完整word版钢结构的螺栓连接附答案.docx
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完整word版钢结构的螺栓连接附答案
实用标准文案
钢结构练习四螺栓连接
一、选择题（××不做要求）
1．单个螺栓的承压承载力中，[N]=d∑tf·y，其中∑t为（D）。
A）a＋c＋eB）b＋d
C）max{a+c+e，b+d}
D）min{a+c+e，b+d}
2．每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（C）。
A）1.0倍B）0.5倍C）0.8倍D）0.7倍
3．摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是（D）。
A）摩擦面处理不同B）材料不同
C）预拉力不同D）设计计算不同
4．承压型高强度螺栓可用于（D）。
A）直接承受动力荷载
B）承受反复荷载作用的结构的连接
C）冷弯薄壁型钢结构的连接
D）承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接
5．一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（D）。
A）螺杆的抗剪承载力B）被连接构件（板）的承压承载力
C）前两者中的较大值D）A、B中的较小值
6．摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时，（C）。
A）与摩擦面处理方法有关B）与摩擦面的数量有关
C）与螺栓直径有关D）与螺栓性能等级无关
7．图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，则该连接中螺栓的受剪面有（C）个。
A）1B）2C）3D）不能确定
8．图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，连接板厚度如图示，则该连接中承压板厚度为
（B）mm。
A）10B）20C）30D）40
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实用标准文案
9．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：
I．螺栓剪断；Ⅱ．孔壁承压破坏；Ⅲ．板件端部剪坏；Ⅳ．板件拉断；Ⅴ．螺栓弯曲变形。
其中（B）种形式是通过计算来保证的。
A）I、Ⅱ、ⅢB）I、Ⅱ、Ⅳ
C）I、Ⅱ、ⅤD）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
10．摩擦型高强度螺栓受拉时，螺栓的抗剪承载力（
B）。
A）提高
B）降低
C）按普通螺栓计算
D）按承压型高强度螺栓计算
11．高强度螺栓的抗拉承载力（
B）。
A）与作用拉力大小有关
B）与预拉力大小有关
C）与连接件表面处理情况有关
D）与A，B和C都无关
12．一宽度为b，厚度为t的钢板上有一直径为
d0
的孔，则钢板的净截面面积为（
C）。
A）An
d0
t
B）An
bt
d02
bt
t
2
4
C）An
btd0
t
D）An
bt
d02t
13．剪力螺栓在破坏时，若栓杆细而连接板较厚时易发生（A）破坏；若栓杆粗而连接板较薄时，易发生（B）破坏。
A）栓杆受弯破坏B）构件挤压破坏
C）构件受拉破坏D）构件冲剪破坏
14．摩擦型高强度螺栓的计算公式Nvb0.9nf（P1.25Nt）中符号的意义，下述何项为正确？
（D）。
A）对同一种直径的螺栓，P值应根据连接要求计算确定
B）0.9是考虑连接可能存在偏心，承载力的降低系数
C）1.25是拉力的分项系数
D）1.25是用来提高拉力Nt，以考虑摩擦系数在预压力减小时变小使承载力降低的不利因素。
？
？
？
15．在直接受动力荷载作用的情况下，下列情况中采用（A）连接方式最为适合。
A）角焊缝B）普通螺栓C）对接焊缝D）高强螺栓
16．在正常情况下，根据普通螺栓群连接设计的假定，在M≠0时，构件B（D）。
A）必绕形心d转动
B）绕哪根轴转动与N无关，仅取决于M的大小
C）绕哪根轴转动与M无关，仅取决于N的大小
D）当N=0时，必绕c转动
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实用标准文案
17．高强度螺栓接受一外力T作用时，螺栓受力为（C）。
A）Pf=P＋TB）Pf=P＋0.8T
C）Pf=P＋0.09TD）Pf=P
（P为高强度螺栓预拉力，T为外拉力，Pf为受拉后螺栓受力）
18．普通粗制螺栓和普通精制螺栓在抗剪设计强度上取值有差别，其原因在于（D）。
A）螺栓所用的材料不同B）所连接的钢材的强度不同
C）所受的荷载形式不同D）螺栓制作过程和螺栓孔加工要求不同
19．采用螺栓连接时，栓杆发生剪断破坏，是因为（A）。
A）栓杆较细B）钢板较薄
C）截面削弱过多D）边距或栓间距太小
20．采用螺栓连接时，构件发生冲剪破坏，是因为（D）。
A）栓杆较细B）钢板较薄
C）截面削弱过多D）边距或栓间距太小
21．摩擦型高强度螺栓连接受剪破坏时，作用剪力超过了（B）。
A）螺栓的抗拉强度B）连接板件间的摩擦力
C）连接板件间的毛截面强度D）连接板件的孔壁的承压强度
22．在抗拉连接中采用摩擦型高强度螺栓或承压型高强度螺栓，承载力设计值（C）。
A）是后者大于前者B）是前者大于后者
C）相等D）不一定相等
××23．在钢桥中，采用摩擦型高强度螺栓或剪切承压型高强度螺栓连接形式。
两者在同样直径条
件下，其对螺栓孔与螺栓杆之间的空隙要求，以下（A）项为正确的。
A）摩擦型空隙要求略大，剪切承压型空隙要求较小
B）摩擦型空隙要求略小，剪切承压型空隙要求较大
C）两者空隙要求相同
D）无空隙要求
24．承压型高强度螺栓抗剪连接，其变形（D）。
A）比摩擦型高强度螺栓连接小B）比普通螺栓连接大
C）与普通螺栓连接相同D）比摩擦型高强度螺栓连接大
25．杆件与节点板的连接采用
22个M24
的螺栓，沿受力方向分两排按最小间距排列，螺栓的承载
力折减系数是（
D）。
A）0.70
B）0.75
C）0.8
D）0.90
26．一般按构造和施工要求，钢板上螺栓的最小允许中心间距为
（A），最小允许端距为（B
）。
A）3d
B）2d
C）1.2
D）1.5
××27．在抗剪连接中以及同时承受剪力和杆轴方向拉力的连接中，承压型高强度螺栓的受剪承载
力设计值不得大于按摩擦型连接计算的（C）倍。
A）1.0B）1.2C）1.3D）1.5
××28．轴心受压柱端部铣平时，其底板的连接焊缝、铆钉或螺栓的计算应（
A）项取值。
A）按柱最大压力的
15%
B）按柱最大压力的
25%
C）按柱最大压力的
50%
D）按柱最大压力的
75%
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实用标准文案
××29．关于螺栓和铆钉连接，下列说法中（B）为错误的。
A）每一杆件在节点上以及拼接接头的一端，永久性螺栓（或铆钉）数不宜少于两个
B）在高强度螺栓连接范围内，构件接触面的处理方法应在施工图上说明
C）对直接承受动力荷载的普通螺栓连接应采用双螺母或其他能防止螺母松动的有效措施
D）沉头和半沉头铆钉可用于沿其杆轴方向受拉的连接
30．受剪螺栓在破坏时，若栓杆细而连接板较厚时易发生（A）。
A）栓杆受弯破坏B）构件挤压破坏
C）构件受拉破坏D）构件冲剪破坏
31．一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（D）。
A）螺杆的抗剪承载力B）被连接构件（板）的承压承载力
C）A、B中的较大值D）A、B中的较小值
32．摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是（D）。
A）摩擦面处理不同B）材料不同
C）预拉力不同D）设计计算不同
33．依据《钢结构规范规定》，下列（B）因素影响高强度螺栓的预拉力P。
A）连接表面的处理方法B）螺栓杆的直径
C）被连接件的强度D）荷载的作用方式
34．在高强度抗拉连接中，采用摩擦型高强度螺栓与采用承压型高强度螺栓的抗拉承载力设计值的关系为（A）。
A）相等B）前者大于后者C）前者小于后者D）无法确定
××35．在直接承受动力荷载作用下的情况下，下列情况中采用（
A
）连接方式最为合适。
A）角焊缝
B）普通螺栓
C）对接焊缝
D）高强度螺栓
36．某连接节点采用
8个M22
承压型高强度螺栓，连接板厚度
16mm，螺栓的最小间距最接近
（C
）。
A）40mm
B）60mm
C）75mm
D）120mm
二、填空题
1
．普通螺栓按制造精度分
粗制
和精制
两类；按受力分析
剪力螺栓
和
拉力螺栓两类。
2
．普通螺栓是通过栓杆抗剪和板件孔壁承压
来传力的；摩擦型高强螺栓是通过
拧紧螺栓产生连接板面摩擦力
来传力的。
3
．高强螺栓根据螺栓受力性能分为
摩擦型
和
承压型
两种。
4
．在高强螺栓性能等级中：
8.8级高强度螺栓的含义是
抗拉强度800N/mm2，屈强比0.8
；10.9级高强度螺栓的
含义是
抗拉强度1000N/mm2，屈强比0.9
。
5
．单个螺栓承受剪力时，螺栓承载力应取
抗剪承载力
和
承压承载力
的较小值。
6
．在摩擦型高强螺栓连接计算连接板的净截面强度时，孔前传力系数可取
0.5
。
7
．承压型高强螺栓仅用于承受
静力
荷载和
间接动力
荷载结构中的连接。
8
．剪力螺栓的破坏形式有
栓杆剪断
、板件挤压破坏
、板件剪切破坏
、板件受拉破坏
和
栓杆受弯破坏。
9
．采用剪力螺栓连接时，为避免连接板冲剪破坏，构造上采取
控制螺栓间距
措施，为避免栓杆受弯破坏，构
造上采取
控制栓杆长度
措施。
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实用标准文案
10．排列螺栓时，施工要求是保证最小间距；构造要求是保证最大间距；受力要求是保证最小和最大
间距。
11．摩擦型高强螺栓是靠连接板面摩擦力
传递外力的，当螺栓的预拉力为P，构件的外力为T时，螺栓受力为
P+0.09T
。
12．螺栓连接中，规定螺栓最小容许距离的理由是：
施工转动扳手和防止板件冲剪破坏
；规定螺栓最大容许
距离的理由是：
防止接触面受潮和板件张口鼓屈
。
13．粗制螺栓与精制螺栓的差别
1.精度，2.粗制螺栓一般受拉，精制螺栓可受拉也能抗剪
。
普通螺栓与高强
度螺栓的差别是
受力机理不同
。
14．普通螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕
底排螺栓
旋转。
高强螺栓群承受弯矩作用时，螺栓群绕
螺栓群
中心
旋转。
15．图示连接中，在M，N，V作用下，粗制螺栓受
N,M
，最上排螺栓最易破坏。
剪力V由
支托
承
担。
三、计算题
1．两钢板截面为-18×400，两面用盖板连接，钢材Q235，承受轴心力设计值N=1,181kN，采用M22普通C级螺栓连接，d0=23.5mm，按下图连接。
试验算节点是否安全。
fvb=130N/mm2，fcb=305N/mm2，f=215N/mm2。
解：
（1）螺栓强度验算
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实用标准文案
单个螺栓抗剪承载力设计值：
Nvb,Ncb
min
Nvb
nv
d2
fVb
2
222
130
98.8kN
4
4
单个螺栓承压承载力设计值
Ncb
d
tfcb
2218305120.8kN
故取Nminb
98.8kN
（2）验算被连接钢板的净截面强度
An
A
n1d0t
401.8
4
2.35
1.8
55.08cm2
3
N
1181
102
214.4N/mm2
f
215N/mm2
An
55.08
10
满足要求。
2．图示钢构架，其斜拉杆B端用角焊缝与节点板相连，焊缝强度满足要求。
A端采用M20（孔径
22mm）的摩擦型高强螺栓，把AB杆与节点板相连，要求按与拉杆等强度原则配置螺栓，A端节点
板尺寸不受限制。
钢拉杆采用2L90×56×5，A=2×7.212=14.424cm2，钢材为Q235，f=215N/mm2，高强螺栓采用8.8级，抗滑移系数μ=0.45，预拉力P=110kN。
解：
拉杆强度承载力：
N=Af=1442.4×215×215×10-3=310.1kN。
能承受N=310.1kN的高强螺栓数n：
N
310.1
n
3.48
0.9nfP
0.920.45110
取n=4，并按图示布置。
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实用标准文案
4．有一牛腿用M22的精制螺栓与柱的翼缘相连，其构造形式和尺寸如图所示，钢材为Q235，已知：
F=400kN，fvb=170N/mm2，fcb=400N/mm2，螺栓横向间距200mm。
试验算该牛腿与柱翼缘的连接能否安全工作。
解：
F=400kN，每片连接板受力F/2=200kN，将其移至螺栓群中心，得：
V=F/2=200kN，T=F/2×300=200×300=60kN·m
由V在每个螺栓中引起的剪力为：
Nv＝V/10=200/10=20kN
由T在最外角点螺栓产生的剪力：
TTr1
Tr1
6
107
200
2
100
2
N1x
xi2
yi
4（200
1002）
（1002
47.91kN
ri
2
2
2
1002）
N1Tx分解为水平力和竖向力：
分别为N1Tx//43.0kN，N1Tx=21.48kN
总剪力Nv'
43.02
21.48202
59.75kN
单个螺栓受剪承载力
bNvb
d2
fvb
222
17064.59kN
kN
Nv
4
4
64.59
Ncb
d
tminfcb
22
1040088kN
min
Nv'5．图示支撑及其连接。
支撑为单角钢
L63×8，截面积
9.515cm2，对x轴和x`′轴的回转半径分别为
1.9cm与1.23cm。
节点间长度为3m。
钢材强度设计值为
215MPa。
支撑两端都通过
2个M16
的8.8
级摩擦型高强螺栓和节点板相连，螺栓孔径
18mm，螺栓的预拉力值为
70kN，抗滑移系数为
0.35。
节点板角焊缝强度设计值为
160MPa，施焊时未用引弧板。
支撑承受的拉力设计值为
35kN，校核高
强螺栓和焊缝的强度。
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实用标准文案
解：
（1）验算高强螺栓的强度
8.8级，M16高强度螺栓，预拉力P=70kN，抗滑移系数μ=0.35，高强螺栓受剪力V=35kN。
每个高强螺栓的抗剪承载力：
NVb0.9nfP0.910.3570=22.05kN
但此处为单面连接，承载力需乘系数0.85，即：
22.05×0.85=18.7kN>V/2=17.5kN。
高强螺栓强度满足要求。
（2）节点板与梁/柱的连接焊缝外力作用点在焊缝截面形心处，则：
N’=Ncosα=35×cos45o=24.75kN；V’=Nsinα=35×sin45o=24.75kN
N'N'
24.75
103
15.5N/mm
2
fx
20.76
（200
Aw
10）
V'V'
24.75
103
2
fy
2
0.76
（20010）
15.5N/mm
Aw
N'
2
15.5
2
V'2
fx
15.5
2
2
w
160Nmm
2
eq
fy
1.22
20.04N/mm
ff
f
连接焊缝强度满足要求。
6．如图所示的连接节点，斜杆承受轴向拉力设计值N=250kN，钢材采用Q235BF。
焊接时采用E43
型手工焊条。
螺栓连接为
M22，C级普通螺栓，材料为
Q235，ftb=130N/mm2，de=19.6545mm，当
偏心距e0=60mm时，如图翼缘与柱采用
10个受拉普通螺栓，是否满足要求？
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实用标准文案
解：
（1）螺栓群受力
作用到螺栓群上的力N可分解为拉力和剪力两部分。
拉力：
N’=4/5×250＝200kN
剪力：
V’=3/5×250＝150kN
螺栓群为C级普通螺栓，所有剪力均由支托承受。
拉力N’有偏心距e0，产生弯矩：
M＝N’·e0＝200×60＝12000kN·mm
（2）单个螺栓受力
螺栓群受拉、弯作用，判断绕什么轴旋转。
N
My1
200
12000
40
2.86kN
0
单个螺栓：
Nmin＝
y2
10
4（702
1402）
10
绕螺栓群形心轴旋转。
N
My1
200
12000
40
Nmax＝
y2
10
4（702
37.14kN
10
1402）
（3）单个螺栓抗拉承载力
b
de2
b
19.65
2
13039400NNmax
37.14kN
Nt
4
ft
4
7．试验算如图一受斜拉力F=45kN（设计值）作用的普通C级出累栓的强度。
螺栓M20，钢材Q235，fvb=130N/mm2，fcb=305N/mm2。
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实用标准文案
解：
单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值分别为：
NVb
nV
d2
fVb
1
202
13040.8kN
4
4
Ncb
d
tfcb
2010
305
61kN
故应按NminbNVb40.8kN进行验算。
偏心力F的水平即竖直分力和对螺栓群转动中心的距离分别为：
N＝（4/5）×45=36kN，ey=7.5cm。
V＝（3/5）45=27kN×，ex=18cm。
T=N·ey+V·ex=36×7.5+27×18=756kN·cm
扭距T作用下螺栓“1”承受的剪力在x,y两个方向上的分力：
N1Tx
xi
Ty1
yi2
4
756
4
7.5
17.45kN
2
52
7.52
T
Tx1
756
5
N1y
xi
2
yi
2
4
52
4
7.52
11.63kN
轴心力N，剪力V作用下，每个螺栓承受的水平和竖直剪力：
N1Nx
N
36
9kN
n
4
N1Ny
V
27
6.75kN
n
4
螺栓“1”承受的合力：
NmaxN1TxN1Nx2N1TyN1Ny217.459211.636.752
32.2kNNminb40.8kN
强度满足要求
8．如图牛腿用连接角钢2L100×20（由大角钢截得）及M22摩擦型高强度螺栓（10.9级）和柱相
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实用标准文案
连，钢材Q345钢，接触面喷砂处理，P=190kN，μ=0.55，静力荷载设计值F=235kN，要求验算连接角钢两个肢上的螺栓强度。
解：
（1）角钢与牛腿板的连接
螺栓数目n=3，d0=23.5mm。
将F向该列螺栓群形心简化得：
扭距：
T=F·e=235×（200-55）×10-3=34.08kN·m
剪力：
V=F=235kN
扭距作用下，最上（或最下）的螺栓“1”承受的x方向的剪力为：
N1xT
Tr1
34.08
10210
170.4kN
ri
2
2
102
竖向剪力V作用下，各螺栓承受的剪力：
N1Vy
V
235
78.33kN
最上（或最下）的螺栓“1”承受的合力：
n
3
Nmax
2
2
170.42
78.332
187.54kN
N1Tx
N1Vy
由P=190kN，μ＝0.55，摩擦面nf=2
则每个螺栓抗剪承载力设计值：
NVb
0.9nP0.920.55190188.1kN
Nmax
NVb
强度满足要求
（2）角钢与柱翼缘的连接
将F向该处的螺栓群形心简化，得：
弯距：
M=F·e=235×200×10-3=47kN·m
剪力：
V=F=235kN
弯距M作用下，
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