Q235-A钢轴心受压构件的稳定系数

中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案《钢结构》一、填空题1． 钢结构设计中，承载能力极限状态的设计内容包括：静力强度 动力强度 稳定 2．影响疲劳强度最主要的因素是 构造状况 作用的应力幅 重复荷载的循环次数3．在螺栓的五种破坏形式中，其中 螺栓杆被剪断 板件被挤压破坏 板件净截面强度不够 须通过计算来保证。

4．梁的强度计算包括 弯曲正应力 剪应力 局部压应力 折算应力 5．轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时，单位剪切角γ1 不能忽略，因而绕虚轴的长细比λx 要采用 换算长细比λx0。

6．提高轴心受压构件临界应力的措施有 加强约束、见减小构件自由长度、提高构件抗弯刚度 7．当构件轴心受压时，构件可能以 弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳 等形式丧失稳定而破坏。

8．实腹梁和柱腹板局部稳定的验算属于 承载能力 极限状态，柱子长细比的验算属于 正常使用 极限状态，梁截面按弹性设计属于 承载能力 极限状态。

9．螺栓抗剪连接的破坏方式包括 栓杆剪断、孔壁承压破坏、板件拉断 、栓杆弯曲、板件剪坏 10．为防止梁的整体失稳,可在梁的 上 翼缘密铺铺板。

11．常用的连接形式有 焊接连接，螺栓连接，铆钉连接12．压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于 分岔失稳（失稳类别）。

13．在不同质量等级的同一类钢材(如Q235A,B,C,D 四个等级的钢材)，它们的屈服点强度和伸长率都一样，只是它们的 化学成分，冲击韧性 指标有所不同。

14．在静力或间接动力荷载作用下正面角焊缝的强度设计增大系数βf ＝1.2但对直接承受动力荷载的结构应取βf ＝1.015．普通螺栓连接受剪时，限制端距e ≥2d ，是为了避免钢板被 冲剪 破坏。

16．轴心受拉构件计算的内容有 强度，刚度。

17．设计采用大型屋面板的铰支撑梯形钢屋架下弦杆截面时如节间距离为l ，则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取L 18．轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N 力之间的夹角θ满足 1.5tg θ≤ 条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必在进行计算。

钢结构原理复习题钢结构原理复习题一、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 。

5．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。

6．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。

7．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 。

8．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 。

9．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 。

10．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。

11．衡量钢材塑性性能的主要指标是 伸长率 。

12．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。

13． 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。

14．薄板的强度比厚板略 高 。

15．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。

16．焊接残余应力不影响构件的 强度 。

17．角焊缝的最小计算长度不得小于max 5.1t 和 焊件厚度 。

18．单个普通螺栓承压承载力设计值b c b c f t d N ⨯⨯=∑，式中∑t 表示 受力方向承压构件总厚度的较小值 。

19．普通螺栓连接靠 螺栓杆 传递剪力；摩擦型高强度螺栓连接靠 摩擦力 传递剪力。

20．轴心受压构件的承载能力极限状态有 强度 和 稳定性 。

21．格构式轴心受压构件的等稳定性的条件 绕虚轴与绕实轴的长细比相同 。

22．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 两主轴方向长细比相同 。

厦门大学网络教育2018-2019学年第二学期《 钢结构 》课程复习题一、单项选择题1 在构件发生断裂破坏前，无明显变形的情况是 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 2 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 3 当钢材具有较好的塑性时，焊接残余应力 C 。

(A)降低结构的静力强度 (B)提高结构的静力强度(C)不影响结构的静力强度 (D)需根据实际情况确定4 直角角焊缝的有效厚度e h 的取值为 A 。

(A)0.7f h (B)4mm (C)1.2f h (D) 1.5f h5 轴心受压杆的强度与稳定，应分别满足 B 。

(A)f A N f A N n n ϕσσ≤=≤=, (B) f AN f A N n ϕσσ≤=≤=, (c) f A N f A N n ϕσσ≤=≤=, (D) f A N f A N ϕσσ≤=≤=, 式中，A 为杆件毛截面面积；A n 为净截面面积。

6 配置加劲肋提高梁腹板局部稳定承载力，当y w 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7 计算格构式压弯构件的缀件时，剪力应取 C 。

(A)构件实际剪力设计值(B)由公式85235Af f V y =计算的剪力 (C)构件实际剪力设计值或由公式85235Af f V y =计算的剪力两者中较大值(D)由dx dM V =计算值8 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9 当梁整体稳定系数b ϕ>0.6时，用'b ϕ代替b ϕ主要是因为 B 。

Q235-A钢轴心受压构件的稳定系数φ表2 扣件式钢管脚手架的gk1中立杆：()[]259.0377.0413.0101+++lb h la h边立杆：()[]372.0188.0413.0101+++lb h la h角立杆：[()]485.0188.0413.0101+++lb la h h注：钢管Φ48⨯3.5---3.84kg/m (37.67N/m)直角扣件---1.32 kg/个(12.95N/个) 对接扣件---1.84 kg/个(18.04N/个)安全网、塑料编织布—0.002KN/m 2钢管横杆、剪刀撑—0.04KN/m席子—0.008 KN/m 2 竹笆—0.05 KN/m 2h---步距 lb---立杆横距 la---立杆纵距 立杆与纵向水平杆平均长度0.5m 。

扣件式钢管脚手架作业层面材料自重gk 2表3注:扣件式钢脚手板 0.25KN/m 2 冲压钢脚手板 0.3 KN/m 2木、竹串片脚手板 0.35 KN/m 2扣件式钢管脚手架整体拉结和防护材料自重gk 3表4表5 Q235钢钢材的强度设计值与弹性模量表6 钢管截面特性作业层施工荷载计算基数---qk表8 扣件式钢管脚手架立杆计算长度系数μ表9 换算长细比μ表10 r’m的取值或计算式注：S GK= 1.5G K即一个计算单元长度(1.5la)内的恒载作用效应标准值S QK= 1.5Q K即一个计算单元长度(1.5la)内的活荷载作用效应标准值一步一纵距的钢管、扣件重N GK1（KN）表11脚手架1个立杆纵距的附设构件及物品的重力N GK2(KN)表121个立杆纵距的施工荷载N QK 表13格构式压杆f A ϕ (KN)注:Φ48 3.5钢管 f=205N/mm格构式压杆的长细比χλ注:χλ=21b H (H 1—脚手架连墙点的竖向间距 b —立杆横距)。

第四章4.7 试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。

杆件由屈服强度 2y f 235N mm =的钢材制成，材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成，假定不计残余应力。

320610mm E N =⨯2（由于材料的应力应变曲线的分段变化的，而每段的变形模量是常数，所以画出 cr -σλ 的曲线将是不连续的）。

解：由公式 2cr 2Eπσλ=，以及上图的弹性模量的变化得cr -σλ 曲线如下：4.8 某焊接工字型截面挺直的轴心压杆，截面尺寸和残余应力见图示，钢材为理想的弹塑性体，屈服强度为2y f 235N mm =，弹性模量为 320610mm E N =⨯2，试画出 cry y σ-λ——无量纲关系曲线，计算时不计腹板面积。

解：当 cr 0.30.7y y y f f f σ≤-=, 构件在弹性状态屈曲；当 cr 0.30.7y y y f f f σ>-=时，构件在弹塑性状态屈曲。

因此，屈曲时的截面应力分布如图全截面对y 轴的惯性矩 3212y I tb =，弹性区面积的惯性矩 ()3212ey I t kb =截面的平均应力 二者合并得cry y σ-λ——的关系式画图如下4.10 验算图示焊接工字型截面轴心受压构件的稳定性。

钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。

已知构件承受的轴心压力为N=1500KN 。

解：已知 N=1500KN ，由支撑体系知对截面强轴弯曲的计算长度 ox =1200cm l ，对弱轴的计算长度oy =400cm l 。

抗压强度设计值 2215f N mm =。

（1） 计算截面特性毛截面面积 22 1.2250.850100A cm =⨯⨯+⨯=截面惯性矩 3240.850122 1.22525.647654.9x I cm =⨯+⨯⨯⨯=截面回转半径 ()()121247654.910021.83x x i I A cm ===（2） 柱的长细比 （3） 整体稳定验算从截面分类表可知，此柱对截面的强轴屈曲时属于b 类截面，由附表得到 0.833x ϕ=，对弱轴屈曲时也属于b 类截面，由附表查得 0.741y ϕ=。

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 ql l x ωω（16分）6000xx -10×150-10×150－8×500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。