鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)題及參考答案

1、中南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育課程考試復(fù)習(xí)題及參考答案鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理一、填空題：1 .鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算的兩種極限狀態(tài)是 和。2 .提高鋼梁整體穩(wěn)定性的有效途徑豆和一。3 .高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計(jì)值與 和 有關(guān)。4 .鋼材的破壞形式有 和。5 .焊接組合工字梁，翼緣的局部穩(wěn)定常采用的方法來保證,而腹板的局部穩(wěn)定則常采用 的方法來解決。6 .高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計(jì)值與 和 有關(guān)。7 .角焊縫的計(jì)算長度不得小于 ,也不得小于 ;側(cè)面角焊縫承受靜載時(shí)，其計(jì)算長度 不宜大于。8 .軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)6與、和 有關(guān)。9 .鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有 、和。10 .影響鋼材疲勞的主要因素有 、和。11 .從形狀看，純彎曲的彎矩圖為 ,

2、均布荷載的彎矩圖為 ,跨中央一 個(gè)集中荷載的彎矩圖為 。12 .軸心壓桿可能的屈曲形式有 、和。13 .鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是 、 和。14 .按焊縫和截面形式不同，直角焊縫可分為 、和 等。15 .對于軸心受力構(gòu)件，型鋼截面可分為 和;組合截面可分為 和。16 .影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素有 、 和。二、問答題：1 .高強(qiáng)度螺栓的8.8級和10.9級代表什么含義？2 .焊縫可能存在哪些缺陷？3 .簡述鋼梁在最大剛度平面內(nèi)受荷載作用而喪失整體穩(wěn)定的現(xiàn)象及影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素。4 .建筑鋼材有哪些主要機(jī)械性能指標(biāo)？分別由什么試驗(yàn)確定？5 .什么是鋼材的疲勞？6 .選用鋼材通常應(yīng)考慮哪些因素

3、？7 .在考慮實(shí)際軸心壓桿的臨界力時(shí)應(yīng)考慮哪些初始缺陷的影響？8 .焊縫的質(zhì)量級別有幾級？各有哪些具體檢驗(yàn)要求？9 .普通螺栓連接和摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，在抗剪連接中，它們的傳力方式和破壞形式有何不同？10 .在計(jì)算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定時(shí)，對虛軸為什么要采用換算長細(xì)比？11 .軸心壓桿有哪些屈曲形式？12 .壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定計(jì)算與軸心受壓構(gòu)件有何不同？13 .在抗剪連接中，普通螺栓連接和摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的傳力方式和破壞形式有何不同？14 .鋼結(jié)構(gòu)有哪些連接方法？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？15 .對接焊縫的構(gòu)造有哪些要求？16 .焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形是如何產(chǎn)生的？焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余

4、變形對結(jié)構(gòu)性能有何影響？減 少焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形的方法有哪些？17 .什么叫鋼梁喪失整體穩(wěn)定？影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素是什么？提高鋼梁整體穩(wěn)定的有效措施是什 么？18 .角焊縫的計(jì)算假定是什么？角焊縫有哪些主要構(gòu)造要求？19 .螺栓的排列有哪些構(gòu)造要求？20 .什么叫鋼梁喪失局部穩(wěn)定？怎樣驗(yàn)算組合鋼梁翼緣和腹板的局部穩(wěn)定?三、計(jì)算題：1 .一簡支梁跨長為5.5m,在梁上翼緣承受均布靜力荷載作用，恒載標(biāo)準(zhǔn)值為10.2kN/m （不包括梁自重），活載標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m,假定梁的受壓翼緣有可靠側(cè)向支撐。梁的截面選用136a軋制型鋼，其幾何性質(zhì)為：W=875cnf, tw=10mm I /

5、 S=30.7cm,自重為 59.9kg/m ,截面塑性發(fā)展系數(shù)丫 x=1.05。鋼材為 Q235, 抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為215N/mm,抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為125N/mm2。試對此梁進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算并指明計(jì)算位置。（恒載分項(xiàng)系數(shù) g=1.2 ,活載分項(xiàng)系數(shù)q=1.4 ）2 .已知一兩端錢支軸心受壓綴板式格構(gòu)柱，長 10.0m,截面由2132a組成，兩肢件之間的距離300cm,如圖所示，尺寸單位 mm試求該柱最大長細(xì)比。注：一個(gè) 132a 的截面面積 A =67cm：慣性矩 I y =11080cm4, I xi =460cm43.試計(jì)算下圖所示連接中b2fc =305 N/mm。C級螺栓的強(qiáng)度。已知荷載

6、設(shè)計(jì)值 F=45kN,螺栓M20,孔徑21.5mm, fvb =130N/mn2,4.圖示焊接工形截面梁，在腹板上設(shè)置一條工廠對接焊縫，梁拼接處承受內(nèi)力為 M=2500kN - m, V=500kN,鋼材為Q235鋼，焊條為E43型，手工焊，二級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)算拼接焊縫強(qiáng)度。提示：剪力V可假定全部由腹板承擔(dān)，彎矩按剛度比分配，即 Mw IwM °5.試驗(yàn)算如圖所示牛腿與柱連接的對接焊縫的強(qiáng)度。荷載設(shè)計(jì)值F=220kN。鋼材Q235,焊條E43,手工焊,無引弧板，焊縫質(zhì)量三級。有關(guān)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcw=215N/mm, ftw=185N/mm。（假定剪力全部由腹板上的焊縫承受）6.圖示一柱

7、間支撐與柱的連接節(jié)點(diǎn)，支撐桿承受軸心拉力設(shè)計(jì)值N=300kN,用2L80X6角鋼做成，鋼材均為Q235鋼，焊條為E43型，手工焊。已知 ffw=160N/mm。支撐與節(jié)點(diǎn)板采用兩側(cè)角焊縫相連（繞角焊），焊腳尺寸見圖，試確定焊縫長度。節(jié)點(diǎn)板與端板用兩條角焊縫相連，試驗(yàn)算該連接焊縫強(qiáng)度。7.設(shè)計(jì)如圖所示矩形拼接板與板件用普通螺栓連接的平接接頭，圖中長度單位為mm已知軸心拉力設(shè)計(jì)值 N=450kN,有關(guān)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvb =130N/mn2, fcb =305N/mrn, ?=215N/mmo 粗制螺栓d=20mm 孔徑d0=21.5mmb8.圖示一用M20普通螺栓的鋼板拼接接頭，鋼材為 Q235,

8、?=215 N/mm2。試計(jì)算接頭所能承受的最大軸 心力設(shè)計(jì)值 NU。螺栓 M2Q 孔徑 21.5mm, fvb =130N/mm2， fcb =305 N/mm2。9.用軋制工字鋼I36a （材料Q235）做成的10m長兩端較接柱，軸心壓力的設(shè)計(jì)值為650kN,在腹板平面承受均布荷載設(shè)計(jì)值q=6.24kN/m。試計(jì)算此壓彎柱在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定有無保證？為保證彎矩作用平面外的穩(wěn)定，需設(shè)置幾個(gè)側(cè)向中間支承點(diǎn)？ykI36a已知：A=76.3cm： W>J= 875cm3, i x= 14.4cm, i y= 2.69cm, f =215N/mnmo.口 口 1 口 口 I 口 口 nNT

9、V1000010.一兩端錢接焊接工字形截面軸心受壓柱，翼緣為火焰切割邊， 截面如圖所示。桿長為9ml設(shè)計(jì)荷載N =1000kN,鋼材為Q235鋼。試驗(yàn)算該柱的整體穩(wěn)定及板件的局部穩(wěn)定性是否均滿足。已知：f = 215N/mm2,截面對x軸和y軸均為b類截面。驗(yàn)算公式：整體穩(wěn)定：_N fA局部穩(wěn)定：翼緣的寬厚比：bl (10 01)：絲5;腹板的高厚比：呵(25 0 5 ) 1235tfytwfy加A - Ab類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)區(qū) 、2350123456789800.6880.6810.6750.6680.6610.6550.6480.6410.6350.628900.6210.614

10、0.6080.6010.5940.5880.5810.5750.5680.5611000.5550.5490.5420.5360.5290.5230.5170.5110.5050.49911.如圖所示為二簡支梁截面，其截面面積大小相同，跨度均為12m,跨間無側(cè)向支承點(diǎn)，均布荷載大小亦相同，均作用在梁的上翼緣，鋼材為Q235,試比較梁的穩(wěn)定系數(shù)b,說明何者的穩(wěn)定性更好。況n L .W4口a)b)參考答案一、填空題：1. 承載能力極限狀態(tài)，正常使用極限狀態(tài)2. 加強(qiáng)受壓翼緣，減少側(cè)向支承點(diǎn)間的距離（或增加側(cè)向支承點(diǎn)）3. 螺栓材質(zhì)，螺栓有效面積4. 塑性破壞，脆性破壞5. 限制寬厚比，設(shè)置加勁肋6

11、. 性能等級，螺栓直徑7. 8 hf ， 40mm， 60 hf8. 鋼號，截面類型，長細(xì)比9. 焊接連接，鉚釘連接，螺栓連接10. 應(yīng)力集中，應(yīng)力幅（對焊接結(jié)構(gòu)）或應(yīng)力比（對非焊接結(jié)構(gòu)） ，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)11. 矩形，拋物線，三角形12. 彎曲屈曲，扭轉(zhuǎn)屈曲，彎扭屈曲13. 技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用，確保質(zhì)量14. 普通縫，平坡縫，深熔縫，凹面縫15. 熱軋型鋼，冷彎薄壁型鋼，實(shí)腹式組合截面，格構(gòu)式組合截面16. 荷載類型，荷載作用點(diǎn)位置，梁的截面形式，側(cè)向支承點(diǎn)的位置和距離，梁端支承條件二、問答題：1. 高強(qiáng)度螺栓的 8.8 級和 10.9 級代表什么含義？答：級別代號中，小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字

12、是螺栓材料經(jīng)熱處理后的最低抗拉強(qiáng)度，小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字是材料的屈強(qiáng)比（fy/fu）。8.8 級為：fu>800N/mm2 fy/f u =0.8 ; 10.9 級為：fu>1000N/mm2 fy / f u =0.9 。2. 焊縫可能存在哪些缺陷？答：焊縫可能存在的缺陷有裂紋、氣孔、夾碴、燒穿、咬邊、未焊透、弧坑和焊瘤。3. 簡述鋼梁在最大剛度平面內(nèi)受荷載作用而喪失整體穩(wěn)定的現(xiàn)象及影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素。答：鋼梁側(cè)向抗彎剛度和扭轉(zhuǎn)剛度不足時(shí)產(chǎn)生側(cè)向彎曲和截面扭轉(zhuǎn)；主要因素：梁側(cè)向抗彎剛度，自由扭轉(zhuǎn)剛度，荷載種類和作用位置以及梁受壓翼緣的自由長度。4. 建筑鋼材有哪些主要機(jī)械性能指標(biāo)

13、？分別由什么試驗(yàn)確定？答：建筑鋼材的主要機(jī)械性能指標(biāo)有：屈服點(diǎn)fy,通過一次靜力單向拉伸試驗(yàn)確定；抗拉強(qiáng)度fu,通過一次靜力單向拉伸試驗(yàn)確定；伸長率85（Sio）,通過一次靜力單向拉伸試驗(yàn)確定；180o冷彎性能，通過冷彎試驗(yàn)確定；沖擊韌性，通過沖擊試驗(yàn)確定。5. 什么是鋼材的疲勞？答：鋼材在連續(xù)反復(fù)荷載作用下，當(dāng)應(yīng)力還低于鋼材的抗拉強(qiáng)度，甚至還低于屈服點(diǎn)時(shí)也會(huì)發(fā)生斷裂破壞，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞或疲勞破壞。6. 選用鋼材通常應(yīng)考慮哪些因素？答：選用鋼材通?？紤]的因素有：結(jié)構(gòu)的重要性；荷載特征；連接方法；結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境溫度；結(jié)構(gòu)的受力性質(zhì)。7. 在考慮實(shí)際軸心壓桿的臨界力時(shí)應(yīng)考慮哪些初始缺陷的影

14、響？答：在考慮實(shí)際軸心壓桿的臨界力時(shí)應(yīng)考慮殘余應(yīng)力的影響、初彎曲和初偏心的影響、桿端約束的影響。8. 焊縫的質(zhì)量級別有幾級？各有哪些具體檢驗(yàn)要求？答：焊縫質(zhì)量分為三個(gè)等級。三級質(zhì)量檢查只對全部焊縫進(jìn)行外觀缺陷及幾何尺寸檢查，其外觀可見缺陷及幾何尺寸偏差必須符合三級合格標(biāo)準(zhǔn)要求；二級質(zhì)量檢查除對外觀進(jìn)行檢查并達(dá)到二級質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)外，還需用超聲波或射線探傷20%焊縫，達(dá)到B級檢驗(yàn)出級合格要求；一級質(zhì)量檢查除外觀進(jìn)行檢查并符合一級合格標(biāo)準(zhǔn)外，還需用超聲波或射線對焊縫100 %探傷，達(dá)到B級檢驗(yàn)H級合格要求（見鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-2001） 。9. 普通螺栓連接和摩擦型高強(qiáng)度螺

15、栓連接，在抗剪連接中，它們的傳力方式和破壞形式有何不同？答：普通螺栓連接中的抗剪螺栓連接是依靠螺栓抗剪和孔壁承壓來傳遞外力。當(dāng)受剪螺栓連接在達(dá)到極限承載力時(shí)，可能出現(xiàn)五種破壞形式，即螺栓被剪斷、孔壁被擠壓壞、構(gòu)件被拉斷、構(gòu)件端部被剪壞和螺栓彎曲破壞。高強(qiáng)螺栓連接中的抗剪螺栓連接時(shí)，通過擰緊螺帽使螺桿產(chǎn)生預(yù)拉力，同時(shí)也使被連接件接觸面相互壓緊而產(chǎn)生相應(yīng)的摩擦力，依靠摩擦力來傳遞外力。它是以摩擦力剛被克服，構(gòu)件開始產(chǎn)生滑移作為承載能力的極限狀態(tài)。10. 在計(jì)算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定時(shí)，對虛軸為什么要采用換算長細(xì)比？答：格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件一旦繞虛軸失穩(wěn)，截面上的橫向剪力必須通過綴材來傳遞。但因

16、綴材本身比較柔細(xì)，傳遞剪力時(shí)所產(chǎn)生的變形較大，從而使構(gòu)件產(chǎn)生較大的附加變形，并降低穩(wěn)定臨界力。所以在計(jì)算整體穩(wěn)定時(shí)，對虛軸要采用換算長細(xì)比（通過加大長細(xì)比的方法來考慮綴材變形對降低穩(wěn)定臨界力的影響） 。11. 軸心壓桿有哪些屈曲形式？答：受軸心壓力作用的直桿或柱，當(dāng)壓力達(dá)到臨界值時(shí)，會(huì)發(fā)生有直線平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺澢胶鉅顟B(tài)變形分枝現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為壓桿屈曲或整體穩(wěn)定，發(fā)生變形分枝的失穩(wěn)問題稱為第一類穩(wěn)定問題。由于壓桿截面形式和桿端支承條件不同，在軸心壓力作用下可能發(fā)生的屈曲變形有三種形式，即彎曲屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲。12. 壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定計(jì)算與軸心受壓構(gòu)件有何不同？答：局部穩(wěn)定性屬于平板

17、穩(wěn)定問題，應(yīng)使用薄板穩(wěn)定理論，通過限制翼緣和腹板的寬厚比所保證的。確定限值的原則：組成構(gòu)件的板件的局部失穩(wěn)應(yīng)不先于構(gòu)件的整體穩(wěn)定失穩(wěn)，或者兩者等穩(wěn)。軸心受壓構(gòu)件中，板件處于均勻受壓狀態(tài)；壓彎構(gòu)件中，板件處于多種應(yīng)力狀態(tài)下，其影響因素有板件的形狀和尺寸、支承情況和應(yīng)力狀況（彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力等的單獨(dú)作用和各種應(yīng)力的聯(lián)合作用） ，彈性或彈塑性性能，同時(shí)還有在腹板屈曲后強(qiáng)度的利用問題。13. 在抗剪連接中，普通螺栓連接和摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的傳力方式和破壞形式有何不同？答：普通螺栓連接中的抗剪螺栓連接是依靠螺栓抗剪和孔壁承壓來傳遞外力。當(dāng)受剪螺栓連接在達(dá)到極限承載力時(shí)，可能出現(xiàn)五種破壞形

18、式，即螺栓被剪斷、孔壁被擠壓壞、構(gòu)件被拉斷、構(gòu)件端部被剪壞和螺栓彎曲破壞。高強(qiáng)螺栓連接中的抗剪螺栓連接時(shí)，通過擰緊螺帽使螺桿產(chǎn)生預(yù)拉力，同時(shí)也使被連接件接觸面相互壓緊而產(chǎn)生相應(yīng)的摩擦力，依靠摩擦力來傳遞外力。它是以摩擦力剛被克服，構(gòu)件開始產(chǎn)生滑移做為承載能力的極限狀態(tài)。14. 鋼結(jié)構(gòu)有哪些連接方法？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：鋼結(jié)構(gòu)常用的連接方法有：焊接連接、鉚釘連接和螺栓連接三種。焊接的優(yōu)點(diǎn)：不需打孔，省工省時(shí)；任何形狀的構(gòu)件可直接連接，連接構(gòu)造方便；氣密性、水密性好，結(jié)構(gòu)剛度較大，整體性能較好。焊接的缺點(diǎn)：焊縫附近有熱影響區(qū)，材質(zhì)變脆；焊接的殘余應(yīng)力使結(jié)構(gòu)易發(fā)生脆性破壞，殘余變形使結(jié)構(gòu)形狀、尺寸發(fā)

19、生變化；焊接裂縫一經(jīng)發(fā)生，便容易擴(kuò)展。鉚釘連接的優(yōu)點(diǎn): 塑性、韌性較好，傳力可靠，連接質(zhì)量易于檢查。鉚釘連接的缺點(diǎn): 因在構(gòu)件上需打孔，削弱構(gòu)件截面；且鉚接工藝復(fù)雜，技術(shù)要求高。螺栓連接的優(yōu)點(diǎn)：具備鉚釘連接塑性、韌性好，傳力可靠的優(yōu)點(diǎn)，又兼?zhèn)浒惭b拆卸方便，可以多次重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，且連接變形小。15. 對接焊縫的構(gòu)造有哪些要求？答：一般的對接焊多采用焊透縫，只有當(dāng)板件較厚，內(nèi)力較小，且受靜載作用時(shí)，可采用未焊透的 對接縫。為保證對接焊縫的質(zhì)量，可按焊件厚度不同，將焊口邊緣加工成不同形式的坡口。起落 弧處易有焊接缺陷，所以要用引弧板。但采用引弧板施工復(fù)雜，因此除承受動(dòng)力荷載外，一般不用引弧板，而是

20、計(jì)算時(shí)為對接焊縫將焊縫長度減2t （t為較小焊件厚度）。對于變厚度（或變寬度）板的對接，在板的一面（一側(cè)）或兩面（兩側(cè)）切成坡度不大于1:2.5的斜面，避免應(yīng)力集中。當(dāng)鋼板在縱橫兩方向進(jìn)行對接焊時(shí)，焊縫可采用十字形或T 形交叉對接，當(dāng)用 T 形交叉時(shí)，交叉點(diǎn)的間距不得小于200mm。16. 焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形是如何產(chǎn)生的？焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形對結(jié)構(gòu)性能有何影響？減少焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形的方法有哪些？答：鋼材在施焊過程中會(huì)在焊縫及附近區(qū)域內(nèi)形成不均勻的溫度場，在高溫區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，低溫區(qū)產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力。在無外界約束的情況下，焊件內(nèi)的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力自相平衡。這種應(yīng)力稱焊接殘余

21、應(yīng)力。隨焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)不同方向的不均勻收縮變形，稱為焊接殘余變形。焊接殘余應(yīng)力的影響：對塑性較好的材料，對靜力強(qiáng)度無影響；降低構(gòu)件的剛度；降低構(gòu)件的 穩(wěn)定承載力；降低結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度；在低溫條件下承載，加速構(gòu)件的脆性破壞。焊接殘余變形的影響：變形若超出了施工驗(yàn)收規(guī)范所容許的范圍，將會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安裝、正常使用和 安全承載；所以，對過大的殘余變形必須加以矯正。減少焊接殘余應(yīng)力和變形的方法：合理設(shè)計(jì)：選擇適當(dāng)?shù)暮改_尺寸、焊縫布置應(yīng)盡可能對稱、進(jìn)行合理的焊接工藝設(shè)計(jì)，選擇合理的施 焊順序。正確施工：在制造工藝上，采用反變形和局部加熱法；按焊接工藝嚴(yán)格施焊，避免隨意性； 盡量采用自動(dòng)焊或

22、半自動(dòng)焊，手工焊時(shí)避免仰焊。17. 什么叫鋼梁喪失整體穩(wěn)定？影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素是什么？提高鋼梁整體穩(wěn)定的有效措施是什 么？答：鋼梁在彎矩較小時(shí)，梁的側(cè)向保持平直而無側(cè)向變形；即使受到偶然的側(cè)向干擾力，其側(cè)向變形 也只是在一定的限度內(nèi)，并隨著干擾力的除去而消失。但當(dāng)彎矩增加使受壓翼緣的彎曲壓應(yīng)力達(dá)到某 一數(shù)值時(shí)，鋼梁在偶然的側(cè)向干擾力作用下會(huì)突然離開最大剛度平面向側(cè)向彎曲，并同時(shí)伴隨著扭轉(zhuǎn)。 這時(shí)即使除去側(cè)向干擾力，側(cè)向彎扭變形也不再消失，如彎矩再稍許增大，則側(cè)向彎扭變形迅速增大， 產(chǎn)生彎扭屈曲，梁失去繼續(xù)承受荷載的能力，這種現(xiàn)象稱為鋼梁喪失整體穩(wěn)定。影響鋼梁整體穩(wěn)定的主要因素有：荷載類

23、型、荷載作用點(diǎn)位置、梁的截面形式、側(cè)向支承點(diǎn)的位置和 距離、梁端支承條件。提高鋼梁整體穩(wěn)定性的有效措施是加強(qiáng)受壓翼緣、增加側(cè)向支承點(diǎn)。18. 角焊縫的計(jì)算假定是什么？角焊縫有哪些主要構(gòu)造要求？答：角焊縫的計(jì)算假定是：破壞沿有效載面；破壞面上應(yīng)力均勻分布。表后】偏爆罐的病童類來部位期m枸坦要求亳 住焊腳尺寸如1j-m*丈1 2&L網(wǎng)皆苗曲除外）：對板垢時(shí)，/，i為我謹(jǐn)煒件厚度“力橫邊角薜卦的板/，度下齪割L5"；自不4時(shí)h為較，埠件厚度，對自 凳卸力可減】而口好隼 面T/焊/應(yīng)融lirm. r為每件厚度.理展長上限內(nèi)力浩W靠全蛇均勻如帝看不保下曜514和 40mni阡中與節(jié)點(diǎn)歷

24、 用商同面角得 里還裱，如否長度L, 1 a l_ II，.*，Z3r,為找落蝶背厚貴不法連接需建最小長度羯 AA為較薄理性厚虞19. 螺栓的排列有哪些構(gòu)造要求？答：螺栓排列的構(gòu)造要求：受力要求：端距限制一一防止孔端鋼板剪斷，>2 do;螺孔中距限制一一限制下限以防止孔間板破裂即保證>3 do,限制上限以防止板間翹曲。表隊(duì)3.4尾桂或例釘?shù)淖畲?、瑪小容許距離名林位胃和方向最大容許距離（取兩者的較小值）最小容許 距離外排（垂直內(nèi)力方向或順內(nèi)力方向）叫城12（中中垂直內(nèi)力方向1WO 或 241心問構(gòu)件受壓力或 IBr%間喚內(nèi)力方向1 -1即排構(gòu)件受拉力或24。沿對粘線方向順內(nèi)力方向問中

25、心至的切邊噴手工氣幫邊構(gòu)件邊M或81L摩距離內(nèi)力軋制邊.自動(dòng)氣對高胃度螺栓方向或鋸制邊其他嵋栓或斜釘1.況注工I區(qū) 為螺栓或腳釘?shù)目坠?quot;為外層較薄板件的號度.2 鋼板邊緣與剛性構(gòu)件£如角例、槽鋼等）相連的擦牲或停燈的最大間距* M 按中間排的數(shù)值采用.構(gòu)造要求：防止板翹曲后浸入潮氣而腐蝕，限制螺孔中距最大值。施工要求：為便于擰緊螺栓，宜留適當(dāng)間距。20. 什么叫鋼梁喪失局部穩(wěn)定？怎樣驗(yàn)算組合鋼梁翼緣和腹板的局部穩(wěn)定？答：在鋼梁中，當(dāng)腹板或翼緣的高厚比或?qū)捄癖冗^大時(shí)，就有可能在梁發(fā)生強(qiáng)度破壞或喪失整體穩(wěn)定 之前，組成梁的腹板或翼緣出現(xiàn)偏離其原來平面位置的波狀屈曲，這種現(xiàn)象稱為

26、鋼梁的局部失穩(wěn)。組合鋼梁翼緣局部穩(wěn)定性的計(jì)算：梁受壓翼緣自由外伸寬度bi與其厚度t之比的限值：bi 15 !23515t fy箱形截面受壓翼緣板在兩腹板之間的寬度bo與其厚度t之比的限值:bot40室fy（c-）2cr c,cr（一）21cr組合鋼梁腹板局部穩(wěn)定的計(jì)算:僅用橫向加勁肋加強(qiáng)的腹板:同時(shí)用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強(qiáng)的腹板：a.受壓翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格（區(qū)格I）：cr1 c,cri（一）21crib.受拉翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格（區(qū)格II）：（-j）2（）2cr2c ,cr2cr2D： （一）2 1cr1 c ,cr1cr1L 2（一）2 1c cr 2 c ,cr 2cr

27、2同時(shí)用橫向加勁肋、縱向加勁肋和短加勁肋加強(qiáng)的腹板:a.受壓翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格（區(qū)格b.受拉翼緣與縱向加勁肋之間的區(qū)格（區(qū)格三、計(jì)算題：1.梁上荷載設(shè)計(jì)值為：q = 47.94（ kN/m）跨中最大彎距為：Ma產(chǎn)181.12 （kN.m）支座處最大剪力為：Vna)=131.84 (kN)跨中正應(yīng)力為：(T = 197.1(N/mn2i)f 215 (N/mm)支座處最大剪應(yīng)力為：t = 42.9 (N/mm)fv 125 (N/mr2i)2.41y 12.86cm y 77.78 I x 31070cmix 15.23cm x 65.66 i12.62cm1 30.53ox 72.41

28、max y 77783.N： 40.84kN Nb 122kNFx 36kNFy 27kNT 7.56kN MN1Tx 17.45kN N1TY 11.63kNNiVx 9kN N1VY 6.75kN2217.45 911.63 6.7532.2kN 40.84kNi，安全4.查得 ftw 215N/mm2, fcw 215N/mm2, fvw 125N/mm2 計(jì)算焊縫截面特征值44_ _2I 739360cm I w 144000 cmAw 120cm驗(yàn)算正應(yīng)力Mw 486.9kN m w 202.9N/mm2215N/mm2,滿足要求驗(yàn)算剪應(yīng)力w 41.7N/mm2 125N / mm2

29、 ,滿足要求驗(yàn)算折算應(yīng)力2215.4N /mm2 1.1 2152236N / mm2滿足要求5.一）確定對接焊縫計(jì)算截面的幾何特性1）計(jì)算中和軸的位置（對水平焊縫的形心位置取矩）：ya 9.9cmyb 21.1cm2）焊縫計(jì)算截面的幾何特性全部焊縫計(jì)算截面的慣性矩：I w 4790cm4全部焊縫計(jì)算截面的抵抗矩：W； 484cm3W： 227cm3腹板焊縫計(jì)算截面的面積：A （30 1） 1 29cm2二）驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度1）a 點(diǎn)：a 90.9N /mm2 ffw 185N/mm2（滿足）2）b 點(diǎn)：b 193.8N/mm2 ffw 185N/mm2（滿足）75.9N/mm2折算應(yīng)力： 2 3

30、 2234.2N / mm2 1.1 fcw236.5N/mm26.（1）采用兩邊繞角焊，肢背、肢尖的受力為N1 210kN N2 90kN焊腳高度為 hfi 8mm hf2 6mm計(jì)算肢背、肢尖所需焊縫長度為Lw1 122mm Lw2 72mm構(gòu)件端部按要求做成 2 h f繞角焊，故不再加5mm（2） N分解為水平拉力 N1 180kN ,豎向剪力Vi 240kN計(jì)算焊縫強(qiáng)度：N 32.8N/mm2 V 43.7N/mm2驗(yàn)算合應(yīng)力:7.a） N'81.7kNN：1098kNNb min 81.7kN51.3N/mm2 160 N / mm2 （滿足）b） n 5.5kN，取 6 個(gè)

31、c）排列J:中距 3do 64.5,取 80;端距 3d° 64.5 ,取 50;邊距 3d° 64.5 ,取 40d）凈截面 3算：A 2106mm2213.7N/mm2 215e）拼接板長：l 530mm8.一）螺栓所能承受的最大軸心力設(shè)計(jì)值單個(gè)螺栓受剪承載力設(shè)計(jì)值NVb 81.6kN （N min）單個(gè)螺栓承壓承載力設(shè)計(jì)值Nb 85.4kN連接螺栓所能承受的最大軸心力設(shè)計(jì)值N 734.4kN二）構(gòu)件所能承受的最大軸心力設(shè)計(jì)值I nni iv vI-I截面凈截面面積為A； 32cm2n-n截面凈截面面積為A；129.46 cm2出-出截面凈截面面積為A；1128.98c

32、m2三個(gè)截面的承載設(shè)計(jì)值分別為I-I截面：N 688kN n-n 截面：N 633.4kN701kN出-出截面：因前面I -I截面已有m個(gè)螺栓傳走了（ m/n ） N的力，故有（1上）n A；1 f N n構(gòu)件所能承受的最大軸心力設(shè)計(jì)值按n-n截面N 633.4kN連接蓋板所能承受的軸心力設(shè)計(jì)值（按V-V截面確定）A； 29.68cm2 N 638.1 kN通過比較可見，接頭所能承受的最大軸心力設(shè)計(jì)值應(yīng)按構(gòu)件n- n截面的承載能力取值，即 Nmax 633.4kN。max9.一）驗(yàn)算在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定：x 0.842（按a類截面）Nex 3218kN mx 1.0 （按無端彎矩但有橫向荷載作用時(shí)）Mx 78kN m - 也 202MPa f 215MPa（滿足）xAxW