单选题

某工业厂房单层钢结构平台，面层为花纹钢板，并与梁焊接连接，不进行抗震设计，结构构件采用Q235钢制作，焊接采用E43型焊条，荷载标准值：永久荷载取1.0kN/m²（不含梁向重），可变荷载取5.5kN/m²。平台结构如题19～20图所示，结构设计使用年限为50年设计，结构重要性系数取1.0。
提示：按《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）进行荷载组合。

单选题

次梁1为简支梁，采用焊接H型钢WH250×125×4×6，其截面特性：A＝24.52×10²mm²，I_x＝2682×10⁴mm⁴，Wx＝215×10³mm³，中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩S＝120×10³mm³，自重标准值gk＝0.193kN/m。试问，强度验算时，其正截面最大弯曲应力设计值（N/mm²），与下列何项数值最为接近？
提示：不考虑截面削弱。

A、 134
B、 171
C、 191
D、 204

【正确答案】 B

【答案解析】

根据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）第3.2.4条规定，永久荷载的分项系数为1.2，可变荷载的分项系数为1.3。
该梁承受的均布荷载设计值为：qx＝1.2×1.0×1.0＋1.2×0.193＋1.3×1.0×5.5＝8.58kN/m。
该梁跨中弯矩设计值：M_x＝q_xl²/8＝8.58×62/8＝38.61kN·m。
根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第3.5.1条表3.5.1，截面板件的宽厚比为：b/t＝[（125－4）/2]/6＝10.1＜11ε_k＝11；h₀/t_w＝（250－2×5）/4＝60＜65ε_k＝65。则翼缘为S2级、腹板为S1级，因此整个截面为S2级。取全截面有效且可以考虑塑性发展系数。
查表8.1.1，得到截面塑性发展系数γ_x＝1.05。
根据第6.1.1条式（6.1.1），M_x/（γ_xW_x）＝38.61×106/（1.05×215×10³）＝171.03N/mm²。
选项中与171.03最接近的是171，因此选B项。
【考点分析】
本题主要考查以下内容：
①梁跨中弯矩的计算；
②钢构件的截面等级判断；
③钢构件的强度验算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下：
①根据《荷规》第3.2.4条，得到荷载组合的分项系数；
②内力组合，求出跨中弯矩值；
③根据《钢标》第3.5.1条，判断钢构件的截面等级；
④查《钢标》表8.1.1，得到截面塑性发展系数γx；
⑤根据《钢标》第6.1.1条式（6.1.1），计算正截面最大弯曲应力设计值。

单选题

假设条件同题 19 。试问，次梁 1 在荷载作用下的最大挠度与其跨度的比值，与下列何项数值最为接近？

A、 1/255
B、 1/278
C、 1/294
D、 1/310

【正确答案】 C

【答案解析】

根据结构力学知识，简支梁受均布荷载作用的最大挠度公式为：ν＝5q_kl⁴/（384EI）。
荷载标准值为：qk＝1.0×1.0＋0.193＋5.5×1.0＝6.693kN/m＝6.693N/mm。
因此最大挠度为：ν＝5q_kl⁴/（384EI）＝5×6.693×6000⁴/（384×206×10³×2682×10⁴）＝20.4mm。
最大挠度与其跨度的比值ν/l＝20.4/6000＝1/294。
【考点分析】
本题主要考查挠度公式的计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下：
①根据题意，求出荷载标准值；
②代入挠度公式，求出挠度值，进而得到最大挠度与其跨度的比值。

单选题

梁1的荷载基本组合剪力设计值V＝27kN，其余设计条件同题19。试问，次梁1按全截面进行受剪强度验算时，其截面最大剪应力设计值（N/mm²），与下列何项数值最为接近？

A、 24
B、 30
C、 47
D、 59

【正确答案】 B

【答案解析】

根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）第6.1.3条式（6.1.3）规定，吊车梁截面最大剪应力设计值为：τ＝VS/（It_w）＝27×10³×120×10³/（2682×10⁴×4）＝30.2N/mm²。
选项中与30.2最接近的是30，因此选B项。
【考点分析】
本题主要考查钢构件截面最大剪应力设计值的计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下：
根据《钢标》第6.1.3条式（6.1.3）规定，计算吊车梁截面最大剪应力设计值。

单选题

假定平台柱3由柱间支撑保证稳定，采用焊接H型钢WH150×150×6×8，翼缘为火焰切割边，其截面特性：A＝32.04×10²mm²，i_x＝64.5mm，i_y＝37.5mm。荷载基本组合的轴心压力设计值N＝215kN。计算长度l_0x＝7200mm，l_0y＝3600mm。试问，按轴心受压构件进行稳定性验算时，柱3的最大压应力设计值N/（φA）（N/mm²），与下列何项数值最为接近？

A、 140
B、 150
C、 165
D、 184

【正确答案】 A

【答案解析】

根据《钢结构设计标准》（GB50017—2017）表7.2.1-1，该构件对x轴和y轴均属于b类截面。
根据式（7.2.2-1）和式（7.2.2-2），截面x轴、y轴长细比为：λ_x＝l_0x/i_x＝7200/64.5＝112；λ_y＝l_0y/i_y＝3600/37.5＝96。
由于λ_x＞λ_y，故绕x轴的稳定性控制设计。查表D.0.2，得到稳定系数φ＝0.481。
计算截面板件的宽厚比：b/t＝[（150－6）/2]/8＝9；h0/tw＝（150－2×8）/6＝22.3。
根据第7.3.1条第1款和第2款规定，b/t＜（10＋0.1λ）εk＝10＋0.1×112＝21.2，h₀/t_w＜（25＋0.5λ）ε_k＝25＋0.5×112＝71。二者均满足局部稳定要求，全截面有效。
因此该柱的最大压应力设计值为：N/（φA）＝215×10³/（0.481×32.04×10²）＝140N/mm²。
【考点分析】
本题主要考查轴心受压构件的稳定性计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下：
①根据《钢标》表7.2.1-1，查得构件对x、y轴的截面分类；
②根据式（7.2.2-1）和式（7.2.2-2），计算轴心受压构件的长细比，取两者的较大值；
③根据附录D表D.0.2-2，得到稳定系数φ值；
④根据题意，可得该柱的最大压应力设计值。