钢结构基本原理ppt同济大学

《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案

同济大学钢

结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案

完全版

第 1 页 共 38 页

《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案

第二章

2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的???关系式。

σσfyfytgα=Etgα'=E'αεαα'00ε 图2-34 ???图

（a）理想弹性－塑性

（b）理想弹性强化

解：

（1）弹性阶段：??E??tan???

非弹性阶段：??fy（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：??E??tan??? 非弹性阶段：??fy?E'(??fyE)?fy?tan?'(??fytan?)

2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的???曲线，试验时分别在A、B、C卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变?、卸载后残余应变?c及可恢复的弹性应变?y各是多少？

fy?235N/mm ?c?270N/mm2 ?F?0.025 E?2.06?10N/mmσσcfyABE'C252E'?1000N

同济大学本科课程期末考试统一命题纸 A 卷

课 程：混凝土结构基本原理（重修） 班 级： 专 业：土木工程 学 号： 任课老师：林峰 姓 名：

出考试卷教师签名：林峰 教研室主任签名： 日前：2006年6月3日

二、简答题（60分，每题5分）

1． 请画出单调荷载作用下有明显流幅钢筋的应力－应变曲线，对其做必要的解释，并画出适用于该应

力－应变曲线的二种理论模型。

2． 什么是钢筋的疲劳强度？它在我国具体是如何确定的？

3． 如何确定混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度？

4． 什么是混凝土的徐变？画出并简述混凝土棱柱体徐变试验得到的应变－时间曲线。徐变对混凝土结

构构件的性能有什么影响？

5． 简述光圆钢筋与混凝土粘结作用产生的机理。

6． 为什么在混凝土轴心受压短柱中，不宜采用屈服强度较高（比如f'y?400Mpa）的钢筋？ 7． 画出混凝土偏心受压构件的Ncu?Mu

《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案

第二章

2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的???关系式。

σσfyfytgα=Etgα'=E'αεαα'00ε 图2-34 ???图

（a）理想弹性－塑性

（b）理想弹性强化

解：

（1）弹性阶段：??E??tan???

非弹性阶段：??fy（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：??E??tan??? 非弹性阶段：??fy?E'(??fyE)?fy?tan?'(??fytan?)

2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的???曲线，试验时分别在A、B、C卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变?、卸载后残余应变?c及可恢复的弹性应变?y各是多少？

fy?235N/mm2 ?c?270N/mm2 ?F?0.025 E?2.06?105N/mm2E'?1000N/mm2

σσcfyABE'CE0εyεFε

图2-35 理想化的???图

解：

（1）A点：

卸载前应变：??fyE?2352.06?105?0.00114

卸载后残余应变：?c?0

可恢复弹性应

《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案

第 1 页 共 44 页 第二章

2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。

tgα'=E'

f 0f 0tgα=E

图2-34 σε-图

（a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化

解：

（1）弹性阶段：tan E σεαε==?

非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化）

（2）弹性阶段：tan E σεαε==?

非弹性阶段：'()tan '()tan y

y

y y f f f E f E σεαεα=+-=+-

2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm =

f 0σF

图2-35 理想化的σε-图

解：

（1）A 点：

卸载前应变：235

0.001142.0610y

f E ε===?

卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.001

《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案

第 1 页 共 44 页 第二章

2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。

tgα'=E'

f 0f 0tgα=E

图2-34 σε-图

（a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化

解：

（1）弹性阶段：tan E σεαε==?

非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化）

（2）弹性阶段：tan E σεαε==?

非弹性阶段：'()tan '()tan y

y

y y f f f E f E σεαεα=+-=+-

2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm =

f 0σF

图2-35 理想化的σε-图

解：

（1）A 点：

卸载前应变：235

0.001142.0610y

f E ε===?

卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.001

混凝土结构基本原理

实 验 指 导 书

赵勇 林峰 编制

同济大学土木工程学院建筑工程系

2006-10

目录

1．实验目的 ................................................................................................................. 1 2．试验准备工作 ......................................................................................................... 1

2.1 制定试验计划 .................................................................................................................... 1 2.2 试件的检查 ...........................................................................................

《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案

第二章

2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的???关系式。

σσfyfytgα=Etgα'=E'αεαα'00ε 图2-34 ???图

（a）理想弹性－塑性

（b）理想弹性强化

解：

（1）弹性阶段：??E??tan???

非弹性阶段：??fy（应力不随应变的增大而变化）

（2）弹性阶段：??E??tan???

fyfy) 非弹性阶段：??fy?E'(??)?fy?tan?'(??Etan?

2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的???曲线，试验时分别在A、B、C卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变?、卸载后残余应变?c及可恢复的弹性应变?y各是多少？

fy?235N/mm2?c?270N/mm2?F?0.025E?2.06?105N/mm2E'?1000N/mm2

σσcfyABE'CE0εyεFε

图2-35 理想化的???图

解：

（1）A点：

卸载前应变：??fyE?2352.06?105?0.00114

卸载后残余应变：?c?0

可恢复弹性应变：?y????c?0.00114

第1页共36页

《钢

钢结构基本原理

第一章 绪论

1、 钢结构的优点： （1） 强度高、重量轻； （2） 材性好，可靠度高； （3） 工业化程度高，工期短； （4） 密封性好； （5） 抗震性能好； （6） 耐热性较好； 2、 钢结构的缺点： （1） 钢材价格相对较贵； （2） 耐锈蚀性差； （3） 耐火性差；

第二章 钢结构材料

1、 钢结构对钢材的要求： （1） 有较高的强度； （2） 塑性好； （3） （4） （5） （6）

冲击韧性好； 冷加工性能好； 可焊性好； 耐久性好；

2、 屈服点和流幅是钢材的很重要的两个力学性能指标，前者是表示钢材强度指标，后者表

示钢材塑性变形指标。 3、 钢材的工作性能：

（1） 在设计时取屈服点为钢材可以达到的最大应力； （2） 钢材符合理想的弹塑性本构；

（3） 钢材破坏前的塑性变形很大，差不多等于弹性变形的200倍；

（4） 屈强比可以看做衡量钢材强度储备的一个系数，屈强比越低钢材的安全储备越大。 4、 伸长率不能代表钢材的最大塑性变形能力，但测量断面收缩率时容易产生较大的误差。 5、 钢材的塑性指标比强度指标更为重要，塑性可以调节初始缺陷。

6、 时效现象：在间歇反复荷载下，钢材屈服点提高，韧性降低，并且极限强度也

钢结构基本原理（第二版）习题参考解答 第五章：轴心受压构件

5.1 影响轴心受压稳定极限承载力的初始缺陷有哪些?在钢结构设计中应如何考虑?

5.2 某车间工作平台柱高2.6m,轴心受压,两端铰接.材料用I16,Q235钢,钢材的强度设计值fd?215N/mm2.求轴心受压稳定系数?及其稳定临界荷载.

2如改用Q345钢fd?310N/mm,则各为多少?

解答:

查P335附表3-6,知I16截面特性,ix?6.57cm,iy?1.89cm,A?26.11cm 柱子两端较接, ?x??y?1.0 故柱子长细比为?x?2?x?lix?y?l2600?1.01.0?2600??137.6 ??39.6,?y?iy18.965.7因为?x??y,故对于Q235钢相对长细比为????fyE?137.6??235?1.48 52.06?10钢柱轧制, b/h?0.8.对y轴查P106表5-4(a)知为不b类截面。 故由式5-34b得

1?222???????????????4?????2323??? 2?2?1?0.965?0.300?1.48?1.482???0.965?0.3

《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案

第二章

2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的???关系式。

σσfyfytgα=Etgα'=E'αεαα'00ε 图2-34 ???图

（a）理想弹性－塑性

（b）理想弹性强化

解：

（1）弹性阶段：??E??tan???

非弹性阶段：??fy（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：??E??tan??? 非弹性阶段：??fy?E'(??fyE)?fy?tan?'(??fytan?)

2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的???曲线，试验时分别在A、B、C卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变?、卸载后残余应变?c及可恢复的弹性应变?y各是多少？

fy?235N/mm2 ?c?270N/mm2 ?F?0.025 E?2.06?105N/mm2E'?1000N/mm2

σσcfyABE'CE0εyεFε

图2-35 理想化的???图

解：

（1）A点：

卸载前应变：??fyE?2352.06?105?0.00114

卸载后残余应变：?c?0

可恢复弹性应