鋼結構軸力構件

鋼結構練習四軸心受力構件一、選擇題（x不做要求）1.、4一 ……1.、4一 ……b,工字形軸心受壓構件，翼緣的局部穩(wěn)定條件為—<tGo+0.】入）：3—，其中A的含義為（A）。\fyA）A）構件最大長細比，且不小于30、不大于100 B）C）最大長細比與最小長細比的平均值 D）構件最小長細比30或1002.軸心壓桿整體穩(wěn)定公式土<f的意義為（D）。A)B)C)D)2.軸心壓桿整體穩(wěn)定公式土<f的意義為（D）。A)B)C)D)截面平均應力不超過材料的強度設計值截面最大應力不超過材料的強度設計值截面平均應力不超過構件的歐拉臨界應力值構件軸心壓力設計值不超過構件穩(wěn)定極限承載力設計值用Q235鋼和Q345鋼分別制造一軸心受壓柱，其截面和長細比相同，在彈性范圍內(nèi)屈曲時，前者的臨界力（C）后者的臨界力。A）大于 B）小于 C）等于或接近3.D）無法比較4.為防止鋼構件中的板件失穩(wěn)采取加勁措施，這一做法是為了（A）。A）改變板件的寬厚比C）改變截面上的應力分布狀態(tài)B）增大截面面積D）增加截面的慣性矩5.(為提高軸心壓桿的整體穩(wěn)定，B）。在桿件截面面積不變的情況下，桿件截面的形式應使其面積分布A）A）盡可能集中于截面的形心處C）任意分布，無影響B(tài)）盡可能遠離形心D）盡可能集中于截面的剪切中心XX6.軸心壓桿采用冷彎薄壁型鋼或普通型鋼，其穩(wěn)定性計算（B）。A）完全相同 XX6.軸心壓桿采用冷彎薄壁型鋼或普通型鋼，其穩(wěn)定性計算（B）。A）完全相同 B）僅穩(wěn)定系數(shù)取值不同C）僅面積取值不同 D）完全不同7.實腹式軸壓桿繞x，y軸的長細比分別為久，久，對應的穩(wěn)定系數(shù)分別為cp,cp，若久與，則（D）。xy xyxyB）px=py C）px<py D）需要根據(jù)穩(wěn)定性分類判別A)也>(Py8.軸心受壓桿的強度與穩(wěn)定，應分別滿足（B）。A)N/ ￡b=——<??f

A

nB)C)N——<甲.fAnD）。=*/，。=N非?/式中，A為桿件毛截面面積；An為凈截面面積。xx9.軸心受壓柱的柱腳底板厚度是按底板（A）。A）抗彎工作確定的 B）抗壓工作確定的C）抗剪工作確定的 D）抗彎及抗壓工作確定的細長軸心壓桿的鋼種宜采用（A）。A）Q235鋼 B）Q345鋼 C）Q390鋼 D）Q420鋼普通軸心受壓鋼構件的承載力經(jīng)常取決于（C）。A）扭轉屈曲 B）強度 C）彎曲屈曲D）彎扭屈曲軸心受力構件的正常使用極限狀態(tài)是（B）。A）構件的變形規(guī)定 B）構件的容許長細比C）構件的剛度規(guī)定 D）構件的撓度值13.實腹式軸心受壓構件應進行（B）。A） 強度計算B） 強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和長細比計算C） 強度、整體穩(wěn)定和長細比計算D） 強度和長細比計算軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)＜p是按何種條件分類的？（A）A）按截面形式 B）按焊接與軋制不同加工方法C）按截面長細比 D）按截面板件寬厚比軸心受壓構件的整體穩(wěn)定系數(shù)＜p與（B）等因素有關。A） 構件截面類別、兩端連接構造、長細比B） 構件截面類別、鋼號、長細比C） 構件截面類別、計算長度系數(shù)、長細比D） 構件截面類別、兩個方向的長度、長細比工字型組合截面軸壓桿局部穩(wěn)定驗算時，翼緣與腹板寬厚比限值是根據(jù)（B）導出的。A）%局氣整 B）%局氣整 O氣局又 D）氣局羽TOC\o"1-5"\h\z圖示單軸對稱的理想軸心壓桿，彈性失穩(wěn)形式可能為（B）。 !A）繞x軸彎曲及扭轉失穩(wěn) a 、B）繞y軸彎曲及扭轉失穩(wěn) ，C）扭轉失穩(wěn) ]i|D）繞y軸彎曲失穩(wěn) .軸心壓桿的歹一A關系曲線如圖所示兩個區(qū)組成，I區(qū)為中小長細比部分，II區(qū)為大長細比部分。改變鋼材的種類來提高鋼材的強度，（D）。A） 可提高I，II兩區(qū)的整體穩(wěn)定承載力B） 不能提高I，II兩區(qū)的整體穩(wěn)定承載力C） 只能提高II區(qū)的整體穩(wěn)定承載力D） 只能提高I區(qū)的整體穩(wěn)定承載力

19.在下列因素中，（C19.在下列因素中，（CA）壓桿的殘余應力分布C）材料的屈服點變化20.單軸對稱軸心受壓柱，A）彎曲失穩(wěn)C）彎扭失穩(wěn)B）構件的初始幾何形狀偏差D）荷載的偏心大小不可能發(fā)生（B）。B）扭轉失穩(wěn)D）第一類失穩(wěn)XX21.理想軸心壓桿的臨界應力氣,禮（比例極限）時，因（C），應采用切線模量理論。A）桿件的應力太大 B）桿件的剛度太小C）桿件進人彈塑性階段 D）桿件長細比太大XX22.在下列諸因素中，對壓桿的彈性屈曲承載力影響不大的是（B）。A）壓桿的殘余應力分布 B）材料的屈服點變化C）構件的初始幾何形狀偏差 D）荷載的偏心大小XX23.a類截面的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)（p值最高是由于（D）。A）截面是軋制截面 B）截面的剛度最大C）初彎曲的影響最小 D）殘余應力的影響最小24.對長細比很大的軸壓構件，提高其整體穩(wěn)定性最有效的措施是（A）。A）增加支座約束 B）提高鋼材強度C）加大回轉半徑 D）減少荷載x25.兩端鉸接、Q235鋼的軸心壓桿的截面如圖所示，在不改變鋼材品種、構件截面類別和翼緣、TOC\o"1-5"\h\z腹板截面面積的情況下，采用（C）可提高其承載力。 機A）改變構件端部連接構造，或在弱軸方向增設側向支承點， =1己葉或減少翼緣厚度加大寬度； _#一』B） 調(diào)整構件弱軸方向的計算長度，或減小翼緣寬度加大厚度；C）改變構件端部的連接構造，或在弱軸方向增設側向支承點， = |=或減小翼緣寬度加大厚度； 胃D） 調(diào)整構件弱軸方向的計算長度，或加大腹板高度減小厚度。XX26.工字形截面受壓構件的腹板高度與厚度之比不能滿足按全腹板進行計算的要求時,（A）。A） 可在計算時僅考慮腹板兩邊緣各201，'羹5的部分截面參加承受荷載;w］，/yB） 必須加厚腹板；C） 必須設置縱向加勁肋；D） 必須設置橫向加勁肋。二、填空題1.理想軸心受壓構件整體屈曲失穩(wěn)的形式有彎曲屈曲、扭轉屈曲、彎扭屈曲。2.實腹式軸心壓桿設計時，壓桿應符合強度、整體穩(wěn)定、剛度、_局部穩(wěn)定_條件。XX3.柱腳中靴梁的主要作用是 —。XX4.在計算構件的局部穩(wěn)定時，工字形截面的軸壓構件腹板可以看成四邊簡支矩形板，其翼緣板的外伸部分可以看成是三邊簡支一邊自由矩形板。

5.軸心受壓構件腹板的寬厚比的限制值，是根據(jù)—等穩(wěn)姓 的條件推導出的。XX6.計算柱腳底板厚度時，對兩箱鄰邊支承的由格板，應近似按一 邊支承區(qū)格板計算其彎矩值。7.軸心受壓構件的第二極限狀態(tài)是 。XX8.實腹式工字形截面軸心受壓柱翼緣的寬厚比限值，是根據(jù)翼緣板的臨界應力等于 一導出的。當臨界應力氣小于抗拉抗壓強度f廠時，軸心受壓桿屬于彈性屈曲問題。因為殘余應力減小了構件的一 ，從而降低了軸心受壓構件的整體穩(wěn)定承載力。我國鋼結構設計規(guī)范在制定軸心受壓構件整體穩(wěn)定系數(shù)(P時，主要考慮了初彎曲、殘余應力兩種降低其整體穩(wěn)定承載能力的因素。XX12.當工字形截面軸心受壓柱的腹板高厚比h>(25+0.5人)，'竺時，柱可能腹板屈曲失穩(wěn)。f。某柱久=57，久=62,

xyXX13.焊接工字形截面軸心受壓柱保證腹板局部穩(wěn)定的限值是h>(25。某柱久=57，久=62,

xy把—iy=6J代入上式計算。XX14.計算軸心受壓柱腳的底板厚度時，其四邊支承板的M=a.q?#，式中a為四邊支承板中的短邊長度。三、計算題1.一實腹式軸心受壓柱，承受軸壓力2,500kN(設計值)，計算長度lox=10m，loy=5m，截面為焊接組合工字形，尺寸如圖所示，翼緣為剪切邊，鋼材為Q235，容許長細比以］=150。要求：(1)驗算整體穩(wěn)定性(2)驗算局部穩(wěn)定性解：驗算整體穩(wěn)定性A=400x20x2+400x10=2x104mm2(1 …一一……一一、一1一…I^=12x400x202+400x20x2102x2+3x10x4002=7.595x108mm4I=—x20x4002x2+—x400x102=2.314x1Qsmm4y12 12=194.87mmiy?2.134iy?2.134x1082x104=103.30mm人=^x=51.32<tx]=150人=Ly=48.40<EJ=150v對x軸為b類截面，對y軸為c類截面，查表：R=0.850*y=0.785N一…， =159.2N/mm2<f=215N/mm2.中A ，

滿足。滿足。驗算局部穩(wěn)定a.翼緣:b=9.75<(10+0.1人)，竺=10+0.1X51.32=15.13' f挪板：%"(5Q芹=25+EL56w y所以局部穩(wěn)定均滿足。2.請驗算圖示軸心受壓型鋼柱：靜力荷載標準值N=700kN，荷載分項系數(shù)7=1.2,其計算長度lox=8m,loy=1.7m,以］=150,鋼材為Q235AF,f=215N/mm2，柱采用I28a，梁高為280mm，梁寬為122rnm，A=5545mm2，I=71.14x106mm4，I=3.45x106mm4。x yy解：(1)繞x-x整體穩(wěn)定I T_i=\i犬=113.27mm人=~~ox=70.63對x軸為a類截面，查表：氣=0.835N 1.2N 1.2x700x103中A0.835x5545=181.42N/mm2<f=215N/mm2(2)繞y-y整體穩(wěn)定ii=、|—r=24.94mm人=k=也0=68.16i24.94對y軸為b類截面，查表：^=0.761N=1.2x700x103=199.06N/mm2<f=215N/mm2中A 0.761x5545剛度人＜［久］，Ay＜［A］型鋼局部穩(wěn)定不必驗算。3.有一鋼柱為型鋼［28a，材料為Q345A，x軸為強軸，所受到的軸壓力設計值N=160kN，柱的計算長度lox=15m，loy=5m，以］=150，請問此柱是否安全。解:解:截面特征為:A=5545mm2,A=5545mm2,I=7114x104mm4,

x<=345x104mm4,ix=113.2mm,iy=24.9mm…—15000=…—15000=132.5xi113.2=」5000=200.8，人i24.9 max=xx丑—160x103丑—160x103中A—0.125x5545=230.8N/mm2<f=315N/mm2經(jīng)上述計算，該型鋼柱整體穩(wěn)定能夠保證，但剛度Amax>[A]，不滿足要求。XX4.軸心受壓柱，軸心壓力設計值(包括自重)為3000kN，兩端鉸接。鋼材為Q235鋼，要求確定底板尺寸B及靴梁高度h。已知：基礎混凝土局部承壓強度設計值￡=8N/mm2，底板單個錨栓孔面積A0=594mm2，靴梁厚度14mm，與柱焊接角焊縫hf=10mm，fw=160N/mm2。解：B2>N+Ax2=3°00x103+594x2=376188mm2，得B=613.3mm取B=620mm。f。 8靴梁計算：=2.42x103N/mm靴梁受到的均布反力=2.42x103N/mm2x620靴梁與柱焊接處彎矩、剪力為最大，此時，M=242x103x1502=2.72x107N-mm2V=2.42x103x150=363x103N或：V=(3000/4)x103-363x103=387x103NV=387x103Nmax根據(jù)靴梁與柱的焊接連接，需要靴梁的高度根據(jù)靴梁與柱的焊接連接，需要靴梁的高度h為:T= NT= Nf <fw4x0.7h(h-10) f得h崩80mm3000x103即 … <1604x0.7x10x(h-10)M2.72x107x6b=——= =25.2N/mm214x14x6802387x103max= =27.1N/mm21.5A 1.5x14x680b=切2+3t2=37.0N/mm2<1.1f=236.5N/mm2經(jīng)驗算，靴梁強度滿足要求，靴梁高度為680mm。XX5.軸心受壓柱如圖所示I=2.54x104cm4，I=1.25x104cm4，l=5.2m，鋼材用Q235AF，翼緣為x y軋制邊。問：(1)此柱的最大承載力設計值N?(2)此柱繞y軸的失穩(wěn)形式是什么？解：(1)A=14x200+400x10+14x140=8760mm2穩(wěn)定承載力計算：對X軸:—2=2.6m.了—：2.54X104==17cm,人=-(X=5°=30.6<［人］=150Xi17X對X軸為b類截面，查表：氣=0.934N\=中Af=0.934X8760x215x10-3=1759kN對y軸:/=/=5.2m0x■'1.25x104￥87.6=3.78cm圖4,圖4,3b-4.2人=Ly=犯=68.8<［人］=150yi3.78對y軸為c類截面，查表：k=0.650N2=pAf=0.650x8760x215x10-3=1224kN截面無削弱，強度承載力高于穩(wěn)定承載力，故此柱最大承載力為N=1224kN。圖4.3b-4.2所示軸心受壓柱，截面為熱軋工字鋼1132a,在強軸平面內(nèi)下端固定、上端皎接，在弱軸平面內(nèi)兩端及三分點處均有可靠的皎支點支承,柱高6m,承受軸心壓力設計值為1180kN,鋼材為Q345。I32a：A=67,Ocm2,&=12.8cm,iy=2.62cmo該柱在強軸平面內(nèi)的穩(wěn)定計算應力(N/mm2)最接近下列何項？(A)184.0 (B)187.9(C)275.2 (D)283.6解：(1)繞x-x整體穩(wěn)定l皈=0.7/=0.7x6.0=4.2m人=矣=4.2x103=32.81項以 」=39.75xi128 x\235對X軸為a類截面，查表：久=0.942

=186.96N/mm2=186.96N/mm2中A—0.942x67.0x