某非抗震设计的工业操作平台承受静力荷载,其主体结构体系的计算简图如题25~31图所示,钢柱平面外设置支撑体系。钢结构框架采用一阶弹性分析方法计算内力,钢柱采用平板支座与基础铰接连接。框架钢梁均采用热轧H型钢H400×200×8×13,对x轴的毛截面惯性矩Ix=23500×104mm4;框架钢柱均采用热轧H型钢H294×200×8×12,毛截面面积A=71.05×102mm2,对x轴的毛截面惯性矩

题目
某非抗震设计的工业操作平台承受静力荷载,其主体结构体系的计算简图如题25~31图所示,钢柱平面外设置支撑体系。钢结构框架采用一阶弹性分析方法计算内力,钢柱采用平板支座与基础铰接连接。框架钢梁均采用热轧H型钢H400×200×8×13,对x轴的毛截面惯性矩Ix=23500×104mm4;框架钢柱均采用热轧H型钢H294×200×8×12,毛截面面积A=71.05×102mm2,对x轴的毛截面惯性矩Ix=11100×104mm4,对x轴的回转半径ix=125mm,对y轴的回转半径iy=47.4mm,对x轴的毛截面模量Wx=756×103mm3。钢材采用Q235钢。



(a)工业操作平台框架柱、支撑平面布置图



(b)1—1



(c)2—2

假定,忽略框架横梁轴心压力对横梁线刚度的折减,并且取K2=0.1。试问,钢柱AD在框架平面内的计算长度l0x(mm),与下列何项数值最为接近(  )

A. 6000
B. 6750
C. 7300
D. 7850
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相似问题和答案

第1题:

某非抗震设计的工业操作平台承受静力荷载,其主体结构体系的计算简图如题25~31图所示,钢柱平面外设置支撑体系。钢结构框架采用一阶弹性分析方法计算内力,钢柱采用平板支座与基础铰接连接。框架钢梁均采用热轧H型钢H400×200×8×13,对x轴的毛截面惯性矩Ix=23500×104mm4;框架钢柱均采用热轧H型钢H294×200×8×12,毛截面面积A=71.05×102mm2,对x轴的毛截面惯性矩Ix=11100×104mm4,对x轴的回转半径ix=125mm,对y轴的回转半径iy=47.4mm,对x轴的毛截面模量Wx=756×103mm3。钢材采用Q235钢。



(a)工业操作平台框架柱、支撑平面布置图



(b)1—1



(c)2—2

假定,钢柱BE为弯矩作用在主平面内的实腹式压弯构件,最大弯矩设计值Mx=74kN·m,轴心压力设计值N=190kN;计算截面无削弱。试问,钢柱BE进行强度计算时,其最大压应力计算值(N/mm2),与下列何项数值最为接近(  )

A. 95
B. 105
C. 120
D. 140

答案:C
解析:
根据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)表8.1.1,截面塑性发展系数为:γx=1.05。
  根据《钢标》式(8.1.1-1),钢柱BE的截面强度为:N/An+Mx/(γxWnx)=190×103/(71.05×102)+74×106/(1.05×756×103)=26.7+93.2=119.9N/mm2。
  选项中与结果最接近的是120,因此答案选C项。
  【考点分析】
  本题主要考查压弯构件的强度计算。
  【解题思路】
  本题解题分析步骤如下:
  ①根据《钢标》表8.1.1,查出截面塑性发展系数γx;
  ②根据《钢标》式(8.1.1-1),计算钢柱BE的截面强度,应注意进行强度计算时,应取该构件的净截面面积和净截面模量。

第2题:

某支挡结构采用钢支撑,其计算简图如题19~20图所示,两端均为铰接支座。钢支撑采用热轧H型钢H400×400×13×21,毛截面面积A=218.7×102mm2,净截面面积An=183.5×102mm2,对x轴的回转半径ix=175mm,对y轴的回转半径iy=101mm。
  钢材采用Q235钢。假定,忽略施工安装偏差及钢支撑自重的影响,该支撑视为轴心受压构件,所承受的轴心压力设计值N=1000kN,计算长度l0x=l0y=10000mm。
  提示:按一般钢结构考虑γ0=1.0。



试问,该支撑按应力形式表达的稳定性计算值(N/mm2),与下列何项数值最为接近(  )

A. 56
B. 66
C. 82
D. 97

答案:C
解析:
根据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)式(7.2.2-1)和式(7.2.2-2),截面x轴、y轴长细比为:λx=l0x/ix=10000/175=57.1;λy=l0y/iy=10000/101=99.0。
  根据《钢标》表7.2.1-1,该构件对x轴及对y轴的轴心受压构件的截面分类均为b类。
  根据《钢标》附录D表D.0.2-2,可得截面x轴、y轴的稳定系数为:φy=0.561<φx=0.823。因此该支撑按应力形式表达的稳定性计算值为:N/(φA)=1000×103/(0.561×218.7×102)=81.5N/mm2。
  选项中与结果最接近的是82,因此答案选C项。
  【考点分析】
  本题主要考查实腹式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》式(7.2.2-1)和式(7.2.2-2),计算轴心受压构件的稳定系数,取截面两主轴稳定系数中的较小值;
  ②根据《钢标》表7.2.1-1,热轧H型钢对y轴的轴心受压构件的截面分类为b类;
  ③根据《钢标》附录D表D.0.2-2所对应的φy值;
  ④根据《钢标》式(7.2.1),求出该支撑按应力形式表达的稳定性计算值。

第3题:

某非抗震设计的单层钢结构平台,钢材均为Q235B,梁柱均采用轧制H型钢,X向采用梁柱刚接的框架结构,Y向采用梁柱铰接的支撑结构,平行满铺t=6mm的花纹钢板,见题17~22图。假定,平台自重(含梁自重)折算为1kN/m2(标准值),活荷载为4kN/m2(标准值),梁均采用H300×150×6.5×9,柱均采用H250×250×9×14,所有截面均无削弱。不考虑楼板对梁的影响。
说明:HWOCRTEMP_ROC00



截面特性:



假定,内力计算采用一阶弹性分析,柱脚铰接,取K2=0。试问,②轴柱X向平面内计算长度系数,与下列何项数值最为接近?(  )

A. 0.9
B. 1.0
C. 2.4
D. 2.7

答案:C
解析:
根据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)第8.3.1-1条,按附录E表E.0.2可得:K1=(I1/H1)/(I2/H2)=(2×7210/600)/(10700/400)=0.9。K2=0,则μ=2.64-(2.64-2.33)/(1-0.5)×(0.9-0.5)=2.39。
选项中与结果最接近的是2.4,因此答案选C项。
【考点分析】
本题主要考点为柱子的计算长度系数。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①首先已知②轴X向平面内属无支撑纯框架;
②根据《钢标》第8.3.1-1条以及附录E表E.0.2可求出K1、μ。

第4题:

某非抗震设计的工业操作平台承受静力荷载,其主体结构体系的计算简图如题25~31图所示,钢柱平面外设置支撑体系。钢结构框架采用一阶弹性分析方法计算内力,钢柱采用平板支座与基础铰接连接。框架钢梁均采用热轧H型钢H400×200×8×13,对x轴的毛截面惯性矩Ix=23500×104mm4;框架钢柱均采用热轧H型钢H294×200×8×12,毛截面面积A=71.05×102mm2,对x轴的毛截面惯性矩Ix=11100×104mm4,对x轴的回转半径ix=125mm,对y轴的回转半径iy=47.4mm,对x轴的毛截面模量Wx=756×103mm3。钢材采用Q235钢。



(a)工业操作平台框架柱、支撑平面布置图



(b)1—1



(c)2—2

假定,如题29图所示,梁翼缘与柱翼缘间采用全熔透坡口焊缝,其质量等级为二级。试问,该焊缝采用超声波探伤进行内部缺陷的检验时,探伤比例应采用下列何项数值(  )

A. 20%
B. 50%
C. 75%
D. 100%

答案:A
解析:
根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205—2001)第5.2.4条表5.2.4,采用超声波探伤对焊缝进行内部缺陷的检验时,探伤比例采用20%。
  答案选A项。
  【考点分析】
  本题主要考查以下内容:
  ①采用超声波探伤进行内部缺陷的检验;
  ②探伤比例的选取。
  【解题思路】
  本题解题分析步骤如下:
  ①仔细审题,找出关键字“焊接”、“质量等级”;
  ②查找《钢结构工程施工质量验收规范》第5章“钢结构焊接工程”,搜寻对应条款作答即可。

第5题:

某工程悬臂钢梁AB的计算简图所示,支承端A视为固定支座。钢梁AB采用热轧H型钢H294×200×8×12,对x轴的毛截面模量Wx=756×103mm3。钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。假定,忽略钢梁自重,钢梁AB自由端B点的悬挂集中荷载设计值F=50kN。



试问,在计算悬臂钢梁AB的受弯构件挠度容许值[υT]或[υQ]时,其跨度l(mm)的取值,与下列何项数值最为接近(  )

A. 1500
B. 2000
C. 3000
D. 4000

答案:C
解析:
根据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)表B.1.1和注1,可得:l=2×1500=3000mm。
  答案选C项。
  【考点分析】
  本题主要考查受弯钢梁跨度的合理取值。
  【解题思路】
  本题解题分析步骤如下:
  根据《钢标》表B.1.1和注1即可直接作答即可。

第6题:

某工程悬臂钢梁AB的计算简图所示,支承端A视为固定支座。钢梁AB采用热轧H型钢H294×200×8×12,对x轴的毛截面模量Wx=756×103mm3。钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。假定,忽略钢梁自重,钢梁AB自由端B点的悬挂集中荷载设计值F=50kN。



假定,计算截面无削弱。试问,悬臂钢梁AB作为在主平面内受弯的实腹构件,在“A”点的弯曲应力计算值(N/mm2),与下列何项数值最为接近(  )

A. 95
B. 105
C. 130
D. 145

答案:A
解析:
悬臂钢梁AB在“A”点的弯矩设计值为:M=Fl=50×1.5=75kN·m。
  根据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)第6.1.2-1条第1项,截面塑性发展系数为:γx=1.05。
  根据《钢标》式(6.1.1),受弯强度为:Mx/(γxWnx)=75×106/(1.05×756×103)=94.5N/mm2。
  选项中与结果最接近的是95,因此答案选A项。
  【考点分析】
  本题主要考查主平面内受弯实腹构件的抗弯强度计算。
  【解题思路】
  本题解题分析步骤如下:
  ①计算悬臂钢梁AB在集中荷载设计值F作用下“A”点的弯矩设计值;
  ②根据《钢标》第6.1.2-1条第1项,查出截面x轴的塑性发展系数;
  ③根据《钢标》式(6.1.1),计算“A”点的受弯强度。

第7题:

某非抗震设计的工业操作平台承受静力荷载,其主体结构体系的计算简图如题25~31图所示,钢柱平面外设置支撑体系。钢结构框架采用一阶弹性分析方法计算内力,钢柱采用平板支座与基础铰接连接。框架钢梁均采用热轧H型钢H400×200×8×13,对x轴的毛截面惯性矩Ix=23500×104mm4;框架钢柱均采用热轧H型钢H294×200×8×12,毛截面面积A=71.05×102mm2,对x轴的毛截面惯性矩Ix=11100×104mm4,对x轴的回转半径ix=125mm,对y轴的回转半径iy=47.4mm,对x轴的毛截面模量Wx=756×103mm3。钢材采用Q235钢。



(a)工业操作平台框架柱、支撑平面布置图



(b)1—1



(c)2—2

假定,钢柱BE在框架平面外的计算长度l0y=4000mm,等效弯矩系数βtx=1.0,其余条件同题26。试问,钢柱BE在弯矩作用平面外按应力形式表达的稳定性计算值(N/mm2),与下列何项数值最为接近(  )

A. 110
B. 125
C. 150
D. 180

答案:C
解析:
根据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)表7.2.1-1,对y轴的轴心受压构件的截面分类为b类。
  根据《钢标》附录D表D.0.2,由于构件的平面内长细比为:λy=l0y/iy=4000/47.4=84.4,因此b类截面轴心受压构件的稳定系数为:φy=0.659。
  根据《钢标》式(C.0.5-1),对于双轴对称的工字型截面,其整体稳定系数为:
  φb=1.07-λ2yfy/(44000×235)=1.07-84.42×235/(44000×235)=0.908
  根据《钢标》第8.2.1条式(8.2.1-3),弯矩作用平面外的稳定性应按下式计算:
  N/(φyA)+ηβtxMx/(φbW1x)
  =190×103/(0.659×71.05×102)+1.0×1.0×74×106/(0.908×756×103)=40.6+107.8=148.4N/mm2。
  选项中与结果最接近的是150,因此答案选C项。
  【考点分析】
  本题主要考查弯矩作用在对称轴平面内的实腹式压弯构件,其弯矩作用平面外的稳定性计算。
  【解题思路】
  本题解题分析步骤如下:
  ①根据《钢标》附录D表D.0.2,计算该构件弯矩作用平面外的轴心受压构件的稳定系数φy;
  ②根据《钢标》式(C.0.5-1),计算工字形截面的压弯构件的整体稳定系数φb;
  ③根据《钢标》第8.2.1条式(8.2.1-3),计算弯矩作用平面外的稳定性。

第8题:

某4层钢结构商业建筑,层高5m,房屋高度20m,抗震设防烈度8度,X方向采用框架结构,Y方向采用框架—中心支撑结构,楼面采用50mm厚C30混凝土楼板,钢梁顶采用抗剪栓钉与楼板连接,如题24~27图所示。框架梁柱采用Q345,各框架柱截面均相同,内力计算采用一阶弹性分析。



试问,关于梁柱刚性连接,下列何种说法符合规范规定?(  )

A. 假定,框架梁柱均采用H形截面,当满足《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)第12.3.5条规定时,采用柱贯通型的H形柱在梁翼缘对应处可不设置横向加劲肋
B. 进行梁与柱刚性连接的极限承载力验算时,焊接的连接系数大于螺栓连接
C. 柱在梁翼缘上下各500mm的范围内,柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝应采用全熔透口焊缝
D. 进行柱节点域屈服承载力验算时,节点域要求与梁内力设计值有关

答案:C
解析:
根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016年版)第8.3.4条规定了梁与柱的连接构造要求,可知A项错误。
根据《抗规》第8.2.8条规定了钢结构抗侧力构件的连接计算,可知B项错误。
根据《抗规》第8.3.6条为强制性条文,条文如下:“梁与柱刚性连接时,柱在梁翼缘上下各500mm的范围内,柱翼缘与柱腹板间或箱形柱的壁板间的连接焊缝应采用全熔透坡口焊缝。”可知C项正确。
根据《抗规》第8.2.5-2条规定了钢框架节点处的抗震承载力验算,可知D项错。
【考点分析】
本题主要考点为梁柱刚性连接的基本规定。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①仔细审题,找出选项中关键字;
②根据关键字定位到规范中相关章节,对照条文内容判断选项对错。

第9题:

某支挡结构采用钢支撑,其计算简图如题19~20图所示,两端均为铰接支座。钢支撑采用热轧H型钢H400×400×13×21,毛截面面积A=218.7×102mm2,净截面面积An=183.5×102mm2,对x轴的回转半径ix=175mm,对y轴的回转半径iy=101mm。
  钢材采用Q235钢。假定,忽略施工安装偏差及钢支撑自重的影响,该支撑视为轴心受压构件,所承受的轴心压力设计值N=1000kN,计算长度l0x=l0y=10000mm。
  提示:按一般钢结构考虑γ0=1.0。



试问,在轴心压力作用下,该支撑杆件的受压应力计算值(N/mm2),与下列何项数值最为接近(  )

A. 45
B. 55
C. 70
D. 90

答案:B
解析:
根据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)第7.1.1条式(7.1.1-2),受压应力计算值为:σ=N/An=1000×103/(183.5×102)=54.5N/mm2。
  选项中与结果最接近的是55,因此答案选B项。
  【考点分析】
  本题主要考查轴心受压构件的强度计算。
  【解题思路】
  本题解题分析步骤如下:
  根据《钢标》第7.1.1条式(7.1.1-2)计算受压应力,应注意取该支撑构件的净截面面积。

第10题:

某工程悬臂钢梁AB的计算简图所示,支承端A视为固定支座。钢梁AB采用热轧H型钢H294×200×8×12,对x轴的毛截面模量Wx=756×103mm3。钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。假定,忽略钢梁自重,钢梁AB自由端B点的悬挂集中荷载设计值F=50kN。



假定,节点处梁的剪力仅通过腹板的连接焊缝传递,其他条件同题23。试问,腹板角焊缝的应力计算值(N/mm2),与下列何项数值最为接近(  )

A. 30
B. 60
C. 90
D. 120

答案:A
解析:
已知,腹板侧面角焊缝所承受的剪力设计值为:V=F=50kN。
  根据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)式(11.2.2-2),侧面角焊缝的强度为:τf=N/(helw)=50×103/[0.7×6×(2×200)]=29.8N/mm2。
  选项中与结果最接近的是30,因此答案选A项。
  【考点分析】
  本题主要考查直角侧面角焊缝的强度计算。
  【解题思路】
  本题解题分析步骤如下:
  ①正确计算腹板的连接焊缝所承担的平行于焊缝长度方向的作用力;
  ②根据《钢标》式(11.2.2-2),计算其侧面角焊缝的强度,应注意计算长度的正确取值。

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