单选题
某露天原料堆场,设置有两台桥式吊车,起重量Q=16t,中级工作制;堆场跨度为30m,长120m,柱距12m,纵向设置双片十字交叉形柱间支撑。栈桥柱的构件尺寸及主要构造如图所示,采用Q235B钢,焊接采用E43型焊条。
荷载标准值:(1)结构自重:吊车梁G1=40kN;辅助桁架G2=20kN;栈桥柱G3=50kN;(2)吊车荷载:垂直荷载P=583.4kN;横向水平荷载T=18.1kN。
单选题
栈桥柱外肢的最大压力设计值
在结构自重和吊车荷载共同作用下,栈桥柱外肢BD的最大压力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
- A.123.3
- B.161.5
- C.167.1
- D.180.4
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 先求支座反力VB,当水平载荷T向左时B支座向上反力VB最大。
对A点取矩,得平衡方程:3VB=1.2×(1.6G2+1.0G3)+1.4×(14+1.8)T
[*]
设∠ABD=α,[*],由∑YB=0可得NBDsinα=VB,
栈桥柱外肢BD的最大压力设计值[*]
如果不乘荷载分项系数,而直接采用荷载标准值计算,
[*]
[*],错选A。
如果仅自重不乘荷载分项系数,采用荷载标准值计算,
[*]
[*],错选B。
(1)如题中图;(2)荷载标准值;(3)结构自重和吊车荷载共同作用;(4)栈桥柱外肢BD的最大压力。
[考点] 内力计算。
单选题
栈桥柱外肢的最大压力设计值
在结构自重和吊车荷载共同作用下,栈桥柱外肢AC的最大压力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
- A.748.8
- B.1032.5
- C.1049.5
- D.1114.1
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 在AB与CD之间作水平线,取水平线上部为隔离体,对D点取矩,当T向右时栈桥柱外肢AC的NAC所受轴向压力最大,由∑MD=0得
2.7NAC=1.2×(2.7G1+1.1G2+1.7G3)+1.4×(14+1.8-3)×T+1.4×2.7P
栈桥柱外肢AC的最大压力设计值
[*]
如果结构自重和吊车荷载不乘分项系数,采用标准值计算:
[*]583.4=748.8(kN),错选A。
如果未考虑到杆AD的影响,认为VA=NAC,对B点取矩建立平衡方程
[*]18.1=1049.4(kN),错选C。
(1)栈桥柱外肢AC的最大压力设计值;(2)如题中图。
[考点] 内力计算。
单选题
栈桥柱底部斜杆的最大压力设计值
在结构自重和吊车荷载共同作用下,栈桥柱底部斜杆AD的最大压力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
- A.22.8
- B.30.6
- C.37.9
- D.41.9
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 在AB与CD之间作水平线,取上部为隔离体,应满足∑X=0,且此可知当T向右时NAC最大。当T向右时,对A点取矩,得3VB=1.2×(1.6G2+1.0G3)-1.4×15.8T
[*]
设∠ABD=α,sinα=0.995,cosα=0.0996,[*]
设∠ADC=β,[*],由∑X=0得:NADcosβ=NBDcosα+1.4T
栈桥柱底部斜杆AD的最大压力设计值
[*]
如果未考虑杆BD分量影响,[*],错选C。
(1)底部斜杆AD的最大压力设计值;(2)如题中图。
[考点] 内力计算
单选题
构件抗压强度设计值的折减系数
栈桥柱腹杆DE采用两个中间无连系的等边角钢,其截面∟125×8(i
x=38.3mm,i
min=25mm),当按轴心受压构件计算稳定性时,试问:构件抗压强度设计值f的折减系数,与下列何项数值最为接近?
- A.0.725
- B.0.756
- C.0.818
- D.0.842
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)表5.3.1注2,对于中间无连系的等边角钢组成的腹杆,应按斜平面考虑,则杆DE的计算长度为l0=0.9l=0.9×4036=3632(mm)
根据《钢规》第3.4.2条,长细比应按imin确定,长细比[*]
构件抗压强度设计值f的折减系数0.6+0.0015λ=0.6+0.0015×145.3=0.818。
如果直接取l0=4036mm,用ix代入来求长细比,则[*],
0.6+0.0015λ=0.6+0.0015×105.4=0.758,错选B。
如果直接取l0=4036mm但长细比按imin确定,则[*],
0.6+0.00152=0.6+0.0015λ×161.4=0.842,错选D。
[*]
(1)无连系等边角钢;(2)计算稳定性时强度折减系数。
[考点] (1)中间无连系的等边角钢组成的腹杆的计算长度;(2)长细比计算;(3)抗压强度设计值的折减系数。
单选题
构件抗压强度设计值的折减系数
栈桥柱腹杆DE采用中间有缀板连系的等边角钢,其截面∟75×6(i
x=23.1mm,i
min=14.9mm),当按轴心受压构件计算稳定性时,试问:构件抗压强度设计值f的折减系数,与下列何项数值最为接近?
- A.0.862
- B.0.836
- C.0.821
- D.0.810
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)表5.3.8注2以及第3.4.2条第1款中λ的解释可知,当两角钢中间有缀条时,由于缀条的限制作用,应取与角钢肢边平行轴的回转半径ix。
根据《钢规》表5.3.1,可知腹杆DE在平面内的计算长度为l0=0.81,在平面外,由于缀条的有利作用,使得单角钢平面外计算长度减小,故应按平面内稳定控制。
计算长l0=0.8l=0.8×4036=3229(mm),长细比[*]。
由《钢规》第3.4.2条第1款可知,构件抗压强度设计值f的折减系数
0.6+0.0015λ=0.6+0.0015×139.8=0.810。
如果误认由平面外稳定控制,取计算长度l0=l。
长细比[*],折减系数为0.6+0.0015×174.7=0.862,错选A。
[*]
(1)中间有缀板连系的等边角钢;(2)计算稳定性时强度折减系数。
[考点] (1)角钢肢边平行轴的回转半径;(2)腹杆在平面内(外)的计算长度;(3)长细比的计算;(4)抗压强度设计值的折减系数。
单选题
杆件最经济合理的截面
栈桥柱腹杆CD作为减小受压肢长细比的杆件,假定采用两个中间无连系的等边角钢,试问:杆件最经济合理的截面,与下列何项数值最为接近?
- A.∟90×6(ix=27.9mm,imin=18mm)
- B.∟80×6(ix=24.7mm,imin=15.9mm)
- C.∟75×6(ix=23.1mm,imin=14.9mm)
- D.∟63×6(ix=19.3mm,imin=12.4mm)
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)表5.3.8可知腹杆CD容许长细比[λ]=200。
根据《钢规》表5.3.1可知腹杆在斜平面内的计算长度l0=0.9l=0.9×2700=2430(mm),则所需最小回转半径[*]
如果直接取l0=l=2700mm,且取[λ]=150,则[*],错选A。
如果直接取l0=l=2700mm,则[*],错选C。
[*]
(1)栈桥柱腹杆CD作为减小受压肢长细比的杆件;(2)中间无连系的等边角钢;(3)杆件最经济合理的截面。
[考点] (1)腹杆容许长细比;(2)腹杆在斜平面内的计算长度;(3)回转半径计算;
单选题
地脚锚栓的拉应力
在施工过程中,吊车资料发生变更,根据最新的吊车资料,栈桥柱外肢底座最大拉力设计值V
B=108kN,原设计地脚锚栓为2M30,试问:在新的情况下,地脚锚栓的拉应力(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
- A.76.1
- B.96.3
- C.152.2
- D.192.6
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 地脚锚栓2M30的有效截面面积为Ae=2×561=1122(mm2)
地脚锚栓的拉应力[*]
如果错按毛面积计算[*],
[*],错选A。
如果错按1根锚栓计算[*],错选D。
(1)最新的吊车资料;(2)最大拉力设计值;(3)原设计地脚锚栓。
[考点] (1)地脚锚栓的有效截面面积;(2)拉应力计算式。
单选题
柱肢最大压应力
根据最新的吊车资料,栈桥柱吊车肢最大压力设计值N
AE=1204kN,原设计柱肢截面为H400×200×8×13(A=8412mm
2,i
x=168mm,i
y=45.4mm),当柱肢AE按轴心受压构件计算稳定性时,试问:柱肢最大压应力(N/mm
2)与下列何项数值最为接近?
提示:不考虑柱肢各段内力变化对计算长度的影响。
- A.166.8
- B.185.2
- C.188.1
- D.215.0
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 在柱肢平面内计算长度l0y=3m,在柱肢平面外计算长度l0x=14m,
则长细比[*],长细比[*],
根据《钢规》(GB 50017—2003)表5.1.2-1,[*],对强轴(x轴)属a类,对弱轴(y轴)属b类。
查《钢规》表C-2,稳定系数[*];查《钢规》表C-1,稳定系数[*];
[*]
柱肢最大压应力[*]
如果错将l0x取为6m,长细比[*],查《钢规》表C-1,稳定系数
[*],
柱肢最大压应力[*],错选B。
如果错用了《钢规》表C-2,稳定系数
[*]
柱肢最大压应力[*],错选D。
[*]
(1)栈桥柱吊车肢最大压力设计值;(2)当柱肢AE按轴心受压构件计算稳定性;(3)提示。
[考点] (1)平面内(外)计算长度;(2)长细比计算;(3)截面类型的判定;(4)稳定系数查取。
单选题
节点域腹板的最小计算厚度
一座建于地震区的钢结构建筑,其工字形截面梁与工字形截面柱为刚性节点连接;梁腹板高度矗h
b=2700mm,柱腹板高度h
c=450mm。试问:对节点仅按照稳定性的要求计算时,在节点域腹板的最小计算厚度t
w(mm),与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)式(8.2.5-7),对节点仅按照稳定性的要求计算时,在节点域腹板的最小计算厚度[*]
(1)地震区;(2)工字形截面梁与工字形截面柱;(3)节点域腹板的最小计算厚度。
[考点] 节点域腹板的最小计算厚度。
单选题
高强度螺栓的数量
某钢管结构,其弦杆的轴心拉力设计值N=1050kN,受施工条件的限制,弦杆的工地拼接采用在钢管端部焊接法兰盘端板的高强度螺栓连接,选用M22的高强度螺栓,其性能等级为8.8级,摩擦面的抗滑移系数μ=0.5。法兰盘端板的抗弯刚度很大,不考虑附加拉力的影响。试问:高强度螺栓的数量与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 查《钢规》(GB 50017—2003)表7.2.2-2,得8.8级、M22高强螺栓预拉力P=150kN。
一个螺栓抗拉承载力[*]=0.8P=0.8×150=120(kN)
则高强度螺栓的数量[*],n=10。
[*]
(1)轴心拉力设计值;(2)M22的高强度螺栓,其性能等级为8.8级;(3)抗滑移系数。
[考点] (1)高强螺栓预拉力值的查取;(2)一个螺栓抗拉承载力的计算。
单选题
直角焊缝的焊脚尺寸
箱形柱的柱脚如图所示,采用Q235钢材,E43系列焊条,柱底端刨平,沿柱周边用角焊缝与柱底板焊接。试问:其直角焊缝的焊脚尺寸h
f(mm)与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《钢规》(GB 50017—2003)表3.4.1-3得焊缝抗拉强度设计值[*]。
根据《钢规》第7.6.6条可知,柱端部为刨平时,连接焊缝所受剪力
V=0.15Nmax=0.15×4000=600(kN)
因剪力为水平方向的力,则4条焊缝中有2条边按正面角焊缝计算,另两边按侧面角焊缝计算。
由角焊缝计算公式得焊脚尺寸
[*]
由《钢规》第8.2.7条第1款可知,满足构造要求的最小焊脚尺寸[*][*],最大焊脚尺寸hfmax=1.2min=1.2×20=24(mm)
根据《钢规》第8.2.7条第1款,T形单面连接需加1mm,取直角焊缝的焊脚尺寸hf=10mm。
可得到正确答案的常见错误[解析]
(1)4条角焊缝全部作为侧面角焊缝对待,则有
焊脚尺寸[*]
(2)4条角焊缝全部作为正面角焊缝对待,则有
焊脚尺寸[*]
虽然以上两种做法均可得到正确的答案,但实际是错误的解答,而且错误较为隐蔽,说明对角焊缝的概念理解不透彻。
如果认为4000kN直接由焊缝传递,
焊脚尺寸[*],错选D。
[*]
(1)如题中图;(2)Q235钢材,E43系列;(3)柱底端刨平。
[考点] (1)焊缝抗拉强度设计值的查取;(2)柱端部为刨平;(3)最小(大)焊脚尺寸的构造要求;(4)焊脚尺寸的计算值。
单选题
要求高强度螺栓的承载力不低于板件承载力的条件下,拼接螺栓的数目
某工地拼接实腹梁的受拉翼缘板,采用高强度螺栓摩擦型连接,如图所示。受拉翼缘板的截面为-1050×100,f=325N/mm
2。高强度螺栓采用M24(孔径d
0=26mm),10.9级,摩擦面抗滑移系数μ=0.4。试问:在要求高强度螺栓的承载力不低于板件承载力的条件下,拼接螺栓的数目与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 查《钢规》(GB 50017—2003)表7.2.2-2,得10.9级M24螺栓预拉力P=225kN,
一个高强螺栓的抗剪强度设计值[*]=0.9nfμP=0.9×2×0.4×225=162(kN)
根据《钢规》第3.4.1条和式(5.1.1-2)计算拉力:
[*]
由等承载力原则,[*]
取170个,一排布置10个螺栓则有17排,此时连接长度
16×90=1440(mm)>15d0=15×26=390(mm)
由《钢规》第7.2.4条,折减系数为[*]
因此螺栓个数应重新设计为[*],取n=240,
此时连接长度23×90=2070(mm)>60d0=60×26=1560(mm),取η=0.7。
此时,螺栓群承载力ηn[*]=0.7×240×162=27216(kN)
板件承载力
[*]
毛截面承载力Af=1050×100×325=34125×103(N)=34125(kN),满足《钢规》要求。
[*]
(1)10.9级;(2)摩擦面抗滑移系数μ;(3)高强度螺栓的承载力不低于板件承载力的条件下。
[考点] (1)螺栓预拉力值的查取;(2)高强螺栓的抗剪强度设计值计算;(3)等承载力连接的概念;(4)连接长度较大时,折减系数的计算。
单选题
截面形式的采用
某大跨度主桁架,节间长度为6m,桁架弦杆侧向支撑点之间的距离为12m,试问:采用下列何种截面形式较为合理?
提示:y—y轴为桁架平面。
A.热轧圆管

B.热轧方管

C.热轧H型钢

D.热轧H型钢
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 弦杆平面内计算长度l0x=6m;弦杆平面外计算长度l0y=12m
根据等稳定原则有[*],iy≈2ix,选项D才有可能满足此项
要求。
如果未注意到“提示:y—y轴为桁架平面”,误以为x—x轴为桁架平面,错选C。
(1)节间长度为6m;(2)侧向支撑点之间的距离为12m;(3)提示:y—y轴为桁架平面。
[考点] (1)平面内(外)计算长度;(2)等稳定原则。
单选题
哪种连接形式板件的抗拉承载力最高
受拉板件(Q235钢,-400×22),工地采用高强度螺栓摩擦型连接(M20,10.9级,μ=0.45),试问:下列选项中,哪种连接形式板件的抗拉承载力最高?
A.

B.

C.

D.
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 将《钢规》(GB 50017—2003)式(5.1.1-2)变形为[*]。
对选项A,有[*];
对选项B,有[*];
对选项C,有[*];
对选项D,有[*];
又由《钢规》式(5.1.1-3)可知Af=22×400f=8800f,则选项D对应的板件承载力最大。
[考点] (1)高强度螺栓摩擦型连接的计算;(2)螺栓布置对承载力的影响;(3)[*]。