第四章轴心受力构件答案

钢结构2014-2015-2

本章重点

§4-1一、轴心受力构件的应用

概

述3.塔架

2.网架 1.桁架

实腹式轴压柱与格构式轴压柱柱头 柱头

缀 板

柱身 柱身 柱脚 柱脚

y

x x

y

y

x(虚轴) y y x(实轴)

x (虚轴) y(实轴)

x(c)格构式柱 (缀条式)

(a)

实腹式柱

(b) 格构式柱 (缀板式)

l =l01

l l

缀 条

01

1

1

二、轴心受压构件的截面形式

截面形式可分为：实腹式和格构式两大类。1、实腹式截面(a)

(b)

(c)

2、格构式截面

截面由两个或多个型钢肢件通过缀材连接而成。

§4-2 轴心受力构件的强度和刚度

轴 心 受 力 构 件

轴心受拉构件

轴心受压构件

强度 (承载能力极限状态) 刚度 (正常使用极限状态) 强度 (承载能力极限状态) 稳定 刚度 (正常使用极限状态)

一、强度计算(承载能力极限状态)

N f AnN—轴心拉力或压力设计值； An—构件的净截面面积； f—钢材的抗拉强度设计值。

( 4 1)

适用于fy/fu≤0.8的情况；轴心受压构件，当截面无削 弱时，强度不必计算。

二、刚度计算(正常使用极限状态)

保证构件在运输、安装、使用时不会产生过大变形。

l0 [ ] il 0 构件的计算长度

第四章 轴心受力构件

1．选择题

（1）实腹式轴心受拉构件计算的内容包括 。

A. 强度 B. 强度和整体稳定性 C. 强度、局部稳定和整体稳定 D. 强度、刚度（长细比） （2）实腹式轴心受压构件应进行 。

A. 强度计算 B. 强度、整体稳定性、局部稳定性和长细比计算 C. 强度、整体稳定和长细比计算 D. 强度和长细比计算

（3）对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，《钢结构设计规范》采用的准则为净截面 。

A. 最大应力达到钢材屈服点 B. 平均应力达到钢材屈服点 C. 最大应力达到钢材抗拉强度 D. 平均应力达到钢材抗拉强度 （4）下列轴心受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为 。

A. 屋架下弦 B. 托架受拉腹杆 C. 受拉支撑杆

第四章轴心受力构件

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轴心受力构件的应用和截面形式轴心受力构件的强度和刚度轴心受压构件整体稳定的计算轴心受压构件局部稳定实腹式轴心受压构件的截面设计格构式轴心受压构件的截面设计

第四章

轴心受力构件

§4.1轴心受力构件的应用及截面形式4.1.1轴心受力构件的应用

【定义】轴心受力构件是指承受通过截面形心轴线的轴向力作用的构件。包括轴心受拉构件 (轴心拉杆)和轴心受压构件(轴心压杆)。

【应用】在钢结构中应用广泛，如桁架、网架中的杆件，工业厂房及高层钢结构的支撑，操作平台和其它结构的支柱等。b) a)++++++++++

图4.1.1轴心受压构件的应用

++

柱头

柱头

缀板缀条

l=l

l l

图4.1.2柱的形式

柱身

柱身

柱脚

柱脚

x y x y y

1

x

(虚轴 )

1 y

x

(虚轴 )

y(实轴 )

y(实轴 )

1

x

柱——支承屋盖、楼盖或工作平台的竖向受压构件。【组成】柱由柱头、柱身和柱脚三部分组成。【传力方式】上部结构-柱头-柱身-柱脚-基础【分类】实腹式构件和格构式构件实腹式构件具有整体连通的截面。格构式构件一般由两个或多个分肢用缀件联系组成。采用较多的是两分肢格构式构件。

柱头

◆格构式构件缀板缀条

实轴——格构式构件截面中，通过分肢腹板的主轴。虚

第四章轴心受力构件

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轴心受力构件的应用和截面形式轴心受力构件的强度和刚度轴心受压构件整体稳定的计算轴心受压构件局部稳定实腹式轴心受压构件的截面设计格构式轴心受压构件的截面设计

第四章

轴心受力构件

§4.1轴心受力构件的应用及截面形式4.1.1轴心受力构件的应用

【定义】轴心受力构件是指承受通过截面形心轴线的轴向力作用的构件。包括轴心受拉构件 (轴心拉杆)和轴心受压构件(轴心压杆)。

【应用】在钢结构中应用广泛，如桁架、网架中的杆件，工业厂房及高层钢结构的支撑，操作平台和其它结构的支柱等。b) a)++++++++++

图4.1.1轴心受压构件的应用

++

柱头

柱头

缀板缀条

l=l

l l

图4.1.2柱的形式

柱身

柱身

柱脚

柱脚

x y x y y

1

x

(虚轴 )

1 y

x

(虚轴 )

y(实轴 )

y(实轴 )

1

x

柱——支承屋盖、楼盖或工作平台的竖向受压构件。【组成】柱由柱头、柱身和柱脚三部分组成。【传力方式】上部结构-柱头-柱身-柱脚-基础【分类】实腹式构件和格构式构件实腹式构件具有整体连通的截面。格构式构件一般由两个或多个分肢用缀件联系组成。采用较多的是两分肢格构式构件。

柱头

◆格构式构件缀板缀条

实轴——格构式构件截面中，通过分肢腹板的主轴。虚

第4章 轴心受力构件

例题4.1 某焊接组合工字形截面轴心受压构件的截面尺寸如图4-13所示，承受轴心压力设计值(包括构件自重)N＝2000kN，计算长度l0y＝6m，l0x＝3m，翼缘钢板为火焰切割边，钢材为Q345，截面无削弱。要求验算该轴心受压构件的整体稳定性是否满足设计要求，并计算整体稳定承载力。

图4—13 焊接工字形截面

解 （1）截面及构件几何特性计算

A=250×12×2+250×8=8000mm2

Iy=(250×2743-242×2503)/12=1.1345×108 mm4 Ix=(12×2503×2+250×83)/12=3.126×107 mm4

iy?Iy/A?1.1345?10/8000?119.1mm

8ix?Ix/A?3.126?10/8000?62.5 mm

7λy=l0y/iy=6000/119.1=50.4 λx=l0x/ix=3000/62.5=48.0 (2)整体稳定性验算

查表4－5，截面关于x轴和y轴都属于b类，λy >λx

?yfy/235?50.4345/235?61.1

查附表7得φ=0.8016

N?A?2000?1030.8016?8000?311.9N/mm2≈f=3

六、轴心受力构件

（一）轴心受拉构件 1．单选题

060101010201、轴心受拉构件的强度极限状态是（ ）。 A）净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu B）毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu C）净截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy D）毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy 060101010200、C

060101010201、轴心拉杆应进行（ ）计算。

A）强度 B）强度、整体稳定、局部稳定和刚度计算 C）强度和刚度 D）强度、整体稳定和刚度计算 060101010200、C

060101010301、下列轴心受拉构件，（ ）可不验算正常使用状态下的刚度。 A）屋架下弦 B）托架受拉腹杆

C）受拉支撑杆 D）带拉杆拱的预应力拉杆 060101010300、D

2．多选题

060102020201、轴心受拉构件计算的内容有（ ）。

A）强度 B）整体稳定 C）局部稳定 D）刚度 E）挠度 0601020202

六、轴心受力构件

（一）轴心受拉构件 1．单选题

060101010201、轴心受拉构件的强度极限状态是（ ）。 A）净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu B）毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu C）净截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy D）毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy 060101010200、C

060101010201、轴心拉杆应进行（ ）计算。

A）强度 B）强度、整体稳定、局部稳定和刚度计算 C）强度和刚度 D）强度、整体稳定和刚度计算 060101010200、C

060101010301、下列轴心受拉构件，（ ）可不验算正常使用状态下的刚度。 A）屋架下弦 B）托架受拉腹杆

C）受拉支撑杆 D）带拉杆拱的预应力拉杆 060101010300、D

2．多选题

060102020201、轴心受拉构件计算的内容有（ ）。

A）强度 B）整体稳定 C）局部稳定 D）刚度 E）挠度 0601020202

钢结构课件

第 四 章

钢结构课件

§4-5

柱头和柱脚

为了使柱子实现轴心受压，并安全将荷载传至基础， 必须合理构造柱头、柱脚。 设计原则是：传力明确、过程简洁、经济合理、 安全可靠，并具有足够的刚度且构造又不复杂。

一、柱头(梁与柱的连接-铰接) (一)连接构造

钢结构课件

梁与柱的连接一般可分为三类：

其一，铰接连接，这种连接柱身只承受梁端的竖向剪力，梁与柱轴线间的夹角可以自由改变，节点的转动不受

约束；其二，刚性连接，这种连接柱身在承受梁端竖向剪 力的同时，还将承受梁端传递的弯矩，梁与柱轴线间的夹 角在节点转动时保持不变； 其三，半刚性连接，介于铰接连接和刚性连接之间，

这种连接除承受梁端传来的竖向剪力外，还可以承受一定数量的弯矩，梁与柱轴线间的夹角在节点转动时将有所改

变，但又受到一定程度的约束。

钢结构课件

在实际工程中，上述理想的刚性连接是很少存在的。

通常，按梁端弯矩与梁柱曲线相对转角之间的关系，确定梁与柱连接节点的类型。

当梁与柱的连接节点只能传递理想刚性连接弯矩的20%以下时，即可认为是铰接连接。 当梁与柱的连接节点能够承受理想刚性连接弯矩的 90%以上时，即可认为是刚性连接。 半刚性连接的弯矩——转角关系较为复杂，它随连

接形式、构造细节的不同

第四章作业

补充作业

1、 主存储器的分类。

答：RAM(SRAM、DRAM) 、ROM(掩模ROM、可编程PROM、EPROM、EEPROM) 2 、写出RAM的特点、ROM的特点。

答：RAM的特点：可随机读写，读写速度快，掉电数据丢失。

ROM的特点：只能读出不能写入，掉电后数据不丢失。

3、 某系统扩展一片6264RAM(8K*8位)与62128RAM(16K*8位)，利用74LS138译码器，画出与8088/8086CPU系统总线的连线，并计算出两个芯片的基本地址。 D0~D15D0~D720根A0~A19A0~A12RDWRA0~A13OEWEA0~A12IO1~IO8OEWEA0~A13IO1~IO8DB数据总线CB控制总线D0~D7AB地址总线A0~A19A14AA15BA16C74LS138译码器Y0Y1Y2Y3Y4G2AY5Y6Y700000H~01FFFHCS04000H~07FFFHCS626462128G2BM/IOG1 接入138译码器地址62128片内地址6264片内地址见图4-14接线A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9

习题

4.1选择填空

1、选用差分放大电路的原因是 A 。

A、克服温漂 B、 提高输入电阻 C、稳定放入倍数

2、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re，将使电路的 B 。

A、差模放大倍数数值增大 B、抑制共模信号能力增强 C、差模输入电阻增大 3、差动放大器中的差模输入是指两输入端各加大小___相等_____、相位___相反____的信号。

4、设差放电路的两个输入端对地的电压分别为vi1和vi2，差模输入电压为vid，共模输入电

压为vic，则当vi1=50mV，vi2=50mV时，vid=_0mV __，vic=_50mV __；当vi1=50mV，vi2=-50mV时，vid=_100mA__，vic=_0mA__；当vi1=50mV，vi2=0V时，vid=_50mV__，vic=_25mA__。 5、电流源常用于放大电路，作为_A___（A.有源负载，B.电源，C.信号源），使得放大倍数

__A__（A.提高，B.稳定）。

6、电压放大电路主要研究的指标是 a 、 b 、 c ；功率放大电路

主要研究的指标是 d 、 e 、 f