轴心受力构件习题及答案

轴心受力构件习题及答案一、选择题1.一根截面面积为A，净截面面积为An的构件，在拉力N作用下的强度计算公式为______。2.轴心受拉构件按强度极限状态是______。净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度净截面的平均应力达到钢材的屈服强度毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度3.实腹式轴心受拉构件计算的内容有______。强度强度和整体稳定性强度、局部稳定和整体稳定强度、刚度（长细比）4.轴心受力构件的强度计算，一般采用轴力除以净截面面积，这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的？摩擦型高强度螺栓连接承压型高强度螺栓连接普通螺栓连接铆钉连接5.工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时，翼缘与腹板宽厚比限值是根据______导出的。6.图示单轴对称的理想轴心压杆，弹性失稳形式可能为______。X轴弯曲及扭转失稳Y轴弯曲及扭转失稳扭转失稳绕Y轴弯曲失稳7.用Q235号钢和16锰钢分别建造一轴心受压柱，其长细比相同，在弹性范围内屈曲时，前者的临界力______后者的临界力。大于小于等于或接近无法比较8.轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，是因为______。格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件考虑强度降低的影响考虑剪切变形的影响考虑单支失稳对构件承载力的影响9.为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了______。改变板件的宽厚比增大截面面积改变截面上的应力分布状态增加截面的惯性矩10.轴心压杆构件采用冷弯薄壁型钢或普通型钢，其稳定性计算______。完全相同仅稳定系数取值不同仅面积取值不同完全不同11.工字型截面受压构件的腹板高度与厚度之比不能满足按全腹板进行计算的要求时，______。可在计算时仅考虑腹板两边缘各的部分截面参加承受荷载必须加厚腹板必须设置纵向加劲肋必须设置横向加劲肋12.实腹式轴压杆绕x,y轴的长细比分别为λx、λy，对应的稳定的系数分别为fx、fy，若λx=λy，则______。fxfyfx=fyfxfy需要根据稳定性分类判别13.纵向均匀受压四边简支矩形薄板的稳定系数为。当a=3600mm，b=1500mm时，kmin=______。4.0005.1384.1344.20314.轴心压杆的f－λ关系曲线如图所示两个区组成，I区为中小长细比部分，II区为大长细比部分。改变钢材的种类来提高钢材的强度，______。可提高两区的整体稳定承载力不能提高两区的整体稳定承载力只能提高II区的整体稳定承载力只能提高I区的整体稳定承载力15.在下列因素中，______对压杆的弹性屈曲承载力影响不大。压杆的残余应力分布构件的初始几何形状偏差材料的屈服点变化荷载的偏心大小正确答案CCDABBCCABADADC二、计算题1．验算由2L75×5（面积为7.41×2cm2）组成的水平放置的轴心拉杆。轴心拉力的设计值为270KN，只承受静力作用，计算长度为3m。杆端有一排直径为20mm的螺栓孔，图示。钢材为Q235钢。计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。[λ]＝250。ix＝2.32cm，iy＝3.29cm，单肢最小回转半径i1＝1.50cm2．一钢柱长6m，两端铰接，承受轴心压力设计值5000kN。柱子截面由[40a和钢板组成，钢材均为Q235，每隔15cm用螺栓连接，螺栓孔径为20mm。已知[40a的截面积A1=75.05cm2，Ix1=17577.9cm4，Iy1=592cm4，翼缘宽度为100,钢材强度设计值f=215N/mm2，图示，螺栓连接已经验算。要求综合考虑柱子的强度、整体稳定和局部稳定，讨论该柱是否可用？3．一工字形截面轴心受压柱如图所示，l0x=l=9m，l0y=3m,在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的d=24mm的孔，钢材用Q235AF，f=215N/mm2，翼缘为焰切边。试求其最大承载能力N。局部稳定已保证，不必验算。4．如图所示普通热轧工字型钢轴心压杆，采用Q235F，f=215N/mm2。问：（1）此压杆是否满足要求？（2）此压杆设计是否合理？为什么？（3）当不改变截面及两端支承条件时，欲提高此杆承载力，比较合理的措施是什么？轴心受力构件计算题答案1．解：Q235钢，f=215N/mm2(1)净截面强度计算：(2)据上述计算该拉杆强度、刚度均满足要求。2．解：（1）强度验算（2）整体稳定性（3）局部稳定槽钢腹板、翼缘局部稳定不必验算。钢板局部稳定为：中间部分悬挑部分所以，翼缘板中间部分局部稳定不能满足。3．解：截面几何特性：按强度条件确定的承载力：按稳定条件确定的承载力：因x轴为弱轴，且，因而对y轴的稳定承载力小于对x轴的稳定承载力，由查表得所以所以此柱的最大承载力为2160kN。4．解：如图l0x=l0y=2600mm，N=300kN，截面无削弱，其承载力取决于整体稳定。（1）对y轴为b类截面，查表得：整体稳定不符合要求。（（2）此压杆设计不合理，对x、y轴长细比相差太大，致使对y轴极易失稳，而对x轴承载力有富余，不经济。（3）提高对y轴的稳定承载力，设侧向支承，使l0y=l/2=1300mm则查表得：对于x轴，且对x轴为a类截面了，因而对x轴也不会失稳。设置合理的侧向支承，有效地提高了此压杆的承载能力。