结构工程师
某平台钢柱的轴心压力设计值为N=3400kN，柱的计算长度l0x=6m，l0y=3m。采用焊接工字形截面，截面尺寸如图所示；翼缘钢板为剪切边，每侧翼缘板上有两个直径d0=24mm的螺栓孔。钢柱采用Q235-B钢制作，采用E43型焊条。假如柱腹板增设纵向加劲肋以保证腹板局部稳定，试问，稳定性计算时，该柱最大压应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？ （A）165（B）170（C）182（D）190
题目
某平台钢柱的轴心压力设计值为N=3400kN，柱的计算长度l0x=6m，l0y=3m。采用焊接工字形截面，截面尺寸如图所示；翼缘钢板为剪切边，每侧翼缘板上有两个直径d0=24mm的螺栓孔。钢柱采用Q235-B钢制作，采用E43型焊条。
假如柱腹板增设纵向加劲肋以保证腹板局部稳定，试问，稳定性计算时，该柱最大压应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？
（A）165（B）170（C）182（D）190
假如柱腹板增设纵向加劲肋以保证腹板局部稳定，试问，稳定性计算时，该柱最大压应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近？
（A）165（B）170（C）182（D）190
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相似问题和答案
第1题：
一轴心受压平台柱，采用焊接工字形截面，截面特性为：A=293.6cm2，iy=12.5cm，ix=21.9cm，截面尺寸如图所示，柱两端铰接，柱高6m，翼缘为焰切边，钢材为Q345，焊条为E50系列，焊条电弧焊。则该柱稳定承载力最接近（ ）kN。
A、7076
B、7436
C、7492
D、7873
B、7436
C、7492
D、7873
答案：A
解析：
由柱两端铰接可知，构件计算长度l0x=l0y=l=6m，则该柱长细比为：
根据《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）表5.1.2-1可知，焊接工字形截面，翼缘为焰切边，均属b类截面；
根据《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）表5.1.2-1可知，焊接工字形截面，翼缘为焰切边，均属b类截面；
第2题：
某车间为单跨厂房，跨度16m，柱距7m，总长63m，厂房两侧设有通长的屋盖纵向水平支撑。柱下端刚性固定。其结构体系及剖面如题图（Z）所示，屋面及墙面采用彩板，刚架、檩条采用Q235B钢，手工焊接使用E43型焊条。刚架的斜梁及柱均采用双轴对称焊接工字形钢（翼缘为轧制），斜梁截面为HA500×300×10×12，其截面特性为：
A＝119.6×10`2mm2，Ix＝51862×10`4mm`4，Wx＝2074.5×10`3mm3，Wy＝360.3×103mm3；刚架柱截面为HA550×300×10×14，其截面特性为：A＝136.2×10`2mm2，Ix＝72199×10`4mm4，Wx＝2625.4×10`3mm3，Wy＝420.3×10`3mm3，ix＝230.2mm，iy＝68.0mm。
设计条件同题23。假定，刚架柱在弯矩作用平面外的计算长度l0y＝4030mm，轴心受压构件稳定系数φy＝0.713。试问，对刚架柱进行弯矩作用平面外整体稳定性验算时，柱截面压应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近（ ）
提示：等效弯矩系数βtx＝1.0。
A＝119.6×10`2mm2，Ix＝51862×10`4mm`4，Wx＝2074.5×10`3mm3，Wy＝360.3×103mm3；刚架柱截面为HA550×300×10×14，其截面特性为：A＝136.2×10`2mm2，Ix＝72199×10`4mm4，Wx＝2625.4×10`3mm3，Wy＝420.3×10`3mm3，ix＝230.2mm，iy＝68.0mm。
设计条件同题23。假定，刚架柱在弯矩作用平面外的计算长度l0y＝4030mm，轴心受压构件稳定系数φy＝0.713。试问，对刚架柱进行弯矩作用平面外整体稳定性验算时，柱截面压应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近（ ）
提示：等效弯矩系数βtx＝1.0。
A. 140
B. 150
C. 160
D. 180
B. 150
C. 160
D. 180
答案：D
解析：
弯矩作用平面外柱的长细比：λy＝l0y/iy＝4030/68＝59.3＜120εk＝120。
根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）表7.1.2-1及附录表D.0.3可知，C类截面φy＝0.713（题目已给出）。
根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）附录C公式（C.0.5-1），工字型截面，双轴对称时，整体稳定系数φb为
根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）第8.2.1条规定，弯矩作用平面外的稳定性，按下式计算
式中，截面影响系数η＝1.0，βtx＝1.0。代入数据计算得
根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）表7.1.2-1及附录表D.0.3可知，C类截面φy＝0.713（题目已给出）。
根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）附录C公式（C.0.5-1），工字型截面，双轴对称时，整体稳定系数φb为
根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）第8.2.1条规定，弯矩作用平面外的稳定性，按下式计算
式中，截面影响系数η＝1.0，βtx＝1.0。代入数据计算得
第3题：
某无梁楼盖柱网尺寸为6m×6m，柱截面尺寸为450mm×450mm，楼板厚200mm，如图所示，混凝土强度等级为C25，箍筋采用 HPB235钢，弯起钢筋采用HRB335钢，as=20mm。
该楼板不配置抗冲切钢筋时，柱帽周边楼板的受冲切承载力设计值最接近于( )kN。
该楼板不配置抗冲切钢筋时，柱帽周边楼板的受冲切承载力设计值最接近于( )kN。
A..403
B..456
C..492
D..504
B..456
C..492
D..504
答案：A
解析：
第4题：
某钢结构平台，由于使用中增加荷载，需增设一格构柱，柱高6m，两端铰接，轴心压力设计值为1000kN，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型，截面无削弱，格构柱如图3-18
所示。
提示：所有板厚均≤16mm。
柱脚底板厚度为16mm，端部要求铣平，总焊缝计算长度取=1040mm。试问，柱与底板间的焊缝采用下列何种做法最为合理？（ ）
所示。
提示：所有板厚均≤16mm。
柱脚底板厚度为16mm，端部要求铣平，总焊缝计算长度取=1040mm。试问，柱与底板间的焊缝采用下列何种做法最为合理？（ ）
A.角焊缝连接，焊脚尺寸为8mm
B.柱与底板焊透，一级焊缝质量要求
C.柱与底板焊透，二级焊缝质量要求
D.角焊缝连接，焊脚尺寸为12mm
B.柱与底板焊透，一级焊缝质量要求
C.柱与底板焊透，二级焊缝质量要求
D.角焊缝连接，焊脚尺寸为12mm
答案：A
解析：
第5题：
某汽修车间为等高单层双跨排架钢结构厂房，梁柱构件均采用焊接实腹H形截面，计算简图如图5-11所示。梁与柱为刚性连接，屋面采用彩钢压型板及轻型檩条。厂房纵向柱距为7.5m，柱下端与基础刚接。钢材均采用Q235-B，焊条为E43型。
?轴线边柱上端与屋面梁刚接，上、下段柱截面及截面特性如图5-13所示。下段柱轴力及弯矩设计值分别为N=1037kN，M×=830kN●m；排架平面内下段柱的计算长度系μ=1.3。试问，当对下段柱进行弯矩作用平面内稳定性验算时，截面上最大压应力设计值（N/mm2），应与下列何项数值最为接近？
②等效弯矩系数βmx=1.0。
③柱翼缘为焰切边。
（A） 147 （B）157 （C）167 （D）177
?轴线边柱上端与屋面梁刚接，上、下段柱截面及截面特性如图5-13所示。下段柱轴力及弯矩设计值分别为N=1037kN，M×=830kN●m；排架平面内下段柱的计算长度系μ=1.3。试问，当对下段柱进行弯矩作用平面内稳定性验算时，截面上最大压应力设计值（N/mm2），应与下列何项数值最为接近？
②等效弯矩系数βmx=1.0。
③柱翼缘为焰切边。
（A） 147 （B）157 （C）167 （D）177
答案：A
解析：
第6题：
某钢平台改造设计时，梁与柱的连接采用10.9级摩擦型高强螺栓连接，采用标准圆孔，连接处构件接触面处理方法为喷砂后生赤锈，节点如题（Z）图所示。梁端竖板下设钢板支托，钢材为Q235B，采用E43低氢型碱性焊条，手工焊接。
假定，剪力仅由钢板支托承受，连接处剪力设计值V＝300kN，钢板支托与柱翼缘采用两侧直角角焊缝满焊连接。试问，剪力作用下，钢板支托与柱翼缘连接处的焊脚尺寸最小设计值hf（mm），与下列何项数值最为接近（ ）
假定，剪力仅由钢板支托承受，连接处剪力设计值V＝300kN，钢板支托与柱翼缘采用两侧直角角焊缝满焊连接。试问，剪力作用下，钢板支托与柱翼缘连接处的焊脚尺寸最小设计值hf（mm），与下列何项数值最为接近（ ）
A. 6
B. 8
C. 10
D. 12
B. 8
C. 10
D. 12
答案：C
解析：
题中作用力平行于焊缝长度方向，应计算侧面角焊缝的强度。根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）第11.2.2条第1款规定，侧面角焊缝的强度公式为
式中，he＝0.7hf，lw＝l－2hf。
根据第11.3.5条第3款规定，角焊缝的最小焊脚尺寸宜按表11.3.5（见题解表）取值，承受动荷载时角焊缝焊脚尺寸不宜小于5mm。
题解表 角焊缝最小焊脚尺寸（mm）
查表初设hf＝6mm，则Lw＝150－12＝138mm。
将数据代入强度公式，计算得：
式中，he＝0.7hf，lw＝l－2hf。
根据第11.3.5条第3款规定，角焊缝的最小焊脚尺寸宜按表11.3.5（见题解表）取值，承受动荷载时角焊缝焊脚尺寸不宜小于5mm。
题解表 角焊缝最小焊脚尺寸（mm）
查表初设hf＝6mm，则Lw＝150－12＝138mm。
将数据代入强度公式，计算得：
第7题：
某车间为单跨厂房，跨度16m，柱距7m，总长63m，厂房两侧设有通长的屋盖纵向水平支撑。柱下端刚性固定。其结构体系及剖面如题图（Z）所示，屋面及墙面采用彩板，刚架、檩条采用Q235B钢，手工焊接使用E43型焊条。刚架的斜梁及柱均采用双轴对称焊接工字形钢（翼缘为轧制），斜梁截面为HA500×300×10×12，其截面特性为：
A＝119.6×10`2mm2，Ix＝51862×10`4mm`4，Wx＝2074.5×10`3mm3，Wy＝360.3×103mm3；刚架柱截面为HA550×300×10×14，其截面特性为：A＝136.2×10`2mm2，Ix＝72199×10`4mm4，Wx＝2625.4×10`3mm3，Wy＝420.3×10`3mm3，ix＝230.2mm，iy＝68.0mm。
刚架柱的弯矩及轴向压力设计值分别为Mx＝363kN·m，N＝360kN；假定，刚架柱在弯矩作用平面内计算长度为L0x＝13.2m。试问，对刚架柱进行弯矩作用平面内整体稳定性验算时，柱截面压应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近（ ）
提示：
；等效弯矩系数βmx＝1.0。
A＝119.6×10`2mm2，Ix＝51862×10`4mm`4，Wx＝2074.5×10`3mm3，Wy＝360.3×103mm3；刚架柱截面为HA550×300×10×14，其截面特性为：A＝136.2×10`2mm2，Ix＝72199×10`4mm4，Wx＝2625.4×10`3mm3，Wy＝420.3×10`3mm3，ix＝230.2mm，iy＝68.0mm。
刚架柱的弯矩及轴向压力设计值分别为Mx＝363kN·m，N＝360kN；假定，刚架柱在弯矩作用平面内计算长度为L0x＝13.2m。试问，对刚架柱进行弯矩作用平面内整体稳定性验算时，柱截面压应力设计值（N/mm2），与下列何项数值最为接近（ ）
提示：
；等效弯矩系数βmx＝1.0。
A. 140
B. 160
C. 170
D. 180
B. 160
C. 170
D. 180
答案：C
解析：
弯矩作用平面内柱的长细比：λx＝L0x/ix＝13200/230.2＝57.3。根据《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）可知，该截面为b类截面，根据附录表D.0.2，查表可得：φx＝0.821。
根据表8.1.1可知，截面塑性发展系数γx＝1.05。
根据第8.2.1条规定，弯矩作用在平面内的实腹式压弯构件，稳定性按下式计算
代入数据计算得
根据表8.1.1可知，截面塑性发展系数γx＝1.05。
根据第8.2.1条规定，弯矩作用在平面内的实腹式压弯构件，稳定性按下式计算
代入数据计算得
第8题：
某汽修车间为等高单层双跨排架钢结构厂房，梁柱构件均采用焊接实腹H形截面，计算简图如图5-11所示。梁与柱为刚性连接，屋面采用彩钢压型板及轻型檩条。厂房纵向柱距为7.5m，柱下端与基础刚接。钢材均采用Q235-B，焊条为E43型。
设计条件同题23。屋面梁W1-1的安装接头采用高强度螺栓摩擦型连接，并假定由两翼缘板承受截面上的全部弯矩。翼缘板连接螺栓布置如图5-12所示，螺栓直径M20，孔径d0=21.5mm。连接处弯矩设计值M=450kN*m；在弯矩作用下，翼缘板按轴心受力构件计算。试问，该连接处屋面梁W1-1翼缘板的最大正应力设计值σ（N/mm2），应与下列何项数值最为接近？
（A）125 （B）144
（C）160 （D）175
设计条件同题23。屋面梁W1-1的安装接头采用高强度螺栓摩擦型连接，并假定由两翼缘板承受截面上的全部弯矩。翼缘板连接螺栓布置如图5-12所示，螺栓直径M20，孔径d0=21.5mm。连接处弯矩设计值M=450kN*m；在弯矩作用下，翼缘板按轴心受力构件计算。试问，该连接处屋面梁W1-1翼缘板的最大正应力设计值σ（N/mm2），应与下列何项数值最为接近？
（A）125 （B）144
（C）160 （D）175
答案：B
解析：
第9题：
某车间设备平台改造增加一跨，新增部分跨度8m，柱距6m，采用柱下端铰接、梁柱刚接、梁与原有平台铰接的刚架结构，平台铺板为钢格栅板；刚架计算简图如图3-22所示；图中长度单位为mm。刚架与支撑全部采用Q235—B钢，手工焊接采用E43型焊条。
假设刚架无侧移，刚架梁及柱均采用双轴对称轧制H形钢，梁计算跨度lx=8m，平面外自由长度ly=4m，梁截面为HM488×300×11×18，柱截面为HM340×250×9×14；刚架梁的最大弯矩设计值为Mxmax=486.4kN·m，且不考虑截面削弱。试问，刚架梁整体稳定验算时，以应力形式表达的稳定性计算数值（N/mm2）与下列何项数值最为接近？（ ）
提示：假定梁为均匀弯曲的受弯构件。
假设刚架无侧移，刚架梁及柱均采用双轴对称轧制H形钢，梁计算跨度lx=8m，平面外自由长度ly=4m，梁截面为HM488×300×11×18，柱截面为HM340×250×9×14；刚架梁的最大弯矩设计值为Mxmax=486.4kN·m，且不考虑截面削弱。试问，刚架梁整体稳定验算时，以应力形式表达的稳定性计算数值（N/mm2）与下列何项数值最为接近？（ ）
提示：假定梁为均匀弯曲的受弯构件。
A.163
B.173
C.183
D.193
B.173
C.183
D.193
答案：B
解析：
第10题：
某钢平台承受静荷载，支撑与柱的连接节点如图所示。支撑杆的斜向拉力设计值N=650kN。采用Q235-B钢制作，E43型焊条。
假设节点板与钢柱采用V形坡口焊缝，焊缝质量等级为二级，试问，焊缝连接长度（mm）与下列何项数值最为接近？
（A）330（B）370（C）410（D）460
假设节点板与钢柱采用V形坡口焊缝，焊缝质量等级为二级，试问，焊缝连接长度（mm）与下列何项数值最为接近？
（A）330（B）370（C）410（D）460
答案：A
解析：