某电力炼钢车间单跨厂房，跨度30m，长168m，柱距24m，采用轻型外围结构。厂房内设置两台Q=225／50t重级工作制软钩桥式吊车，吊车轨面标高26m，屋架间距6m，柱顶设置跨度为24m的托架，托架与屋架平接。沿厂房纵向设有上部柱间支撑和双片的下部柱间支撑，柱子和柱间支撑布置如图1-5-6(α)所示。厂房框架采用单阶钢柱，柱顶与屋面刚接，柱底与基础假定为刚接，钢柱的简图和截面尺寸如图1-5-6(b)所示。钢柱采用Q345钢，焊条用E50型，柱翼缘板为焰切边。根据内力分析，厂房框架上段柱和下段柱的内力设计值如下：
上段柱：M
=2250kN·m；N=4357kN；V=368kN
下段柱：M
=12950kN·m；N=9820kN；V=512kN
上段柱：M
=2250kN·m；N=4357kN；V=368kN下段柱：M
=12950kN·m；N=9820kN；V=512kN - 试问，在框架平面内，上段柱高度H(mm)，应与下列何项数值最为接近?A.7000B.10000C.11500D.13000
- 试问，在框架平面内，上段柱计算长度系数应与下列何项数值最为接近?提示：①下段柱的惯性矩已考虑腹杆变形影响；②屋架下弦设有纵向水平撑和横向水平撵。A.1．51B.1．31C.1．21D.1．12
- 已经求得上段柱弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数φt
=0．797，试问，上段柱作为压弯构件，进行框架平面外稳定性验算时，构件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：β
=1．0。A.207．1B.217．0C.237．4D.245．3 - 下段柱吊车柱肢的轴心压力设计值N=9759．5kN，采用焊接H型钢H1000×600×25×28，A=57200mm，i
=412mm，i=133mm。吊车柱肢作为轴心受压构件，进行框架平面外稳定验算时，构件上最大压应力设计值(：N／mm)，应与下列何项数值最为接近?A.195．2B.213．1C.234．1D.258．3 - 阶形柱采用单壁式肩梁，腹板厚60mm，肩梁上端作用在吊车柱肢腹板的集中荷载设计值F=8120kN，吊车柱肢腹板切槽后与肩梁之间用角焊缝连接，采用h
=16mm，为增加连接强度，柱肢腹板局部由-944×25改为-944×30，试问，角焊缝的剪应力(N／mm)，应与下列何项数值最为接近?提示：该角焊缝内力并非沿侧面角焊缝全长分布。A.95B.155C.173D.189 - 下段柱斜腹杆采用2└140×10，A=5475mm，=43．4mm，两个角钢的轴心压力设计值N=709kN。该角钢斜腹杆与柱肢的翼缘板节点板内侧单面连接。各与一个翼缘连接的两角钢之间用缀条相连。当对斜腹杆进行稳定性验算时，试问，其压应力设计值(N／mm)，应与下列何项数值最为接近?提示：腹杆计算时，按有节点板考虑。A.150B.170C.184D.215
- 条件同上题，柱子的斜腹杆与柱肢节点板采用单面连接。已知腹杆轴心力设计值N=709kN，试问，当角焊缝h=10mm时，角焊缝的实际长度(mm)，应与下列何项数值最为接近?A.240B.320C.200D.400
正确答案：
(1)B
(2)C
(3)B
(4)C
(5)D
(6)D
(7)B
(2)C
(3)B
(4)C
(5)D
(6)D
(7)B
答案解析：
23.在框架平面内，当柱与屋架刚接时，上段柱高度H取为肩梁顶面至屋架下弦轴线距离。这里H=10000mm，故选择B。
24.依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的5．3．4条，计算上段柱的计算长度系数需要首先计算出下段柱的计算长度系数μ。
(1)下段柱的计算长度系数
近似按照K=0．9、η=1．379查表。由于题目已经给出柱顶与屋面刚接，故查表D-4，得到
考虑到一个柱列的柱子数为8个，纵向设有水平支撑，故折减系数为0．8。
于是，下段柱的计算长度系数为μ=0．8×2．094=1．675。
(2)上段柱的计算长度系数
故选择C。若没有考虑折减系数0．8，则为1．21／0．8=1．51，错选A。
25.上段柱的平面外计算长度为7m，于是长细比λ=λ
／i=7000／133=52．6。
稳定系数依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的B．5节计算：
故选择B。
26.吊车肢作为轴心压杆计算，平面外的计算长度为25000mm。
，按照b类查表，得到φ=0．726。
，故选择C。
焊接H形钢绕y轴弯矩时，可能属于b类截面或c类截面，与截面翼缘的制作方法有关。若认为属于C类截面，则得到φ=0．616，此时
，仍然选择C。
注意，上面的脚标"y"是针对题目给出的图示而言，而这恰好与工字形截面"弱轴为y轴"相反。
如果没有注意钢号为Q345，则根据60．7(近似按61)b类查表得到φ=0．802，最后结果为213N／mm，选择B。
若误将平面外的计算长度取为缀条间距离2875mm，同时，误将回转半径取为133mm，则：
，按照b类查表，得到φ=0．950。
，错选A。
27.根据《钢结构设计规范》GB50017-2003的8．2．7条，侧面角焊缝的计算长度不宜大于60h，超出部分不予考虑。
今60h=60×16=960ram，而肩梁的高度为2000mm，故取焊缝计算长度为960mm计算。
如果将焊缝当作2条，则计算结果为189／2=94．5N／mm，选择A。
28.取一根单角钢计算，几何长度为
。
依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的表5．3．1，由于有节点板，故腹杆的平面内计算长度为0．8×4155=3324mm，于是
λ=l
／i=3324／43．4=76．6
按照b类查表，由
得到9=0．601。
，故选择D。
如果没有注意钢号为Q345，根据长细比为76．6(近似按77)、b类查表，得到φ=0．707，则最后结果为215×0．601／0．707=183N／mm，选择C。
点评：(1)单角钢缀条受压时的稳定验算，需要考虑强度折减系数，但是这里题目的本意是求公式
的左边值为多少，与公式右边的强度设计值无关，因此，本题不必计算强度折减系数。
(2)有人认为题目中所述"两个角钢的轴心压力设计值N=709kN"表达不甚明确，不知道是两个角钢各承受709kN还是两个角钢共承受709kN，事实上，依据上下文可以判断：查型钢表可知，给出的A为两个角钢的总截面积，故N=709kN必然也为两个角钢共同承受的压力，这样才能前后一致。
(3)题目中没有给出两根角钢腹杆之间如何相连，因此，可能难以理解。图1-5-23给出一个常见做法的参考图(图中虚线为缀条)。
29.依《钢结构设计规范》GB50017-2003的3．4．2条，单角钢连接时，强度折减系数为0．85。E50型焊条，角焊缝强度设计值
。于是，需要的角焊缝计算长度：
需要的实际几何长度为298+2h=298+2×10=318mm，故选择B。
若将f
按照E43型取为160N／mm，其他步骤没有错误，则会得到所需要实际长度为393mm，错选D。
若未考虑强度折减系数0．85，则可得到所需要的计算长度为351mm，实际需要长度为351+2×10=371mm，错选D。
点评：角钢斜腹杆与柱肢节点板通常采用围焊缝连接，因此，上述计算没有必要考虑肢背与肢尖焊缝的内力分配而分别计算肢背与肢尖焊缝的长度。这是因为，下式恒成立：
分开计算肢背与肢尖焊缝只会增加麻烦。
也是因为采用围焊缝的原因，实际长度采用计算长度加上两个缺陷长度。若错误理解了"单面连接"的含义，仅按照肢背焊缝受力为0．7N计算，亦未考虑强度折减系数0．85，则会得到计算长度为177mm，实际需要长度为177+2×10=197mm，错选C。
取为肩梁顶面至屋架下弦轴线距离。这里H=10000mm，故选择B。24.依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的5．3．4条，计算上段柱的计算长度系数需要首先计算出下段柱的计算长度系数μ
。(1)下段柱的计算长度系数
近似按照K
=0．9、η=1．379查表。由于题目已经给出柱顶与屋面刚接，故查表D-4，得到考虑到一个柱列的柱子数为8个，纵向设有水平支撑，故折减系数为0．8。
于是，下段柱的计算长度系数为μ
=0．8×2．094=1．675。(2)上段柱的计算长度系数
故选择C。若没有考虑折减系数0．8，则为1．21／0．8=1．51，错选A。25.上段柱的平面外计算长度为7m，于是长细比λ
=λ／i=7000／133=52．6。稳定系数依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的B．5节计算：
故选择B。
26.吊车肢作为轴心压杆计算，平面外的计算长度为25000mm。
，按照b类查表，得到φ=0．726。，故选择C。焊接H形钢绕y轴弯矩时，可能属于b类截面或c类截面，与截面翼缘的制作方法有关。若认为属于C类截面，则得到φ=0．616，此时
，仍然选择C。注意，上面的脚标"y"是针对题目给出的图示而言，而这恰好与工字形截面"弱轴为y轴"相反。
如果没有注意钢号为Q345，则根据60．7(近似按61)b类查表得到φ=0．802，最后结果为213N／mm
，选择B。若误将平面外的计算长度取为缀条间距离2875mm，同时，误将回转半径取为133mm，则：
，按照b类查表，得到φ=0．950。，错选A。27.根据《钢结构设计规范》GB50017-2003的8．2．7条，侧面角焊缝的计算长度不宜大于60h
，超出部分不予考虑。今60h
=60×16=960ram，而肩梁的高度为2000mm，故取焊缝计算长度为960mm计算。如果将焊缝当作2条，则计算结果为189／2=94．5N／mm
，选择A。28.取一根单角钢计算，几何长度为
。依据《钢结构设计规范》GB50017-2003的表5．3．1，由于有节点板，故腹杆的平面内计算长度为0．8×4155=3324mm，于是
λ=l
／i=3324／43．4=76．6按照b类查表，由
得到9=0．601。
，故选择D。如果没有注意钢号为Q345，根据长细比为76．6(近似按77)、b类查表，得到φ=0．707，则最后结果为215×0．601／0．707=183N／mm
，选择C。点评：(1)单角钢缀条受压时的稳定验算，需要考虑强度折减系数，但是这里题目的本意是求公式
的左边值为多少，与公式右边的强度设计值无关，因此，本题不必计算强度折减系数。(2)有人认为题目中所述"两个角钢的轴心压力设计值N=709kN"表达不甚明确，不知道是两个角钢各承受709kN还是两个角钢共承受709kN，事实上，依据上下文可以判断：查型钢表可知，给出的A为两个角钢的总截面积，故N=709kN必然也为两个角钢共同承受的压力，这样才能前后一致。
(3)题目中没有给出两根角钢腹杆之间如何相连，因此，可能难以理解。图1-5-23给出一个常见做法的参考图(图中虚线为缀条)。
29.依《钢结构设计规范》GB50017-2003的3．4．2条，单角钢连接时，强度折减系数为0．85。E50型焊条，角焊缝强度设计值
。于是，需要的角焊缝计算长度：需要的实际几何长度为298+2h
=298+2×10=318mm，故选择B。若将f
按照E43型取为160N／mm，其他步骤没有错误，则会得到所需要实际长度为393mm，错选D。若未考虑强度折减系数0．85，则可得到所需要的计算长度为351mm，实际需要长度为351+2×10=371mm，错选D。
点评：角钢斜腹杆与柱肢节点板通常采用围焊缝连接，因此，上述计算没有必要考虑肢背与肢尖焊缝的内力分配而分别计算肢背与肢尖焊缝的长度。这是因为，下式恒成立：
分开计算肢背与肢尖焊缝只会增加麻烦。
也是因为采用围焊缝的原因，实际长度采用计算长度加上两个缺陷长度。若错误理解了"单面连接"的含义，仅按照肢背焊缝受力为0．7N计算，亦未考虑强度折减系数0．85，则会得到计算长度为177mm，实际需要长度为177+2×10=197mm，错选C。
