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钢结构设计原理

要求：

一、 独立完成，下面五组题目中，请任选其中一组题目作答，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，包括中心、学号、姓名、科目、答题组数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、 对于轴心受压构件，有时也常采用格构式截面。

（1） 请说明什么情况下比较适合采用格构式截面？

（2） 采用双肢格构式截面时，为什么采用换算长细比来计算绕虚轴的稳定承载力？

（3） 在已知双肢格构柱截面形式的条件下，如何计算换算长细比和验算绕虚轴的稳定性？

（4） 对于双肢缀条式格构式，除了上一问的验算外，还需验算哪些内容？（指出验算内容即可，不必给出公式）

2、简述钢结构的特点。

二、计算题（每小题25分，共50分）

1、如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊缝连接，（静载设计值），角钢为，节点板厚度为10mm，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，角焊缝强度设计值，肢尖肢背焊缝厚度相同。试确定所需焊缝的厚度和施焊长度。

2、试验算一受斜向拉力F＝45KN（设计值）作用的普通螺栓的强度。螺栓M20，钢材A235－AF

第二组：

一、 简答题（每小题25分，共50分）

1、什么是疲劳断裂，它的特点如何。

2、焊缝连接、铆钉连接、普通螺栓连接的优点与缺点

二、计算题（每小题25分，共50分）

1、一缀板式轴心受压柱，柱高为，两端铰接，在虚轴平面于中间设有一侧向支承，截面由两槽钢组成，采用如图两种截面形式工，柱宽均为，单肢长细比，钢材。试分别确定其最大承载力设计值。

2、等截面简支梁跨度为，跨中无侧向支承点，截面如图所示，上翼缘均布荷载设计值，钢。已知：，，，，，

求：试验算梁的整体稳定性。

第三组：

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。

第四组：

一、 简答题（每小题25分，共50分）

1、钢材的机械性能指标有哪五项？

2、普通螺栓抗剪连接有哪几种破坏形式？

二、计算题（每小题25分，共50分）

1、图示连接中，焊脚尺寸h_f =8mm，钢材为Q235B级，板厚小于16mm时f =215N／mm²，板厚大于16mm时f =205N／mm²，手工焊，焊条为E43系列，=160N／mm²，试计算此连接承受静力荷载时的设计承载能力。

2、试求如图所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B，焊条E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸，。 

第五组：

一、 简答题（每小题25分，共50分）

1、计算轴心受压单轴对称截面绕对称轴的稳定性时为什么采用换算长细比？

2、若不考虑腹板屈曲后强度，为防止简支梁腹板失稳，应如何配置加劲肋？

二、计算题（每小题25分，共50分）

1、如图所示的普通螺栓连接，材料为Q235钢，采用螺栓直径20mm，承受的荷载设计值。试按下列条件验算此连接是否安全：

1)假定支托不承受剪力；2)假定支托承受剪力。 

2、梁的受力情况如图所示，梁选用轧制工字钢I(，)，钢材的强度设计值，截面的塑性发展系数。验算梁的强度。