钢结构焊缝连接附答案.docx

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钢结构焊缝连接附答案

钢结构练习二焊缝连接

一、选择题（××不做要求）

1．焊缝连接计算方法分为两类，它们是（C）。

A）手工焊缝和自动焊缝B）仰焊缝和俯焊缝

C）对接焊缝和角焊缝D）连续焊缝和断续焊缝

2．钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用（B）。

A）E55B）E50C）E43D）前三种均可

3．产生焊接残余应力的主要因素之一是（C）。

A）钢材的塑性太低B）钢材的弹性模量太高

C）焊接时热量分布不均D）焊缝的厚度太小

××4．不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力N之间的夹角θ满足（B）。

A）tanθ≤1.5B）tanθ>1.5C）θ≥70°D）θ<70°

5．角钢和钢板间侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，（C）。

A）角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等

B）角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝

C）角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝

D）由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用

6．在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于（B）。

A）60hfB）40hfC）80hfD）120hf

7．直角角焊缝的有效厚度he＝（A）。

A）hfB）hfC）hfD）hf

8．等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为（A）。

A）0.7B）0.75C）0.65D）0.35

9．图示的角焊缝在P的作用下，最危险点是（B）。

A）a、b点

B）b、d点

C）c、d点

D）a、c点

××10．对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时（C）。

A）要考虑正面角焊缝强度的提高B）要考虑焊缝刚度影响

C）与侧面角焊缝的计算式相同D）取βf

11．斜角焊缝主要用于（C）。

A）钢板梁B）角钢桁架C）钢管结构D）薄壁型钢结构

12．直角角焊缝的强度计算公式

中，he是角焊缝的（B）。

A）厚度B）有效厚度

C）名义厚度D）焊脚尺寸

××13．焊接结构的疲劳强度的大小与（A）的关系不大。

A）钢材的种类B）应力循环次数

B）连接的构造细节D）残余应力大小

××14．在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用（C）。

A）角焊缝B）焊透的对接焊缝

C）不焊透的对接焊缝D）斜对接焊缝

××15．未焊透的对接焊缝计算应按（C）计算。

A）对接焊缝B）角焊缝C）断续焊缝D）斜焊缝

16．承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的（A）。

A）静力强度B）刚度C）稳定承载力D）疲劳强度

17．下图所示为单角钢（L80×5）接长连接，采用侧面角焊缝（Q235钢和E43型焊条，fwf＝160N/mm2），焊脚尺寸hf＝5mm。

求连接承载力设计值（静载）＝（A）。

A）nhflwffw＝2×0.7×5×（360-10）×160

B）2×0.7×5×360×160

C）4×0.7×5×（360-10）×160

D）4×0.7×5×360×160

18．如图所示侧面角焊缝的静力承载力N=（A）N。

A）0.7×6×（410-12）×2×160B）0.7×6×410×4×160

C）0.7×6×（410-12）×4×160D）0.7×6×410×4×160

××19．如图所示屋架下弦节点荷载F作用在下弦上。

下弦与节点板问焊缝采用式（D）计算。

××20．产生纵向焊接残余应力的主要原因是（B）。

A）冷却速度太快

B）焊件各纤维能自由变形

C）钢材弹性模量太大，使构件刚度很大

D）施焊时焊件上出现冷塑和热塑区

××21．在制作长焊件时，为了考虑焊接残余变形的影响，其下料长度应等于（B）。

A）设计长度

B）设计长度＋纵向收缩余量

C）设计长度＋纵向收缩和横向收缩余量

D）设计长度十横向收缩余量

22．图中的焊脚尺寸hf是根据（A）选定的。

A）hfmin＝1.5

＝4.7mm，hfmax＝1.2×6＝7.2mm和hfmax＝6mm

B）hfmin＝1.5

＝3.7mm，hfmax＝1.2×10＝12mm和hfmax＝6mm

C）hfmin＝1.5

＝4.7mm，hfmax＝1.2×6＝7.2mm和hfmax＝6-（1～2）mm

D）hfmin

＝，hfmax＝1.2×10＝12mm和hfmax＝6mm

23．如图所示两块钢板用直角角焊缝连接，问最大的焊脚尺寸hfmax＝（A）mm。

A）8B）10C）12D）14

24．图中的两块钢板间采用角焊缝，其焊脚尺寸可选用（B）mm。

A）6B）8C）10D）12

××25．如图所示梁截面形式、尺寸（Ix=2200×104mm4）及荷载。

钢材为Q235BF，焊条采用E43型手工焊，梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，hf=（B）mm。

A）2.6B）6C）10D）8

××26．如图所示格构式轴压柱柱头，其加劲肋高he＝380mm，厚te＝16mm，钢材为Q235BF，焊条为E43型，手工焊，已知静态设计荷载N＝995kN，方了安全承载，加劲肋与缀板连接的角焊缝最小焊脚尺寸hfmin为（B）mm。

A）6B）8C）l0D）5

27．设有一截面尺寸为100×8的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在l0mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm。

为满足最小焊缝长度的构造要求，试选用下列何项数值？

（B）

A）40mmB）60mmC）80mmD）100mm

28．钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的（B）。

A）4倍，并不得小于20mmB）5倍，并不得小于25mm

C）6倍，并不得小于30mmD）7倍，并不得小于35mm

29．在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的hf，应分别是（D）。

A）4mm，4mm

B）6mm，8mm

C）8mm，8mm

D）6rnm，6mm

二、填空题

1．焊接的连接形式按构件的相对位置可分为____对接____，__顶接___和__搭接__三种类型。

2．焊接的连接形式按构造可分为对接焊缝和___角焊缝______两种类型。

3．焊缝按施焊位置分___横焊___、立焊、___仰焊__和___俯焊___；其中__仰焊___的操作条件最差，焊缝质量不易保证应尽量避免。

4．当两种不同强度的钢材采用焊接连接时，宜用与强度__低_（高、低）的钢材相适应的焊条。

5．承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别计算正应力和剪应力外，在同时受有较大正应力和剪应力处，还应按下式计算折算应力：

。

××6．当承受轴心力的板件用斜的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向间的夹角θ符合___tgθ≤__时，其强度可不计算。

7．当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去__2t___。

8．当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊件的宽度方向或厚度方向做成坡度不大于_____的斜角。

××9．在承受___动力___荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。

××10．工字形或T形牛腿的对接焊缝连接中，一般假定剪力由__腹板___的焊缝承受，剪应力均布。

××11．承受动力荷载的角焊缝连接中，可采用__平坡___焊缝或____深熔__焊缝。

12．凡能通过一、二级检验标准的对接焊缝，其抗拉设计强度与母材的抗拉设计强度相等。

13．选用焊条型号应满是焊缝金属与主体金属等强度的要求。

Q235钢应选用E43型焊条，Q345钢应选用E55型焊条。

××14．当对接焊缝的焊件厚度很小（≤10mm）时，可采用直边坡口形式。

××15．钢结构在焊接过程中会产生焊接应力，焊接应力有纵向和横向。

其中纵向焊接应力对刚度计算有影响。

16．直角角焊缝可分为垂直于构件受力方向的正面角焊缝和平行于构件受力方向的侧面角焊缝。

前者较后者的强度高、塑性低。

（高或低）

××17．在次要构件或次要焊缝连接中，可采用断续角焊缝。

18．在钢板对接时，采取分段施焊，厚焊缝则分层施焊，工字形对接焊接时采用对称跳焊，上述措施的目的在于_较小焊接应力和焊缝变形。

19．在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝（端缝）的强度设计值增大系数βf＝_1.22，但对直接承受动力荷载的结构，应取βf＝_。

××20．斜角角焊缝两焊脚边的夹角大于120o或小于60o时，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。

21．角焊缝的焊脚尺寸hf（mm）不得小于

，t为较厚焊件厚度（mm）。

但对自动焊，最小焊脚尺寸可减小1mm；对T形连接的单面角焊缝，应增加1mm。

××22．角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的倍（钢管结构除外），但板件（厚度为t）边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应符合下列要求：

当t≤6mm时，hfmax＝t；当t>6mm时，hfmax＝t-（1~2mm）。

23．侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。

24．侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf（承受静力或间接动力荷载时）或40hf（承受动力荷载时）。

25．在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，并不得小于25mm。

26．当板件的端部仅有两侧面角焊缝连接时，每条侧面焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝之间的距离；同时两侧面角焊缝之间的距离不宜大于16t（当t>12mm）或200mm（当t≤12mm），t为较薄焊件的厚度。

××27．单面连接的单角钢按轴心受力计算它与节点板的角焊缝连接，角焊缝强度设计值应乘以折减系数_0.85。

××28．施工条件较差的高空安装焊缝，其焊缝强度设计值应乘以折减系数0.9。

××29．钢板的拼接，当采用对接焊缝时，纵横两方向的焊缝可采用T形交叉，其交叉点的间距不得小于200_mm。

××30．在直接承受动力荷载的结构中，角焊缝焊脚的比例：

对正面角焊缝宜为1:

1.5（长边顺内力方向）；对侧面角焊缝可为1:

1。

二、计算题

1．如图所示连接，尺寸为mm，受静载拉力P＝l30kN，hf＝l0mm，钢材为Q235BF，E43焊条，手工焊无引弧形板，hfw=160N/mm2。

试验算焊缝强度，并指出焊缝最危险点的位置。

如仅将P变为压力，最不利点位置和应力大小有无变化？

解：

将P向焊缝截面形心简化，得：

N=P=130kN，M=P·e=130×10=1300kN·mm。

由N作用在焊缝中产生的平均应力和M作用在焊缝中产生

的最大应力分别为：

A点应力最大，为两者叠加，即：

因为τf=0，将最危险A点的应力代入强度条件：

即：

N/mm2×160N/mm2N/mm2，满足强度要求。

当P变为压力时，A点仍为最不利点，应力数值不变，仅仅改变方向。

2．图示连接受集中静力荷载P＝100kN的作用。

被连接构件由Q235钢材制成，焊条为E43型。

已知焊脚尺寸hf＝8mm，ffw＝160N/mm2，试验算连接焊缝的强度能否满足要求。

施焊时不用引弧板。

解：

将外力P向焊缝形心简化，得：

V=P=100kN，M=P·e=30,00kN·mm。

由V在焊缝中产生的剪应力为：

。

由M产生的正应力为：

代入强度条件：

强度满足要求。

××3．计算图中焊缝①承载能力是否满是要求。

已知：

F＝l20kN，hf＝8mm，ffw＝160N/mm2。

F为静力荷载。

解：

将外力F移至焊缝的形心，得：

N=P=120kN，M=P·e=120×50=6,000kN·mm。

由N产生的应力为：

由M产生的应力为：

静力荷载，βf=1.22，则：

满足要求。

4．验算图示直角角焊缝的强度。

已知静荷载F＝120kN（设计值），角焊缝的焊角尺寸为hf＝8mm，钢材为Q235BF钢，手工焊，焊条为E43型，ffw＝160N/mm2。

解：

将F移至焊缝形心，得到：

N=

×120kN

V=

×120=60kN

M=P·e=103.9×35=3.64×103kN·mm。

满足要求。

5．如图示角钢两边用角焊缝与柱相连，钢材用Q345B，焊条E50手工焊，静力荷载设计值F＝390kN，请确定焊脚尺寸（转角处绕焊hf，可不计焊口对焊缝计算长度的影响）。

ffw＝160N/mm2。

解：

（1）焊缝有效截面的几何特性

Aw＝2×hflw＝2×hf×200＝280hfmm2

（2）确定焊接尺寸hf

最危险点在焊缝最上或最下面点

解得：

hf≥，取hf＝10mm。

故取hf＝10mm，即满足强度要求，又满足构造要求。

满足要求。

6．如图所示用菱形盖板拼接，试计算连接角焊缝所能承受的最大轴心静力设计值N。

钢材用Q235AF，E43焊条手工焊，不用引弧板。

ffw＝160N/mm2。

解：

a.正面焊缝：

b.侧面焊缝：

c.斜面焊缝：

故总的承载力设计值为：

N=N1+N2+N3=164+255+936=1355kN。

7．请验算图示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。

静力荷载设计值F＝220kN。

钢材用Q235AF，焊条E43手工焊，无引弧板，焊缝质量三级（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受）。

ftw＝185N/mm2，fcw＝215N/mm2，fvw＝125N/mm2。

（1）计算对接焊缝计算截面的几何特性

中和轴位置：

焊缝截面几何特性：

剪力只由腹板承担，故只算腹板的截面面积。

（2）验算焊缝强度

最危险点是下面B点，故只要验算该点的焊缝强度。

折算应力：

不满足要求。

8．如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊缝连接，N＝667kN（静载设计值），角钢为2L100×10，节点板厚度为10mm，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，角焊缝强度设计值ffw＝160N/mm2，肢尖肢背焊缝厚度相同。

试确定所需焊缝的厚度和施焊长度。

解：

角钢肢尖处：

hf,max=10-（1~2）=9~8mm

角钢肢背处：

hf,max=1.2×10=12mm

角钢肢背、肢尖都取：

hf=8mm

肢尖：

N1＝k1N=0.7×667NkN；

肢背：

N2＝k2N=0.3×667N=kN

所需焊缝计算长度为：

；

。

侧面焊缝实际长度为：

l1=lw1+10=261+2×8=277mm，取280mm；

l2=lw2+10=112+2×8=128mm，取140mm。

第二章钢结构的材料

一、选择题

1、《钢结构设计规范》中推荐使用的承重结构钢材是下列哪一组？

（B）

A．Q235，Q275，Q345，Q420B．Q235，Q345，Q390、Q420

C．Q235，Q295，Q345，Q420D．Q235，Q275，Q295、Q390

2、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（B）的典型特征。

A.脆性破坏            B.塑性破坏C.强度破坏               D.失稳破坏

3、钢材塑性破坏的特点是（D）

4、钢材的设计强度是根据（C）确定的。

A.比例极限B.弹性极限C.屈服点D.极限强度

5、根据钢材的一次拉伸试验，可得到如下四个力学性能指标，其中（B）被作为钢材的强度标准值。

uyδ

6、钢材屈服点fy的高低反应材料（　D　　）

A.受静荷时的最大承载能力B.受静荷时的最大变形能力

C.受动荷时的最大承载能力D.受静荷时发生塑性变形前的承载能力

7、钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的（A）

8、钢结构设计中钢材的设计强度为（D）。

A.强度标准值B.钢材屈服点C.强度极限值D.钢材的强度标准值除以抗力分项系数

9、已知某钢材的屈服强度标准值为250N／mm2，抗拉强度最小值为390N／mm2，材料分项系数为1.087，则钢材的强度设计值应为（D）

A．360N／mm2B．270N／mm2C．250N／mm2D．230N／mm2

10、钢材是理想的（C）体。

A.弹性B.塑性C.弹塑性D.非弹性

11、钢结构中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（D）表示。

A.流幅B.冲击韧性C.可焊性D.伸长率

12、钢材的伸长率

用来反映材料的（C）。

A.承载能力                B.弹性变形能力C.塑性变形能力            D.抗冲击荷载能力

13、同一结构钢材的伸长率（A）。

A.δ5>δ10B.δ5=δ10C.δ5<δ

14、建筑钢材的伸长率与（D）标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。

A.达到屈服应力时      B.达到极限应力时C.试件塑性变形后   D.试件断裂后

15、钢材的三项主要力学性能为（A）。

A.抗拉强度、屈服强度、伸长率B.抗拉强度、屈服强度、冷弯性能

C.抗拉强度、冷弯性能、伸长率D.冷弯性能、屈服强度、伸长率

16、钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的?

（B）

A．冷弯试验B．单向拉伸试验C．冲击韧性试验D．疲劳试验

17、单向拉伸试验时，下列四种试件中，延性最好和强度最高的是（A）

A．1的延性最好，4的强度最高B．2的延性最好，1的强度最高

C．3的延性最好，1的强度最高D．4的延性最好，2的强度最高

18、钢材的弹性模量E可以通过下列哪项试验来获得？

（　A　　）

A．单向一次拉伸试验B．冷弯180°试验C．冲击韧性试验D．疲劳试验

19、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。

20、下列论述中不正确的是（B）项。

A．强度和塑性都是钢材的重要指标B．钢材的强度指标比塑性指标更重要

C．工程上塑性指标主要用伸长率表示D．同种钢号中，薄板强度高于厚板强度

21、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是（A）。

A．钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降

B．钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高

C．钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降D．视钢号而定

22、钢材的冲击韧性是（C）。

A．弹性性能的表现B．塑性性能的表现C．强度和塑性的综合表现D．承受弯曲变形能力的表现

23、冲击韧性值较高的钢材（　C　　）

A.设计强度值较高B.弹性模量值较高C.抗脆性破坏的能力较强D.可焊性较好

24、钢材冲击韧性值Cv与工作温度T之间的关系为（　B　　）

A.T降低，Cv降低B.T增加，Cv降低C.T降低，Cv增高D.T改变，Cv不变

25、钢材的冲击韧性Cv值代表钢材的（　A　　）

A．韧性性能B．强度性能C．塑性性能D．冷加工性能

26、钢材牌号Q235中的235反映的是（C）

A.设计强度

27、钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材（B）。

A.变软B.热脆C.冷脆D.变硬

28、在下列各化学元素中，（C）的存在使钢材在进行焊接或热加工时可能会引起热裂纹，即产生钢材的“热脆”现象。

29、在钢材的化学成分中，下列哪种元素会使钢材转向冷脆？

（C）

A．S、PB．S、P、O、NC．P、ND．S、O

30、可提高钢材的强度和抗锈蚀能力，但也会严重降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时促使钢材变脆的是（B）

A．碳B．磷C．硫D．锰

31、会使钢材产生冷脆现象的元素是（D）

32、在Q345钢的基础上，加入钒可（B）

33、钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为（C）

A.碳、锰B.钒、锰C.硫、氮、氧D.铁、硅

34、随着钢材中含碳量的提高,钢材的（　　A　）

A.强度提高,而塑性和韧性下降B.强度提高,塑性和韧性也同时提高

C.强度降低,塑性和韧性也同时降低D.强度降低,而塑性和韧性提高

35、以下关于应力集中的说法中正确的是（　B　　）。

A.应力集中降低了钢材的屈服强度B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制

36、应力集中越严重，钢材也就变得越脆，这是因为（B）

A.应力集中降低了材料的屈服点B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制

37、应力集中越严重，则钢材（C）。

A．变形越大B．强度越低C．脆性越大D．刚度越大

38、一般情况下，应力集中对钢材（B）无影响。

A）刚度B）静力强度C）疲劳强度D）低温冷脆

39、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。

A.提高        B.下降C.不变      D.可能提高也可能下降

40、钢材经历了应变硬化（应变强化）之后（A）。

A.强度提高 B.塑性提高C.冷弯性能提高D.可焊性提高

41、下列因素中（A）与钢构件发生脆性破坏无直接关系。

A.钢材的屈服点的大小     B.钢材含碳量C.负温环境D.应力集中

42、某构件发生了脆性破坏，经检查发现构件存在下列问题，但可以肯定对该破坏无直接影响的为（D）

A．构件有构造引起的应力集中B．构件的荷载增加速度过快

C．存在冷加工硬化D．钢材屈服点过低

43、钢材脆性破坏同构件（D）无关。

A．应力集中B．低温影响C．残余应力D．弹性模量

44、钢材牌号Q235、Q345、Q390、Q420是根据材料（A）命名的。

A.屈服点B.设计强度C.抗拉强度D.含碳量

45、沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是（D）。

A.冶炼温度不同B.冶炼时间不同

C.沸腾钢不加脱氧剂D.两者都加脱氧剂，但镇静钢再加强脱氧剂

46、对钢材的分组是根据钢材的（D）确定的。

A.钢种B.钢号C.横截面积的大小D.厚度与直径

47、型钢中的H型钢和工字钢相比，（B）。

A.两者所用的钢材不同                    B.前者的翼缘相对较宽

C.前者的强度相对较高                D.两者的翼缘都有较大的斜度

48、不适合用于主要焊接承重结构的钢材为（A）

A．Q235AB．Q345EC．Q345CD．Q235D

49、在以下各级钢材中，冲击