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第四章轴心受力构件第五章受弯构件

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第四章 轴心受力构件 1.某轴压柱绕两主轴属于不同截面分类，等稳定条件为（ ） A.λx=λy B.x=y

C.Ix=Iy D.ix=iy 2.设计组合截面的实腹式轴心受压构件时应计算（ ） A.强度、变形、整体稳定、局部稳定 B.强度、整体稳定、局部稳定、长细比 C.强度、长细比、变形、整体稳定 D.整体稳定、局部稳定、长细比、变形 3.如图所示实腹式柱头，设置加劲肋的目的是( ) A.提高柱腹板局部稳定 B.提高柱的刚度 C.传递梁的支座反力 D.提高柱的承载力 题13图 4、轴心受力构件（包括轴心受压柱），按其截面组成形式，可分为 实腹式 和 格构式 两大类。

名词解释：轴心受力构件：指承受通过构件截面形心的轴向力作用的构件。 5、设计组合截面的实腹式轴心受压构件时应计算（ ）。 A.强度、变形、整体稳定、局部稳定 B.强度、整体稳定、局部稳定、长细比 C.强度、长细比、变形、整体稳定 D.整体稳定、局部稳定、长细比、变形 6、下图中的柱叫做： 格构式组合 柱；其中A的名称叫做 缀板 ，B的名称叫做 肢件 。

BA

7、下图中A的名称叫做 顶板 ，B的名称叫做 支承加劲肋 ，C的名称叫做 构造螺栓 ，D的名称叫做 支承加劲肋，E的名称叫做 填板 。 AB

CED

8、下图中A的名称叫做 底板 ，B的名称叫做 靴梁 ，C的名称叫做 隔板 。 BACB

C 9、下图中A的名称叫做 顶板 ，B的名称叫做 夹板 ，C的名称叫做 支承加劲肋 。 CB

A 10、衡量轴心受力构件刚度的指标是构件的 长细比 。 11、试计算某一轴心受压柱的承载能力，并验算其截面的局部稳定性。已知该柱截面为H350×320×8×12，焊接，翼缘为火焰切割边，柱高6.5m，两端铰接，钢材为Q235B。

解：（1）fAN，fAnN AfN 210288mm1232028326A

Q235，厚度小于等于16，215f 焊接，翼缘为火焰切割边，故截面类型对x、y轴均为b类。 6500000llllyx

4623310538.242)212326(1232012123202123268mmIx

463310550.6512320122128326mmIy

mmAIixx5.153,mmAIiyy8.79

3.420xx

xi

l，5.810yyyil

查b类，890.0x，678.0y 1499.681kN102880.678215AfN （2）局部稳定性 ①翼缘

15.185.811.0102351.01013122/)8320(1）（）（yft

b ②腹板 75.652355.02575.4083260ywfth）（

所以局部稳定满足要求 12.焊接组合截面轴心受压柱如图所示，钢材Q235B，f=215N/mm2，试验算其局部稳定能否满足要求。

解：402354025164000yftb

402354039124680ywft

h

所以该焊接组合箱形截面局部稳定满足要求。 13、验算下图所示连接中端板与柱连接的10.9级摩擦型高强螺栓的强度，螺栓为M20，钢材Q235，接触面处理采用喷丸后涂无机富锌漆，N=550kN。

解：NVk1.30532255022 NNk6.45732355022 mkNNeM017.16035.06.457 kNnVNv51.30

kNnNNtN761.45106.457 kNymMyNitM88.222)14070(214010017.1622621

kNNNNtMtNt64.68 10.9S，喷砂后涂无机富锌漆，Q235，M20 所以kNP155，35.0

kNPNbt1248.0 kNNPnNtfbv8.21)64.6825.1155(35.019.0)25.1(9.0

18.2151.3012464.68bvbt

vtNNN

N

所以该连接不满足要求。 15.工字形截面轴心受压柱，经验算翼缘的局部稳定不满足要求，可采取的合理措施是( ) A.将钢材由Q235改为Q345 B.增加翼缘厚度，宽度不变 C.增加翼缘宽度，厚度不变 D.利用翼缘的屈曲后强度 16、下图中的柱叫做： 格构式组合 柱；其中A的名称叫做 缀条 ，B的名称叫做 肢件 。

BA

17、下图中A的名称叫做 底板 ，B的名称叫做 靴梁 。 BCA

B

18、如图所示，一牛腿与柱采用对接焊缝连接，试验算该对接焊缝的强度。已知V=340kN ,偏心距e=430mm，牛腿截面为H412×260×12×16，钢材为Q235B，采用E43型焊条，手工焊，施焊时采用引弧板。三级焊缝。 解：三级焊缝125,185wvwtff kNV350 mkNNeM5.15043.0350

36233m10227.381)216380(16260121626021238012mI

mmmymy12tm,380m,39616380w1 3m104028021638016260219012190mS

31m82368021638016260mS

①18533.156maxwtfyIM ②12559.79maxwvwfItVS

③02.15011yIM， 02.6311wItVS 5.2031.153.18532121wtf 所以该对接焊缝强度满足要求。 19.轴心受压构件的正常使用极限状态通过限制_刚度(长细比) 保证。 20.当仅讨论截面形式对轴心受压杆的失稳影响时，一般来说，图示的四种截面中最易发生扭转失稳的截面为（B）

27．对于轴心受压构件，其初始弯曲越大，稳定承载力就越__低__。 28．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．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 29.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.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 30.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?( ) A.强度 B.整体稳定 C.拉、压变形 D.刚度 31、格构式构件截面一般由两个或多个型钢肢件组成，肢件间通过 缀条 或 缀板 进行连接而成为整体，其统称为格构式组合构件。

32、格构式轴心受压构件的等稳定性的条件)(x0x0yy或。 第五章 受弯构件 名词解释： 1、梁的整体失稳：梁从平面弯曲状态转变为弯扭状态的现象称为梁的整体失稳。 2、梁的局部稳定：若板件过薄，则在荷载作用下，受压应力和剪应力作用的翼缘和腹板的相应区域将产生波形屈曲变形，从而影响梁的强度、刚度、整体稳定的现象称为梁的局部失稳。 3、梁的强度计算包括_抗弯强度_、_抗剪强度_、_腹板局部压应力 和折算应力_。 4、在梁腹板上间隔一定距离设置 加劲肋 _可以提高腹板的局部稳定。 5、有一工字形截面简支梁，当均布荷载作用于_B__时，其临界弯矩较大。 A.中和轴 B.下翼缘 C.上翼缘

6、焊接工字形截面钢梁的折算应力计算部位在梁截面( )。 A.受压翼缘的外边缘 B.翼缘和腹板相交位置 C.中性轴位置 D.受拉翼缘的外边缘 7、下图中A的名称叫做 主 梁，B的名称叫做 次 梁。

BBA

8、下图中A的名称叫做 主 梁，B的名称叫做 次 梁。 AB

9、某工字形截面钢梁在某固定集中荷载作用下局部压应力很大，无法满足局压验算要求时，可采用的最经济、有效的措施是（ ）。 A.增加梁腹板厚度 B．增加梁翼缘板厚度 C．增设纵向加劲肋 D．增设支承加劲肋 10.当固定集中荷载作用位置处，梁腹板的局部压应力不满足强度要求时，应在腹板上设置__加劲肋__。 11.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___上___翼缘。

12.当组合梁用公式f3122验算折算应力时，其中σ、τ应为( ) A.梁中的最大正应力和最大剪应力

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第4章轴心受力构件1211

第4章轴心受力构件1211


轴 心 受 力 构 件
强度 （承载能力极限状态） 轴心受拉构件 刚度 （正常使用极限状态） 强度 轴心受压构件 稳定 刚度 （正常使用极限状态）
（承载能力极限状态）
设计轴心受拉构件时，应根据结构用途、构件受 力大小和材料供应情况选用合理的截面形式，并对所 选截面进行强度和刚度计算。 设计轴心受压构件时，除使截面满足强度和刚度 要求外尚应满足构件整体稳定和局部稳定要求。实际
结构构件，稳定计算比强度计算更为重要。强度问题与 稳定问题虽然均属第一极限状态问题，但两者之间概念 不同。强度问题关注在结构构件截面上产生的最大内力 或最大应力是否达到该截面的承载力或材料的强度，强 度问题是应力问题；而稳定问题是要找出作用与结构内 部抵抗力之间的不稳定平衡状态，即变形开始急剧增长
的状态，属于变形问题。
N f An ,1 其中：An ,1 b n1 d 0 t ;
f 钢材强度设计值 ; d 0 螺栓孔直径； b 主板宽度；t 主板厚度。
拼接板的危险截面为2-2截面。
考虑孔前传力50%得： 2-2截面的内力为：
2
t1 t b
N
b1
N
0.5n2 N 0.5 N 1 n 2 n2 计算截面上的螺栓数； n 连接一侧的螺栓总数。 N f 其中：An , 2 b1 n2 d 0 t 1 ; An , 2
上，只有长细比很小及有孔洞削弱的轴心受压构件，
才可能发生强度破坏。一般情况下，由整体稳定控制 其承载力。 轴心受压构件丧失整体稳定常常是突发性的，容 易造成严重后果，应予以特别重视。
§4-2 轴心受力构件的强度和刚度
一、强度计算（承载能力极限状态）
建筑结构：第五章

建筑结构：第五章

面积与其中心到给定轴距离的乘积）。
南京林业大学《建筑结构》授课教师： 王志强博士
第五章 木结构构件计算
5.3 受弯构件
试求宽为b、高为h的矩形，截面如图，在中性轴X-X处的 最大水平剪应力。
解：中性轴以上的面积为（b*d/2），其形心到中性轴的 距离为d/4，则
S = (b × h) × h = bh2 24 8
fv
=
VS Ib
=
V × bh2 8 bh3 12× b
=
3× 2
V bd
这就是通常用于计算矩形截面的最大水平单
位剪应力的公式。
南京林业大学《建筑结构》授课教师： 王志强博士
第五章 木结构构件计算
5.3 受弯构件
例1：如右图所示，箱形梁上的最大竖向 剪力为4000 lb，试确定其胶合线上的单 位剪应力。
计算长度l0 =0.8×3000=2400mm
i = 1 × b = 1 ×150 = 43.35mm
12
12
λ = l0 = 2400 = 55.36〈75
i 43.35
ϕ
=
1+
1
(λ
)2
=
1
1+ (55.36)2
= 0.676
80
80
N = 240000 = 13.15N / mm〈14.3N / mm
②有缺口时，根据缺口的不同位置确 定Ao。
缺口不在边缘时，取Ao=0.9A; 缺口在边缘且对称时，取Ao=An; 缺口在边缘但不对称时，应按偏心受
压构件计算。 验算稳定时，螺栓孔不作为缺口考虑。
南京林业大学《建筑结构》授课教师： 王志强博士
第五章 木结构构件计算
钢结构第五章-受弯构件

钢结构第五章-受弯构件

图6.9 腹板边缘局部压应力分布
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 受弯构件
腹板边缘处的局部承强度的计算公式为：
要保证局部承压处的局 部承压应力不超过材料 的抗压强度设计值。
c
F
tw lz

f
F—集中荷载，动力荷载作用时需考虑动力系数 ，重级工作 制吊车梁为1.1，其它梁为1.05；
均布荷载下等截面简支梁eiql1048集中荷载下等截面简支梁eipl1248跨中截面弯矩第五章受弯构件钢结构设计原理designprinciplessteelstructure53梁的整体稳定531梁整体稳定的概念梁受横向荷载p作用当p增加到某一数值时梁将在截面承载力尚未充分发挥之前突然偏离原来的弯曲变形平面发生侧向挠曲和扭转使梁丧失继续承载的能力这种现象称为梁的整体失稳也称弯扭失稳或侧向失稳
《规范》规定，在组合梁的腹板计算高度边缘处，若同时受有 较大的正应力、剪应力和局部压应力c，应对折算应力进行验 算。其强度验算式为：
2 c2 c 3 2 1 f
My1
In
——弯曲正应力
y
y
τ
σc
σ
c——局部压应力
x
、c 拉应力为正，
压应力为负。
—集中荷载放大系数（考虑吊车轮压分配不均匀），重级
工作制吊梁=1.35，其它梁及所有梁支座处=1.0； tw—腹板厚度 lz—集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，可按下式 计算：
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 受弯构件 跨中集中荷载： lz = a+5hy +2hR 梁端支座反力： lz = a+2.5hy +b
受弯构件计算技术手册

受弯构件计算技术手册

受弯构件计算技术手册受弯构件计算主要遵循《钢结构设计规范》GB50017-2003 第5章轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算第5.2节拉弯构件和压弯构件及第4章受弯构件的计算内容进行计算。

软件内受弯构件指仅受弯矩作用，无轴力作用状态下，构件的验算。

一：受弯构件强度的计算根据《钢结构设计规范》5.2拉弯构件和压弯构件规定，5.2.1弯矩作用在主平面内的拉弯构件和压弯构件，其强度应按下列规定计算：参数说明：为构件所受轴力；为构件净截面面积；为构件所受绕X轴弯矩作用；为构件所受绕Y轴弯矩作用；为与X轴截面模量相应的截面塑性发展系数；为与Y轴截面模量相应的截面塑性发展系数；为与X轴相关的净截面模量；为与Y轴相关的净截面模量；为钢材抗拉、抗压、抗弯强度设计值。

其中，、、均需用户根据构件实际受力情况给出具体的数值。

为构件净截面面积，软件计算过程中直接利用截面所计算出的截面实际面积（受弯构件无轴力作用状态下，此项最终比值为0）。

、为净截面模量，因软件计算过程中直接取截面计算过程中的毛截面模量数值，所以此处引入抵抗矩系数，用于调整净截面模量与毛截面模量的比值，用户可根据实际情况自行计算，并将所得数值输入。

参数计算过程可参见截面计算用户手册：《钢板截面计算用户手册》、《等边角钢截面计算用户手册》、《不等边角钢截面计算用户手册》、《工字钢截面计算用户手册》、《槽钢截面计算用户手册》、《圆钢管截面计算用户手册》、《热轧H型钢截面计算用户手册》、《T型钢截面计算用户手册》、《方钢管截面计算用户手册》、《矩形钢管截面计算用户手册》、《卷边薄壁C型钢截面计算用户手册》、《卷边薄壁Z型钢截面计算用户手册》、《焊接H型钢截面计算用户手册》、《箱型截面计算用户手册》、《增强H型截面计算用户手册》、《增强箱型截面计算用户手册》、《T形与圆管组合截面计算用户手册》、《单腹板两圆管抗弯组合截面计算用户手册》、《双腹板两圆管抗弯组合截面计算用户手册》、《闭口双C形组合截面计算用户手册》、《开口双C形组合截面计算用户手册》、《开口双槽钢组合截面计算用户手册》、《闭口双槽钢组合截面计算用户手册》、《等边双角钢组合截面计算用户手册》、《短肢相连不等边双角钢组合截面计算用户手册》、《长肢相连不等边双角钢组合截面计算用户手册》、《十字等边双角钢组合截面计算用户手册》、《十字等边四角钢组合截面计算用户手册》、《实腹角钢H型钢组合截面计算用户手册》、《实腹双槽钢组合截面计算用户手册》、《实腹双H型钢组合截面计算用户手册》、《实腹TH型钢组合截面计算用户手册》、《实腹槽钢H型钢组合截面计算用户手册》、《十字柱型钢组合截面计算用户手册》、《双槽钢双肢柱组合截面计算用户手册》、《双H型钢双肢柱组合截面计算用户手册》、《双肢角钢H型钢组合截面计算用户手册》、《双肢槽钢H型钢柱组合截面计算用户手册》、《四肢角钢柱组合截面计算用户手册》、《三肢圆管柱组合截面计算用户手册》、《四肢圆管柱组合截面计算用户手册》，上述截面种类中，用户可根据需要选择相符合的截面对应手册查看。