钢结构受弯构件_附答案
受弯构件典型例题 钢结构
【题目】Q235钢简支梁如下图所示。
自重标准值0.9KN/m(荷载分项系数1.2),跨中承受悬挂集中力标准值100KN(荷载分项系数1.4),集中力作用于上翼缘。
1.梁在跨中无侧向支承,验算截面的整体稳定性;2.如改用16Mn钢,是否满足要求;3.仍用Q235,荷载悬挂于下翼缘,是否满足要求;4.仍用Q235,荷载作用位置不变,跨中增加一侧向支承点,整体稳定是否满足要求?5.验算梁翼缘和腹板的局部稳定性,并提出加强局部稳定的方法(不具体设置)。
1(2)验算工字型焊接组合梁的整体稳定性时,主要应掌握计算梁的整体稳定系数φb 的公式。
φb公式中的βb由参数ξ确定。
ξ=l1t1/b1h中的b1是梁受压翼缘的宽度。
如计算所得φb>0.6时,说明梁失稳时已进入弹塑性状态,应用相应的φb‘代替φb,进行整体稳定验算。
(3)梁的整体稳定验算不满足要求时,提高梁的整体稳定承载力的措施是很多的。
经过本题各种方法计算结果的比较,应掌握在不改变截面和荷载作用位置时,最有效的提高梁的整体稳定承载力的措施是在跨中增加侧向支承点。
(4)验算梁翼缘的局部稳定时,计算翼缘板的宽厚比b1/t(b1为受压翼缘板自由悬伸宽度);如b1/t值小于作为三边简支一边自由保证局部稳定的宽厚比限值,则翼缘的局部稳定能保证。
对于梁腹板,则计算h0/t w,根据h0/t w值的范围,设置加劲肋,以保证腹板的局部稳定。
1.验算原给定条件梁的整体稳定性(1)研究是否需要验算梁的整体稳定性查相关表可知,梁跨中无侧向支承时,荷载作用于上翼缘时,Q235钢梁不需验算整体稳定的最大l1/b值为13。
l 1/b=9000/200=45>13,应验算整体稳定。
(2)梁跨中的最大弯矩M max =1/8ql 2+1/4Fl=1/8×(0.9×1.2)×92+1/4×100×1.4×9=325.94KN·m (3)截面几何特性A=2×200×12+800×8=11200mm 2I x =1/12×(200×8243-192×8003)=1.133×109mm4 W x =I x /y=1.133×109/412=2.749×106mm 3I y =2×1/12×12×2003+1/12×800×83=1603.4×104mm4 i y 84.371012.1104.160344=××==A I Y λy =l 1/i y =9000/37.84=238(4)计算βb (或βb ‘)、φbξ=l 1t 1/b 1h=9000×12/(200×824)=0.655<2.0查相关表可知, 无侧向支承, 集中力作用于上翼缘情形: βb =0.73+0.18ξ=0.73+0.18×0.655=0.8479φb =2124.414320+h t W Ahy x y b λλβ 2773.08244.41284.237110749.2824102.1184.237432085.02632=××+×××××= (5)验算整体稳定σ=M x /(φb W x )=325.94×106/(0.2773×2.749×106)=427.58N/mm 2>215N/mm 2,不满足整体稳定要求。
建筑钢结构工程技术 4.14 受弯构件习题
习题
4-1 图4-48为一焊接组合工字梁,钢材为Q235,跨间无侧向支撑,跨中有设计值为300kN的集中荷载作用于上翼缘。
试验算该梁的整体稳定。
若不满足要求,请按下列各项措施修改设计后再验算整体稳定,并对验算结果进行分析比较(梁自重忽略不计)。
(1)改用Q345钢;
(2)改用加强受压翼缘截面,保持原截面面积不变,将上翼缘加宽为b1 = 34cm,下翼缘缩窄为b2 = 26cm;
(3)采取构造措施将集中荷载作用点移至下翼缘。
(参考答案:φb=。
采取措施①φb=;②φb=;③φbˊ=)
图4 -48 习题4-1附图(单位:mm)
4-2 如图所示两焊接工字型简支梁截面,其截面积大小相同,跨度均为12m,跨间无侧向支撑点,均布荷载大小也相同,均作用于梁的上翼缘,钢材为Q235,试比较何者稳定性更好。
(参考答案:截面a:φb=;截面b:φb=)
图4 -49 习题4-2附图(单位:mm)
4-3 试选择图4-50所示平台梁格中的次梁截面,采用普通工字钢。
与次梁牢固焊接的钢筋混凝土板和面层的自重为3kN/m2(标准值),活荷载标准值为30kN/m2(静力荷载),无动力荷载,恒载分项系数γG=,活载分项系数γG=。
钢材为Q235钢。
(参考答案:I50c)
图4 -50 习题4-3附图。
钢结构基础4.1受弯构件-钢梁
——截面不对称影响系数 b
w
0
• 钢结构基础
b 0.6 若 时,表明钢梁进入弹塑性工作阶段,《规范》规定应采用下 式计算的 代替 值 b
② 在剪应力作用下
h0 235 104 tw fy
③ 在弯曲应力作用下
h0 235 174 tw fy
• 钢结构基础
b.设置加劲肋
①腹板加劲肋的设置 梁的腹板以承受剪力为主,组合梁的腹板主要是靠设置 加劲肋来保证其局部稳定。 加劲肋可以用钢板或型钢制成,焊接梁一般常用钢板。
• 钢结构基础 在同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的腹板中,应在其 相交处将纵向加劲肋断开,横向加劲肋保持连续。
• 钢结构基础
学习内容: 4.1.1 梁的设计要点 4.1.2 型钢梁设计 4.1.3 组合梁设计 4.1.4 梁的拼接与连接
• 钢结构基础
4.1.1 梁的设计要点
钢梁的形式: 按功能分:楼盖梁、平台梁、吊车梁、墙梁等; 按截面形式分:型钢梁、组合梁; 按支承分:简支梁、连续梁、悬臂梁等; 按荷载作用情况分:单向弯曲梁、双向弯曲梁(如檩条);
纵向加劲肋断开
横向加劲肋保持连续
• 钢结构基础 为了减少焊接应力,避免焊缝过分集中,横向加劲肋的端 部应切去约bs/3(≤40mm),高约bs/2(≤60mm)的斜 角
• 钢结构基础
加劲肋设置
• 钢结构基础
• 钢结构基础 ② 加劲肋的构造要求 加劲肋的配置 : 加劲肋宜在腹板两侧成对配置,也可单侧配置
表4-3
• 钢结构基础 3、梁的局部稳定
钢结构第五章-受弯构件
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 受弯构件
腹板边缘处的局部承强度的计算公式为:
要保证局部承压处的局 部承压应力不超过材料 的抗压强度设计值。
c
F
tw lz
f
F—集中荷载,动力荷载作用时需考虑动力系数 ,重级工作 制吊车梁为1.1,其它梁为1.05;
均布荷载下等截面简支梁eiql1048集中荷载下等截面简支梁eipl1248跨中截面弯矩第五章受弯构件钢结构设计原理designprinciplessteelstructure53梁的整体稳定531梁整体稳定的概念梁受横向荷载p作用当p增加到某一数值时梁将在截面承载力尚未充分发挥之前突然偏离原来的弯曲变形平面发生侧向挠曲和扭转使梁丧失继续承载的能力这种现象称为梁的整体失稳也称弯扭失稳或侧向失稳
《规范》规定,在组合梁的腹板计算高度边缘处,若同时受有 较大的正应力、剪应力和局部压应力c,应对折算应力进行验 算。其强度验算式为:
2 c2 c 3 2 1 f
My1
In
——弯曲正应力
y
y
τ
σc
σ
c——局部压应力
x
、c 拉应力为正,
压应力为负。
—集中荷载放大系数(考虑吊车轮压分配不均匀),重级
工作制吊梁=1.35,其它梁及所有梁支座处=1.0; tw—腹板厚度 lz—集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,可按下式 计算:
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 受弯构件 跨中集中荷载: lz = a+5hy +2hR 梁端支座反力: lz = a+2.5hy +b
钢结构基本原理作业解答
《钢结构基本原理》作业判断题2、钢结构在扎制时使金属晶粒变细,也能使气泡、裂纹压合。
薄板辊扎次数多,其性能优于厚板。
正确错误答案:正确1、目前钢结构设计所采用的设计方法,只考虑结构的一个部件,一个截面或者一个局部区域的可靠度,还没有考虑整个结构体系的可靠度.答案:正确20、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力,此水平反力应由底板与砼基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。
答案:正确19、计算格构式压弯构件的缀件时,应取构件的剪力和按式计算的剪力两者中的较大值进行计算。
答案:正确18、加大梁受压翼缘宽度,且减少侧向计算长度,不能有效的增加梁的整体稳定性。
答案:错误17、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载,且该处又未设置支承加劲肋时,则应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。
答案:正确16、在格构式柱中,缀条可能受拉,也可能受压,所以缀条应按拉杆来进行设计。
答案:错误15、在焊接连接中,角焊缝的焊脚尺寸愈大,连接的承载力就愈高.答案:错误14、具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁,截面选用是由抗弯强度控制设计,而不是整体稳定控制设计。
答案:错误13、在主平面内受弯的实腹构件,其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失,出现塑性铰时来建立的计算公式。
答案:错误12、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。
原因是剪切变形大,剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。
答案:正确11、轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力与压杆长细比之间的关系曲线。
答案:正确10、由于稳定问题是构件整体的问题,截面局部削弱对它的影响较小,所以稳定计算中均采用净截面几何特征。
答案:错误9、无对称轴截面的轴心受压构件,失稳形式是弯扭失稳。
答案:正确8、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装,不会影响连接的承载力,故不必采取防潮和避雨措施。
答案:错误7、在焊接结构中,对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明,1级可以不在结构设计图纸中注明。
钢结构课后习题答案--
高层建筑结构有哪几种结构体系?各种结构体系的优缺点和受力特点如何?答:(1)框架结构体系。
优点是:建筑平面布置灵活,能获得大空间,也可按需要做成小房间;建筑立面容易处理;结构自重较轻;计算理论比较成熟;在一定高度范围内造价较低。
缺点是:框架结构的侧向刚度小,水平荷载作用下侧移较大,故需要控制建筑物的高度。
(2)剪力墙结构体系。
优点是:剪力墙的承载力和侧向刚度均很大,侧向变形较小。
缺点是:结构自重较大;建筑平面布置局限性大,较难获得大的建筑空间。
(3)框架—剪力墙结构体系。
优点是:框架—剪力墙结构房屋比框架结构房屋的水平承载力和侧向刚度都有所提高。
(4)筒体结构体系。
优点是:空间性能好。
缺点是:容易有剪力滞后现象。
框架—筒体结构体系。
优点是:这种结构体系兼有框架体系和筒体体系两者的优点,建筑平面布置灵活便于设置大房间,又具有较大的侧向刚度和水平承载力。
刚臂—芯筒结构体系。
优点是:与框架—筒体结构体系相比,刚臂—芯筒体系具有更大的侧向刚度和水平承载力,从而适用于更多层数的高层建筑。
高层建筑地震作用计算的原则有哪些?1 一般情况下,应在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用;有斜交抗侧力构件的结构,应分别计算各抗侧力构件方向分别考虑水平地震作用;2 质量和刚度分布明显不对称的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转作用;其他情况应计算单向水平地震作用下的扭转作用;3 8度9度抗震设计时,高层建筑中的大跨度和场悬臂结构应考虑竖向地震作用4 7度抗震时的高层建筑应考虑竖向地震时的作用。
什么是结构的重力二阶效应?1. 重力二阶效应一般包括两部分:一是由于构件自身挠度引起的附加重力效应,二是在水平荷载作用下产生侧移后重力荷载由于该侧移引起的附加效应。
2. 控制和验算结构在风荷载或地震作用下重力P—Δ效应对结构构件性能的降低以及由此可能引起的结构构件失稳剪力墙根据洞口的大小,位置等分为几类?其判别条件是什么?各有哪些受力特点?1整截面墙:剪力墙无洞口,或虽有洞口但截面洞口的总面积不大于剪力墙总面积的16%,且洞口间距及洞口至墙边的距离均大于洞口长边尺寸时,可忽视洞的影响,称为整剪力墙。
钢结构课件第六章-受弯构件
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Stru内力较大时,需采用组合梁。常用的形式为由三块钢板焊成的 工字形截面。组合梁的截面选择设计包括:确定截面高度、腹板尺 寸和翼缘尺寸。
1)截面高度
最大高度hmax建筑高度; 最小高度hmin刚度要求,根据容许挠度查表;
双轴对称工字型截面简支梁的弯扭屈曲系数k
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
第六章 受弯构件 2、单轴对称工字型截面简支梁纯弯作用下的整体稳定
2 EI y
l
2
采用能量法可求出在不同荷载种类和作用位置情况下的梁的临界弯矩为:
M cr 1 I GIt l 2 ) 2a 3 By ( 2 a 3 By )2 (1 2 Iy EI
(6.24)
式中:β1、 β2和β3:和荷载类型有关的系数
a:荷载作用点至剪心s的距离,荷载在剪心以下时为正,反之为负; By:截面不对称修正系数
1 By 2I x
A
y( x 2 y 2 )dA y0
y0:剪力中心与截面形心的距离
钢结构设计原理
Design Principles of Steel Structure
Mxy Mx f x I x xWx
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
(6.1)
Mx——梁截面内绕x轴的最大弯矩设计值;Wnx——截面对x轴的净截面模量; x——截面对x轴的有限塑性发展系数;f ——钢材抗弯设计强度 ;
第六章 受弯构件
截面的强度 截面强度破坏
钢结构第五章
悬臂梁受均布荷载或自由端受集中荷载作用时,自由端最大 挠度分别为
17
v 1 pkl3 l 8 EIx
v 1 pkl2 l 3 EIx
式中
v —— 梁的最大挠度。 qk —— 均布荷载标准值。 pk —— 各个集中荷载标准值之和。 l —— 梁的跨度。 E —— 钢材的弹性模量(E 2.06105 N m2 )。 Ix —— 梁的毛截面惯性矩。
第5章 受 弯 构 件
1
5.1 受弯构件的可能破坏形式和影响因素
在荷载作用下,受弯构件可能发生多种形式的破坏,主要 有强度破坏、刚度破坏、整体失稳破坏及局部失稳破坏四 种。所以,钢结构受弯构件除要保证截面的抗弯强度、抗 剪强度外还要保证构件的整体稳定性和受压翼缘板件的局 部稳定要求。对不利用腹板屈曲后强度的构件还要满足腹 板局部稳定要求。这些都属于构件设计的第一极限状态问 题,即承载力极限状态问题。此外受弯构件还要有足够的 刚度,以保证构件的变形不影响正常的使用要求,这属于 构件设计的第二极限状态问题,即正常使用极限状态问题。
22
自由扭转的特点是:
(1)
沿杆件全长扭矩
MZ 相等,单位长度的扭转角
d dz
相等,
并在各截面内引起相同的扭转切应力分布。
(2) 纵向纤维扭转后成为略为倾斜的螺旋线, 较小时近似于 直线,其长度没有改变,因而截面上不产生正应力。
(3) 对一般的截面(圆形、圆管形截面和某些特殊截面例外) 情况,截面将发生翘曲,即原为平面的横截面不再保持平 面而成为凹凸不平的截面。
(4) 与纵向纤维长度不变相适应,沿杆件全长各截面将有不 完全相同的翘曲情况。
23
2. 约束扭转
当受扭构件不满足自由扭转的两个条件时,将会产生约束扭 转。以下图所示工字形截面的悬臂构件为例加以说明。
钢结构5-受弯构件
施工图绘制
完成图纸绘制,准备施工。
优化方法与实例
尺寸优化
调整梁、柱等构件的截面尺寸,以实 现最优承载能力。
形状优化
改变构件的形状,如采用H形、箱形 等,提高稳定性。
优化方法与实例
• 拓扑优化:确定结构中最佳的材料分布,以满足性能要求。
优化方法与实例
大跨度桥梁
05
受弯构件的设计与优化
设计原则与流程
确保结构安全
满足承载力、稳定性和疲劳强度要求。
经济性
优化材料用量,降低成本。
设计原则与流程
• 可持续性:考虑环境影响,选择环保材料和工艺。
设计原则与流程
需求分析
明确结构用途、载荷和约束条件。
初步设计
确定梁、柱等主要构件的尺寸和布局。
设计原则与流程
详细设计
未来发展方向与挑战
高性能材料研发
满足更高强度、韧性和耐久性要求。
跨学科合作
加强结构工程、材料科学、计算机科学等多学科交叉融合。
THANKS
感谢观看
有限元法
利用计算机模拟技术,对钢结构进 行详细的数值分析,可以更准确地 预测其稳定性。
提高稳定性的措施
1 2
加强支撑
增加侧向支撑和加强筋,提高钢梁的侧向刚度和 稳定性。
选择合适的截面形状和尺寸
根据受力要求和稳定性要求,选择合适的截面形 状和尺寸。
3
预应力处理
通过施加预应力来提高钢结构的稳定性,防止失 稳的发生。
钢结构5-受弯构件
目录
• 受弯构件概述 • 受弯构件的受力分析 • 受弯构件的承载能力 • 受弯构件的稳定性分析 • 受弯构件的设计与优化
钢结构原理 第五章 受弯构件解析
xp
pnx
M W F
x
nx
(5 3)
只取决于截面几何形状而与材料的性质无关
F
的形状系数。
X
Y
A1
X Aw
Y 对X轴 F 1.07 ( A1 Aw )
对Y轴 F 1.5
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
2.抗弯强度计算 《规范》对于承受静荷载或间接动荷载的梁,梁设 计时只是有限制地利用截面的塑性,如工字形截面 塑性发展深度取a≤h/8。
b
满足:
t
Y
13 235 b 15 235
fy t
fy
时, x 1.0
XX Y
需要计算疲劳强度的梁:
x y 1.0
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
(二)抗剪强度
Vmax Mmax
xx
t max
t VS
max
I tw
fv
(5 6)
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
(三)局部压应力 当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
4.梁的计算内容
承载能力极限状态
强度
抗弯强度 抗剪强度 局部压应力 折算应力
整体稳定
局部稳定
正常使用极限状态 刚度
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
5.1.1 截面强度破坏
◎ 抗弯强度 ◎ 抗剪强度 ◎ 局部压应力 ◎ 折算应力
5.1.2 整体失稳
◆当弯矩不大时,梁的弯曲平衡状态是稳定的。 ◆当弯矩增大到某一数值后,梁会突然出现很大的侧向弯曲 并伴随扭转,失去继续承载能力。 ◆只要外荷载稍微增加些,梁的变形就急剧增加并导致破 坏.这种现象称为梁的侧向弯扭屈曲或梁整体失稳。
武汉科技大学《钢结构》常见问题解答第五章受弯构件
第五章受弯构件1.什么是受弯构件?何谓梁?其分类如何?各有何截面形式和应用?答:承受横向荷载的构件称为受弯构件,实腹式的受弯构件通常称为梁。
按制作方法钢梁可分为型钢梁和组合梁两种。
型钢梁加工简单,成本较低,因而应优先采用。
型钢梁通常采用热轧工字钢、热轧H型钢和槽钢三种,其中以H型钢的截面分布最合理,翼缘内外边缘平行,与其他构件连接较方便。
用于梁的H型钢宜为窄翼缘型(HN型)。
图5-1 梁的截面形式在荷载或跨度较大时,由于型钢受到截面尺寸的限制,必须采用组合梁。
组合梁是由钢板或型钢用焊接或螺栓连接而成,最常用的是焊接工字形截面,或由T形钢中间加板的焊接截面。
当焊接组合梁翼缘的厚度很厚时,可采用两层翼缘板的截面。
荷载很大而高度受到限制或梁的抗扭要求较高时,可采用箱形截面。
组合梁截面组成灵活,材料分布合理,节省钢材。
2.钢梁的承载力极限状态和正常使用极限状分别包括哪些方面的内容?:钢梁的承载力极限状态包括强度、整体稳定和局部稳定三个方面。
正常使用极限状态主要指钢梁的刚度,设计时要求在荷载标准值作用下,梁的最大挠度不大于《规范》规定的容许挠度3.梁的强度包括哪些?梁的刚度验算有和要求?答:梁的强度包括抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力,设计时要求在荷载设计值作用下,均不超过《规范》规定的相应的强度设计值。
梁的刚度验算即为梁的挠度验算。
设计时要求在荷载标准值作用下,梁的最大挠度不大于《规范》规定的容许挠度4.作用在梁上的荷载不断增加时正应力的发展过程可分为哪三个阶段?其应力有何特点?要计算疲劳的梁,按哪一阶段进行计算?答:作用在梁上的荷载不断增加时正应力的发展过程可分为三个阶段,以双轴对称工字形截面为例说明如下:图5-2 梁正应力的分布1)弹性工作阶段 荷载较小时,截面上各点的弯曲应力均小于屈服点y f ,荷载继续增加,直至边缘纤维应力达到y f (图5-2b )。
2)弹塑性工作阶段 荷载继续增加,截面上、下各有一个高度为a 的区域,其应力σ为屈服应力y f 。
第六章受弯构件典型例题_钢结构
360
3m
3m
3m
3m 10
M图(KN·m) 1396 1446 483 468.3 V 图 ( KN) 474 465.3 163.8 155.1 1861.2 1915.8 1396 1446
155.1 155.1 163.8 465.3 474
155.1
468.3 483
【解答】 分析: (1)选择工字形焊接组合梁截面的步骤是先确定腹板高度和厚度,即 h0 和 t w ; 再确定翼缘板的宽度和厚度,即 b 和 t 。确定腹板高度时,除考虑经济要求外,还应注意满 足刚度要求;满足局部稳定要求外,还应注意满足抗剪强度要求。 (2)选择截面后,应进行强度、刚度和整体稳定的验算。强度验算时,应注意在集中 力作用的跨中截面除进行抗弯强度验算外,还应进行腹板高度处折算应力的验算。抗剪强度 和刚度,因在选择截面时已满足要求,可不再进行验算。整体稳定验算时应考虑梁跨中有侧 向支承后,受压翼缘的自由长度是实际侧向支承点的距离。 1.内力计算 跨中截面:
(200 − 8) b 96 2 (1) 翼缘: 1 = =截面满足局部稳定要求。
h0 800 = = 100 tw 8
80<
钢结构第5章 受 弯构件
eq2c 2c3 21f
式中:σ ﹑τ ﹑σc—腹板计算高度h0 边缘同一点上同时产生的正应力﹑剪应力和局部压应力,σ和σc 以拉应力为正,压应力为负。
β1 — 计算折算应力的强度设计值增大系数:当σ与σc异号时,取β1=1.2;当σ与σc同号时或σc=0时,取 β1=1.1。
lz a5hy
当集中荷载作用在梁端部时,为
lz a2.5hy
式中a为集中荷载沿梁跨度方向的承压长度,在轮压作用下,可取a=5cm。hy为自梁顶面(或底面)或自吊车 梁轨顶至腹板计算高度边缘的距离。腹板的计算高度h0对于型钢梁为腹板与翼缘相接处两内圆弧起点间的距 离,对于组合梁则为腹板高度。
设钢计结原构 理
第五章 受弯构件
局部压应力验算公式为:
c
F
twlz
f
式中:F—集中荷载; ψ—系数,对于重级工作制吊车梁取ψ=1.35,其它梁 ψ =1.0。
设钢计结原构 理
第五章 受弯构件
5.2.2.4 复杂应力作用下强度 在组合梁腹板的计算高度处,当同时有较大的正应力σ、较大的剪应力τ和局部压应力σc作用,或同时
作用在
上翼缘 下翼缘
1.15 1.40
1.75
对 称截面、
上翼缘加
1.20 1.40
强及下翼 缘加强的 界面
10
侧向支承点间无横向荷载
1.75-1.05(M1/M2)+0.3 (M1/M2)2 但≤2.3
注:1、l1、t1和b1分别是受压翼缘的自由长度、厚度和宽度; 2、 M1和M2一梁的端弯矩,使梁发生单曲率时二者取同号,产生双曲率时取异号,| M1 |≥| M2 |; 3、项次3、4、7指少数几个集中荷载位于跨中附近,梁的弯矩图接近等腰三角形的情况;其他情况的
钢结构试题及答案(1)
1.体现钢材塑性性能的指标是( C )P11A .屈服点 B. 强屈比 C. 延伸率 D. 抗拉强度2.在结构设计中,失效概率p f 与可靠指标β的关系为 ( B )。
P4A .p f 越大,β越大,结构可靠性越差B .p f 越大,β越小,结构可靠性越差C .p f 越大,β越小,结构越可靠D .p f 越大,β越大,结构越可靠3.对于受弯构件的正常使用极限状态是通过控制 ( B )来保证的。
P108A .稳定承载力B .挠跨比C .静力强度D .动力强度4. 钢框架柱的计算长度与下列哪个因素无关(C )P154A.框架在荷载作用下侧移的大小B.框架柱与基础的连接情况C.荷载的大小D. 框架梁柱线刚度比的大小5. 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(D )P92A 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6. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接( C )P64A 没有本质差别B 施工方法不同C 承载力计算方法不同D 材料不同7.为保证格构式构件单肢的稳定承载力,应(C )。
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8.梁的纵向加劲肋应布置在( C )。
P123A 靠近上翼缘B 靠近下翼缘C 靠近受压翼缘D 靠近受拉翼缘9.同类钢种的钢板,厚度越大( A )P23A. 强度越低B. 塑性越好C. 韧性越好D. 内部构造缺陷越少10. 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。
P12A. 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11. 钢材脆性破坏同构件( D )无关。
A 应力集中B 低温影响C 残余应力D 弹性模量12.焊接残余应力不影响构件的(B )P49A .整体稳定B .静力强度C .刚度D .局部稳定13.摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时,承载力(C )P64A .与摩擦面的处理方法有关B .与摩擦面的数量有关C .与螺栓直径有关D .与螺栓的性能等级无关14.直角角焊缝的焊脚尺寸应满足1min 5.1t h f ≥及2max 2.1t h f •≤,则1t 、2t 分别为(A )的厚度。
钢结构受弯构件_附答案
练习五 受弯构件一、选择题(××不做要求)1.计算梁的( A )时,应用净截面的几何参数。
A )正应力B )剪应力C )整体稳定D )局部稳定2.钢结构梁计算公式nxx x W M γσ=中,γx ( C )。
A )与材料强度有关 B )是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比C )表示截面部分进人塑性D )与梁所受荷载有关××3.在充分发挥材料强度的前提下,Q235钢梁的最小高度h min ( C )Q345钢梁的h min (其他条件均相同)。
A )大于B )小于C )等于D )不确定××4.梁的最小高度是由( C )控制的。
A )强度B )建筑要求C )刚度D )整体稳定5.单向受弯梁失去整体稳定时是( C )失稳。
A )弯曲B )扭转C )弯扭D )都有可能6.为了提高梁的整体稳定,( B )是最经济有效的办法。
A )增大截面B )增加支撑点,减小l 1C )设置横向加劲肋D )改变荷载作用的位置7.当梁上有固定较大集中荷载作用时,其作用点处应( B )。
A )设置纵向加劲肋B )设置横向加劲肋C )减少腹板宽度D )增加翼缘的厚度××8.焊接组合梁腹板中,布置横向加劲肋对防止( A )引起的局部失稳最有效,布置纵向加劲肋对防止( B )引起的局部失稳最有效。
A )剪应力B )弯曲应力 D )复合应力 D )局部压应力××9.确定梁的经济高度的原则是( B )。
A )制造时间最短B )用钢量最省C )最便于施工D )免于变截面的麻烦××10.当梁整体稳定系数φb >0.6时,用φ’b 代替φb 主要是因为( B )。
A )梁的局部稳定有影响B )梁已进入弹塑性阶段C )梁发生了弯扭变形D )梁的强度降低了××11.分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时,腹板与翼缘相接处可简化为( D )。
钢结构设计原理受弯构件(梁)考试卷模拟考试题
《受弯构件(梁)》考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、焊接工字形钢梁受压翼缘宽厚比限制为,式中b1为()。
( ) A.翼缘板外伸宽度(或翼缘板宽度的一半); B.翼缘板全部宽度; C.翼缘板全部宽度的1/3; D.翼缘板的有效宽度2、焊接工字形组合截面梁,当腹板的局部稳定验算符合时,()。
( ) A.不必设置加劲肋; B.按构造设置横向加劲肋; C.需设置横向加劲肋,加劲肋的间距要进行计算; D.除需设置横向加劲肋,还应设置纵向加劲肋3、双轴对称工字形截面简支梁,受压翼缘侧向支承点的间距和截面尺寸都不改变,受 作用的梁的临界弯距为最低。
( )A.多数集中荷载;B.均布荷载;C.纯弯曲;D.跨中集中荷载4、工字形截面简支梁在上翼缘受集中荷载作用,钢材为Q235,为提高其整体稳定承载力,最合理的方法是()。
( )姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------A.改用Q345钢;B.加高腹板;C.在梁跨中下翼缘加侧向支撑;D.在梁跨中上翼缘加侧向支撑5、下列因素中,()对梁在弹性阶段的整体稳定承载力影响不大。
()A.梁的侧向抗弯刚度;B.梁所用材料的屈服点;C.荷载种类;D.荷载作用位置6、钢梁丧失整体稳定性属于()屈曲。
()7、按照截面形成塑性铰设计的梁,虽然可以节约钢材,但()却比较大,有可能影响使用,因此设计规范只是有限制地使用()。
()8、组合工字形钢梁,除了要验算最大正应力和最大剪应力外,在同时受有较大正应力和剪应力的截面,还要在()处验算折算应力。
钢结构试卷及答案)
1。
在确定实际轴心压杆的稳定承载力,应考虑构件的初始缺陷。
初始缺陷是指初弯曲、荷载偏心、残余应力.2.钢结构中采用的各种板材和型钢,都是经过多次辊扎形成的,薄钢板的屈服点比厚钢板的屈服点高。
3.受单向弯矩作用的压弯构件整体失稳可能存在两种形式为弯曲屈曲、侧扭屈曲。
4。
钢梁进行刚度检算时,按结构的正常使用极限状态计算,荷载应按标准值计算;进行强度、稳定检算时,按结构承载能力极限状态计算,荷载应按设计值计算。
5。
双轴对称截面理想轴心压杆失稳主要有两种形式弯曲屈曲和扭转屈曲;单轴对称截面的实腹式轴心压绕其非对称轴失稳是弯曲屈曲,而绕其对称轴失稳是弯扭屈曲. 6。
对焊接板梁强度计算,除进行抗弯强度、抗剪强度计算外,还应检算局部稳定和整体稳定。
7。
焊接组合梁截面高度h根据最大高度、最小高度、经济高度三方面因素确定。
8.螺栓连接中,沿受力方向规定螺栓端距大于2d,是为了防止构件受剪破坏;要求螺栓夹紧长度不超过螺栓杆的5倍,为了防止板材弯曲变形。
9.受静力荷载作用的受弯杆件强度计算中采用了截面塑性发展系数,目的是考虑部分截面塑性。
10。
某钢种牌号为Q235—A,其中A的含义是质量较差,某型钢符号为∠110*10,其表示的含义为边长*厚度.11。
格构式轴心压杆中,对绕虚轴(x轴)整体稳定检算时应考虑剪切变形影响,以12。
钢梁在承受固定位置集中荷载或支座反力处设置支撑加筋肋,支撑加筋肋的端部承压及其与腹板的连接计算等需要单独计算.13。
建筑用钢材应具有良好的机械性能和加工性能,目前我国和世界上大多数国家,在钢材中主要采用碳素结构钢和低合金结构钢中少数几种钢材。
14.钢材的抗剪强度屈服点是抗拉强的的0.58倍。
15.使钢材在高温下变脆的化学元素是O、S,使钢材在低温下变脆的化学元素是N、P。
16为化简计算,规范对重级工作制吊车梁和重级、中级制吊车衍架的变幅疲劳折算和设计应力谱中为等效常幅疲劳计算,等效应力幅σc采用潜在效应的等效系数αf的最大应力幅(⊿σ)max的乘积来表示。
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时磊忖呎…7.当梁上有固定较大集中荷载作用时,其作用点处应(B )。
A )设置纵向加劲肋B )设置横向加劲肋C )减少腹板宽度D )增加翼缘的厚度X 8焊接组合梁腹板中,布置横向加劲肋对防止( A )引起的局部失稳最有效,布置纵向加劲肋对防止(B )引起的局部失稳最有效。
A )剪应力B )弯曲应力D )复合应力D )局部压应力X 9 .确定梁的经济高度的原则是(B )。
A )制造时间最短 C )最便于施工B )用钢量最省 D )免于变截面的麻烦X 10 .当梁整体稳定系数抵〉0.6时,用$'弋替啟主要是因为(B )A )梁的局部稳定有影响B )梁已进入弹塑性阶段C )梁发生了弯扭变形D )梁的强度降低了XX 11.分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时,腹板与翼缘相接处可简化为(练习五受弯构件、选择题(X 不做要求) 1计算梁的( A )时,应用净截面的几何参数。
A ) 正应力 B )剪应力 C )整体稳定 M x 2 •钢结构梁计算公式 -中,Y ( C )。
x W nx A )与材料强度有关 B ) 是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C )表示截面部分进人塑性 D )与梁所受荷载有关D )局部稳定XX •在充分发挥材料强度的前提下, Q235钢梁的最小咼度 h min ( C ) Q345钢梁的h min(其他条件均相同)A )大于B )小于 X 4 .梁的最小高度是由(C A )强度 B )建筑要求 5. 单向受弯梁失去整体稳定时是( A )弯曲 B )扭转 6. 为了提高梁的整体稳定,(B C )等于D )不确定 )控制的。
C )刚度 D )整体稳定 C )失稳。
C )弯扭 D )都有可能 )是最经济有效的办法。
A )增大截面 B )增加支撑点,减小11C )设置横向加劲肋D )改变荷载作用的位置D )。
1------------------- 布磊5『彳 ----- ----- ---- --------------------A )自由边B )简支边C )固定边D )有转动约束的支承边x %2 .梁的支承加劲肋应设置在( C ) oA )弯曲应力大的区段B )剪应力大的区段C )上翼缘或下翼缘有固定荷载作用的部位D )有吊车轮压的部位13•双轴对称工字形截面梁,经验算,其强度和刚度正好满足要求,而腹板在弯曲应力作用 下有发生局部失稳的可能。
在其他条件不变的情况下,宜采用下列方案中的(A )oA )增加梁腹板的厚度B )降低梁腹板的高度C )改用强度更高的材料D )设置侧向支承14•防止梁腹板发生局部失稳,常采取加劲措施,这是为了(D )oA )增加梁截面的惯性矩B )增加截面面积C )改变构件的应力分布状态D )改变边界约束板件的宽厚比15.工字形钢梁横截面上的剪应力分布应为下图所示的哪种图形 ?( D )卜15巴> 1■..rt=—1:寸LI .--- 匚16•双轴对称工字形截面梁,截面形状如图所示, 力的说法正确的是( D )oA )弯曲正应力最大的点是 3点B ) 剪应力最大的点是 2点C ) 折算应力最大的点是1点D ) 折算应力最大的点是 2点在弯矩和剪力共同作用下,关于截面中应© ◎17.下图为一承受固定集中力为(C )oA [①B)②P的等截面焊接梁, 截面1-1处需验算折算应力,其验算部位C)③ D )@18.焊接工字形截面梁腹板配置横向加劲肋的目的是(DA °提高梁的抗弯强度B )提高梁的抗剪强度C °提高梁的整体稳定性D °提高梁的局部稳定性19•在简支钢板梁桥中, 当跨中已有横向加劲,但腹板在弯矩作用下局部稳定不足,需采取 加劲构造。
以下考虑的加劲形式何项为正确?( B °B °纵向加劲肋,设置在腹板上半部 D °梁不会发生强度破坏 20•在梁的整体稳定计算,<A °处于弹性工作阶段C °梁的局部稳定必定满足要求21•梁受固定集中荷载作用:当局部挤压应力不能满足要求时,采用( 的措施。
A )加厚翼缘C )增加横向加劲肋的数量验算截面中的最大正应力和最大剪应力验算截面中的最大正应力和验算点的剪应力 验算截面中的最大剪应力和验算点的正应力 验算截面中验算点的正应力和剪应力A )横向加劲肋加密C )纵向加劲,设置在腹板下半部 说明设计梁(B )°B °不会丧失整体稳定 D °不会发生强度破坏B )是较合理B °在集中荷载作用处设支承加劲肋 D )加厚腹板22. 验算工字形截面梁的折算应力,公式为:1f ,式中 0、 T应为(D23. 工字形梁受压翼缘宽厚比限值为:b i15:式中b i 为24. A °受压翼缘板外伸宽度 C °受压翼缘板全部宽度1/3受压翼缘板全部宽度 受压翼缘板的有效宽度跨中无侧向支承的组合梁,当验算整体稳定不足时,宜采用(A )加大梁的截面积B °加大梁的高度C )加大受压翼缘板的宽度D )加大腹板的厚度XX 25.下列哪种梁的腹板计算高度可取等于腹板的实际高度(A °热轧型钢梁 C °焊接组合梁冷弯薄壁型钢梁 铆接组合梁C )°26•如图所示槽钢檩条(跨中设一道拉条) 的强度按公式 M xx W n x也 f 计算时,计算xW n的位置是(A ° a 点C ° c 点27.如图示钢梁, 案。
因整体稳定要求,需在跨中设侧向支点, 其位置以( C )为最佳方33. 约束扭转使梁截面上(A )只产生正应力C )产生正应力,也产生剪应力A )B )C )D )29.( A ) C)A )对提高工字形截面的整体稳定性作用最小。
增加腹板厚度 设置平面外支承 B )约束梁端扭转 D )加宽梁翼缘XX 30.双轴对称截面梁, 能,下列方案比较,应采用A )在梁腹板处设置纵、横向加劲肋 C )在梁腹板处设置纵向加劲肋其强度刚及满足要求,而腹板在弯曲应力下有发生局部失稳的可CB )在梁腹板处设置横向加劲肋D )沿梁长度方向在腹板处设置横向水平支撑31•以下图示各简支梁, 除截面放置和荷载作用位置有所不同以外,其他条件均相同, ( D )的稳定性为最好,(A )的为最差。
则以32. 对同一根梁,当作用不同荷载时,出现下列四种弯矩( 出现整体失稳,以( B )最后出现M 均等值),以(D 最先B ) 只产生剪应力不产生任何应力腹板局部屈曲应力不小于构件整体屈曲应力 腹板实际应力不超过腹板屈曲应力 腹板实际应力不小于板的f y腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力A )XX 28•钢梁腹板局部稳定采用( D )准则,实腹式轴心压杆腹板局部稳定采用 准则。
©时磊忖呎…XX 34.当梁的整体稳定判别式上小于规范给定数值时,可以认为其整体稳定不必验算,bl也就是说在出」中,可以取( A )。
i W xA)1.0 B)0.6 C)1.05 D )仍需用公式计算35.焊接工字形截面简支梁,当( A )时,整体稳定性最好。
A)加强受压翼缘B)加强受拉翼缘C )双轴对称D)梁截面沿长度变化XX 36.简支工字形截面梁,当(A )时,其整体稳定性最差(按各种情况最大弯矩数值相同比较)。
A )两端有等值同向曲率弯矩作用B)满跨有均布荷载作用C)跨中有集中荷载作用 D )两端有等值反向曲率弯矩作用37.双轴对称工字形截面简支梁,跨中有一向下集中荷载作用于腹板平面内,作用点位于(B )整体稳定性最好。
A)形心B)下翼缘C)上翼缘D)形心与上翼缘之间38.工字形或箱形截面梁、柱截面局部稳定是通过控制板件的何种参数并采取何种重要措施来保证的?(C )。
A)控制板件的边长比并加大板件的宽(高)度B )控制板件的应力值并减小板件的厚度C)控制板件的宽(高)厚比并增设板件的加劲肋D)控制板件的宽(高)厚比并加大板件的厚度39.为了提高荷载作用在上翼缘的简支工字形梁的整体稳定性,可在梁的( D )加侧向支撑,以减小梁出平面的计算长度。
A)梁腹板高度的1/2处B)靠近梁下翼缘的腹板(1/5〜1/4)h o处C)靠近梁上翼缘的腹板(1/5〜1/4)h o处D)受压翼缘处40•—悬臂梁,焊接工字形截面,受向下垂直荷载作用,欲保证此梁的整体稳定,侧向支承应加在(B )。
A)梁的上翼缘B)梁的下翼缘C )梁的中和轴部位D)梁的上翼缘及中和轴部位XX 41 .配置加劲肋提咼梁腹板局部稳定承载力,当一-170、|―35时,(C)。
A)可能发生剪切失稳,应配置横向加劲肋B)只可能发生弯曲失稳,应配置纵向加劲肋C )应同时配置纵向和横向加劲肋D)增加腹板厚度才是最合理的措施比不大于(B )。
(235B ) 13 1| -------\ f y于承受静力荷载且梁受压翼缘的自由外伸宽度与厚度之比)措施后,整体稳定还可能起控制作用。
但有刚性铺板并与上翼缘连牢11 =6000mm ,梁上设有刚性铺板但并未与上翼缘连牢11=6000mm ,梁上设有刚性铺板并与上翼缘连牢I 仁3000mm ,但上翼缘没有钢性铺板XX 42•计算工字形梁的抗弯强度,用公式M xf ,取Y =1.05,梁的翼缘外伸肢宽厚 x W nxC ) (10+0.1 . 235D ) 9 235 XX 43. 一焊接工字形截面简支梁,材料为 并在支座处已设置支承加劲肋,梁的腹板高度和厚度分别为 稳定性,则(B )。
A )布置纵向和横向加劲肋 C )按构造要求布置加劲肋 Q235 , f y = 235N/mm 2。
梁上为均布荷载作用, 900mm 和12mm ,若考虑腹板 B )无需布置加劲肋 D )按计算布置横向加劲肋44.设有一用 Q235AF 钢焊接梁,其上下翼缘的截面尺寸为 780 X 8, 该梁受到作用于腹板平面内的竖向静荷载, 300 X 0,腹板的截面尺寸为 可承受的最大弯矩设计值为 M xx W nx f 。
试问,在此条件下,式中的Y (截面塑性发展系数) 值应取下列何项数值? ) Y= 1.0 B ) Y = 1.05 C ) Y = 1.15 D ) Y = 1.20 XX 45.单向弯曲梁的正应力计算公式为: M x xW nxf ,式中 Y 为塑性发展系数,对A )15.235/ f yB ) 9 . 235/ f yC ) (10+ 0.1 花 \:'235/ f 13 . 235/ f y XX 46.对直接承受动力荷载的受弯构件, A ) 重级工作制吊车梁的强度计算应取 重级工作制吊车梁的强度计算应取 轻、中级工作制吊车梁的强度计算应取 轻、中级工作制吊车梁的强度计算应取进行强度计算时, Y = Y = 1.0,动力系数取 Y =Y= 1.0,动力系数取 F 列方法何项为正确? ( B ) 1.35 1.1 Y =书=1.0 ,不考虑动力系数 Y= Y = 1.05,但应考虑动力系数A ) 15 235 \ f y)时才能考虑 Y >1.0。