钢结构复习题(6)

（A）抗弯强度 （B）抗剪强度 （C）折算应力 （D）局部应力

3、理想轴压杆的稳定为（ ）问题，实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定问题属于（ ）问题。

（A）分支点失稳 （B）极值点失稳 （C）分岔屈曲 4、钢材的主要力学指标有( )

A.屈服点 B.伸长率 C.Z向收缩率 D.冷弯 三、填空题(每题1分，共15分) 1.结构的可靠度是 。

2.型钢代号L100×80×8中,100表示 。 3.Q235AF钢中的F表示 。 4. 螺栓连接有 和 两类。

5. 普通螺栓受拉力作用时,螺栓的设计强度取值较所用材料的强度值 。 6. 对轴心受力构件,承载力极限状态计算包括 、 。 7. 影响轴心受力构件局部稳定性的最主要因素是板件的 。 8. 压弯构件弯矩作用平面外的失稳属于 屈曲。 四、简答题(共20分)

1、影响钢材性能的主要因素？（5分）

2、试列出普通螺栓抗剪连接破坏的5种破坏形式。（5分） 3、钢结构设计中的等稳定性原则是什么？（10分） 五、计算题（每小题10分,共30分）

1、如下图所示:2L100X80X10通过14mm厚的连接板和20mm厚的翼缘板连接于柱的翼缘，d1=150mm，d2=190mm，确定连接板与翼缘板的焊角尺寸，并验算该连接角焊缝的强度。w

(ff=160MPa) 连接板厚14mm80d1l100*80*10d2N=540KN11.52020 4、 截面为340X12的钢板构件的拼接采用双盖板普通螺栓连接，盖板厚度为8mm，钢材为Q235，螺栓为C级M20，构件承受轴心拉压设计值N=600KN，试验算下图拼接是否满足要bb求？（fv =140MPa ，fc=305MPa） 507070505070705060N110110N12N860N8 5、 已知由一工20a作成的两端铰接的柱，柱长为9m.，在两个三分点处有侧向支撑，以阻止

柱在弱轴方向过早失稳，承受压力设计值N＝250KN,容许长细比为[λ]=150,试验算其强度、刚度和稳定性。

22

（Ⅰ20a,A=35.5cm，ix=8.15cm，iy=2.12cm，f=215N/mm） 附：轴压构件a类截面稳定系数表：

λ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 110 0.638 0.630 0.622 0.615 0.607 0.600 0.592 0.585 0.577 0.570 轴压构件b类截面稳定系数表：

λ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 140 0.345 0.341 0.337 0.333 0.329 0.326 0.322 0.318 0.315 0.311

钢结构习题一参考答案

一、项选择题

1.B 2.C 3.D 4.C 5.B 6.C 7.B 8.B 9.A 10.D 11.D 12.D 13.A 14.C 15.C 16.D 17.C 18.D 19.A 20.A 二、填空题

21.条件

22.角钢短边宽为80mm 或 角钢短肢宽度为80mm 23.质量等级为A或Ａ级 24.fy 或 屈服强度 或 屈服点

25.?max?0.7?mim

26.强度相适应

27.杠杆作用 或 “撬力作用” 28.长细比 或 ? 29.宽(高)厚比 30. 弯扭 三、计算题

31.解:N?240kN,V?300kN,M?300?120?240?150?0

N240?103591 ????Ae2?0.7hf?(300?10)hfNV300?103739 ????Ae2?0.7hf?(300?10)hfV?N259127932()?(?V)2?()?()≤ffw?160N/mm2 122.122.hfhfhf≥552.mm

??hfmin?1.5t1?1.510?4.7mm ???hfmax?1.2t2?1.2?8?9.6mm?取hf?6mm

32.解:N?44F??250?200kN 5533V?F??250?150kN

55M?200?70?14000KNmm

NM?y20014000?140Nt?????20?20?40kN 222nm?yi102?2?(70?140)?Nt?40kN?08.P?08.?110?88kN

bNv?09.nf??(p?125.Nt)?09.?1?035.(110?125.?40)?189.kN

Nv? 33.ix?V150b??15kN?Nv?18.9kN安全 n10iy?62.5mm?x?lox/ix?50.4?y?l0y/iy?48.0

IX?119mmA2000?103?3117.N/mm2?315N/mm2满足要求 整体稳定验算:N/(?A)?0.802?8000局部稳定验算:

235翼缘:b?/tf?121/12?101.?(10?01.?)?(10?01.?50.4)

fy

235?12.4 345腹板:h0/tw?250/8?3125.?(25?05.?)

235?(25?05.?50.4) fy235?4143.满足要求 345 34.解:(1)局部稳定计算

翼缘b?/tf?97/10?9.7?13(或15) 满足要求

腹板h0/tw?480/6?80 满足要求 (2)支座稳定性

支座反力N=125kN

腹板受压宽度15tw?90mm

A?(90?20?3)?6?2?90?6?1758mm2 Iz?1863?6/12?32.?106mm4,iz?42.7mm

?z?h0/iz?112.,b类截面，??0.99

??125000/(0.99?1758)?72N/mm2?f 35.W1x?满足要求

Ix?480.4cm3 654.IxW2x??2334.cm3

20?654.NMx400?10375?106 ????52.8?148.7?2015.N/mm2?f 23A?x1W1x758.?10105.?480.4?10NMx75?1062|?|?|52.8?|?|52.8?267.8|?215N/mm?fA?x2W2x12.?2334.?103四、分析题

36.(1)计算跨中抗弯强度

最大弯矩MX?20?92/8?3?200?8025.kMm

满足要求

WX?7.73?108/300?2.58?106mm3

??MX/(?XWX)?8025.?106/(105.?2.58?106)?2962.N/mm2?f 满足要求

(2)计算支座抗剪强度

剪力V?200?20?9/2?290kN

??VSX/2IXtw?290000?154.?106/(7.73?108?8?2)?361.N/mm2?fv 满足要求

(3)计算集中荷载处折算应力

弯矩M1?290?3?20?32/2?780kNm 剪力V1?290?20?3?230kN

S1?250?12?294?882000mm3

?1?VS1/2IXtW?230000?882000/(7.73?108?8?2)?16.4N/mm2 ?1?M1/WX(h0/h)?780?106/2.58?106?(576/600)?290N/mm2

22?eq??1?3?1?2914.N/mm2?11.f?346.5N/mm2满足要求

五、综合题

37.(1)构件初弯曲和荷载初偏心的影响

具有初始偏心的轴心受压构件的临界力低于无偏心的轴心受压构件,且偏心越大,临界力下降也越大。由于初弯曲的存在,降低了构件的临界力,初弯曲越大,临界力下降也越多。 (2)残余应力的影响

残余应力的压力部分,可使截面弹性范围减小,全截面的抗弯刚度就下降,对轴心受压构件稳定承载力的影响:

①残余应力的存在；降低轴心受压构件的临界应力,残余应力的分布不同,影响也不同；

②残余应力对不同轴的临界力的影响程度不同。

(3)设计计算项目为

强度 刚度

整体稳定性 局部稳定性

钢结构习题二参考答案

一、简答题(每小题5分，共20分)

1.结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种

极限状态时，结构或构件达到了最大承载力而发生破坏，或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。达此极限状态时，结构或构件虽仍保持承载力，但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求，包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。

2.选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为：(1)它是钢材开始塑性工作的特征

点，钢材屈服后，塑性变形很大，极易为人们察觉，可及时处理，避免发生破坏；(2)从屈服到钢材破坏，整个塑性工作区域比弹性工作区域约大200倍，且抗拉强度与屈服点之比(强屈比)较大，是钢结构的极大后备强度，使钢材不会发生真正的塑性破坏，十分安全可靠。对无明显屈服点的钢材，以卸载后试件的残余应变为0.2%所对应的应力作为屈服点。

3.对翼缘板，可通过增加其厚度，使其宽厚比不超过一定的限值以确保其满足局部稳定

性要求；对腹板，一方面可以通过增加其厚度，使其高厚比不超过一定的限值，也可在腹板中央沿腹板全长设置一根纵向加劲肋，以保证其局部稳定性要求。

4.梁的高度应由建筑高度、刚度要求和经济条件三者来确定。建筑高度是指梁格底面最

低表面到楼板顶面之间的高度，它的限制决定了梁的最大可能高度hmax，一般由建筑师提出；刚度要求是要求梁的挠度v≤［v］，它决定了梁的最小高度hmin；由经济条件

可定出梁的经济高度he，一般由梁的用钢量为最小来确定，梁的经济高度的范围为：hmin≤he≤hmax，腹板太厚将增加用钢量，导致不经济，而太薄，梁的腹板将不能保证局部稳定性要求，从而使梁的稳定性承载能力降低。

二、选择题

1.D 2.D 3.B 4.C 5.D 6.A 7.B 8.A 9.C 10.A 三、填空题

1.弹性阶段 弹塑性阶段 塑性阶段 强化阶段 2.45° 低 3.越不均匀

4.强度承载力极限状态即钢材的屈服点 5.塑性铰 截面边缘开始屈服 四、计算题

1.解：由于翼缘处剪应力很小，可以认为全部剪力由腹板处的竖直焊缝均匀承受，而弯

矩由整个T形截面焊缝承受。

荷载设计值计算： V=F=250KN

M=250×0.17=42.5KN·m 验算正应力：

M?y142.5?106?86.6M2w

? ζ1= =52N/mm

? ζ2==136.6N/mm2

V250?1032w

? η= =69.4N/mm

2222 (?M2)?3??136.6?3?69.4=182N/mm<1.1ft

2

w

验算表明：连接安全。

2.解：(1)构件截面几何特性计算：

2

A=25×1.2×2+35×1.0=95cm

1334

Ix=［25×37.4-(25-1)×35］=23237cm

12134

Iy=×2×1.2×25=3125cm

12I23237 ix=x?=15.64cm

A953125 =5.74cm

A95lox1200? λx= =76.7 ix15.64loy400? λy= =69.7 iy5.74 iy=

Iy? (2)强度验算：

因截面无削弱，所以这里无需验算强度。 (3)整体稳定性验算：

截面对x、y轴弯曲屈曲都属于b类截面，故整体稳定性由绕x轴屈曲控制。 由λx=76.7查表得：?y=0.709

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