C.采用更高强度的钢材 D.在梁跨中受压翼缘处设置侧向支承
18.某焊接工字形等截面简支梁,若最大弯矩值一定,在下列不同形式的荷载作用下,何者的整体稳定性最差?( )
A.两端有相等弯矩作用(纯弯曲作用) B.满跨均布荷载作用 C.跨中点有集中荷载作用
D.在距离支座1/4跨度处各有相同一集中力
19.一焊接组合工字形截面梁,腹板计算高度h0=2400mm,根据腹板局部稳定计算和构造要求,需要在腹板一侧配置钢板横向加劲肋,其经济合理的截面尺寸是( )
A.-120×8 B.-140×8 C.-150×10 D.-180×12
20.为了提高荷载作用在上翼缘简支工字形梁的整体稳定刚性,可在梁的( )加侧向支承,以减小梁出平面的长度。
111处 B.靠近梁上翼缘的腹板(?)h0处 25411C.靠近梁下翼缘的腹板(?)h0处 D.上翼缘处
54A.梁腹板高度的
21.梁的最小高度是由( )控制的。
A.刚度 B.抗弯强度 C.建筑要求 D.整体稳定 22.确定经济梁高的原则是( )。
A.制造时间短 B.用钢量最省 C.最便于加工 D.免于变截面
23.双轴对称工字形截面梁,经验算,其强度与刚度正好满足要求,而腹板在弯曲应力作用下有发生局部失稳的可能。在其他条件不变的情况,采用下列方案中何项比较合适?
A.增加梁腹板的厚度 B.降低梁腹板的高度 C.改用强度更高的材料 D.设置侧向支承
24.防止梁腹板发生局部失稳,常采取加劲措施,这是为了( )。 A.增加截面积 B.增加梁截面的惯性矩 C.改变构件的应力分布状态 D.改变区格板件的宽厚比 25.以下关于受弯构件的叙述,正确的是( )。
A.约束扭转使梁的截面上产生正应力,也产生剪应力
B.对于直接承受动力荷载的受弯构件,不考虑塑性发展系数 C.梁的整体失稳形式为扭转失稳
D.梁腹板横向加劲肋间距不得小于2h0
【答案】1.B 2.B 3.C 4.B 5.D 6.C 7.B 8.B 9.D 10.C 11.C 12.D 13.A 14.D 15.A 16.D 17.D 18.A 19.C 20.D 21.A 22.B 23.A 24.D 25.A
16
19.C 理由:双侧成对布置的钢板横向加劲肋,外伸宽度bs?h02400?40=?403030=120mm,一侧布置的钢板横向加劲肋,外伸宽度应大于120×1.2=144mm。取为150mm。
其厚度应不小于150/15=10mm。
20.D 理由:梁发生整体失稳的关键是其受压翼缘发生侧向位移,因此,侧向支承应设置在上翼缘。
23.A 理由:由于是局部稳定问题,因此解决办法是降低h0/tw。由于刚度正好满足要求,所以,不能降低腹板高度,只能增加腹板厚度。
6.6.2简答题
1.简述影响钢梁整体稳定因素有哪些?
2.采用高强度钢材对提高梁的整体稳定性是否有益,为什么? 3.对于钢梁,所谓的“简支”实际上是“夹支”(或称“叉支”),即梁端部截面不能绕纵轴扭转,为什么有此要求?实际中采取何种措施来保证?为什么混凝土梁没有这种要求?
4.《钢结构设计规范》GB50017中采用通用高厚比来表达腹板的稳定临界应力有何优点?
5.考虑腹板屈曲后强度可提高梁截面的何种承载力?采用该方法设计有何益处? 【答案】
1.答:梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、荷载种类、荷载作用位置、梁受压翼缘的自由长度等。
2.答:所谓提高梁的整体稳定性,就是能使?b增大。依据《钢结构设计规范》GB50017给出的?b计算公式可知,fy增大会使?b值减小,因此, 采用高强度钢材对提高梁的整体稳定性没有益处。
3.答:钢梁发生整体失稳时,不但有侧向弯曲还有扭转。对钢梁的临界弯矩进行理论推导时,利用了梁的两端绕纵轴(z轴)的转角为零的边界条件,以此为前提,才建立了梁的稳定计算公式。钢梁的实际受力应与计算模型相符,故对钢梁要求端部“夹支”。
可采取的措施是:(1)对梁的上翼缘设置支点,阻止其发生侧向位移;(2)在梁端设置加劲肋。
混凝土结构中,由于梁上部通常有板,而板能有效约束梁的侧向变形(相当于钢梁不需要验算稳定的第一个条件),故不存在整体稳定的问题,也就没有“夹支”的要求。
4.答:板的临界应力与高厚比有关,今将高厚比记作??fy/?cr,则无论受弯、
受剪、受压时临界应力均可以记作?cr?fy?2,形式将变得完全统一,只是高厚比?的表
达形式随受力方式不同各异,使用起来更方便。
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5.答:对照临界应力?cr和极限应力?u的取值(或者两者都乘以hwtw后比较),由于后者大于前者,于是可知,若考虑腹板屈曲后强度,梁截面的抗剪承载力会提高。 考虑腹板屈曲后强度的设计,设置加劲肋较少,比较经济。
第七章 拉弯构件和压弯构件 7.6习题
7.6.1选择题
1.对焊接组合工字形截面,塑性发展系数?x取值为( )
A.1.15 B.1.0 C.1.05 D.不确定
2.单轴对称截面压弯构件,弯矩作用在对称轴平面且使较宽翼缘受压时,验算弯矩作用平面内的稳定公式为
?mxMxN??f '?xA?xW1x(1?0.8N/NEx)和
?mxMxN??f 'A?xW2x(1?1.25N/NEx)式中,W1x、W2x、?x的取值为( )
A.?x取值不同,W1x、W2x分别为绕对称轴的较宽与较窄翼缘最外纤维的毛截面
模量
B.?x取值不同,W1x、W2x分别为绕非对称轴的较宽与较窄翼缘最外纤维的毛截
面模量
C.?x相同,W1x、W2x分别为绕对称轴的较宽与较窄翼缘最外纤维的毛截面模量 D.?x相同,W1x、W2x分别为绕非对称轴的较宽与较窄翼缘最外纤维的毛截面模
量
3.对于工字形截面压弯构件,其腹板的高厚比限值是根据( )确定的。 A.介于轴心受压构件腹板与梁腹板高厚比之间 B.腹板的应力梯度?0、构件的长细比 C.腹板的应变梯度 D.构件的长细比
4.实腹式压弯构件一般应计算的内容为( )
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A.强度、弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形 B.弯矩作用平面内的整体稳定性、局部稳定、变形、长细比
C.强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、变形 D.强度、弯矩作用平面内及平面外的整体稳定性、局部稳定、长细比
5.实腹式偏心受压构件弯矩作用平面内整体稳定验算公式中,( ) ?x主要用以考虑A.截面塑性发展对承载力的影响 B.初偏心的影响 C.初弯曲的影响 D.残余应力的影响
6.格构式压弯构件,截面如图7-11所示,当计算绕虚轴的整体稳定时,W1x?Ix/y0,应取y0为以下何项?( )
A.y1 B.y2 C.y3 D.y4
123 图7-11 选择题6的图示
7.双肢格构式压弯构件,当弯矩作用在实轴平面内时,设计中应验算的内容为缀材计算和( )
A.强度、弯矩作用平面内、外的稳定性 B.弯矩作用平面内的稳定性、分肢稳定性 C.弯矩作用平面外的稳定性、分肢稳定性
D.弯矩作用平面内的稳定性、分肢稳定性、强度
8.有侧移单层框架柱,采用等截面柱,柱与基础固接,与横梁铰接,框架平面内柱的计算长度系数为( )
A.2.03 B.1.5 C.1.03 D.0.5 9.单轴对称截面的压弯构件,应使弯矩( )
A.绕非对称轴作用 B.绕对称轴作用
C.绕任一主轴作用 D.视情况绕对称轴或非对称轴作用
10.对于压弯构件,受压翼缘自由外伸宽度与厚度之比的限值是利用( )确定的。
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A.翼缘屈曲应力?cr??fy B.翼缘屈曲应力?cr?fy C.翼缘屈曲应力?cr?fy D.翼缘屈曲应力?cr?0.85fy
11.对于压弯构件,腹板高厚比不满足限值要求时,采取以下何项措施无效( )。 A.加大腹板厚度 B.腹板两侧设纵向加劲肋
C.按有效截面计算整体稳定能够满足要求 D.设置横向加劲肋
12.以下观点,正确的是( )。
A.压弯构件在弯矩作用平面外的失稳为弯曲失稳 B.对于工字形截面压弯构件,塑性发展系数?x=1.05
C.摇摆柱的计算长度系数取为1.0
D.同样的一根柱子,按有侧移框架柱与无侧移框架柱分别计算,前者得到的计
算长度系数小
【答案】
1.D 2.B 3.B 4.D 5.A 6.C 7.D 8.A 9.A 10.C 11.D 12.C
7.D 理由:弯矩作用在实轴平面内,相当于弯矩绕虚轴作用。
7.6.2简答题
1.简述压弯构件的失稳形式及计算方法。
2.实腹式压弯构件在弯矩作用平面内、弯矩作用平面外稳定计算中,所采用的弯矩是否为同一值?为什么?
3.格构式压弯构件当弯矩绕虚轴作用时,如何验算其稳定性? 【答案】
1.答:压弯构件的失稳形式有弯矩作用平面内失稳与弯矩作用平面外失稳。对于实腹式压弯构件,规范规定,验算弯矩作用平面内失稳时应满足下式
?mxMxN??f '?xA?xW1x(1?0.8N/NEx)对于单轴对称截面,还要验算下式
?mxMxN??f 'A?xW2x(1?1.25N/NEx)对于弯矩作用平面外失稳,规范规定应满足下式要求
?MN??txx≤f ?yA?bW1x
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