第Ⅰ部分选择题
一、单项选择题在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求14. 跨中无侧向支承的组合梁,在验算整体稳定不足时,宜采用下列哪一种方案______
- A.加大梁的截面积
- B.加大梁的高度
- C.加大腹板的厚度
- D.加大受压翼缘板的宽度
A B C D
D
[考点] 本题主要考查的知识点为梁整体稳定的计算。
加大受压翼缘板的宽度可以提高梁的毛截面模量W
1x根据公式

,可以增大φ
b,根据公式

就可使整体稳定得以满足。故选D。
第Ⅱ部分 非选择题
二、填空题请在每小题的空格中填上正确答案1. 近似概率极限状态设计方法是以______来衡量结构或构件的可靠程度的。
2. 碳对钢材性能的影响很大,一般来说随着含碳量的提高,钢材的塑性和韧性逐渐______。
3. 在不同质量等级的同一类钢材(如Q235A,B,C,D四个等级的钢材),它们的屈服点、强度和伸长率都一样,只是它们的化学成分和______指标有所不同。
4. 按照焊条与焊件之间的相对位置,焊缝可以分为四种方位,其中______最难以操作。
5. 残余应力可以______焊缝附件主体金属的疲劳强度。
8. 保证拉弯、压弯构件的刚度是验算其______。
9. 屋架高度H指的是______部位的最大高度。
三、计算题1. 钢板采用对接焊缝直缝拼接,截面尺寸500mm×14mm。承受轴心拉力,其中恒载和活载标准值引起的轴心拉力值分别为700kN和400kN,相应的荷载分项系数分别为1.2和1.4。已知钢材为Q235,抗拉强度f=215N/mm
2,采用E43型焊条,手工电弧焊,三级质量标准,焊缝强度为

。施焊时未用引弧板。试验算此连接的有效性。
(1)验算钢板的承载力
N
c=Af=500×14×215=1505×10
3N=1505kN
轴心拉力N=700×1.2+400×1.4=1400kN<N
c。
所以钢板承载力满足。
(2)焊缝强度验算
焊缝的计算长度
l
w=500-2×14=472mm

所以直缝不能满足要求。
2. 如下图所示一双盖板的对接接头,已知钢板截面为300mm×14mm,间隙10mm,盖板截面为260mm×10mm,长度200mm。承受轴心拉力设计值为N=800kN(静力荷载)。钢材为Q235,焊条E43型,手工焊。角焊缝的焊脚尺寸h
f=8mm,

。验算此焊缝是否安全。

(单位:mm)
(1)验算角焊缝的焊脚尺寸h
f是否符合构造要求
h
fmax=t-(1~2)
=10-(1~x)
=(8~9)mm
贴边焊
h
fmax=1.2t
min=1.2×10=12mm

因此h
f=8mm符合构造要求。
(2)采用三面围焊,正面角焊缝所能承受的内力为

接头一侧所需侧缝的计算长度为:

盖板最短长度
L=(64.6十8)×2+10=156mm<200mm
所以此焊缝安全有效。
3. 如下图所示牛腿与柱采用高强度摩擦型螺栓连接,构件与螺栓的材料均为Q235钢,螺栓10.9级M16,喷砂后涂无机富锌漆,μ=0.35,预拉力P=100kN。荷载设计值F=60kN。试验算此连接是否安全。

(单位:mm)
(1)单个螺栓的承载力设计值

(2)最上排螺栓受力最大,所受的拉力为:

(3)螺栓强度验算

验算结果满足。
4. 如下图所示为一两端铰支焊接工字形截面压弯杆件,杆长l=10m。钢材Q235,f=215N/mm
2,E=2.06×10
5N/mm
2,截面I
x=32997cm
4,A=84.8cm
2,β
mx=0.85,γ
x1=1.05。作用于杆上的计算轴力和杆端弯矩见图。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M?
λ | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 |
φ | 0.878 | 0.856 | 0.833 | 0.807 | 0.780 |
提示:
(单位:mm]

查表得:φ
x=0.853

由上式得M≤1.59×10
8N·mm=159kN·m所以由弯矩作用平面内稳定确定的最大弯矩为:M=159kN·m
5. 一工字形截面梁绕强轴受力,截面尺寸如图,当梁某一截面所受弯矩M=400kN·m、剪力V=580kN时,试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235B,f=215N/mm
2,f
v=125N/mm
2,γ
x=1.05。

(单位:mm)
(1)截面特性
A=2×20×2+50×1=130cm
2 I
x=1×50
3/12+2×2×20×26
2 =64497cm
4 W
x=64497/27=2389cm
3 S
x=20×2×26+1×25×12.5
=1352.5cm
3 S
1=2×20×26=1040cm
3 (2)抗弯强度验算

所以抗弯强度满足要求。
(3)抗剪强度验算

所以抗剪强度满足要求。
(4)折算应力强度验算
腹板上边缘处

所以折算应力强度满足要求。
四、分析题1. 如下图所示某焊接组合工字形截面梁,钢材材质Q345B。
(1)试分析梁的局部稳定能否满足要求(不允许截面发展塑性)?如不满足要求,采取何种措施提高稳定性?
(2)如果梁的整体稳定性不能满足要求,可以采取什么措施?

(单位:mm)
(1)翼缘局部稳定

所以翼缘局部稳定不能满足,应减小翼缘长度或增大翼缘厚度。
(2)腹板局部稳定

所以腹板局部稳定不满足,应配置横向加劲肋。
(3)提高整体稳定的措施
减少受压翼缘侧向支撑点之间的距离;改善支座条件,加强侧向约束;增大梁的抗弯、抗扭刚度;改善荷载的作用位置;改变荷载的种类等。