处理方式自选。
Q235钢，喷砂处理，M20，8.8级，P=125KN，µ=0.45，
，
一个螺栓承担的拉力
②，
，，
一个螺栓的最大拉力
第四章轴心受力构件
4.1
验算由2∟组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为270KN，只承受静力作用，计算长度为3m。杆端有一排直径为20mm的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？
注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解：（1）强度查表得∟的面积A=6.14cm2 ，，
，N=270KN
，强度不满足，
所需净截面面积为，
所需截面积为，
选，面积A=7.29cm2
（2）长细比
4.2 一块-的钢板用两块拼接板-进行拼接。螺栓孔径为22mm，排列如图4.38所示。钢板轴心受拉，N=1350KN（设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题;
（1）钢板1-1截面的强度够否？
（2）是否需要验算2-2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？
（3）拼接板的强度够否？
解：（1）钢板1-1截面强度验算：
，N=1350KN
，强度满足。
（2）钢板2-2截面强度验算：
（a），种情况，（a）是最危险的。
，N=1350KN
，但不超过5%，强度满足。
对应图（d）的验算：
，
，强度满足。
（3）拼接板的强度够否？
因为拼接板厚度，所以不必验算拼接板。
4.3 验算图4.39所示用摩擦型高强度螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20mm，孔径22mm，钢材为Q235AF，承受轴心拉力N=600KN（设计值）。
解：（1）净截面验算：
，
，强度满足。
（2）全截面验算
，强度满足。
4.4 一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m，截面由2∟组成的肢尖向下的T形截面，问是否能承受设计值为870KN的轴心力？
解：（1）强度验算
查表得∟的面积A=13.94cm2 ，，
，但不超过5%，强度满足。
（2）刚度验算
4.5 某车间工作平台柱高2.6m，按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用I16（16号热轧工字钢），试经过计算解答：
（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？
（2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？
（3）如果轴心压力为330KN（设计值），I16能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？
解：（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？
查表得I16的面积A=26.1cm2 ，，
，a类截面，查表得
，b类截面，查表得
。
（2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？
，a类截面，按查表得
，b类截面，按查表得
，承载力无太明显的提高。
（3）如果轴心压力为330KN（设计值），I16能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？
8距uuuuuuuuuuuujuu因为，所以整体稳定不满足。
在侧向加一支撑，重新计算。
，b类截面，查表得
，整体稳定满足。
4.6 设某工业平台柱承受轴心压力5000KN（设计值），柱高8m，两端铰接。要求设计一H 型钢或焊接工字形截面柱。
解：H型钢柱
（1）初选截面
设（b类）
则，，
选，其面积，，
（2）验算
，b类截面，查表得
，b类截面，查表得
，整体稳定满足。
焊接工字形
（1）初选截面
根据H型钢截面，初选焊接工字形截面，如图所示。
（2）计算参数
，
，
（2）整体稳定验算
，b类截面，查表得
，b类截面，查表得
，整体稳定满足。
（3）局部稳定验算
，局部稳定满足。
4.7
图4.40（a）、（b）所示两种截面（焰切边缘）的截面积相等，钢材均为Q235钢。当用作长度为10m的两端铰接轴心受压柱时，是否能安全承受设计荷载3200KN。
解：计算（a）图截面
（1）计算参数：
，
（2）整体稳定验算
，b类截面，查表得
，b类截面，查表得
，整体稳定满足。
（3）局部稳定验算
，局部稳定满足。
计算（b）图截面
（1）计算参数：
，
（2）整体稳定验算
，b类截面，查表得
，b类截面，查表得
，整体稳定不满足。
（3）局部稳定验算
，局部稳定满足。
4.8 设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长7.5m，两端铰接，设计轴心压力为1500KN，钢材为Q235B，截面无削弱。
解：（1）初选截面：设（b类）
则，
选2［32a，，其面积，
（2）验算实轴的整体稳定
，b类截面，查表得
，绕实轴的整体稳定满足。
（3）确定柱宽
设，
取b=330mm，如下图所示。
（4）验算虚轴的整体稳定
，，
截面对虚轴的参数：
130
，，
，绕虚轴的整体稳定满足。
（5）缀板的设计
选用缀板尺寸为-，则，取，
分支线刚度
缀板线刚度
则
横向剪力
取焊脚尺寸，采用绕角焊，则焊缝计算长度为
验算焊缝：，
第五章
5.1 一平台的梁格布置如图5.53所示，铺板为预制钢筋混凝土板，焊于次梁上。设平台恒荷载的标准值（不包括梁自重）为2.0。试选择次梁截面，钢材为Q345钢。
解：1、普通工字形钢
3、验算：
1）强度
2）挠度
重选I50a
3）整稳：不必计算。
4）局稳：因为是型钢，不必验算。
5.3解：图5.54（a）所示的简支梁，其截面为不对称工字形[图5.54（b）]，材料为Q235B 钢；梁的中点和梁端均有侧向支承；在集中荷载（未包括梁自重）F=160(设计值)的作用下，梁能否保证其整体稳定性？
5.4解：设计习题5.1的中间主梁（焊接组合梁），包括选择截面、计算翼缘焊缝、确定腹板加劲肋的间距。钢材为Q345钢，E50型焊条（手工焊）。
解：
（1）试选截面：
（2）强度验算：
（3）整稳验算：
（4）刚度验算：
（5）翼缘和腹板的连接焊缝计算：
（6）主梁加劲肋设计
Ⅲ区格：
Ⅰ区格：
Ⅱ区格：
Ⅲ区格：
横向加劲助尺寸：
中部支承加劲助：
第六章
6.1 有一两端铰接长度为4m的偏心受压柱子，用Q235钢的HN400×200×8×13做成，压力的设计值为490kN，两端偏心距均为20cm。试验算其承载力。
M1=98kN.m
M1=98kN.m
N=490kN
4000
解：查型钢表得：A=83.37cm2，Ix＝22775cm4 ，ix＝16.53cm，iy＝4.56cm，Wx=1139cm3。M= 490×0.2=98kN.m
强度验算：
平面内整体稳定验算：
βmx= 1
NEx/=π2E Ix/(1.1×l0x2)=3.142×2.06×105 ×22775×104/(1.1×40002)=26283KN
λx= l0x/ix=4000/165.3=24.2，属于a类截面，查表，得φx=0.974
N/(φxA)+βmxMx/[γ1x W1x(1-0.8N/NEx/)]
=490×103/(0.974×8337)+1.0×98×106/[1.05×1139×103×(1-0.8×490 / 26283 )]
=60.3+83.2=143.5 N/mm2 平面外整体稳定验算： λy= l0y/iy=4000/45.6=87.7，属于b类截面查表，得φy=0.637 φb=1.07-λy2/44000=1.07-87.72/44000=0.895<1.0 βtx=1.0 N/(φyA)+βtxMx/ (φbW1x) =490×103/(0.637×8337)+1.0×98×106/（0.895×1139×103） =92.3+96.1=188.4 N/mm2< f=215 N/mm2 该构件强度、平面内整体稳定、平面外的整体稳定均满足要求。 6．2 如图所示悬臂柱，承受偏心距为25cm的设计压力1600kN，弯距作用平面外有支撑体系对柱上端形成支点，要求选定热轧H型钢或焊接工字形截面，材料为Q235钢（注：当选用焊接工字形截面时，可试用翼缘2－400×20，焰切边，腹板－460×12）。 解：选用选用焊接工字形截面时，可试用翼缘2－400×20，焰切边，腹板－460×12 平面内计算长度l0x＝14000mm，平面外计算长度l0y＝7000mm 承受均匀弯距M=1600×0.25=400kN.m 计算截面特性： A=400×20×2+460×12=21520mm2 Wx＝Ix/(h/2)=1.019×109/(500/2)=4.076×106mm3 ix=( Ix/A)1/2=(1.019×109/21520) 1/2=217.6mm iy=( Iy/A)1/2=(2.134×108/21520) 1/2=99.6mm λx=lox/ ix=14000/217.6=64.3<[λ]=150 λy=loy/ iy=7000/99.6=70.3<[λ]=150 刚度满足要求 强度验算： 平面内整体稳定验算： βmx= 1 NEx/=π2E Ix/(1.1×l0x2)=3.142×2.06×105 ×1.019×109/(1.1×140002)=9599KN λx= l0x/ix=14000/217.6=64.3<[λ]=150 属于b类截面，查表，得φx=0.784 N/(φxA)+βmxMx/[γ1x W1x(1-0.8N/NEx/)] =1600×103/(0.784×21520)+1.0×400×106/[1.05×4.076×106×(1-0.8×1600 / 9599)] =94.8+107.8=202.6 N/mm2 平面外整体稳定验算： λy= l0y/iy=7000/99.6=70.3<[λ]=150 属于b类截面查表，得φy=0.749 φb=1.07-λy2/44000=1.07-70.32/44000=0.958<1.0 βtx=1.0 N/(φyA)+βtxMx/ (φbW1x) =1600×103/(0.749×21520)+1.0×400×106/（0.958×4.076×106） =99.3+102.4=201.7 N/mm2< f=215 N/mm2 局部稳定验算： 腹板： 翼缘： - - 钢结构第四版习题答案 钢结构第四版习题答案 钢结构是一门重要的工程学科，涉及到建筑、桥梁、航空航天等领域。学习钢结构需要通过理论知识的学习和实际问题的解决来提高自己的能力。而习题是学习过程中重要的一环，通过解答习题可以巩固所学的知识，提高问题解决能力。本文将为读者提供钢结构第四版习题的答案，帮助读者更好地理解和掌握相关知识。 第一章：钢结构基本知识 1. 钢结构的定义是什么？ 答：钢结构是指由钢材构成的承重结构。 2. 钢结构的优点有哪些？ 答：钢结构具有重量轻、强度高、施工速度快、可重复利用等优点。 3. 钢结构的分类有哪些？ 答：钢结构可以分为框架结构、悬索结构、索杆结构、网壳结构等。 4. 钢结构的设计原则是什么？ 答：钢结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性和可靠性。 第二章：钢结构的荷载 1. 钢结构的荷载有哪些？ 答：钢结构的荷载包括自重荷载、活载、风荷载、地震荷载等。 2. 如何计算钢结构的自重荷载？ 答：钢结构的自重荷载可以通过材料的密度和构件的体积计算得出。 3. 如何计算钢结构的风荷载？ 答：钢结构的风荷载可以通过风速、建筑物的高度和形状等参数计算得出。 4. 钢结构的活载如何确定？ 答：钢结构的活载可以通过建筑物的用途和设计规范中的相关要求确定。 第三章：钢结构的构件 1. 钢结构的构件有哪些？ 答：钢结构的构件包括梁、柱、桁架、屋面、墙板等。 2. 钢结构的梁有哪些类型？ 答：钢结构的梁可以分为简支梁、连续梁、悬臂梁等类型。 3. 钢结构的柱有哪些类型？ 答：钢结构的柱可以分为普通柱、短柱、长柱等类型。 4. 钢结构的桁架有哪些类型？ 答：钢结构的桁架可以分为平面桁架、空间桁架等类型。 第四章：钢结构的连接 1. 钢结构的连接方式有哪些？ 答：钢结构的连接方式包括焊接、螺栓连接、铆接等。 2. 钢结构的焊接连接有哪些要求？ 答：钢结构的焊接连接要求焊缝的质量良好、焊接材料的强度高、焊接工艺的可靠等。 3. 钢结构的螺栓连接有哪些要求？ 答：钢结构的螺栓连接要求螺栓的强度高、螺栓的预紧力适当、连接面的平整等。 4. 钢结构的铆接连接有哪些要求？ 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。 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 = 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=-= 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 钢结构第四版课后答案 【篇一：钢结构基本原理课后习题答案完全版】 ，请写出弹性阶段和非弹性阶段的?关系式。 00图2-34 图 （a）理想弹性－塑性（b）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：??e??tan 非弹性阶段：??fy（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：??e??tan 非弹性阶段：??fy?e(??fy e)?fy?tan?(??fy tan?) 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的曲线，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?、卸载后残余应变?c及可恢复的弹性应变?y各是多少？ fy?235n/mm2 ?c?270n/mm2 ?f?0.025 e?2.06?105n/mm2e?1000n/mm2 图2-35 理想化的图 解： （1）a点： 卸载前应变：??fy e?235 2.06?105?0.00114 卸载后残余应变：?c?0 可恢复弹性应变：?yc?0.00114（2）b点： 卸载前应变：f?0.025 卸载后残余应变：?cfye?0.02386 可恢复弹性应 变：?yc?0.00114 （3）c点： 卸载前应变：f??c?fye?0.025?0.035?0.06 卸载后残余应变：?cce?0.05869 可恢复弹性应变：?yc?0.00131 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。答：钢材曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力??fy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， 钢材曲线基本无变化；当?fy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。 一、选择题 1 钢材在低温下，强度 A 塑性 B ，冲击韧性 B 。 (A)提高 (B)下降 (C)不变 (D)可能提高也可能下降 2 钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是—A—。 3 在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是 B 的典型特征。 (A)脆性破坏 (B)塑性破坏 (C)强度破坏 (D)失稳破坏 5 钢材的设计强度是根据—C—确定的。 (A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度 6 结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用—D—表示。 (A)流幅 (B)冲击韧性 (C)可焊性 (D)伸长率 7 钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料—A—命名的。 (A)屈服点 (B)设计强度 (C)标准强度 (D)含碳量 8 钢材经历了应变硬化(应变强化)之后—A—。 (A)强度提高 (B)塑性提高 (C)冷弯性能提高 (D)可焊性提高 9 型钢中的H钢和工字钢相比，—B—。 (A)两者所用的钢材不同 (B)前者的翼缘相对较宽 (C)前者的强度相对较高 (D)两者的翼缘都有较大的斜度 10 钢材是理想的—C—。 (A)弹性体 (B)塑性体 (C)弹塑性体 (D)非弹性体 11 有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，—B—采用E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 13 同类钢种的钢板，厚度越大，—A—。 (A)强度越低 (B)塑性越好 (C)韧性越好 (D)内部构造缺陷越少 14 钢材的抗剪设计强度fv与f有关，一般而言，fv＝—A—。 (A)f ／3 (B) 3f (C)f ／3 (D)3f 16 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由—D —等于单向拉伸时的屈服点决定的。 (A)最大主拉应力1σ (B)最大剪应力1τ (C)最大主压应力3σ (D)折算应力eq σ 17 k α是钢材的—A —指标。 (A)韧性性能 (B)强度性能 (C)塑性性能 (D)冷加工性能 18 大跨度结构应优先选用钢结构，其主要原因是___ D _。 (A)钢结构具有良好的装配性 (B)钢材的韧性好 (C)钢材接近各向均质体，力学计算结果与实际结果最符合 (D)钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料 19 进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按—A —。 (A)标准荷载计算 (B)设计荷载计算 (C)考虑动力系数的标准荷载计算 (D)考虑动力系数的设计荷载计算 21 符号L 125X80XlO 表示—B —。 (A)等肢角钢 (B)不等肢角钢 (C)钢板 (D)槽钢 23 在钢结构的构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的—A —。 (A)最大应力 (B)设计应力 (C)疲劳应力 (D)稳定临界应力 24 当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性—B —。 (A)升高 (B)下降 (C)不变 (D)升高不多 27 钢材的冷作硬化，使—C — 。 (A)强度提高，塑性和韧性下降 (B)强度、塑性和韧性均提高 (C)强度、塑性和韧性均降低 (D)塑性降低，强度和韧性提高 28 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是—C —。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 29 对于承受静荷载常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是—C —。 (A)可选择Q235钢 (B)可选择Q345钢 (C)钢材应有冲击韧性的保证 (D)钢材应有三项基本保证 30 钢材的三项主要力学性能为—A —。 (A)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯 (C)抗拉强度、伸长率、冷弯 (D)屈服强度、伸长率、冷弯 31 验算组合梁刚度时，荷载通常取—A —。 (A)标准值 (B)设计值 (C)组合值 (D)最大值 33 随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是—A — 。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 1.1、屋盖结构主要组成部分是哪些？它们的作用是什么？ A、屋架：支撑于柱或托架，承受屋面板或檩条传来的荷载；b、天窗：屋架跨度较大时，为了采光和通风的需要；C、支撑系统：用于增强屋架的侧向刚度，传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。 1.2、屋盖结构中有哪些支撑系统？支撑的作用是什么？ （1）a、上弦横向水平支撑b、下弦横向水平支撑c、上弦纵向水平支撑d、下弦纵向水平支撑e、垂直支撑f、系杆 （2）a、保证结构的空间整体性b、为弦杆提供适当的侧向支撑点c、承担并传递水平荷载d、保证结构安装时的稳定与方 1.3、如何区分刚性系杆和柔性系杆？哪些位置需要设置刚性系杆？ 答：（1）刚性系杆：能承受压力，柔性系杆：只能承受拉力（2）上弦平面内檩条和大型屋面板可起到刚性系杆作用，因而可在屋架的屋脊和支座节点处设置系杆，当屋架横向支撑设置在第二柱间时所有系杆均为刚性系杆。 1.4实腹式和格构式檩条各适用于哪种情况？其优缺点是什么？ 答：（1）实腹式檩条常用于跨度为3~6m的情况，构造简单，制造及安装方便（2）桁架式檩条用于跨度较大（>6m）的情况，分为三种形式：A、平面桁架式檩条，受力明确，用料省，但侧向刚度较差，必须设置拉条；B、T形桁架式檩条，整体性差，应沿跨度全长设置钢箍；C、空间桁架式檩条，刚度好，承载力大，不必设置拉条，安装方便，但是构造复杂，适用跨度和荷载较大的情况 1.5为什么檩条要布置拉条？ 答：为了给檩条提供侧向支撑，减小檩条沿屋面坡度方向的跨度，除了侧向刚度较大的空间桁架式和T形桁架式檩条外，在实腹式檩条和平面桁架式檩条之间设置拉条。 1.6三角形、梯形、平行弦桁架各适用于哪些屋盖体系？ 答：（1）三角形屋架：屋面坡度较大的有檩屋盖结构或中小跨度的轻型屋面结构（2）梯形屋架：用于屋面坡度较小的屋盖结构、工业厂房屋盖结构最常用形式（3）矩形屋架：用于托架或支撑体系中（4）曲拱屋架：用于有特殊要求的房屋中 1.7屋架的腹杆有哪些体系？各有什么特征？ 答：（1）三角形腹杆：单斜杆式，长杆受拉，短杆受压，经济；人字式，腹杆数少，节点少，构造简单；芬克式，腹杆受力合理，可分开运输。（2）梯形屋架：人字式，减少上弦节间短，有利于提高上弦承载力，避免上弦局部受弯，受拉下弦节间长，可减少节点，便于制造；再分式，减少上弦节间长度（3）矩形屋架：人字式，腹杆数少，节点简单K形，桁架高度高时可减少竖杆长度交叉式，常用于承受反复荷载的桁架中，又是斜杆可用柔性杆。 1.8如何选择屋架构件截面？ 答：选择屋架杆件截面时，应注意选用肢宽而壁薄的角钢；屋架弦杆一般采用等截面，但对于跨度>24m且弦杆内力相差较大的屋架，可在适当节间处改变截面，改变一次为宜。 对轴心受拉杆件由强度要求计算所需的面积，同时应满足长细比要求。对轴心受压杆件和压弯构件要计算强度、整体稳定、局部稳定和长细比。根据构件受力按钢结构基本原理中介绍的方法选择截面。 a普通钢屋架的杆件一般采用等肢或不等肢角钢组成的T形截面或十字形截面b对于屋架上弦杆，宜采用两个不等肢角钢短肢相并而成的T形截面形式；当有节间荷载作用时，宜采用不等肢角钢长肢相并T形截面 c对于受拉下弦杆，可采用两个等肢角钢或不等肢角钢短肢相并组成的T形截面 d对于屋架的支座斜杆及竖杆，可采用两个不等肢角钢长肢相并而成的T形截面 e屋架中其他腹杆，宜采用两个等肢角钢组成的T形截面 f与竖向支撑相连的竖腹杆宜采用两个等肢角钢组成的十字形截面 1.9如何确定屋架节点的节点板厚度？一个桁架的所有节点板厚度是否相同？ 答：桁架节点板的厚度可根据腹杆（梯形屋架）或弦杆（三角形屋架）的最大内力按表1-1取用，节点板的最小厚度为6mm。在同一榀屋架中，除支座处节点板比其他节点板厚2mm外，全屋架所有节点板的厚度应相同。1.10、垫板的作用是什么？ 答：支座节点的传力路线是：屋架杆件的内力通过连接焊缝传给节点板，然后由节点板和加劲肋把力传给支座底板，最后传给柱子。 1.12为什么在屋架拼接节点要增加拼接角钢？ 答：为了减轻节点板负担和保证整个屋架平面外的刚度。 1.13用钢管做桁架时，参数β的含义是什么？β的大小对节点承载力有何影响？ 答：β是支管外径与主管外径之比。β越大节点承载力越高 1.14搭接支管的节点承载力如何随搭接率变化？ 答：根据Ov的大小，分为三种情况。25%《Ov<50%,增大；50%《Ov<80%，80%《Ov<100%,分别为一定值。详情见书。 1.15保证网架结构几何不变的必要条件是什么？充分条件是什么？ 答：（1）网架为一空间铰接杆系统结构，保证网架结构几何不变的必要条件是：W=3J-m-r≤0 式中，J——网架的节点数；M——网架的杆件数；R ——支座约束链杆数。当W＞0时，网架结构为几何可变体系；当W=0时，网架无多余杆件，如杆件布置合理，为静定结构；当W＜0时网架有多余杆件，如杆件布置合理，为超静定结构。 （2）网架结构几何不变的充分条件可通过结构的刚度矩阵进行判断，出现下列条件之一者，该网架结构为几何可变体系。 1）引入边界条件后，总刚度矩阵【K】中对角线上出现零元素，则与之对应的节点为几何可变； 2）引入边界条件后，总刚度矩阵行列式【K】=0，该矩阵奇异，结构为几何可变体系； 1.16、双层网架的主要形式有哪些？ 答：双层网架的常用形式有以下几种：平面桁架系网架（两向正交正放网架，两向正交斜放网架，三向网架）；四角锥体系网架（正向四角锥网架，抽空四角锥网架，星形四角锥网架）；三角锥体系网架；网架结构的支撑；网架高度及网格尺寸。 1.17网架结构的支撑形式主要有哪些？ 答：（1）在网架四周全部或部分边界节点设置支座，是常用的支撑方式，称为周边支撑（2）。将整个网架支撑在多个支撑住上，称为点支撑。（3）平面尺寸大很大的建筑物，除在网架周边设置支撑外，可在内部增设中间支撑，以减小网架杆件内力挠度（即周边支撑与支点支撑结合）。 1.18网架结构的高度和网格尺寸各与哪些因素有关？ 答：网架结构的高度主要与屋面荷载、跨度和支撑条件有关。荷载和跨度越大，网架的高度越大；平面接近正方形时高度可取得小一些；狭长矩形平面网架的单向作用明显，高度可取得大一些；圆形平面网架高度可取得小一些；点支撑网架比周边支撑网架高度大一些。 网架的网格尺寸与网架高度和屋面材料有关。1.19网架结构的节点有哪些形式？设计时要进行哪些计算？ 答：（1）焊接空心球节点：空心球外径D的确定，空心球径等于或大于300mm，且杆件内力较大，需要提高承载力时，球内可加环肋，空心球径直径为120-900mm时受压受拉承载力验算，空心球的壁厚验算（2）螺栓球节点：钢球直径计算（球内螺栓不相碰的最小直径，满足套筒接触面要求的直径，角度小于30度，保证杆件不相碰的最小直径），高强度螺栓的性能等级的选用，套筒外形尺寸验算，锥头和封板。（3）焊接钢板节点：节点板厚度（4）焊接钢管节点，（5）杆件直接汇交节点 1.20网架结构的支座形式有哪些？各有什么特点？ 答：（1）平板压力和拉力支座：转动的位移受很大约束，在底板可开设椭圆形孔洞，方便安装，只适用于较小跨度网架（2）单面弧形压力支座和拉力支座：单方向转动未受约束，限制平移，适用于中小跨度网架（3）双面弧形压力支座：在支座和底板间设有弧形块，上下面都是柱面，支座可转动但不能平移。（4）球铰压力支座，其支座可任意方向转动但不能平移，适用于大跨度网架。(5）板式橡胶支座：通过橡胶垫的压缩和剪切变形，支座既可以转动也可以平移，助于单行支座，适用于大中跨度网架。 1.21为什么单层网壳的节点应做成刚接的？一般采用什么形式？ 答：（1）以便传递各杆传来的集中力和弯矩（2）a板节点b焊接空心球节点c螺栓球节点d嵌入式毂式节点e叠合式节点f卡盘螺栓节点 2.1单层厂房是由那些结构或构件组成的？这些组成部件的作用是什么？ 结构组成：a横向框架由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成，是单层钢结构厂房的主要承重体系，承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载，并把这些荷载传递到基础。b屋盖结构承担屋盖荷载的结构体系，包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。c支撑体系包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等，它一方面与柱、吊车梁等组成单层钢结构厂房的纵向框架，承担纵向水平荷载；另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构，从而保证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。d吊车梁和制动梁（或制动桁架）主要承受吊车竖向及水平荷载，并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。e墙架承受墙体的自重和风荷载。 2.2布置柱网时应考虑哪些因素？ A、满足生产工艺流程的要求，包括预期的扩建和工艺设备更新的需求。 B、满足结构上的要求，在保证厂房具有必需的刚度和强度的同时，尽量减少屋架跨度和柱距的类别。 2.3为什么要设置温度缝？横向和纵向温度缝如何处置？ （1）为避免结构中产生过大的温度应力，在厂房的纵向或横向的尺度较大时，一般要求在平面布置中设置温度伸缩缝。 （2）a、设置双缝，即在缝的两旁布置两个无任何纵向构件联系的横向框架b、采用单柱温度伸缩缝，即在纵向构件支座处设置滑动支座（节约钢材）c、当厂房宽度较大时，也应该按规范规定布置纵向温度伸缩缝 2.4横向框架有哪些类型？如何确定横向框架的主要尺寸？ （1）a、刚接框架b、铰接框架（2）根据所采用吊车的工作要求设计 2.5厂房柱有哪些类型？各在什么情况下使用？ A、等截面柱，b、格构式柱，c、分离式柱 使用范围：A、在吊车的吨位很小时可采用等截面或变截面实腹式柱。B、实腹式柱的构造简单，加工制作费用低，常在厂房高度不超过10m切吊车额定其重量不超过20t时采用。C、一般采用梯形柱，阶梯形柱下段截面较大时通常采用格构式，而上段可采用实腹式，亦可采用格构式。D、分离式柱适宜于有位置不高的大吨位吊车和有扩建计划的结构。 2.6厂房有哪些支撑？各有什么作用？ （1）柱间支撑，用于将厂房纵向柱列传来的力良好地传到基础上。上层柱间支撑和下层柱间支撑。下层柱间支撑是为了减少纵向温度应力的影响； 垂直支撑，用于传递屋架纵向垂直方向的力。（2）水平支撑，分上弦、下弦。用于屋架上下弦水平方向的力。（3）联系梁，用于传递纵向的柱根、柱端、屋架端的水平力。 2.7试述柱间支撑的布置、构造和计算特点。 （1）布置：下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部；上层柱间支撑除了要在下层支撑布置的柱间设置外，还应当在每个温度区段的两端设置。每列柱顶端均要布置刚性系杆。（2）构造特点：常见的下层柱间支撑是交叉型的，与柱子的夹角控制在35~55度，下层柱间支撑常见形式采用交叉形，人字形或K字形，柱距较大时可取V形或八字形。（3）计算特点：①上层柱间支撑承受端部墙传来的风力，下层柱间支撑除承受短墙传来的风力外，还承受起重机的纵向水平荷载。②在同一温度区段的同一柱列设有两道或两道以上的柱间支撑时，则全部纵向水平荷载由该柱列所有支撑共同承受。③当在柱的两个肢的平面内成对设置时，在起重机肢的平面内设置的下层支撑，除承受起重机纵向水平荷载外，还承受与屋盖肢下层支撑按轴线距离分配传来的风力。④靠墙的外墙肢平面内设置的下层支撑，只承受端墙传来的风力与起重机肢下层支撑按轴线距离分配受力。 2.8试述吊车梁的类型及其应用范围。 （1）吊车梁按结构体系可分为实腹式、下撑式和桁架式。按支承情况分为简支和连续。 （2）实腹简支吊车梁应用最广，当跨度及荷载较小时，可采用型钢梁，否则采用焊接梁，连续梁比简支梁用料经济，但由于它受柱的不均匀沉降影响较明显，一般很少应用；下撑式吊车梁和桁架式吊车梁用钢量较少，但制造费工、高度较大；桁架式吊车梁用钢省，但制作费工，连接节点在动力荷载作用下一产生疲劳破坏，故一般用于跨度较小的轻中级工作制的吊车梁。 2.9吊车梁受哪些荷载？须计算哪些应力？ （1）承受由起重机产生的三个方向的荷载：竖向荷载（起重机系统和起重物的自重以及起重机梁系统的自重）、横向水平荷载（小车刹车时的惯性力）和纵向水平荷载（吊车纵向刹车时的惯性力）。（2）需计算这些内力：a、起重机最大轮压b、起重机横向水平力 2.10吊车梁的水平荷载靠什么承受？ 吊车梁的横向水平荷载是在小车刹车时的惯性力。横向水平荷载应等分与桥架的两端，分别由轨道上的车轮平均传至轨道，其方向与轨道垂直，并考虑正反两个方向的刹车情况。对于悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受，可不计算。手动吊车可不考虑水平荷载。 2.11吊车梁的疲劳与那些因素有关？ 应力集中、重中轻的工作制等级、行车荷载、吊车的行车速度、钢梁的塑性和韧性。 2.12刚架有什么特点？主要使用范围是什么？ （1）特点：结构质量轻；柱网布置灵活，不受屋板面，墙板尺寸的限制；刚架可采用变截面，截面与弯矩成正比；刚架的腹板可利用屈服后强度，允许部分腹板屈曲，按有效宽度设计；综合经济效益高 （2）适用范围：展览厅，轻型厂房，仓库，大型超市，娱乐体育设施。车站候车室和码头建筑等。 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 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 y σ 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 钢结构下册第一章习题答案 钢结构下册第一章习题答案 钢结构是一种广泛应用于建筑领域的结构形式，具有高强度、耐久性和可塑性等优点。在学习钢结构设计的过程中，习题是不可或缺的一部分，通过解答习题可以帮助我们加深对知识点的理解和掌握。本文将为大家提供钢结构下册第一章习题的详细解答。 1. 什么是钢结构？ 钢结构是一种由钢材构成的建筑结构形式。它采用钢材作为主要构件，通过焊接、螺栓连接等方式组成稳定的结构体系。钢结构具有高强度、刚性好、重量轻、施工周期短等特点，被广泛应用于各类建筑物和桥梁等工程项目中。 2. 钢结构的分类有哪些？ 钢结构可以根据不同的分类标准进行分类。按照结构形式可以分为框架结构、刚架结构、悬索结构等；按照应力特点可以分为受拉结构、受压结构、受弯结构等；按照构件形式可以分为梁、柱、梁柱节点等。此外，还可以根据用途进行分类，如工业厂房、商业建筑、体育场馆等。 3. 钢结构设计的基本原则是什么？ 钢结构设计的基本原则包括安全性、经济性和实用性。安全性是设计的首要原则，要保证结构在正常使用和极限状态下的安全性能；经济性要求在满足安全性的前提下，尽可能减少材料的使用量和施工成本；实用性要求结构设计能够满足建筑物的功能需求，并考虑使用寿命、维护保养等因素。 4. 钢结构的荷载如何确定？ 钢结构的荷载包括永久荷载和活荷载。永久荷载是指建筑物自身重量、固定设 备、楼板等固定的荷载；活荷载是指人员、家具、设备等可变的荷载。荷载的确定需要根据设计要求和建筑物的使用情况进行分析和计算，通常采用规范中给出的荷载系数和荷载组合进行计算。 5. 钢结构的稳定性如何保证？ 钢结构的稳定性是指结构在荷载作用下不发生失稳的能力。为了保证结构的稳定性，设计中需要考虑结构的整体稳定和构件的局部稳定。整体稳定包括整体抗侧稳定和整体稳定性分析，通过设置剪力墙、加强节点等措施来提高整体稳定性；局部稳定主要考虑构件的屈曲和稳定，通过增加构件的截面尺寸、设置支撑等方式来提高局部稳定性。 6. 钢结构的连接方式有哪些？ 钢结构的连接方式主要包括焊接连接和螺栓连接。焊接连接是将构件通过焊接的方式连接在一起，具有连接强度高、刚性好等优点；螺栓连接是通过螺栓将构件连接在一起，具有拆卸方便、适应性强等优点。在实际设计中，根据具体情况可以选择合适的连接方式。 通过以上对钢结构下册第一章习题的详细解答，我们可以更好地理解和掌握钢结构设计的基本原理和方法。钢结构作为一种重要的建筑结构形式，其设计和施工都需要严格遵循相关规范和标准，确保结构的安全性和可靠性。希望本文对大家在学习和实践中有所帮助。 钢结构第二版课后习题答案 钢结构第二版课后习题答案 钢结构是一门重要的工程学科，它涉及到建筑、桥梁、车辆等领域的设计和施工。在学习钢结构的过程中，课后习题是非常重要的一部分，它可以帮助学生巩固所学知识，提高解决问题的能力。本文将为大家提供钢结构第二版课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。 第一章：钢结构基础知识 1. 钢结构的优点有哪些？ 答：钢结构具有重量轻、强度高、施工周期短、可重复利用等优点。 2. 钢结构的分类有哪些？ 答：钢结构可以分为工业建筑钢结构、桥梁钢结构和特殊用途钢结构等。 3. 钢结构设计的基本原则是什么？ 答：钢结构设计的基本原则是满足强度、刚度和稳定性的要求。 第二章：钢结构的材料性能 1. 钢材的强度是指什么？ 答：钢材的强度是指其抵抗外力破坏的能力。 2. 钢材的塑性是指什么？ 答：钢材的塑性是指其在受力作用下可以发生塑性变形而不断延展。 3. 钢材的屈服点是什么意思？ 答：钢材的屈服点是指在拉伸过程中，材料开始发生塑性变形的点。 第三章：钢结构的连接方式 1. 钢结构的连接方式有哪些？ 答：钢结构的连接方式包括焊接连接、螺栓连接和铆接连接等。 2. 焊接连接的优点是什么？ 答：焊接连接具有连接强度高、结构刚度大、施工简便等优点。 3. 螺栓连接的优点是什么？ 答：螺栓连接具有拆卸方便、可重复利用、施工速度快等优点。 第四章：钢结构的设计原则 1. 钢结构的设计原则是什么？ 答：钢结构的设计原则是满足强度、刚度和稳定性的要求，并考虑施工的可行性和经济性。 2. 钢结构的荷载有哪些？ 答：钢结构的荷载包括自重、活载、风荷载、地震荷载等。 3. 钢结构的稳定性是指什么？ 答：钢结构的稳定性是指在受力作用下，结构不发生失稳现象。 第五章：钢结构的施工工艺 1. 钢结构的施工工艺包括哪些环节？ 答：钢结构的施工工艺包括制作、运输、安装和验收等环节。 2. 钢结构的制作工艺有哪些？ 答：钢结构的制作工艺包括切割、焊接、钻孔和组装等。 3. 钢结构的安装工艺有哪些？ 答：钢结构的安装工艺包括起吊、定位、连接和调整等。 通过以上习题的答案，我们可以更好地理解钢结构的基础知识、材料性能、连接方式、设计原则和施工工艺等方面的内容。希望这些答案对大家的学习有所 钢结构基本原理课后习题答案 【篇一：钢结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案完全版】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。 00图2-34 ???图 （a）理想弹性－塑性（b）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：??e??tan??? 非弹性阶段：??fy（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：??e?? tan??? 非弹性阶段：??fy?e(??fy e)?fy?tan?(??fy tan?) 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的???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?、卸载后残 余应变?c及可恢复的弹性应变?y各是多少？ fy?235n/mm2 ?c?270n/mm2 ?f?0.025 e?2.06?105n/mm2e?1000n/mm2 0f 图2-35 理想化的???图 解： （1）a点： 卸载前应变：??fy e?235 卸载后残余应变：?c?0 可恢复弹性应变：?y????c?0.00114 卸载前应变：???f?0.025 卸载后残余应变：?c???fye?0.02386 可 恢复弹性应变：?y????c?0.00114 （3）c点： 卸载前应变：???f??c?fye?0.025?0.035?0.06 ?卸载后残余应 变：?c???c?0.05869 e可恢复弹性应变：?y????c?0.00131 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的? 作用时间之间的关系。 ??曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和 答：钢材???曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力??fy时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变 钢结构设计原理课后习题答案钢结构设计原理课后习题是帮助学生巩固课堂知识，提高问题解决能力的重要环节。下面是一份含有答案的钢结构设计原理课后习题答案，供参考。 1. 什么是钢结构设计原理？ 答案：钢结构设计原理是指在钢结构设计过程中，基于力学原理和结构力学的基本原理，根据结构的受力状态和要求，确定结构的材料、形状和尺寸等参数，以保证结构的安全、经济和合理。 2. 钢结构设计原理的基本步骤是什么？ 答案：钢结构设计原理的基本步骤包括结构计算、材料选择、构件设计、连接设计和整体设计。 3. 钢结构中常见的受力形式有哪些？ 答案：钢结构中常见的受力形式有拉力、压力、弯矩、剪力和扭矩等。 4. 什么是结构的安全性？ 答案：结构的安全性是指结构在正常使用和预定荷载下，不发生破坏和失效的能力。 5. 结构的安全系数是什么？ 答案：结构的安全系数是指结构的承载能力与设计荷载的比值，用于保证结构在设计荷载下的安全性。 6. 钢结构的设计荷载包括哪些？ 答案：钢结构的设计荷载包括常规荷载、可变荷载、特殊荷载和地震荷载等。 7. 钢结构的构件设计需要考虑哪些因素？ 答案：钢结构的构件设计需要考虑构件的受力状态、截面形状和尺寸、材料强度和连接方式等因素。 8. 钢结构的连接设计需要考虑哪些因素？ 答案：钢结构的连接设计需要考虑连接的刚度、强度、可拆卸性和耐久性等因素。 9. 钢结构的整体设计需要考虑哪些因素？ 答案：钢结构的整体设计需要考虑结构的稳定性、刚度和振动等因素。 10. 钢结构设计中常用的计算方法有哪些？ 答案：钢结构设计中常用的计算方法有弹性计算、塑性计算、稳定性计算和疲劳计算等。 钢结构设计课后习题答案 钢结构设计课后习题答案 在学习钢结构设计的过程中，习题是非常重要的一部分。通过解答习题，我们可以巩固所学的知识，提高解决问题的能力。下面，我将为大家提供一些钢结构设计课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。 1. 习题：计算一根钢梁的最大承载力。 答案：钢梁的最大承载力可以通过计算其弯曲强度和剪切强度来得到。弯曲强度可以根据梁的几何形状和材料的弹性模量来计算，剪切强度则取决于梁的截面形状和材料的抗剪强度。根据这些参数，可以使用公式来计算钢梁的最大承载力。 2. 习题：设计一根钢柱的截面尺寸。 答案：设计钢柱的截面尺寸需要考虑到柱的承载能力和稳定性。首先，根据柱的承载能力要求，可以计算出柱的截面积。然后，根据柱的稳定性要求，可以计算出柱的截面惯性矩和截面模量。最后，根据这些参数，可以选择适当的截面形状和尺寸。 3. 习题：计算一根钢桁架的整体刚度。 答案：钢桁架的整体刚度可以通过计算其弹性刚度和刚度矩阵来得到。弹性刚度可以根据桁架的几何形状和材料的弹性模量来计算，刚度矩阵则取决于桁架的节点连接方式和材料的刚度。根据这些参数，可以使用矩阵运算来计算钢桁架的整体刚度。 4. 习题：设计一根钢梁的连接节点。 答案：设计钢梁的连接节点需要考虑到节点的强度和刚度。首先，根据节点 的强度要求，可以计算出节点的承载能力。然后，根据节点的刚度要求，可以 计算出节点的刚度系数。最后，根据这些参数，可以选择适当的连接方式和尺寸。 5. 习题：分析一根钢梁的挠度和变形。 答案：钢梁的挠度和变形可以通过计算其弯曲挠度和剪切变形来得到。弯曲 挠度可以根据梁的几何形状、材料的弹性模量和加载条件来计算，剪切变形则 取决于梁的截面形状、材料的抗剪模量和加载条件。根据这些参数，可以使用 公式来计算钢梁的挠度和变形。 通过解答这些习题，我们可以更好地理解和应用钢结构设计的知识。同时，这 些习题也可以帮助我们发现和解决实际工程中的问题。希望大家能够认真对待 这些习题，并不断提高自己的钢结构设计能力。 总结起来，钢结构设计课后习题的答案涉及到钢梁的承载力、钢柱的截面尺寸、钢桁架的整体刚度、钢梁的连接节点以及钢梁的挠度和变形等方面。通过解答 这些习题，我们可以巩固所学的知识，提高解决问题的能力。希望以上答案对 大家的学习有所帮助。 钢结构计算题课后习题答案 钢结构计算题课后习题答案 钢结构是一种常见的建筑结构形式，其承载能力强、施工周期短等优点使其在 现代建筑中得到广泛应用。然而，钢结构的计算与设计并非易事，需要掌握一 定的理论知识和计算方法。下面将针对一些典型的钢结构计算题进行详细解答，帮助读者更好地理解和应用相关知识。 1. 计算梁的自重 题目：一根钢梁的长度为8m，截面形状为矩形，宽度为0.3m，高度为0.5m， 钢的密度为7850kg/m³。求该梁的自重。 解答：首先计算梁的体积，即横截面积乘以长度。梁的横截面积为0.3m * 0.5m = 0.15m²。所以梁的体积为0.15m² * 8m = 1.2m³。 然后将梁的体积乘以钢的密度，即可得到梁的质量。梁的质量为1.2m³ * 7850kg/m³ = 9420kg。 最后，将梁的质量乘以重力加速度，即可得到梁的自重。假设重力加速度为 9.8m/s²，则梁的自重为9420kg * 9.8m/s² = 92316N。 2. 计算梁的弯矩 题目：一根钢梁的长度为10m，截面形状为矩形，宽度为0.4m，高度为0.6m。在梁的中点施加一垂直向下的集中力为20kN。求该梁在支座处的弯矩大小。 解答：首先计算梁的截面面积，即横截面积为0.4m * 0.6m = 0.24m²。 然后根据力的定义，弯矩等于力乘以力臂。力臂是力作用点到旋转中心的垂直 距离。 在支座处，由于梁的长度为10m，所以力臂为5m。所以弯矩为20kN * 5m = 100kNm。 3. 计算柱的稳定性 题目：一个钢柱的长度为6m，截面形状为圆形，直径为0.3m。柱的材料为Q235，屈服强度为235MPa。求该柱的稳定性。 解答：首先计算柱的截面面积，即圆的面积为π * (0.3/2)² = 0.07m²。 然后根据屈服强度的定义，屈服强度等于屈服应力乘以安全系数。假设安全系数为1.5，则屈服应力为235MPa / 1.5 = 156.67MPa。 最后，计算柱的稳定性。稳定性可以用屈服应力与实际应力的比值来表示。实际应力等于柱的负荷除以柱的截面面积。 假设柱的负荷为100kN，则实际应力为100kN / 0.07m² = 1428.57kPa = 1.43MPa。 所以柱的稳定性为156.67MPa / 1.43MPa = 109.57。 通过以上三个典型的钢结构计算题，我们可以看到钢结构的计算与设计需要掌握一定的理论知识和计算方法。同时，钢结构的计算也需要考虑到材料的特性和力学性能。在实际工程中，还需要根据具体情况进行合理的假设和简化，以便更好地进行计算和设计。 总之，钢结构的计算题涉及到多个方面的知识，包括力学、材料力学等。通过对典型计算题的解答，我们可以更好地理解和应用相关知识，为实际工程提供有力的支持。 钢结构设计原理课后习题答案 1. 引言。 钢结构是一种广泛应用于建筑工程中的结构形式，具有重量轻、强度高、施工速度快等优点。在进行钢结构设计时，需要掌握一定 的设计原理和方法，以确保结构的安全和稳定。本文将针对钢结构 设计原理课后习题进行详细解答，帮助读者加深对钢结构设计原理 的理解。 2. 钢结构设计原理课后习题答案。 2.1 第一题。 题目，简要说明钢结构设计的基本原理。 答案，钢结构设计的基本原理包括受力分析、结构构件设计、 连接设计等内容。在进行受力分析时，需要考虑结构所受到的外部 荷载以及内部受力情况，确保结构的受力合理。在进行结构构件设 计时，需要根据结构的受力情况选择合适的构件尺寸和材料，以满 足结构的强度和刚度要求。连接设计则是确保结构各构件之间能够 有效连接，形成一个整体结构。 2.2 第二题。 题目，钢结构设计中常用的受力分析方法有哪些？ 答案，钢结构设计中常用的受力分析方法包括静力分析、弹性 分析、极限状态分析等。静力分析是指在结构受到静力荷载作用时，通过平衡方程和变形方程进行受力分析。弹性分析是指在结构受到 荷载作用时，考虑结构的变形情况进行受力分析。极限状态分析是 指在结构受到极限荷载作用时，进行受力分析以确保结构在极限状 态下的安全性。 2.3 第三题。 题目，钢结构设计中常用的结构构件有哪些？ 答案，钢结构设计中常用的结构构件包括梁、柱、梁柱节点、 框架节点等。梁是承受弯矩作用的构件，通常用于支撑楼板和屋顶 结构。柱是承受压力作用的构件，通常用于支撑建筑的垂直荷载。 梁柱节点和框架节点则是连接梁和柱的重要构件，需要进行合理的 连接设计以确保结构的整体稳定性。钢结构第四版习题答案
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