钢结构杆件计算长度的问题

第三版钢结构课后题答案第六章

6.1 有一两端铰接长度为4m 的偏心受压柱，用Q235的HN400×200×8×13做成，压力设计值为490kN ，两端偏心距相同，皆为20cm 。

试验算其承载力。

解（1）截面的几何特征：查附表7.2 （2）强度验算：（3）验算弯矩作用平面内的稳定： b /h =200/400=0.5<0.8，查表4.3得：对x 轴为a 类，y 轴为b 类。

查附表4.1得：x 0.9736ϕ=构件为两端支撑，有端弯矩且端弯矩相等而无横向荷载，故mx 1.0β=（4）验算弯矩作用平面外的稳定：查附表4.2得：y 0.6368ϕ=对y 轴，支撑与荷载条件等与对x 轴相同故：由以上计算知，此压弯构件是由弯矩作用平面外的稳定控制设计的。

轧制型钢可不验算局部稳定。

6.2 图6.25所示悬臂柱，承受偏心距为25cm 的设计压力1600kN 。

在弯矩作用平面外有支撑体系对柱上端形成支点[图6.25(b)]，要求选定热轧H 型钢或焊接工字型截面，材料为Q235（注：当选用焊接工字型截面时，可试用翼缘2—400×20，焰切边，腹板—460×12）。

解：设采用焊接工字型截面，翼缘204002⨯-焰切边，腹板—460×12，（1）截面的几何特征，（2）验算强度：因为：20069.720b t -==<，故可以考虑截面塑性发展。

（3）验算弯矩作用平面内的稳定：查表4.3得：对x 、y 轴均为b 类。

查附表4.2得：784.0x =ϕ()222EX 22x 206000215.2101.1 1.164.39611kNEA N ππλ⨯⨯⨯'==⨯=对x 轴为悬臂构件，故0.1mx =β；(4)弯矩作用平面外的稳定验算：查附表4.2，749.0y =ϕ()958.0440003.7007.1235.4400007.12y2yb =-=-=f λϕ构件对y 轴为两端支撑，有端弯矩且端弯矩相等而无横向荷载，故取0.1,0.1tx ==ηβtx xy b 1x362322160010 1.0 1.0400100.749215.2100.958407810N 201.5N mm 205mmN M A W f βηϕϕ+⨯⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯=<=∴此压弯构件是由弯矩作用平面内的稳定控制设计的。

钢结构计算长度的取值概述

钢结构计算长度的取值概述钢结构最主要的破坏常常不是强度问题，而是失稳。

所以构件的稳定性计算显得尤为重要。

我国的计算构件稳定性的方法可以简单的概括为：计算长度法+一阶分析。

计算长度法是对整体稳定计算的简化，用构件的稳定来保证结构的稳定。

假设结构中某一构件失稳了，但结构却不一定失稳，计算长度法是先保证每个构件都是稳定的，从而保证结构的稳定。

是不是有点偏安全了？呵呵。

这里不讨论受弯构件的计算长度，也不讨论桁架类杆件的计算长度。

原因：1）、受弯构件（梁）在受压区基本上都会有楼板，一般不会产生侧向失稳，除非梁截面高度特别大；2）、桁架类杆件的计算长度规范有明确规定，直接可以查到。

需要做推导的是受压杆件的计算长度取值。

我国规范推导计算长度系数的模型是两横一竖模型（左右上下各一根梁，上中下各一根柱）。

这也是同我国的结构设计理论相适应的。

在绝大部分情况下能够保证结构的安全使用。

《钢结构设计规范》把柱构件分为三类，即1——无侧移框架柱；2——有侧移框架柱；3——阶柱。

附录P134~145分别给出了柱子的计算长度系数的取值。

这些数据的来源可以看P224的条文，他必须是建立在多条前提假设的情况下，实际上并非所有假设都很理想。

所以在计算长度系数表格下面的注解力有一系列的情况取值。

要特别注意。

对于等截面框架柱，规范规定以K1、K2来确定计算长度系数。

K值得取得：即在“两横一竖模型”下，经过两次计算。

第一次，K等于柱端横梁线刚度之和与柱线刚度的比值；第二次，第二次，根据横梁远端的连接节点情况，或固或铰，分别乘以系数。

这些在表下方注1里有描述。

这些足以说明在结构设计时，对杆件的选择和节点的设计对于计算结果的准确性是十分的重要的，一旦设计部符合我们取值时的假设，则计算结果也将是错误的。

很多人对钢结构的计算长度取值感到很迷惘，我感觉只要在设计时依据我们的取值假设，小心设计，结构的安全性是有把握控制好的。

加油！加油。

建筑结构设计计算长度的有关问题

2ul
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0 (3.3.1c)
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有侧移框架
两端均为弹性抗转支承、一端水平向自由情况
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混凝土排架柱计算长度
一端固支、另一端水平向弹性支承情况
➢无吊车时，为等截面柱
( / )3
/ tan( / )
考虑同一榀排架其它柱对它的水平约束作用。对于单跨排架， k=3EI/H3，η=3；对于双跨排架k=2×3EI/H3 ，η=６；可分别求得 μ=1.43和μ=1.18。为便于记忆，并偏于安全，《规范》分别取 l0=1.5H和l0=1.25H。
原设计：上弦杆及斜腹杆在中点都有再分杆作为支撑，上弦杆的计算长度是网格的一半
实际上：上弦杆只有一侧有再分杆，在再分杆平面内还能起支撑作用，垂直于该平面的方向没有任何约束，实际计算长度是原假定的两倍，承载能力也降低为原设计的1/3

钢结构计算例题

例题 8-1简支人字形屋架设计1、设计资料人字形屋架跨度30m，屋架间距12m，铰支于钢筋混凝土柱上。

厂房长度96m。

屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度1/10，轧制H型钢檩条（见例6-6）的水平间距为5m，基本风压为0.50kN/m2，屋面离地面高度约为20m，雪荷载为0.20kN/m2。

钢材采用Q235-B·F，焊条采用E43型。

2 屋架尺寸，支撑布置屋架计算跨度L=L－300=29700mm，端部及中部高度均取作2000mm。

屋架杆件几何长度见8－41，支撑布置见图8－42。

图8-41图8-423、荷载、内力计算及内力组合（1）永久荷载（水平投影面）101=0.1507kN/m2 压型钢板 0.15×10檩条自重 0.158kN/m2 屋架及支撑自重 0.20kN/m2合计0.509kN/m2(2)屋面均布活荷载或雪荷载(水平投影面)0.30kN/m2(3)风荷载：风荷载为1.25，屋面迎风面的体形系数为－0.6，背风面为－0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为迎风面：=-1.4×0.6×1.25×0.50=－0.525kN/m21背风面：2ω=-1.4×0.5×1.25×0.50=－0.4375kN/m 21ω的垂直水平面的分力已略超过荷载分项系数取1.0时的永荷载垂直于屋面的分量（0.507kN/m 2）。

这里不计风荷载，而将所有拉杆的长细比控制在250以内。

（4）上弦节点集中荷载的设计值为Q=（1.2×0.509+1.4×0.30）×5×12=61.70kN （5）内力计算跨度中央每侧各二根腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。

因杆件较少，以数解法（截面法、节点法）求出各杆件内力见图8-41。

4、杆件截面选择腹杆最大内力N=260.0kN ，查表8-4，选用中间节点板厚度t=10mm ，支座节点板厚度t=10mm 。

SAP2000钢结构设计常见问题

钢结构设计的常见问题筑信达吴文博SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确，自主度高等优点，可灵活处理各类问题，因此受到了设计人员的喜爱。

但程序中参数设置较多，用户对一些选项设置理解并不透彻，从而引起设计过程中的一些错误。

现对几个常见问题进行分析。

1 钢框架设计时，为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况？目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时，对于不同形状的截面是有所区分的。

♦双轴对称截面。

由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中，所以，总应力比=N+M主+M次，其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。

图1 双轴对称截面最大应力点♦圆形截面。

由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向，所以，总应力比=N+SQRT（M主2+M次2）。

图2 圆形截面最大应力点♦T形截面。

由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处，所以，总应力比=max（N+M主1+M次，N+M主2），其中M主1为翼缘处最大应力比，M主2为肢尖处最大应力比。

因此可能出现设计弯矩不为0，但是对应的设计应力比为0的情况（肢尖为最大应力比）。

图3 T形截面最大应力点2 角钢在计算长细比时，为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符？程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的（如图4），但按规范要求，应使用最小回转半径计算长细比（如图5）。

所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的，而非i22和i33。

图4 设计细节中给出的回转半径图5 角钢最小回转半径3 钢框架设计时，杆件的设计类型是如何确定的，不同设计类型之间又有何区别？杆件的设计类型可分为：柱、梁、支撑和桁架四种，目前适用于中国规范的只有前三种。

程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型，当杆件两端的节点x，y坐标相同，z坐标不同时，程序将其判定为柱；当杆件两端的节点x，y坐标不同，z坐标相同时，程序将其判定为梁；当杆件两端的节点x，y，z坐标均不同时，程序将其判定为支撑。

第三版钢结构课后题答案第四章

4.1 验算由2∟63×5组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。

轴心拉力的设计值为270kN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。

杆端有一排直径为20mm 的孔眼，用于螺栓承压型连接。

钢材为Q235钢。

如截面尺寸不够，应改用什麽角钢？计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。

解：拉杆2L63×5，查附表7.4单角钢毛面积为：6.14 cm 2故：22n cm 28.10228.1210205214.62A =-=⨯⨯⨯-⨯=-钢材Q235,2215mmN f =强度验算：22232156.2621028.1010270mm N f mm N A N n =>=⨯⨯==σ该拉杆强度不满足。

试改用2∟70×6单角钢毛面积为：8.16 cm 2故：221392240163262021016.82mm A n =-=⨯⨯-⨯⨯=强度验算：223215194139210270mm N f mm N A N n =<=⨯==σ强度满足要求。

静力作用只需验算竖向平面内的长细比，按一般建筑结构系杆考虑，容许长细比为400 (或按其他构件300、350)；由附表7.4cm i x 15.2=长细比验算：[]4005.13915.2300=<===λλx o i l长细比满足要求。

点评：1、实际设计应多方案，在满足要求的方案中选重量最轻的。

如果选用的规格是所有角钢规格中最轻的就是最优设计。

OK4.3 验算图示高强螺栓摩擦型连接的钢板净截面强度。

螺栓直径20mm ，孔径22mm ，钢材为Q235-A.F ，承受轴心拉力N=600kN (设计值)。

解：钢板厚度14mm ，拼接板厚度2×10mmQ235—A.F 查表得2mm N 215f =钢板最外列螺栓处：()224369243360142234080804014mm A n =-=⨯⨯-+++⨯=()n n 5.01N N 1-='==600(1-0.5×3/9)=500kN验算净截面强度：2232153.205243610500mm N f mm N A N n =<=⨯='=σ钢板净截面强度满足要求。

钢柱柱间支撑计算长度

钢柱柱间支撑计算长度
钢柱的支撑长度可以根据多个因素来确定，以下是一些常见的计算方法：
1.支撑长度= 钢柱高度× 支撑的斜率系数
其中，支撑的斜率系数是指支撑杆件与钢柱之间的夹角与支撑杆件长度之间的比例关系。

例如，如果支撑杆件与钢柱之间的夹角为45度，那么斜率系数为1，即支撑长度等于钢柱高度。

如果夹角为30度，那么斜率系数为0.577，即支撑长度为钢柱高度的
0.577倍。

1.支撑长度= 钢柱高度× 支撑的斜率系数× 支撑的弯曲系数
其中，支撑的弯曲系数是指由于支撑杆件受到垂直于轴线的力而产生的弯曲变形。

如果支撑杆件受到的力很大，或者支撑杆件的截面尺寸较小，那么弯曲变形可能会比较明显。

因此，在计算支撑长度时需要考虑弯曲系数。

1.支撑长度= 钢柱高度× 支撑的斜率系数× 支撑的弯曲系数× 安全系数
安全系数是为了考虑其他未考虑到的因素而引入的。

例如，如果钢柱的支撑形式比较复杂，或者支撑杆件受到的力非常不稳定，那么可能需要增加安全系数来保证支撑的可靠性。

需要注意的是，以上计算方法只是常见的几种，具体计算方法需要根据实际情况来确定。

同时，在计算过程中需要注意单位的统一和数据的准确性。

钢结构计算书—杆件计算

四、杆件设计(1) 上弦杆整个上弦采用等截面，按FG,GH 杆件之最大设计内力设计。

862.77N KN = 上弦杆计算长度：在屋架平面内，为节间轴线长度：150.7ox l cm =在屋架平面外，根据支撑布置和内力变化情况，取：2150.7301.4oy l cm =⨯=由于l 0y =2 l 0x ，故截面宜选用两个不等肢角钢，短肢相并（图4）。

腹杆最大内力N=511.67KN ，查表9.6.4，节点板厚度选用12 mm ，支座节点板厚度用14 mm 。

截面在x 和y 平面皆属于b 类，则设λ=60，查附录4得ϕ=0.807。

需要截面积为： A s ＝3862.77100.807215N f ϕ⨯=⨯＝4973 mm 2 需要的回转半径为：0150.7 2.51260xx l i λ=== cm 0301.45.02360y y l i λ=== cm 根据需要查角钢规格表，选用2∟140×90×12短肢相并，A=52.80 cm 2，i x =2.536 cm ，i y =6.89 cm ，按所选角钢进行验算：截面验算:0150.759.422.536x x x l cm i cmλ=== ∵b 1/t=140/12=11.67>0.56y l 0/ b 1=0.56×3014/140=12.06yz y λλ==43.74＜[λ]＝150截面在x 和y 平面皆属于b 类,由于λyz＞λx 只需求y ϕ，。

查附表4-2，y ϕ＝0.810,故3862.7710201.70.8105280y y N A σϕ⨯===⨯ N/mm 2＜f ＝215 N/mm 2。

满足要求,所选截面合适。

图4 上弦杆截面(2) 下弦杆整个下弦采用同一截面，按最大内力所在的杆de 计算：852.57de N KN = cm l ox 300=1035oy l cm =（跨中有通长系杆）需要截面积为： A n ＝3852.5710215N f ⨯=＝3965 mm 2选用2∟140×90×10，因为l 0y >>l 0x ，故用不等肢角钢，短肢相并（图5）。

钢结构计算题答案

第四章轴心受力构件4.1 验算由2∟635⨯组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。

轴心拉力的设计值为270KN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。

杆端有一排直径为20mm 的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。

如截面尺寸不够，应改用什么角钢？注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。

解：（1）强度查表得 ∟635⨯的面积A=6.14cm 2 ，min 1.94x i i cm ==，22()2(614205)1028n A A d t mm =⨯-⋅=⨯-⨯=， N=270KN327010262.62151028n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，强度不满足，所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ⨯≥==，所需截面积为212562057282n A A d t mm =+⋅=+⨯=，选636⨯，面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ （2）长细比[]min3000154.635019.4o l i λλ===≤= 4.2 一块-40020⨯的钢板用两块拼接板-40012⨯进行拼接。

螺栓孔径为22mm ，排列如图4.38所示。

钢板轴心受拉，N=1350KN （设计值）。

钢材为Q235钢，解答下列问题; （1）钢板1-1截面的强度够否？（2）是否需要验算2-2截面的强度？假定N 力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？（3）拼接板的强度够否？解：（1）钢板1-1截面强度验算：210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑， N=1350KN31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=，强度满足。

（2）钢板2-2截面强度验算：（a ），种情况，（a ）是最危险的。

2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-⋅⋅=-++-⨯⨯=， N=1350KN32135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，但不超过5%，强度满足。

复杂钢结构构件计算长度的确定方法

几何高度(mm) 15354.6 30709.3 21935.2 15354.6 7677.3 7677.3
注：1 分析中未计及文献[2]表格 2.1 中计算长度系数μ的理论值与设计值的区别，均以理论值为准。 2 为排除无关因素的影响，分析稳定承载力时未计入重力作用，以下未注明均同此例。
由表 1 可知，在各种边界条件下数值方法都与理论方法求得的稳定承载力一致，可以认为其结果即是理论稳定承载力。且利用数值方法计算杆件稳定承载力时，只需知道构件的几何尺寸、材质及约束条件，而无需知道其计算长度系数。所以，数值方法即是所寻找的方法。
截面强度承载力(kN)
稳定系数 φ 39.331 （28.318）
长细比 λ
-
6762.7 19.54 （14.07） 2.777 （1.999） -
下限约束
注：1 AB、BC 和 CD 段的高度分别为 1524.1mm、500.0mm 和 7567.0mm，CD 段直径为 900.0mm。 2 括号中的值是考虑规范方法对稳定承载力的折减，以下同此例。本表中的折减系数取 0.72
由表 3 可知：规范方法对理论方法的解有折减，无论其长细比在什么范围，其折减量对 Q235、Q345、
Q390 和 Q420 级钢材均可分别偏于安全地取 0.65、0.72、0.735、0.75。
五、数值方法在工程中的应用
（一）工程一上海松江遗址展示馆由四座单体组成。因建筑造型需要，最大单体采用混凝土悬臂柱点支承双层异型网壳体系。为提高结构整体性，悬臂柱连续贯穿网壳上下弦层。为方便连接，柱子从下弦节点以下 500mm 处至上弦节点处为钢管柱，钢管柱以下为砼柱，如图 1。钢管柱材质为 Q345，规格为 450x16。柱从上到下分三节 AB、BC 和 CD，各段之间均为刚接。柱子节点从上到下依次为 A、B、C、D，其中 A、B 点分别与网壳上、下弦连接，C 点为钢、砼柱分界点，D 点为砼柱底。设计软件依照规范方法自动判断得到 AB 段钢管柱的计算长度系数为 10,这显然是无效的。因为不能准确知道网壳在 A、B 节点对钢管柱的侧向位移刚度，故对钢管柱在 A、B 节点处分别设置上下限两种约束条件。计算结果见表 4。表中只给出该工程中屈曲承载力最小的柱子的稳定承载力。

钢结构支撑的计算长度

钢结构支撑的计算长度
钢结构支撑是工程中常用的一种结构形式，用于输送系统、建筑物和桥梁等各种建筑中。

计算钢结构支撑长度是针对支撑杆件的合理选取需要进行的一项工作。

在计算钢结构支撑长度时，需要考虑以下几个方面：应力、位移、刚度和安全性。

首先，在计算钢结构支撑长度时需要考虑受力情况，即支撑所受到的最大负载。

根据不同的施工环境和使用要求，使用的加载方式也会有所不同。

同时，还需要考虑支撑结构的稳定性和抗倾覆能力。

其次，计算钢结构支撑长度时需要考虑支撑的位移。

位移可以用来判断支撑结构的稳定性。

若支撑位移过大，可能导致支撑失稳，影响整个结构的安全性。

因此，在计算钢结构支撑长度时，需要根据实际情况合理选取支撑的长度，以确保支撑结构的稳定性。

再次，计算钢结构支撑长度时需要考虑支撑的刚度。

刚度可以用来描述杆件抵抗挠曲和变形的能力。

在计算钢结构支撑长度时，需要确定支撑所需的刚度，以满足结构的要求。

同时，还需要考虑支撑的充分刚度，以避免杆件振动，增加结构的稳定性。

最后，计算钢结构支撑长度时需要考虑安全性。

钢结构支撑所承受的载荷和应力都需要在设计范围内，并提供足够的安全系数。

在计算钢结构支撑长度时，需要根据实际情况合理选取支撑杆件的尺寸和材料，以确保支撑结构的安全性。

总结起来，钢结构支撑长度的计算需要综合考虑应力、位移、刚度和安全性等因素。

合理选取支撑的长度可以确保支撑结构的稳定性和安全性。

在实际工程中，需要借助计算软件、结构分析和设计规范等工具和方法来进行计算，并进行必要的示意图和说明，以便于工程人员理解和施工。

钢结构框架柱计算长度系数说明

钢结构框架柱计算长度系数说明钢结构框架柱的计算是结构设计中的重要一环，而计算长度系数则是框架柱计算中必不可少的一项内容。

本文将对钢结构框架柱的计算长度系数进行详细的说明，包括计算长度系数的定义、计算方法、影响因素、计算示例以及相关规范的规定。

一、计算长度系数的定义钢结构框架柱的计算长度系数是指柱在受压作用下的有效长度与柱的实际长度之比。

它是结构杆件的基本计算参数之一，用于确定柱的稳定性和承载力。

计算长度系数是根据框架体系的刚度、支座条件和加载条件等因素来确定的。

一个合理的计算长度系数能够准确反映柱的实际抗压能力，从而保证结构的安全性。

二、计算长度系数的计算方法计算长度系数的计算方法通常有四种：欧拉临界弯曲法、期限挠度法、极限位移法和有效长度系数法。

1. 欧拉临界弯曲法（Euler's formula）根据欧拉临界弯曲理论，该方法适用于细长柱的计算，其计算长度系数公式为：λe = Klc * Klh * Kld * Ke * Kf * Kp * Kd其中，λe为计算长度系数，Klc为柱端联结系数，Klh为柱顶偏心系数，Kld为桁架柱偏心系数，Ke为结构效应系数，Kf为弯矩分配系数，Kp为单框架层系数，Kd为单框架实心柱系数。

2. 期限挠度法（deflection method）λd = Kkb * Kkc * Kas * Ka * Kd其中，λd为计算长度系数，Kkb为框架柱东西向刚度系数，Kkc为框架柱南北向刚度系数，Kas为桁架柱刚度折减系数，Ka为考虑隔墙效应系数，Kd为刚柱修正系数。

3. 极限位移法（limit displacement method）该方法通过柱的最大位移来计算长度系数，并考虑到极限位移的安全性。

计算长度系数的公式为：λu=Kk*Kh*Ku*Kc*Ka*Kd其中，λu为计算长度系数，Kk为柱边界限抗弯刚度比，Kh为柱高与其极限位移基准长度之比，Ku为柱稳性系数，Kc为柱的构造系数，Ka 为小尺度地震作用系数，Kd为与刚度匹配系数。

钢结构至章课后问答题

第一章概述1、试论述钢结构的特点及其合理的应用范围。

答：特点：（1）、材料的强度高，塑性和韧性好。

（2）、材质均匀，和力学计算的假定比较符合。

（3）、钢结构制造简便，施工周期短。

（4）钢结构的质量轻。

（5）、钢结构耐腐蚀差。

（6）、钢材耐热但不耐火。

应用范围：（1）、大跨度结构（2）、重型厂房结构（3）、受动力荷载影响的结构（4）、可拆卸的结构（5）、高耸结构和高层建筑。

（6）、容器和其他构筑物。

（7）、轻型钢结构。

2、钢结构的建造分为哪几个主要步骤？答：工厂制造和工地安装。

3、钢结构的极限状态分为哪几类？答：承载能力极限状态和正常使用极限状态。

4、什么是可靠度？答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

5、试写出结构构件的概率极限状态表达式。

答：第二章钢结构的材料1、哪些因素可使钢材变脆，从设计角度防止构件脆断的措施有哪些？答：下列因素可使钢材变脆（1）、硫、磷、氧、氮等化学成分的影响（2）、成才过程的影响（3）、冷加工硬化及温度等其它因素的影响。

从设计角度防止构件脆断可不考虑硬化所提高的强度及规定结构表面所受辐射温度等。

2、钢材的力学性能为何要按厚度（直径）进行划分？答：钢材屈服点的高低和钢材晶粒的粗细有关，材质好，轧制次数多，晶粒细，屈服点就高，因而不同厚度的钢材，屈服点不一样。

3、随着温度的变化，钢材的力学性能有何改变？答：钢材在高温下强度降低，低温下材料转脆。

4、什么情况下会产生应力集中，应力集中对材性有何影响？答：在缺陷或截面变化处附近，应力线曲折、密集、出现高峰应力的现象称为应力集中。

应力集中使材料容易脆性破坏。

5、快速加载对钢材的力学性能有何影响？答：快速加载使钢材的屈服点和抗拉强度提高，冲击韧性降低。

第三章构件的截面承载力——强度1、简述构件截面的分类，型钢及组合截面应优先选用哪一种，为什么？答：构件截面可分为热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面、组合截面。

应优先选用型钢截面，它具有加工方便和成本较低的优点。

钢结构柱子的长细比

算长度与杆件端部的连接方式有关，如固接、铰接、链接、自由。

注意，是杆件的计算长度，计算长度与杆件端部的连接方式有关，如固接、铰接、链接、自由，长细比并不是长边与短边之比。

长细比不可单纯的理解为构件长度与细度（或厚度）之比，这是误区。

在材料力学当中，长细比的另一个名字是柔度。

钢筋混凝土偏心受压长柱子承载力计算要考虑到外载作用下，因构件弹塑性变性引起的附加偏心的影响，偏心距增大系数与轴心受压构件的稳定系数，都与长细比有关。

柱子还由于长细比来分为短柱子，长柱子和细长柱子。

根据这我们来判别柱子类型，在实际中就可以尽量避免使用细长柱。

关于钢结构稳定设计中计算长度的讨论

关于钢结构稳定设计中计算长度的讨论关于钢结构稳定设计中计算长度的讨论⽬前，钢结构因其优良的性能被⼴泛应⽤于⼤跨度结构、⾼层建筑、重型⼚房、⾼耸建筑物和桥梁结构等。

结构设计⾸先要保证安全性，对于⼀般的结构构件，强度计算是基本要求，但是对钢结构构件⽽⾔，其构件材料强度⾼，截⾯⼩，稳定计算往往是⼯程设计中的控制因素。

【1】：钢结构，陈绍蕃失稳和屈曲的概念Bazant[14]、Farshad[15]、Huseyin[16]等引述和讨论了稳定和屈曲的定义，他们从不同的⾓度和范围描述了失稳现象，并指出屈曲是众多失稳现象中的⼀个模式，屈曲是发⽣在结构中的⼀种失稳。

⽂献[14]-[18]讨论了结构产⽣屈曲的原因，可以定义结构的屈曲为处于⾼位能的结构由平衡临界状态随着能量的释放向处于低位能的结构平衡临界状态转移的过程，发⽣平衡转移的那个瞬间状态，就是临界状态。

这也是⽬前⽐较⼴泛被接受的解释[19]。

具体地讲有三种：1)、从能量的⾓度来说，结构失稳就是储存在结构中的应变能形式发⽣转换。

2)、从⼒学要素的性质⽅⾯来说，失稳是结构中承载的主要⼒学要素的性质发⽣了变化。

3)、从变形⾓度来说，失稳在实际上也可以被认为是⼀种从弹性变形到⼏何变形的变形转移。

钢结构构件以轴压、压弯构件居多，如上所述，其核⼼问题是稳定问题。

就单个钢结构构件⽽⾔，影响稳定的主要因素有残余应⼒的分布、初始缺陷、截⾯形状、⼏何尺⼨、材料强度和构件的长度等。

【2】张志刚。

⽽近年来，采⽤新技术设计和建造的⼤型复杂空间钢结构形式（如⽹壳结构、拱、弦⽀穹顶结构等）越来越多，通常这类结构整体上或某些较⼤区域内承受很⼤的压⼒作⽤，也即某些构件承受很⼤轴向压⼒，使得这类结构容易引发整体失稳或某区域内的局部失稳现象。

⼤型复杂结构的这⼀⼒学特征显著不同于传统的⼩跨度或⼩规模简单结构，因⽽，在设计这类结构时，除按常规设计规范验算结构构件的强度及稳定性，结构的刚度外，设计者还要验算结构的整体稳定性。

关于钢结构设计的几个问题

一、关于侧向支撑点与檩条、隅撑的关系1，当屋面板采用扣合式时，屋面板不能作为檩条的侧向支撑，要进行稳定计算，绿本6.3.6及条文，2，当屋面板及墙板采用压型钢板、夹心板时，而板与檩条有可靠连接时，檩条及墙梁可以作为梁或柱的侧向支撑点。

（冷弯10.1.4条文）。

换言之，当不可靠连接时，不能作为梁柱的侧向支撑点。

（这里指的钢板应该是单层钢板）该条文说明还提到：作为侧向支撑的檩条、墙梁必须与水平支撑、柱间支撑或其他刚性杆件相连，否则，一般不能作为侧向支撑点。

（我理解这是指在屋面板不是压型钢板或压型钢板与檩条没有采用可靠连接时的情况）。

我理解作为侧向支撑的檩条要满足：a，满足压杆长细比，按受压构件计算强度稳定性。

B，与水平支撑或柱间支撑的交叉点连接，就像水平系杆一样）（据网文，当屋面板采用自攻螺钉与檩条固定，保证屋面板与檩条可靠连接，能阻止檩条上翼缘侧向位移和扭转，此时可只需计算檩条强度，但变形能力和防水能力差，目前多采用暗扣式板型，这种连接方式在稳定变化较大时，屋面板能产生滑动，不宜将它假定能阻止檩条上翼缘侧向位移和扭转，除了计算檩条强度，还要计算其稳定性。

）3，通过以上檩条作为侧向支撑的条件，可以看出与檩条相连的隅撑作为侧向支撑的条件，若檩条本身不能满足作为侧向支撑点的条件，与之相连的隅撑同样不能作为侧向支撑点。

二、屋面水平系杆应设在屋面梁的位置合适，使其可作为梁平面外稳定计算的侧向支撑点。

压弯杆件（梁或柱）平面外稳定计算的计算简图是上下均为铰接，因此水平系杆与刚架梁腹板的连接位置应保证梁在此部位不发生屈曲，故水平系杆应布置在接近梁的受压侧，对于刚架梁，基本跨中附近为上部受压（实际布置时，可根据弯矩包括图看正负弯矩变化点的位置，水平系杆布置在负弯矩一侧即可），故布置在上侧是合适的，同时，水平支撑的交叉杆也是位于上侧，水平系杆与其位于同一平面也是应当的。

柱的水平系杆在什么位置（柱中央）三，实用上如何确定梁的平面外计算长度新门刚不认为隅撑可作为梁的侧向支撑点，而只是梁的弹性支座，其实际支撑长度大于等于2倍隅撑间距，因此一般设计中采用的两倍檩距（一个隅撑间距）作为梁的平面外支撑是不对的。

杆件计算长度系数

杆件计算长度系数杆件计算长度系数是工程中设计和计算杆件的一个重要参数。

长度系数是指杆件在受压、受拉或弯曲等作用下的稳定性能与其长度之间的关系。

一般情况下，较长的杆件在受力下更容易出现稳定性问题，所以需要引入长度系数来衡量和修正杆件的设计。

杆件的长度系数一般通过极限弯曲载荷来计算。

极限弯曲载荷是指杆件在弯曲加载下承受的最大载荷，超过该载荷后杆件将发生屈曲失稳。

杆件的长度系数可以通过下面的公式计算：KL=(π√(ExI))/K其中KL为杆件的长度系数E为弹性模量I为截面惯性矩K为有效长度系数。

有效长度系数是指将杆件的实际长度与极限弯曲载荷下的临界长度之间的比值，它反映了杆件的支撑和边界条件对其稳定性影响的程度。

有效长度系数一般经验上可以根据杆件的边界条件和支撑方式来确定。

常用的有效长度系数参考值如下：1.简支列柱：KL=12.固定列柱：KL=0.53.在一个端部为固定支座4.对称斜两端支座的柱子：KL=0.855.反对称斜两端支座的柱子：KL=0.65通过以上公式和参考值，可以计算出杆件的长度系数KL。

得到长度系数后，可以通过将杆件的极限弯曲载荷除以长度系数来获得杆件的稳定载荷。

这个稳定载荷即为杆件的临界载荷，超过该载荷的加载将使杆件失去稳定，导致屈曲破坏。

总结起来，杆件的长度系数是一个重要的设计参数，用于衡量杆件在受力下的稳定性能与其长度之间的关系。

根据杆件的类型、边界条件和支撑方式，可以通过特定的公式和参考值计算出杆件的长度系数，从而确定杆件的临界载荷和稳定性能。

设计师需要根据具体情况来选择适当的长度系数，以确保杆件在使用过程中具有足够的稳定性和安全性。