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。

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)。

结构加固_托梁换(加固)柱_支撑方案天津市医疗废物集中处理中心地下室和办公楼加固工程地下室G轴四根框架柱加固专项支撑托换方案编制：审核：批准：北京发研工程技术有限公司天津市医疗废物集中处理中心工程项目经理部2014年8月1日目录1.编制说明 02.编制依据 02.1施工图纸 02.2设计规范 03.施工流程 (1)3.1钢支撑施工流程 (1)4.地下室钢支撑计算书 (1)4.1恒载计算 (1)4.2钢支撑稳定性计算 (3)4.3钢支撑长细比验算 (4)4.4支撑柱脚垫板计算 (5)5.地下钢支撑施工方案 (5)5.1钢支撑节点设计 (5)5.2钢支撑剪刀撑设计 (8)6.脚手架卸荷计算书 (9)6.1办公楼卸荷架搭设区域 (9)6.2办公楼地下室顶板荷载计算 (9)7.地上工字钢卸荷计算书 (14)7.1.工字钢性能参数表 (14)7.2工字钢取值 (16)7.3工字钢选择 (16)7.4工字钢强度验算 (16)7.5地上工字钢支撑方案 (16)1.编制说明本工程位于天津市静海区，根据《天津市医疗废物集中处理中心地下室和办公楼加固工程》施工图S-04有5根框架柱需要加固，分别位于G/7.9.10.12.14轴，其中G/7.9.10.12轴框架柱受损较重，需加固框架柱截面均为700*700，地下至地上一层加固，其余层不加固。

地下加固柱为四面加固每面加大100mm，地上一层为三面加固，室内每面各加大100mm。

其中地下室框架柱在结构标高0.25处以G轴往南为中段纯地下室顶板，结构标高1.410位置处以G轴往北为综合办公楼地下室顶板。

根据设计要求，受损较重框架柱加固前，柱头损伤的混凝土应剔除，直至坚硬部位；剔凿表面应清理干净，做好界面处理，避免出现冷缝；采用灌浆料掺微膨胀剂，采取压力注浆等方式，结合柱加大截面灌注，确保强度和密实度；在梁柱节点范围内应加密箍筋间距，确保施工质量,在剔凿施工前，应对剔凿的柱进行可靠地支撑托换，支撑方案应考虑上部各层结构和非结构构件等恒载、活荷载，支撑系统应进行承载力和稳定性计算。

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。

习 题一一、选择题1. 结构承载力设计表达式γσσψσ012()Gd Q d i Qid i n f ++=∑≤中,ψi 是荷载组合系数,它的取值( B )A.ψi >1B.01<<ψiC.ψi =1D.ψi <02.按近似概率极限状态设计法设计的各种结构是( C )A.绝对可靠的B.绝对不可靠C.存在一定风险的D.具有相同可靠性指标的3. 钢材的强度设计值f 取为( D )A.f yB. f uC.f u R /γD.f y R /γ4.防止钢材发生分层撕裂的性能指标为(C )A.屈服点B.伸长率C.Z 向收缩率D.冷弯180︒5.引起钢材疲劳破坏的荷载为(B )A.静力荷载B.产生拉应力的循环荷载C.冲击荷载D.产生全压应力的循环荷载6.不需要验算对接斜焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线与轴力N 之间的夹角θ满足( C) A.θ≥60︒ B.θ<︒70 C.tg θ≤15. D.tg θ>15.7.承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( B )A.承载力低,变形大B.承载力高,变形大C.承载力低,变形小D.承载力高,变形小8.产生纵向焊接残余应力的主要原因之一是( B )A.冷却速度太快B.施焊时焊件上出现冷塑和热塑区C.焊缝刚度大D.焊件各纤维能够自由变形9.在计算工字形截面两端铰支轴心受压构件腹板的临界应力时,其支承条件为( A )A.四边简支B.三边简支,一边自由C.两边简支,两边自由D.悬臂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l 0的关系为( D )A.与I 成正比,与l 0成正比B.与I 成反比,与l 0成反比C.与I 成反比,与l 02成正比D.与I 成正比,与l 02成反比11.题11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 /12.设计焊接工字形截面梁时,腹板布置横向加劲肋的主要目的是提高梁的( D )A.抗弯刚度B.抗弯强度C.整体稳定性D.局部稳定性13.按规范GBJ17－88中的公式σγ=M W f x x nx≤计算直接承受动力荷载的工字形截面梁抗弯强度时,γx 取值为( A )A.γx =10.B.γx =105.C.γx =115.D.γx =12. 14.对于题14图所示格构式压弯构件,弯矩作用平面内稳定性的计算公式是( C )A.N A M W N N f x mx x x x EX ϕβγ+-(./)108≤ B.N A M W N N f x mx x x x x EX ϕβγϕ+-(/)1≤ C.N A M W N N f x mx x x x EX ϕβϕ+-(/)1≤ D.N x A mx M x W x N N EX f ϕβ+-(./)1125≤15.题15图所示压弯构件,截面无削弱,构件的弯矩图分别为图(a)、 图(b)。

一、单项选择题：（每小题2分，共20分）1.对于碳素结构钢来讲其含碳越高，则（ ）。

A.强度越高B.变形能力越好C.焊接性能好D.疲劳强度提高2.在抗剪连接中，强度等级、直径和数量相同的承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( ) A.承载力低,变形大 B.C.承载力低,变形小D.3. 压力时，其截面最大压应力也为σ A.一定满足 B. C.也刚好满足 D.4.临界应力时,其支承条件为( ) A.四边简支B.C.两边简支,两边自由D.悬臂5.设计焊接工字形截面梁时,A.抗弯刚度 B.抗弯强度6.A.荷载标准值 B.荷载设计值C.考虑动力系数的荷载标准值D.考虑动力系数的荷载设计值7.格构式轴心受压柱整体稳定计算时，用换算长细比x 0λ代替长细比x λ，这是考虑( )。

A.格构柱弯曲变形的影响 B.格构柱剪切变形的影响 C.缀材弯曲变形的影响D.缀材剪切变形的影响8.（ ）。

A.cr1N ＞cr2N C. cr4N ＞N9.轴心受压柱的柱脚底板厚度是根据下列哪种工作状态确定的？（ ） A. 底板抗压工作 B. 底板抗弯工作 C. 底板抗剪工作D. 底板抗弯及抗压工作10.常温条件下，残余应力的存在将使构件（钢材的变形性能良好）的静力强度（ ） A.降低 B.提高 C.受影响 D.不受影响二、填空题（每空1分，共10分）1. 对于钢结构用钢材应严格控制硫的含量，这是因为含硫量过大，在焊接时会引起钢材的 。

2. 钢材的伸长率是衡量钢材 性能的指标，是通过一次静力拉伸试验得到的。

3. 当轴心受压构件发生弹性失稳时，提高钢材的强度将 构件的稳定承载力。

4. 焊接工字形组合截面轴压柱，腹板局部稳定条件为 γλf t h w ／235)5.025(/0+≤,其中λ应取 。

5. 提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点，但侧向支承点必须设在钢梁的 翼缘处。

6. 实腹式偏心压杆在弯矩平面外的失稳属于 屈曲。