钢结构第四章钢柱与钢压杆
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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。
f yyf (2/3)f y(2/3)f yx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 =()322232232212212ey cryy y y yI t kb E E E k I tb πππσλλλ=⨯=⨯= 截面的平均应力 2220.50.6(10.3)2y ycr y btf kbt kf k f btσ-⨯⨯==-二者合并得cry y σ-λ——的关系式cry cry342cry σ(0.0273)σ3σ10y λ+-+-= 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0.6f yfyλσ0.20.40.60.81.0cryN=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 。
钢结构厂房施工组织设计方案(钢结构部分)最新版2.1XXX厂区2#、3#车间工程属于钢结构屋面安装工程,总建筑面积约为2000平方米。
2.2工程施工地点位于襄阳市,施工单位为XXX。
2.3本工程的质量目标是按照国家标准和设计要求进行施工,确保工程质量达到优良水平。
2.4为达到质量目标,施工单位将采取严格的施工管理措施,确保施工过程中的质量控制和监督。
精选范本,供参考!第三章施工准备3.1材料、半成品的准备工作要提前进行,确保施工进度不受影响。
3.2作业条件包括施工现场的环境、气候、温度等方面的要求,必须符合国家标准和设计要求。
精选范本,供参考!第四章钢柱基础4.1钢柱基础支承面形式应符合设计要求,支承面应平整、无松动、无油污等。
4.2钢柱基础调整方法应按照设计要求进行,必须确保调整精度和稳定性。
4.3钢柱基础的质量标准应符合国家标准和设计要求,必须经过验收合格后方可进行下一步施工。
精选范本,供参考!第五章操作工艺5.1工艺流程应按照设计要求进行,必须确保施工过程中的质量控制和监督。
5.2安装准备包括施工现场的清理、材料准备、工具准备等,必须符合国家标准和设计要求。
5.3钢柱安装应按照设计要求进行,必须确保安装精度和稳定性。
5.4柱间刚性系杆安装、钢梁拼装、钢梁安装、钢联系构件的安装、屋面檩条系统安装、除锈刷涂料、检查验收等工序,均应按照设计要求进行,必须确保施工过程中的质量控制和监督。
精选范本,供参考!第六章质量标准6.1保证项目包括施工过程中的质量控制和监督等,必须符合国家标准和设计要求。
6.2基本项目包括钢结构的尺寸、位置、垂直度、水平度等方面的要求,必须符合国家标准和设计要求。
6.3允许偏差项目见表-3,必须符合国家标准和设计要求。
精选范本,供参考!第七章成品保护7.1施工过程中必须对成品进行保护,防止损坏或污染。
7.2施工完成后必须对成品进行清理和保养,确保成品质量和使用寿命。
精选范本,供参考!第八章施工注意事项8.1施工过程中必须遵守国家标准和设计要求,确保施工质量。
考试题型1、填空题20分3、选择题20分2、简答题20分3、论述思考题20分4、计算题20分水工钢结构思考题绪论1、钢结构的概念。
2、钢结构的特点和运用。
第一章钢结构的材料和计算方法1、结合钢材一次单向拉伸时应力-应变曲线,分析钢材工作时的几个阶段,以及各阶段的应力-应变变化特点。
2、为什么通常取屈服点f y作为钢材强度的标准值,而不取抗拉强度f u?3、影响钢材力学性能的主要因素。
4、如何验算疲劳强度?什么情况下可以不必验算钢材的疲劳?5、钢结构常用钢材的钢号和轧成钢材的规格。
6、钢结构的计算方法有哪些?有何异同?第二章钢结构的连接1、钢结构常用的连接方法和各自的优缺点。
2、对接焊缝和角焊缝的特点、构造、计算方法。
3、角钢与节点板连接时,为什么要有两侧焊缝内力分配系数?它是根据什么确定的?4、普通螺栓的工作原理、构造、计算方法。
5、焊接残余应力与残余变形的成因是什么?焊接残余应力对构件的影响是什么?如何减少焊接残余应力和焊接残余变形?6、螺栓群在扭矩作用下,在弹性受力阶段受力最大的螺栓其内力值是在什么假定下求得的?第三章钢梁1、钢梁有几种形式?应用情况如何?钢梁截面为什么常用工字形而不用矩形截面?2、钢梁的塑性发展理论,以及采用塑性理论时的限制条件。
3、钢梁丧失整体稳定的原因是什么?整体稳定临界应力受哪几个因素影响?如何提高和保证钢梁的整体稳定性?4、钢梁整体稳定系数的定义、整体稳定的验算方法,以及可不验算钢梁整体稳定的情况。
5、组合梁的最小梁高、经济梁高、建筑梁高。
6、焊接组合梁的设计包括哪几项内容?应满足哪些基本要求?7、轧成梁和组合梁的设计步骤和方法。
8、组合梁腹板支承区段和跨中区段的局部稳定性有何异同?在什么情况下应设置横向加劲肋或纵向加劲肋?9、试从薄板失稳时的屈曲形状和临界应力公式两方面来阐明横加劲肋和纵向加劲肋的作用。
10、梁格连接有哪几种构造形式?11、梁的支座有哪几种形式?第四章钢柱与钢压杆1、理想轴心压杆与实际轴心压杆有何区别?在实际轴心压杆的稳定计算中是怎样考虑这些因素的?2、残余应力对压杆的稳定性有何影响?3、轴心受压格构式构件对实轴和对虚轴的稳定计算有何不同?4、格构式受压构件的缀条和缀板的作用。
安徽理工大学钢结构第四章-题库(总18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--第四章轴心受力构件一、选择题1.轴心受力构件应满足正常使用极限状态的( C )要求。
A.变形 B.强度 C.刚度 D.挠度2.轴心受力构件应满足承载能力极限状态的( B )要求。
A.变形 B.强度 C.刚度 D.挠度3.对于轴心受压构件或偏心受压构件,如何保证其满足正常使用极限状态( D )A.要求构件的跨中挠度不得低于设计规范规定的容许挠度B.要求构件的跨中挠度不得超过设计规范规定的容许挠度C.要求构件的长细比不得低于设计规范规定的容许长细比D.要求构件的长细比不得超过设计规范规定的容许长细比4.用Q235钢和Q345钢分别建造一轴心受压柱,两轴心受压柱几何尺寸与边界条件完全一样,在弹性范围内屈曲时,前者临界力与后者临界力之间的关系为( C )A.前者临界力比后者临界力大B.前者临界力比后者临界力小C.等于或接近D.无法比较5.某截面无削弱的热轧型钢实腹式轴心受压柱,设计时应计算( C )A.整体稳定、局部稳定B.强度、整体稳定、长细比C.整体稳定、长细比D.强度、局部稳定、长细比6.在轴心受力构件计算中,验算长细比是为了保证构件满足下列哪项要求( D )A .强度B .整体稳定C .拉、压变形D .刚度7.在下列因素中,对轴心压杆整体稳定承载力影响不大的是( D )A .荷载偏心的大小B .截面残余应力的分布C .构件中初始弯曲的大小D .螺栓孔的局部削弱8.关于残余应力对轴心受压构件承载力的影响,下列说法正确的是( A )A .残余应力对轴压构件的强度承载力无影响,但会降低其稳定承载力B .残余应力对轴压构件的稳定承载力无影响,但会降低其强度承载力C .残余应力对轴压构件的强度和稳定承载力均无影响D .残余应力会降低轴压构件的强度和稳定承载力9.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 )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10.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0l 的关系为( D )A .与I 成正比,与0l 成正比B .与I 成反比,与0l 成反比C .与I 成反比,与20l 成正比D .与I 成正比,与20l 成反比11.如图所示为轴心受压构件的两种失稳形式,其中( D )A .(a )为弯扭失稳,(b )为扭转失稳B .(a )为弯扭失稳,(b )为弯曲失稳C .(a )为弯曲失稳,(b )为弯扭失稳D .(a )为弯曲失稳,(b )为扭转失稳12.两端铰接轴心受压柱发生弹性失稳时,其它条件相同,轴力分布图如下所示,则各压杆的临界力的关系是( B )A .Nk1>Nk2>Nk3>Nk4B .Nk4>Nk2>Nk3>Nk1C .Nk4>Nk3>Nk2>Nk1D . Nk1>Nk3>Nk2>Nk413.如图所示的轴心受压构件I I x y /≥4,其临界力N cr 为( D )A .π222EI a x /()B .π22EI a x /C .π224EI a y /()D .π22EI a y /14.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( D )。
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2y f 235N mm =不计残余应力。
(由于材料的应力应变曲线的分段变化的,而每段320610mm E N =⨯2的变形模量是常数,所以画出 的曲线将是不连续的)。
cr -σλ(2/3)解:由公式 ,以及上图的弹性模量的变化得 曲线如下:2cr 2Eπσλ=cr -σλ(2/3)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,弹性模量为,试画出2y f 235N mm =320610mm E N =⨯2 无量纲关系曲线,计算时不计腹板面积。
cry y σ-λ——解:当 , 构件在弹性状态屈曲;当 时,cr 0.30.7y y y f f f σ≤-=cr 0.30.7y y y f f f σ>-=构件在弹塑性状态屈曲。
全截面对y 轴的惯性矩 ,弹性区面积的惯性矩 3212y I tb =()3212ey I t kb =()322232232212212ey cryy y y yI t kb E E E k I tb πππσλλλ=⨯=⨯=截面的平均应力2220.50.6(10.3)2y ycr ybtf kbt kf k f btσ-⨯⨯==-二者合并得的关系式cryy σ-λ——cry cry342cry σ(0.0273)σ3σ10y λ+-+-=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。
钢材为钢,翼缘为火焰切割Q235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=1500KNt h i nhe i rg解:已知 ,由支撑体系知对截面强轴弯曲的计算长度 ,对弱N=1500KN ox =1200cm l 轴的计算长度 。
抗压强度设计值 。
第4章单个构件的承载能力--稳定性4.1 稳定问题的一般提法4.1.1 失稳的类别传统分类:分支点失稳和极值点失稳。
分支点失稳:在临界状态时,初始的平衡位形突变到与其临近的另一平衡位形。
(轴心压力下直杆)极值点失稳:没有平衡位形分岔,临界状态表现为结构不能再承受荷载增量。
按结构的极限承载能力:(1)稳定分岔屈曲:分岔屈曲后,结构还可承受荷载增量。
轴心压杆(2)不稳定分岔屈曲:分岔屈曲后,结构只能在比临界荷载低的荷载下才能维持平衡位形。
轴向荷载圆柱壳(3))跃越屈曲:结构以大幅度的变形从一个平衡位形跳到另一个平衡位形。
铰接坦拱,在发生跃越后, 荷载还可以显著增加,但是其变形大大超出了正常使用极限状态。
4.1.2 一阶和二阶分析材料力学:EI M //1+=ρ 高数:()()2/3222/1///1dx dy dx y d +±=ρ M>0 22/dx y d <0 ; M<0 22/dx y d >0 ;∴ M 与y ''符号相反()()EI M y y /1/2/32-='+''∴ (大挠度理论)当y '与1相比很小时 EI M y /-='' (1) (小挠度理论)不考虑变形,据圆心x 处 ()x h P M --=α1 一阶弯矩 考虑变形 ()()y p x h p M ----=δα2 二阶弯矩 将它们代入(1)式:()x h p y EI -=''α 一阶分析()()y p x h p y EI -+-=''δα 二阶分析边界条件: ()()000='=y y ()δ=h yEI ph 3/3αδ=()()]/)tan(3[)]3/([33kh kh kh EI ph -⨯=αδ (2) EI P k /2=由(2)有 ()∞=--32//)(t a n l i m kh kh kh kh π 得欧拉临界荷载 224/h EI P E π= 此为稳定分析过程:达临界荷载,构件刚度退化为0,无法保持稳定平衡,失稳过程本质上是压力使构件弯曲刚度减小,直至消失。