钢结构受弯构件附答案解析
受弯构件典型例题 钢结构
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【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。
第二章(五)钢结构受弯构件 型钢梁设计
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第三节 梁的整体稳定
在最大刚度平面内受弯的构件,其整体稳定性按下式计算:
Mx f bWx
在两个主平面内受弯的工字形截面构件的整体稳定按下式计 算在两个主平面受弯的H型钢或工字形截面构件:
My Mx f bWx yWy
第三节 梁的整体稳定
梁的整体稳定系数φ b的求法 《规范》 (1)
设计以及受弯构件的构造要求,在学习过程中应重点
(1) 掌握梁的强度、刚度和整体稳定性的计算方法,掌
握不需验算梁整体稳定的条件和措施; (2) 掌握型钢梁和焊接组合梁的截面设计方法;
本章提要
(3) 掌握梁腹板和翼缘局部稳定的保证条件和措施, (4) (5) 掌握梁的构造要求。
第一节 概述
1、概述: 受弯构件主要是承受横向荷载的实腹式构件和格构式构件 (桁架); 荷载通常有:均布荷载、集中荷载; 主要内力为:弯矩与剪力,按工程力学的弹性方法计算荷 载效应(弯矩、剪力、变形等) ;
第三节 梁的整体稳定
4、梁整体稳定的保证 提高梁的整体稳定承载力的关键是,增强梁受压翼缘的 抗侧移及扭转刚度,《钢结构设计规范》规定当满足一定 条件,当采取了必要的措施阻止梁受压翼缘发生侧向变形, 或者使梁的整体稳定临界弯矩高于梁的屈服弯矩,此时验算 了梁的抗弯强度后也就不需再验算梁的整体稳定。
第三节 梁的整体稳定
第二节 梁的强度与刚度
图
腹板计算高度
第二节 梁的强度与刚度
4、折算应力 产生的原因和位置:在弯矩、剪力都较大的截面,在腹板的 计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力和局部压 应力。 应按下式验算其折算应力:
eq 2 c2 c 3 2 1 f
钢结构第五章-受弯构件
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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》第五章 受弯构件
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第五章 受弯构件
5.4.1 梁受压翼缘的局部稳定
翼缘板受力较为简单,按限制板件宽厚比的方法来保证局 部稳定性。 箱形截面翼缘的中间部分相当于四边简支板,β=4.0,翼缘 的临界力不低于钢材的屈服点:
c r 1 8 .6
b0 t 或 h0 tw
100t fy b
第五章 受弯构件
§5-3 梁的整体稳定和支撑 5.3.1 梁整体稳定的概念
图5.11所示的梁在弯矩作用下上翼缘受 压,下翼缘受拉,使梁犹如受压构件和受拉 构件的组合体。对于受压的上翼缘可沿刚度 较小的翼缘板平面外方向屈曲,但腹板和稳 定的受拉下翼缘对其提供了此方向连续的抗 弯和抗剪约束,使它不可能在这个方向上发 生屈曲。
第五章 受弯构件
轧制槽钢b计算公式:
b
570bt 235 l1 h fy
h、b、t分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和其平均厚度 当算得的b>0.6时,考虑初弯曲、加荷偏心及残余应力等缺 陷的影响,此时材料已进入弹塑性阶段,整体稳定临界力显 著降低,必须以’b代替进行修正。
第五章 受弯构件
梁格按主次梁排列情况可分成三种形式:
(1)单向(简单)梁格(图5-3a)——只有主梁,适 用于主梁跨度较小或面板长度较大的情况。 (2)双向(普通)梁格(图5-3b)——在主梁间另设 次梁,次梁上再支承面板,适用于大多数 梁格尺 寸和情况,应用最广。 (3)复式梁格(图5-3c)——在主梁间设纵向次梁, 次梁间再设横向次梁;荷载传递层次多,构造复杂, 只用在主梁跨度大和荷载重时。
40 235 / fy
2
(5. 22) (5. 26)
第五章 受弯构件
由
cr f y
b t 235 fy
钢结构第五章受弯构件
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适用于可拆卸的结构和临时性连接,具有施工方便、质量易于保证等优 点;但用钢量较大,且需要定期紧固。
03
铆钉连接
适用于承受动力荷载的结构,具有传力可靠、韧性和塑性好等优点;但
铆接工艺复杂、劳动强度高、用钢量也较大。
节点类型及其适用范围
刚接节点
能传递弯矩和剪力,适用 于固定支座和连续梁等需 要传递弯矩的结构。
03
受弯构件截面设计与优化
截面形状选择原则
01
02
03
符合受力要求
根据受弯构件所受荷载类 型、大小及分布情况,选 择能够有效承受弯矩和剪 力的截面形状。
便于加工制作
考虑现有加工设备和技术 水平,选择易于加工成型 的截面形状。
经济性
在满足受力要求和加工制 作的前提下,尽量选择材 料用量少、成本低的截面 形状。
连接固定
采用合适的连接方式将构件与基础或相邻构 件连接固定,确保稳定性和安全性。
验收标准和方法
验收标准
构件的尺寸偏差、形位公差、表面质量等应符合相关标准和 设计要求。
验收方法
采用测量工具对构件的尺寸、形位等进行测量,目视检查表 面质量,查阅相关质量证明文件等。对于不合格的构件,应 及时进行整改或返工处理,直至符合要求为止。
节点法
对于超静定结构,通过选取节点建立平衡方程,进 而求解内力的方法。
力矩分配法
适用于连续梁和无侧移刚架等结构,通过力矩分配 系数求解内力的方法。
剪力、弯矩图绘制
80%
剪力图的绘制
根据截面法或节点法求得的剪力 值,在构件上按比例绘制剪力图 。
100%
弯矩图的绘制
根据截面法或节点法求得的弯矩 值,在构件上按比例绘制弯矩图 。
钢结构第五章
![钢结构第五章](https://img.taocdn.com/s3/m/0c35774f69eae009581bec47.png)
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
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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
钢结构设计原理 第五章 受弯构件
![钢结构设计原理 第五章 受弯构件](https://img.taocdn.com/s3/m/95e9718470fe910ef12d2af90242a8956becaad9.png)
钢结构设计原理第五章受弯构件1、第五章受弯构件51概述1、定义主要承受横向荷载作用的构件,即通常所讲的梁。
2、类型按使用功能,可分为工作平台梁、吊车梁、楼盖梁、墙梁及檩条等;按支承状况,可分为简支梁、连续梁、伸臂梁和框架梁等;按荷载作用状况,可分为单向弯曲梁和双向弯曲梁;按截面形式有型钢梁和组合梁;实腹式和格构式。
图51受弯构件的截面形式3、受弯构件梁的内力一般,仅考虑其弯矩和剪力;对于框架梁,需同时考虑M、V和N作用。
※关键词受弯构件MEMBERINBENDING梁BEAM单向受弯构件ONEWAYMEMBERINBENDING双向受弯构件TWOWAYMEMBERINBENDING52受弯构件的强度一、2、抗弯强度1、梁在弯矩作用下,当M渐渐增加时,截面弯曲应力的进展可分为三个阶段,见图52所示。
〔1〕弹性工作阶段弯矩较小时,梁截面受拉边缘?<YF,梁处于弹性工作阶段,弯曲应力呈三角形分布。
弹性极限弯矩为NEW??截面受拉边缘的?YF。
〔2〕弹塑性工作阶段弯矩继续增大,截面边缘部分进入塑性,中间部分仍处于弹性工作状态。
〔3〕塑性工作阶段当弯矩再继续增加,截面的塑性区进展至全截面,形成塑性铰,梁产生相对转动,变形大量增加。
此时为梁的塑性工作阶段的极限状态,对应的塑性极限弯矩为PNYPWFM??。
图52梁受弯时各阶段的应力分布状况问取那个阶段作为设计或计算的模型答规范中按弹性阶3、段或弹塑性阶段设计或计算。
塑性进展深度,通过塑性进展系数?来衡量。
截面样子系数NPEFWM??2、抗弯强度?单向受弯FNX????双向受弯FWNYNX???其中X?、Y截面塑性进展系数,一般状况按表61取值;?若YFTB2351>时,取X?Y10;?若直接承受动力荷载作用时,取10。
※抗弯强度不够时,可以调整截面尺寸增大NW,但以增大截面高度H最有效。
二、抗剪强度梁的抗剪强度按弹性设计,以截面的剪应力到达钢材的抗剪强度设计值作为抗剪承载力的极限状态。
钢结构原理 第五章 受弯构件解析
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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
![武汉科技大学《钢结构》常见问题解答第五章受弯构件](https://img.taocdn.com/s3/m/20c25ebccf84b9d529ea7ad7.png)
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 。
钢结构第5章 受 弯构件
![钢结构第5章 受 弯构件](https://img.taocdn.com/s3/m/61d935224a7302768e993958.png)
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
钢结构受弯构件_附答案
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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 )。
钢结构试题与答案解析
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钢结构试题(卷)与答案解析(总14页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1.体现钢材塑性性能的指标是( )A .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 ( )。
A .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 ( )来保证的。
A .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( )A.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( )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6. 摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接( )A 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( )。
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( )。
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9.同类钢种的钢板,厚度越大( )A. 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( )指标。
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11. 钢材脆性破坏同构件( )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( )A .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( )A .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( )的厚度。
学历类《自考》自考专业(建筑工程)《钢结构》考试试题及答案解析
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学历类《自考》自考专业(建筑工程)《钢结构》考试试题及答案解析姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1、焊接工字形等截面简支梁,在何种情况下,整体稳定系数最高?()A、跨度中央一个集中荷载作用时B、跨间三分点处各有一个集中荷载作用时C、全跨均布荷载作用时D、梁两端有使其产生同向曲率、数值相等的端弯矩的荷载作用时正确答案:D答案解析:暂无解析2、焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的()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正确答案:D答案解析:暂无解析3、受弯构件的刚度要求是≤[],计算挠度时,则应()A、用荷载的计算值B、用荷载的标准值C、对可变荷载用计算值D、对永久荷载用计算值正确答案:B答案解析:暂无解析4、对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件,焊接残余应力对下列没有明显影响的是()A、构件的刚度B、构件的极限强度C、构件的稳定性D、构件的疲劳强度正确答案:B答案解析:暂无解析5、.Q235 与 Q345 两种不同强度的钢材进行手工焊接时,焊条应采用()A、E55型B、E50型C、E43型D、H10MnSi正确答案:C答案解析:暂无解析6、角焊缝的最小焊脚尺寸hfmin≥1.5,最大焊脚尺寸hfmax≤1.2t1,式中的t1和t2分别为()A、t1为腹板厚度,t2为翼缘厚度B、t1为翼缘厚度,t2为腹板厚度C、t1为较薄的被连接板件的厚度,t2为较厚的被连接板件的厚度D、t1为较厚的被连接板件的厚度,t2为较薄小的被连接板件的厚度正确答案:C答案解析:暂无解析7、在三向正应力状态下,当出现下列何种情况时,钢材易发生脆性破坏()A、异号应力,且应力差较小B、异号应力,且应力差较大C、同号拉应力,且应力差较小D、同号拉应力,且应力差较大正确答案:D答案解析:暂无解析8、钢材屈服点fy的高低反应材料()A、受静荷时的最大承载能力B、受静荷时的最大变形能力C、受动荷时的最大承载能力D、受静荷时发生塑性变形前的承载能力正确答案:D答案解析:暂无解析9、关于钢结构的特点叙述错误的是()A、建筑钢材的塑性和韧性好B、钢材的耐腐蚀性很差C、钢材具有良好的耐热性和防火性D、钢结构更适合于建造高层和大跨结构正确答案:C答案解析:暂无解析10、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x代替x。
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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 )。
A)自由边B)简支边C)固定边D)有转动约束的支承边××12.梁的支承加劲肋应设置在( C )。
A)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 )。
A)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 )。
A)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 )16.双轴对称工字形截面梁,截面形状如图所示,在弯矩和剪力共同作用下,关于截面中应力的说法正确的是( D )。
A)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17.下图为一承受固定集中力P 的等截面焊接梁,截面1-1处需验算折算应力,其验算部位为( C )。
A )①B )②C )③D )④18.焊接工字形截面梁腹板配置横向加劲肋的目的是( D )。
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 )A )横向加劲肋加密B )纵向加劲肋,设置在腹板上半部C )纵向加劲,设置在腹板下半部D )梁不会发生强度破坏20.在梁的整体稳定计算,φ’b =1说明设计梁( B )。
A )处于弹性工作阶段B )不会丧失整体稳定C )梁的局部稳定必定满足要求D )不会发生强度破坏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( B )是较合理的措施。
A )加厚翼缘B )在集中荷载作用处设支承加劲肋C )增加横向加劲肋的数量D )加厚腹板22.验算工字形截面梁的折算应力,公式为:f 1223βτσ≤+,式中σ、τ应为( D )。
A )验算截面中的最大正应力和最大剪应力B )验算截面中的最大正应力和验算点的剪应力C )验算截面中的最大剪应力和验算点的正应力D )验算截面中验算点的正应力和剪应力23.工字形梁受压翼缘宽厚比限值为:y f t b 235151≤,式中b 1为( A )。
A )受压翼缘板外伸宽度 B )受压翼缘板全部宽度C )受压翼缘板全部宽度1/3D )受压翼缘板的有效宽度24.跨中无侧向支承的组合梁,当验算整体稳定不足时,宜采用( C )。
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××25.下列哪种梁的腹板计算高度可取等于腹板的实际高度( C )。
A )热轧型钢梁B )冷弯薄壁型钢梁C )焊接组合梁D )铆接组合梁26.如图所示槽钢檩条(跨中设一道拉条)的强度按公式f W M W M nyx y nx x x ≤+γγ计算时,计算的位置是( D )。
A )a 点B )b 点C )c 点D )d 点27.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( C )为最佳方案。
××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( A )准则。
A )腹板局部屈曲应力不小于构件整体屈曲应力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f yD )腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力29.( A )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××30.双轴对称截面梁,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能,下列方案比较,应采用( C )。
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,则以( D )的稳定性为最好,( A )的为最差。
32.对同一根梁,当作用不同荷载时,出现下列四种弯矩(M 均等值),以( D )最先出现整体失稳,以( B )最后出现整体失稳。
33.约束扭转使梁截面上( C )。
A )只产生正应力B )只产生剪应力C )产生正应力,也产生剪应力D )不产生任何应力××34.当梁的整体稳定判别式11b l 小于规范给定数值时,可以认为其整体稳定不必验算,也就是说在xW M 11 中,可以取( A )。
A )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××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 0处C )靠近梁上翼缘的腹板(1/5~1/4)h 0处D )受压翼缘处40.一悬臂梁,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( 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××41.配置加劲肋提高梁腹板局部稳定承载力,当yw f t h 2351700>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 ××42.计算工字形梁的抗弯强度,用公式f W M nxx x ≤γ,取γx =1.05,梁的翼缘外伸肢宽厚比不大于( B )。
A )y f 23515B )13yf 235 C )(10+0.1λ)y f 235D )9y f 235××43.一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( B )。
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44.设有一用Q235AF 钢焊接梁,其上下翼缘的截面尺寸为300×10,腹板的截面尺寸为780×8,该梁受到作用于腹板平面内的竖向静荷载,可承受的最大弯矩设计值为f W M nx x x γ=。
试问,在此条件下,式中的γx (截面塑性发展系数)值应取下列何项数值?( A )A )γx =1.0B )γx =1.05C )γx =1.15D )γx =1.20××45.单向弯曲梁的正应力计算公式为:f W M nxx x ≤=γσ,式中γx 为塑性发展系数,对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≤( D )时才能考虑γx >1.0。
A )15y f /235B )9y f /235C )(10+0.1λ)y f /235D )13y f /235××46.对直接承受动力荷载的受弯构件,进行强度计算时,下列方法何项为正确?( B )A )重级工作制吊车梁的强度计算应取γx =γy =1.0,动力系数取1.35B )重级工作制吊车梁的强度计算应取γx =γy =1.0,动力系数取1.1C )轻、中级工作制吊车梁的强度计算应取γx =γy =1.0,不考虑动力系数D )轻、中级工作制吊车梁的强度计算应取γx =γy =1.05,但应考虑动力系数××47.如图所示简支梁,采用( B )措施后,整体稳定还可能起控制作用。