为增加使用面积,在现有一个单层单跨建筑内加建一个全钢结构夹层,该夹层与原建筑结构脱开,可不考虑抗震设防。新加夹层结构选用Q235B钢材,焊接采用E43焊条。楼板为SP10D板型,面层做法20mm厚,SP板板端预埋件与次梁焊接。荷载标准值:永久荷载为2.5kN/m(来学网)(包括SP10D板自重、板缝灌缝及楼面面层做法),可变荷载为4.0kN/m。夹层平台结构如图1-7-4所示。
  1. 在竖向荷载作用下,次梁承受的线荷载设计值为25.8kN/m(不包括次梁自重)。试问,强度计算时,次梁的弯曲应力值(N/mm),与下列何项数值最为接近?
    A.
    (来学网)149.2
    B.
    (来学网)155.8
    C.
    (来学网)197.1
    D.
    (来学网)207.0
  2. 要求对次梁作刚度验算。试问,在全部竖向荷载作用下次梁的最大挠度与其跨度之比,与下列何项数值最为接近?
    A.
    (来学网)1/282
    B.
    (来学网)1/320
    C.
    (来学网)1/385
    D.
    (来学网)1/421
  3. 该夹层结构中的主梁与柱为铰接支承,求得主梁在点"2"处(见柱网平面布置图,相当于在编号为点"2"处的截面上)的弯矩设计值M=1107.05kN·m,在点"2"左侧的剪力设计值V=120.3kN。次梁受载情况同题16。试问,在点"2"处主梁腹板上边缘的最大折算应力设计值(N/mm),与下列何项数值最为接近?
    提示:①主梁单侧翼缘毛截面对中和轴的面积矩S=2121.6×10mm。②假定局部压应力为零。
    A.
    (来学网)189.5
    B.
    (来学网)209.5
    C.
    (来学网)215.0
    D.
    (来学网)220.8
  4. 该夹层结构中的主梁翼缘与腹板采用双面角焊缝连接,焊缝高度h=6mm,其他条件同题18。试问,在点"2"次梁连接处,主梁翼缘与腹板的焊接连接强度设计值(N/mm),与下列何项数值最为接近?
    A.
    (来学网)20.3
    B.
    (来学网)18.7
    C.
    (来学网)16.5
    D.
    (来学网)13.1
  5. 夹层结构一根次梁传给主梁的集中荷载设计值为58.7kN,主梁与该次梁连接处的加劲肋和主梁腹板采用双面直角角焊缝连接,设焊缝高度h=6mm,加劲肋的切角尺寸如图1-7-4(6)所示。试问,该焊接连接的剪应力值(N/mm),与下列何项数值最为接近?
    A.
    (来学网)13.6
    B.
    (来学网)19.4
    C.
    (来学网)25.6
    D.
    (来学网)50.9
  6. 假设上题中的次梁与主梁采用8.8级M16的高强度螺栓摩擦型连接,连接处的钢材表面处理方法为钢丝刷清除浮锈,其连接形式如图1-7-4(b)所示。考虑到连接偏心的不利影响,对次梁端部剪力设计值F=58.7kN乘以1.2的增大系数。试问,连接所需的高强度螺栓数量n(个),与下列何项数值最为接近?
    A.
    (来学网)3
    B.
    (来学网)4
    C.
    (来学网)5
    D.
    (来学网)6
  7. 在夹层结构中,假定主梁作用于立柱的轴向压力设计值N=307.6kN;立柱选用Q235B钢材,截面无孔洞削弱,翼缘板为焰切边。立柱与基础刚接,柱顶与主梁铰接,其计算长度在两个主轴方向均为5.50m。要求对立柱按照实腹式轴心受压构件作整体稳定性验算。试问,柱截面的压应力设计值(N/mm),与下列何项数值最为接近?
    A.
    (来学网)47.8
    B.
    (来学网)53.7
    C.
    (来学网)69.1
    D.
    (来学网)89.7
  8. 若次梁按照组合梁设计,并采用压型钢板混凝土组合板作为翼缘板,压型钢板板肋垂直于次梁。混凝土强度等级为C20,抗剪连接件采用材料等级为4.6级的d=19mm圆柱头螺栓。已知组合次梁上跨中最大弯矩点与支座零弯矩点之间钢梁与混凝土翼缘板交界面的纵向剪力V=665.4kN;螺栓抗剪连接件承载力设计值折减系数β=0.54。试问,组合次梁上连接螺栓的个数,与下列何项数值最为接近?
    提示:按完全抗剪连接计算。
    A.
    (来学网)20
    B.
    (来学网)34
    C.
    (来学网)42
    D.
    (来学网)46
正确答案:
(1)C
(2)D
(3)B
(4)D
(5)B
(6)B
(7)C
(8)C
答案解析:
16.考虑次梁自重后的均布荷载设计值:25.8+1.2×0.243=26.09kN/m次梁跨中弯矩设计值:

17.考虑次梁自重后的均布荷载标准值为
(2.5+4)×3+0.243=19.7kN/m
跨中最大挠度

挠度与跨度之比10.7/4500=1,/421,故选择D。
18.依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的4.1.4条计算。该位置处由于弯矩引起的弯曲正应力为

该位置处由于剪力引起的剪应力为

折算应力故选择B。
19.依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的7.3.1条计算。
故选择D。
20.竖向焊缝的几何长度为900-2×16-2×40=788mm,扣除2h后的计算长度为776mm>60h=360mm,依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的8.2.7条,取计算长度为60h=360mm。于是

故选择B。
点评:有人认为,这里的加劲肋算作"支承加劲肋",应不考虑60h限值,笔者认为该观点不妥。尽管《钢结构设计规范》的"术语"部分没有给出"支承加劲肋"的解释,但通常认为,以下两种情况属于支承加劲肋:(1)承受支座反力的突缘加劲肋;(2)集中荷载作用于梁翼缘,翼缘下方设置的加劲肋。
21.一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值为:

所需螺栓的个数n≥1.2×58.7/21.6=3.3,故选择B。
22.依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的表5.1.2-1,截面对X轴与Y轴均属于b类。因此,只需要对弱轴(y轴)计算即可。

查规范表C-2,得到φ=0.575,于是

23.依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的11.3.1条第1款,一个抗剪连接件的承载力设计值按下式计算


取二者较小者,为60.3kN。再依据规范11.3.2条考虑折减,承载力设计值成为0.54×60.3=32.6kN。于是,依据11.3.4条,半跨范围内所需连接件数目为

取为21个,全跨需要42个。选择C。
若误取71.2kN考虑折减系数进行计算,最后会得到34个,错选B。