钢结构——6.5.2 梁的整体稳定系数

合集下载

钢结构考试题及答案

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、钢材中磷的含量过多,将使钢材出现热脆现象;3、钢材牌号Q235－BF,其中235表示 fy=235Mpa ,B 表示质量等级B 级 ,F 表示沸腾钢 ;4、采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条5、轴心受压构件的承载能力极限状态有强度和稳定 ;6、双轴对称的工字型截面轴压构件失稳时的屈曲形式是弯曲屈曲;7、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支承加劲肋 ; 8、焊接工字形梁腹板高厚比ywf t h 235170时,为保证腹板不发生局部失稳,应设置横向加劲肋和纵向加劲肋 ;9、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 ;10、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,受拉,受压构件要限制长细比; 二、单项选择题：1、体现钢材塑性性能的指标是 CA 屈服点B 强屈比C 延伸率D 抗拉强度2、在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是 B 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3、同类钢种的钢板,厚度越大AA 、强度越低B 、塑性越好C 、韧性越好D 、内疗构造缺陷越少 4、钢材的冷弯试验是判别钢材C 的指标;A 强度B 塑性C 塑性及冶金质量D 韧性及可焊性 5、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 6、钢结构具有良好的抗震性能是因为 C ;A 钢材的强度高B 钢结构的质量轻C 钢材良好的吸能能力和延性D 钢结构的材质均匀7、钢材经历了应变硬化应变强化之后 A ;A 强度提高B 塑性提高C 冷弯性能提高D 可焊性提高 8、下列因素中, A 与钢构件发生脆性破坏无直接关系; A 钢材屈服点的大小B 钢材含碳量 C 负温环境D 应力集中 9产生焊接残余应力的主要因素之一是 CA. 钢材的塑性太低B. 钢材的弹性模量太大C. 焊接时热量分布不均匀D. 焊缝的厚度太小 10、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠 CA 栓杆的预拉力B 栓杆的抗剪能力C 被连接板件间的摩擦力D 栓杆被连接板件间的挤压力 11、下列梁不必验算整体稳定的是 dA 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 12、对直接承受动荷载的钢梁,其工作阶段为AA 、弹性阶段B 弹塑性阶段C 塑性阶段D 、强化阶段 13、受弯构件的整体失稳是 C 屈曲;A 、弯曲B 、扭转C 、弯扭D 、 A 、B 、C 都不正确 14、压弯构件在弯矩作用平面外,发生屈曲的形式是 C ;A 弯曲屈曲B 扭转屈曲C 弯扭屈曲D 三种屈曲均可能 15、板件的宽厚比加大,其临界应力 B ;A 、提高B 、降低C 、不变D 、没关系、三、简答题1、作为结构工程师检验钢材性能指标时,至少要求了解哪几项指标解：fy、fu、δ2、列举三种容易引起钢材变“脆”的因素解：影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题,在高温时,硫使钢变脆,称热脆,在低温时,磷使钢变脆,称冷脆;氧和氮全是钢中的有害杂质,氧的作用和硫类似,氮的作用和磷类似;3、字形截面梁上设有一动力装置,在某点的最大拉应力为150Mpa,最大压应力为150Mpa,问计算疲劳强度时,该点的应力幅为多大解：△σ=σmax-σmin=150--150=300Mpa该点的应力幅为300Mpa4、一承受静力拉抻搭接连接,采用普通焊接,问图示焊接布置和构造有何不合理之处;5、假定轴压构件A的最大长细比为100,而轴压构件B的最大长细比为150,能否判定哪一根构件的整体稳定承载力高说明原因;解：不能判定哪一根构件的整体稳定承载力高原因： N=φ. φ→a b c d除了长细比之外,还有截面形式,截面类型、钢材种类,钢材的强度有关系1、建筑钢结构焊接技术规程JGJ－2002推荐使用碳当量或CE 来衡量低合金钢的焊接性能;2、硫、磷、氮、氧和氢均为有害元素,其中磷和氮易引起钢材的低温冷脆;3、影响结构疲劳寿命的最主要因素是构造状态、循环荷载和循环次数;4、钢材的机械性能指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、Z向收缩率和冲击韧性;5、主要焊接结构不能采用Q235 A 级钢,因含碳量不作交货条件,无法保证含碳量;6、将一块Q235B级钢板与Q345B级钢板通过焊接进行连接时,宜选择E43 型焊条;7、钢结构设计规范GB50017－2003规定：质量属于三级的焊缝,焊缝的抗拉设计强度等于母材抗拉设计强度的倍;8、单轴对称的T形截面轴心受压构件,绕对称轴失稳时易发生弯扭失稳,绕非对称轴时易发生弯曲失稳;9、轴心受压构件失稳时可能绕两主轴屈曲,设计时应遵循等稳定原则,如进行梯形钢屋架设计时屋架端斜杆应采用不等边角钢长肢相连的截面型式;10、在轴心受压构件中,确定箱形截面板件满足局部稳定的宽高厚比限值的原则是构件应力达到屈服前其板件不发生局部屈曲或局部屈曲临界应力不低于屈服应力,或不先于屈服,确定工字形截面确定板件宽高厚比限值的原则是构件整体屈曲前其板件不发生局部屈曲或局部屈曲临界应力不低于整体屈曲临界应力或等稳定或不先于整体失稳;11、荷载作用点的位置对梁的整体稳定有影响,相对于荷载作用于工字形截面简支梁受拉翼缘,当荷载作用于梁的受压翼缘时,其梁的整体稳定性将降低;12、某梯形钢屋架,下弦支座处应设置刚性系杆,该系杆需要按受压杆设计;13、某工字形组合截面简支梁,若腹板的高厚比为100,应设置横向加劲肋,若腹板高厚比为210,应设置纵向加劲肋;模拟试题参考答案一填空题：1、钢材重量轻而强度高,塑性和韧性好 ,钢结构的耐热性好但防火性差 ;2、对于一般钢排架和框架结构,由于很难区分产生最大效应的可变荷载,荷载组合系数ψ取 ;3、衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率；4、冷作硬化提高了钢材的屈服强度；降低了钢材的塑性和韧性；5、钢材发生疲劳破坏的先决条件是形成裂缝；6、焊接结构在低温下容易发生脆断；7、焊接16Mn钢时,应采用Ｅ50××焊条；8、工程中采用的级螺栓属于高强度螺栓,等级代号中的“10”表示螺栓材料的最低抗拉强度fu=1000N/mm2,“.9”表示螺栓材料屈强比为；〖解〗1、肢背与肢尖焊缝所受内力： N 1=k 1N=×600=420kN N 2=k 2N=×600=180kN 2、所需有效焊缝长度： l w1=N 1/2h e f f w= 420000/2××8×160= 234 mm l w2=N 2/2h e f f w = 180000/2××8×160= 100 mm 3、角焊缝实际长度应为： l 1≥l w1+10=234+10=244 mm 取 l 1= 250 mm ； l 2≥l w2+10=100+10=110 mm 取 l 2= 110 mm ； 9、轴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,此限值和钢材的屈服强度有关,与压杆的最大长细比有关；10、在钢梁抗弯强度计算中规定了截面塑性发展系数的限值,而不是完全按塑性铰来设计,这既能充分利用材料的强度性能,又能避免梁的变形过大而影响梁的正常使用； 11、梁的腹板的主要作用是抗剪；12、当梁的整体稳定系数φb 大于时,需用φ'b 代替φb ,它表明钢梁已经进入弹塑性阶段；13、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件,其弯矩作用平面外的__整体稳定__可不必验算,但必须计算单肢的稳定性； 14、钢屋盖系统中, 柔性系杆只能承受拉力,不能承受压力;15、组合梁是指钢梁和所支承的钢筋混凝土板组成的一个整体而共同抗弯的构件; 二判断题：请在题号前的括号内作记号,正确的记“√”,错误的记“×”√1、钢构件的疲劳破坏,实质上是构件上或构件连接处的微观裂纹与缺陷在连续重复荷载的作用下不断扩展直至断裂破坏的过程;√２、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,受拉、受压构件要限制长细比； √3、侧面角焊缝主要承受剪应力；√4、当焊缝质量为三级时,对接焊缝的抗拉强度通常只能达到焊件母材抗拉强度的倍； ×5、对于轴心受压构件,承载能力极限状态只包括强度计算； √6、材料的屈服点变化对压杆的弹性屈曲承载力影响不大；×7、保证梁的整体稳定的主要措施是在梁的腹板上设置横向加劲肋和纵向加劲肋；√8、实腹式轴心受压柱的组成板件的局部稳定必须得到保证,它也属于承载力极限状态的一部分； √9、轴心受压柱的柱脚一般由靴梁、底板和锚拴等组成；√10、对于直接承受动力荷载的梁,不能考虑截面的塑性发展,按弹性设计；×11、对于任何实腹式构件来说,只要组成板件的局部稳定得到满足,就不会出现整体失稳；√12、对于偏心在实轴上的格构式偏心受压构件,不必验算其弯矩作用平面外的整体稳定,但应验算单肢的稳定性； √13、对于无檩屋盖体系可不设钢屋架上弦的横向水平支撑； √14、在设计钢结构时,必须全面考虑制造、运输和安装等条件； √15、钢管混凝土是指在钢管中浇灌混凝土的构件; 四、计算题：1、根据图示条件,计算该节点角焊缝长度;采用两侧面焊缝已知条件：N=600KN 静力荷载 f f w ＝160 N/mm 2h f ＝8 mm, k 1＝ ,k 2＝2、试验算下图所示搭接接头的连接强度;连接钢板为－250×12,钢材为Q235A3,采用M20的集高强度螺栓,孔经22mm;其余条件见图中所示;钢板表面为喷砂后生赤锈, μ=〖解〗：查表3—3,可知： P= 110 KN l 1= 4×80=320 mm <15d o =330 mmβ= 1钢板表面为喷砂后生赤锈, μ=N v b=×1××110 KN = KNN = 500 KN < n N v b=15×= KN满足螺栓抗剪承载力要求;钢板净截面承载力验算：σ= N’/ An =N1－n/ An= 500×1031－·3/15/250－3×22×12= N/mm2 < f连接钢板净截面承载力满足要求;3、某钢屋架中一轴心受压杆,Ｎ＝1200 KN,l0x=1500mm,l0y=4500mm,采用两根Ｌ160×100×14角钢,短边相连,组成Ｔ形截面,节点板厚12mm,钢材为Ｑ235,f=215 N/mm2;试验算该杆是否满足强度、稳定性和刚度要求;截面如下图所示查教材附表3—3,可得惯性半径：i y = cm i x = cm截面面积：A = ×2 = cm22、刚度验算：已知：l0x =1500mm=150cm ; l0y = 4500 mm=450cmλx = l ox / i x =150 / = < λ=150 满足刚度要求;λy = l oy / i y =450 / = < λ=150 满足刚度要求;3、稳定性验算：本构件属于b类,按λy = 查表得φy =N /φy A = 1200000 /××102= N /mm2 > f 不满足稳定性要求;4、强度验算：N /A = 1200000 /×102 = 263 N /mm2 > f 不满足强度要求;4、某工作平台采用普遍工字钢简支梁,梁的跨度为,间距为,平台上承受均布永久荷载标准值m不含梁的自重,均布可变荷载均为静载m,该梁跨中无侧向支承,容许相对挠度为1/250;若采用Ｑ235钢材,I22a普通热轧工字钢,是否能够满足强度、稳定性和刚度要求已知条件：1、ｆ＝215 N/mm22、I22a普通热轧工字钢的有关参数：Wx= ; Ix=3406 cm4 ;每米自重： m3、γx＝〖解〗1、荷载计算q = 2×++×× = KN/m2、内力计算Mx = ql2/8 = ×42 / 8 = kN·M3、强度计算Mx / γx Wx = ×106/××103= N /mm2<ｆ＝215 N/mm2满足强度条件;4、稳定性验算;对于型钢截面,只需验算其整体稳定性;查教材附表2—6 得φb = >查教材附表2—5 得φ’ b =Mx /φ’bWx = ×106/××103= N/mm2<ｆ＝215 N/mm2满足整体稳定性条件;5、刚度验算q k= 2×++× = kN/MMxk= q k l2/8 = ×42= kN·Mv/l= Mxk·l/10EIx=×106×4000/10××105×3406×104= 1/529 < v/l =1/250满足刚度条件;5、一箱形截面偏心受压柱,钢材为Q235A3,截面尺寸如图所示,柱的计算长度为6米,柱中无横向力作用,柱承受轴向内M2=450KN·M绕x—x轴作用,柱底截面的弯矩M1=0;柱的上下两端均可视为无侧移的铰节点;试验算该柱的整体稳定性和各板件的局部稳定性;〖解〗1、截面参数：截面面积：A=2×14×500+10×500=24000mm2截面惯性矩：Ix=2×5003×10/12 + 2×14×500×2572 + 2×143×4Iy=2×5003×14/12 + 2×10×500×2052 + 2×103×4截面惯性半径：ix= √I x/A = mm iy= √I y/A =截面抗弯系数：W1x= / 264 = 4292606 mm32、构件长细比、稳定系数：b类x xλy = 6000 / = φy =3、截面内力：N = 3000 kN M2 = 450 kN·M M1 = 04、强度计算：N / A + M x/γx W1x = 3000×103 /24000 + 450×106 /×4292606= 125 + = N/mm2 ≈ f = 215 N/mm2满足强度条件;5、整体稳定计算；平面内整体稳定：公式：N /φx A +βmx M x / γx W1x1－N/N EX≤f式中：βmx =N EX = π2EA /λx2 = ×206×103×24000 / = 64056×103 NN /φx A +βmx M x / γx W1x1－N/N EX3000000 ×= ——————+ —————————————————= N/mm2×24000 ×4292606×1－3000000×< f = 215 N /mm2满足平面内稳定条件;平面外整体稳定：公式：N /φy A +βtx M x / φb W1x≤f式中：βtx = φb =箱形截面N /φy A +βtx M x / φb W1x3000000 ×= —————+ ———————= N/mm2< f = 215 N /mm2×24000 ×4292606满足平面外稳定条件;6、局部稳定计算：W1= I x /h o/2= / 250 = 4532992σmax = N / A +M x / W12σmin = N / A －M x / W1= 3000000 / 24000 －2αo = σmax－σmin/σmax =224－26/ 224 = <腹板高厚比：h o / t w = 500 / 10 = 50 < 16×+×30+25 = 54翼缘板： b o / t = 400 / 14 = 29 < 40 b 1 / t = 50 / 14 = < 15 局部稳定皆能保证;一、填空题每空1分,共20分1．钢材五项机械性能指标是抗拉强度、屈服点、伸长率、 180度冷弯、冲击韧性; 2．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; 3．薄板的强度比厚板略高 ;4．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60 h f ,最小计算长度是 8h f 且≥ 40 mm;5．在螺栓连接中,最小端距是 2d 0 、最小栓距是 3d 0 ; 6．轴心受压构件的缺陷有残余应力、初弯曲、初偏心 ;7．钢材在250oC 度附近有强度提高塑性和韧性降低现象,称之为蓝脆现象; 8．格构式轴心受压构件的等稳条件是 λox = λy ;9．实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为弯曲屈曲 ,在弯矩平面外屈曲形式为弯扭屈曲 ; 二、单项选择题每小题1分,共5分1．钢材中硫的含量超过规定标准 d ;a. 将提高钢材的伸长率b. 将提高钢材的抗拉强度c. 将使钢材在低温工作时变脆d. 将使钢材在高温工作时变脆 2. 抗拉强度与屈服点之比是表示钢材的 c ;a. 塑性变形能力b. 极限承载力c. 强度储备 3. 采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用 a 焊条; 43型 b. E 50型 c. E 55型d.无正确答案 4. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有 d ;a.强度b.强度和整稳c. 强度、整稳、局稳d. 强度和刚度5. 焊缝质量检查标准分为三级,其中 a 级质量最好;a.一级b.二级c.三级三、简答题每小题3分,共15分1．简述影响钢材性能的主要因素有哪些1化学成分；2冶金缺陷；3钢材硬化；4温度影响5应力集中；6反复荷载作用; 2．简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类1螺栓杆被剪断；2挤压破坏；3板件被拉断；4板件端部剪切破坏; 3．梁腹板加劲肋的配置规定是什么 1当w t h 0≤y f 23580时,按构造配置加劲肋;2当wt h 0>y f 23580时,按计算配置加劲肋;3当wt h 0>y f 235170时,应配置纵横向加劲肋;4梁的支座和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋;4．简述角焊缝的焊脚尺寸为什么既不能太大也不能太小为了避免焊缝区的基本金属过热,减少焊件的焊接残余应力和残余变形,角焊缝的焊脚尺寸不宜过大；另外角焊缝的焊脚尺寸不宜过小,否则焊缝因输入能过小,而焊件厚度较大,以致施焊时冷却速度过快,产生的淬硬组织,导致母材开裂 5．解释下列符号的含义1Q345—BF 2L100×80×8Q 代表屈服点的字母 L 代表角钢 235代表屈服点 100代表长边宽B 代表质量等级 80代表短边宽 F 代表沸腾钢 8代表厚度四、计算题共60分1．试验算图示焊缝连接的强度;已知作用力F=100kN 静力荷载,手工焊,E43型焊条,没有采用引弧板,w f f =160N/mm 2 ,h f =10mm10分;V=100 KNM=100×103×200=20×106Nmm 该连接安全;2．试验算图示高强度螺栓连接的强度;采用级M20摩擦型螺栓,孔径d 0=,P=155kN,u =12分;V=200 KN, T=200×250×103=50×106 Nmm 该螺栓连接安全; 3．图示工字型轴心受压柱,L 0x =6m,L 0y =3m,采用Q235钢材, f =215N/mm 2,x,y 轴均为b 类截面ϕ值见附表,截面无孔眼削弱,该柱能承受多大外荷载局部稳定是否合格12分 A=22×1×2+20×=5600 mm 2 根据整稳：KN Af N 9602155600797.0=⨯⨯==ϕ 根据强度：KN f A N n 12045600215=⨯== 所以该柱能承受的最大外荷载为N=960 KN 局稳验算：2.16235)1.010(7.10102)6220(=+〈=⨯-=yf t b λ 局部稳定合格;4．验算下面简支梁支座支撑加劲肋的承载能力,采用Q235钢材, f =215N/mm 2,f ce =325N/mm 2ϕ值见附表,荷载设计值q =125KN/m,F=200KN13分; （1）端面承压强度验算：（2）腹板平面外稳定验算：查表：937.0=ϕ该支座支撑加劲肋安全;5．试验算图示压弯构件的稳定性;N=1000kN,F=100kN,采用Q235钢材,f =205N/mm 2,E=206×103N/mm 2,0.1=mx β,0.1=tx β,05.1=x γ,2354400007.12yyb f λϕ-=≤,跨中有一侧向支撑,截面几何特性：A=184cm 2,I x =120803cm 4,I y =17067cm 4 13分===63.96000yy y i l λ795.0=→y ϕ 平面内稳定验算：平面外稳定验算：982.04400031.6207.12354400007.122=-=⨯-=yy b f λϕ 该压弯构件满足稳定;一、填空题每空1分,共10分1、钢材的冲击韧性越小,钢材抵抗脆性断裂的能力越弱 ;2、承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60h f ;3、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等 ;4、钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服点数值 ,B 表示质量等级 ,F 表示沸腾钢 ;5、工字形轴压构件翼缘局部稳定保证条件是根据等稳定原则导出的;6、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 ;7、压弯构件在弯矩作用平面外的失稳变形形式是弯扭屈曲 ; 二、选择题每题1分,共10分 1、钢结构的主要缺点是 C ;A 结构的重量大B 造价高C 易腐蚀、不耐火D 施工困难多 2、钢材中硫的含量超过规定标准 D ;A 将提高钢材的伸长率B 将提高钢材的抗拉强度C 将使钢材在低温工作时变脆D 将使钢材在高温工作时变脆 3、角焊缝的最小焊脚尺寸表示式中t t h f ,5.1= B ;A 较薄板厚度 B 较厚板厚度 C 任意板厚4、下面的 B 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 5、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 6、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、7、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8、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 ;A 15y wf t 235 B 13y w f t 235C 13235y w f tD 15235y w f t 9、计算梁的抗弯强度M W f x x n x x/()(.)γγ≤〉10,与此相应的翼缘外伸肢宽厚比不应超过 B ; 10、钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算 D ;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、长细比三、简答题25分1、简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类如何避免6分1螺栓杆被剪断；2挤压破坏；3板件被拉断；4板件端部剪切破坏；5栓杆受弯破坏1通过计算保证螺栓抗剪2通过计算保证螺栓抗挤压3通过计算保证板件有足够的拉压强度属于构件的强度计算4螺栓端距≥ ——避免钢板被拉豁2、螺栓在构件上的排列有几种形式应满足什么要求最小的栓距和端距分别是多少6分螺栓在构件上的排列有两种形式：并列和错列;应满足三方面要求：①受力要求②施工要求③构造要求最小的栓距为03d ,最小的端距为02d3、为保证梁腹板的局部稳定,应按哪些规定配置加劲肋6分 ①当ywf t h 23580≤时,应按构造配置横向加劲肋； ②当yw y f t h f 235170235800≤<时,应按计算配置横向加劲肋；02d③ywf t h 235170>,应配置横向加劲肋和纵向加劲肋； ④梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处设支承加劲肋 4、图示实腹式轴压柱截面,柱长细比5855＝，＝λλYx,钢材Q345,试判断该柱腹板的局部稳定有无保证如无保证应采取何种措施至少回答出二种方法7分腹板高厚比为：该柱腹板的局部稳定无保证; 采取的措施：①可加大腹板厚度；②可设置纵向加劲肋; 四、计算题共55分1、验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度;2/160mm N f w f =,其他条件如图所示;无引弧板;12分解：kN V kNmM 200402.0200==⨯= 2分()2262/08.1818236087.02104067.026mm N L h M wf f =⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=σ()23/91.518236087.02102007.02mm N L h V w f f =⨯-⨯⨯⨯⨯=⨯=τ6分4分 2、验算图示采用级 M20摩擦型高强度螺栓连接的承载力;已知,构件接触面喷砂处理,钢材Q235-BF,构件接触面抗滑移系数μ＝,一个螺栓的预拉力设计值P ＝155 kN;13分解： V=100 KN,1分 T=100×=25KNm1分KN p n N f bv 775.6215545.019.09.0=⨯⨯⨯==μ2分 KN y x Ty N ii Tx 45.45100450610010252262211=⨯+⨯⨯⨯=∑+∑=2分 KN y x Tx N ii Ty 73.225500050102562211=⨯⨯=∑+∑=2分KN n V N F 67.1661001===2分 KNN KN N N N N bV F Ty TX 775.6215.60)67.1673.22(45.45)()(22211211=<=++=++=3分该螺栓连接的强度满足;3、已知某轴心受压实腹柱AB, AB 长L=5m,中点L/2处有侧向支撑;采用三块钢板焊成的工字型柱截面,翼缘尺寸为300mm ×12mm,腹板尺寸为200mm ×6mm;钢材为Ｑ235 ,2/215mm N f =;求最大承载力?=N 局稳是否合格15分Q235钢b 类截面轴心受压构件稳定系数 57.44345235)585.025(33.5863500=⨯+>==w h解：截面积： 2846.0202.1302cm A =⨯+⨯⨯=1分惯性距： 43356.849812204.29124.2230cm I x =⨯-⨯=1分 43540012302.12cm I y =⨯⨯=1分回转半径： cm A I i x x 06.108456.8498===1分 cm A I i y y 02.8845400===1分长细比： 70.4906.10500===x ox x i l λ1分,17.3102.8250===y oy y i l λ1分。

钢结构选择填空简答复习题

选择题1．关于建筑结构钢材的优缺点，下列说法中错误的是【】 A. 钢材的强度较高，结构自重轻B. 钢材具有良好的冷加工和热加工性能C. 钢结构的耐腐蚀性能很好，适合在各种恶劣环境中使用D. 钢结构的耐热性很好，但耐火性能很差 2．钢结构设计中，对下列哪一项内容需按正常使用极限状态进行验算【】 A. 构件的变形 B. 构件的强度 C. 构件的疲劳强度 D. 构件的整体稳定3．为防止厚钢板在焊接时或承受厚度方向的拉力时发生层状撕裂，必须测试钢材的【】A. 抗拉强度f uB. 屈服点f yC. 冷弯180°试验D. Z 向收缩率 4．不同质量等级(A 、B 、C 、D)的同一类钢材，下列哪项力学指标不同【】 A. 抗拉强度f u B. 冲击韧性A K C. 伸长率δ D. 屈服点f y5．对于普通螺栓连接，限制端距e ≥2d 0的目的是为了避免【】 A. 螺栓杆受剪破坏 B. 板件被拉断破坏 C. 板件受挤压破坏 D. 板件端部冲剪破坏6．如图所示承受静力荷载的T 形连接，采用双面角焊缝，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为【】 A. 4mm B. 6mmC. 8mmD. 10mm7．初始弯曲和荷载的初始偏心对轴心受压构件整体稳定承载力的影响为【】A. 初弯曲和初偏心均会降低稳定承载力B. 初弯曲和初偏心均不会影响稳定承载力C. 初弯曲将会降低稳定承载力，而初偏心将不会影响稳定承载力D. 初弯曲将不会影响稳定承载力，而初偏心将会降低稳定承载力8．保证焊接组合工字型截面轴心受压柱翼缘板局部稳定的宽厚比限值条件，是根据矩形板单向均匀受压时下列哪种边界条件确定的【】 A. 两边简支、一边自由、一边弹性嵌固 B. 两边简支、一边自由、一边嵌固 C. 三边简支、一边自由 D. 四边均为简支9．梁腹板屈曲后强度产生的原因是【】A. 腹板屈曲后产生钢材的弹塑性强化，能够继续承担更大的荷载B. 腹板屈曲后产生薄膜拉力场，牵制了板变形的发展，存在继续承载的潜能C. 腹板屈曲后产生复杂的应力状态，提高了钢材的屈服点D. 由于横向加劲肋的存在，提高了腹板局部稳定承载力10．图示的普通钢屋架角钢的四种切断形式中，绝对不允许采用的是【】t=8mmt=6mmA. (a)B. (b)C. (c)D. (d)CADBD BACBD1、对于Q235钢板，其厚度越大。

钢结构选择题

Page 8
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( )。
Page 9
（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
Page 20
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
Page 21
ft a 140N / mm2 , E 206103 N / mm2 锚栓
试设计此柱脚锚栓尺寸
Page 28
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 ,
Page 29
锚栓轴线
N 750 kN M 470 kN m
2
1 2
② ④
3
1 3
Page 7
（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( )。

钢结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案完全版

第二章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。

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 =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=-=tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E σf yCσF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——6.5.2 梁的整体稳定系数

2
对于单轴对称焊接工字形截面简支梁的一般情况，梁整体稳定系数b的计算公式可以写为如下的形式：
2 y t1 4320 Ah 235 b b 2 1 b fy y Wx 4.4h
式中：b 工字形截面简支梁的等效弯矩系数； b 截面不对称影响系数：双轴对称工字形截面取b=0，加强受压翼缘的工字形截面取b =0.8(2b1)，加强受拉翼缘的工字形截面取b =2 b 1 ； b=I1/(I1+I2)，I1和I2分别为受压翼缘和受拉翼缘对y轴的惯性矩。
414320212?????????对于单轴对称焊接工字形截面简支梁的一般情况梁整体稳定系数对于单轴对称焊接工字形截面简支梁的一般情况梁整体稳定系数??b的计算公式可以写为如下的形式
6.5.2 梁的整体稳定系数对于双轴对称工字形截面简支梁，在纯弯曲作用下，其临界弯矩为：
M cr
可改写为：

l
2
1 2 At1 3
I yh 4
式中：A 梁的毛截面面积； t1 梁受压翼缘板的厚度； h 梁截面的全高度。
并以E=206103N/mm2及E/G=2.6代入临界弯
矩公式，可以得临界弯矩为：
M cr 10.17 10
5
2 y
y t1 Ah 1 4.4h
5 2
b
cr
fy
将Q235钢的fy =235N/mm2代入
得到稳定系数的近似值为：
y t1 4320 Ah b 2 1 y Wx 4 . 4 h
2
对于屈服强度 fy 不同于235N/mm2的钢材，有：
y t1 235 4320 Ah b 2 1 f y Wx 4 . 4 h y

钢结构基本原理试题及答案_0

钢结构模拟试题（一）一、简答题(每小题5分，共20分)1.简述钢材塑性破坏的特征和意义。

2.什么叫实腹式轴心受压构件等稳设计?3.焊接工字形板梁翼缘与腹板间的角焊缝计算长度是否受60hf(静)或40hf(动力)的限制?为什么?4.当弯矩作用在实腹式压弯构件截面的弱轴平面)进行测试。

A.抗拉强度fuB.屈服点fyC.冷弯180°试验D.Z向收缩率2.对不同质量等级的同一类钢材，在下列各指标中，它们的( )不同。

A.抗拉强度fuB.屈服点fyC.伸长率δD.冲击韧性AKV3.同一结构钢材的伸长率( )。

A.δ5>δ10B.δ5=δ10C.δ5<δ10D.不能确定4.摩擦型高强度螺栓的抗剪连接是靠( )来传递剪力。

A.螺杆抗剪和承压B.螺杆抗剪C.螺杆承压D.连接板件间的摩擦力5.在纯剪切作用下，梁腹板的纯剪屈曲不先于屈服破坏的条件是( )。

A.h0twh0tw≤80235fy235fy B.h0tw≤170235fy C.>170D.不能确定6.两端简支的梁，跨中作用一集中荷载，对荷载作用于上翼缘和作用于下翼缘两种情况，梁的整体稳定性承载能力( )。

A.前者大B.后者大C.二者相同D.不能确定7.两根几何尺寸完全相同的压弯构件，二者都是两端简支，且承受的轴压力大小相等，但一根承受均匀弯矩作用，而另一根承受非均匀弯矩作用，则二者承受的临界弯矩相比( )。

A.前者大于等于后者B.前者小于等于后者C.两种情况相同D.不能确定8.与无檩屋盖相比，下列( )不是有檩屋盖的特点。

A.所用构件种类和数量多B.屋盖刚度大C.屋盖自重轻D.屋架布置灵活9.设节点间杆件的几何长度为l，则屋架的支座斜杆和支座竖杆在屋架平面)。

A.0.5lB.0.8l第 1 页共22 页C. lD.2l10.屋架中，对双角钢组成的十字形截面杆件或单角钢杆件，当这些杆件不是支座斜杆和支座竖杆时，它们在斜平面)(设杆件几何长度为l)。

钢结构设计原理_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

钢结构设计原理_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.正常设计的钢结构，不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏，主要由于钢材具有（）。

答案:良好的塑性2.下列哪些验算属于结构或构件的承载能力极限状态的验算（）？答案:压杆的稳定3.结构的可靠性包括（）。

答案:安全性适用性耐久性4.关于现阶段我国钢结构设计标准GB50017－2017采用的结构静力设计方法是什么？答案:一次二阶矩极限状态设计法近似概率极限状态设计法5.钢材的容重比混凝土大，因此钢结构比混凝土结构重。

答案:错误6.钢材的耐热性能好，因此在火灾情况下钢结构不易破坏。

答案:错误7.下列关于塑性破坏的说法，以下观点正确的是（）。

答案:变形大，历时长8.与焊接钢结构的疲劳强度关系最为密切的因素是（）答案:应力幅9.衡量钢材塑性性能的指标有（）。

答案:伸长率断面收缩率10.关于钢结构的疲劳，以下观点正确的是（）。

答案:疲劳问题属于承载能力极限状态的范畴现行钢结构设计标准规定，计算时荷载应采用标准值11.复杂应力场情况下，采用第四强度理论，计算折算应力是否达到屈服强度，来判断钢材是否达到塑性。

答案:正确12.钢材的强度按厚度分组，是因为钢板越厚，力学性能越好。

答案:错误13.以下抗剪连接中哪一种不属于承压型连接？答案:摩擦型高强度螺栓连接14.抗剪型连接按摩擦型高强度螺栓设计时，承载能力极限状态是（）。

答案:钢板间即将产生相对滑移。

15.关于角焊缝的构造要求，下列说法正确的是（）。

答案:最小焊脚尺寸：防止收缩开裂最大焊脚尺寸：防止薄板烧穿最小长度：防止缺陷集中最大长度：防止应力不均匀16.关于角焊缝以下观点正确的是（）。

答案:正面角焊缝强度高，侧面角焊缝强度低。

正面角焊缝塑性差，侧面角焊缝塑性好。

17.摩擦型高强度螺栓和普通螺栓可以混合使用承担共同的内力。

答案:错误18.承压型高强度螺栓连接承载能力比摩擦型的高，因此承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接更适合直接承受动力荷载。

(整理)钢结构附录

附录附录1 钢材和连接强度设计值附表1-1 钢材的强度设计值（N/mm2）注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚件的厚度。

附表1-2 焊缝的强度设计值（N/mm2）钢焊丝和焊剂》GB/T 5293和《低合金钢弧焊用焊剂》GB/T 12470 中相关的规定。

2、焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。

其中厚度小于8mm 钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。

3、对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取w c f 。

在受拉区的抗弯强度设计值取w t f 。

4、表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。

附表1-3 螺栓连接的强度设计值（N/mm 2）注：1、A 级螺栓用于d ≤24mm 和l ≤10d 或l ≤150mm （按较小值）的螺栓；B 级螺栓用于d >24mm 或l >10d 或l >150mm （按较小值）螺栓。

d 为公称直径，l 为螺杆公称长度。

2、A 、B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C 级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。

附表1-4 铆钉连接的强度设计值（N/mm 2）1）在装配好的构件下按设计孔径钻成的孔；2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻到设计孔径的孔。

2、在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于Ⅱ类孔。

附表1-5 结构构件或连接设计强度的折减系数时，取λ=20。

2、当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。

附录2 受弯构件的挠度容许值附录2 受弯构件的挠度容许值附表2 受弯构件挠度容许值注：1、l 为受弯构件的跨度（对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长度的2倍）。

2、[v T ]为永久和可变荷载标准值产生的挠度（如有起拱应减去拱度）的容许值；[v Q ]为可变载标准值产生的挠度的容许值。

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，构造的变形即迅速增大，构造中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使构造丧失承载能力。

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〔局部压应力〕、偏心受压构件〔局部压应力〕。

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，局部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，构造的弯曲变形即迅速增大，构造中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使构造丧失承载能力。

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：0/22=+Ny dz y EId (7-2)令EI N k/2=，那么： 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；那么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：剩余应力、初始弯曲、初始偏心等。

梁的整体稳定系数

此式即为规范中梁的整体稳定计算公式。由前面知：
y t1 M cr 10.17 10 cr Ah 1 2 Wx yWx 4 . 4 h
5 2
b
cr
fy
将Q235钢的fy =235N/mm2代入
得到稳定系数的近似值为：
y t1 4320 Ah b 2 1 y Wx 4 . 4 h
1.25 1 3 It bi ti At1 3 3 I
3 1 . 25 b t ii 2
At12
2
1 2 At1 3
I yh 4
式中：A 梁的毛截面面积； t1 梁受压翼缘板的厚度； h 梁截面的全高度。
并以E=206103N/mm2及E/G=2.6代入临界弯
2. T形截面(弯矩作用在对称轴平面，绕x轴)
弯矩使翼缘受压时：
双角钢组成的T形截面
b 1 0.0017 y f y 235
剖分T型钢板组成的T形截面
b 1 0.0022 f y 时
b 1 0.0005 y f y 235
进而用修正所得系数b 代替b作整体稳定
计算。
对于受均布弯矩(纯弯曲)作用的构件，当
y120(235/fy)1/2时，其整体稳定系数b 可按下
列近似公式计算。 1．工字形截面双轴对称时：
2 fy y b 1.07 44000 235
单轴对称时：
2 fy W1x y b 1.07 2 b 0.1Ah 14000 235
5 2
式中：Wx 按受压翼缘确定的毛截面抵抗矩。
为保证梁不丧失整体稳定，应使梁受压翼缘
的最大应力小于临界应力cr 除以抗力分项系数

钢结构设计原理复习题及参考答案

中南大学网络教育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。

(完整版)钢结构基础第六章答案

钢结构基础第六章答案6.1 工字形焊接组合截面简支梁，其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变形。

梁上均布荷载（包括梁自重），跨中已有一集中荷载，现需在距右端4处4/q kN m =090F kN =m 设一集中荷载。

问根据边缘屈服准则，最大可达多少。

设各集中荷载的作用位置距梁1F 1F 顶面为120mm ，分布长度为120mm 。

钢材的设计强度取为。

另在所有的已知2300/N mm 图6-34 题6.1解：（1）计算截面特性2250122800812400A mm =⨯⨯+⨯= 339411250824(2508)800 1.33101212x I mm =⨯⨯-⨯-⨯=⨯633.229102x x IW mm h ==⨯ 32501240640082001858000m S mm =⨯⨯+⨯⨯=31250124061218000S mm =⨯⨯=（2）计算、两集中力对应截面弯矩0F 1F ()210111412901263422843F M F kN m =⨯⨯+⨯⨯+⨯=+⋅()1118128248489012824424333F M F kN m =⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯=+⋅令，则当，使弯矩最大值出现在作用截面。

10M M >1147F kN >1F （3）梁截面能承受的最大弯矩63.22910300968.7x M W f kN m==⨯⨯=⋅令得：；令得：0M M =1313.35F kN =1M M =1271.76F kN =故可假定在作用截面处达到最大弯矩。

1F （4）a ．弯曲正应力①61max68(244)1033003.22910x x F M W σ+⨯==≤⨯b.剪应力作用截面处的剪力1F 1111122412449053()2233V F F kN ⎛⎫=⨯⨯-⨯+⨯+=+ ⎪⎝⎭ ②311max925310185800031.33108m x F V S I t τ⎛⎫+⨯⨯ ⎪⎝⎭==≤⨯⨯c.局部承压应力在右侧支座处： ③()312244510330081205122120c F σ⎛⎫++⨯⎪⎝⎭=≤⨯+⨯+⨯集中力作用处： ④1F ()311030081205122120c F σ⨯=≤⨯+⨯+⨯d.折算应力作用截面右侧处存在很大的弯矩，剪力和局部承压应力，计算腹板与翼缘交界处的分享1F 应力与折算应力。

梁的整体稳定性计算

3 选 I45a ，Wx = 1433 cm ,质量为 80.4kg / m = 0.8 kN / m > 0.6kN / m
0.282
验算强度和稳定。应重新计算荷截面面积； h， 1 — 梁截面的全高和受压翼缘厚度； t 缘厚度；
αb = I1 / (I1 + I2 )，I1 和I2分别是受拉翼缘和受压翼缘对y轴的惯性矩。轴的惯性矩。
ηb — 截面不对称影响系数，截面不对称影响系数，对双轴对称截面，对双轴对称截面，ηb =0 加强受压翼缘：对单轴对称工字型截面：加强受压翼缘：ηb = 0.8(2αb −1) η 加强受拉翼缘：加强受拉翼缘： b = 2α b −1
5.3.3 梁的整体稳定计算方法
当不满足前述不必计算整体稳定条件时，当不满足前述不必计算整体稳定条件时，应对当梁的整体稳定进行计算：整体稳定进行计算：
M x σ cr σ cr f y σ= ≤ = =ϕ b f Wx γ R f yγ R
Mx ≤ f ϕ bW x
Mx—绕强轴作用的最大弯矩；绕强轴作用的最大弯矩； Wx—毛截面模量；毛截面模量； φb—梁的整体稳定系数。梁的整体稳定系数。
图5.15 梁的侧向支撑
的计算（梁的整体稳定系数 ϕ b 的计算（见P311，附录3）
1、焊接工字形等截面简支梁和扎制H型钢简支梁
λyt1 2 4320 Ah 235 [ 1 +( φ =β ) + η b] 2 b b λ y Wx 4.4h fy
β b — 梁整体稳定的等效临界弯矩系数,查 P311，附表3.1；弯矩系数, λ y = l 1 iy — 梁在侧向支承点间对截面弱轴y − y的长细比；的长细比；
平台梁格布置如图5.15所示， 5.15所示 [例5.1] 平台梁格布置如图5.15所示，主梁主梁次梁支于主梁上面，平台板未与次梁翼次梁支于主梁上面，缘牢固连接。缘牢固连接。次梁承受板和面层自重标准值为3.1kN/mm 有包括次梁自重) 准值为3.1kN/mm2(有包括次梁自重)，次活荷载标准值为12kN/mm 静力荷载). 次梁活荷载标准值为12kN/mm2(静力荷载). 梁次梁采用轧制工字钢I36a,钢材为Q235B. I36a,钢材为次梁采用轧制工字钢I36a,钢材为Q235B. 要求:验算次梁整体稳定,如不满足, 要求:验算次梁整体稳定,如不满足, 另选次梁截面. 另选次梁截面.

2017年-钢结构理论与设计-120题

随堂练习提交截止时间：2017-12-15 23:59:59当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对8题。

1. 钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为（）A．制造工厂化 B．密闭性好C．自重轻、质地均匀，具有较好的延性 D．具有一定的耐热性参考答案：C2. 下列钢结构的特点说法错误的是( )A．钢结构绿色环保 B．钢结构施工质量好，工期短C．钢结构强度高、自重轻 D．钢结构耐腐蚀、耐热防火参考答案：D3. 大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（）A．密闭性好 B．自重轻C．制造工厂化 D．便于拆装参考答案：B4. 多层住宅、办公楼主要应用了（）A．厂房钢结构 B．高耸度钢结构C．轻型钢结构 D．高层钢结构参考答案：C5. 钢结构设计内容正确的顺序是（）。

A．确定选定的钢材牌号―结构选型和结构布置―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表B．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表C．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―确定荷载并进行内力计算―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表D．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―构件链接设计―确定荷载并进行内力计算―绘制施工图，编制材料表参考答案：B6. 钢结构设计用到的规范是( )A．《建筑结构荷载规范》B．《钢结构设计规范》C．《钢结构工程施工质量验收规范》D．以上有需要参考答案：D7. 钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的？（）A．冷弯试验 B．单向拉伸试验C．冲击韧性试验 D．疲劳试验参考答案：B8. 钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（）时的力学性能指标A．承受剪切 B．单向拉伸C．承受弯曲 D．两向和三向受力参考答案：B9. 钢材的伸长率δ用来反应材料的（）A．承载能力 B．弹性变形能力 C．塑性变形能力 D．抗冲击荷载能力参考答案：C10. 下列是钢的有益元素的是（）A. 锰 B 硫 C 磷 D 氢参考答案：A11. 下列是不影响钢材性能的钢材生产过程（）A. 炉种 B 浇筑前的脱氧 C 钢的轧制 D 钢筋的调直参考答案：D12. 复杂应力状态下钢材的屈服条件一般借助材料力学中的第（）强度理论得出。

钢结构练习题

钢结构练习题钢结构习题2钢结构练习题一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1•在结构设计中，失效概率Pf与可靠指标p的关系为（）。

A.Pf越大，p越大，结构可靠性越差B.Pf越大，p越小，结构可靠性越差C.Pf越大，p越小，结构越可靠D.Pf越大，p越大，结构越可靠2.钢材的伸长率£用来反映材料的（）。

A.承载能力B.弹性变形能力C.塑性变形能力D.抗冲击荷载能力3•以下关于应力集中的说法中正确的是（）。

A•应力集中降低了钢材的屈服强度B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制C.应力集中产生异号应力场，使钢材变脆D.应力集中可以提高构件的疲劳强度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5•图示焊接连接中，最大焊缝应力发生在（）。

A.a点B.b点C.c点D.d点6•如图所示普通螺栓连接中，受力最大的螺栓为（）。

A.aB.bC.cD.d7•轴压杆的轴心力分布及支承情况如图所示，验算此杆整体稳定性时，计算长度应取（）。

A.IOx二l/2,IOy二IB.IOx=l,IOy=lC.IOx=l/2,IOy=l（O.75+O.25N2/Nl）D. IOx 二1（0.75 十0.25N2/N1）, IOy 二1/28•焊接组合工字形轴心受压柱的翼缘与腹板的焊缝承受()。

A.压力B.压杆屈曲时的剪力C.同时承受压力与压杆屈曲时的剪力D.不受力9•轴压柱腹板局部稳定的保证条件是hO/tw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10.在下列关于柱脚底板厚度的说法中，错误的是()。

最全的钢结构术语和符号

最全的钢结构术语和符号（二）二、符号1、作用和作用效应设计值F——集中荷载；H——水平力；M——弯矩；N——轴心力；P——高强度螺栓的预拉力；Q——重力荷载；R——支座反力；V——剪力。

2、计算指标E ——钢材的弹性模量；Ec——混凝土的弹性模量；G ——钢材的剪变模量；Nat——个锚栓的抗拉承载力设计值；Nbt、Nbv、Nbc——一个螺栓的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；Nrt、Nrv、Nrc——一个铆钉的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；Ncv——组合结构中一个抗剪连接件的抗剪承载力设计值；NpjtNpjc——受拉和受压支管在管节点处的承载力设计值；Sb——支撑结构的侧移刚度(产生单位侧倾角的水平力)；F ——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；fv——钢材的抗剪强度设计值；fce——钢材的端面承压强度设计值；fst——钢筋的抗拉强度设计值；fy——钢材的屈服强度(或屈服点)；fat——锚栓的抗拉强度设计值；fbtfbvfbc——螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；frtfrvfrc——铆钉的抗拉、杭剪和承压强度设计值；fwtfwvfwc——对接焊缝的抗拉，抗剪和抗压强度设计值；fwt——角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；fc ——混凝土抗压强度设计值；Δu——楼层的层间位移；[υQ]——仅考虑可变荷载标准值产生的挠度的容许值；[υT]——同时考虑永久和可变荷载标准值产生的挠度的容许值；σ——正应力；σc——局部压应力；σf——垂直于角焊缝长度方向，按焊缝有效截面计算的应力；Δσ——疲劳计算的应力幅或折算应力幅；Δσ——变幅疲劳的等效应力幅；[Δσ]——疲劳容许应力幅；Σcrσc.crτcr——板件在弯曲应力、局部压应力和剪应力单独作用时的临界应力；τ——剪应力；τf——沿角焊缝长度方向，按焊缝有效截面计算的剪应力；ρ——质量密度。

3、几何参数A ——毛截面面积；An——净截面面积；H——柱的高度；H1、H2、H3——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的高度；I ——毛截面惯性矩；It——毛截面抗扭惯性矩；Iw——毛截面扇性惯性矩；In——净截面惯性矩；S ——毛截面面积矩；W ——毛截面模量；Wn——净截面模量；Wp——塑性毛截面模量；Wpn——塑性净截面模量；ag ——间距，间隙；b——板的宽度或板的自由外伸宽度；bo——箱形截面翼缘板在腹板之间的无支承宽度；混凝土板托顶部的宽度；bs——加劲肋的外伸宽度；be——板件的有效宽度；d ——直径；de——有效直径；do——孔径；e ——偏心距；h ——截面全高；楼层高度；hc1——混凝土板的厚度；hc2——混凝土板托的厚度；he——角焊缝的计算厚度；hf——角焊缝的焊脚尺寸；hω——腹板的高度。

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。

4钢结构基础(第二版)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 3n g <≈+⨯=+=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——6.5.2 梁的整体稳定系数

钢结构考试题及答案

钢结构选择填空简答复习题

钢结构选择题

钢结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案完全版

钢结构——6.5.2 梁的整体稳定系数

钢结构基本原理试题及答案_0

钢结构设计原理_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

(整理)钢结构附录

钢结构的-稳定性验算

梁的整体稳定系数

钢结构设计原理复习题及参考答案

(完整版)钢结构基础第六章答案

梁的整体稳定性计算

2017年-钢结构理论与设计-120题

钢结构练习题

最全的钢结构术语和符号

受弯构件的强度、整体稳定和局部稳定计算

4钢结构基础(第二版)课后习题答案

最新7月全国自考钢结构试题及答案解析