金属结构习题集1~8

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1、第一章概论习题1-1金属结构在工程机械中有哪些应用？是怎样划分的？1-2对工程机械金属结构的要求是什么?1-3金属结构的设计方法和发展方向是什么？第二章金属结构的材料一、例题例2-1钢材的主要力学性能是什么？答：钢材的主要力学性能是强度、弹性、塑性、韧性和脆性。例2-2选择使用钢材时应考虑的因素是什么？答：是所设计的结构性质（重要性），载荷特点，工作环境，钢材性能，钢材价格以及市场供应情况。二、习题2-1钢材在复杂应力状态下，其强度、塑性和韧性将会发生什么变化？2-2钢材疲劳破坏的机理是什么？2-3钢材的脆性断裂有几种？其破坏机理是否相同？2-4一台起重量为200t的门式起

2、重机，工作级别为A2，最低工作温度为-40摄氏度，试确定该起重机的金属结构应选用什么钢材制造？2-5在何种情况下选用低合金钢取代碳素结构钢才是合理的、经济的？2-6各种轧制型钢（角钢，槽钢，工字钢等）在施工图纸上应如何标注？试举例说明标注中各项符号的含义。2-7各种冶金起重机的桥架应选取何种型号的结构钢制造？若改用低合金钢应采用什么钢号？2-8选择由型钢组成的结构构件截面时，应注意什么问题？2-9钢材的牌号是由哪四部分组成的？在Q235-D.TZ中各符号表示什么？2-10钢材的焊接性能与哪些因素有关？2-11为什么轧制钢材（如型材，板材）的强度随其厚度增加而降低？2-12钢

3、材在单向应力、多向应力作用下，如何判断其工作弹性－塑性状态的分界点？2-13金属结构中所应用的管材有几种？其优点是什么？如何标注？2-14影响钢材性能的主要因素是什么？2-15钢材的性能有哪些？第三章载荷一、例题例3-1已知一台冶金起重机的桥架质量mt=70，小车质量mt=30，起重量Gxmt=100，跨度Lm=31.5，大车轴距B=5.2m，车轮组Q两轮距离Cm=1（图3-1），试求偏斜侧向力P，重力102加速度g=9.8/ms。解因为大车距为B，则有效轴距为：B=+=+=BC(5.21)m6.2m01当小车位于跨中时，每个大车车轮轮压为：3P=+gm(mm+=)/89.

4、8(7030100)10/8×++×NGxQ=245kN图3-1由于LB/3==1.5/6.25.08<60则λ=+0.1LB/60=+×0.11/6031.5/6.2=0.184680此时P0==∑Pkλ/21/224520.18468×××=N45.25kN当小车位于跨端极限位置时，每个大车车轮轮压：3P=+⎡⎤mm/8(+mg)/4=+⎡⎤70/8()10030/4+×10×9.8N⎣⎦GQx⎣⎦=404.25kN此时P0==∑Pkλ/21/2404.2520.18468×××=N74.657kN例3-2一台门式起重机的箱型主梁长45m，高1.8m，两梁相距2.2m，

5、置于高13m的支腿上，工作地点在上海宝山钢铁公司后方货场，试确定工作和非工作状态下的风载荷大小。解（1）工作状态风载荷因为lh/4==5/1.825所以风力系数C=1.65风压高度系数K=1，h当ah/==2.2/1.81.22<4时，箱型梁挡风折减系数η=0工作风压qP=250aⅠ22迎风面积A=+=×=×AAlhη451.8mm=8112风载荷P==CKqA1.65125081×××N=33.4125kNWhⅠ（2）非工作状态风载荷0.20.2QHm=13，∴KH==()/101.3=1.054h非工作风压qP=800aⅡ风载荷P==CKqA1.651.05480081

6、×××N=112.7kNWhⅡ二、习题3-1动载系数的意义是什么？要考虑哪些因素？根据什么条件来确定？3-2起重机的惯性力是指什么而言？怎么计算？其作用方向为何？3-3起重机金属结构设计中，载荷组合的原则是什么？3-4某室外工作的桥式起重机，起升机构满载悬吊不动，大、小车同时制动瞬间（起重机之间和挡块与起重机之间没有发生碰撞），作用在金属结构中的载荷有哪些？（用符合表示即可）3-5已知一室外工作的吊钩桥式起重机部分参数如下：桥架质量mt=30，起重量Gmt=10，小车质量mt=5，起升速度vm=7.71/min，大车运行速度QxLvm=83.5/min，大车轨道高度差hm≤

7、2m，跨度Lm=31.5，小车轮距bm=1.4，起T升高度Hm=12，假定mx均匀分配于四个小车轮上，mQ在两主梁之间平均分配，而在小车轮距之间偏置0.4m，试根据载荷组合确定小车的动轮压值P和P（图3-2）。12图3-23-6已知小车运行速度vm=45/min，其余参数同题3-5，试确定起重机和起重小Tx车沿大车和小车轨道方向的水平惯性力。第四章设计计算原理一、例题例4-1机械结构设计方法是什么？答：设计金属结构时，首先应根据使用要求和技术、经济条件参照类似结构拟定整体结构方案，然后按其所承受的载荷对结构进行内力