《建筑鋼結(jié)構(gòu)設計原理》 習題及答案 何延宏 第三章 軸心受力構(gòu)件

《建筑鋼結(jié)構(gòu)設計原理》參考答案第三章軸心受力構(gòu)件一、單選題1.D2.D3.A4.C5.D6.B7.B8.C9.C10.B11.B12.B13.B14.D15.C16.B17.C二、填空題1.彎曲屈曲2.局部失穩(wěn)臨界應力大于等于整體失穩(wěn)臨界應力3.多層框架4.剪切變形5.彎曲屈曲扭轉(zhuǎn)屈曲彎扭屈曲6.整體失穩(wěn)臨界應力7.臨界力或臨界應力8.剪切變形三、簡答題1、軸心受力構(gòu)件的截面形式有哪些？實腹式和格構(gòu)式兩大類。實腹式軸心受力構(gòu)件具有制作簡單，與其他構(gòu)件連接方便等優(yōu)點，其常用截面形式很多，既可直接采用單個型鋼截面，如圓鋼、鋼管、角鋼、槽鋼、工字鋼、H型鋼等。格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件具有剛度大、抗扭性能好、用料經(jīng)濟等優(yōu)點，且很容易實現(xiàn)兩主軸方向等穩(wěn)定的要求，其截面一般由兩個或多個型鋼組成2.軸心受力構(gòu)件各需要驗算哪幾方面內(nèi)容？在進行軸心受力構(gòu)件的設計時，應同時滿足承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求。對于軸心受拉構(gòu)件，應滿足強度要求和剛度要求。對于軸心受壓構(gòu)件，應同時滿足強度、穩(wěn)定以及剛度的要求。３、實腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設計內(nèi)容包括哪些？實腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設計時，首先選定合適的截面形式，再初步確定截面尺寸，然后進行強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定、剛度等的驗算。４、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的計算特點是什么？對實軸的整體穩(wěn)定計算：格構(gòu)式軸心受壓柱繞實軸的穩(wěn)定計算與實腹式構(gòu)件相同對虛軸的整體穩(wěn)定計算：格構(gòu)式軸心受壓柱繞虛軸的整體穩(wěn)定臨界力比長細比相同的實腹式構(gòu)件低，主要原因是繞虛軸彎曲時構(gòu)件將產(chǎn)生較大的剪切變形。在格構(gòu)式柱的設計中，對虛軸穩(wěn)定的計算，常以加大長細比的辦法來考慮剪切變形的影響，加大后的長細比稱為換算長細比。5、實腹式軸心受壓構(gòu)件截面設計的原則寬肢薄壁：選擇截面形式時，應使截面面積分布盡量遠離形心軸。等穩(wěn)定性：在兩個主軸方向的長細比應盡可能接近，以達到經(jīng)濟效果；便于與其他構(gòu)件連接；構(gòu)造簡便，制造省工選用能夠供應的鋼材規(guī)格。四、計算題1、解：查型鋼表：，，，，。（1）強度驗算凈面積毛截面屈服：凈截面斷裂：強度滿足要求。（2）剛度驗算由表3-1查得容許長細比=350，構(gòu)件的長細比為：桿件剛度滿足要求。

2、(1)解：查型鋼表，，,；，剛度滿足要求查表3-4，對于x軸類；y軸b類繞x軸失穩(wěn)時屬于a類截面，由附表D-1查得x軸穩(wěn)定性滿足要求。繞y軸失穩(wěn)時屬于b類截面，，由附表D-2查得y軸穩(wěn)定性不滿足要求。(2)參數(shù)見（1）繞x軸失穩(wěn)時屬于a類截面，Q345鋼材，，由附表D-1查得；x軸穩(wěn)定性滿足要求。繞y軸失穩(wěn)時屬于b類截面，，由附表D-2查得y軸穩(wěn)定性不滿足要求。（3）影響鋼材穩(wěn)定性的主要因素有長細比、鋼材牌號和截面類型等由（2）可見，提高鋼材牌號穩(wěn)定性提高不明顯。因此。主要措施為改變長細比：增加支撐或者改變兩端支撐情況可考慮。3、（設計類題目答案不唯一，可參考例題）4、解1）剛度驗算截面幾何特性：剛度滿足要求2）穩(wěn)定性驗算截面為焊接工字鋼，若翼緣為焰切邊，繞x、y軸均為b類截面查表得：，穩(wěn)定性滿足要求若翼緣為軋制或剪切邊，繞x軸失穩(wěn)時屬于b類截面，驗算如上式繞y軸失穩(wěn)時屬于c類截面查表得：穩(wěn)定性滿足要求3)強度驗算凈截面斷裂：，滿足要求5、解截面幾何特征：；；；，b類截面，查得b類截面，查得穩(wěn)定性均不滿足要求6、解：截面幾何特性：按穩(wěn)定條件確定的承載力：由：查表得：按凈截面強度確定承載力所以此柱的最大承載力為2060kN。7、解（1）對y軸為b類截面，查表得：