二级注册结构工程师-钢结构

(总分：40.00，做题时间：90分钟)

一、{{B}}选择题{{/B}}(总题数：11，分数：40.00)

{{B}}每题的四个备选项中只有一个符合题意，请写出主要的计算过程及计算结果，概念题要求写出所选答案的主要依据{{/B}}

某单层工业厂房，设置有两台Q=25/10t的软钩桥式吊车，吊车每侧有两个车轮，轮距4m，最大轮压标准值Fmax=279.7kN，吊车横行小车重量标准值g=73.5kN，吊车轨道高度hR=130mm。厂房柱距12m，采用工字型截面的实腹式钢吊车梁，上翼缘板的厚度 hY=18mm，腹板厚tW=12mm。沿吊车梁腹板平面作用的最大剪力为V；在吊车梁顶面作用有吊车轮压产生的移动集中荷载P和吊车安全走道上的均布荷载q。梁钢材Q235，质量等级另定。

（分数：3.00）

(1).当吊车为中级工作制时，试问，作用在每个车轮处的横向水平荷载标准值(kN)，应与下列何项数值最为接近?( )（分数：1.00） A.8.0 √ B.11.1 C.15.9 D.22.2

解析：[解析] 根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)第5.1.2条第2款，对于软钩吊车，当额定起重量为16～50t时，吊车横向水平荷载标准值应取横行小车重量与额定起重量之和的10%，并乘以重力加速度。则作用在每个车轮处的横向水平荷载标准值为： T=(25×9.8+73.5)×0.1/4=8.0kN。

(2).假定吊车为重级工作制时，试问，作用在每个车轮处的横向水平荷载标准值(kN)，应与下列何项数值最为接近?( )（分数：1.00） A.8.0 B.14.0 C.28.0 √ D.42.0 解析：

[解析] 根据《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)第3.2.2条，计算重级工作制吊车梁 (或吊车桁架)及其制动结构的强度、稳定性以及连接(吊车梁或吊车桁架、制动结构、柱相互间的连接)的强度时，应考虑由吊车摆动引起的横向水平力(此水平力不与荷载规范规定的横向水平荷载同时考虑)，作用于每个轮压处的水平力标准值为：

Hk=αPk,max=αFmax=0.1×279.7=27.97kN＞8.0kN(水平力)。

(3).当吊车工作制为轻级、中级或重级时，吊车梁腹板上边缘局部压应力应分别为( )。制为轻级、中级或重级时，吊车梁腹板上边缘局部压应力应分别为( )。（分数：1.00） A.81.6N/mm；81.6N/mm；110.1N/mm B.81.6N/mm；85.7N/mm；110.1N/mm C.81.6N/mm；85.7N/mm；121.1N/mm D.85.7N/mm；85.7N/mm；121.1N/mm √ 解析：

[解析] 根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)第3.2.5条第2款，可变荷载的分项系数为1.4；且该规范第5.3.1条规定，对动力系数，轻、中级取1.05，重级取1.1。

根据《钢结构设计规范》(GB50017—2003)第4.1.3条，吊车梁腹板上边缘局部压应力的计算公式为：

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当吊车工作式中，F为集中荷载；ψ为集中荷载增大系数，对重级工作制吊车梁，ψ=1.35，对其他梁，ψ=1.0；tW为腹板厚度；f为钢材的抗压强度设计值；ιlZ=a+5hV+2hR=50+5×18+2×130=400mm。

将数据代入公式，得吊车梁腹板上边缘局部压应力为：

轻、中级：σc=1.0×1.05×1.4×279.7×103/12/400=85.7N/mm≤215N/mm； 重级：σc=1.35×1.1×1.4×279.7×103/12/400=121.1N/mm≤215N/mm。该规范第5.3.1条规定，对动力系数，轻、中级取1.05，重级取1.1。

根据《钢结构设计规范》(GB50017—2003)第4.1.3条，吊车梁腹板上边缘局部压应力的计算公式为：

式中，F为集中荷载；ψ为集中荷载增大系数，对重级工作制吊车梁，ψ=1.35，对其他梁，ψ=1.0；tW为腹板厚度；f为钢材的抗压强度设计值；ιlZ=a+5hV+2hR=50+5×18+2×130=400mm。

将数据代入公式，得吊车梁腹板上边缘局部压应力为：

轻、中级：σc=1.0×1.05×1.4×279.7×103/12/400=85.7N/mm≤215N/mm； 重级：σc=1.35×1.1×1.4×279.7×103/12/400=121.1N/mm≤215N/mm。

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为集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，且

[解析] 根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)第3.2.5条第2款，可变荷载的分项系数为1.4；且

为集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，且

某屋盖工程大跨度主桁架结构使用Q345B钢材，其所有杆件均采用热轧H型钢，H型钢的腹板与桁架平面垂直。桁架端节点斜杆轴心拉力设计值N=12700kN。

（分数：2.00）

(1).桁架端节点采用两侧外贴节点板的高强螺栓摩擦型连接，如图3-1所示。螺栓采用 10.9级M27高强螺栓，摩擦面抗滑移系数取0.4。试问，顺内力方向的每排螺栓数量(个)应与下列何项数值最为接近?( )

（分数：1.00）

A.26 B.22 √ C.18 D.16 解析：[解析] (2).现将桁架的端节点改为采用等强焊接对接节点板的连接形式，如图3-2所示，在斜杆轴心拉力作用下，节点板将沿AB—BC—CD破坏线撕裂。已确定AB=CD=400mm，其拉剪折算系数均取η=0.7，BC=33mm。试问，在节点板破坏线上的拉应力设计值(N/mm)，应与下列何项数值最为接近?( ) A.356.0 B.258.7 C.178.5 √ D.158.2 解析：[解析] 2

（分数：1.00）

某厂房的纵向天窗宽8m、高4m，采用彩色压型钢板屋面、冷弯型钢檩条；天窗架、檩条、拉条、撑杆和天窗上弦水平支撑局部布置简图如图3-3(a)所示；天窗两侧的垂直支撑如图3-3(b)所示；工程中通常采用的三种形式天窗架的结构简图分别如图3-3(c)、(d)、(e)所示。所有构件均采用Q235钢，手工焊接时使用E43型焊条，要求焊缝质量等级为二级。

（分数：6.00）

(1).桁架式天窗架如图3-3(c)所示，试问，天窗架支座A水平反力RH的设计值(kN)，应与下列何项数值最为接近?( )（分数：0.50） A.3.3 B.4.2 C.5.5 √ D.6.6 解析：

[解析] 由竖向力平衡可得：RV=4F1+F2=4.8×4+8=27.2kN，取天窗左半部分进行分析，对顶点C取矩，有：4F1×2+F2×4+RH×7=RV×4，得：RH=5.49kN。 (2). A.46.2 B.35.0 C.27.8 D.24.9 √ 解析：[解析] （分数：0.50）

(3).多竖杆式天窗架如图3-3(d)所示。在风荷载作用下，假定天窗斜杆(DE、DF)仅承担拉力；试问，当风荷载设计值W1=2.5kN时，DF杆轴心拉力设计值(kN)应与下列何项数值最为接近?( )时，DF杆轴心拉力设计值(kN)应与下列何项数值最为接近?( )（分数：0.50） A.8.0 √ B.9.2 C.11.3 D.12.5 解析：[解析] 多竖杆式天窗架如图3-3(d)所示。在风荷载作用下，假定天窗斜杆(DE、DF)仅承担拉力；试问，当风荷载设计值W1=2.5kN

(4).在图3-3(d)中，杆件CD的轴心压力很小(远小于其承载能力的50%)，当按长细比选择截面时，试问，下列何项截面较为经济合理?( ) A. B. C. √ D. 解析：

[解析] 根据《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)第5.3.8条注1，最大长细比可取 200，则：imin=4000/200=20mm。

(5).两铰拱式天窗架如图3-3(e)所示。斜梁的最大弯矩设计值Mx=30.2kN·m时，采用热轧H型钢

H200×100×5.5×8，A=2757mm，Wx=188×10mm，ix=82.5mm，iy=22.1mm。当按整体稳定性计算时，试问，截面上最大压应力设计值(N/mm)应与下列何项数值最为接近?( ) 提示：近似计算方法计算。 A.205.9 √ B.180.6 C.171.3 D.152.3

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（分数：0.50）

按受弯构件整体稳定性系数按受弯构件整体稳定性系数近似计算方法计算。（分数：0.50）