钢结构基本原理作业解答讲课讲稿
钢结构基本原理(戴国欣)复习课件第一章
7、随机变量
作用、作用效应和抗力随机分布；标准值，设计值。
8、可靠度指标（=3.2）
可靠概率（Ps），失效概率
（Pf），校准法, 计算复杂。
沿海采油平台
四、钢结构体系
杆：受拉,受压——桁架、支撑、网架
梁：受弯——框架、楼层梁
桁架：整体受弯、杆件受拉受压——屋架、支撑
平 面 桁 架
空 间 桁 架
框架：梁受弯，柱受压弯——单层、多高层建筑
拱：受压为主，局部受弯——桁架拱、薄板拱
钢拱桥
空间（刚性）：整体受弯、局部受拉压—— 网架、网壳、拱壳
（2）承载能力极限状态：结构或构件达到最大 承载能力或出现不适于继续承载的变形。
承载能力极限状态包括：
整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆);
结构构件或连接在循环荷载作用下发生的疲劳破坏； 结构构件或连接因超过材料强度而破坏； 结构构件或连接因过度变形而不适于继续承载； 结构转变为机动体系；
* ③ 塑性韧性、抗震性能好
④ 便于机械化制造，施工期短
•钢结构构件一般可以在专业化工厂 由专门机具加工，生产效率高，且 不受气候影响。
• ⑤ 可回收，建筑造型美观 • ⑥ 耐火性和耐腐蚀性差
钢材在表面温度不超过200℃时，其性能变化很小，因而适合于 热车间。温度达到200℃—300℃以后,强度和弹性模量显著下降。 可以采取的对策是：用混凝土或耐火砖将其包裹起来。
一、结构设计的原则
1、目标
（1）承受各种作用，满足功能要求； （2）技术先进，经济合理，安全适用，确保质量。
钢结构基本原理ppt课件
N1Vy V/n
N1Tx
N1T
y1 r1
T1y xi2yi2
N1Ty
N1T
x1 r1
T1x xi2yi2
验算公式：
N 1N 1 T x2N 1 T yN 1 T y2N m b in
注意： y1≤3x时，N1T=N1XT=Ty1/Σyi2
x1≤3y时，N1T=N1yT=T. x1/Σxi2
应力集中：应力集中越严重，出现同号三相应力场的应力水平越接近，
钢材越趋于脆性。
温度：高温热塑性变形，低温冷脆（脆性温度转变区）
荷载类型：加载速度：低温脆性破坏
循环荷载 高周疲劳—— n514 0 fy
低周疲劳—— n＝ 120 ～ 5140 fy
疲劳：钢材在连续交变荷载作用下，会逐渐累积损伤、产生裂纹及裂纹
30
受拉螺栓连接：
1、受力：沿杆轴方向受拉。 破坏：栓杆被拉断。
2、单个螺栓受拉承载力设计值
Ntb Ae ftb
de2 4
ftb
f tb 值的由来：考虑橇杠作用，并对其进行简化，从 而采如用 ftb 0.8f 来考虑。
3、螺栓群受拉连拉计算。
1>轴心力：
n
N
N
b t
.
31
2>偏心力作用下
a.小偏心情况：螺栓群全部受拉。
逐渐扩展，直到最后破坏，这种现象称为疲劳。
疲劳破坏具有突然性，破坏前没有明显的宏观塑性变形，属于脆性断裂。 其破坏过程经历裂纹的产生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段， 是延时断裂。
.
9
钢 柱 上 焊 接 牛 腿 （ 腹 板 和 翼 缘 ）
.
10
梁柱节点：梁分别连接在柱的腹板和翼缘（连接角钢与
口才演讲-童乐为《钢结构基本原理》讲稿第2章材料
拉伸过程中各阶段的特性（一）
弹性阶段 OAE
• 应力应变成线性比例关系σ= Eε，
卸载后变形消失。
• 该阶段变形很小（Q235的εp＝
0.1%） ，是荷载作用下结构计算采
o
用叠加原理的基础。
屈服阶段 ECF
• 应力应变进入非线性的弹塑性阶段，有明显的水平状的屈服平台，
应力基本保持不变（暂时丧失承载力）应变不断发展。
9使结构破坏前出现明显的变形，减少突然破坏的危险性。 9调整局部高峰应力，使应力平缓。
• 衡量塑性好坏的指标
9 伸长率（延伸率）δ 9 断面收缩率ψ
• 屈强比（fy/fu)越小，反映塑性变形的能力越强。 • 屈服点fy 、抗拉强度fu、伸长率δ、是钢材最基本、最重要的三
个力学性能指标，须满足钢结构设计规范对它们的要求。
构发生脆性破坏。
疲劳断裂(Fatigue fracture)
• 疲劳 — 固体力学的一个分支，研究材料和结构在循环荷
钢材强度(Strength)特性的要点
1. 屈服强度 fy 用作为钢结构设计的可达到的
最大应力，原因： （1）fe、fp、fy非常接近，三者合一，可认
为弹性与塑性的分界点； （2）fy以后，塑性变形很大，一旦超载，易
被发现加固补救； （3）fy 发展到fu，有很大一段区域，可作为
强度储备，称fu/fy为强屈比，要求大于1.2
韧性(Toughness)及其指标
• 韧性－反映钢材抵抗冲击荷载、动
力荷载的能力，是钢材在变形和断 裂过程中吸收能量的度量。
• 良好的韧性使结构抗震能力提高 • 韧性衡量的指标
摆锤冲击 冲击韧性试验
（a）
梅氏U型缺口 ak= Ak / An (单位J/cm2) Ak－冲击功 An－试件缺口截面积
钢结构基本原理辅导共29页
一、构造 破口形式－I型、单边V型、双边V型、U型、K型及X型。 引、落弧板 变厚度与变宽度的连接－≥1：4斜面。 质量等级与强度－一级综合性能与母材相同；
二级强度与母材相同； 三级折减强度 二、计算－－同构件。
角焊缝的构造与计算
一、构造
角焊缝分直角与斜角（锐角与钝角）两种截面。 直角型又分普通、平坡、深熔型（凹面型）； 板件厚度悬殊时角焊缝设计及边缘焊缝（P56，图3.21） 二、受力特性 正面焊缝应力状态复杂，但内力分布均匀，承载力高； 侧面焊缝应力状态简单，但内力分布不均，承载力低。 破坏为45o喉部截面，设计时忽略余高。 三、角焊缝的计算
受剪连接受力方向螺栓受力不均，一定长度时需折减。
受拉连接以螺杆抗拉强度为承载力极限。
施工及受力要求，螺栓有排布距离要求（栓距、线距、边距、 端距）。
分精制（A、B级）及粗制（C级，不能用于主要受力连接） 二、计算
1、单个连接承载力
⑴、受剪连接
抗剪与承压：
NVb
nV
d2
4
fVb
Ncbd tfcb
二、计算 ㈠、摩擦型螺栓连接计算
1、抗剪连接 NvNvb0.9nfP
2、抗拉连接 Nt Ntb0.8P（抗弯时旋转中心在中排）
3、拉剪共同作用 N v N v b 0 .9 n f ( N t 1 .2 ) P ;5 N t N t b 0 .8 P
第1、2章 材料与设计原理
钢材的力学性能
一、强度 屈服强度fy－－设计标准值（设计时可达的最大应力）； 抗拉强度fu－－钢材的最大应力强度，fu/fy为钢材的强度
安全储备系数。 理想弹塑性－－工程设计时将钢材的力学性能，假定为
一理想弹塑性体 二、塑性－－材料发生塑性变形而不断裂的性质 重要指标－－好坏决定结构安全可靠度，内力重分布，保
钢结构设计原理课后习题备课讲稿讲课教案.doc
钢结构设计原理课后习题备课讲稿讲课教案.doc1、第3章钢结构的连接12.如图3-57所示的对接焊缝，钢材为Q235，焊条为E43型，采纳焊条电弧焊，焊缝质量为三级，施焊时加引弧板和引出板。
已知，试求此连接能承受的最大荷载。
解：因有引弧板和引出板，故焊缝计算长度，则焊缝正应力应满足：其中，故有，故此连接能承受的最大荷载为。
13.图3-58所示为角钢2∟140×10构件的节点角焊鏠连接，构件重心至角钢肢背距离，钢材为Q235BF，采纳手工焊，焊条为E43型，，构件承受静力荷载产生的轴心拉力设计值为N=1100kN，若采纳三面围焊，试设计此焊缝连接。
解:正面角焊缝且故可取，此时焊缝的计算长度正面2、焊缝的作用：则由平衡条件得：所以它们的焊缝长度为，取370mm，，取95mm。
17.如图3-61所示的焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用有弯矩，剪力，钢材为Q235B钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。
解：〔1〕确定焊缝计算截面的几何特征x轴惯性矩：中性轴以上截面静矩：单个翼缘截面静矩：〔2〕验算焊缝强度焊缝最大拉应力〔翼缘腹板交接处〕：查表知，，所以焊缝强度不满足要求。
19.按高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接设计习题18中的钢板的拼接，采纳8.8级M20(=21.5mm)的高强度螺栓，接触面采纳3、喷吵处理。
〔1〕确定连接盖板的截面尺寸。
〔2〕计算需要的螺栓数目并确定如何布置。
〔3〕验算被连接钢板的强度。
解：〔1〕摩擦型设计查表得每个8.8级的M20高强度螺栓的预拉力，对于Q235钢材接触面做喷砂处理时。
单个螺栓的承载力设计值：所需螺栓数：〔2〕承压型设计查表知，。
单个螺栓的承载力设计值：所需螺栓数：螺栓排列图如下所示验算被连接钢板的强度a.承压型设计查表可知，当满足要求。
b.摩擦型设计净截面强度验算：满足要求；毛截面强度验算：满足要求。
20.如图3-62所示的连接节点，斜杆承受轴心拉力设计值，端板与柱翼缘采纳10个8.8级摩擦型高强度4、螺栓连接，抗滑移系数，求最小螺栓直径。
钢结构基本原理(戴国欣版)课件
铆钉连接
铆钉连接的优点
铆钉连接具有结构简单、承载能力高 、耐久性好等优点，适用于承受较大 载荷的结构。
铆钉连接的缺点
铆钉连接的分类
根据铆钉的类型和用途的不同，铆钉 连接可以分为实心铆钉连接、空心铆 钉连接等。
铆钉连接施工难度较大，可能对结构 造成损伤，且成本较高。
复合连接方式
复合连接方式的优点
复合连接方式结合了焊接、螺栓连接和铆钉连接的优点，具有更 高的承载能力和稳定性。
应用领域
桥梁、建筑、船舶、车辆等。
钢材的强度等级
Q235、Q345、Q390等。
钢材的力学性能
01
弹性模量
钢材在弹性阶段的应 力与应变之比。
02
屈服点
钢材在屈服阶段的最 小应力值。
03
抗拉强度
钢材在拉伸断裂时的 最大应力值。
04
冲击韧性
钢材抵抗冲击载荷的 能力。
钢材的加工性能
可塑性
钢材在塑性变形过程中 ，抵抗断裂的能力。
造成破坏。
结构失稳和倒塌
02
地震作用下，结构的支撑和连接部位可能发生失稳或断裂，导
致结构整体倒塌。
构件和连接的破坏
03
地震中，钢结构的梁、柱、节点和连接部位可能发生断裂、扭
曲或变形，导致结构失效。
钢结构的抗震设计
结构选型和布置
选择合适的结构形式和布置方式，使其具有较好 的抗震性能。
抗震承载力计算
根据地震烈度和结构重要性，计算结构的抗震承 载力，确保结构在地震中不发生严重破坏。
抗震构造措施
采取有效的抗震构造措施，如加强支撑、增加节 点连接等，提高结构的抗震能力。
抗震构造措施
加强梁柱节点、主次梁节点等关 键部位的连接，确保节点在地震 中不发生断裂或失效。
土木《钢结构基本原理》教案
土木《钢结构基本原理》教案课题名称（含教材章节）第一章绪论教学目的和要求：掌握钢结构设计方法，理解钢结构特点、应用及组成原理，了解钢结构的发展。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：钢结构的特点和应用——重点钢结构的建造过程和内在缺陷钢结构的组成原理钢结构的极限状态和概率极限状态——难点钢结构的发展第一节钢结构的特点及应用一、钢结构的特点1、强度高、强重比大；塑性、韧性好；2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高；3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快；4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。
二、钢结构的应用1、重型结构及大跨度建筑结构；2、多层、高层及超高层建筑结构；3、轻钢结构；4、塔桅等高耸结构；5、钢－混凝土组合结构。
第二节钢结构的设计原理与方法结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。
钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表达的极限状态设j计方法。
极限状态设计方法，在前序课程（如钢混结构、地基与基础等），对此以作详细介绍，此课就不再讲述，认真进行复习。
通过复习应掌握以下概念：结构的极限状态；结构的基本功能要求；结构的可靠度；失效概率；荷载及强度的标准值与设计值。
第三节钢结构的发展我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求扩大钢结构住宅的市场占有率。
96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用”变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业的发展，已成为建筑业发展的重要任务。
《钢结构基本原理》讲稿第7章压弯构件
α0 =
σ max − σ min σ min
λ 为弯矩平面内的长细比，小于30, 取30; 大于100, 取100。
实腹式压弯构件的局部稳定（续二）
2. 箱型截面腹板 当 0 ≤ α 0 ≤ 1 .6 当 1 .6 < α 0 ≤ 2
tw
h0 235 , 40 ≤ min { 0 . 8 (16 α 0 + 0 . 5 λ + 25 ) tw fy h0 235 , 40 ≤ min { 0 . 8 ( 48 α 0 + 0 . 5 λ − 26 . 2 ) tw fy
为了用料经济，可采用格构式柱、变截面柱
实腹式单轴对称截面
格构式截面
阶梯柱
变截面柱
压弯构件的失效形式
钢材屈服 截面强度破坏 钢材断裂 连接破坏 构件弯矩平面内整体失稳 丧失稳定 构件弯矩平面外整体失稳 板件失稳（局部稳定） 格构式构件中的单肢失稳 刚度不足 构件偏柔，变形过大
压弯构件的强度计算
压弯作用 压 压 N M 受压侧 屈服 边缘 屈服准则 弹性设计 部分截面 塑性发展准则 弹塑性设计 全截面 塑性发展准则 塑性设计
跨中截面边缘屈服时
再经其它处理和考虑抗力分项系数，可得
弯矩作用平面内稳定问题处理的要点
N
欧拉临界力 弹性 极限承载力 弹塑性 边缘屈服 塑性铰
＝
N－v 曲线
1. 平面内失稳表现为荷载变形曲线的极值现象，源于压力与平面内弯 曲变形产生的 二 阶效应，平面内失稳不是截面的强度问题。 2. 平面内稳定的边缘屈服准则的处理方法是考虑了 二 阶效应之后的 强度问题，但与杆件整体变形有关，不仅仅是截面问题。
20tw 20tw
阴影线－有效截面
钢结构基本原理-黄PPT课件
可加工性
钢材可以通过锯、钻、铣 等加工方式制成各种形状 和尺寸的构件。
连接方式多样性
钢材可以通过焊接、螺栓 连接能
耐腐蚀
钢材在潮湿的环境中容易 生锈，可以通过涂装防锈 漆来提高耐久性。
耐火性
钢材在高温下容易软化和 变形，需要采取防火措施 来提高耐火性。
维护要求
钢材需要定期进行清洁和 维护，保持其外观和性能 的稳定。
03
钢结构的连接方式
焊接连接
压焊
通过施加压力使金属结合，如电 阻焊、超声波焊等。
焊接特点
高效、灵活、适应性强，但易产 生焊接缺陷和应力集中。
01
02
熔融焊接
通过熔化金属达到连接目的，包 括电弧焊、气焊等。
03
04
钎焊
使用熔点低于母材的金属作为钎 料，将母材连接起来。
钢结构基本原理-黄ppt课 件
目录
• 钢结构概述 • 钢结构的材料特性 • 钢结构的连接方式 • 钢结构的稳定性分析 • 钢结构的抗震性能 • 钢结构的设计与优化
01
钢结构概述
钢结构的定义与特点
定义
由钢材为主要材料，通过焊接、 铆钉或螺栓连接而成的结构形式 ，广泛应用于工业和民用建筑、 桥梁、塔桅、容器等领域。
。
增加支撑体系
增设支撑杆件，提高结构的整 体稳定性。
优化结构布局
合理布置钢结构的受力体系， 避免出现应力集中或过于复杂
的结构形式。
选用优质材料
采用高强度钢材，提高材料的 屈服点和抗拉强度，从而提高
结构的抗震性能。
06
钢结构的设计与优化
结构设计的基本原则
安全性和稳定性
确保结构在各种预期负载和 环境条件下都能保持稳定， 不发生破坏或过大的变形。
土木《钢结构基本原理》教案
课题名称（含教材章节）第一章绪论教学目的和要求：⏹掌握钢结构设计方法，⏹理解钢结构特点、应用及组成原理，⏹了解钢结构的发展。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：⏹钢结构的特点和应用——重点⏹钢结构的建造过程和内在缺陷⏹钢结构的组成原理⏹钢结构的极限状态和概率极限状态——难点⏹钢结构的发展第一节钢结构的特点及应用一、钢结构的特点1、强度高、强重比大；塑性、韧性好；2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高；3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快；4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。
二、钢结构的应用1、重型结构及大跨度建筑结构；2、多层、高层及超高层建筑结构；3、轻钢结构；4、塔桅等高耸结构；5、钢－混凝土组合结构。
第二节钢结构的设计原理与方法⏹结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。
⏹钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表达的极限状态设j计方法。
⏹极限状态设计方法，在前序课程（如钢混结构、地基与基础等），对此以作详细介绍，此课就不再讲述，认真进行复习。
⏹通过复习应掌握以下概念：结构的极限状态；结构的基本功能要求；结构的可靠度；失效概率；荷载及强度的标准值与设计值。
第三节钢结构的发展⏹我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
⏹97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求扩大钢结构住宅的市场占有率。
⏹96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用”变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
⏹当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业的发展，已成为建筑业发展的重要任务。
(完整版)钢结构基本原理课后习题与答案完全版
2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f yσ图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变：0c ε=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（2）B 点：卸载前应变：0.025F εε==卸载后残余应变：0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。
钢结构基本原理优秀课件
手册（见附表1.1）。弹性设计时，构件的应力不能大于f值。
抗拉强度fu在实际构件中是不允许达到的，钢材的抗拉强 度fu值高，可以增加结构的安全保障。
伟
主
编 ）
第2章 钢结构的材料
钢 另外，Q235钢材在屈服
结 构 基 本 原 理
图2.3 理想弹－塑性的应力－应变曲线
第2章 钢结构的材料
钢 结
高强度钢材没有明显的屈服
构 台阶，这类钢的屈服点是根据
σ
基 实验分析结果人为规定的，称 f0.2 S
本 原 理
为条件屈服（用f0.2表示，定 义为试件卸载后其残余应变为
E
（ 2%时所对应的应力）。这类
黄 钢材在设计中不宜利用塑性。 呈 伟 主 编 ）
伟 主
度比常温拉伸试验的强度低得多，应另行测定“强度”。
编 耐疲劳性：钢结构或构件在长期连续的交变荷载或重复荷
） 载作用下，应力虽低于fy也会发生破坏，称为“疲劳破坏”。
呈 良好方法，常作为静力拉伸试验和
伟 主 编
冲击试验的一种补充试验，是一项 衡量钢材力学性能的综合指标。
）
a
d
a
d+2.1a
图2.5 冷弯1800试件
第2章 钢结构的材料
钢
2.1.3 冲击韧性
结
构 冲击韧性是衡量钢材强度、
基 塑性及材质的一项综合指标。
本 钢材的韧性与轧制方法、环境
原 温度有关。冲击韧性由冲击试
0 0.2
ε
图2.4 高强度钢的应力－应变曲线
第2章 钢结构的材料
钢 结 构 钢材在单向受压时（短试件） ，抗压强度与单向受拉时 基 相同。钢材受扭转时的应力－应变曲线也与受拉时相似，但 本 剪切屈服点和抗剪强度低于fy和fu；剪变模量G也低于弹性模 原 量E。钢材和铸钢件的弹性模量、剪变模量、线膨胀系数α 理 和质量密度ρ列于表2.1。
钢结构基本原理课后习题解答.pptx
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感谢您的观看。
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钢结构课程复习演讲稿.ppt
精选整理
8
二、受弯构件
受弯构件的计算内容
受弯构件设计，分为强度、整体稳定、局部稳定和 刚度几个方面。
①强度
梁截面中一般有正应力、剪应力存在，有时还有局 部压应力。常以最大边缘应力达到屈服点作为强度极限 状态，在一定条件下，允许考虑截面的部分塑性发展。 计算时，梁内的正应力、剪应力和局部压应力均不应超 过规定的相应的强度设计值。如果说在梁的某些部位， 上述三种应力或两种应力都较大时，还应验算折算应力。 组合梁尚需计算焊缝连接、铆钉连接或螺栓连接的强度。
配置短横加劲肋，并应计算加劲肋
间距
精选整理
13
在梁的支座处和上翼缘受有较大因定集中荷载处，宜 设置支承加劲肋。
④刚度 受弯构件的刚度计算，是保证其在使用过程中不会
因挠度太大而不能满足正常使用的要求。
vmax v l n
精选整理
14
三、轴拉构件
轴拉构件应满足强度和刚度的要求。
①强度计算
N An f
为了保证受压翼缘不会局部失稳，按局部失稳不能先于 整体失稳的设计原则，应使其宽度和厚度之比符合一定的要 求。对于腹板，常用加劲肋将其分隔成尺寸较小的区格来提 高其抵抗局部屈曲的能力。
翼缘的局部稳定
工字形截面
b1 t 15 235 f y
考虑部分塑性发展
b1 t 13 235 f y
精选整理
12
箱形截面 b1 t 15 235 f y
精选整理
3
（2）影响钢材力学性能的因素
①化学成分； ②冶金和轧件过程； ③时效； ④冷作硬化； ⑤温度； ⑥应力集中和残余应力；
⑦复杂应力状态（三向拉应力）。
钢结构基本原理作业解答讲课讲稿
钢结构基本原理作业解答讲课讲稿《钢结构基本原理》答解业作精品⽂档《钢结构基本原理》作业解答、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，但设计时缀条应按拉杆来进]18[判断题⾏设计。
参考答案：错误]论述题[、⼯字形截⾯绕强轴的塑性发展系数与绕弱轴的塑性发展系数哪个⼤？为什么？14 、对于轴压构件，有时也常采⽤格构式截⾯15 ）请说明什么情况下⽐较适合采⽤格构式截⾯？（1 ）采⽤格构式截⾯时，为什么采⽤换算长细⽐来计算虚轴的稳定承载⼒？（2）在已知双肢格构柱截⾯形式的条件下，如何计算换算长细⽐和验算绕虚轴的稳定3（性？）对于双肢缀条柱，除了上⼀问的验算外还需验算哪些内容？（4 ：答发⽣屈服以后截⾯继续发⽣塑性、答：绕弱轴的塑性发展系数⼤；绕强轴受弯，翼?14 发展的潜⼒不⼤。
、对柱的刚度要、柱所承受的轴向荷载较⼤CA、柱的计算长度较⼤B116、答：（）求较严格，这样情况下截⾯强度富余，由稳定控制做实腹式浪费材料，所以采⽤格构式。
）构件在微弯的临界平衡状态外，将在截⾯上产⽣剪⼒，从⽽产⽣剪切变形。
对于2（实腹式构件⽽⾔，剪⼒由腹板承担，⽽腹板的剪切刚度⼜很⼤，所以剪切变形⼩可以忽略不计，但是对于由缀材组成的格构式截⾯，剪⼒由缀材承担变形较⼤不能忽略。
考虑剪切变形的影响，构件的临界承载⼒降低了，规范⽤增⼤长细⽐的⽅法考虑这种影响，所以绕虚轴失稳时，采⽤换算长细⽐。
A2??27??xox A1 3（）缀条柱（4）还需验算：A、格构柱的净截⾯强度；B、格构柱绕实轴的稳定性C、格构柱绕两个轴的长细⽐是否需要满⾜刚度要求D、单肢的稳定E、缀条的稳定F、缀条与柱肢连接的强度验算。
论述题]收集于⽹络，如有侵权请联系管理员删除．精品⽂档13、某焊接⼯字形截⾯柱，截⾯⼏何尺⼨如图所⽰。
柱的上、下端均为铰接，柱⾼4.2m，承受的轴⼼压⼒设计值为1000kN，钢材为Q235，翼缘为⽕焰切割边，焊条为E43系列，⼿⼯焊。
试验算该柱的整体稳定性。
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《钢结构基本原理》答解业作精品文档《钢结构基本原理》作业解答、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，但设计时缀条应按拉杆来进]18[判断题行设计。
参考答案：错误]论述题[、工字形截面绕强轴的塑性发展系数与绕弱轴的塑性发展系数哪个大？为什么？14 、对于轴压构件，有时也常采用格构式截面15 ）请说明什么情况下比较适合采用格构式截面？（1 ）采用格构式截面时，为什么采用换算长细比来计算虚轴的稳定承载力？（2）在已知双肢格构柱截面形式的条件下，如何计算换算长细比和验算绕虚轴的稳定3（性？）对于双肢缀条柱，除了上一问的验算外还需验算哪些内容？（4 ：答发生屈服以后截面继续发生塑性、答：绕弱轴的塑性发展系数大；绕强轴受弯，翼?14 发展的潜力不大。
、对柱的刚度要、柱所承受的轴向荷载较大CA、柱的计算长度较大B116、答：（）求较严格，这样情况下截面强度富余，由稳定控制做实腹式浪费材料，所以采用格构式。
）构件在微弯的临界平衡状态外，将在截面上产生剪力，从而产生剪切变形。
对于2（实腹式构件而言，剪力由腹板承担，而腹板的剪切刚度又很大，所以剪切变形小可以忽略不计，但是对于由缀材组成的格构式截面，剪力由缀材承担变形较大不能忽略。
考虑剪切变形的影响，构件的临界承载力降低了，规范用增大长细比的方法考虑这种影响，所以绕虚轴失稳时，采用换算长细比。
A2??27??xox A1 3（）缀条柱（4）还需验算：A、格构柱的净截面强度；B、格构柱绕实轴的稳定性C、格构柱绕两个轴的长细比是否需要满足刚度要求D、单肢的稳定E、缀条的稳定F、缀条与柱肢连接的强度验算。
论述题]收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档13、某焊接工字形截面柱，截面几何尺寸如图所示。
柱的上、下端均为铰接，柱高4.2m，承受的轴心压力设计值为1000kN，钢材为Q235，翼缘为火焰切割边，焊条为E43系列，手工焊。
试验算该柱的整体稳定性。
2,f=215N/mm参考资料：2030405060708090λ0.9700.9360.8990.856 0.8070.7510.6880.621φ]【论述题、分析图示实腹轴心受压柱头的传力路线，写出焊缝①、②的计算表达式。
（角焊缝强度12 设计值）收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档答：][论述题，两端铰接，在柱中间设，柱高为7mF2[20a11、某缀板式轴压柱由两槽钢组成，Q235-A、的几何特性：）。
有一侧向支撑，，试确定其最大承载力设计值（已知单个槽钢[20a答：解：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档[单选题]10、验算工字型轴心受压柱时，公式中的A代表（C ）。
A：翼缘面积B：腹板面积C：柱的毛面积D：柱的净面积[单选题]9、格构式轴心受压构件的斜缀条一般采用单角钢截面形式，与构件肢件单面连接缀条截面按（B ）设计。
A：轴心受拉构件B：轴心受压构件C：拉弯构件D：压弯构件[单选题]8、两端铰接的理想轴心受压构件，当构件为双轴对称截面形式时，在轴心压力作用下构件可能发生（A ）。
A：弯曲屈曲和扭转屈曲B：弯曲屈曲和弯扭屈曲C：扭转屈曲和弯扭屈曲D：弯曲屈曲和侧扭屈曲收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档[单选题]7、为防止钢构件中的板件失稳采取加劲肋措施，这一做法是为了（A）。
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[单选题]6、在轴心受力构件的强度计算中，现行国家规范采用（C）的计算方法。
A：毛截面应力不超过比例极限B：毛截面应力不超过抗拉强度C：净截面应力不超过屈服强度D：净截面应力不超过抗拉强度[单选题]5、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（C ）。
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：考虑剪切变形的影响D：考虑单支失稳对构件承载力的影响[判断题]3、轴压工字型构件柱翼缘和腹板的局部稳定是根据板件的局部屈服应力不小于构件临界应力原则确定的。
（正确）[判断题]4、确定轴心受压实腹柱腹板和翼缘宽厚比的原则是等强度原则。
（错误）[单选题]2、格构式轴心受压构件的等边单角钢斜缀条可按轴心受压构件设计，但强度设计值要乘以折减系数以考虑（B ）。
A：剪力的影响B：单面连接偏心的影响收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档C：构件的焊接缺陷的影响D：节点构件不对中的影响[单选题]1、轴心受压构件，当构件截面无孔眼削弱时，可以不进行（A）。
A：构件的强度计算B：构件的刚度计算C：构件的整体稳定计算D：构件的局部稳定计算[论述题]12、何谓焊接板梁的最大高度和最小高度？梁的经济高度的范围？腹板太厚或太薄会出现什么问题？t?t w？13、为何梁截面的翼缘厚度应大于腹板厚度14、验算梁的截面是否安全可靠时，要验算哪几项后才能得出结论？15、有哪几种应力会引起梁腹板局部屈曲？又有哪些措施可提高腹板的稳定性？16、次梁与主梁的连接形式有哪几种？各有哪些优缺点？答：12、答：梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。
建筑高度是指梁格底面最低表面到楼板顶面之间?????，它决定了梁的高度，它的限制决定了梁的最大可能高度，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度的最小高度；由经济条件可定出梁的经济高度，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为：h?h?h max e min，腹板太厚将增加用钢量，导致不经济，而太薄，梁的腹板将不能保证局部稳定性要定性承载能力降低。
13、答：在焊接梁的设计中，翼缘板的屈服常用限制宽厚比的办法来保证，而腹板的屈曲则采用配置加劲肋的办法解决，因此梁截面的翼缘厚度大于腹板厚度。
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档14、答：型钢梁的设计应满足强度、刚度、整体稳定性的要求。
由于型钢梁受轧制条件限制，腹板和翼缘的宽厚比都不太大，不必进行局部稳定验算。
焊接梁选定截面后，要进行强度、整体和局部稳定的验算，而不必进行刚度验算。
15、答：剪应力、弯曲应力及局部压应力都会引起梁腹板局部屈曲，为了保证腹板不发生局部屈曲，应设置加劲肋和适当加厚腹板的厚度。
16、答：连接形式有叠接和平界两种：叠接是将次梁直接搁在主梁上面，用螺栓或焊缝连接，构造简单，但需要的结构高度大，其使用常受到限制。
平接是使次梁顶面与主梁相平或略高、略低于主梁顶面，从侧面与主梁的加劲肋或在腹板上专设的短角钢或支托相连接。
平界虽构造复杂，但可降低结构高度，故在实际工程中应用广泛。
[论述题]进行梁的强度验算时，应验算哪些内容？、11 参考答案：[单选题]10、焊接工字形梁的腹板(Q235钢）局部稳定常采用配置加颈肋的方法来解决，若h0/tw>160 时，（D ）。
A：可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋B：可能发生弯曲失稳，应配置纵向加劲肋和横向加劲肋C：可能发生弯曲失稳，应配置横向加劲肋D：可能剪切失稳和弯曲失稳，应配置横向加劲肋和纵向加劲肋[单选题]9、在焊接工字形组合梁中，翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受的限制，是因为（D）A：截面形式的关系B：施焊次序的关系C：梁设置有加劲肋的关系D：内力沿侧面角焊缝全长分布的关系[判断题]8、经济梁高指的是用钢量最小时梁的截面高度。
（正确）[判断题]7、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。
(错误)[判断题]6、梁在弯矩平面内的整体失稳的方式为弯扭失稳。
（错误）[判断题]5、设计焊接工字形截面梁时，腹板布置横向加劲肋的主要目的是提高梁的抗弯强度。
（错误）[单选题]4、在主平面内受弯的工字形截面组合梁，在抗弯强度计算中，允许考虑截面部分发展塑性变形，绕x轴和y轴的截面塑性发展系数和分别为（D ）。
A：1.05，1.05B：1.2，1.2C：1.15，1.15D：1.05，1.2[单选题]3、加强受压翼缘的单轴对称工字形等截面简支梁，跨中有一集中荷载作用在腹板平面内，集中荷载作用点位于（D ）时，梁的整体稳定性最好。
A：上翼缘上表面B：形心与上翼缘之间的截面剪力中心C：截面形心D：下翼缘下表面[单选题]2、焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当（A ）时，梁的整体稳定性最差。
A：两端有相等弯矩作用（纯弯）收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档B：满跨均布荷载作用C：跨中有集中荷载作用D：在距支座处各有一相同集中力作用[单选题]1、焊接工字形截面简直梁，其他条件均相同的情况下，当（A ）时，梁的整体稳定性最好。
A：加强梁的受压翼缘宽度B：加强梁的受拉翼缘宽度C：梁的受压翼缘与受拉翼缘宽度相同D：在距支座处减小受压翼缘宽度[论述题]18、图示连接中，焊脚尺寸为8mm，钢材为Q235B，板厚小于16mm时强度设计值为215N/mm2，板厚大于16mm 时强度设计值为205N/mm2，手工焊，焊条为E43,焊缝强度设计值为160N/mm2，试计算此连接承受静力荷载时的设计承载能力。
参考答案：？13、（论述题）如图所示试设计双角钢与节点板的角焊缝连接。
钢材为Q235-B。
焊条为E43型，手工焊。
作用着轴心力N=1000KN（设计值），试采用三面围焊进行设计。
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档答：解：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档[论述题]14-17题：14、简述普通螺栓受剪连接的几种破坏形式？15、把钢板接长，可以用对接焊，也可用角焊缝，各有什么利弊？16、当不同宽度钢板对接时，常常建议较宽板作小于1：2.5的斜向切角与较窄板相连，为什么？17、角焊缝中端缝、侧缝各指什么？受力性能有何不同？答：14、答：普通螺栓受剪连接破坏形式是：Ⅰ、螺栓杆剪断；Ⅱ、孔壁承压破坏；Ⅲ、连接板静截面强度破坏；Ⅳ、板件端部冲剪破坏；Ⅴ、螺栓受弯破坏。
15、答：对接焊利弊：省材、传力平顺、无明显应力集中、焊件较厚时需剖口、较费工费时、要求构件精度较高、尺寸调节余地较小。
角焊缝利弊：费材、有明显应力集中、无需剖口、长度可有一定调节余地。
16、答：减小应力集中。
17、答：端缝为受力方向与焊缝长度方向垂直的焊缝，侧缝为受力方向与焊缝长度方向平行的焊缝。
端缝应力分布不均匀，应力集中严重，但端缝总体上强度较高。
侧缝应力在焊缝两端大，中间小，总体上强度比端缝低，且焊缝长度有限制。
[判断题]12、焊接结构中的侧面角焊缝长度过长时，在外荷载作用下会造成焊缝中间应力可能先达到极限值，从而先发生破坏。
（错误）[单选题]11、普通螺栓和承压型高强度螺栓受剪连接的四种可能破坏形式是：Ⅰ、螺杆剪断；Ⅱ、孔壁承压破坏；Ⅲ、板件被拉断；Ⅳ、板件端部冲剪破坏。