例题20 试设计轴心受压柱的柱脚
轴心受压柱柱脚
已知：柱子采用热扎H 型钢，截面为HW250×250×9×14，轴心压力设计值为1650KN ，柱脚钢材选用Q235，焊条为E43型。
基础混凝土强度等级为C15，f c =7.5N/mm 2。
解：选用带靴梁的柱脚，如下图所示。
1． 底板尺寸锚栓采用d =20mm ，锚栓孔面积A 0约为5000mm 2，靴梁厚度取10mm ，悬臂C = 4d ≈76mm ，则需要的底板面积为：430105.2250005.7101650⨯=+⨯=+=⨯=A f N L B A c mm 2 B = a 1+2t + 2c = 278 + 2 (10+76) = 450mm500450105.224=⨯==B A L mm 采用B ×L = 450×580。
底板承受的均匀压应力：45.6500058045010165030=-⨯⨯=-⨯=A L B N q N/mm 2 四边支承板（区格①）的弯矩为：b /a = 278/190=1.46，查表8.6.1，α = 0.07862M q a α=⋅⋅=0.0786×6.45×1902=18302 N·mm三边支承板（区格②）的弯矩为b 1/a 1=100/278=0.36，查表8.6.2，β = 0.035621M q a β=⋅⋅=0.0356×6.45×2782 = 17746N·mm悬臂板（区格③）的弯矩为：186287645.6212122=⨯⨯=⋅=c q M N·mm 各区格板的弯矩值相差不大，最大弯矩为： 18628max =M N.mm底板厚度为：t ≥3.232051862866max =⨯=⋅f M mm 取底板厚度为24mm 。
2．靴梁与柱身间竖向焊缝计算连接焊缝取h f = 10mm ，则焊缝长度L w 为：3165010368mm 6040.740.710160w w f f N L h f ⨯===<⨯⋅⨯⨯⨯h f 靴梁高度取400mm 。
钢结构设计原理轴心受力构件试卷(练习题库)(2023版)
钢结构设计原理轴心受力构件试卷(练习题库)1、对于焊接组合工字形截面轴心受压杆，其腹板局部稳定的高厚比限制条件是根据边界条件为的矩形板单向均匀受2、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（）。
3、当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载能力，但必须将钢压杆，（）对弹性屈曲承载力的影响不大。
17、单轴对称轴心受压柱，不可能发生（）。
18、理想弹性轴心受压构件的临界力与截面惯性矩I和计算长度l0的关系为（）。
19、理想轴心压轩的临界应力σcr＞fp（比例极限）时，因（），应采用切线模量理论。
20、按照规范，主要受压构件的容许长细比为（）。
21、实腹式轴心受压构件应进行（）计算。
22、轴心受压构件的整体稳定系数ϕ与构件（）等因素有关。
23、计算轴心受压构件整体稳定性的公式N/（ϕA）≤f的物理意义是（）。
24、组合工字形截面轴心柱，翼缘的局部稳定宽厚比限值条件是根据（）确定的。
25、轴心压杆的截面分为a、b、c、d类，其中（）截面的稳定系数最低。
26、轴心压杆的截面分为a、b、c、d类，其中（）截面的稳定系数最高。
27、 a类截面的轴心压杆稳稳定系数ϕ值最高，主要是由于（）。
28、轴心压杆整体稳定计算时，在下列截面中属a类截面的是（）。
29、在进行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λ0x代替λx。
30、对格构式轴压杆绕虚轴的整体稳定进行计算时，用换算长细比λox代替λ，这是考虑（）。
31、确定双肢格构式柱的二肢间距是根据（）。
32、缀条式轴压柱的斜缀条可按轴心压杆设计，但钢材的强度要乘以折减系数以考虑（）的影响。
33、保证焊接组合工字形截面轴心受压杆翼缘板局部稳定的宽厚比限制条件，是根据矩形板单向均匀受压确定的，其边34、在计算工字形截面两端铰支轴心受压构件腹板的临界应力时，其支承条件为（）。
35、工字形或箱形截面柱的截面局部稳定是通过（）来保证的。
钢结构练习题
钢结构练习题第二章选择题1.计算梁的 ( )时,应用净截面的几何参数A正应力B剪应力C整体稳固D局部稳固标准答案是： A2.梁的最小高度是由 ________控制的 . A强度B建筑要求C刚度D整体稳固标准答案是： C3.梁的最小高度是由 ( )控制的 .A曲折B扭转C弯扭D双向曲折标准答案是： C4.剖析焊接工字形钢梁腹板局部稳准时,腹板与翼缘相接处可简化为________ A自由边B简支边C固定边D有转动拘束的支承边标准答案是： D5.双轴对称工字形截面梁，经验算，其强度和刚度正好知足要求，而腹板在曲折应力作下有发生局部失稳的可能。
在其余条件不变的状况下，宜采纳以下方案中的 ________。
A增添梁腹板的厚度B降低梁腹板的高度C改用强度更高的资料D设置侧向支承标准答案是： A6.防备梁腹板发生局部失稳,常采纳加劲举措 ,这是为了 ________.A增添梁截面的惯性矩B增添截面面积C改变构件的应力散布状态D改变界限拘束板件的宽厚比标准答案是： D7.焊接工字形截面梁腹板配置横向加劲肋的目的是 ________.A提升梁的抗弯强度B提升梁的抗剪强度C提升梁的整体稳固性D提升梁的局部稳固性标准答案是： D8.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定不足，需采纳加劲结构。
以下考虑的加劲形式何项为正确 ?________。
A横向加劲加密B纵向加劲，设置在腹板上半部C纵向加劲，设置在腹板下半部D加厚腹板标准答案是： B9.梁受固定集中荷载作用，当局都挤压应力不可以知足要求时，采纳________是较合理的举措。
A加厚界缘B在集中荷载作用途设支承加劲肋C增添横向加劲肋的数目D加厚腹板标准答案是： B10.跨中无侧向支承的组合梁，当验算整体稳固不足时，宜采纳________。
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加大腹板的厚度标准答案是： C11.以下哪一种梁的腹板计算高度可取等于腹板的实质高度 ________。
钢结构选择题
4．焊缝质量标准分为( )级，由捡查 方法确定。当焊缝质量标准为( ) 时，对接焊缝的设计强度与母材相等。 5．侧面角焊缝的计算长度不应小于( )和( )且不应大于( )。
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（二)选择题
1．等边角钢采用两侧面焊缝连接、并 承受轴心力作用时，其内力分配系数对 等肢角钢而言取( )(其中肢背K1； 肢尖K2)。 ① K1=0.7， K2＝0.7 ② K1=0.7， K2＝0.3 ③ Kl＝0.75, K2＝0.25 ④ K1=0.35, K2＝0.65 2．βf是考虑正面角焊缝强度设计值的增大 系数，在计算中βf取为（ ） ①1．2 ②1.0 ③1.1 ④1.22
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5.梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳形式 为 （ ） 。 A 弯曲失稳 B 扭转失稳 C 弯扭失稳 D 局部失稳
6.下列因素中，对梁在弹性阶段的整体稳定承载力影 响不大的是（ ） 。 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
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ft a 140N / mm2 , E 206103 N / mm2 锚栓
试设计此柱脚锚栓尺寸
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N
M
锚栓轴线
工字形截面柱 靴梁
肋板 底板
450 18
肋板
460 8
b
L
b 510m m L 900m m ,
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锚栓轴线
N 750 kN M 470 kN m
2
1 2
② ④
3
1 3
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（一)填空题
1．钢结构焊接中，焊条应与焊件金属强度相适应。 对Q235钢焊件，常用( )型焊条，对Q390钢焊 件，常用( )型焊条。 2．焊接应力按受力方向分为( )、( )、( )。 3．角焊缝连接计算中，假定破坏截面发生在( ) 截面上。正面角焊续的强度较侧面角焊缝的强度( )，但其塑性( )，因此．在承受静力或间接动力 荷载时计算公式为( )，在承受动力荷载时的计 算公式为( )。
钢结构自测题
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（ ）。
轴心受压柱柱脚设计
轴心受压柱柱脚设计一、基本设计原理柱脚的构造应使柱身的内力可靠地传给基础，并和基础有牢固的连接。
轴心受压柱的柱脚主要传递轴心压力，与基础的连接一般采用铰接（图1）。
图1 平板式铰接柱脚图1是几种常用的平板式铰接柱脚。
由于基础混凝土强度远比钢材低，所以必须把柱的底部放大，以增加其与基础顶部的接触面积。
图1(a)是一种最简单的柱脚构造形式，在柱子下端仅焊一块底板，柱中压力由焊缝传递至底板，在传给基础。
这种柱脚只能用于小型柱，如果用于大型柱，底板会太厚。
一般的铰接柱脚常采用图1(b)、(c)、(d)的形式，在柱端部与底板之间增设一些中间传力零件，如靴梁、隔板和肋板等，以增加柱子与底板之间的连接焊缝长度，并且将底板分隔成几个区格，使底板的弯矩减小，厚度减薄。
图1(b)中，靴梁焊于柱的两侧，在靴梁之间用隔板加强，以减小底板的弯矩，并提高靴梁的稳定性。
图1(c)是格构柱的柱脚构造。
图1(d)中，在靴梁外侧设置肋板，底板做成正方形或接近正方形。
布置柱脚中的连接焊缝时，应考虑施焊的方便与可能。
例如图1(b)隔板的里侧，图1(c)、(d)中靴梁中央部分的里侧，都不宜布置焊缝。
柱脚是利用预埋在基础中的锚栓来固定其位置的。
铰接柱脚只沿着一条轴线设立两个连接于底板上的锚拴，见图1。
底板的抗弯刚度较小，锚栓受拉时，底板会产生弯曲变形，阻止柱端转动的抗力不大，因而此种柱脚仍视为铰接。
如果用完全符合力学模型的铰，如图3，将给安装工作带来很大困难，而且构造复杂，一般情况没有此种必要。
图2 柱脚的抗剪键图3铰接柱脚不承担弯矩，只承受轴向压力和剪力。
剪力通常由底板与基础表面的摩擦力传递。
当此摩擦力不足以承受水平剪力时，即时，应设置抗剪板(或抗剪链)。
应在柱脚底板下设置抗剪键（图2），抗剪键由方钢、短T 字钢或H 型钢做成。
N V 4.0>铰接柱脚通常仅按承受轴向压力计算，轴向压力N 一部分由柱身传给靴梁、肋板等，再传给底板，最后传给基础，另一部分是经柱身与底板间的连接焊缝传给底板，再传给基础。
第7章 柱脚
§7.12.1 轴心受压柱的柱脚
④四边支承部分：
a
2
b1
M4 q a
式中：
L
a--四边支承板短边长度；
b--四边支承板长边长度； α—系数，与b/a有关。
b/a α
1.0 0.048 1.1 0.055 1.2 0.063 1.3 0.069 1.4 0.075 1.5 0.081 1.6 0.086 1.7 0.091 1.8 0.095 1.9 0.099 2.0 0.101 3.0 0.119 ≥4.0 0.125
2019/1/30
柱脚
§7.12.2 压弯构件的柱脚
适用：
肢间距大的格构式柱
特点：
每个柱肢端部设置独立柱脚，节 省钢材制造简便
设计：
按可能最大压力，按轴压柱脚设计 锚栓直径根据分肢可能最大拉力确定 底板设联系杆，保证运输安装整体性
2019/1/30 柱脚
格构柱 联系杆增加刚度
§7.12.2 压弯构件的柱脚
b2/a2
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
L
Hale Waihona Puke 1.01.1β
0.026
0.042
0.056
0.072
0.085
0.092
0.104
0.111
0.120
0.125
2019/1/30
柱脚
§7.12.1 轴心受压柱的柱脚
③三边支承部分：
a1
M3 β q a
2 1
a
b1
式中： a1--自由边长度； β --系数，与 b1 / a1 有关。
①一边支承部分（悬臂板）
a
b1
格构式轴压构件柱脚示范例题
【例4-6】 试设计轴心受压格构柱的柱脚，柱的截面尺寸如图4-38所示。
轴线压力设计值N ＝2275kN ，柱的自重为5kN ，基础混凝土强度等级为C15，钢材为Q235钢。
焊条为E43系列。
【解】采用如图4-37(b)所示的柱脚构造型式。
柱脚的具体构造和尺寸见图4-38。
(1)底板计算对于C15混凝土，考虑了局部承压的有利作用后抗压强度设计值：2N/mm 3.8=c f 。
底板所需的净面积cf N A /=2223cm 2747mm 274700)N/mm 3.8/(10kN 2280==⨯=。
底板宽度cm 48cm 92cm 12cm 2822＝＝＝⨯+⨯+++c t b B所需底板的长度cm 2.5748/cm 2247==L ，取 cm 58=L ，可以满足其毛面积的要求，安装孔两个，每个孔边取40，削弱面积取4040⨯。
底板所承受的均布压力 ()223N/mm 28.810cm 4cm 4258cm 4810kN 2280=⨯⨯⨯-⨯⨯=cm q <2N/mm 3.8=c f 四边支承部分板的弯矩：07.1cm 28/cm 30/==a b ，查表4-6得到053.0=α。
24qa M α==m N 405.34mm N 34405)mm 280(N/mm 28.8053.02⋅=⋅=⨯⨯三边支承部分板的弯矩：5.0cm 28/cm 14/11==a b ，查表4-7 ，得到058.0=β。
213qa M β==m N 651.37mm N 37651)mm 280(N/mm 28.8058.02⋅=⋅=⨯⨯悬臂部分板的弯矩：21121qc M ==m N 534.33mm N 33534)mm 90(N/mm 28.85.02⋅=⋅=⨯⨯ 经过比较知板的最大弯矩为3M ，取钢材的抗弯强度设计值2N/mm 205=f ，得mm 2.33)N/mm 205(10m N 651.376/623max =⨯⋅⨯==f M t ，用mm 34，厚度未超过40mm ，所用f 值无误。
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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 ()yf 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 ; ABCD8. 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 ;A ．f x >f y =f y C. f x <f y D.需要根据稳定性分类判别12. 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 13．长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是A 弯曲B 扭曲C 弯扭屈曲D 斜平面屈曲 14．与轴压杆稳定承载力无关的因素是A. 杆端的约束状况B. 残余应力C. 构件的初始偏心D. 钢材中有益金属元素的含量 15．轴压构件丧失整体稳定是由A ．个别截面的承载力不足造成的B ．个别截面的刚度不足造成的C ．整个构件承载力不足造成的D ．整个构件刚度不足造成的16．单轴对称的轴心受压拄,绕对称轴发生屈曲的形式是A ．弯曲屈曲B ．扭转屈曲C ．弯扭屈曲D ．三种屈曲均可能 17．与轴心受压构件的稳定系数φ有关的因素是A ．截面类别、钢号、长细比B ．截面类别、计算长度系数、长细比C ．截面类别、两端连接构造、长细比D ．截面类别、两个方向的长度、长细比 18．由二槽钢组成的格构式轴压缀条柱,为提高虚轴方向的稳定承载力应A ．加大槽钢强度B ．加大槽钢间距C ．减小缀条截面积D ．增大缀条与分肢的夹角 19．以下截面中抗扭性能较好的是A. 槽钢截面B. 工字型截面C. T 形截面D. 箱形截面20．某轴心受拉构件,截面积为14002mm ,承受轴拉力N=300,该杆截面上的应力是A ．120 N/2mm N/2mm C. N/2mm N/2mm 21．N/φA ≦f 的物理意义是A ．构件截面平均应力不超过钢材抗压强度设计值B ．构件截面最大应力不超过构件欧拉临界应力设计值C ．构件截面平均应力不超过构件欧拉临界应力设计值D ．轴心压力设计值不超过构件稳定极限承载力设计值 22．格构式轴压柱等稳定的条件是 A ．实轴计算长度等于虚轴计算长度 B ．实轴计算长度等于虚轴计算长度的2倍 C ．实轴长细比等于虚轴长细比 D ．实轴长细比等于虚轴换算长细比 23．格构式柱中缀材的主要作用是A 、保证单肢的稳定B 、承担杆件虚轴弯曲时产生的剪力C 、连接肢件D 、保证构件虚轴方向的稳定24．某承受轴拉力的钢板,宽250,厚10,钢板沿宽度方向有两个直径为的螺栓孔,钢板承受的拉力设计值为400KN,钢板截面上的拉应力最接近下列哪项A 、2/160mm NB 、2/193mm NC 、2/215mm ND 、2/254mm N25．受拉构件按强度计算极限状态是 A ．净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度u f B ．毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度u f C ．净截面的平均应力达到钢材的屈服强度y f D ．毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度y f长细比为 ;A26．验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时,计算公式中的绕强轴的长细比B 绕弱轴的长细比C 两方向长细比的较大值D 两方向长细比的较小值 27．格构柱设置横隔的目的是A 保证柱截面几何形状不变B 提高柱抗扭刚度C 传递必要的剪力D 上述三种都是 28．下面的 情况应将其设计强度进行折减;A 动力荷载作用的构件B 单角钢单面按轴压计算稳定的构件C 有应力集中影响的构件D 残余应力较大的构件 29．轴压柱脚设计中采用锚栓目的 ;A 承受柱底的弯矩B 承受柱底的剪力C 承受柱底的轴力D 便于柱子安装定位30．计算长度一定的轴心压杆回转半径增大,其稳定承载力 ; A 提高 B 降低 C 不变 D 不能确定31．设轴心受压柱a 、b 、c 三类截面的稳定系数分别为,则在长细比相同的情况下,他们的关系为 ;32. 实腹式轴心受压构件应进行 ;A. 强度计算B. 强度、整体稳定性、局部稳定性和长细比计算C. 强度、整体稳定和长细比计算D. 强度和长细比计算 33. 对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力,钢结构设计规范采用的准则为净截面 ;A. 最大应力达到钢材屈服点B. 平均应力达到钢材屈服点C. 最大应力达到钢材抗拉强度D. 平均应力达到钢材抗拉强度 34. 下列轴心受拉构件,可不验算正常使用极限状态的为 ;A. 屋架下弦B. 托架受拉腹杆C. 受拉支撑杆D. 预应力拉杆35. 为提高轴心压构件的整体稳定,在杆件截面面积不变的情况下,杆件截面的形式应使其面积分布 ;A. 尽可能集中于截面的形心处B. 尽可能远离形心C. 任意分布,无影响D. 尽可能集中于截面的剪切中心36. a 类截面的轴心压杆稳定系数ϕ值最高是由于 ;A. 截面是轧制截面B. 截面的刚度最大C. 初弯矩的影响最小D. 残余应力影响的最小37. 轴心受压构件腹板局部稳定的保证条件是h 0/t w 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38. 提高轴心受压构件局部稳定常用的合理方法是 ;A. 增加板件宽厚比B. 增加板件厚度C. 增加板件宽度D. 设置横向加劲肋39. 为了 ,确定轴心受压实腹式柱的截面形式时,应使两个主轴方向的长细比尽可能接近;A. 便于与其他构件连接B. 构造简单、制造方便C. 达到经济效果D.便于运输、安装和减少节点类型40. 双肢缀条式轴心受压构件绕实轴和绕虚轴等稳定的要求是 ;A.y y λλ=0B. 1227A Ax y +=λλC.12027A Ay y +=λλ D. y x λλ=41. 计算格构式压杆对虚轴x 轴的整体稳定时,其稳定系数应根据 查表确定;A. x λB. ox λC. y λD. oy λ42. 当缀条采用单角钢时,按轴心压杆验算其承载力,但必须将设计强度按钢结构设计规范中的规定乘以折减系数,原因是 ;A. 格构式柱所给的剪力值是近似的B. 缀条很重要,应提高其安全性C. 缀条破坏将引起绕虚轴的整体失稳D. 单角钢缀条实际为偏心受压构件 43. 双肢格构式受压柱,实轴为x －x,虚轴为y －y,应根据 确定肢件间距离;A. y x λλ=B. x y λλ=0C. y yλλ=0 D. 强度条件44. 在下列关于柱脚底板厚度的说法中,错误的是 ; A. 底板厚度至少应满足t≥14mmB. 底板厚度与支座反力和底板的支承条件有关C. 其它条件相同时,四边支承板应比三边支承板更厚些D. 底板不能太薄,否则刚度不够,将使基础反力分布不均匀 选择题答案：1．A 二、填空题：1．轴心受压构件的承载能力极限状态有 强度 和 稳定性 ; 2．格构式轴心受压构件的等稳定性的条件 ; 3．双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是 屈曲; 4. 单轴对称截面的轴心受压构件,当构件绕对称轴失稳时发生 屈曲; 5．轴心受压构件的缺陷有 、 、 ; 6．轴心受压构件的屈曲形式有 、 、 ; 7．对于缀板式格构柱,单肢不失稳的条件是 ,且不大于 ; 8．缀条式格构柱的缀条设计时按 构件计算; 9．对于缀条式格构柱,单肢不失稳的条件是 ;10．按钢结构设计规范,就一般情况而言,为做到轴心受压构件对两主轴的等稳定,应使 ; 11．轴压柱的柱脚中锚栓直径应 确定;12．在轴心压力一定的前提下,轴压柱脚底板的面积是由 决定的; 13．轴压构件腹板局部稳定保证条件是 ;14. 当临界应力cr σ小于 时,轴心受压构件属于弹性屈曲问题;15. 我国钢结构设计规范在制定轴心受压构件整体稳定系数ϕ时,主要考虑了 两种降低其整体稳定承载能力的因素;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,还必须保证 ;17. 双肢缀条格构式压杆绕虚轴的换算长细比：12027A Ax x +=λλ,其中1A 代表 ;18. 计算轴心受压柱柱脚的底板厚度时,其四边支承板的2a q M⋅⋅=α,式中a 为四边支承板中的 ;19. 柱脚中靴梁的主要作用是 ; 20. 格构式轴压柱绕虚轴失稳时,剪力主要由 分担; 填空题答案：1.强度、稳定性2.实轴的长细比等于虚轴的换算长细比3.弯曲4.弯扭5.初弯曲、初偏心、残余应力6.弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲7.max 15.0λλ≤、40 8.轴心受压 9. max 17.0λλ≤ 10. y λλ≈x 11.按构造 12.基础材料的抗压能力 13.yw f t h 235)5.025(0λ+≤ 14.屈服强度 15.残余应力和长细比 16.单肢的稳定性 17.一个节间内两侧斜缀条的面积之和 18. 短边长度 19.增加柱与底板的连接焊缝长度,并且将底板分隔成几个区格,使底板弯矩减小,厚度减薄; 20.缀材第五章 受弯构件 一、选择题：1．下列梁不必验算整体稳定的是A 焊接工字形截面B 箱形截面梁C 型钢梁D 有刚性铺板的梁 2．验算组合梁刚度时,荷载通常取 A 标准值 B 设计值 C 组合值 D 最大值 3．计算梁的 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 4．梁腹板的高厚比170800<<wt h 时,应设置A 横向加劲肋B 纵向加劲肋C 纵横向加劲肋D 短加劲肋 5．下列哪项措施对提高梁的稳定承载力有效 ;A 加大梁侧向支撑点间距B 减小梁翼缘板的宽度C 提高钢材的强度D 提高梁截面的抗扭刚度 6. 对直接承受动荷载的钢梁,其工作阶段为 ;A 弹性阶段B 弹塑性阶段C 塑性阶段D 强化阶段 7．梁整体失稳的方式是 ;A 弯曲失稳B 扭转失稳C 剪切失稳D 弯扭失稳8．计算直接承受动力荷载的工字型截面梁抗弯强度时,x γ取值为 ; A B C D9．支承加劲肋进行稳定计算时,计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积,该范围是 ; A 15y wf t 235 B 13y w f t 235 C 13235y w f t D 15235y w f t 10．在梁的整体稳定计算中当b ϕ 时梁在弹塑性阶段失稳; A 大于等于1 B 小于等于1 C 大于等于 D 大于11．梁的纵向加劲肋应布置在 ;A 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12. 梁的支承加劲肋应设在A．弯矩较大的区段 B．剪力较大的区段C．有固定集中荷载的部位 D．有吊车轮压的部位13. 钢结构梁计算公式中 ;A与材料强度有关 B是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比C表示截面部分进入塑性 D与梁所受荷载有关14. 梁的最小高度是由控制的;A强度B刚度 C建筑要求 D整体稳定15. 单向受弯梁失去整体稳定时是形式的失稳;A弯曲 B扭转C弯扭 D双向弯曲16. 为了提高梁的整体稳定性, 是最经济有效的办法;A增大截面 B增加侧向支撑点,减少l1C设置横向加劲肋 D改变荷载作用的位置17. 当梁上有固定较大集中荷载作用时,其作用点处应 ;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18. 钢梁腹板局部稳定采用准则;A腹板局部屈曲应力与构件整体屈曲应力相等B腹板实际应力不超过腹板屈曲应力C腹板实际应力不小于板的屈服应力D腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力19. 如图示钢梁,因整体稳定要求,需在跨中设侧向支点,其位置以为最佳方案;A B C D20. 当梁整体稳定系数时,用代替,主要是因为 ;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21.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 ;A自由边 B简支边 C固定边 D有转动约束的支承边22. 对提高工字形截面的整体稳定性作用最小;A增加腹板厚度 B约束梁端扭转 C设置平面外支承D加宽梁翼缘23. 双轴对称截面梁,其强度刚好满足要求,而腹板在弯曲应力下有发生局部失稳的可能,下列方案比较,应采用 ;A 在梁腹板处设置纵、横向加劲肋B 在梁腹板处设置横向加劲肋C 在梁腹板处设置纵向加劲肋D 沿梁长度方向在腹板处设置横向水平支撑24. 一焊接工字形截面简支梁,材料为Q235,f y =235N/mm 2梁上为均布荷载作用,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900mm 和12mm,若考虑腹板稳定性,则 ; A 布置纵向和横向加劲肋 B 无需布置加劲肋C 按构造要求布置加劲肋D 按计算布置横向加劲肋 25.下列简支梁整体稳定性最差的是A ．两端纯弯作用B ．满跨均布荷载作用C ．跨中集中荷载作用D ．跨内集中荷载作用在三分点处 26.经济梁高是指A. 用钢量最小时的梁截面高度B. 强度与稳定承载力相等时截面高度C. 挠度等于规范限值时的截面高度D. 腹板与翼缘用钢量相等时截面高度 27.梁的正常使用极限验算是指A. 梁的抗弯强度验算B. 梁的抗剪强度演算C. 梁的稳定计算D. 梁的挠度计算 28.支撑加劲肋应验算的内容是A. 抗拉强度B. 抗剪强度C. 稳定承载力D. 挠度 29.对梁挠度的验算是A ．承载力极限状态的验算,荷载用设计值B ．承载力极限状态的验算,荷载用标准值C ．正常使用极限状态的验算,荷载用设计值D ．正常使用极限状态的验算,荷载用标准值30.某焊接工字形截面梁,翼缘板宽250,厚18,腹板高600,厚10,钢材Q235,受弯计算时钢材的强度应为 A 、2/235mm kN f =B 、2/215mm kN f = C 、2/205mm kN f =D 、2/125mm kN f =31.某教学楼屋面梁,其工作应处于下列哪个工作阶段 A 、弹性阶段 B 、弹塑性阶段 C 、塑性阶段 D 、强化阶段32.某焊接工字形截面梁,翼缘板宽250,厚10,腹板高200,厚6,该梁承受静荷载,钢材Q345,其截面塑性发展系数x γ为 A 、 B 、 C 、 D 、 33.计算梁的抗弯强度,与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过 ;34. 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时,绕x 轴和y 轴的截面塑性发展系数x γ和y γ分别为 ; A. ,B. ,C. ,D. ,35. 焊接工字形截面简支梁,其他条件均相同的情况下,当 时,梁的整体稳定性最好;A. 加强梁的受压翼缘宽度B. 加强梁受拉翼缘宽度C. 受压翼缘与受拉翼缘宽度相同D. 在距支座l /6l 为跨度减小受压翼缘宽度36. 一悬臂梁,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,侧向支撑应加在 ;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 37. 焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是 ;A. 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38. 在充分发挥材料强度的前提下,Q235钢梁的最小高度m in h Q345钢梁的m in h ;其他条件均相同A. 大于B. 小于C. 等于D. 不确定选择题答案：1．D 8. A 10. D 二、填空题：1．为保证组合梁腹板的局部稳定性,当满足时,应 ;2．梁的最小高度是由 控制的;3．支承加劲肋应验算的内容是 、 、 ; 4．钢梁在集中荷载作用下,若局部承压强度不满足应采取的措施是 ; 5．按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 ,拉、压构件要限制 ; 6．荷载作用在上翼缘的梁较荷载作用在下翼缘的梁整体稳定承载力 ;7．承受静力荷载或间接承受动力荷载的工形截面压弯构件,其强度计算公式中,塑性发展系数γx 取______; 8．工字形截面组合梁的抗弯强度计算考虑部分截面发展塑性时,其受压件翼缘板的外伸宽度应满足______; 9．组合梁腹板与翼缘间的连接焊缝受______；当该焊缝为角焊缝时,最大计算长度______;10. 对承受静力荷载或间接承受动力荷载的钢梁,允许考虑部分截面发展塑性变形,在计算中引入 ;11. 梁的正应力公式为：nxx x W M γ≤f ,式中：x γ是 ,nx W 是 ;12. 在工字形梁弯矩剪力都比较大的截面中,除了要验算正应力和剪应力外,还要在 处验算折算应力; 13. 当荷载作用在梁的 翼缘时,梁整体稳定性提高; 14. 梁整体稳定判别式11/b l 中,1l 是 ,1b 是 ;15. 梁腹板中,设置 加劲肋对防止 引起的局部失稳有效,设置 加劲肋对防止 引起的局部失稳有效;16. 梁截面高度的确定应考虑三种参考高度,是指由 确定的 ；由 确定的 ；由确定的 ;17. 梁翼缘宽度的确定主要考虑 ;18. 受均布荷载作用的简支梁,如要改变截面,应在距支座约 处改变截面较为经济; 填空题答案：1.设置横向加劲肋,并满足构造和计算要求2.刚度条件3.腹板平面外的稳定性、端面承压强度、支承加劲肋与腹板的连接焊缝4.设置支承加劲肋5.最大挠度、长细比6.小 8.yf t b 235131≤ 9.剪力、不受限制 10.截面塑性发展系数 11.截面塑性发展系数、梁的净截面弹性模量 12.腹板和翼缘交接处 13.下 14.梁受压翼缘的自由长度、梁受压翼缘的宽度 15.横向、剪力、纵向、弯曲应力 16.建筑高度、最大高度、刚度条件、最小高度、经济要求、经济高度 17.抗弯强度 |6 第六章 拉弯和压弯构件 一、选择题：1. 两端铰接、单轴对称的T 形截面压弯构件,弯矩作用在截面对称轴平面并使翼缘受压;可用 等公式进行计算; I 、II 、III 、IV 、A I 、II 、III BII 、III 、IV CI 、II 、IV DI 、III 、IV2. 单轴对称的实腹式压弯构件整体稳定计算公式⎪⎪⎭⎫⎝⎛'-+Ex x x xmx xN N W M N8.011γβϕ≤f 和⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'--Exx x xmx N NW M AN 25.112γβ≤f 中的x γ、x W 1、x W 2为 ;A. x W 1和x W 2为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外边缘的毛截面模量,x γ值不同B. x W 1和x W 2为较大和较小翼缘最外边缘的毛截面模量,x γ值不同C. x W 1和x W 2为较大和较小翼缘最外边缘的毛截面模量,x γ值相同D. x W 1和x W 2为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外边缘的毛截面模量,x γ值相同 3. 钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算 A 强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形 B 弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比 C 强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形D强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比4. 计算格构式压弯构件的缀件时,剪力应取 ;A构件实际剪力设计值 B由公式计算的剪力C上述两者取大值 D由计算值5. 工形截面压弯构件腹板的容许高厚比是根据确定的;A介于轴压杆腹板和梁腹板高厚比之间B与腹板的应力梯度a0、构件的长细比的关系C腹板的应力梯度a0 D构件的长细比6. T形截面压弯构件中腹板高度与其厚度之比不应超过 ;A B CD当时,；当时,；7. 实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的xγ主要是考虑 ;A. 截面塑性发展对承载力的影响B. 残余应力的影响C. 初偏心的影响D. 初弯矩的影响8．压弯构件在弯矩作用平面外,发生屈曲的形式是 ;A弯曲屈曲 B扭转屈曲 C弯扭屈曲 D三种屈曲均可能9．实腹式偏心受压构件强度计算公式fWMANnxn≤+γ中,nW为A. 受压较大纤维的毛截面抵抗矩B. 受压较小纤维的毛截面抵抗矩C. 受压较大纤维的净截面抵抗矩D. 受压较小纤维的净截面抵抗矩10．板件的宽厚比加大,其临界应力 ;A 提高B 降低C 不变D 关系不定11. 承受静力荷载或间接承受动力荷载的工字形截面,绕强轴弯曲的压弯构件,其强度计算公式中,塑性发展系数xγ取 ;A. B. C. D.12. 单轴对称截面的压弯构件,一般宜使弯矩 ;A. 绕非对称轴作用B. 绕对称轴作用C. 绕任意轴作用D. 视情况绕对称轴或非对称轴作用13.在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中,轴力项分母里的y ϕ是 ;A. 弯矩作用平面内轴心压杆的稳定系数B. 弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数C. 轴心压杆两方面稳定系数的较小者D. 压弯构件的稳定系数14. 两根几何尺寸完全相同的压弯构件,一根端弯矩使之产生反向曲率,一根产生同向曲率,则前者的稳定性比后者的 ;A. 好B. 差C. 无法确定D. 相同15. 弯矩作用在实轴平面内的双肢格构式压弯构件应进行 和缀材的计算;A. 强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性、单肢稳定性B. 弯矩作用平面内的稳定性、单肢稳定性C. 弯矩作用平面内稳定性、弯矩作用平面外的稳定性D. 强度、刚度、弯矩作用平面内稳定性、单肢稳定性选择题答案：1．A 3. D 6. D 7. A 8. C 10. B二、填空题：1. 对直接承受动力荷载作用的实腹式偏心受力构件,其强度承载能力是以 为极限的,因此计算强度的公式是nx x n W M A N ±=σ≤f ;2. 实腹式拉弯构件的截面出现 是构件承载能力的极限状态;但对格构式拉弯构件或冷弯薄壁型钢截面的拉弯构件,将截面 视为构件的极限状态;3. 实腹式偏心受压构件的整体稳定,包括弯矩 的稳定和弯矩 的稳定;4. 格构式压弯构件绕虚轴受弯时,以截面 屈服为设计准则5. 偏心受压构件弯矩作用平面内的稳定问题属于第 类稳定问题;6. 引入等效弯矩系数的原因,是将 ;7. 保证拉弯、压弯的刚度是验算其 ;8. 缀条格构式压弯构件单肢稳定计算时,单肢在缀条平面内的计算长度取 ,而在缀条平面外则取 之间的距离;9. 格构式压弯构件绕虚轴弯曲时,除了计算平面内整体稳定外,还要对缀条式压弯构件的单肢按 计算稳定性,对缀板式压弯构件的单肢按计算稳定性;10. 当偏心弯矩作用在截面最大刚度平面内时,实腹式偏心受压构件有可能向平面外而破坏;填空题答案：1.截面边缘达到屈服强度2.塑性铰、截面边缘达到屈服强度3.作用平面内、作用平面外4.边缘5.二6. 把各种荷载作用的弯矩分布形式转化为均匀受弯7.长细比不超过容许长细比8.缀条体系的节间长度、构件侧向支承点之间的距离9.轴心受压构件、实腹式压弯构件 10.失稳。
柱脚设计习题
钢结构轴心受压柱柱脚的计算与设计 轴心受压柱轴心压力设计值1450N kN =，柱脚钢材选用Q345B ，柱子采用热轧H 型钢，截面为HW200×204×12×12，基础混凝土采用C20，29.6/c f N mm =。
试设计该柱的柱脚。
解：选用带靴梁的柱脚，如图：1、底板尺寸锚栓采用d=20mm ，锚栓孔A 0约为5000mm 2，靴梁厚度取t=10mm ，悬臂c=3d=60mm ，则需要的底板面积为： 32025214501050009.6/1.5610c N N A B L A mm f N mmmm ⨯=⨯=+=+=⨯1222002(1060)B a t c mm mm mm =++=++340mm =51.5610459340A L mmB ⨯===，取为500mm 。
采用B×L=340mm×500mm。
底板承受的均匀压应力：32021450103405005000=8.79N N q B L A mm mm mm N mm ⨯==⨯-⨯-四边支撑板（区格?）的弯矩为：200 1.176170b mm a mm== 查表插值得0.061α=， 22220.0618.79/17015496/M q a N mm mm N mm mm α=⋅⋅=⨯⨯=⋅三边支撑板（区格?）的弯矩为：11800.4200b mm a mm==，查表得0.042β=， 222210.0428.79/20014767/M q a N mm mm N mm mm β=⋅⋅=⨯⨯=⋅ 悬臂板（区格?）的弯矩为：2222118.79/6015822/22M q c N mm mm N mm mm =⋅=⨯⨯=⋅ 各区格板的弯矩值相差不大，最大弯矩为：max 15822/M N mm mm =⋅底板厚度为：17.9t mm ≥== 取底板厚度为18mm 。
2、靴梁与柱身间竖向焊缝计算连接焊缝取mm h f 10=，则焊缝长度w L 为：3214501025960=60040.740.710200/w f w f f N N L mm h mm h f mm N mm⨯===<⨯⋅⨯⨯⨯ 靴梁高度取300mm 。
《钢结构设计基本原理》练习及答案大全完整版
一 填空题1、 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载的 设计 值；计算疲劳时，应采用荷载的 标准 值。
2、 钢材Q235B 中，235代表 屈服值 ，按脱氧方法该钢材属于 镇静 钢。
3、 对于普通碳素钢，随含碳量的增加，钢材的屈服点和抗拉强度 升高 ，塑性和韧性 降低 ，焊接性能 降低 。
4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件，承受轴心力作用，当焊缝轴线与轴心力方向间夹角满足 tg θ≤15 ，焊缝强度可不计算 。
5、钢材的选用应根据结构的重要性、 荷载特征 、 钢材厚度 等因素综合考虑，选用合适的钢材。
6、钢材受三向同号拉应力作用，数值接近，即使单项应力值很大时，也不易进入 塑性 状态，发生的破坏为 脆性 破坏。
7、在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锰等合金元素，将会 提高 钢材的强度。
8、 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的 受弯 受力工作确定的。
9、如下图突缘式支座加劲肋，应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外（绕Z 轴）稳定，钢材Q235钢，此受压构件截面面积值为 2960 mm 2 ， 其长细比为 21.07 。
10、格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定计算采用换算长细比是考虑 剪切变形的影响 的影响。
11、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 挠度 ，拉、压构件要限制 长细比 。
12、钢材经过冷加工后，其强度和硬度会有所提高，却降低了塑性和韧性，这种现象称为钢材的冷作硬化 。
13、调质处理的低合金钢没有明显的屈服点和塑性平台，这类钢材的屈服点被定义为：单向拉伸并卸载后，试件中残余应变为 0.2% 时所对应的应力，也称为名义屈服点。
14、高强度低合金钢的焊接性能是通过 碳含量 指标来衡量的。
15、循环荷载次数一定时，影响焊接结构疲劳寿命的最主要因素是 应力幅 和构件或连接的构造形式。
16、在对焊缝进行质量验收时，对于 三 级焊缝，只进行外观检查即可。
钢结构练习题
6.88.当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承裁能力但必须将设计强度按规范规定乘以折减系数，原因是( )。
A A 格构式柱所给的剪力值是近似的
B B 缀条
很重要，应提高其安全程度
C C 缀条破坏将引起绕虚轴的整体失稳
D D 单角钢缀条实际为偏心受压构件
标准答案是：D
7.89.轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板( )。
A A 抗弯工作确定的
B B 抗压工作确定的
C C 抗剪工作确定的
D D 抗弯及抗压工作确定的
标准答案是：A
8.90.细长轴心压杆的钢种宜采用( )。
6.提高梁整体稳定的措施主要有设置水平支承【侧向支撑】,加宽翼缘尺寸【受压翼缘】。
7.支承加劲肋的设计应进行端面承压强度【整体稳定性】,焊缝强度【端面承载力】的验算。
---------------1.何谓受弯构件的整体稳定？
标准答案：
受弯构件在荷载作用下，虽然其正应力还低于钢材的强度，但其变形会突然偏离原来的弯曲变形平面，同时发生?向弯曲和扭转，这咱现象称为受弯构件的整体失稳。
A A 3号钢
B B 5号钢
C C 16Mn
D D 15MnV
标准答案是：A
9.91.普通轴心受压钢构件承载力经常取决( ).
A A 扭转屈曲
B B 强度
C C 弯曲屈曲
D D 弯扭屈曲
标准答案是：C
10.92.轴心受力构件的使用极限状态是( )。
A A 构件的变形规定
A A 构件截面类别、两端连接构造、长细比
B B 构件截面类别、钢号、长细比
C C 构件截面类别、计算长度系数、长细比
4.7轴心受压柱的柱头和柱脚的构造设计与计算
承受的弯矩和剪力计算确定，一般宜大于柱翼缘厚度。
隔板可视为两端简支于靴梁的简支梁。其承受荷载按受荷面积 计算弯矩和剪力。由剪力可计算得隔板与靴梁间的连接竖焊缝
高度，此即隔板的高度；由弯矩可计算得隔板厚度。按构造要 求，隔板厚度一般不小于 b 50 （b为隔板高度）。
肋板可按支承于靴梁上的悬臂梁计算。
缝传给水平焊缝，最后传给底板。计算水平焊缝时，
一般不考虑柱与底板间的水平焊缝，其原因是加工的
误差或施工时要调整柱垂直度等因素的影响，使得柱与底板难源自完全接触，其间的焊缝质量也难以保证。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
⑷ 靴梁、隔板、肋板的设计
靴梁可视为支承于柱身的双悬臂梁 ，承受连接竖焊缝传来的反 力作用，其高度由传递N力所需的竖焊缝高度确定，其厚度由其
4
pa
2
悬挑板： M
2 三边支承及两邻边支承：M 2( 3) p a1 N 上式中： p －作用于底板净反力； a －四边支承的短边长； A A0 a －三边支承时的自由边长或二邻边支承时的对角线长度；
1 p c2 2
1
Ｃ－悬挑长度；
－三边或二邻边支承系数，由 b1 a 查表。 1
N A L B A0 fc
f c －基础砼抗压强度设计值
A0 －安装地锚栓时的底板开孔面积
在根据柱的截面尺寸调整底板长和板宽时，应尽量做成正方
L 形或 2 的长方形，不宜做成狭长形。 B
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
②底板厚度
底板的厚度由底板承受的反力弯矩确定。按例梁法将底板净反 力Ｐ作为作用于底板的外荷载，将柱端、靴梁、隔板和肋板作为底 板的支承。根据底板划分情况分别按下式计算。 四边支承板： M
(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。
内蒙古工业大学19级第3学期期末考试土木工程课程钢结构
内蒙古工业大学19级第3学期期末考试批次专业：201901-土木工程(专升本)课程：钢结构(专升本)总时长：120分钟1. (单选题) 普通螺栓抗剪工作时，要求被连接构件的总厚度小于螺栓直径的5倍，是防止（）(本题2.0分)A、螺栓杆剪切破坏B、钢板被切坏C、板件挤压破坏D、栓杆弯曲破坏学生答案： D标准答案：C解析：得分： 02. (单选题) 钢材的抗弯强度与屈服点的关系是（）(本题2.0分)A、B、C、D、标准答案：C解析：得分： 23. (单选题)搭接接头侧面角焊缝的受力状态主要是( )(本题2.0分)A、受拉B、受弯C、受剪D、受压学生答案： D标准答案：C解析：得分： 04. (单选题) 进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（）。
(本题2.0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标准答案：C解析：得分： 05. (单选题) 轴心受压柱的柱脚，底板厚度的计算依据是底板的（）(本题2.0分)A、抗压工作B、抗拉工作C、抗弯工作D、抗剪工作学生答案： C标准答案：C解析：得分： 26. (单选题)现行钢结构设计规范(GB50017-2003)采用的设计方法是( )(本题2.0分)A、概率极限状态设计法B、半概率法C、最大荷载法D、容许应力法标准答案：A解析：得分： 07. (单选题) 可以提高钢材的强度和抗锈蚀的能力，在低温下使钢材变脆的元素是（）(本题2.0分)A、碳B、硅C、硫D、磷学生答案： D标准答案：D解析：得分： 28. (单选题) 梁的正常使用极限验算是指（）(本题2.0分)A、梁的抗弯强度验算B、梁的抗剪强度演算C、梁的稳定计算D、梁的挠度计算学生答案： D标准答案：D解析：得分： 29. (单选题)轴心受压格构式缀条柱的缀条设计是按（）(本题2.0分)A、轴心受拉构件B、轴心受压构件C、拉弯构件D、压弯构件学生答案： A标准答案：B解析：得分： 010. (单选题)设计中应尽量避免截面突变目的是为了减少（）(本题2.0分)A、偏析B、应力集中C、裂纹和起层D、非金属杂质学生答案： B标准答案：B解析：得分： 211. (单选题) 单轴对称实腹式压弯构件整体稳定计算公式和中的gx、W1x、W2x取值为（）(本题2.0分)A、W1x和W2x为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩，gx值亦不同B、W1x和W2x为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩，gx值亦不同C、W1x和W2x为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩，gx值相同D、W1x和W2x为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵抗矩，gx值相同学生答案： B标准答案：B解析：得分： 212. (单选题) 实腹式偏心受压构件强度计算公式（）(本题2.0分)A、受压较大纤维的毛截面抵抗矩B、受压较小纤维的毛截面抵抗矩C、受压较大纤维的净截面抵抗矩D、受压较小纤维的净截面抵抗矩学生答案： C标准答案：C解析：得分： 213. (单选题) 排列螺栓时，若螺栓孔直径为，螺栓的最小端距应为（）。
钢结构 第四章11
4.5
柱头和柱脚
一、梁与柱的连接 方位： 1. 顶部连接 2. 侧面连接 支撑方式 1. 铰接 2. 刚接
柱的顶部与梁（桁架）连接的部分称为柱头。 作用是通过柱头将上部结构的荷载传到柱身。
柱的顶部与梁（桁架）连接的部分称为柱头。 作用是通过柱头将上部结构的荷载传到柱身。 设计的原则：传力明确、 安全可靠、 经济合理， 便于制造和安装。
式中： A — 两个柱肢的毛截面面积之和； A1x — 斜缀条的毛截面面积之和； λ — 整个柱对虚轴的长细比。
x
2
2、绕虚轴（x-x轴） 需要先计算，换算长细比，再以此查稳定系数， 查出稳定系数后的计算公式，为
N x f A
双肢缀板柱
λ 0x
λ 1 l 01 i1
λ λ
第4 章
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
轴心受力构件
概述 轴心受拉构件 实腹式轴心受压构件 格构式轴心受压构件 柱头和柱脚的设计
４.１ 概述 一、定义：
指只承受通过构件截面形心线的轴向力作用 的构件。
轴心受力构件广泛应用于各种钢 结构之中，如网架与桁架的杆件、 钢塔的主体结构构件、双跨轻钢厂 房的铰接中柱、带支撑体系的钢平 台柱等等。
4.3.1 轴心受压构件的强度和刚度
一、强度
N σ f An
λy l 0y iy λ
二、刚度要求
l 0x λx λ ix
４.３.2 轴心受压构件的稳定问题
一、稳定问题的概念 • 稳定平衡状态是指结构或构件或板件没有
突然发生与原受力状态不符的较大变形而起头承 载能力的状态。 • 突然发生与原受力状态不符的较大变形而丧失承 载能力叫丧失稳定(简称失稳)。 • 失稳之前的最大力则称为稳定承载力或临界力 —— 相应的应力称为临界应力
14秋天大《钢结构设计原理》在线作业二满分答案
《钢结构设计原理》在线作业二
单选题
一、单选题（共20 道试题，共100 分。
）
1. 实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的rx主要是考虑（）
A. 截面塑性发展对承载力的影响
B. 残余应力的影响
C. 初偏心的影响
D. 初弯曲的影响
-----------------选择：A
2. 普通轴心受压钢构件的承载力经常取决于（）
A. 扭转屈曲
B. 强度
C. 弯曲屈曲
D. 弯扭屈曲
-----------------选择：C
3. 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板（）
A. 抗弯工作确定的
B. 抗压工作确定的
C. 抗剪工作确定的
D. 抗弯及抗压工作确定的
-----------------选择：A
4. 一悬臂梁，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（）
A. 梁的上翼缘
B. 梁的下翼缘
C. 梁的中和轴部位
D. 梁的上翼缘和中和轴部位
-----------------选择：B
5. 在下列诸因素中，对压杆的弹性屈曲承载力变化不大的是（）
A. 压杆的残余应力分布
B. 材料的屈曲点变化
C. 构件的初始几何形状偏差
D. 荷载的偏心大小
-----------------选择：B
6. 直角角螺缝的有效厚度hl=（）
A. 0.7hf
B. 4mm
C. 1.2hf
D. 1.5hf
-----------------选择：A。
钢结构原理与设计第六章作业
钢结构第6章 于千秋 2009102021661习题6.2 某竖向支撑桁架如图6.60所示。
两斜腹杆均采用双角钢截面，节点板厚8mm ，钢材为Q235.承受荷载标准值P k =12.5kN ，全部由可变荷载所引起。
取拉杆和压杆的容许长细比分别为400和200.假设斜腹杆的计算长度为l 0x =l oy =l ，支座处两水平反力H 相等。
若杆件的最小截面规定为2∠45×5，试选用此两斜腹杆的截面。
解：⑴由题，荷载设计值N=1.4N Qk =1.4P k =1.4×12.5=17.5kN则N Ab=1.4x2P k=1.4x 2x12.5=12.5KN 需要构件截面面积为:A n =A ≥N/f=12.5x 312.510215×102-=0.58cm 2需要的截面回转半径为: 拉杆：i 1 ≥011l [λ]= =1.061 cm压杆：i 2 ≥021l [λ]= 200=2.12 cm 拉杆按最小截面选用2∠45x5压杆选用2∠75x50x56.6某轴心受压柱,承受轴心受压力标准值N k =1600kN ，其中永久荷载（包括柱自重）为30%，可变荷载为70%。
两端铰接，柱高l=8m 。
截面采用焊接工字形，翼缘板为剪切边。
沿截面强轴方向有一中间侧向支承点，取l ox =2l oy =l 。
Q235钢试选择此工字形截面，并进行整体稳定和局部稳定验算。
（1）设计资料l ox =l=8m l oy =l/2=4m柱子承受轴心压力设计值 N=1.2x30%N k +1.4x70% N k =2144KN （2）试选截面方案（一）假设取x λ=y λ=100b 类截面 x λ=100，φ=0.555c 类截面 y λ=100，φ=0.463 需要的回转半径和柱截面尺寸 i x ≥x oxλl =800/100=8cm i y ≥λyl oy =400/100=4cm 由近似回转半径关系得需要翼缘板宽度b ≥24.0i y=24.04=16.7cm 需要截面高度h ≥43.0i x =43.08=18.6cm试选方案（二）假设取x λ=y λ=50b 类截面φ=0.856c 类截面φ=0.775同理得到i x ≥16cm i y ≥8cm b ≥33.3cm h ≥37.2cm 取b=34cm 、 h=38cmA ≥φf N =215x 775.01021443⨯x 10-2=128.7 cm 2翼缘板2-14x340 A f =95.2 cm 2腹板 1-10x380 A w =38 cm 2 A=133.2＞128.7 cm 2 截面积A=2x1.4x34+1x38=133.2 cm 2惯性矩 I x =(1/12)x[34x40.83 -（34-1）x35.23]=72493cm 4 I y =2×1/12×1.4×343 =9171cm 4 回转半径 i x =AI x=23.3cm i y =AI y=8.3cm 长细比x λ=x ox i l =800/23.3=34.3 y λ=yoy i l=400/8.3=48.2＜[λ]=150截面验算：1）整体稳定性 由x λ=34.3 查b 类截面得φ=0.785φA N =23102.133x 785.0102144⨯⨯=205 N/mm 2 ＜f=215N/mm 2 可； 2）强度不必验算 3）局部稳定性翼缘板外伸肢宽厚比 b/t=（340-10）/(2x14)=11.8＜（10+0.1λ）fy235=15.7，可；腹板宽厚比h 0 /t w =352/10=35.2＜（25+0.5λ）fy235=52.3，可； 所选截面合适。
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ΣLw = 580× 4 − 250× 2 = 1820 mm
所需焊缝尺寸 hf 为：
hf
=
0.7
×
(ΣLw
−
6
N × 10)
×
f
w f
× 1.22
=
0.7
1650 ×103 ×1760 ×160 ×1.22
= 6.86 mm
选用 hf =10mm
4．靴梁强度计算
靴梁按双悬臂简支梁计算，悬伸部分长度 l=165mm。靴梁厚度取 t =10mm。
q2
=
100
+
190 2
×
6.45Biblioteka = 1258 N/mm隔板与底板的连接焊缝强度验算（只有外侧焊缝）：连接焊缝取 hf =10mm，焊缝长度为
Lw。
σf
=
q2 × Lw 0.7 × hf × Lw ×1.22
=
1258 0.7 ×10 ×1.22
= 147 N/mm2 <
f
w f
=160N/mm2
=5.6mm。
隔板强度验算：
Vmax = R = 17.5 ×104 N
M max
=
1 8
× 1258 ×
2782
= 12.2 ×106
N·mm
τ
=
1.5
×
Vmax t×h
=
1.5
×
17.5 8×
×104 270
= 121 N/mm2
<
fv
=125N/mm2
σ
=
M max W
=
6
×12.2 ×106 8× 2702
底板传给靴梁的荷载 q1 为：
q1
=
B 2
⋅q
=
450 2
× 6.45
= 1451N/mm
靴梁支座处最大剪力 Vmax 为：
Vmax = q1 ⋅ l = 1451×165 = 2.4 ×105 N
靴梁支座处最大弯矩 Mmax 为：
M max
=
1 2
q1l 2
=
1 2
×1451×1652
= 19.8×106
=
6.45 N/mm2
四边支承板（区格①）的弯矩为：
b/a = 278/190=1.46，查表 1，α = 0.0786
图1
M = α ⋅ q ⋅ a2 =0.0786×6.45×1902=18302 N·mm
三边支承板（区格②）的弯矩为 b1/a1=100/278=0.36，查表 2，β = 0.0356
= 126
N/mm2 < f =215N/mm2
柱脚与基础的连接按构造要求选用两个直径 d=20mm 的锚栓。
+ 5000 =
22.5 ×104
mm2
B = a1+2t + 2c = 278 + 2 (10+76) = 450mm
L
=
A B
=
22.5 ×104 450
= 500 mm
采用 B×L = 450×580。 底板承受的均匀压应力：
q
=
B×
N L−
A0
=
1650 ×103 450 × 580 − 5000
=
6 ×18628 205
=
23.3 mm
取底板厚度为 24mm。 2．靴梁与柱身间竖向焊缝计算 连接焊缝取 hf = 10mm，则焊缝长度 Lw 为：
Lw
=
N 4× 0.7hf
⋅
f
w f
=
1650 ×103 4× 0.7 ×10×160
= 368mm
<
60 hf
靴梁高度取 400mm。 3．靴梁与底板的焊缝计算 靴梁与底板的焊缝长度为：
例题 试设计轴心受压柱的柱脚
已知：柱子采用热扎 H 型钢，截面为 HW250×250×9×14，轴心压力设计值为 1650KN，
柱脚钢材选用 Q235，焊条为 E43 型。基础混凝土强度等级为 C15，fc=7.5N/mm2。
表1
四边支承板弯矩系数 α
b/a 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 3.0 ≥4.0
1.0 0.111
1.2 0.120
≥1.4 0.125
解：选用带靴梁的柱脚，如图 1 所示。
1． 底板尺寸 锚栓采用 d=20mm，锚栓孔面积 A0 约为 5000mm2，靴梁 厚度取 10mm，悬臂 C = 4d≈76mm，则需要的底板面积为：
A
=
B×L
=
N fc
+
A0
=
1650 ×103 7.5
α 0.048 0.055 0.063 0.069 0.075 0.081 0.086 0.091 0.095 0.099 0.102 0.119 0.125
表2
b1/a1
0.3
β
0.026
0.4 0.042
三边支承板及两相邻边支承板弯矩系数 β
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0.058 0.072 0.085 0.092 0.104
M = β ⋅ q ⋅ a12 =0.0356×6.45×2782 = 17746N·mm
悬臂板（区格③）的弯矩为：
M
=
1 2
q ⋅c2
=
1 2
× 6.45× 762
= 18628 N·mm
各区格板的弯矩值相差不大，最大弯矩为：
M max = 18628 N.mm
底板厚度为：
t≥
6 ⋅ M max f
N·mm
靴梁强度：
τ
= 1.5×
Vmax t×h
= 1.5×
2.4 ×105 10 × 400
=
90
N/mm2
<
fv=125N/mm2。
σ
=
M max W
=
6 ×19.8×106 10 × 4002
= 74.3 N/mm2 < f=215
N/mm2
5．隔板计算 隔板按简支梁计算，隔板厚度取 t=8mm。 底板传给隔板的荷载：
隔板与靴梁的连接焊缝计算：取 hf =8mm。
隔板的支座反力 R 为：
R
=
1 2
× 1258 ×
278
= 174862
N
焊缝长度 Lw 为：
Lw
=
R 0.7hf ×
f
w f
=
174862 0.7 × 8×160
= 195 mm
取隔板高度 h=270mm，取隔板厚度 t = 8mm >
b 50
=
278 50