钢梁的局部稳定计算-高厚比-例题
组合楼板计算实例
组合楼板计算实例组合楼板计算⽤于组合楼板的压型钢板净厚度(不包括涂层)不应⼩于0.75mm ，也不得超过1.6mm 。
波槽平均宽度(对闭⼝式压型钢板为上⼝槽宽)不应⼩于50mm ；当在槽内设置栓钉时，压型钢板的总⾼度不应⼤于80mm 。
根据上述构造要求，选⽤型号为60020075---XY 的压型钢板，厚度1.2mm 。
组合板总厚度不应⼩于90mm ，压型钢板顶⾯以上的混凝⼟厚度不应⼩于50mm 。
此外，对于简⽀组合板的跨⾼⽐不宜⼤于25，连续组合板的跨⾼⽐不宜⼤于35。
根据以上构造要求，压型钢板上混凝⼟厚度取c h =60mm 。
mm b 1121= mm b 582=mmb 49.763=23()31.2h b b c mm b+==∑压型钢板的形⼼⾼度即单槽⼝对于上边（⽤s 代表）及下边（⽤x 代表）的截⾯模量为：压型钢板的惯性模量s I ：4233212357691)32(mm bb b b b b th I s =∑-∑+= 21233232()3s x x th b b b b b I W c b b +-==+∑221.275(1125876.49(1125876.49)76.49)35876.49+??++-==+114523mm21233132()3x x x th b b b b b I W h c b b +-==-+∑xx221.275(1125876.49(1125876.49)76.49)311276.49+??++-==+81713mm压型钢板的截⾯抵抗矩s W 取s x W 和x x W 的较⼩值，故：s W =x x W =81713mm压型钢板的截⾯⾯积210001.240033p l A t mm =?==施⼯阶段荷载恒载钢筋混凝⼟⾃重：5×[(58+88)×75/2+70×200] ×25=2.43kN/m 2 压型钢板⾃重： 0.16kN/m 2 荷载总重=2.43+0.16=2.59kN/m 2活载施⼯活载：1.5kN/m 22/208.55.14.159.22.1mm kN q =?+?=2/04.1208.52.02.0mm kN q q x =?==m kN l q M x ?=??==17.1304.181812maxm kN q /818.02.0)5.159.2(0=?+=强度验算正应⼒验算：226max max /205/2.14381711017.1mm N f mm N W M s =?=?==σ剪应⼒验算kN l q V x 56.1304.12121max =??==腹板最⼤剪应⼒：233max max /7.122.149.76221056.1323mm N t b V ==∑=τ挠度验算：[]mm l w mm EI l q w s 7.1620,180min 7.113576911006.23843000818.053845540max ==?=??==使⽤阶段1.2厚压型钢板⾃重：2/16.0mm kN25C 钢筋混凝⼟板： 2/43.2mm kN20厚⽔泥砂浆找平层：2/4.02002.0mm kN =?⽔磨⽯地⾯：2/7.0mm kN 楼⾯总荷载：2/69.3mm kN 屋⾯恒载1.2厚压型钢板⾃重：2/16.0mm kN 钢筋混凝⼟板： 2/43.2mm kN 天⾯25厚防⽔砂浆：2/5.0mm kN 天⾯隔热层：2/6.1mm kN ⽔磨⽯地⾯：2/7.0mm kN 屋⾯总荷载：2/39.5mm kN屋⾯恒荷载⼤于楼⾯恒荷载，且屋⾯活载等于楼⾯活载，所以按屋⾯荷载计算使⽤阶段混凝⼟数据：25C ，2/9.11mm N f c =，2/27.1mm N f t =1m 板宽内均布荷载设计值：m kN q /24.9)27.04.139.535.1(11=??+??= ⼀个波宽内荷载设计值为：2/848.12.024.9mm kN q =?= 压型板上混凝⼟厚度mm mm h c 10070?= 按单向板计算，正弯矩简⽀，负弯矩固⽀弯矩m kN l q M ?=??=?=08.23848.1818122 N f A N b h f p c c 82000205400166600200709.11=?=??=??=??故中和轴在压型钢板以上的混凝⼟截⾯内，mm h 23.1010=mm bf fA x c p 45.342009.110.1820001=??==αmm x h y p 842/45.3423.1012/0=-=-=m kN M m kN y b x f p c ?=??==????08.251.58420045.349.110.18.08.01α斜截⾯kN l q V 86.13324.92121=??=?=kN V kN h b f t 86.139023.101100027.17.07.00=?==?? ⽀座负弯矩配筋计算⽀座负弯矩：按固端板计算mkN ql M n ?=??==54.5339.7121121222mkN M M ?=?==11.154.52.02.02mm a h h s 125201450=-=-='2210 1.11100.031.011.9200125s c M f bh αα?==='985.02211=-+=ss αγ260431********.01011.1mm h f M A y s s =='='γ选⽤200@12φ，⼀个波距内22431015/505mm A mm A ss ='?== %24.0%2.0%,10045.0max %5.0%10023.101200101max ==?=??==y t s f f bh A ρρ变形验算 /7.36E s c E E α==220005400mm A s =?=，2973755.075)8858(5701000mm A c =??+?+?= 算得53.6ch mm '= mm A A h A h A x s E c s E c c n9.59200036.79737523.101200036.76.53973750=?+??+?=?+??+'?='αα48232323mm 1038.152)4.4175155.036/7515(9.53755875581216.187020070200121?=+?+??+??+??+??=c I [] []472282021044.2)9.5923.101(20005357691)6.539.59(973751038.136.71)()(1m m x h A I h x A II n s s c nc cE=-++-+='-?++'-'?+=α12751003.51044.21006.2?==?==I E B B s52.21003.522112=??==B B s ⼀⽶板宽荷载总标准值 m kN q /39.71)239.5(=?+= 准永久组合m kN q /39.61)25.039.5(=??+=φ荷载标准组合下挠度mm l mm Bl q w 33.830055.11003.538410339.753845121244=?==?= 荷载准永久组合下挠度mm lmm Bl q w 33.830067.21052.238410339.653845121244=?==?=φ⾃振频率验算标准恒荷载m kN q /39.5=mm l mm Bl q w 33.830013.11003.538410339.553845121244=?==?= ⽀撑条件系数178.0=k 板⾃振频率Hz Hz wk f 157.161013.1178.0112===-综上来看，该板符合要求。
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。
(整理)钢梁稳定性计算步骤
钢梁整体稳定性验算步骤1. 根据《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）4.2.1条，判断是否可不计算梁的整体稳定性。
2. 如需要计算2.1 等截面焊接工字形和轧制H 型钢简支梁xyxy(a)双轴对称焊接工字形截面(b)加强受压翼缘的单轴对称焊接工字形截面y (c)加强受拉翼缘的单轴对称焊接工字形截面y (d)轧制H 型钢截面1）根据表B.1注1，求ξ。
ξl 1——H 型钢或等截面工字形简支梁受压翼缘的自由长度，对跨中无侧向支承点的梁，l 1为其跨度；对跨中有侧向支撑点的梁，l 1为受压翼缘侧向支承点间的距离（梁的支座处视为有侧身支承）。
b 1——截面宽度。
2）根据表B.1，求βb。
3）根据公式B.1-1注，求I1和I2，求αb。
如果αb>0.8，根据表B.1注6，调整βb。
4）根据公式B.1-1注，计算ηb。
5）根据公式B.1-1，计算φb。
6）如果φb>0.6，根据公式B.1-2，采用φ’b代替φb。
7）根据公式4.2.2，验算稳定性。
2.2 轧制普通工字钢简支梁1）根据表B.2选取φb。
2）如果φb>0.6，根据公式B.1-2，采用φ’b代替φb。
3）根据公式4.2.2，验算稳定性。
2.3 轧制槽钢简支梁1）根据公式B.3，计算φb。
2）如果φb>0.6，根据公式B.1-2，采用φ’b代替φb。
3）根据公式4.2.2，验算稳定性。
2.4 双轴对称工字形等截面（含H型钢）悬臂梁1）根据表B.1注1，求ξ。
ξl1——悬臂梁的悬伸长度。
b1——截面宽度。
2）根据表B.4，求βb。
3）根据公式B.1-1，计算φb。
4）如果φb>0.6，根据公式B.1-2，采用φ’b代替φb。
5）根据公式4.2.2，验算稳定性。
2.5 受弯构件整体稳定系数的近似计算（均匀弯曲，）2.5.1 工字形截面（含H型钢）双轴对称1）根据公式B.5-1，计算φb，当φb>0.6时，不必根据公式B.1-2，采用φ’b 代替φb，当φb>1.0，取φb=1.0。
钢结构设计原理(新)武汉理工大学 在线作业答案
钢结构设计原理(新)在线作业答案一、单选(共计52.5分,每题2.5分)1、下列有关疲劳强度计算的描述中，答案的是_____ 。
A. 在完全拉应力循环中，可不进行疲劳验算B. 疲劳容许应力幅与钢材牌号无关C. 疲劳计算用容许应力幅法，荷载采用标准值D. 疲劳计算时应力按弹性工作计算答案:【A】2、焊接残余应力对下列选项无影响的是____。
A. 静力强度B. 变形能力C. 整体稳定D. 局部稳定答案:【A】3、钢材的疲劳强度与下列哪一项没有明显关系_____。
A. 荷载引起的应力幅值B. 循环荷载重复的次数C. 材料的应力状态D. 钢材的静力强度答案:【D】4、图中的角焊缝在P作用下，最危险点是_____。
imageA. a, bB. b, dC. c, dD. a, c答案:【B】5、钢结构设计采用的钢材强度设计值是_____。
A. 屈服强度乘以抗力分项系数B. 屈服强度除以抗力分项系数C. 极限强度乘以抗力分项系数D. 极限强度除以抗力分项系数答案:【B】6、焊接工字型截面轴心受压柱，翼缘的宽厚比和腹板高厚比确定的依据是_____。
A. 板件的临界应力小于材料的屈服强度B. 板件的临界应力不小于材料的屈服强度C. 板件的临界应力小于构件的整体稳定临界应力D. 板件的临界应力不小于构件的整体稳定临界应力答案:【D】7、轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是 ____。
A. 两头大中间小B. 两头小中间大C. 均匀分布D. 直线分布8、关于可变荷载的分项系数的取值, 以下描述中正确的为 ____ 。
A. 当可变荷载效应对结构构件的承载能力不利时取1.4（当楼面活荷载大于image有利时取为0。
B. 当可变荷载效应对结构构件的承载能力不利时取1.4（当楼面活荷载大于image有利时取为1.0。
C. 当可变荷载效应对结构构件的承载能力不利时取为1.2（当楼面活荷载大于image有利时取为1.0。
梁的局部稳定
一般认为 h0 tw 80 时2,3构5件f可y 能发生局部压应力或剪应
力作用下得屈曲。
梁受压翼缘扭转受到约束时 h0 tw 150 235 f y
或受压翼缘扭转不受约束时 h0 tw 170,腹235 f y
板才可能发生弯曲压应力作用下得失稳。
二、保证梁局部稳定得措施
措施:减小宽厚比,增大板得厚度或减小板得周界尺寸。
(一)保证翼缘局部稳定得措施
翼缘得局部稳定通过限制板件宽厚比来保证。
梁弹性工作:
b1 15 235
t
fy
梁塑性发展: x 1.0
b1 13 235
t
fy
箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间得宽度b0与厚度t之比
b0 40 235
腹板局部稳定得计算 (1)仅用横向加劲肋 考虑可能发生弹塑性局部失稳,按如下方法计算。
式中σ-所计算腹板区格内,由区格平均弯矩产生得在腹板计算高度边 缘得弯曲压应力。
τ-所计算腹板区格内,由区格平均剪力产生得腹板平均切应力,τ= Vy /(hwtw )
σ-所计算腹板区格内,由区格平均弯矩产生得在腹板计算高度边缘得 弯曲压应力。 分别为在σ、σ、τ单独作用下板得临界应力,并按下列方 法计算。
h1
bs/2, ≤60mm
板件交接位置得处理: 焊接梁得横向加劲肋与翼缘板相接处应切宽约 bs/3≯40mm、高约bs/2≯60mm得斜角,方便翼缘焊缝通 过。 在纵、横肋相交时,为保证横向加劲肋与腹板得连接焊缝 通过,应将纵向加劲肋相应切斜角。
bs/3, ≤40mm
3、支承加劲肋得构造和计算 形式:梁跨中得支承加劲肋做成普通加劲肋; 梁端得支承加劲肋做成普通加劲肋或突缘加劲肋。 加劲肋与腹板焊接连接,与翼缘、支座板刨平顶紧。
《钢结构设计原理》复习题(含答案)
2011年课程考试复习题及参考答案钢结构设计原理一、填空题：1.钢结构计算的两种极限状态是和。
2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。
3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
4.钢材的破坏形式有和。
5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。
6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
7.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。
8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。
9.钢结构的连接方法有、和。
10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。
11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中央一个集中荷载的弯矩图为。
12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。
13.钢结构设计的基本原则是、、和。
14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、和等。
15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为和。
16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。
二、问答题：1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？2.焊缝可能存在哪些缺陷？3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。
4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？5.什么是钢材的疲劳？6.选用钢材通常应考虑哪些因素？7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？11.轴心压杆有哪些屈曲形式？12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？15.对接焊缝的构造有哪些要求？16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？19.螺栓的排列有哪些构造要求？20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？三、计算题：1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。
钢结构基础课后习题答案
《钢结构基础》习题参考答案题：答：（1）按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。
型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。
组合截面按连接方法和使用材料的不同，可分为焊接组合截面（焊接截面）、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。
（2）型钢和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。
题：解：由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2，扣除孔洞后的净面积为3249275.213550A n =⨯⨯-=mm 2。
工字钢较厚板件的厚度为11.4mm ，故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2，构件的压应力为2155.138324910450A N 3n <≈⨯==σN/mm 2，即该柱的强度满足要求。
新版教材工字钢为竖放，故应计入工字钢的自重。
工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ，故19712.19.8169.27N g =⨯⨯⨯=N ；构件的拉应力为215139.113249197110450A N N 3ng <≈+⨯=+=σN/mm 2，即该柱的强度满足要求。
题：解：1、初选截面假定截面钢板厚度小于16mm ，强度设计值取215f =，125f v =。
可变荷载控制组合：24kN .47251.410.22.1q =⨯+⨯=， 永久荷载控制组合：38.27kN 250.71.410.235.1q =⨯⨯+⨯=简支梁的支座反力（未计梁的自重）129.91kN ql/2R ==，跨中的最大弯矩为m 63kN .1785.547.2481ql 81M 22max ⋅≈⨯⨯==，梁所需净截面抵抗矩为36x max nx 791274mm 2151.051063.178f M W ≈⨯⨯==γ，梁的高度在净空方面无限值条件；依刚度要求，简支梁的容许扰度为l/250，参照表3-2可知其容许最小高度为229mm 24550024l h min ≈==， 按经验公式可得梁的经济高度为347mm 3007912747300W 7h 33x e ≈-=-=，由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度，按附录1中附表1取工字钢 I36a ，相应的截面抵抗矩3nx 791274m m 875000W >=，截面高度229mm 360h >=且和经济高度接近。
钢结构期末大作业和解答2021-3
一、单项选择题(每小题2分，总计44分)1.钢材的设计强度是根据[C ]确定的。
A.比例极限B.弹性极限C.屈服点D.极限强度2.在三向应力状态下，钢材发展呈塑性状态的综合强度指标称为[D]。
A.设计应力 B.计算应力C.容许应力 D.折算应力3.钢材中磷含量超过限制时，钢材可能会出现[A]。
A 冷脆B 热脆C 蓝脆D 徐变4.普通轴心受压钢构件的承载力常取决于[D ]。
A.强度 B.弯扭屈曲 C.扭转屈曲 D.弯曲屈曲5.下列哪项措施对提高梁的稳定承载力明显有效[D]。
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.为了保证钢梁的局部稳定，一般采用加劲措施，这是为了[C]。
A.增大截面积 B.改变应力的分布状态C.改变板件的宽厚比或高厚比D.增加梁的惯性矩7.某一在主平面内受弯的实腹构件，当构件截面上有螺栓（或铆钉）孔时，试问，下列[C ]要考虑螺栓（或铆钉）孔引起的截面削弱？A.构件变形计算B.构件整体稳定性计算C.构件抗弯强度计算D.构件抗剪强度计算8.在充分发挥钢材强度的前提下，Q235钢梁的最小高度[B]Q345钢梁的最小高度（提示：可以均布荷载作用下的简支梁为例）。
A.大于B.小于C.等于D.不能确定9.实腹式组合工字形截面柱腹板的宽厚比限值是[B]。
A ()y f 2351.010λ+B ()y f 2355.025λ+C y f 23515D yf 2358010.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，计算公式中的长细比为（C ）。
A 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11.格构柱设置横隔的目的是(D )。
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7、12．计算长度一定的轴心压杆回转半径增大，其稳定承载力（A ）。
A 提高B 降低C 不变D 不能确定13.钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算?(D )。
论钢梁的稳定性
论钢梁的稳定性摘要：钢梁的稳定性包括梁的整体稳定性和局部稳定性。
在竖向荷载作用下，钢梁一般只产生竖向位移，但对侧向刚度较差的工字形截面或槽形截面钢梁，当梁的自由长度较大时，荷载加大到一定程度，常会迅速产生较大的侧向位移和扭转变形，使梁随即丧失承载能力的现象称为丧失整体稳定或侧扭屈曲。
当梁的自由长度较大和受压翼缘宽度较小时，使梁丧失整体稳定的临界荷载常小于强度破坏的荷载，因此，对梁的截面除应计算抗弯强度外，还必须验算整体稳定性。
当梁板件宽而薄时，梁又会产生局部失稳问题。
因此，梁的整体稳定性和局部稳定性对梁的正常工作都有着至关重要的影响。
关键词：梁 整体稳定性 局部稳定性 加劲肋一、梁的整体稳定性（一）影响梁的整体稳定性的因素1、与荷载类型有关；纯弯：沿梁长方向弯矩图为矩形，受压翼缘的压应力沿梁长保持不变，梁易失稳；跨中集中荷载：弯矩图呈三角形，靠近支座处M 减少，受压翼缘的压应力随之降低，提高了梁的整体稳定性。
2、与荷载的作用位置有关；横向荷载作用在上翼缘，荷载的附加效应加大了截面的扭转，降低了梁的临界弯矩。
反之，可提高梁的稳定性。
3、与梁的侧向刚度Ely 有关提高梁的侧向刚度EIy 可以显蓍提高梁的临界弯矩，而增大梁的抗扭刚度GIt 和抗翘曲刚度EIw 虽然也可以提高M ，但效果不大。
4、与受压翼缘的自由长度l 有关 减少l 可显著提高梁的临界弯矩M ，这可以通过增设梁的侧向支承来解决。
无论跨中有无侧向支承，在支座处均应采取构造措施以防止梁端截面的扭转。
(二) 梁整体稳定性的计算当梁不满足规范无需验算梁整体稳定的条件时，要计算其整体稳定性并采用下列原则：梁的最大压应力不应大于对应临界弯矩Mcr 的临界压应力σcr σcr ＝M cr/W xf f f W M b yyy cr R cr x x ϕγσγσ==≤f W M xb x≤ϕ在两个主平面受弯的H型钢或工字形截面构件fW M W M yy y x b x≤+γϕ ，bϕ为绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数。
231126 北交《钢结构设计原理(专)》在线作业二 15秋问题详解
北交《钢结构设计原理(专)》在线作业二一、单选题（共 15 道试题，共 30 分。
）1. 梁腹板的高厚比80＜h0/tw＜170时，应设置（）。
. 横向加劲. 纵向加劲肋. 纵横向加劲肋. 短加劲肋正确答案：2. 为了保证焊接板梁腹板的局部稳定性，应根据腹板的高厚比的不同情况配置加颈肋。
当< ≤170 时，应( )。
. 不需配置加劲肋. 配置横向加劲肋. 配置横向和纵向加颈肋. 配置横向、纵向和短加颈肋正确答案：3. 根据钢材的一次拉伸试验，可得到如下四个力学性能指标，其中( )是钢结构的强度储备。
. 屈服点fy. 抗拉强度fu. 伸长率δ. 弹性模量正确答案：4. 构件发生脆性破坏时，其特点是（）。
. 变形大. 破坏持续时间长. 有裂缝出现. 变形小或无变形正确答案：5. 确定钢材强度设计值的重要指标是（）。
. 屈服点. 弹性极限. 比例极限. 抗拉强度正确答案：6. 普通轴心受压构件的承载力经常决定于( )。
. 扭转屈曲. 强度. 弯曲屈曲. 弯扭屈曲7. 当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应（）。
. 设置纵向加劲肋. 设置横向加劲肋. 减少腹板宽度. 增加翼缘的厚度正确答案：8. 钢材中磷含量超过限制时，钢材可能会出现（）。
. 冷脆. 热脆. 蓝脆. 徐变正确答案：9. 体现钢材塑性性能的指标是（）。
. 屈服点. 屈强比. 伸长率. 抗拉强度正确答案：10. 钢材的伸长率可以通过下列( )试验来获得。
. 冷弯180°试验. 单向一次拉伸试验. 疲劳试验. 冲击试验正确答案：11. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有（）。
. 强度. 强度和整体稳定性. 强度、局部稳定和整体稳定. 强度、刚度（长细比）正确答案：12. 摩擦型高强度螺栓的抗剪连接以( )作为承载能力极限状态。
. 螺杆被拉断. 螺杆被剪断. 孔壁被压坏. 连接板件间的摩擦力刚被克服正确答案：13. 某角焊缝T形连接的两块钢板厚度分别为8mm和10mm，合适的焊角尺寸为（）。
钢结构例题第五章
【5.1】有一工作平台，如图5.1所示。
其梁格布置尺寸见图5.6，平台承受板的自重为3.5 KN/㎡，活荷载为9.5 KN/㎡（标准值），次梁采用热轧普通工字钢，其规格为I40a ，材料是Q235，平台铺板于次梁连牢。
试验算次梁的强度和刚度。
【解】：由题意知，次梁承受3.0 m 宽度范围的平台荷载作用，从附表F.4中查出型钢I40a 的自重为67.6 kg/m ，即0.662 KN/m 。
次梁承受的荷载为（恒、活M m ax =8/2ql =50.44×26/8 KN ·m=226.98 KN ·mV m ax =2/ql =50.44×6/2 KN=151.32 KN查附表 F.4，型钢I40a 的截面特征参数：Ix=21700×104㎜4,W x =1090×103㎜3，S X =636×103㎜3，h=400㎜， b=142㎜，t=16.5㎜， t w =10.5㎜,r=12.5㎜。
(1) 强度验算 1）抗弯强度：最大正应力发生在次梁跨中截面，得=m ax σx W x m ax M γ=3610109005.11098.226⨯⨯⨯N/㎜2=198.3 N/ ㎜2〈 f=215 N/ ㎜2 2） 抗剪强度：按次梁与主梁叠接，则最大剪应力发生在次梁端部截面，得w X x t I S V ⋅⋅=max maxτ=5.101021700106361032.151433⨯⨯⨯⨯⨯ N/ ㎜2=42.2 N/ ㎜2〈 f v =125 N/ ㎜2 2）梁支座处局部承压强度：设主梁支承次梁的长度a=80㎜,不设置支承加劲肋，则应计算支座处局部承压应力。
r t h y += =(16.5+12.5)㎜=29㎜ y z h a l 5.2+==(80+2.5×29)㎜=152.5㎜5.1525.101032.1510.13max⨯⨯⨯==zw c l t V ψσ N/ ㎜2=94.5 N/ ㎜2 〈 f=215 N/ ㎜2 该次梁没有弯矩和剪力都同时较大的截面，虽然支座处的剪力和局部承压应力都较大，但弯应力σ=0，故不再计算折算应力。
实腹式轴心受压构件局部稳定计算例题
实腹式轴心受压构件局部稳定计算例题
一．宽厚比和高厚比的控制
例题：如图所示，焊接组合工字钢截面受压柱，轴心压力设计值N=2000KN，柱的计算长度l0x=6.0m，l0y=3.0m，钢材为Q345，翼缘板为焰切边，截面无削弱。
验算实腹柱腹板和翼缘的局部稳定。
二．腹板局部失稳后的强度利用
例题：如图所示，一焊接工字形轴心受压柱截面，承受的轴心压力设计值
N=4500KN，柱的计算长度l0x=7.0m，l0y=3.5m，钢材为Q235-BF，翼缘板为剪切边，每块翼缘板上设有两个直径d0=24mm的螺栓孔。
试验算次柱截面。
格构式轴心受压构件稳定计算例题
例题：如图所示，一缀条柱，已知轴力设计值为N=1000KN，柱的计算长度l0x=6.0m，l0y=6.0m，柱肢截面为2[25a，缀条截面L45×4，钢材为Q235-BF，b=250mm。
验算该柱的整体稳定和分肢稳定。
实腹式轴心受压构件的截面设计
例题：如图所示，有一管道支架，其轴心压力设计值为N=1450KN，柱两端的铰接连接，钢材采用Q345钢，截面无孔洞削弱。
试设计此柱截面。
（1）采用轧制普通工字钢设计
（2）采用轧制H型钢设计
（3）用焊接工字形截面，翼缘板为焰切边设计
（4）若钢材改为Q235，以上所选截面是否能安全承载？。
钢结构的稳定性验算
第七章 稳定性验算整体稳定问题的实质：由稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。
注意：截面中存在压应力，就有稳定问题存在！如：轴心受压构件（全截面压应力）、梁（部分压应力）、偏心受压构件（部分压应力）。
局部稳定问题的实质：组成截面的板件尺寸很大，厚度又相对很薄，可能在构件发生整体失稳前，各自先发生屈曲，即板件偏离原来的平衡位置发生波状鼓曲，部分板件因局部屈曲退出受力，使其他板件受力增加，截面可能变为不对称，导致构件较早地丧失承载力。
注意：热轧型钢不必验算局部稳定！第一节 轴心受压构件的整体稳定和局部稳定一、轴心受压构件的整体稳定注意：轴心受拉构件不用计算整体稳定和局部稳定！轴心受压构件往往发生整体失稳现象，而且是突然地发生，危害较大。
构件由直杆的稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的弯曲变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。
这种现象就叫做构件的弯曲失稳或弯曲屈曲。
不同的截面形式，会发生不同的屈曲形式：工字形、箱形可能发生弯曲屈曲，十字形可能发生扭转屈曲；单轴对称的截面如T 形、Π形、角钢可能发生弯曲扭转屈曲；工程上认为构件的截面尺寸较厚，主要发生弯曲屈曲。
弹性理想轴心受压构件两端铰接的临界力叫做欧拉临界力：2222//λππEA l EI N cr == (7-1)推导如下：临界状态下：微弯时截面C 处的内外力矩平衡方程为：/22=+Ny dz y EId(7-2) 令EI N k/2=，则： 0/222=+y k dz y d (7-3)解得：kz B kz A y cos sin += (7-4)边界条件为：z=0和l 处y=0；则B=0，Asinkl=0，微弯时πn kl kl A ==∴≠,0sin 0 最小临界力时取n=1，l k /π=,故 2222//λππEA l EI N cr == (7-5)其它支承情况时欧拉临界力为：2222/)/(λπμπEA l EI N cr ==(7-6)欧拉临界应力为： 22/λπσE cr =(7-7)实际上轴心受压杆件存在着各种缺陷：残余应力、初始弯曲、初始偏心等。
2012-6-11《钢结构》复习题(答案版)
一、选择题：■承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是（ c ）a抗拉强度、伸长率b抗拉强度、屈服强度、冷弯性能c抗拉强度、屈服强度、伸长率d屈服强度、伸长率、冷弯性能■钢材牌号Q235、Q345、Q390是根据材料的___a__进行命名。
a 屈服点b 设计强度c 标准强度d 含碳量■在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是__c_。
a 碳磷硅b 硫磷锰c 硫氧氮d 碳锰矾■为提高梁的整体稳定性，从用钢量的角度，经济的做法是（ d ）a加强两个翼缘b加强受拉翼缘c 加高腹板d受压翼缘设侧向支承■计算梁的（ a ）时，应该采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■下列梁不必验算整体稳定的是（ d ）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■格构轴心受压柱设置横隔的目的是( d )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 上述三种都是的目的是为了避免（ D ）■对于普通螺栓连接，限制端距e≥2dA. 螺栓杆受剪破坏B. 螺栓杆受弯破坏C. 板件受挤压破坏D. 板件端部冲剪破坏■为提高轴心受压构件的整体稳定，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（ B ）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■焊接工字型截面梁腹板设置加劲肋的目的（ A ）A. 提高梁的局部稳定性B. 提高梁的抗弯强度C. 提高梁的抗剪强度D. 提高梁的整体稳定性■钢结构用钢的含碳量一般不大于（ c ）。
a 0.6%b 0.25%c 0.22%d 0.2%■钢材的强度指标是（c ）。
A 延伸率 b 韧性指标 c 屈服点 d 冷弯性能■在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（ a ）的典型特征。
A 脆性破坏b塑性破坏 c 强度破坏 d 失稳破坏■产生焊接残余应力的主要因素之一是（c ）。
a钢材的塑性太低b钢材的弹性模量太高c焊接时热量分布不均d焊缝的厚度太小■验算组合梁刚度时，荷载通常取（ a ）。
受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算
《钢结构》网上辅导材料受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算钢梁的设计应进行强度、整体稳定、局部稳定和刚度四个方面的计算。
一、强度和刚度计算1．强度计算强度包括抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力。
（1）抗弯强度荷载不断增加时正应力的发展过程分为三个阶段，以双轴对称工字形截面为例说明如下：图1 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f，荷载继续增y加，直至边缘纤维应力达到f（图1b）。
y2）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f。
截面的中间部分区域仍保持弹性（图1c），此时梁处于弹塑性工作阶段。
y3）塑性工作阶段当荷载再继续增加，梁截面的塑性区便不断向内发展，弹性核心不断变小。
当弹性核心完全消失（图1d）时，荷载不再增加，而变形却继续发展，形成“塑性铰”，梁的承载能力达到极限。
计算抗弯强度时，需要计算疲劳的梁，常采用弹性设计。
若按截面形成塑性铰进行设计，可能使梁产生的挠度过大。
因此规范规定有限制地利用塑性。
梁的抗弯强度按下列公式计算：单向弯曲时f W Mnxx x≤=γσ （1）双向弯曲时f W MW Mnyy ynxx x≤+=γγσ （2）式中 M x 、M y —绕x 轴和y 轴的弯矩（对工字形和H 形截面，x 轴为强轴，y 轴为弱轴）；W nx 、W ny —梁对x 轴和y 轴的净截面模量； y x γγ,—截面塑性发展系数，对工字形截面，20.1,05.1==yxγγ；对箱形截面，05.1==yxγγ；f —钢材的抗弯强度设计值。
当梁受压翼缘的外伸宽度b 与其厚度t 之比大于y f /23513 ，但不超过yf /23515时，取0.1=xγ。
需要计算疲劳的梁，宜取0.1==yx γγ。
（2）抗剪强度主平面受弯的实腹梁，以截面上的最大剪应力达到钢材的抗剪屈服点为承载力极限状态。
v wf It VS ≤=τ（3）式中 V —计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值；S —中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩； I —毛截面惯性矩； t w —腹板厚度；f v —钢材的抗剪强度设计值。
《钢结构设计原理》第三阶段离线作业(答案)
《钢结构设计原理》第三阶段离线作业（答案）一、填空题：1. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、和弯扭屈曲。
2。
轴心受压构件的稳定系数 与残余应力、初弯曲和初偏心、长细比有关。
3。
提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘和增加侧向支承点。
4。
影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁 .5。
焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。
二、问答题：1。
轴心压杆有哪些屈曲形式？答：受轴心压力作用的直杆或柱,当压力达到临界值时,会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象，这种现象称为压杆屈曲或整体稳定，发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。
由于压杆截面形式和杆端支承条件不同,在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式，即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。
2.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？答：在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响.3.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比？答：格构式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳,截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。
但因缀材本身比较柔细，传递剪力时所产生的变形较大，从而使构件产生较大的附加变形,并降低稳定临界力.所以在计算整体稳定时，对虚轴要采用换算长细比（通过加大长细比的方法来考虑缀材变形对降低稳定临界力的影响）。
4。
什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？答:钢梁在弯矩较小时，梁的侧向保持平直而无侧向变形；即使受到偶然的侧向干扰力，其侧向变形也只是在一定的限度内，并随着干扰力的除去而消失。
但当弯矩增加使受压翼缘的弯曲压应力达到某一数值时，钢梁在偶然的侧向干扰力作用下会突然离开最大刚度平面向侧向弯曲，并同时伴随着扭转。
钢结构考试题库计算题版
1、试验算图示焊缝连接的强度。
已知作用力F=150kN(静力荷载)，手工焊，E43型焊条，w f f =160N/mm 2。
(12分)0.78384A =⨯⨯()10.786W =⨯截面内力：150,33VKN M KN m ==⋅321501034.9/4300.8Fe F N mm A τ⨯===623310119.9/275251.2Mf M N mm W σ⨯===故该连接可靠 2、如图所示一梁柱的端板连接，钢材为Q235，采用M20C 级普通螺栓，该连接所受的偏心力F=150kN ，试验算其连接的强度是否满足要求。
（2170/b t f N mm =，17.66e d mm =）(12分)解：偏心距e=80mm ，核心距：()22214801608010160iy mm ny ρ⨯+===⨯∑e ρ=，为小偏心 2245170416504b b e t t d N f N π==⨯=…()11222150000150000801603000010480160b bt t i F Fey N f N N n y ⨯⨯=+=+=<+∑3、图示简支梁，不计自重，Q235钢，，受压翼缘有做够约束能保证整体稳定，均布荷载设计值为50kN/m ，荷载分项系数为1.4，f =215N/mm 2。
问该梁抗弯强度及刚度是否满足要求。
已知：25N/mm 1006.2,3845,250][⨯===E EI qll xωω(16分)解：截面几何特征值：()3341150520142500 278433333.312x I mm =⨯-⨯= 3 1070897.4/2x x IW mm h ==…截面抗弯强度：取 1.05x γ=()1 1.450363158M kN m=⨯⨯=⋅62231510280.1/295/1.051070897.4x x x M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯，满足要求4455550600011384384 2.0610278433333.30.068250x ql EI ω⨯⨯===>⨯⨯⨯ 梁刚度不满足要求…1、试设计如图所示角钢与连接板的连接角焊缝。
钢梁计算
一、设计原始数据如下：
1、50年一遇基本风压：m2；
2、50年一遇基本雪压：m2
3、最大冻土深度：1.25m
4、抗震设防烈度8度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度0.20g。
场地类别：Ⅱ
二、-0.05m处钢梁计算
梁整体稳定系数φb：
简支梁最大正弯矩： (组合：1; 控制位置：2.825m)
简支梁整体稳定计算最大应力(N/mm2)： < f=
简支梁整体稳定验算满足。
10、简支梁挠度验算
△ 标准组合：恒+活
断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7
弯矩：
剪力(kN) ：
断面号 ： 8 9 10 11 12 13
弯矩：
△ 活载标准值支座反力
左支座反力 Rl1=, 右支座反力 Rl2=
6、梁上各断面内力计算结果
△ 组合1：恒+活
断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7
弯矩：
剪力(kN) ：
断面号 ： 8 9 10 11 12 13
弯矩：
剪力(kN) ：
△ 组合2：恒+*活
断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7
弯矩：
剪力(kN) ：
简支梁最大正弯矩： (组合：1; 控制位置：1.550m)
强度计算最大应力(N/mm2)： < f=
简支梁抗弯强度验算满足。
简支梁最大作用剪力(kN)： (组合：1; 控制位置：0.000m)
简支梁抗剪计算应力(N/mm2)： < fv=
简支梁抗剪承载能力满足。
9、简支梁整体稳定验算