5 练习五 受弯构件_附答案
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钢结构习题答案单元4、5单元4 钢结构构造复习思考题4-1 对⾼强度螺栓连接,构件接触⾯的处理⽅法有哪些?(1)喷砂丸(2)喷沙丸后涂⽆机富锌漆(3)喷砂丸后⽣⾚锈(4)钢丝刷清除浮锈或未经处理的⼲净轧制表⾯4-2 C级螺栓宜⽤于沿其杆轴⽅向受拉的连接,哪些情况下可⽤于受剪连接?(1)承受静⼒荷载或间接承受动⼒荷载结构中的次要连接(2)承受静⼒荷载可拆卸结构的连接(3)临时固定构件⽤的安装连接4-3对直接承受动⼒荷载的普通螺栓受拉连接应采⽤哪些能防⽌螺帽松动的有效措施?应采⽤双螺母或其他能防⽌螺母松动的有效措施,如:弹簧垫圈,螺杆和螺帽焊死等⽅法。
4-4⼤型实腹式柱或格构式柱应在哪些位置设置横隔?横隔的间距有什么要求?除在受有较⼤⽔平⼒处设置横隔外,还应在运输单元的端部设置横隔(及加宽的横向加劲肋),以增加杆件的抗扭刚度,保证截⾯的形状保持不变,横隔的间距不得⼤于柱截⾯长边尺⼨的9倍和8m。
4-5试述轴⼼受压柱与梁的铰接连接的两种⽅法?⼀种是梁⽀承于柱顶,另⼀种是梁连接于柱的侧⾯。
4-6试述柱脚的作⽤?使柱⾝的内⼒可靠地传给基础,并和基础有牢固的连接。
4-7按柱脚与基础的连接⽅式不同,柱脚分为哪两类,有何不同?分为铰接和刚接两种,铰接柱脚只传递轴⼼压⼒和剪⼒,刚接柱脚除传递轴⼼压⼒和剪⼒外,还要传递弯矩。
4-8试述靴梁在柱脚中所起的作⽤?靴梁通过底部焊缝将压⼒传给底板,靴梁成为放⼤的柱端,不仅增加了传⼒焊缝的长度,也将底板分成较⼩的区格,减⼩了底板在反⼒作⽤下的最⼤弯矩值,厚度减薄。
4-9试述抗剪键的作⽤及采⽤的材料?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,应在柱脚底板下设置抗剪键。
抗剪键可⽤⽅钢,短T型钢或H型钢做成。
4-10次梁与主梁的连接形式有⼏种?有何不同?有叠接和平接两种,叠接是将次梁直接搁在主梁上⾯,⽤螺栓或焊缝连接,构造简单,但需要的结构⾼度⼤,其使⽤常受到限制。
第五章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、填空题:1、钢筋混凝土受弯构件,随配筋率的变化,可能出现少筋、超筋和适筋等三种沿正截面的破坏形态•2、受弯构件梁的最小配筋率应取—订i尸0.2% _和—Sin = 45 f t/ f y_较大者•3、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时,混凝土相对受压区高度•- b,说明—该梁为超筋梁—•4、受弯构件P工P min是为了 ____ 防止产生少筋破坏_________________ ;P<P max是为了防止产生超筋破坏•5•第一种T形截面梁的适用条件及第二种T形截面梁的试用条件中,不必验算的条件分别是_匕兰人—及__ ' - 'min ________________ •6、T形截面连续梁,跨中按T形截面,而支座边按矩形截面计算•7、混凝土受弯构件的受力过程可分三个阶段,承载力计算以川a阶段为依据,抗裂计算以I a阶段为依据,变形和裂缝计算以n阶段为依据•8、对钢筋混凝土双筋梁进行截面设计时,如A s与A s都未知,计算时引入的补充条件为________ = b・二、判断题:1、界限相对受压区高度;由钢筋的强度等级决定• (V )2、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的•(V )3、在适筋梁中增大梁的截面高度h对提高受弯构件正截面承载力的作用很大•(V )4、在适筋梁中,其他条件不变的情况下,'越大,受弯构件正截面的承载力越大•(V )5•梁中有计算受压筋时,应设封闭箍筋(V )6. x空h f的T形截面梁,因为其正截面抗弯强度相当于宽度为b f的矩形截面,所以配筋率T也用bf来表示,即T=A s/b f h0()?二A s/bh07 •在适筋范围内的钢筋混凝土受弯构件中,提高混凝土标号对于提高正截面抗弯强度的作用不是很明显的(V )三、选择题:1、受弯构件正截面承载力计算采用等效矩形应力图形,其确定原则为( A )•A保证压应力合力的大小和作用点位置不变B矩形面积等于曲线围成的面积C由平截面假定确定x =0.8x0D两种应力图形的重心重合2、钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋屈服与受压混凝土边缘达到极限压应变同时发生的破坏属于(C )•A适筋破坏B超筋破坏C界限破坏D少筋破坏3、正截面承载力计算中,不考虑受拉混凝土作用是因为( B )•A 中和轴以下混凝土全部开裂B 混凝土抗拉强度低C 中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生的力矩很小 D 混凝土退出工作4、 对于钢筋混凝土双筋矩形截面梁正截面承载力计算,要求满足 x_2a s ,此要求的目的是为了(A ).A 保证构件截面破坏时受压钢筋能够达到屈服强度B 防止梁发生少筋破坏C 减少受拉钢筋的用量D 充分发挥混凝土的受压作用5、 钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时,混凝土相对受压区高度 '-b ,说明(D )A 少筋梁B 适筋梁C 受压筋配的过多D 超筋梁6、 对于钢筋混凝土双筋矩形截面梁正截面承载力计算,当 x 2a s 时,说明( A ).A 受压钢筋过多B 截面破坏时受压钢筋早已屈服C 受压钢筋过少D 混凝土截面尺寸不足7、 设计双筋梁时,当求 A s 和A s 时,用钢量接近最少的方法是( A ). A 取 =b B A s =A s C x = 2a s D x = O.5h 0&设计钢筋混凝土 T 形截面梁,当满足条件( B )时,可判别为第二类 T 形截面.h ;h ;…A MS j f c b f h fl h 。
[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。
解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx Fkl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=,其横截面面尺寸如图所示。
荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。
解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa mkNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ [习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。
2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。
则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(l xr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x l d d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d l dx 122-=,)()(22)(221212udud d l du u d d lx A dx -⋅-=⋅-=ππ因此,)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆πl ldxlddddEFluddEFl1122121221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221ddllddddEFlπ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2ddddEFlπ214dEdFlπ=[习题2-10] 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。
习题1 一工作平台的梁格布置如图所示。
平台所受荷载标准值为:恒荷载3.5kN/m 2(平台铺板和面层),活载8kN/m 2。
次梁简支于主梁侧面,钢材为Q235。
设次梁采用热轧工字钢I 32a ,平台铺板与次梁可靠焊接,试验算次梁的强度和刚度。
解:(1)强度验算I 32a 截面特性,4311080,692,x x I cm W cm ==自重52.7/0.52/kg m kN m = 次梁承受的线荷载标准值为:(3.530.52)8311.022435.02/35.02/k q kN m N mm =×++×=+==荷载设计值为(按可变荷载效应控制的组合:恒荷载分项系数1.2,活荷载分项系数1.3):11.02 1.224 1.344.42/q kN m =×+×=最大弯矩设计值为:221144.425138.888x M ql kN m ==××=⋅截面跨中无孔眼削弱,因此3692nx x W W cm ==。
由于型钢腹板较厚,一般不必验算抗剪强度,所以只需验算梁的抗弯强度。
梁的抗弯强度为:6223138.810191/215/1.0569210x nx M N mm N mm r W ×==<×× 满足强度要求。
(2)刚度验算验算挠度:在全部荷载标准值作用下:33345535.02500011[]384384206101108010400250k T T x q l v v l EI l×=⋅=⋅=<=××× 在可变荷载标准值作用下:由全部荷载挠度验算结果可知,在可变荷载作用下的挠度亦可满足设计要求。
所以梁刚度可满足要求。
习题3 若习题1中的次梁没与平台铺板连牢,试重新选择次梁的截面以满足设计要求。
解:若次梁没与平台铺板连牢,则需要计算其整体稳定。
假设次梁自重为0.7/kN m ,按整体稳定要求试截面。
第一章绪论1.选择题(1)在结构设计中,失效概率P f与可靠指标β的关系为 B 。
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2.填空题(1)某构件当其可靠指标 减小时,相应失效概率将随之增大。
(2)承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。
(3)在对结构或构件进行正常使用极限状态验算时,应采用永久荷载和可变荷载的标准值。
3.简答题(1)钢结构和其他建筑材料结构相比的特点。
答:轻质高强;材性好,可靠性高;工业化程度高,工期短;有效使用空间大;运输、安装方便;可拆卸、改造,建筑垃圾少,材料可重复利用;密封性好;抗震性好;有一定耐热性,但抗火性能差;耐腐蚀性能差。
第二章钢结构的材料1.选择题(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)钢结构设计中钢材的设计强度为 D 。
A. 强度标准值B. 钢材屈服点C. 强度极限值D. 钢材的强度标准值除以抗力分项系数(3)钢材是理想的 C 体。
A. 弹性B. 塑性C. 弹塑性D. 非弹性(4)钢结构中使用钢材的塑性指标,目前最主要用 D 表示。
A. 流幅B. 冲击韧性C. 可焊性D. 伸长率(5)钢材的伸长率 用来反映材料的 C 。
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(6)建筑钢材的伸长率与 D 标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
A. 达到屈服应力时B. 达到极限应力时C. 试件塑性变形后D. 试件断裂后(7)钢材的三项主要力学性能为 A 。
A. 抗拉强度、屈服强度、伸长率B. 抗拉强度、屈服强度、冷弯性能C. 抗拉强度、冷弯性能、伸长率D. 冷弯性能、屈服强度、伸长率(9)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。
钢结构习题5-6章参考答案第5章受弯构件14. ⼀简⽀梁,梁跨为7m,焊接组合⼯字形对称截⾯150mm 450mm 18mm 12mm ×××(图5-57),梁上作⽤有均布恒载(标准值,未含梁⾃重)17.1kN/m ,均布活荷载6.8kN/m ,距梁端2.5m 处,尚有集中恒荷载标准值60kN ,⽀承长度200mm ,荷载作⽤⾯距离钢梁顶⾯为120mm ,钢材抗拉强度设计值为2215N/mm ,抗剪强度设计值为2125N/mm ,荷载分项系数对恒载取1.2,对活载取1.4。
试验算钢梁截⾯是否满⾜强度要求(不考虑疲劳)。
解:截⾯积2A=1501824141210368mm ××+×=334150450138414323046144mm 1212××=?=x I3x W 1440000mm 2==xI h梁⾃重 32-67850kg/m 10368mm 10=81.4kg/m=0.814kN/m ××简⽀梁承受的均布恒载荷载标准值k (0.814+17.1)kN/m=17.9kN/m q =均布线荷载设计值y 1.217.9+1.4 6.8=31kN/m q =××集中荷载设计值y 1.26072kN p =×=(1)验算该简⽀梁的抗弯强度按y xx nx y ny+γW γW M M f ≤计算,取y 0M =。
集中恒荷载作⽤处有2x 317 4.512.572 2.531 2.5290.1kN m 272M ×=×+××?××=? 跨中处2x 317 4.513.572 3.531 3.5721279.9kN m 272M ×=×+××?××?×=?受压翼缘的宽厚⽐:w 1b-t b 15012= 3.8t 2t 36?==取x 1.05γ=截⾯模量6y 22xx nx y ny 290.110+192.3N/mm 215N/mm 1.051440000γγ×==<=×M M f W W (满⾜)(2)验算抗剪强度⽀座处剪⼒最⼤且317 4.572108.546.3154.8kN 27V ×=+×=+= 320715018(2079)20712840294mm 2S =××++××=322v w 154.810840294=33.5N/mm 125N/mm 32304614412VS f It τ××==<=×(满⾜)(3)局部承压强度集中⼒沿腹板平⾯作⽤于梁上翼缘,该荷载作⽤处未加加劲肋,应验算该处腹板计算⾼度上边缘的局部承压强度。
3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接(图3.80)。
钢材为Q235B ,焊条为E43型,手工焊,轴心力N=1000KN (设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。
解:(1)三面围焊 2160/w f f N mm = 123α= 213α= 确定焊脚尺寸:,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=, ,min min 1.5 1.512 5.2f h t mm ≥==, 8f h mm =内力分配:30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算:11530.032960.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=⨯=,取310mm 。
22196.691100.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取120mm 。
(2)两面侧焊确定焊脚尺寸:同上,取18f h mm =, 26f h m m = 内力分配:22110003333N N KN α==⨯=, 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算:116673720.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w 48086060388283721=⨯=<=⨯+=',390mm 。
223332480.720.76160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=⨯=<=⨯+=',取260mm 。
《钢筋混凝土结构》练习册及答案第一讲绪论和混凝土材料一、填空:1、钢筋和混凝土相结合并能共同工作的三个基本条件是(两者相近的线膨胀系数);(有可靠的粘结力、钢筋在混凝土中有可靠的锚固);(混凝土对钢筋的保护作用)。
2、反映钢筋塑性性能的指标有(伸长率)和(冷弯性能)。
3、不同强度等级的混凝土,其σ–ε曲线不同。
一般混凝土强度等级越高,其极限抗压强度越(高),延性越(差)。
4、混凝土徐变的特性与其作用的初应力大小有关,当初应力σ/c≤0.5时,产生(线性)徐变;当初应力σ/c>0.5时,产生(非线性)徐变。
5、混凝土强度等级是以尺寸这为(150mm某150mm某150mm)的标准试件,在(28)天龄期准试验准试验方法测得的具有(95%)保证率的抗压强度。
6、二、选择题:1、我国《混凝土结构设计规范》中,混凝土强度等级是按(C)确定的。
A、立方体抗压强度平均值;B、圆柱体抗压强度平均值;C、立方体抗压强度标准值;D、棱柱体抗压强度标准值。
2、对于混凝土的徐变和收缩,论述正确的是(A)。
A、混凝土在不变应力作用下,随时间的延续沿应力作用方向而增长的应变,称为混凝土的徐变;B、混凝土在不变应力作用下,随时间的延续沿应力作用方向而减小的应变,称为混凝土的收缩;C、混凝土在空气中结硬时,由于蒸发而失去水分,其体积缩小,称为混凝土的徐变;D、混凝土的徐变和收缩对钢筋混凝土结构只产生不利影响。
3、混凝土的变形模量是指(D)。
A、应力与塑性应变的比值;B、应力应变曲线切线的斜率dσ/dε;C、应力应变曲线原点切线的斜率;D、应力应变曲线上某一点的应力与总应变的比值。
4、混凝土的弹性系数是指(B)。
A、塑性应变与总应变的比值;B、弹性应变与总应变的比值;C、塑性应变与弹性应变的比值;D、变形模量与切线模量的比值。
5、三、简答题:1、在混凝土立方体强度试验中,尺寸效应是如何影响试件强度的?P62、什么是混凝土的徐变现象?徐变的性质与哪些因素有关?徐变对结构的影响有哪些?P15-16。
(完整版)平法钢筋识图算量基础教程思考练习题答案(完整版)平法钢筋识图算量基础教程思考练习题答案《平法钢筋识图算量基础教程》思考与练习题答案第三章第一节思考与练习题参考答案 1、绘制图3-1-18的BJ J1在X或Y方向的剖面图,并标注各部位形状尺寸。
图3-1-18 BJ J1 3、在图3-1-19中填写集中标注空格内的数据。
400 700 300 200 600 图3-1-19 BJ P2练习第三章第二节思考与练习参考答案 1、独立基础底部钢筋的起步距离是__min(s,/2,75)_______ 2、当独立基础底板长度__≥2500mm__时,除外侧钢筋外,底板配筋长度可缩减10%。
3、计算图3-2-11所示DJ J1的X向钢筋的长度和根数(列出计算公式) 图3-2-11 练习X向钢筋长度=x-2c (c是指砼保护层) X向钢筋根数=(y-2*min(200/2,75))/200+1 第三章第三节思考与练习参考答案 1、计算图3-3-16中DJ P5基础底板顶部钢筋的长度和根数。
图3-3-16 DJ P5平法施工图独基顶部受力筋长度=1000+2la 独基顶部受力筋根数=(200+400+200-2*min(120/2,75))/120+1 独基顶部分布筋长度=200+400+200-2*40(两端减砼保护层) 独基顶部分布筋根数=(1000+2la-2*min(200/2,75))/200+1(在受力筋长度范围内布置) 第四章第一节思考与练习参考答案 1、JL04(5B)的含义是____基梁04,5跨,两端外伸_______ 2、在图4-1-25中填空:250*200 图4-1-25 3、在图4-1-26中填空:14 图4-1-26 4、在图4-1-27中填空:架立筋图4-1-27 5、在图4-1-28中填空:梁端底底部非贯通筋图4-1-28 ___TJB P___ 6、图4-1-19所示的条形基础的代号是:Array图4-1-29 第四章第二节思考与练习参考答案 1、在图4-2-2中填空,基础梁底部贯通筋端部弯折长度 15d 图4-2-2 练习一 2、在图4-2-3中填空,基础梁等截在外伸,底部贯通纵筋端部弯折长度 12d 图4-2-3 练习二 3、在图4-2-4中填空,基础梁底部非贯通纵筋的延伸长度边跨净跨值/3 图4-2-4 练习三 4、在图4-2-5中填空,基础梁顶部贯通筋端部弯折长度 15d 图4-2-5 练习四 5、在图4-2-6中填空,基础梁顶部第二排钢筋锚长 la 图4-2-6 练习五 6、在图4-2-7中填空,节点内箍筋规格按梁端箍筋设置图4-2-7 练习六 7、在图4-2-8中填空,基础底板转角位置,分布筋长度 150 图4-2-8 练习七 8、在图4-2-9中填空 b/4 图4-2-9 练习八 9、在图4-2-10中填空 0.1*条基宽图4-2-10 练习九条基效果图:A轴条基钢筋计算:受力筋长度=1000-2*40 受力筋根数=(3300*2+4200*2+500+600-2*min(160/2,75))/160+1=101 分布筋长度=3300*2+4200*2-500-600+2*(min(160/2,75)+150)+2*6.25*8=14450(另需搭接一次) 1、填写表5-1-19中构件代号的构件名称构件代号构件名称构件代号构件名称 JL 基础主梁 ZXB 柱下板带 JCL 基础次梁 KZB 跨中板带 LPB 梁板式筏基平板 BPB 平板式筏基平板 2、绘制图5-1-20的JZL01(3)的1-1剖面图,标注各部位截面尺寸图5-1-20 练习二 3、填写图5-1-21中红色线框所指的配筋信息的含义图5-1-21 练习三腹板高的一侧6根侧部构造筋,另一侧4根侧部构造筋 4、填写图5-1-22中的尺寸数据图5-1-22 练习四 5、在图5-1-23中,用阴影线绘制现JPB01所指的板区的范围图5-1-23 ln/3+支座宽/2 ln是指相邻跨净跨长的较大值第五章第二节思考与练习参考答案1、在图5-2-4中填空,基础主梁底部贯通筋外伸端弯折长度 12d 图5-2-1 练习一 2、阅读图5-2-2,在图5-2-3中填空图5-2-2 练习二(1) ln/3 图5-2-3 练习二(2) 3、在图5-2-4中填空 la 图5-2-4 练习三 1、计算图5-3-4平板式筏基平板BPB的钢筋图5-3-4 练习一 X向底、顶筋长度=(31600-40-40)+12*20+12*20,钢筋接头另计X向底、顶筋根数=(16600-2*(min(200/2,75)))/200+1=84 Y向底、顶筋长度=(16600-40-40)+12*20+12*20,钢筋接头另计Y向底、顶筋根数=(31600-2*(min(200/2,75)))/200+1=159 1、填写表6-1-13中构件代号的构件名称构件代号构件名称构件代号构件名称 KL 楼层框架梁KZL 框支梁 WKL 屋面框架梁JZL 井字梁 L 非框架梁XL 悬挑梁 2、描述图6-1-18中,箍筋标注的含义箍筋直径8,加密区间距100,非加密区间距200,4肢箍图6-1-18 练习二 3、描述图6-1-19中,箍筋标注的含义箍筋直径8,两端各5根间距100,其余间距200,2肢箍图6-1-19 练习三 4、描述图6-1-20所示钢筋的含义 2根14的架立筋图6-1-20 练习四 5、描述图6-1-21所示钢筋的含义图6-1-21 6、描述图6-1-22所示钢筋的含义图6-1-22 7、绘制图6-1-23中2、3支座的支座负筋的钢筋示意图图 6-1-23 8、描述图6-1-24中所示钢筋的含义 2根14的侧部受扭钢筋 4根下部通长筋,其中2根不伸入支座第1跨上部4根钢筋贯通图6-1-24 第六章第二节思考与练习参考答案 1、在表6-2-39中为正确的计算公式划对勾 KL上部通长筋端支座弯锚长度为正确的计算公式划对勾 hc-c+15d √ 0.4l aE+15d× max(l aE,hc-c+15d) × max(l aE,0.4l aE+15d) × 表6-2-39 练习一 2、列出图6-2-6中上部通长筋的长度计算公式_7000+5000+6000-2*300+2*(600-20+15*20)________________________ 图6-2-2 练习二 3、列出图6-2-3中各跨下部钢筋的长度计算公式图6-2-3 练习三第1跨下部筋长度=7000-2*300+(600-20+15d)+laE 第2跨下部筋长度=5000-2*300+2*laE 第1跨下部筋长度=6000-2*300+(600-20+15d)+laE 4、列出图6-2-4中第1跨左端支座负筋的长计算公式图5-2-8 练习四第1跨左支座上部负筋长度(上排)=(7000-2*300)/3+(600-20+15d) 第1跨左支座上部负筋长度(下排)=(7000-2*300)/4+(600-20+15d) 第六章第三节思考与练习参考答案各练习题laE=34d 1、计算图6-3-4中KL2(3)的钢筋工程量图6-3-4 练习一上通筋长=(15400+600-20+600-20)+15*25+15*25,接头另计下通筋长=(15400+600-20+600-20)+15*25+15*25,接头另计第1跨左支座负筋(下排)长=(600-20+6400/4)+15*25 第1跨右支座负筋(下排)长=(3600+6400/4+5400/4) 第3跨右支座负筋(下排)长=(600-20+5400/4)+15*25 外箍筋长度=2*((300-2*40)+(600-2*40))+2*11.9d(外皮长) 内箍筋长度=((300-2*40-2*8-25)/3+25+2*8)*2+2*(600-2*40)+2*11.9d(外皮长) 第1箍筋箍筋根数:左加密区根数=(1200-50)/100+1 右加密区根数=(1200-50)/100+1 中间非加密区根数=(6400-2*1200)/200-1 第2跨箍筋根数=2400/100+1 第3箍筋箍筋根数:左加密区根数=(1200-50)/100+1 右加密区根数=(1200-50)/100+1 中间非加密区根数=(5400-2*1200)/200-1 2、计算图6-3-5中KL3(3)的钢筋工程量图6-3-5 练习一Δh/(hc-50)上部通长筋长=7000+5000+6000-2*300+2*(600-20+15*25) 下部通长筋长=7000+5000+6000-2*300+2*(600-20+15*20) 第1跨左支座负筋长=6400/3+600-20+15*25 第1跨右支座负筋长=6400/3*2+600 第2跨右支座负筋长=5400/3*2+600 第3跨左支座负筋长=5400/3+600-20+15*25 箍筋长度及根数计算方法,参考练习1 3、计算图6-3-6中KL5(3)的钢筋工程量图6-3-6 练习一上部通长筋长=4000*2+300-20+15*25+2500-20+12*25 下部通长筋长=4000*2+2*300-2*20+2*15*20 悬挑段下部筋长=2500-20-300+15*16 箍筋长度及根数计算方法,参考练习 1 第七章第一节思考与练习参考答案 1、填写表7-1-8中构件代号的构件名称构件代号构件名称构件代号构件名称 KZ 框架柱KZZ 框支柱 LZ 梁上柱XZ 芯柱 QZ 墙上柱 2、见图7-1-7,绘制KZ1在第3层和第8层的断面图,并绘制第5-6层位置的剖面图图7-1-7 练习二第3层断面:第8层断面:设第5层顶梁高600,则Δ/hb=50/600 第七章第二节思考与练习参考答案 1、在图7-2-5中填空,框架柱插筋在基础内长度 laE(la) 图7-2-5 练习一 2、在图7-2-6中填空,地下室框架柱纵筋的非连接区 hn/3 max(hn/6,hc,500) max(hn/6,hc,500) 图7-2-6 练习二 3、绘制出图7-2-7中KZ1在二层中的上边和下边最中间那根纵筋的构造示意图图7-2-7 练习三 1.2laE(la) 4、根据图7-2-8中KZ1的相关条件,计算其纵筋伸入顶层梁内的长度图7-2-8 练习四按中柱计算,laE=34d=34*20=680,可直锚,柱纵筋伸入梁内长度=800-20 5、根据表7-2-22所示的条件,计算框架柱的h n=_____________? 图7-2-22 练习五首层hn=4470+970-700 第七章第三节思考与练习参考答案 1、计算表7-3-5中KZ1的钢筋 KZ1平法施工图层号顶标高层高顶梁高 4 15.87 3.6 700 3 12.27 3.6 700 2 8.67 4.2 700 1 4.47 4.5 700 基础-0.97 基础厚800 - 图7-3-5 练习一设:laE=34d,嵌固部位在基础顶面,柱顶按柱包梁计算,柱纵筋采用焊接基础插筋底部弯折15d 1层纵筋长=4470+970+800-40+15d+max(3500,600,500) (本例按柱插筋在基础顶面不断开,直接伸至首层顶。
第四章受弯构件斜截面承载力一、填空题1、受弯构件的破坏形式有、。
2、受弯构件的正截面破坏发生在梁的,受弯构件的斜截面破坏发生在梁的,受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生破坏,配置足够的腹筋是为了防止梁发生破坏。
3、梁内配置了足够的抗弯受力纵筋和足够的抗剪箍筋、弯起筋后,该梁并不意味着安全,因为还有可能发生、、;这些都需要通过绘制材料图,满足一定的构造要求来加以解决。
4、斜裂缝产生的原因是:由于支座附近的弯矩和剪力共同作用,产生的超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。
5、斜截面破坏的主要形态有、、,其中属于材料未充分利用的是、。
6、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而。
7、梁的斜截面破坏主要形态有3种,其中,以破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。
8、随着混凝土强度等级的提高,其斜截面承载力。
9、随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力。
10、当梁上作用的剪力满足:V ≤时,可不必计算抗剪腹筋用量,直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥;当梁上作用的剪力满足:V ≤时,仍可不必计算抗剪腹筋用量,除满足max min ,S S d d ≤≥以外,还应满足最小配箍率的要求;当梁上作用的剪力满足:V ≥时,则必须计算抗剪腹筋用量。
11、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为。
12、对于T 形、工字形、倒T 形截面梁,当梁上作用着集中荷载时,需要考虑剪跨比影响的截面梁是。
13、对梁的斜截面承载力有有利影响,在斜截面承载力公式中没有考虑。
14、设置弯起筋的目的是、。
15、为了防止发生斜压破坏,梁上作用的剪力应满足:,为了防止发生斜拉破坏,梁内配置的箍筋应满足。
16、梁内需设置多排弯起筋时,第二排弯起筋计算用的剪力值应取,当满足V ≤时,可不必设置弯起筋。
17、当梁内的配筋情况为时,则不需绘制材料图。
18、弯起筋应同时满足、、,当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时,弯起筋应同时满足、,当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时,应增设支座负直筋。
钢结构设计原理习题集及答案第一章绪论练习题一、简答题1.简述钢结构的特点和应用范围。
答:特点:(1)承载能力大;(2)稳妥可靠;(3)便于工业化生产,施工周期短;(4)密闭性好;耐热但不耐火;(5)耐腐蚀性差;(6)容易产生噪音应用范围:(1)承受荷载很大或跨度大,高度大的结构;(2)承受动力荷载作用或经常移动的结构;(3)经常拆装的拼装式结构;(4)对密闭性要求高的结构;(5)高温车间或需承受一定高温的结构;(6)轻型结构2.试举例说明钢结构的主要发展趋势。
答:(1)高性能钢材的研制;(2)设计方法和计算理论的改进;(3)结构形式的革新第二章钢结构的材料练习题一、单项选择题1、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2、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3、结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用_ D__表示。
(A) 流幅(B)冲击韧性(C) 可焊性(D) 伸长率4、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5、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6、当温度从常温下降为低温时,钢材的塑性和冲击韧性_ B__。
(A) 升高(B) 下降(C) 不变(D) 升高不多7、钢材的力学性能指标,最基本、最主要的是_ C _时的力学性能指标。
(A) 承受剪切(B) 承受弯曲(C) 单向拉伸(D) 两向和三向受力二、名词解释1.应力集中和残余应力答:(1)应力集中:实际结构中不可避免的存在孔洞、槽口、截面突然改变以及钢材内部缺陷等,此时截面中的应力分布不再保持均匀,不仅在孔口边缘处会产生沿力作用方向的应力高峰,而且会在孔口附近产生垂直于力的作用方向的横向应力,甚至会产生三向拉应力;(2)残余应力:在浇注、轧制和焊接加工过程中,因不同部位钢材的冷却速度不同,或因不均匀加热和冷却而产生。
材料力学 分析与思考题集第一章 绪论和基本概念一、选择题1.关于确定截面内力的截面法的适用范围,有下列四种说法:【D.适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普通情况。
2.关于下列结论的正确性:【C 1.同一截面上正应力τσ与剪应力必须相互垂直3.同一截面上各点的剪应力必相互平行。
】3.下列结论中那个是正确的:【B.若物体各点均无位移,则该物体必定无变形】4.根据各向同性假设,可认为构件的下列量中的某一种量在各方向都相同:【B 材料的弹性常数】5.根据均匀性假设,可认为构件的下列量中的某个量在各点处都相同:【C 材料的弹性常数】6.关于下列结论:【C 1.应变分为线应变ε和切应变γ 2.应变为无量纲量 3.若物体的各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零】7.单元体受力后,变形如图虚线所示,则切应变γ为【B 2α】二、填空题1.根据材料的主要性能作如下三个基本假设 连续性假设 , 均匀性假设 和 各向同性假设 。
2.构件的承载能力包括强度、刚度和稳定性三个方面。
3.图示结构中,杆1发生轴向拉伸变形,杆2发生轴向压缩变形,杆3发生弯曲变形。
4.图示为构件内A 点处取出的单元体,构件受力后单元体的位置为虚线表示,则称dx du /为A 点沿x 方向的线应变,dy dv /为【A 点沿y 方向的线应变】,)(21a a +为【A 在xy 平面内的角应变】。
5.认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质,这样的假设称为连续性假设。
根据这一假设,构件的应力、应变和位移就可以用坐标的连续性函数来表示。
6.在拉(压)杆斜截面上某点处分布内力集度称为应力(或全应力),它沿着截面法线方向的分量称为正应力,而沿截面切线方向的分量称为切应力。
第二章 杆件的内力分析一、选择题1.单位宽度的薄壁圆环受力如图所示,p 为径向压强,其n-n 截面上的内力N F 有四个答案:【B 2/pD 】2.梁的内力符号与坐标系的关系是:【B 剪力、弯矩符号与坐标系无关】3.梁的受载情况对于中央截面为反对称(如图)。
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 xW 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 0C )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C )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 )。
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.钢结构梁计算公式中,γx ( C )。
nxx xW M γσ=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 0C )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C )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:,式中σ、τ应为( D )。
f 1223βτσ≤+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:,式中b 1为( A )。
yf t b 235151≤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)的强度按公式计算时,计算的f W M W M nyx y nx x x≤+γγ位置是( D )。
A )a 点B)b 点C )c 点D )d 点25.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。
××26.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27.( 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g s××28.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29.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。
××30.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。
31.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××32.当梁的整体稳定判别式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11b l 说在中,可以取( A )。
xW M 11A )1.0B )0.6C )1.05D )仍需用公式计算33.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××34.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35.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36.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××37.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38.一悬臂梁,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××39.配置加劲肋提高梁腹板局部稳定承载力,当时,( C )。
yw f t h 2351700>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40.计算工字形梁的抗弯强度,用公式,取γx =1.05时,梁的翼缘外伸肢宽厚比不大于f W M nxx x≤γ( B )。
A )B )13y f 23515yf 235C )(10+0.1λ)D )9yf 235yf 235××41.一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42.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。
试问,在此f W M nx x x γ=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××43.单向弯曲梁的正应力计算公式为:,式中γx 为塑性发展系数,对于承受f W M nxx x≤=γσ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 )15B )9yf /235yf /235C )(10+0.1λ)D )13yf /235yf /235××44.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××45.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。