单选题
根据GB50205-2020和GB/T34478-2017标准进行抗滑移系数试验,试验测得滑移荷载为156kN,钢板材质Q345,使用10.9级M16高强螺栓设计预拉力值P=100kN,其滑动侧预拉力实测值为100kN和104kN,抗滑移系数试验结果数值为()。
A
A、0.39
B
B、0.386
C
C、0.382
D
D、0.38
答案解析
正确答案:D
解析:
根据《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2020 及《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》等相关规范,抗滑移系数 $\mu$ 的计算公式如下:
$$ \mu = \frac{N_v}{n_f \cdot \sum P_i} $$
其中:
* $N_v$ 为滑移荷载(试验测得值),本题中为 $156 \text{ kN}$。
* $n_f$ 为传力摩擦面数目。对于双剪连接(通常抗滑移系数试件为双剪,即两个摩擦面),$n_f = 2$。**注意**:此处需结合常规试验试件形式判断。标准的抗滑移系数试件通常为两块钢板拼接,中间夹一块钢板,或者两块钢板对接。如果是常见的双摩擦面试件(如三块板组成的接头,有两个接触面同时受剪),则 $n_f=2$。如果题目未明确说明,通常默认按照标准试件的双摩擦面计算,或者根据选项反推。让我们先假设是双摩擦面 $n_f=2$ 进行计算,看结果是否匹配。
* *修正思考*:查阅 GB 50205 附录 B,抗滑移系数试验试件通常由两块钢板组成单摩擦面,或三块钢板组成双摩擦面。但在实际工程检测和考题中,若无特殊说明“单摩擦面”,且给出的预拉力是两个螺栓的实测值(暗示试件上有两个螺栓),我们需要确定摩擦面数量。
* 通常 M16 高强螺栓抗滑移试件,若为双剪(两个摩擦面),公式分母中的 $\sum P_i$ 是所有参与滑移面的螺栓预拉力之和。
* 让我们仔细看题意:“滑动侧预拉力实测值为 100kN 和 104kN”。这暗示试件上有 **2个** 螺栓。
* 关键在于摩擦面数 $n_f$。
* 情形1:单摩擦面 ($n_f=1$)。$\mu = 156 / (1 \times (100+104)) = 156 / 204 \approx 0.76$。无此选项。
* 情形2:双摩擦面 ($n_f=2$)。$\mu = 156 / (2 \times (100+104)) = 156 / 408 \approx 0.38235$。
让我们重新审视公式定义。在 GB 50205-2020 附录 B 中,抗滑移系数 $\mu$ 按下式计算:
$$ \mu = \frac{N_v}{n_f \cdot m \cdot P} $$
或者更准确地,针对具体试件:
$$ \mu = \frac{N_v}{\sum P_i \cdot n_f} $$
这里 $N_v$ 是滑移荷载,$n_f$ 是摩擦面数。
等等,通常的标准试件(如 GB/T 34478 或 GB 50205 附录)中,如果是双摩擦面试件(三块板),每个螺栓穿过两个摩擦面。
如果试件是 **双摩擦面**,且有 **2个螺栓**:
总预拉力贡献 = $2 \times (\text{螺栓1预拉力} + \text{螺栓2预拉力})$? 不,公式通常是:
$$ \mu = \frac{N_v}{n_f \cdot \sum P_{i}} $$
其中 $\sum P_i$ 是试件中所有螺栓的预拉力实测值之和。
$n_f$ 是摩擦面数。
计算:
$\sum P_i = 100 + 104 = 204 \text{ kN}$
若 $n_f = 2$(双摩擦面):
$$ \mu = \frac{156}{2 \times 204} = \frac{156}{408} \approx 0.38235 $$
若 $n_f = 1$(单摩擦面,虽然少见用于此类多螺栓描述,但有可能):
$$ \mu = \frac{156}{1 \times 204} \approx 0.76 $$
观察选项:
A. 0.39
B. 0.386
C. 0.382
D. 0.38
计算结果 $0.38235$ 接近 C 和 D。
**关键点:数值修约规则**
根据 GB 50205-2020 第 B.0.5 条规定:抗滑移系数最小值应保留 **两位有效数字**(或者说小数点后两位,视具体数值大小而定,通常标准为保留两位小数)。
让我们再确认一下标准中的修约要求。
GB 50205-2020 附录 B.0.5 指出:“抗滑移系数取值应为试验所得数据的平均值,并应按 **两位有效数字** 修约。”
或者有些版本/解读是按小数点后两位修约。
如果按 **两位有效数字**:
$0.38235...$ 的前两位有效数字是 3 和 8。第三位是 2,舍去。
结果为 **0.38**。
如果按 **小数点后两位** 修约(四舍五入):
$0.38235...$ 保留两位小数为 **0.38**。
为什么选项 C 是 0.382?这可能是为了干扰那些直接计算而不进行标准修约的考生。
为什么选项 B 是 0.386?可能是计算错误(例如分母只算了一个螺栓的平均值等)。
为什么选项 A 是 0.39?可能是进位错误。
**再次核对标准关于修约的规定:**
《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2020 附录 B.0.5 原文:
> “抗滑移系数 $\mu$ 应按下式计算……计算结果应保留 **两位有效数字**。”
数值 $0.38235...$
第一位有效数字是 3,第二位是 8。
第三位是 2,小于 5,舍去。
所以结果是 **0.38**。
因此,正确答案应该是 D。
### 详细解析步骤:
1. **确定计算公式**:
根据 GB 50205-2020,抗滑移系数 $\mu$ 的计算公式为:
$$ \mu = \frac{N_v}{n_f \cdot \sum P_i} $$
其中:
* $N_v$:滑移荷载,取试验测得值 $156 \text{ kN}$。
* $n_f$:摩擦面数。常规高强螺栓抗滑移系数试验试件(特别是涉及多个螺栓时)通常为双摩擦面构造(即 $n_f=2$)。若为单摩擦面,计算结果约为 0.76,无对应选项,故推断为双摩擦面。
* $\sum P_i$:试件中所有高强螺栓预拉力实测值之和。本题中有两个螺栓,实测值分别为 $100 \text{ kN}$ 和 $104 \text{ kN}$。
$$ \sum P_i = 100 + 104 = 204 \text{ kN} $$
2. **代入数据计算**:
$$ \mu = \frac{156}{2 \times 204} = \frac{156}{408} \approx 0.3823529... $$
3. **结果修约**:
根据 GB 50205-2020 附录 B.0.5 的规定,抗滑移系数的计算结果应保留 **两位有效数字**。
* 计算值 $0.38235...$
* 保留两位有效数字,即看第三位有效数字(2),因 $2 < 5$,故舍去。
* 修约后的结果为 **0.38**。
4. **选项对比**:
* A. 0.39
* B. 0.386
* C. 0.382 (未修约或保留三位小数,不符合标准要求)
* D. 0.38 (符合保留两位有效数字的要求)
故正确答案为 **D**。
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