习题-格构式偏心受力构件计算
钢结构轴心受力构件计算
钢结构轴心受力构件计算3.1 轴心受力构件概述在钢结构中，轴心受力构件的应用十分广泛，如桁架、塔架和网架、网壳等杆件体系。
这类结构的节点通常假设为铰接，当无节间荷载作用时，杆件只受轴向力（轴向拉力或轴向压力）的作用，称为轴心受力构件（轴心受拉构件或轴心受压构件）。
图3-1所示为轴心受力构件在工程上应用的一些实例。
图3-1 轴心受力构件在工程中的应用（a）桁架；（b）塔架；（c）网架轴心受力构件常用的截面形式可分为实腹式和格构式两大类。
（1）实腹式构件制作简单，与其他构件的连接也比较方便，常用的截面形式很多，可直接选用轧制型钢截面，如圆钢、钢管、角钢、工字钢、H 型钢、T 型钢等[图3-2（a）]；也可选用由型钢或钢板组成的组合截面[图3-2（b）]；在轻型结构中则可采用冷弯薄壁型钢截面[图3-2（c）]。
以上这些截面中，截面紧凑（如圆钢）或对两主轴刚度相差悬殊者（如单槽钢、工字钢），一般适用于轴心受拉构件，而受压构件通常采用较为开展、组成板件宽而薄的截面。
（2）格构式构件[图3-2（d）]容易使压杆实现两主轴方向的稳定性。
这种构件的刚度大、抗扭性好，用料较省。
格构式截面一般由两个或多个型钢肢件组成，肢件之间采用缀条或缀板连成整体，缀条和缀板统称为缀材。
图3-2 轴心受力杆件的截面形式（a）轧制型钢截面；（b）焊接实腹式组合截面；（c）冷弯薄壁型钢截面；（d）格构式截面3.2 轴心受力构件的强度及刚度轴心受拉构件的设计除根据结构用途、构件受力大小和材料供应情况选用合理的截面形式外，还要对所选截面进行强度和刚度验算。
强度要求就是使构件截面上的最大正应力不超过钢材的强度设计值，刚度要求就是使构件的长细比不超过容许长细比。
轴心受压构件在设计时，除使所选截面满足强度和刚度要求外，还应使其满足构件整体稳定性和局部稳定性的要求。
整体稳定性要求是使构件在设计荷载作用下不致发生屈曲而丧失承载能力；局部稳定性要求一般是使组成构件的板件宽厚比不超过规定限值，以保证板件不会屈曲，或者使格构式构件的分肢不发生屈曲。
钢结构选择填空简答复习题
选择题1．关于建筑结构钢材的优缺点，下列说法中错误的是【 】 A. 钢材的强度较高，结构自重轻B. 钢材具有良好的冷加工和热加工性能C. 钢结构的耐腐蚀性能很好，适合在各种恶劣环境中使用D. 钢结构的耐热性很好，但耐火性能很差 2．钢结构设计中，对下列哪一项内容需按正常使用极限状态进行验算【 】 A. 构件的变形 B. 构件的强度 C. 构件的疲劳强度 D. 构件的整体稳定3．为防止厚钢板在焊接时或承受厚度方向的拉力时发生层状撕裂，必须测试钢材的【 】A. 抗拉强度f uB. 屈服点f yC. 冷弯180°试验D. Z 向收缩率 4．不同质量等级(A 、B 、C 、D)的同一类钢材，下列哪项力学指标不同【 】 A. 抗拉强度f u B. 冲击韧性A K C. 伸长率δ D. 屈服点f y5．对于普通螺栓连接，限制端距e ≥2d 0的目的是为了避免【 】 A. 螺栓杆受剪破坏 B. 板件被拉断破坏 C. 板件受挤压破坏 D. 板件端部冲剪破坏6．如图所示承受静力荷载的T 形连接，采用双面角焊缝，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为【 】 A. 4mm B. 6mmC. 8mmD. 10mm7．初始弯曲和荷载的初始偏心对轴心受压构件整体稳定承载力的影响为【 】A. 初弯曲和初偏心均会降低稳定承载力B. 初弯曲和初偏心均不会影响稳定承载力C. 初弯曲将会降低稳定承载力，而初偏心将不会影响稳定承载力D. 初弯曲将不会影响稳定承载力，而初偏心将会降低稳定承载力8．保证焊接组合工字型截面轴心受压柱翼缘板局部稳定的宽厚比限值条件，是根据矩形板单向均匀受压时下列哪种边界条件确定的【 】 A. 两边简支、一边自由、一边弹性嵌固 B. 两边简支、一边自由、一边嵌固 C. 三边简支、一边自由 D. 四边均为简支9．梁腹板屈曲后强度产生的原因是【 】A. 腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载B. 腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能C. 腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点D. 由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力10．图示的普通钢屋架角钢的四种切断形式中，绝对不允许采用的是【 】t=8mmt=6mmA. (a)B. (b)C. (c)D. (d)CADBD BACBD1、对于Q235钢板，其厚度越大 。
钢结构设计原理202112
江南大学网络教育第一阶段练习题考试科目:《钢结构设计原理》第章至第章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一单选题 (共10题，总分值20分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
)1. 钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B）。
（2 分）A. 不变B. 降低C. 升高D. 稍有提高，但变化不大2. 为提高对接焊缝的容许应力幅应采取下列哪项措施（A）。
（2 分）A. 对焊缝进行加工，磨平处理B. 提高钢材强度C. 提高焊条抗拉强度D. 改变作用的应力幅3. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（C）指标。
（2 分）A. 低温屈服强度B. 低温抗拉强度C. 低温冲击韧性D. 疲劳强度4. 进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（A）。
（2 分）A. 标准荷载计算B. 设计荷载计算C. 考虑动力系数的标准荷载计算D. 考虑动力系数的设计荷载计算5. 钢结构具有良好的抗震性能是因为（C）。
（2 分）A. 钢材的强度高B. 钢结构的质量轻C. 钢材良好的吸能能力和延性D. 钢结构的材质均匀6. 钢材的冷弯试验是判别钢材（C）的指标。
（2 分）A. 强度B. 塑性C. 塑性及冶金质量D. 韧性及可焊性7. 在进行正常使用极限状态计算时，计算用的荷载（D ）。
（2 分）A. 需要将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数B. 需要将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数C. 永久荷载和可变荷载都要乘以各自的荷载分项系数D. 永久荷载和可变荷载都用标准值，不必乘荷载分项系数8. 在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（C）。
（2 分）A. 碳磷硅B. 硫磷锰C. 硫氧氮D. 碳锰矾9. 在钢结构设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到的（A ）。
（2 分）A. 最大应力B. 设计应力C. 疲劳应力D. 稳定临界应力10. 焊接残余应力不影响构件的（B）。
(2021年整理)轴心受力构件习题及答案
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轴心受力构件习题及答案一、选择题1。
一根截面面积为A，净截面面积为A n的构件,在拉力N作用下的强度计算公式为______。
2。
轴心受拉构件按强度极限状态是______.净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度净截面的平均应力达到钢材的屈服强度毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度3。
实腹式轴心受拉构件计算的内容有______。
强度强度和整体稳定性强度、局部稳定和整体稳定强度、刚度(长细比)4. 轴心受力构件的强度计算，一般采用轴力除以净截面面积,这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的？摩擦型高强度螺栓连接承压型高强度螺栓连接普通螺栓连接铆钉连接5. 工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时，翼缘与腹板宽厚比限值是根据______导出的。
6。
图示单轴对称的理想轴心压杆，弹性失稳形式可能为______。
X轴弯曲及扭转失稳Y轴弯曲及扭转失稳扭转失稳绕Y轴弯曲失稳7。
用Q235号钢和16锰钢分别建造一轴心受压柱,其长细比相同,在弹性范围内屈曲时,前者的临界力______后者的临界力。
大于小于等于或接近无法比较8。
轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，是因为______。
格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件考虑强度降低的影响考虑剪切变形的影响考虑单支失稳对构件承载力的影响9. 为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了______。
格构式轴心受压构件
②缀板各项验算
宽度 d≥2a/3，厚度 t≥a/40,并不小于6mm。
端缀板宜适当加宽，取d=a。
同一截面处两侧缀板线刚度之和不得 小于一个分肢线刚度的6倍。
K b 6 K1
Ib I1 或 6 a l1
d t
缀板尺寸
tb d 3 Ib 2 12
I1—分肢截面对1-1的惯性矩。
3、横隔
01
长边相连的不等边角钢：η =0.70
横缀条
交叉缀条体系：
按承受压力N=V1计算;
单系缀条体系： 主要为减小分肢计算长度, 取和斜缀条相同的截面。
图4.31
交叉缀条体系和单系缀条体系
（2）缀板计算
①缀板受力计算
图4.19
缀板的内力
剪力
T
V1 l1 a
弯矩
M
V1 l1 2
l1——缀板中心线间的距离；a——肢件轴线间的距离。
缀条柱
缀板柱
x
b ix / 1
验算对虚轴的整体稳定性，不合适时应修改柱宽b，再进行 验算。 5、设计缀条或缀板。
设计时注意:(1) Nhomakorabea y [ ] ox [ ]
(2) 缀条柱分肢长细比
1 l1 / i1 1 0.7 max
(3) 缀板柱分肢长细比
1 l01 / i1
λ1 < 0.5λmax λ1≤40
2 x
2
取α =45o， 最后得：
双肢缀条柱的换算长细比为
0 x
A 27 A1
2 x
λ0x – 换算长细比；
λ x – 双肢对x轴的长细比；
A – 柱的毛截面面积； A1 – 两个缀条截面面积。
偏心受压构件承载力计算例题
【解】fc=11.9N/mm2，fy=
1 =1.0, 1 =0.8
1．求初始偏心距ei
f
= 300N/mm2,
y
b=0.55,
M e0= N
180103 112.5 1600
ea=（20，
h 30
）= max (20, 500
30
)=20mm
ei=e0+ea=112.5+20=132.5mm
3 0 0 (4 6 0 4 0 ) =1375mm2
6．验算垂直于弯矩作用平面的承载力
l0/b=2500/300=8.33＞8
1
10.00(l20/b8)2源自10.002(18.338)2
=0.999 Nu =0.9[（As+As′）fy′+Afc]
=0.9×0.999[（1375+1375） ×300+300×500×11.9]
=1235mm2
（5）验算配筋率
As=Asˊ=1235mm2> 0.2%bh=02% ×300×400=240mm2， 故配筋满足要求。
（6）验算垂直弯矩作用平面的承载力
lo/ b=3000/300=10＞8
1
10.00(l20/b8)2
10.0021(108)2
=0.992
Nu =0.9φ［fc A + fyˊ（As +Asˊ）］ =0.9×0.992［9.6×300×400+300（1235+1235）］
eo=M/N=150×106/260×103=577mm ea=max（20，h/30）= max（20，400/30）=20mm ei=eo+ea = 577+20=597mm
第5章偏心受压构件习题答案
第 1 页/共 12 页5.1解： 1）基本参数HRB500 2'/410mm N f y =HPB300 2/270mm N f y =C40 mm N f c /1.19= 2) 估算截面尺寸： 假设%6.1'=ρ 0.1=ϕ23''147224)410016.01.19(0.19.0103400)(9.0mm f f N A y c =++⨯⨯⨯=+≥ρϕ mm A b 384=≥取截面尺寸 400mm ×400mm （注重要符合模数） 3） 求稳定系数ϕ1240048000==b l 95.0=ϕ 23''22454104004001.1995.09.01034009.0mm f A f N A yc s =⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ 4）验算配筋率)%5.0%(3014.04004002245min ''ρρ=><=⨯==A A s选（4C 20+4C 18 2'2274mm A s =）5.2 某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，柱截面尺寸为350m m ×350mm 。
承受轴心压力设计值N=1590kN ，楼层高H=6m ，柱计算长度l 0=1.25H ，混凝土强度等级为C35，采用HRB400级钢筋，求所需纵筋面积。
解： 查附表3及附表10知：mm N f c /7.16= 2'/360mm N f y = 计算长度m H l 5.7625.125.10=⨯==有：43.21/0=b l 查表有714.0=ϕ23''11903603503507.16714.09.01015909.0mm f A f N A yc s =⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ )%55.0971.03503501190'min ,''s s A A ρρ=>=⨯==选用4C 20（2'1256mm A s =）5.3圆形截面现浇混凝土柱，直径d=350mm ，承受轴心压力设计值N=3230kN ，计算长度l 0=4m ；混凝土强度等级为C35，柱中纵筋采用HRB500等级钢筋，箍筋用HRB400级钢筋；混凝土保护层厚度c=25mm ，试设计该柱截面。
偏心受压构件承载力计算例题[详细]
![偏心受压构件承载力计算例题[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/5f83d565195f312b3069a557.png)
【解】fc=11.9N/mm2，fy=
1=1.0, 1 =0.8
1．求初始偏心距ei
f
= 300N/mm2,
y
b=0.55,
M e0= N
180103 112.5 1600
ea=（20，
h 30
）= max (20,
500 30
)=20mm
ei=e0+ea=112.5+20=132.5mm
2．求偏心距增大系数η
=0.652
x h0
=0.652×460=299.9mm
5．求纵筋截面面积As、As′
As=As′=
Ne 1 fcbx(h x / 2)
f
' y
(h0
as'
)
1600 103 342.5 1.0 11.9 300 299.9(500 299.9 / 2) 300 (460 40)
l0/h=
2500 500
=5≤5，故η=1.0
3．判别大小偏心受压
h0=h-40=500-40=460mm
x=
N
1600103
1 fcb 1.011.9 300
=448.2 mm＞ξbh0=0.55×460=253 mm
属于小偏心受压构件。
4．重新计算x e=ηei+-as=1.0×132.5+-40=342.5mm
x 2
f y h0 as
260 103
7711.09.6300 90.3360
90.3 2
300360 40
=1235mm2
（5）验算配筋率
As=Asˊ=1235mm2> 0.2%bh=02% ×300×400=240mm2， 故配筋满足要求。
(完整word版)格构柱计算.
§6—7格构式轴心受压构件6.7。
1 格构式轴心受压构件绕实轴的整体稳定格构式受压构件也称为格构式柱（latticed columns，其分肢通常采用槽钢和工字钢，构件截面具有对称轴（图6。
1.1）。
当构件轴心受压丧失整体稳定时，不大可能发生扭转屈曲和弯扭屈曲，往往发生绕截面主轴的弯曲屈曲。
因此计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,只需计算绕截面实轴和虚轴抵抗弯曲屈曲的能力。
格构式轴心受压构件绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别,因此其整体稳定计算也相同,可以采用式(6。
4.2按b类截面进行计算。
6。
7。
2 格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定1。
双肢格构式轴心受压构件实腹式轴心受压构件在弯曲屈曲时,剪切变形影响很小，对构件临界力的降低不到1%，可以忽略不计。
格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，由于两个分肢不是实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件的腹板弱,构件在微弯平衡状态下,除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。
根据弹性稳定理论分析,当缀件采用缀条时，两端铰接等截面格构式构件绕虚轴弯曲屈曲的临界应力为：构式轴心受压构件(图6。
1。
2d缀条的三肢组合构件(图6.1。
2d6.7.3 格构式轴心受压构件分肢的稳定和强度计算格构式轴心受压构件的分肢既是组成整体截面的一部分,在缀件节点之间又是一个单独的实腹式受压构件。
所以，对格构式构件除需作为整体计算其强度、刚度和稳定外，还应计算各分肢的强度、刚度和稳定，且应保证各分肢失稳不先于格构式构件整体失稳。
一、分肢稳定和强度的计算方法1.分肢内力的确定构件总挠度曲线为2．分肢稳定的验算①对缀条式构件:图7。
7.1格构式轴心受压构件弯曲屈曲稳定和强度求v0的简化计算方法(规范规定的方法①由钢构件制造容许最大初弯曲l/1000,考虑其它初始缺陷按经验近似地规定v0=l/500右l/400等.②根据构件边缘纤维屈服准则来确定v0。
偏心受压构件的计算
偏心受压构件的计算
图4-11 I形截面大偏心受压构件的计算简图
（a） x≤h′f （b） h ′f< x ≤ ξbh0
偏心受压构件的计算
（2） I形截面小偏心受压构件（ξ>ξb）。I形截面小偏心 受压构件的受压区通常已进入腹板（x>h′f）。图4-12所示为I 形截面小偏心受压构件的计算简图。I形截面小偏心受压有中 和轴在腹板内（ξbh0< x≤h-hf）和中和轴在受拉翼缘内 （ h-hf<x≤h）两种情况。
偏心受压构件的计算
3）偏心受压构件正截面承载力计算
（1）大偏心受压构件。如前所述，《混凝土结构设计规范》 （GB 50010—2010）采用等效矩形应力图作为正截面受压承载 力的计算简图，结合大偏心受压破坏时的特征，可得到矩形截面 大偏心受压构件正截面受压承载力的计算简图，如图4-7所示。
由图4-7所示的纵向力平衡条件及力矩平衡条件，可得到矩形 截面大偏心受压构件正截面受压承载力的两个基本计算公式。
混凝土结构与砌体结构
偏心受压构件的计算
1.1 结构二阶效应的计算
二阶弯矩亦称二阶效应。二阶效应泛指在产生了层间位移和
挠曲变形的结构构件中由轴向压力引起的附加内力。在有侧移的
框架中，二阶效应主要是指竖向荷载在产生了侧移的框架中引起
的附加内力，通常称为 P-Δ效应［见图4-6（a）］， P
Δ
应是指轴向压力在产生了挠曲变形的柱段中引起的曲率和弯矩增 量，通常称为p-δ 效应［见图4-6（b）］，p - δ 效应将增大柱 段中部的弯矩，一般不增大柱端控制截面中的弯矩。
（2）小偏心受压。由小偏心受压的两个基本式式（4-25）和
式（4-26），结合σs的计算式（4-27）消去N，可得 Nu x。
钢结构原理复习题
D. λx = l / iy λy = 0.5l / iy
0.5l
l
0.5l
y x
33. 轴心受压构件腹板局部稳定的保证条件是 h0/tw 不大于某一限值，此限值
。
A. 与钢材强度和柱的长细比无关
B. 与钢材强度有关，而与柱的长细比无关
C. 与钢材强度无关，而与柱的长细比有关
D. 与钢材强度和柱的长细比均有关
C.采用强度更高的钢材 D.采用焊接性能更好的钢材
三、 简答题
1. 钢材的设计强度为什么要按照厚度进行分类？
2. 写出以一般应力分量状态表达的 Mises 屈服条件，并以此条件推导钢材屈服剪应力与屈
服强度的关系。
3. 对建筑钢结构进行疲劳验算时候，采用荷载设计值还是荷载标准值？为什么？
4. 请写出 Q235B 中各数值和符号的含义。
传力的。
13. 高强度螺栓根据螺栓受力性能分为
和
两种。
14. 焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用
的方法来保证，而腹板的局
部稳定则常采用
的方法来解决。
15. 双 肢 缀 条 格 构 式 压 杆 绕 虚 轴 的 换 算 长 细 比 ： λ0x =
λ2x
+
27
A A1
， 其 中 A1 代
表
。
16. 格构式轴心受压柱构件满足承载力极限状态，除要求保证强度、整体稳定外，还必须保
(B)单向受压 (C) 平面或三向应力状态 (D) 以上都不是
7. 在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（）的典型特征。
14秋地大《钢结构》在线作业二答案
地大《钢结构》在线作业二单选题一、单选题（共25 道试题，共100 分。
）1. 为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了( )A. 改变板件的宽厚比B. 改变截面上的应力分布状态C. 增大截面面积D. 增加截面的惯性矩-----------------选择：A2. 钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用的焊接位置。
A. 俯焊B. 仰焊C. 立焊D. 任意-----------------选择：A3. 格构式轴心受压构件的整体稳定计算时，由于（），因此以换算长细比代替。
A. 格构式柱可能发生较大的剪切变形B. 要求实现等稳定设计C. 格构式柱可能单肢失稳D. 格构式柱承载能力提高-----------------选择：A4. 螺栓连接受剪工作时，在应力－应变曲线上的最高点“3”作为连接的承载力极限，则其螺栓应为（）。
A. 摩擦型高强度螺栓和普通螺栓B. 摩擦型高强度螺栓和承压型高强度螺栓C. 普通螺栓和承压型高强度螺栓D. 摩擦型高强度螺栓-----------------选择：C5. 产生焊接残余应力的主要因素之一是( )A. 钢材的塑性太低B. 钢材的弹性模量太高C. 焊缝的厚度太小D. 焊接时热量分布不均-----------------选择：D6. 在下列因素中，( )对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。
A. 压杆的残余应力分布B. 构件的初始几何形状偏差C. 材料的屈服点变化D. 荷载的偏心大小-----------------选择：C。
钢结构自测题打印
第四章 轴心受力构件一、选择题：1.下列有关残余应力对压杆稳定承载力的影响，描述正确的是（ ）A 残余应力使柱子提前进入了塑性状态，降低了轴压柱的稳定承载力B 残余应力对强轴和弱轴的影响程度一样C 翼缘两端为残余拉应力时压杆稳定承载力小于翼缘两端为残余压应力的情况D 残余应力的分布形式对压杆的稳定承载力无影响2.轴心受压柱的柱脚，底板厚度的计算依据是底板的（ ）A 抗压工作B 抗拉工作C 抗弯工作D 抗剪工作3．格构式轴压构件绕虚轴的稳定计算采用了大于x λ的换算长细比ox λ是考虑（ ）。
A 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件B 考虑强度降低的影响C 考虑单肢失稳对构件承载力的影响D 考虑剪切变形的影响4．为保证格构式构件单肢的稳定承载力，应（ ）。
A 控制肢间距B 控制截面换算长细比C 控制单肢长细比D 控制构件计算长度5．轴压柱在两个主轴方向等稳定的条件是（ ）。
A 杆长相等B 计算长度相等C 长细比相等D 截面几何尺寸相等6．实腹式组合工字形截面柱翼缘的宽厚比限值是（ ）。
A ()y f 2351.010λ+B ()y f 2355.025λ+C y f 23515D yf 23580 7. 一根截面面积为A ，净截面面积为A n 的构件，在拉力N 作用下的强度计算公式为（ ）。
A B C D8. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有（ ）。
A 强度B 强度和整体稳定性C 强度、局部稳定和整体稳定D 强度、刚度（长细比）9. 为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了（ ）。
A 改变板件的宽厚比B 增大截面面积C 改变截面上的应力分布状态D 增加截面的惯性矩10. 工字型截面受压构件的腹板高度与厚度之比不能满足按全腹板进行计算的要求时，（ ）。
A 可在计算时仅考虑腹板两边缘各的部分截面参加承受荷载B 必须加厚腹板C 必须设置纵向加劲肋D 必须设置横向加劲肋11.实腹式轴压杆绕x,y 轴的长细比分别为λx 、λy ，对应的稳定的系数分别为f x 、f y ，若λx =λy ，则（ ）。
(完整word版)同济大学钢结构设计原理题库及答案
一、填空题1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。
2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。
4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。
5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。
6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。
7．钢材在250ºC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。
9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B级 ,F表示沸腾钢。
10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。
11．钢材在250ºC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。
12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。
13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。
14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。
15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。
16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。
17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
18．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。
19．薄板的强度比厚板略高。
20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。
21．焊接残余应力不影响构件的强度。
22．角焊缝的最小计算长度不得小于和焊件厚度。
23．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是。
24．在螺栓连接中，最小端距是 2d25．在螺栓连接中，最小栓距是 3d。
偏心受压构件计算
偏心受压构件计算偏心受压构件是指受到压力作用的构件，该压力作用点与构件的几何中心不重合。
由于受力点与几何中心的偏心距，使得构件不仅承受压力，还承受弯矩和剪力，因此其计算相对复杂。
下面将就偏心受压构件的计算进行详细介绍。
首先来看压力的计算。
偏心受压构件所受到的压力大小可以通过材料的抗压强度和偏心距来确定。
偏心距越大，结构所受到压力越大。
压力的大小可以通过下式来计算：P=N+M/e其中，P表示构件所受到的压力大小，N表示构件的轴力大小，M表示构件所受到的弯矩大小，e表示偏心距。
在计算压力的时候，需要注意到材料的屈服强度和抗压强度。
屈服强度是指材料开始发生塑性变形的临界点，而抗压强度是指材料能够抵抗压力的极限。
因此，在计算压力的时候，需要判断压力是否超过了材料的抗压强度，以确保结构的安全。
接下来是弯矩和剪力的计算。
偏心受压构件所受到的弯矩和剪力可以通过材料的弹性模量和截面形状来确定。
弯矩的计算可以有两种方法，一种是通过偏心受压构件的截面形状和压力大小来计算，另一种是通过构件所受到的轴力大小和偏心距来计算。
弯矩的计算可以使用以下公式：M=P*e其中M表示弯矩大小，P表示构件所受到的压力大小，e表示偏心距。
剪力的计算可以使用以下公式：V=N其中V表示剪力大小，N表示构件的轴力大小。
在计算弯矩和剪力的时候，需要根据结构的受力状态来判断构件所受到的压力和剪力的方向。
如果构件上部受到压力，下部受到拉力，则弯矩的方向为正，剪力的方向为竖向；如果构件上部受到拉力，下部受到压力，则弯矩的方向为负，剪力的方向为竖向。
综上所述，偏心受压构件的计算主要包括压力的计算，弯矩的计算和剪力的计算。
在进行计算的时候，需要确定构件所受到的压力大小，以及构件的受力状态和偏心距，以确保结构的安全。
格构式轴压构件示范例题
【例题4-4】 图4-29中AB 为一轴心受压柱，计算轴力kN 2800=N ,m 4=l 。
支撑杆与AB 相连，AB 杆无截面削弱，材料为Q235钢，试选用二个槽钢组成的格构式缀条柱。
焊0x 0y 1.由实轴x —x 选择槽钢型号假定60=λ，按b 类截面由附表4-2查得807.0=ϕ223mm 16137N/mm215807.010kN 2800=⨯⨯=⋅=f N A r ϕ cm 7.660cm4000===λxrx l i 选用2[36b ，22mm 13620mm 68102=⨯=A ，cm 6.13=x i ，41cm 497=I 这一截面A ＜r A ，但x i ＞rx i ，因而所选截面可能满足要求。
验算： 4.29cm6.13cm 4000===x x x i l λ＜[λ]150= 按b 类截面由附表4-2查得937.0=x ϕ223N/mm 219mm13620937.010kN 2800=⨯⨯=⋅A N ϕ＞2N/mm 215=f 改用2[40a ，22mm 15000mm 75002=⨯=A ，cm 3.15=x i ，41cm 592=I ，cm 49.20=Z ，cm 81.21=i验算： 1.26cm3.15cm 4000===x x x i l λ＜[λ]150= 按b 类截面由附表4-2查得950.0=x ϕ5.196mm15000950.010kN 280023=⨯⨯=⋅A N ϕN/mm 2＜2N/mm 215=f 满足要求。
2.对虚轴y —y 确定两分肢间距离b假定缀条取∠45×4，由附表7-4查得21cm 49.3=A ，cm 89.0min =i ，则8.9cm49.3cm 75271.262722212=⨯-=-=A A xy λλ cm 4.208.9cm2000===yyy l i λ 由附表9 cm 4.4644.0cm4.2044.0===y i b ，取cm 46=b 。
(完整版)7偏心受压构件的强度计算(答案)
第七章 偏心受压构件的强度计算一、选择题1、当荷载的合力作用线偏离构件形心的构件称之为（ ）A 、偏心受压构件；B 、轴心受压构件2、构件的破坏是由于受压区混凝土达到其抗压强度而压碎，其破坏性质属于脆性破坏，这类构件称为( )A 、小偏心受压构件；B 、大偏心受压构件；C 、轴心受压构件3、受拉钢筋应力先达到屈服强度,最后使受压区混凝土应力达到弯曲抗压强度而破坏, 这类构件称为( )A 、小偏心受压构件；B 、大偏心受压构件；C 、轴心受压构件二、简答题1、 偏心受拉构件可分为几种？2、大偏心受压和小偏心受压的破坏特征有何区别？截面应力状态有何不同？3、偏心受压构正截面承载力计算的基本假设。
三、计算题1、截面柱，b x h =250x400mm,柱的计算长度0l ＝3.5m;承受轴向压力设计值N ＝350KN,弯矩设计值M ＝200 kN-m,拟采用C40级混凝土（１α＝1.0，c f ＝19.1N ／mm 2）,HRB400级钢筋（yf ＝y f '＝360 N ／mm 2）；s α＝s 'α＝40mm,式计算所需的钢筋s A '，s A ．（大偏心） 答案一、选择题1、A ；2、A ；3、B二、简答题1、小偏心受拉构件和大偏心受拉构件。
2、构件的破坏是由于受压区混凝土达到其抗压强度而压碎，受拉边或压应力较小边的钢筋应力一般达不到钢筋的屈服强度，是一个不定值，随配筋率和偏心距而变。
其承载力主要取决于受压混凝土和受压钢筋，故称受压破坏。
这种破坏是一种无明显预兆的破坏，其破坏性质属于脆性破坏，这类构件称为小偏心受压构件。
受拉钢筋应力先达到屈服强度，这时中性轴上升，受压区面积减小，压应力增加，最后使受压区混凝土应力达到弯曲抗压强度而破坏。
此时受压区的钢筋一般也能达到屈服强度。
这种构件的破坏性质类似于受弯构件的适筋梁，具有较大的塑性，破坏前有明显的预兆，弯曲变形显著，裂缝开展甚宽，这种破坏性质称塑性破坏，这类构件称大偏心受压构件。
混凝土习题02(简答题部分)
1．根据你所知道的钢结构工程，试述其特点。
2．钢结构有哪些特点？结合这些特点，你认为应怎样选择其合理应用范围？3．钢结构设计原理课程有哪些主要内容和特点？你准备怎样进行学习？4．结构的可靠性指的是什么？它包括哪些内容？可靠度又是什么？5．结构的承载能力极限状态包括哪些计算内容？正常使用极限状态又包括哪些内容？6．可靠度指标与失效概率有什么关系？钢结构的可靠度指标一般规定是多少？1、简述Q235钢应力应变曲线图中的各个阶段及各个工作阶段的典型特征?2、在钢结构设计中，衡量钢材力学性能好坏的三项重要指标，它们的作用如何?3、什么是刚材的疲劳和疲劳强度，什么情况下需要进行疲劳验算？4、什么叫塑性破坏？什么叫脆性破坏？如何防治脆性破坏的发生？5、影响钢材性能的因素主要有哪些？6、应力集中是怎样产生的，其又怎样的危害，在设计中应如何避免？7、钢材在高温下的力学性能如何，为何钢材不耐火？8、在钢材的选择中应考虑哪些因素？1、轴心受拉构件的刚度不影响其承栽能力，为什么要验算刚度？2．为什么轴心受力构件强度验算用净截面，刚度验算却用毛截面?3、轴心受拉构件按强度极限状态是什么？4、实腹式轴心受拉构件计算的内容哪些？5、一根截面面积为A ，净截面面积为A n 的构件，在拉力N 作用下的强度计算公式是什么？1．轴心受压构件应满足哪些方面的要求？2．轴心受压构件的整体稳定承载力和哪些因素有关?3．说明稳定系数ϕ的意义。
为什么要将截面形式和对应失稳轴分为四类求ϕ？4．单轴对称截面的轴心受压构件的整体稳定实用计算中，绕对称轴采用哪个长细比？绕非对称轴双采用哪个长细比？何故？5．格构式轴心受压构件的稳定计算中，对应采用的长细比有什么规定？何故？6．轴心受压构件局部失稳的原因是什么?如何防止局部失稳现象的发生？7．实腹式轴心受压构件和格构式轴心受压构件的设计计算步骤有何异同？8．格构式轴心受压构件的缀条应如何计算？缀板又如何计算？1. 请通过梁的临界弯距表达式，说明影响梁整体稳定的主要因素是什么？2. 梁的弯曲正应力计算公式中，x λ代表何含义？规范在确定此式时，为何限定塑性发展区高度a 的范围？3. 试述腹板应力分布系数0a 的物理意义？4. 什么是梁的最小高度？5．试简述简支工字梁的截面选择步骤，并写出有关计算表达式。
例题之格构式压杆资料
取b=26cm
3.验算 （1）刚度和整体稳定性
查附表：
109.8 20.2
槽钢对1－1轴的惯性矩 I1=242.1cm4
回转半径i1=2.3cm Z0=2.02cm。
109.8
I x 2 242 .1 45.62 10.98 2 11484 cm4
20.2
0.98 2 11484 cm4
计算题： 1.格构式轴心受压柱截面如图所示，缀条采用 一般的单缀条体系。已知 lox loy 6m ，钢材 用Q235钢，焊条为E43系列。1-1轴到腹板外边 缘距离为21mm。要求：根据等稳定性的原则确 定分肢间的距离b。
已知: [28a的截面积为40.0cm2,绕 y 轴的 回转半径10.9cm。整个截面绕x, y 轴屈曲均 属b类。 [28a截面绕1-1 轴的惯性矩218cm4。 单根缀条∠45×4的截面积为3.49cm2。
C. π2EIy/b2
D. π2EIy/(4b2)
9.22 282 56.6 150
按b类查表，得 0.825
N
A
1510 103 0.825 91.24 102
NA2000.6.8N2155m1m9012.21403 102
200
f 215 N mm 2
f 215 N mm 2
②分肢稳定性验算：
1 28 40 ， max ox,y ,50
【例题5－3】某一缀条联系的格 (缀条∠45×4) 构式轴心受压柱，截面采用一对 槽钢，翼缘肢尖向内；柱高6m， 两端铰接，承受轴心压力设计值 N=1500KN，钢材用Q235钢，焊 条为E43系列。试选择截面并设
计缀条。（设 y 60 ）
解：依题意 lox=loy=6m
第15章_钢结构格构式轴心受压构件_课堂小测验
0.5 y 0.5 56.6 28.3 取 1 28.3 40 ，依双轴等稳 定条件有
2 x 2 1 56.6 2 28.32 49.0 y
ix l0 x / x 6000 / 49.0 122.4mm
iy=106mm， y0=20.2mm， i1=23mm。
l0 y
第15章 钢结构构件计算
柱自重 一根[28b每米长的重量为35.8kg
W 2 35.8 9.8 6 1.31.2 6572N
式中的1.2为荷载分项系数，1.3为考虑缀板、柱头和柱 脚等用钢后柱自重的增大系数。
缀板高度 bp 2b1 / 3 159.7mm ，取bp 200mm 缀板厚度 t b / 40 6mm，取t 6mm 1 缀板间净距 l01 1i1 28.3 23 651mm ，取l01 650mm 缀板中心距 l1 l01 bp 650 200 850mm 缀板长度取 b 160mm b
2 b 2 y0 ix i12
81mm
y
1
b0/2
y0
x y x
1 [28b
设计采用b=280mm，截面如图所示。
b=280
第15章 钢结构构件计算
对虚轴的整体稳定性验算
b 280 ix i12 y0 232 20.2 122mm 2 2
第15章 钢结构构件计算
课堂习题：
设计某轴心受压格构式双肢柱。柱肢采用热轧槽钢，翼
缘趾尖向内。钢材为Q235-B。构件长6m，两端铰支， l0x=l0y=6m。承受轴心压力设计值N= 1600kN。按缀板柱 进行设计。