例题19 格构式压弯构件的截面验算

学院城建专业土木工程班年级学号姓名共5 页第1 页1．节点构造如图所示，钢材Q235B，焊条E43型,手工焊接()，高强度螺栓采用摩擦型连接，螺栓为8.8级M22，孔径23.5mm，P=150kN，接触面喷砂后涂无机富锌漆，＝0.35，连接承受的静力荷载N＝400kN,验算焊缝和螺栓连接强度是否满足要求。

（20分）正面角焊缝强度增大系数.解：=240 kN （1)=320 kN （1）=240×0.09=21。

6 kN·m （1）=240×0。

12=28。

8 kN·m （1）（1)焊缝连接MPa （1）MPa (1）MPa (1)MPaMPa〈MPa （3）焊缝强度满足要求。

（2）螺栓连接kN (1)=24+18=42 kN （1）=24 kN （1）=24-18=6 kN （1)=60 kN 〈0.8P=120 kN （2）=2×（60+42+24+6）=264 kNkN〉V=320 kN （4）螺栓连接满足承载力要求.2．焊接工字形截面简支梁，截面如图所示，钢材Q235B，跨中设置一道侧向支撑，梁承受均布荷载的设计值为（包括自重），验算此梁的抗弯、抗剪强度和整体稳定是否满足设计要求?若整体稳定不满足要求，在不改变梁截面尺寸的情况下采取什么措施可提高梁的整体稳定性，计算说明.（22分），,,,解：kN·m (1)kN （1）mm4（1)mm3（1）mm3（1)抗弯强度MPa<=215 MPa （2）抗剪强度MPa<=125 MPa (2）mm4（1)mm2（1)mm （1)=105。

8 （1）代入公式中得（1）=0.876 （1）MPa〉=215 MPa 整体稳定不满足要求(2）在不改变梁截面的情况下可通过增加侧向支撑的方法提高粱的整体稳定性，分别在三分之一跨处设置侧向支撑。

(2)，MPa〈=215 MPa 满足要求（4）。

框架钢结构构件截面验算7.1梁截面验算7.1.1强度验算根据内力组合之，选取AB、BC梁跨中的最不利内力为抗弯强度验算：满足要求。

抗剪强度验算：查表可知满足要求。

梁端弯矩较大，上翼缘受拉，在梁端剪力最大，只验算强度。

梁端最不利内力为梁端截面强度验算满足要求。

满足要求。

7.1.2刚度验算屋面梁挠度验算梁的挠度计算方法很多，可按材料力学计算，也可按结构力学计算。

梁的荷载为均布荷载和集中荷载，由于集中荷载的精确计算比较麻烦，并且其与受均布荷载作用的梁在最大弯矩相同的情况下挠度接近，可按下近似计算：则本结构楼面梁的最大挠度为：满足要求本结构屋面梁的最大挠度为：满足要求。

7.1.3整体稳定性验算次梁在主梁之间作为主梁的侧向支撑，故,查表可得梁整体稳定性的等效临界弯矩系数为1.20，由此可得整体稳定系数：故：满足要求。

7.1.4局部稳定性验算由于本结构所选用的均为型钢，因此局部稳定性都满足要求。

7.2 柱截面验算柱截面承载力主要由轴力控制，中柱轴力远大于边柱轴力，故只需验算中柱C即可。

7.2.1二层柱验算第一组组合内力取最不利内力为(1)强度验算(2)刚度验算柱的刚度由柱的长细比控制。

查表可得均满足要求。

（3）弯矩作用平面内的整体稳定性验算故为b类截面，有,查表可知225222π 3.14 2.0610219.21047993.36kN1.1 1.129.04ExxEANλ⨯⨯⨯⨯===⨯()63231221.070.26101389.81101389.810.917219.2101.0533401010.810.847993.3669.1420.5189.65/310/mx xxx xExMNA NWNN mm f N mmβϕγ⨯-⨯⨯-=-⨯⨯⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯-⨯- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭=+=<=（4）弯矩作用平面外的整体稳定性验算查表可知满足要求。

（5）局部稳定性验算翼缘满足要求。

腹板且29.04满足要求。

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《钢结构》题库及答案一一、选择题1．在结构设计中，失效概率与可靠指标卢的关系为( )。

A．越大，β越大，结构可靠性越差B．越大，越小，结构可靠性越差C．越大，β越小，结构越可靠D．越大，β越大，结构越可靠2．钢材的设计强度是根据( )确定的。

A．比例极限 B．、弹性极限C．屈服点 D．抗拉强度3．钢材的伸长率是反映材料( )的性能指标。

A．承载能力 B．抵抗冲击荷载能力C．弹性变形能力 D．塑性变形能力二4．钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材( )。

A．变软 B．热脆C．冷脆 D．变硬5．钢材在低温下，强度( )。

A．提高 B．降低C．不变 D．不能确定6·下列因素中( )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．钢材的含碳量C·负温环境D．应力集中7·在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为( )。

A·均匀分布 B．一端大、一端小C·两端大、中间小D．两端小、中间大8·承受轴心力作用的高强度螺栓摩擦型受剪切连接中，其净截面强度验算公式其中与轴心拉杆所受的力N相比( )。

C．N’=ND．不定9·计算轴心压杆时需要满足( )的要求。

A·强度、刚度(长细比)B·强度、整体稳定性、刚度(长细比)C·强度、整体稳定性、局部稳定性D·强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度(长细比)10·确定轴Jp受压实腹柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近，其目的是( )。

钢结构一、单项选择题1．下面关于钢结构特点说法有误的一项是（耐热性差，耐火性好）2．相比较来讲，最适合强震区的结构类型是（钢结构）3. 下列均为大跨度结构体系的一组是（网壳、悬索、索膜）4．结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的（可靠性）5.下列均为承载能力极限状态范畴的一组是（构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂）6.钢结构设计最基本的要求不包括（造型美观）7.用来衡量承载能力的强度指标指的是（屈服强度）8.钢材一次拉伸过程中可分为4个阶段，其中第2阶段是（弹塑性阶段）9.钢材拉伸过程中，随变形的加快，应力应变曲线出现锯齿形波动，直到出现应力保持不变而应变仍持续增大的现象，此阶段应为（塑性阶段）10.钢材的抗拉强度能够直接反映（钢材内部组织的优劣）11.钢材的强屈比越高，则钢材的安全储备（越大）12.钢材在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力称为（塑性）13.伸长率越大，则钢材的塑性越（越好）14.下列关于碳元素对钢材性质的影响说法有误的一项是（碳含量增加，可焊性增强）15.下列均为钢材中的有益元素的一组是（硅和锰）16.在高温时熔化于铁中的少量氮和碳，随着时间的增长逐渐从纯铁中析出，形成自由碳化物和氮化物，对纯铁体的塑性变形起遏制作用，从而使钢材的强度提高，塑性、韧性下降，这种现象称为（时效硬化）17.钢材在连续反复荷载作用下，应力还低于极限抗拉强度，甚至低于屈服强度，发生的突然的脆性断裂称为（疲劳破坏）18.下列各因素对钢材疲劳强度影响最小的是（静力强度）19.钢材的疲劳破坏属于（脆性破坏）20.高性能建筑结构用钢简称（高建钢）21.钢结构的连接按照连接的方法主要分为焊缝连接、螺栓连接、铆钉连接和销轴连接，其中出现最早的是（铆钉连接）22.摩擦型高强度螺栓抗剪连接的承载力取决于（高强度螺栓的预拉力和板件接触面间的摩擦系数的大小）23.摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接的不同之处体现在（设计计算方法和孔径方面）24.利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的电弧熔焊方法指的是（气体保护焊）25.与焊件在同一平面内，且焊缝金属充满母材的焊缝称为（对接焊缝）26.按施焊时焊缝在焊件之间的相对空间位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中操作条件最差的是（仰焊）27.常见的焊缝缺陷包括裂纹、焊瘤、烧穿、气孔等，焊缝连接中最危险的缺陷是（裂纹）28.焊缝的表示方法中，符号“V”表示的是（ V形破口的对接焊缝）29.对接焊缝的构造规定主要包括（坡口、引弧板和过渡坡）30.焊缝长度方向与作用力垂直的角焊缝是（正面角焊缝）31.焊缝长度方向与作用力平行的角焊缝是（侧面角焊缝）32.在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为（两端大、中间小）33.表示（正面角焊缝的强度设计值增大系数 )34.焊接残余应力不影响结构（构件）的（静力强度）35.螺栓的排列方式说法有误的一项是（相比并列排列，错列排列截面削弱较大，是目前常用的排列形式）36.下列关于螺栓在构件排列的相关要求说法有误的一项是（受压构件，当沿作用力方向的螺栓距过小时，在被连接的板件间易发生张口或鼓曲现象）37.普通螺栓连接按螺栓的受力情况可分为（抗剪型连接、抗拉型连接和拉剪型连接）38.高强度螺栓连接分为（摩擦型连接和承压型连接）39.普通螺栓连接按螺栓的受力情况可分为抗剪型连接、抗拉型连接和拉剪型连接，其中最常见的是（抗剪型连接）40.螺栓群在轴力作用下的受剪连接，各个螺栓的内力沿螺栓群长度方向不均匀，分布特点为（两端大、中间小）41.轴心受力构件主要包括（轴心受压构件和轴心受拉构件）42.设计轴心压杆时需计算的内容有（强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度（长细比））43.一般情况下，轴心受力构件满足刚度要求采取的措施是限制构件的（长细比）44.理想轴心受压构件可能的三种失稳形式分别是（弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳）45.双轴对称截面的构件最常见的屈曲形式是（弯曲失稳）46.单轴对称T形截面构件，当绕非对称轴屈曲时，其屈曲形式为（弯曲屈曲）47.轴心受压杆件一般是由若干个板件组成，且板件的厚度与宽度相比都比较小，当杆件受压时，由于沿外力作用方向受压应力作用，板件本身也有可能发生翘曲变形而退出工作，这种现象称为轴心受压杆件的（局部失稳）48.选择实腹式轴心受压构件截面时，第一步应（根据轴心压力的设计值和计算长度选定合适的截面形式）49.格构式轴心受压构件缀条设计时，由于剪力的方向不定，斜缀条选择截面时应按（轴心受压杆）50.确定轴心受压实腹柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近，其目的是（达到经济效果）51.当轴压构件的局部稳定不满足时,下列措施相对有效的是（增加板件厚度）52.格构式柱穿过分肢的轴称为实轴，一般记作（ y轴）53.格构式柱绕实轴的计算与实腹杆件完全相同，其承载力为两个分肢压杆承载力之（和）54.柱子与梁的连接节点称为（柱头）55.刚接柱脚与铰接柱脚的区别在于（是否传递弯矩）56.轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于（基础材料的抗压能力）57.下列关于柱脚底板厚度的说法错误的是（其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些）58.轴心受压构件的靴梁的高度主要取决于（其与柱边连接所需的焊缝长度）59.梁的主要内力为（弯矩）60.受弯构件有实腹式和格构式之分,其中格构式受弯构件称为（桁架）61.梁在横向荷载作用下使截面受剪时，剪应力合力的作用点称为（剪切中心）62.如梁或杆件两端承受大小相等而方向相反的一对扭矩；而且两端的支承条件又不限制端部截面的自由翘曲，则杆件产生均匀的扭转，称为（自由扭转）63.横向荷载作用下，梁的受压翼缘和腹板都可能因弯曲压应力和剪应力的作用而偏离其平面位置，出现波形鼓曲，这种现象称为（梁局部失稳）64.构件和板件失稳的根本原因是截面存在（压应力）65.保证工字形截面梁受压翼缘局部稳定的方法是（限制其宽厚比）66.为避免腹板局部承压破坏，在支座和固定的集中荷载处应布置（支撑加劲肋）67.工字形截面梁受压翼缘宽厚比限值为为（翼缘板外伸宽度）68.组合梁截面选择时，一般首先考虑（抗弯强度要求）69.下列关于组合梁截面沿长度的改变说法正确的一项（单层翼缘板改变截面时宜改变翼缘板宽度而非厚度）70.工字形截面梁受压翼缘，对Q235钢，保证局部稳定的宽厚比限值为，对Q345钢，此宽厚比限值应为（比15更小）71.工业厂房和多层房屋的框架柱属于（压弯构件）72.对于单向压弯构件，如果在非弯矩作用方向有足够的支撑阻止构件发生侧向位移和扭转，就会在弯矩作用的平面内发生弯曲失稳破坏，破坏时构件的变形形式为（弯矩作用平面内的弯曲变形）73.偏心受力构件可采用多种截面形式，按截面几何特征分为（开口截面和闭口截面）74.偏心受力构件可采用多种截面形式，按截面分布连续性分为（实腹式截面和格构式截面）75.偏心受力构件如果截面沿两个主轴方向作用弯矩较接近，宜选用（双轴对称截面）76.计算拉弯、压弯构件强度时，根据不同情况，可以采用三种不同的强度计算准则，其中以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限的计算准则是（全截面屈服准则）77.单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布（可能在拉、压侧都出现塑性）78.框架柱在框架平面外（沿房屋长度方向）的计算长度取决于（支撑构件的布置）79.在其他条件相同时，通常刚架的有侧移屈曲荷载相比无侧移屈曲荷载要（小）80.高层建筑钢结构的框架梁和框架柱的主要连接应采用（刚性连接）二、判断题1．钢结构是土木工程结构的主要形式之一，广泛应用于各类工程结构中，包括桥梁和房屋建筑等。

第三节压弯构件的截面设计前言：上堂课我们学习了压弯构件的整体稳定。

了解了实腹式压弯构件的弯矩通常作用在截面的最大刚度平面，构件可能在弯矩作用平面内弯曲屈曲，但因另一方向的刚度较小，也有可能发生称之为弯矩作用平面外的失稳。

格构式压弯构件的弯矩可能绕虚轴作用，也可能绕实轴作用。

同时还学习实腹式压弯构件的整体稳定的计算方法。

今天我们学习压弯构件的截面设计。

首先来学习实腹式压弯构件的截面设计。

一、实腹式压弯构件的截面设计实腹式压弯构件应根据弯矩与轴力的大小与方向，选用双轴对称或单轴对称的截面。

设计原则与轴心受压筑相仿，应使弯矩平面内、外的稳定相同，得到较好的经济效果，并应注意宽肢薄壁、制造省工、连接方便等方面的特点。

（一）试选截面由整体稳定得计算可知道，众多的未知量、难以按公式直接确定截面，一般根据设计经验并参考已有的设计资料试选截面，然后验算，反复调整求出合理截面。

（二）验算截面1、受压翼缘板的局部稳定翼缘板自由外伸宽度b1与其厚度t之比：b1／t≤15y f235箱型截面压弯构件受压翼缘在两腹板之间的宽度b与其厚度之比：b0／t≤40y f2352、腹板的局部稳定工字型截面压弯构件，腹板计算高度h0与厚度tw之比应符和下列要求：0≤a≤1.6时h 0／tw≤(16a＋0.5λ＋25)y f2351.6≤a≤2.0时h 0／tw≤(48a＋0.5λ－26.2)y f235式中a——应力梯度λ——长细比当λ＜30时，取λ＝30.当λ＞100时，取λ＝100.T型截面压弯构件的腹板：a 0≤1.0时 h／tw≤15y f235a 0＞1.0时 h／tw≤18y f235对于一些大型工字型和箱型截面，h较大，须增加厚度，可采用有效截面进行计算。

二、格构式压弯构件的截面设计双肢格构柱可根据弯矩和轴力的大小凭借经验或参照已有设计资料，试选截面的形式和肢件，然后进行验算、调整得到合理截面。

验算包括强度、整体稳定、分肢稳定、缀条或缀板设计、连接点设计等。

第一单元1、钢结构更适合于建造高耸和高层建筑，是由于钢结构自重轻、强度高、构件截面小，承受的风荷载小。

2、建筑钢结构的主要缺点是易腐蚀，不耐火。

3、钢结构的承载能力极限状态是结构和构件丧失稳定。

4、不属于结构承载极限状态是梁的扰度计算。

5、属于钢结构正常使用极限状态范畴的是某钢桥在车辆通过时发生激烈震动。

6、不属于结构可靠性的是结构的经济性。

7、现行钢结构设计规范采用的设计方法是近似概率极限状态设计方法。

8、某框架结构梁受集中荷载作用，其中永久荷载标准值71kn，可受荷载只有一个，其标准值为40kn，则计算梁整体稳定时采用的荷载设计值为150.5kn。

(QD=1.35*70+1.4*40=150. 5kn)9、关于荷载分项系数和荷载组合值γ数，下述正确的是可变荷载组合系数在任何情况下都必须≤1.0. 10、某塔采用钢结构形式，除了自重轻，便于安装施工外，还因钢材轻质高强，构件截面小，减少了风荷载，提高了经济效益。

11、某高压气罐和输油管道大量采用钢结构制作，这是由于钢材具有材料强度高，且密封性好的特点。

12、用来衡量结构强性的指标称为可靠指标，它比安全度概念更广泛。

13、关于刚结构的特点，叙述正确的是不论采取焊接，铆接或螺栓连接，钢结构都可以做到密闭而不渗漏。

14、设结构或构件的抗力为R，作用效应S，则下述错误的是当R≠S时，结构或构件处于极限状态。

15、钢材温度达到60℃时，强度几乎为零，完全丧失承载力，说明钢材抗火性能差。

16、设构件抗力为R，作用效应为S，当R＜S时，结构处于失效状态。

单元二1、体现钢材塑性性能指标的是伸长率。

2、钢材在复杂应力条件下的屈服强度是由折算应力等于单向拉伸时屈服点决定的。

3、钢材的抗剪强度设计值fN，与抗拉强度设计值f的关系，fN=⅓f.4、代表钢材，冲击韧性指标的是AKV5、在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的是硫（S）、氧（O）、氮（N）。

6、钢材内部除含有Fe、C外，还含有害元素N、O、S、P。

题目：3．偏心受力构件可采用多种截面形式，按截面几何特征分为（）选项A：开口截面和闭口截面选项B：实腹式截面和格构式截面选项C：单轴对称截面和双轴对称截面选项D：型钢截面和组合截面型钢答案：开口截面和闭口截面题目：4．偏心受力构件可采用多种截面形式，按截面分布连续性分为（）选项A：实腹式截面和格构式截面选项B：单轴对称截面和双轴对称截面选项C：型钢截面和组合截面型钢选项D：开口截面和闭口截面答案：实腹式截面和格构式截面题目：5．偏心受力构件如果截面沿两个主轴方向作用弯矩较接近，宜选用（）选项A：实腹式截面选项B：双轴对称截面选项C：单轴对称截面选项D：开口截面答案：双轴对称截面题目：6．计算拉弯、压弯构件强度时，根据不同情况，可以采用三种不同的强度计算准则，其中以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限的计算准则是（）选项A：弹性破坏准则选项B：部分发展塑性准则选项C：全截面屈服准则选项D：边缘纤维屈服准则答案：全截面屈服准则题目：7．单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布（）选项A：只在受压侧出现塑性选项B：可能在拉、压侧都出现塑性选项C：拉、压侧都不会出现塑性选项D：只在受拉侧出现塑性答案：可能在拉、压侧都出现塑性题目：1．工业厂房和多层房屋的框架柱属于（）选项A：压弯构件选项B：受弯构件选项C：拉弯构件选项D：受压构件答案：压弯构件题目：2．对于单向压弯构件，如果在非弯矩作用方向有足够的支撑阻止构件发生侧向位移和扭转，就会在弯矩作用的平面内发生弯曲失稳破坏，破坏时构件的变形形式为（）选项A：弯矩作用平面内的弯曲变形选项B：局部失稳选项C：平面外失稳选项D：弯矩作用平面外的弯曲变形答案：弯矩作用平面内的弯曲变形题目：8．框架柱在框架平面外（沿房屋长度方向）的计算长度取决于（）选项A：柱的屈服强度选项B：柱的截面尺寸选项C：柱的长细比选项D：支撑构件的布置答案：支撑构件的布置题目：9．在其他条件相同时，通常刚架的有侧移屈曲荷载相比无侧移屈曲荷载要（）选项A：相等选项B：大选项C：小选项D：不能确定答案：小题目：10．高层建筑钢结构的框架梁和框架柱的主要连接应采用（）选项A：铰接选项B：刚性连接选项C：半刚性连接选项D：柔性连接答案：刚性连接题目：1．偏心受力构件既承受轴力又承受弯矩，有可能因弯矩最大截面达到强度极限而不能再继续承载，也可能因受压而丧失稳定性。

《钢结构》综合练习题一、单选题1．钢材的三项主要力学性能指标为(A )。

A. 抗拉强度、屈服点、伸长率B. 抗拉强度、屈服点、冷弯性能C. 抗拉强度、冷弯性能、伸长串D．冷弯性能、屈服点、伸长率2．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3．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4．钢材的塑性指标，主要用(D )表示。

A．流幅B．冲击韧性C. 可焊性D．伸长率5．在构件发生断裂破坏前，具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6. 对钢材的分组是根据钢材的(D )确定的。

A．钢种B．钢号C. 横截面积的大小D．厚度与直径7．部分焊透的对接焊缝的计算应按(B )计算。

A. 对接焊缝B．角焊缝C. 断续焊缝D. 斜焊缝8．一个承受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是(D )。

A. 栓杆的抗剪承载力B. 被连接构件(板)的承压承载力C. A、B中的较大值D．A、B中的较小值9．承压型高强度螺栓可用于(D )。

A. 直接承受动力荷载B，承受反复荷载作用的结构的连接C. 冷弯薄壁钢结构的连接D．承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接10．为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积不变的情况下，构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11．轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于( C )。

A. 底板的抗弯刚度B．柱子的截面积C．基础材料的强度等级D．底板的厚度12．当无集中荷载作用时，焊接工字形截面粱翼缘与腹板的焊缝主要承受(C )。

A. 竖向剪力B．竖向剪力及水平剪力联合作用C. 水平剪力D．压力13.在焊接组合粱的设计中，腹板厚度应(C )。

实腹式和格构式压弯构件需要计算和验算的内容1.材料力学性能：首先需要对构件所用材料的力学性能进行计算和验算。

这包括构件材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂韧性等。

通过这些参数的计算和验算，可以确定材料是否能够满足构件的强度和刚度要求。

2.弯曲应力和变形计算：压弯构件在使用过程中会受到弯曲力的作用，需要计算和验算结构在弯曲状态下的应力和变形情况。

弯曲应力的计算可以基于欧拉-伯努利梁理论进行，其中考虑到了截面受力特点以及弯曲形式。

弯曲变形的计算可以通过材料的应变-应力曲线确定，从而得到构件在弯曲过程中的变形情况。

3.稳定性分析：实腹式和格构式压弯构件在承受压力时还需要进行稳定性分析。

稳定性分析主要针对构件在压力作用下的整体稳定性进行考虑，包括屈曲、侧移和扭曲等形式。

稳定性分析需要考虑到截面的几何参数和材料的强度特性，并结合适当的稳定性理论。

4.承载力计算：承载力是指压弯构件能够承受的最大力量。

承载力的计算需要根据截面形状、尺寸和材料的力学性能等参数来进行。

承载力的计算一般采用极限均衡法或变形极限法来进行。

5.连接件设计：实腹式和格构式压弯构件在连接处需要设计适当的连接件。

连接件的设计需要考虑到构件的形状、尺寸、材料等因素，并满足构件的强度和刚度要求。

连接件的设计包括螺栓的计算、焊接的验算等。

6.工作状态分析：在实际应用中，实腹式和格构式压弯构件还需要进行工作状态分析。

工作状态分析主要包括静力分析、动力分析、疲劳分析等。

静力分析主要考虑结构在静力荷载作用下的安全性。

动力分析主要考虑结构在动力荷载作用下的稳定性和振动特性。

疲劳分析主要考虑结构在循环荷载作用下的寿命。

总而言之，实腹式和格构式压弯构件的计算和验算内容相较其他结构更为复杂。

计算和验算需要考虑材料的力学性能、弯曲应力和变形情况、稳定性分析、承载力、连接件设计以及工作状态分析等方面，以确保构件的安全性和性能。

钢结构期末复习资料-2020第2版第一章绪论选择题1、结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率叫（A ）。

A、可靠度B、可靠性C、可靠概率D、失效概率2、《建筑结构可靠度设计统一标注》中规定，在一般情况下永久荷载分项系数γG取（ D ）（当永久荷载效应对结构构件的承载能力不利时），可变荷载分项系数γQ取（ E ）当楼面活荷载大于4.0 kN/m2时）。

A、0.9B、1.0C、1.2D、1.3E、1.53、下列（ B ）情况属于正常使用极限状态的验算。

A、受压构件的稳定计算B、梁的挠度验算C、受弯构件的弯曲强度验算D、焊接连接的强度验算填空题1、根据《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018，当永久荷载效应对结构构件的承载能力不利时取值为 1.3 。

问答题1、钢结构有哪些特点？答：（1）材料的强度高，塑性和韧性好；（2）材质均匀，和力学计算的假定比较符合；（3）制作简便，施工周期短；（4）质量轻；（5）钢结构密闭性较好；（6）钢材耐腐蚀性差；（7）钢材耐热，但不耐火；（8）钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂。

第二章钢结构的材料填空题1.钢材的硬化，提高了钢材的强度，降低了钢材的塑性和韧性。

2.钢材的两种破坏形式为塑性破坏和脆性破坏。

3.钢材在复杂应力状态下，由弹性转入塑性状态的条件是折算应力等于或大于钢材单向拉伸的屈服极限。

4.时效硬化是指轧制钢材放置一段时间后，其力学性能发生变化的现象。

经过时效硬化，其强度提高，其塑性和韧性则降低。

5.冷拉、冷弯、冲孔等冷加工使钢材产生很大塑性变形，从而提高钢的屈服点，同时降低了钢塑性和韧性，这种现象称为冷作硬化（或应变硬化）。

6.韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，亦即钢材抵抗冲击荷载的能力。

7.对于焊接结构，除应限制钢材中硫、磷的极限含量外，还应限制碳的含量不超过规定值0.2%。

判断题1.钢材性能总体上是随温度升高，钢材强度降低，塑性和韧性也会降低。

钢结构实腹式压弯构件承载力计算例题
钢结构实腹式压弯构件是一种常用的结构形式，其承载能力的计算需要考虑多种因素。

下面将以一个具体的例题来说明这个过程。

假设有一根直径为50mm、长度为4m的圆形钢杆，其材料为Q235，弹性模量为2.06×10^5MPa。

现在要求计算其在压力为80kN下的承载力。

首先，需要计算钢杆的截面面积。

由于该杆为圆形截面，所以其截面面积为πr^2，其中r为半径。

因此，钢杆的截面面积为π×(50/2)^2=1963.5mm^2。

其次，需要计算该杆在压力作用下的稳定系数。

由于这是一根实腹式构件，所以稳定系数为λ=1。

即，当钢杆受到压力时，其不会发生侧向位移或屈曲变形。

最后，根据公式Fcr=λπ^2EI/L^2计算钢杆的临界荷载。

其中，Fcr为临界荷载，λ为稳定系数，π为圆周率，E为弹性模量，I为截面惯性矩，L为杆长。

钢杆的截面惯性矩可以通过公式I=πr^4/4计算得出，即I=π×(50/2)^4/4=306801.5mm^4。

将以上数据代入公式，有Fcr=1×π^2×2.06×10^5×306801.5/(4×10^3)^2≈883.5kN。

最后，根据等效应力法，则钢杆的极限承载力为Fp=0.6Fcr≈530.1kN。

因此，当其受到80kN的压力时，其承载能力仍然远高于所需的承载力，因此不会发生变形或破坏。

角钢格构截面验算（8754⨯∠）本拉杆采用四个热轧等边角钢缀条连接成格构式截面，拉杆两端铰接，钢材为Q235-B 。

假设整个拉杆截面无削弱，按格构式压弯构件设计截面。

根据塔式起重机设计手册，取Q235钢材的强度设计值为2/160mm N f =,角焊缝强度设计值2/108mm N f w f =，直接承受动力荷载构件容许长细比[]120=λ。

拉杆计算长度L=6.0m ，轴心压力设计值N=400KN,按格构式压弯构件设计截面。

1.单个等边角钢截面特性选取截面：∠75×8截面面积： 50.111=A 2cm惯性矩: 4196.59cm I =回转半径： cm i 28.21=，cm i v 47.1=重心距：cm x 15.20=单位重量：m kg g /03.9=,按均布荷载考虑，即m KN q /09.0=2.整个拉杆截面几何特性截面尺寸：mm mm h b 250250⨯=⨯截面积：0.4641==A A 2cm 惯性矩：5168])2([42011=-⨯+⨯=x hA I I x 4cm 5168])2([42011=-⨯+⨯=y b A I I y 4cm 回转半径：cm A I i x x 60.10==cm A I i yy 60.10== 弹性截面模量：41421===bI W W x nx x 3cm 自重弯矩：m KN ql M *6.1609.081481422=⨯⨯⨯=⨯= 3.缀条设计缀条所受的最大剪力：KN L M V MAX 27.0==KN f AfV y6.1123585==,取KN V MAX 6.11=拉杆两分肢轴线净间距：cm x b b 2075.21225000=⨯-=-=设斜缀条与分肢轴线夹角为45度，分肢对1-1轴线计算长度01l =cm b 2070= 一根缀条中的内力：KN V N d 2.845sin 2max ==斜缀条长度：mm b l d 29345cos 0== 选用斜缀条截面：∠45×5，229.4cm A d =，cm i 88.0min =缀条长细比：[]1205.2388.07.20=<===λλi lb 类截面，稳定系数958.0=ϕ单边连接等边角钢按轴心受压构件验算稳定性时强度设计值折减系数为： 635.00015.06.0=+=ληf斜缀条的稳定性：22/6.101/95.19mm N f mm N A N f dd =<=ηϕ 缀条与分肢之间焊接，焊脚尺寸mm h f 4=4.格构式拉杆的整体验算4.1 全截面强度验算22363/160/83.9087.396.86104140.1106.1460010400mm N f mm N W M A N x x n =≤=+=⨯⨯⨯+⨯=+γ，可以4.2 弯矩作用平面内的稳定长细比：6.566.100.600===x ox x i l λ 斜缀条面积：58.82211===A A A y x 2cm取等效弯矩系数mx β=1.0。

题目：1．下列关于格构式压弯构件说法有误的一项是（）
选项A：格构式压弯构件广泛应用于重型厂房的框架柱和巨大的独立柱
选项B：根据受力以及使用要求，压弯构件可以设计成具有双轴对称的截面
选项C：格构式压弯构件的缀材设计要求与格构式轴心受压构件原则上是完全不同的
选项D：根据受力以及使用要求，压弯构件可以设计成具有单轴对称的截面
答案：格构式压弯构件的缀材设计要求与格构式轴心受压构件原则上是完全不同的
题目：2．弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，由于截面中部空心，不能考虑塑性的深入发展，故格构式压弯构件对虚轴的弯曲失稳的计算公式采用（）
选项A：以截面边缘纤维开始屈服作为设计准则的计算公式
选项B：以全截面屈服作为设计准则的计算公式
选项C：以截面完全破坏作为设计准则的计算公式
选项D：以截面出现塑性铰作为设计准则的计算公式
答案：以截面边缘纤维开始屈服作为设计准则的计算公式
题目：1．当弯矩作用在与缀材面平行的主平面内，构件绕虚轴产生弯曲失稳，应进行弯矩作用平面内的整体稳定性计算和分肢的稳定计算。

（）
选项A：对
选项B：错
答案：对
题目：2．对于弯矩绕虚轴作用的压弯构件，由于组成压弯构件的两个肢件在弯矩作用平面
外的稳定都已经在计算单肢时得到保证，不必再计算整个构件在平面外的稳定性。

（）选项A：对
选项B：错
答案：对。