第16卷 钢材与钢结构的连接 河北省（对口招生）《建筑结构》（高教版·第5版） 单元过关卷

河北省（对口招生）考纲百套卷 第16卷 钢材与钢结构的连接 单元过关卷《建筑结构》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 钢结构是以（ ）为主要承重材料的结构。 A. 钢材 B. 混凝土 C. 木材 D. 砌体 2. 下列属于钢结构主要优点的是（ ）。 A. 耐火性能始终优于混凝土结构 B. 强度高且构件质量较轻 C. 施工过程完全不受环境影响 D. 材料价格始终低于其他结构 3. 钢结构较适合应用于（ ）。 A. 低层砖混住宅墙体 B. 小型砌体围墙 C. 大跨度桥梁结构 D. 普通室内隔墙 4. 下图焊接形式属于（ ） A. 对接焊缝 B. 角焊缝 C. 对接与角接的组合焊缝 D. 塞焊缝 5. 按化学成分分类，钢材可分为（ ）。 A. 型钢和板材 B. 建筑钢和工具钢 C. 热轧钢和冷轧钢 D. 碳素钢和合金钢 6. Q235钢牌号中的数字“235”主要表示钢材的（ ）。 A. 屈服强度下限值 B. 抗拉强度上限值 C. 伸长率标准数值 D. 碳元素质量分数 7. 钢材在受力断裂前产生较大塑性变形的能力称为（ ）。 A. 强度 B. 塑性 C. 硬度 D. 刚度 8. 下图的施焊位置属于（ ） A. 平焊 B. 立焊 C. 横焊 D. 仰焊 9. 钢材抵抗冲击荷载作用而不发生脆性断裂的能力称为（ ）。 A. 弹性 B. 强度 C. 韧性 D. 刚度 10. 选择钢结构用钢时，通常不需要重点考虑的是（ ）。 A. 结构受力特点 B. 工作环境条件 C. 构件制作工艺 D. 构件表面装饰颜色 11. 焊缝连接中，外力主要通过（ ）传递。 A. 焊缝金属 B. 构件涂层 C. 连接板边缘 D. 临时支撑杆 12. 下图属于那种焊缝缺陷（ ） A. 烧穿 B. 夹渣 C. 未焊透 D. 热裂纹 13. 螺栓连接中，螺栓孔的孔径通常应（ ）螺栓杆直径。 A. 小于 B. 略大于 C. 等于 D. 远大于 14. 高强度螺栓摩擦型连接主要依靠（ ）传递剪力。 A. 螺栓杆受拉 B. 孔壁局部挤压 C. 接触面间摩擦力 D. 螺栓头部焊接力 15. 铆钉连接安装铆钉时，通常采用（ ）的方法。 A. 冷态压入 B. 螺纹旋入 C. 粘结固定 D. 加热铆合 16. 下图焊缝加栅线表示法，表示的为（ ） A. 正面焊接 B. 直线焊接 C. 背面焊接 D. 安装焊接 17. 某螺栓连接承受120 kN剪力，4个螺栓平均分担荷载，则每个螺栓承担的剪力为（ ）。 A. 20 kN B. 25 kN C. 30 kN D. 40 kN 18. 某双面角焊缝两条有效长度均为0.75 m，单位有效长度的设计承载力为80 kN/m，则该焊缝的设计承载力为（ ）。 A. 60 kN B. 80 kN C. 100 kN D. 120 kN 19. 某螺栓连接承受180 kN剪力，每个螺栓的设计抗剪承载力为40 kN。满足承载力要求时，至少需要的螺栓数及采用6个螺栓时的承载力利用率分别为（ ）。 A. 5个，75% B. 4个，80% C. 5个，90% D. 6个，75% 20. 某连接采用6个螺栓，每个螺栓设计抗剪承载力为50 kN，所受剪力为240 kN。若其中1个螺栓失效，以下判断正确的是（ ）。 A. 剩余螺栓平均承担40 kN，连接立即破坏 B. 剩余螺栓平均承担48 kN，但已无安全余量 C. 剩余螺栓平均承担50 kN，连接完全安全 D. 剩余螺栓平均承担60 kN，连接仍有较大余量 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 钢结构通常具有强度高、质量轻、施工速度快等特点。（ ） 22. 钢结构的耐火性能通常优于钢筋混凝土结构，因此钢构件一般不需要防火保护。（ ） 23. Q235钢牌号中的235表示该钢材的抗拉强度为235 MPa。（ ） 24. 钢材的塑性是材料受力后恢复原有形状的能力。（ ） 25. 钢材的韧性越好，抵抗冲击荷载引起脆性断裂的能力通常越强。（ ） 26. 钢材选用时应综合考虑结构受力、工作环境、加工条件和经济性。（ ） 27. 焊缝连接不需要在构件上开设螺栓孔，因此可减少构件截面削弱。（ ） 28. 普通螺栓连接的剪力主要依靠连接板接触面间的摩擦力传递。（ ） 29. 高强度螺栓摩擦型连接施工时应按要求施加预拉力。（ ） 30. 铆钉连接具有施工简便、质量易控制等优点，因此目前已广泛替代焊缝和螺栓连接。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述钢结构的主要特点及其常见应用范围。 32. 钢结构用钢的选用应考虑哪些主要因素？ 33. 比较焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接的主要特点。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某寒冷地区钢结构仓库采用高强度螺栓摩擦型连接。连接设计剪力为210 kN，共设置6个高强度螺栓，每个螺栓的设计抗剪承载力为42 kN，假定各螺栓均匀分担剪力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北省（对口招生）考纲百套卷 第16卷 钢材与钢结构的连接 单元过关卷《建筑结构》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 钢结构是以（ ）为主要承重材料的结构。 A. 钢材 B. 混凝土 C. 木材 D. 砌体 【答案】A 【解析】钢结构以钢材制作构件并承担主要荷载，具有强度高、质量轻等特点。 2. 下列属于钢结构主要优点的是（ ）。 A. 耐火性能始终优于混凝土结构 B. 强度高且构件质量较轻 C. 施工过程完全不受环境影响 D. 材料价格始终低于其他结构 【答案】B 【解析】钢材强度高、密度相对较小，钢结构具有构件轻、施工速度快等优点。 3. 钢结构较适合应用于（ ）。 A. 低层砖混住宅墙体 B. 小型砌体围墙 C. 大跨度桥梁结构 D. 普通室内隔墙 【答案】C 【解析】钢材强度高、构件截面小，适用于大跨度桥梁、厂房和高层建筑等结构。 4. 下图焊接形式属于（ ） A. 对接焊缝 B. 角焊缝 C. 对接与角接的组合焊缝 D. 塞焊缝 【答案】B 【解析】角焊缝通常用于相互垂直或成一定角度的构件连接，其焊缝截面一般呈近似直角三角形。若图中焊缝位于两构件交角处，并呈三角形焊脚形状，则属于角焊缝，故选B。对接焊缝用于两构件端部或边缘相对接的连接，塞焊缝则是在一构件上开孔后通过孔内焊接实现连接。 5. 按化学成分分类，钢材可分为（ ）。 A. 型钢和板材 B. 建筑钢和工具钢 C. 热轧钢和冷轧钢 D. 碳素钢和合金钢 【答案】D 【解析】按化学成分，钢材主要分为碳素钢和合金钢；其他分类依据分别为用途、形状或加工方法。 6. Q235钢牌号中的数字“235”主要表示钢材的（ ）。 A. 屈服强度下限值 B. 抗拉强度上限值 C. 伸长率标准数值 D. 碳元素质量分数 【答案】A 【解析】Q235中的数字表示钢材屈服强度的下限值，单位通常为MPa。 7. 钢材在受力断裂前产生较大塑性变形的能力称为（ ）。 A. 强度 B. 塑性 C. 硬度 D. 刚度 【答案】B 【解析】塑性是材料受力后产生塑性变形而不立即断裂的能力，常用伸长率等指标表示。 8. 下图的施焊位置属于（ ） A. 平焊 B. 立焊 C. 横焊 D. 仰焊 【答案】D 【解析】焊接位置按焊缝相对于焊工的空间位置划分。仰焊是指焊缝位于焊工头顶或构件下方，焊工需要仰视施焊，熔池受重力影响容易下坠，操作难度较大。若图中焊缝位于施焊者上方、焊枪或焊条自下向上进行焊接，则属于仰焊，故选D。平焊、立焊和横焊的焊缝空间位置分别不同于仰焊。 9. 钢材抵抗冲击荷载作用而不发生脆性断裂的能力称为（ ）。 A. 弹性 B. 强度 C. 韧性 D. 刚度 【答案】C 【解析】韧性反映钢材吸收能量并抵抗冲击断裂的能力，对低温环境下的结构尤为重要。 10. 选择钢结构用钢时，通常不需要重点考虑的是（ ）。 A. 结构受力特点 B. 工作环境条件 C. 构件制作工艺 D. 构件表面装饰颜色 【答案】D 【解析】钢材选用应考虑受力、环境、加工和经济性等因素，表面颜色不是主要技术依据。 11. 焊缝连接中，外力主要通过（ ）传递。 A. 焊缝金属 B. 构件涂层 C. 连接板边缘 D. 临时支撑杆 【答案】A 【解析】焊缝将被连接构件连接成整体，外力主要通过焊缝金属传递。 12. 下图属于那种焊缝缺陷（ ） A. 烧穿 B. 夹渣 C. 未焊透 D. 热裂纹 【答案】C 【解析】未焊透是指焊接接头根部未完全熔透，焊缝金属没有贯穿整个接头厚度，根部存在未熔合或未填满区域。若图中显示焊缝根部仍有未贯通的间隙或未熔合区，则属于未焊透，故选C。烧穿表现为焊缝局部熔化过度并形成孔洞，夹渣是熔渣残留在焊缝内部，热裂纹则是焊缝金属凝固过程中形成的裂纹。 13. 螺栓连接中，螺栓孔的孔径通常应（ ）螺栓杆直径。 A. 小于 B. 略大于 C. 等于 D. 远大于 【答案】B 【解析】螺栓孔应比螺栓杆直径略大，以便安装，但孔径过大会削弱构件并影响连接性能。 14. 高强度螺栓摩擦型连接主要依靠（ ）传递剪力。 A. 螺栓杆受拉 B. 孔壁局部挤压 C. 接触面间摩擦力 D. 螺栓头部焊接力 【答案】C 【解析】高强度螺栓施加预拉力后，连接板接触面产生摩擦力，剪力主要由摩擦力传递。 15. 铆钉连接安装铆钉时，通常采用（ ）的方法。 A. 冷态压入 B. 螺纹旋入 C. 粘结固定 D. 加热铆合 【答案】D 【解析】传统铆钉连接通常将铆钉加热后穿入孔内，再镦粗形成铆钉头。 16. 下图焊缝加栅线表示法，表示的为（ ） A. 正面焊接 B. 直线焊接 C. 背面焊接 D. 安装焊接 【答案】C 【解析】焊缝加栅线表示法用于表示焊接位置或焊接面的特殊标注。图示若在焊缝符号或焊接部位采用栅线标记，表示焊接在构件的背面或另一侧进行，因此属于背面焊接，故选C。正面焊接应根据正面焊接符号或箭头侧位置判断，直线焊接描述的是焊缝形态而不是该图示的焊接面，安装焊接则表示现场安装阶段进行的焊接。 17. 某螺栓连接承受120 kN剪力，4个螺栓平均分担荷载，则每个螺栓承担的剪力为（ ）。 A. 20 kN B. 25 kN C. 30 kN D. 40 kN 【答案】C 【解析】各螺栓均匀受力时，每个螺栓剪力为120÷4=30 kN。 18. 某双面角焊缝两条有效长度均为0.75 m，单位有效长度的设计承载力为80 kN/m，则该焊缝的设计承载力为（ ）。 A. 60 kN B. 80 kN C. 100 kN D. 120 kN 【答案】D 【解析】双面焊缝承载力为2×0.75×80=120 kN。 19. 某螺栓连接承受180 kN剪力，每个螺栓的设计抗剪承载力为40 kN。满足承载力要求时，至少需要的螺栓数及采用6个螺栓时的承载力利用率分别为（ ）。 A. 5个，75% B. 4个，80% C. 5个，90% D. 6个，75% 【答案】A 【解析】所需螺栓数为180÷40=4.5，取5个；6个螺栓总承载力为240 kN，利用率为180÷240=75%。 20. 某连接采用6个螺栓，每个螺栓设计抗剪承载力为50 kN，所受剪力为240 kN。若其中1个螺栓失效，以下判断正确的是（ ）。 A. 剩余螺栓平均承担40 kN，连接立即破坏 B. 剩余螺栓平均承担48 kN，但已无安全余量 C. 剩余螺栓平均承担50 kN，连接完全安全 D. 剩余螺栓平均承担60 kN，连接仍有较大余量 【答案】B 【解析】失效后剩余5个螺栓平均承担240÷5=48 kN，虽未超过50 kN，但承载余量很小，不能视为正常设计状态。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 钢结构通常具有强度高、质量轻、施工速度快等特点。（ ） 【答案】正确 【解析】钢材强度较高且构件截面较小，钢结构便于工厂制作和现场安装，施工速度较快。 22. 钢结构的耐火性能通常优于钢筋混凝土结构，因此钢构件一般不需要防火保护。（ ） 【答案】错误 【解析】钢材受热后强度和刚度会明显降低，钢结构通常需要采取防火涂料或防火包覆等保护措施。 23. Q235钢牌号中的235表示该钢材的抗拉强度为235 MPa。（ ） 【答案】错误 【解析】235主要表示屈服强度下限值，不是抗拉强度。 24. 钢材的塑性是材料受力后恢复原有形状的能力。（ ） 【答案】错误 【解析】受力后恢复原有形状的能力称为弹性，塑性是材料产生永久变形而不立即断裂的能力。 25. 钢材的韧性越好，抵抗冲击荷载引起脆性断裂的能力通常越强。（ ） 【答案】正确 【解析】韧性反映材料吸收冲击能量和抵抗脆性断裂的能力，韧性较好的钢材抗冲击性能较强。 26. 钢材选用时应综合考虑结构受力、工作环境、加工条件和经济性。（ ） 【答案】正确 【解析】钢材的选用不能只看强度，还应结合环境腐蚀、低温影响、施工工艺及工程经济性确定。 27. 焊缝连接不需要在构件上开设螺栓孔，因此可减少构件截面削弱。（ ） 【答案】正确 【解析】焊缝直接将构件连接起来，通常不需要像螺栓连接那样开孔，因而可避免孔洞造成的截面削弱。 28. 普通螺栓连接的剪力主要依靠连接板接触面间的摩擦力传递。（ ） 【答案】错误 【解析】普通螺栓连接通常依靠螺栓杆受剪和孔壁承压传递剪力，高强度螺栓摩擦型连接才主要依靠摩擦力。 29. 高强度螺栓摩擦型连接施工时应按要求施加预拉力。（ ） 【答案】正确 【解析】预拉力可使连接板接触面产生足够摩擦力，是高强度螺栓摩擦型连接传力的关键。 30. 铆钉连接具有施工简便、质量易控制等优点，因此目前已广泛替代焊缝和螺栓连接。（ ） 【答案】错误 【解析】铆钉连接施工劳动量较大、效率较低，现代钢结构中通常以焊缝连接和螺栓连接为主。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述钢结构的主要特点及其常见应用范围。 【答案】（1）钢材强度高、构件质量较轻，适合承受较大荷载和实现较大跨度。 （2）钢构件便于工厂化制作，现场安装速度较快，施工周期较短。 （3）钢材具有良好的塑性和韧性，但耐火性和耐腐蚀性较差，需要采取防护措施。 （4）常用于工业厂房、桥梁、高层建筑、大跨度建筑和塔桅结构等工程。 【解析】本题应从受力性能、施工特点、材料缺点和应用范围四方面作答，重点说明钢结构适合大跨度和高层工程的原因。 32. 钢结构用钢的选用应考虑哪些主要因素？ 【答案】（1）根据结构受力特点和构件重要程度确定钢材的强度等级。 （2）根据工作温度和环境条件考虑钢材的韧性、耐腐蚀性等性能。 （3）结合焊接、切割、成形和安装等工艺要求考虑钢材的加工性能。 （4）在满足安全和耐久要求的前提下，综合比较材料供应和工程经济性。 【解析】钢材选用应兼顾安全、耐久、施工和经济要求，不能仅依据屈服强度一个指标确定。 33. 比较焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接的主要特点。 【答案】（1）焊缝连接不需开孔，整体性较好，连接刚度较大，但焊接质量受施工条件和操作水平影响明显。 （2）螺栓连接安装和拆卸较方便，施工受天气影响相对较小，适合现场装配，但需要开孔并配置连接板。 （3）铆钉连接受力性能较可靠、抗动力性能较好，但施工劳动量大、噪声大，现代工程中应用较少。 【解析】比较时应围绕构造、施工、受力性能和适用场合展开，明确三种连接的优缺点及发展现状。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某寒冷地区钢结构仓库采用高强度螺栓摩擦型连接。连接设计剪力为210 kN，共设置6个高强度螺栓，每个螺栓的设计抗剪承载力为42 kN，假定各螺栓均匀分担剪力。 【答案】（1）每个螺栓承担的剪力为210÷6=35 kN。6个螺栓总承载力为6×42=252 kN，连接满足设计承载力要求。 （2）剩余5个螺栓平均承担的剪力为210÷5=42 kN，正好达到单个螺栓设计承载力，基本没有承载余量，不能按正常安全储备使用。 （3）钢材应选用低温冲击韧性满足要求的牌号，并根据环境采取防腐措施；施工时应严格控制高强度螺栓预拉力，检查孔位、接触面和安装质量，必要时增加螺栓数量或调整连接设计。 【解析】（1）按均匀分配计算单个螺栓受力，并将连接总承载力与设计剪力比较。（2）少1个螺栓后，剩余螺栓达到承载力上限，说明连接缺少可靠余量。（3）寒冷地区应重视低温韧性，摩擦型连接应重点控制预拉力和接触面质量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $