单选题 某多层商业建筑为钢筋混凝土框剪结构。现按业主要求进行改造，增建钢结构入口大堂，其房屋梁系的布置，如图(a)所示。钢结构依附于主体建筑；不考虑柱的侧移及地震作用。次梁与主梁间为等高铰接连接，梁顶现浇钢筋混凝土屋面板(计算时不考虑梁板间的共同作用)；屋面设屋顶花园，其永久及可变荷载的标准值分别为10kN/m2及3.0kN/m2(永久荷载中已包含各种构造做法及钢梁自重在内)。主梁ZL-1钢材采用Q345B，次梁L-1、钢柱GZ-1钢材采用Q235B。
钢柱GZ-1承担屋面荷载及墙面风荷载，采用热轧H型钢H446×199×8×12制作，高15m，上、下端均为铰接。为保证钢柱在弯矩作用平面外的稳定，沿柱高每隔5m设置有一道系杆，彼此连接，并与主体结构相连。H型钢H446×199×8×12的截面特性参数：A=8495mm2，Ix=29000×104mm4，Iy=1580×104mm4，ix=185mm，iy=43.1mm，Wx=1300×103mm3。
[*]

{{B}}(a)屋面结构布置图；(b)次梁L-1计算简图；(c)主梁ZL-1计算简图；(d)A-A剖面图{{/B}}
单选题 次梁L-1的计算简图如图(b)所示。采用热轧H型钢H350×175×7×11，Ix=13700×104mm4，Wx=782×103mm3。试问，在屋面均布荷载作用下，次梁L-1用于强度计算的弯曲应力值(N/mm2)，应与以下何项数值最为接近?
  • A.90
  • B.178
  • C.180
  • D.210
【正确答案】 C
【答案解析】[解析] 均布荷载设计值为：
可变荷载控制的组合：q=(1.2×10+1.4×3)×2=32.4kN/m
永久荷载控制的组合：q=(1.35×10+0.7×1.4×3)×2=32.88kN/m
取以上二者较大者，为q=32.88kN/m。跨中最大弯矩为
Mx=32.88×62/8=147.96kN·m
H形截面翼缘自由外伸宽度与厚度之比为
[*]
因此可以考虑塑性发展系数γx=1.05。
依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的4.1.1条，可得
[*]，选择C。
若未按永久荷载控制的组合进行计算，则会取q=32.4kN/m，从而计算出Mx=145.8kN·m，然后得到最后的结果为177.6N/mm2，错选B。
单选题 设计条件同上题。试问，次梁L-1的跨中最大挠度与跨度的比值，应与以下何项数值最为接近?
  • A.1/305
  • B.1/310
  • C.1/352
  • D.1/386
【正确答案】 D
【答案解析】[解析] 采用荷载的标准组合：
qk=(10+3)×2=26kN/m
依据结构力学知识可知，跨中最大挠度为
[*]
于是，挠跨比15.5/6000=1/387，选择D。
单选题 主梁ZL-1的计算简图及截面特征参数如图(c)、(d)所示。梁上集中荷载设计值P1=128.33kN，P2=141.38kN，P3=149.60kN，P4=157.82kN(已经包含钢梁自重)。已经求得支座反力N=656kN。试问，在梁上集中荷载作用下，主梁ZL-1用于强度计算的弯曲应力值(N/mm2)，应与以下何项数值最为接近?
  • A.270
  • B.257
  • C.235
  • D.202
【正确答案】 A
【答案解析】[解析] ZL-1的承受的弯矩最大值为：
Mx=656×8.6-(128.33×8+141.38×6+149.60×4+157.82×2)=2852.64kN·m
ZL-1截面翼缘自由外伸宽度与厚度之比为
[*]
因此，塑性发展系数γx=1.0。
依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的4.1.1条，可得
[*]，选择A。
单选题 根据施工条件，需要在主梁ZL-1跨内的A-A截面设置栓焊连接的工地拼接接头，即梁翼缘板采用等强对焊，腹板采用高强螺栓摩擦型连接。A-A截面位置见图(c)。已知梁在拼接板范围内截面的弯矩及剪力设计值为M=2458.4kN·m，V=236.7kN。试问，腹板拼接接头所承担的弯矩值(kN·m)，应与以下何项数值最为接近?
  • A.591
  • B.611
  • C.650
  • D.509
【正确答案】 D
【答案解析】[解析] 腹板承受的弯矩按照惯性矩分配。 腹板绕x轴的惯性矩为 [*] 腹板拼接接头承担的弯矩为 [*]，选择D。
单选题 根据业主建议，主梁ZL-1的翼缘板工地拼接亦改用高强度螺栓摩擦型连接(如图所示)。采用M20(孔径21.5mm)，螺栓性能等级为10.9级，摩擦面抗滑移系数μ=0.45；主梁受拉(或受压)一侧翼缘板净截面面积Anf=5652mm2，钢材抗拉强度设计值f=295N/mm2。在要求高强度螺栓连接的承载力与翼缘板等强度条件下，试问，在翼缘板一侧的螺栓数目应采用下列何项数值?
【正确答案】 C
【答案解析】[解析] 依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的表7.2.2-2，10.9S、M20的高强螺栓预拉力设计值为P=155kN。
一个螺栓的抗剪承载力为
[*]
考虑螺栓连接的承载力与翼缘净截面承载力相等，可得
[*]
解方程得到螺栓数为
[*]
对于本题，可得
[*]
初步选择16个螺栓。
依据规范表8.3.4规定的螺栓最大最小间距，若取螺栓间距为70mm，满足最小间距3d0和最大间距要求。此时，一侧连接长度3×70=210mm＜15d0=15×21.5=322.5mm，不必考虑螺栓抗剪承载力的折减。
按净截面得到的翼缘抗拉承载力为
[*]
按毛截面得到的翼缘抗拉承载力为
Af=400×18×295=2124×103N
综上，翼缘的抗拉承载力为1905.5×103N。
此时，螺栓的抗剪承载力为16×125.55=2008.8kN＞1905.5×103N，不小于翼缘板的承载力，满足要求。故选择C。
单选题 假定主梁ZL-1的支座反力为N=656kN，试问，梁腹板的最大剪应力(N/mm2)，应与以下何项数值最为接近?
  • A.81
  • B.70
  • C.61
  • D.51
【正确答案】 C
【答案解析】[解析] 依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的4.1.2条，有 [*]。选择C。
单选题 已知钢柱GZ-1轴心压力设计值(含柱自重在内)N=315kN。当对该钢柱进行弯矩作用平面内的稳定验算时，试问，由轴心力N产生的压应力(N/mm2)，应与下列何项数值最为接近?
  • A.36
  • B.38
  • C.48
  • D.55
【正确答案】 C
【答案解析】[解析] GZ-1弯矩作用平面内的计算长度为15m，绕强轴x轴，长细比为λx=15000/185=81。
依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的表5.1.2-1，由于b/h=119/446=0.4＜0.8，故H型钢截面绕x轴属于a类。按照Q235钢查表，得到φ=0.776，于是
[*]
选择C。
单选题 已知钢柱GZ-1轴心压力设计值(含柱自重在内)N=315kN，轴向力偏心及风荷载对GZ-1产生的组合弯矩设计值Mx=82kN·m。当对钢柱进行弯矩作用平面内的稳定验算时，试问，由最大弯矩产生的压应力(N/mm2)，与下列何项数值最为接近?
提示：(1)N/N'Ex=0.132；
(2)只求由弯矩产生的应力。
  • A.55
  • B.67
  • C.71
  • D.82
【正确答案】 B
【答案解析】[解析] 依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的5.2.2条计算。 [*] 选择B。
单选题 已知钢柱GZ-1轴心压力设计值(含柱自重在内)N=315kN，当对钢柱进行弯矩作用平面外的稳定验算时，试问，由轴心力N产生的压应力(N/mm2)，与下列何项数值最为接近?
  • A.71
  • B.81
  • C.88
  • D.100
【正确答案】 B
【答案解析】[解析] GZ-1弯矩作用平面外的计算长度为5m，绕y轴长细比λy=5000/43.1=116。
依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的表5.1.2-1，得到H型钢截面绕y轴属于b类。按照Q235钢查表，得到φy=0.458，于是
[*]，选择B。
单选题 已知钢柱GZ-1轴心压力设计值(含柱自重在内)N=315kN，轴向力偏心及风荷载对GZ-1产生的组合弯矩设计值Mx=82kN·m。当对钢柱GZ-1进行弯矩作用平面外的稳定验算时，试问，由最大弯矩产生的压应力(N/mm2)，与下列何项数值最为接近?
提示：(1)取等效弯矩系数βtx=1.0；截面影响系数η=1.0；钢材的屈服强度fy=235N/mm2。
(2)只求由弯矩产生的应力。
  • A.62
  • B.77
  • C.83
  • D.95
【正确答案】 C
【答案解析】[解析] 由上题已经求得GZ-1弯矩作用平面外(绕y轴)长细比λy=116。
依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的公式(B.5-1)计算稳定系数：
[*]
依据5.2.2条，可得
[*]，选择C。
单选题 下列在计算钢结构构件或连接时的几种情况中，关于其强度设计值取值的几种提法，哪一项不符合规范的要求，并说明理由。
  • A.单边连接的单角钢，按轴心受力计算强度和连接应乘以系数0.85
  • B.无垫板的单面施焊对接焊缝应乘以系数0.85
  • C.施工条件较差的高空安装焊缝，应乘以系数0.9
  • D.当几种情况同时存在时，其折减系数不得直接简单连乘
【正确答案】 D
【答案解析】[解析] 依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的3.4.2条的注，当几种情况同时存在时，折减系数应连乘。选择D。
单选题 当钢结构表面长期受辐射热作用时，按《钢结构设计规范》GB 50017—2003的要求，应采取有效防护措施的温度下限值，应为下列何项所示的度数?
  • A.80℃
  • B.150℃
  • C.300℃
  • D.600℃
【正确答案】 B
【答案解析】[解析] 依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的8.9.5条第2款，当结构的表面长期受辐射热达150℃以上时，应采取防护措施。选择B。
单选题 某压弯构件采用热轧H型钢H496×199×9×14，腹板与上、下翼缘相接处两内圆弧半径r=20mm。试问，若需进行局部稳定验算时，腹板计算高度与其厚度之比h0/tw，与下列何项数值最为接近?
  • A.55
  • B.52
  • C.48
  • D.94
【正确答案】 C
【答案解析】[解析] 腹板计算高度h0=496-2×14-2×20=428mm，于是，h0/tw=428/9=48，选择C。
单选题 试问，下列各种因素中哪种因素影响高强度螺栓的预拉力?
  • A.连接表面的处理方法
  • B.螺栓的性能等级及螺栓杆的直径
  • C.构件的钢号
  • D.荷载的作用方式
【正确答案】 B
【答案解析】[解析] 依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的7.2.2条，选择B。
单选题 关于螺栓连接，下列何项内容与《钢结构设计规范》GB 50017—2003的要求不符?
  • A.C级螺栓宜用于沿其杆轴方向受拉的连接
  • B.对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接，应采用双螺母或其他能防止螺母松动的有效措施
  • C.螺栓中心间距最小容许距离为3d，d为螺栓直径
  • D.每一杆件(缀条除外)在节点上以及拼接接头的一端，永久性的螺栓数不宜少于两个
【正确答案】 C
【答案解析】[解析] 依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的表8.3.4，螺栓中心间距最小容许距离为3d0，d0为螺栓孔径，故C错误，选择C。
单选题 《钢结构设计规范》GB 50017—2003中钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值的确定，下列何项取值正确?
  • A.抗拉强度标准值
  • B.屈服强度标准值
  • C.屈服强度标准值除以抗力分项系数
  • D.抗拉强度标准值除以抗力分项系数
【正确答案】 C
【答案解析】[解析] 依据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的3.4.1条条文说明中给出的表3，钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值为屈服强度标准值除以抗力分项系数。选择C。