1、課堂討論1. 拉桿為何要控制剛度？如何驗算？拉桿允許長細比與什么有關？答：拉桿要控制剛度是為了保證構件在使用過程中不產生過大的橫向振動而使桿件連接受到損害及改變桿件軸心受拉的性質。驗算：構件長細比小于或等于容許長細比，即 .1。拉桿允許長細比 _與拉桿所受荷載的性質有關。2. 計算軸心受壓綴條柱時，如何考慮柱的剪切變形的影響？此時柱的整體等穩定條件是什么？_ J E1?答：軸心受壓柱的臨界力。對格構式綴條柱的虛軸，單位剪切角.較大，剪力產生的剪切變形不能忽略，它將降低整體穩定臨界力，因此設計中將構件計算長度定為I , K Gtl系數，以考慮這一不利影響，用換算長細比來替代 （x為虛軸）。柱的整

2、體等穩定條件為2.（y為實軸）。3. 試述提高軸心受壓構件整體穩定性的措施。答：軸壓構件當 丘較大時為彈性失穩，此時臨界力只與長細比有關，所以可通過改變支承條件（如桿端將鉸支改為固定，中間加支承點等）來減小計算長度，或改變截面形狀，增大回轉半徑來提高整體穩定性；當軸壓構件長細比較小時為彈塑性失穩，此時其臨界力與材料強度也有關，因此提高鋼號對提高整體穩定性也有一定作用。此外，截面形式與整體穩定性也有關，在三類截面a、b、c中，a類最好，c類最差。（一：為兩個主軸方向長細比中的較大值）4. 在綴條式軸心受壓格構柱中，為什么要限制單肢的長細比？如何限制？答：為使格構柱單肢不先于整體失穩，要限制單肢的

3、長細比。通過保證單肢長細比5. 鋼結構軸心受壓構件整體穩定承載力時按什么原理確定的？答：考慮桿長千分之一的初始撓度，忽略初始偏心，計入焊接殘余應力的影響，根據壓潰理論用有限元方法確定構件的臨界應力。6. 請說明軸心受壓焊接工字型截面鋼柱采用有效截面驗算穩定的概念。答：當軸心受力工字型截面中的腹板發生局部失穩時，在不采取措施的情況下可以采用有效截面的概念進行計算。即計算時僅考慮腹板兩邊緣各如圖。7. 軸心受壓柱，有兩種可能的荷載作用方式1）重力集中荷載P作用在柱頂2） 一重力集中荷載 0.7P作用在柱頂，另一重力集中荷載0.3P作用在柱高的中點問哪一種穩定承載力較高，為什么？答：后一種穩定承載力

4、較高。從能量法角度分析，前者全部荷載作用在頂部引起的變形較大，所以其臨界應力較小，穩定承載力較低。& 軸心受壓構件在何種情況下采用高強度鋼比較有利？說明理由。答：軸壓構件一般由穩定控制。軸心壓桿在兒較小時的失穩為彈塑性失穩，此時臨界應力與材料強度有關，所以短粗構件采用高強度的鋼材比較有利，能提高桿件承載力。9. 影響軸心壓桿穩定極限承載力的初始缺陷有那些？現行鋼結構設計規范中主要考慮了其中那些最不利的初始缺陷？答：影響軸心壓桿穩定極限承載力的初始缺陷有：（1）初始變形；（2）初始偏心；（3）殘余應力；（4）材質不均；等。規范中主要考慮的有：（1）初始彎曲（2）殘余應力。10. 圖示箱形柱，柱內

5、均填素混凝土，在軸心壓力作用下，是否會發生局部屈曲？若改為圓管柱是否會發生局部屈曲？答：前者會發生局部屈曲，腹板或翼緣向外曲鼓;后者不會局部屈曲，因為在內部砼擠壓下鋼管環向受拉。例1 : 一塊400 X 20的鋼板用兩塊拼接板400X 12進行拼接。螺栓孔徑 22mm，排列 如圖。鋼板軸心受拉，N = 1350KN (設計值)。鋼材為Q235鋼，請問:(1) 鋼板1 1截面的強度夠否?(2) 是否還需要驗算2 2截面的強度？假定 N力在13個螺栓中平均分配，2 2截面應如何驗算?(3) 拼接板的強度是否需要驗算?解：鋼材為 Q235, f =215N/mm2(1)1 1截面鋼板的-7 ：_ _

6、 ：|N 135OX1037 4 6680所以1 1截面鋼板強度足夠。 需要驗算2 2截面強度，因為2 2的An小于1 1。假定N在13個螺栓中平均分配，則 2 2截面傳遞的拉力 N為:= 1038.5(r?V)13 2 截面的 川；_|_：- - _ | |/ N 1038.5X103a - r 45800例2 : 一實腹式軸心受壓柱，承受軸壓力(3)兩塊拼接板厚度之和大于原鋼板厚，所以鋼板抗拉強度足夠，拼接板就無需驗算。3500kN (設計值)，計算長度lox=1Om, loy=5m，截面為焊接組合工字型，尺寸如圖所示，翼緣為剪切邊，鋼材為 Q235,容許長細比 -。要求:(1 )驗算整體

7、穩定性(2 )驗算局部穩定性10解: (1)驗算整體穩定性:A=400 ；20 ： 2+400 10=2104mm2時蝕苗十阿妙汕用十護叱対皿殊存妙4。心十護牝如川曲=154,87wkw= = 5/j2A = 25043.40 A = 150對x軸為b類截面，對y軸為c類截面，查表： I r-：.：，: .：.：,如果承受靜力荷載，材料為鎮靜鋼，則在允許范圍之內。（2）驗算局部穩定a翼緣fJ_ - I 1b腹板 SC . H局部穩定均滿足。自我測試軸心受力構件三轉到其它章節亙、選擇題（選擇題答案：c,c,d,a,b, b,c,c,a,b, a,d,a,d,c）1. 一根截面面積為A,凈截面面積

8、為An的構件，在拉力N作用下的強度計算公式為 2. 軸心受拉構件按強度極限狀態是。凈截面的平均應力達到鋼材的抗拉強度毛截面的平均應力達到鋼材的抗拉強度凈截面的平均應力達到鋼材的屈服強度 毛截面的平均應力達到鋼材的屈服強度3. 實腹式軸心受拉構件計算的內容有。強度強度和整體穩定性強度、局部穩定和整體穩定強度、剛度（長細比）4軸心受力構件的強度計算，一般采用軸力除以凈截面面積，這種計算方法對下列哪種連接方式是偏于保守的?摩擦型高強度螺栓連接承壓型高強度螺栓連接普通螺栓連接鉚釘連接5.工字型組合截面軸壓桿局部穩定驗算時，翼緣與腹板寬厚比限值是根據 導出的6.圖示單軸對稱的理想軸心壓桿，彈性失穩形式可

9、能為 X軸彎曲及扭轉失穩丫軸彎曲及扭轉失穩扭轉失穩繞丫軸彎曲失穩7. 用Q235號鋼和16錳鋼分別建造一軸心受壓柱，其長細比相同，在彈性范圍內屈曲時，前者的臨界力大于 小于等于或接近無法比較后者的臨界力8. 軸心受壓格構式構件在驗算其繞虛軸的整體穩定時采用換算長細比，是因為 f y f X=f y f Xf y需要根據穩定性分類判別13. 縱向均勻受壓四邊簡支矩形薄板的穩定系數為=(十上7尸。當a=3600 mm, b=1500mm時， kmin=。a mb4.0005.1384.1344.20314. 軸心壓桿的f 入關系曲線 如圖所示兩個區組成，I區為中小長細比部分，II區為大長細比部分。

10、改變鋼材的種類來提高鋼材的強度， 018to32. 解：(1) 強度驗算4 石仍x2疋0燈其2-(18我0)坨2衣 - 2切-兀/M _冗優II臚4247 7 103(2) 整體穩定性Z, = 2 X / 7577.92x 10600 20 = 8.56 10s Iy 59210 2+ 75.05xl02 300 (_100 2215103 = 2161kN所以此柱的最大承載力為 2160kN 。4. 如圖所示 普通熱軋工字型鋼軸心壓桿，采用Q235F , f =215N/mm2。A=26,1cm2 i =6.5ScmIX|IL = *L89cnn問：(1)此壓桿是否滿足要求？(2 )此壓桿設計是否合理？為什么？(3)當不改變截面及兩端支承條件時，欲提高此桿承載力，比較合理的措施是什么?4.解：如圖lox=|y=26OOmm, N=300kN截面無削弱，其承載力取決于整體穩定。對y軸為b類截面，查表得： -整體穩定不符合要求。(2)此壓