已知条件：1、ｆ＝215 N/mm2
2、I22a普通热轧工字钢的有关参数： Wx=309.6cm3 ; Ix=3406 cm4 ; 每米自重： 0.33KN/m 3、γx＝1.05
〖解〗1、荷载计算
q = 1.2（2×2.5+0.33）+1.4×4.5×2.5 = 22.146 KN/m
2、内力计算
Mx = ql/8 = 22.146×4 / 8 = 44.292 kN·M 3、强度计算 Mx / γ
x
2
2
Wx = 44.292×106/（1.05×309.6×10）= 136.3 N /mm
2
32
<ｆ＝215 N/mm
满足强度条件。
4、稳定性验算。对于型钢截面，只需验算其整体稳定性。 查教材附表2—6 得 φb = 0.93 >0.6 查教材附表2—5 得 φMx /φ
’ b
’ b
= 0.742
3
2
Wx = 44.292×10 /（0.742×309.6×10）= 192.8 N/mm
<ｆ＝215 N/mm
2
6
满足整体稳定性条件。 5、刚度验算
qk = 2×2.5+0.33+4.5×2.5 = 16.58 kN/M Mxk= qkl/8 = 16.58×4 = 33.16 kN·M
v/l= Mxk·l/10EIx=33.16×10×4000/（10×2.06×10×3406×10） = 1/529 < [v]/l =1/250 满足刚度条件。
6
5
4
2
2
5、一箱形截面偏心受压柱，钢材为Q235（A3），截面尺寸如图所示，柱的计算
yxx长度为6米，柱中无横向力作用，柱承受轴向内力（设计值）N=3000KN，柱顶截面的弯矩（设计值）M2=450KN·M（绕x—x轴作
y用），柱底截面的弯矩M1=0。柱的上下两端均可视为无侧移的铰节点。试验算该柱的整体稳定性和各板件的局部稳定性。
〖解〗 1、 截面参数：
截面面积：A=2×（14×500+10×500）=24000mm2 截面惯性矩：
Ix=2×5003×10/12 + 2×14×500×2572 + 2×143×500/12 = 1133248000mm4 Iy=2×5003×14/12 + 2×10×500×2052 + 2×103×500/12 = 712000000mm4 截面惯性半径： ix= √Ix/A =217.3 mm iy= √ Iy/A =172.2mm 截面抗弯系数：W1x=Ix/264 = 1133248000 / 264 = 4292606 mm3 2、 构件长细比、稳定系数：（b类） λx = 6000 / 217.3 = 27.6 φx = 0.944 λy = 6000 / 172.2 = 34.8 φy = 0.919 3、 截面内力：
N = 3000 kN M2 = 450 kN·M M1 = 0 4、 强度计算：
N / A + Mx/γx W1x = 3000×103 /24000 + 450×106 /（1.05×4292606） = 125 +99.8 = 224.8 N/mm2 ≈ f = 215 N/mm2 满足强度条件。 5、 整体稳定计算；
平面内整体稳定： 公式：N /(φx A) +β 式中：β
mx =0.65
mx Mx / [γx W1x(1－0.8 N/NEX)]≤
f
22
206×103×24000 / 27.62 = 64056×103 N x = 3.14×
NEX = π2EA /λN /(φx A) +β
3000000
= —————— + ————————————————— = 199.8 N/mm2
0.944×24000 1.05×4292606×(1－3000000×0.8/64056000) < f = 215 N /mm2
满足平面内稳定条件。
平面外整体稳定：
0.65×450000000
mx Mx / [γx W1x(1－0.8 N/NEX)]
公式：N /(φyA) +βtx Mx / φb W1x≤ f 式中：βtx =0.65 φb =1.0（箱形截面）
0.65×450000000
= ————— + ——————— = 204.2 N/mm < f = 215 N /mm
3000000
2
2
N /(φyA) +βtx Mx / φb W1x
0.919×24000 1.0×4292606
满足平面外稳定条件。 6、 局部稳定计算：
W1= Ix /（ho/2）= 1133248000 / 250 = 4532992 σ
max = N / A +Mx / W1
= 3000000 / 24000 + 450000000 / 4532992 =224 N /mm2 σ
min = N / A
－Mx / W1
= 3000000 / 24000 － 450000000 / 4532992 =26 N /mm2
αo = （σ
max－σmin）/σmax =（224－26）/ 224 = 0.88 < 1.6
腹板高厚比：
ho / tw = 500 / 10 = 50 < 0.8(16×0.88+0.5×30+25) = 54 翼缘板： bo / t = 400 / 14 = 29 < 40 b1 / t = 50 / 14 = 3.6 < 15 局部稳定皆能保证。
一、 填空题（每空1分，共20分）
1．钢材五项机械性能指标是 抗拉强度 、 屈服点 、 伸长率 、 180度冷弯 、 冲击韧性。
2． 冷弯性能 是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 3．薄板的强度比厚板略 高 。
4．承受静力荷载的侧面角焊缝的最大计算长度是 60 hf ，最小计算长度 是 8hf 且≥ 40 mm。
5．在螺栓连接中，最小端距是 2d0 、最小栓距是 3d0 。 6．轴心受压构件的缺陷有 残余应力 、 初弯曲 、 初偏心 。
7．钢材在250oC度附近有 强度 提高 塑性和韧性 降低现象，称之为蓝脆现象。
8．格构式轴心受压构件的等稳条件是 λox = λy 。
9．实腹式压弯构件在弯矩平面内屈曲形式为 弯曲屈曲 ，在弯矩平面外屈曲形式为 弯扭屈曲 。
二、单项选择题（每小题1分，共5分） 1．钢材中硫的含量超过规定标准 d 。
a. 将提高钢材的伸长率 b. 将提高钢材的抗拉强度 c. 将使钢材在低温工作时变脆 d. 将使钢材在高温工作时变脆 2. 抗拉强度与屈服点之比是表示钢材的 c 。 a. 塑性变形能力 b. 极限承载力 c. 强度储备 3. 采用手工电弧焊焊接Q235钢材时应采用 a 焊条。 a.E 43型 b. E 50型 c. E 55型 d.无正确答案 4. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有 d 。
a.强度
b.强度和整稳 c. 强度、整稳、局稳
d. 强度和刚度
5. 焊缝质量检查标准分为三级，其中 a 级质量最好。
a.一级
三、简答题（每小题3分，共15分）
1．简述影响钢材性能的主要因素有哪些？
（1）化学成分；（2）冶金缺陷；（3）钢材硬化；（4）温度影响
（5）应力集中；（6）反复荷载作用。
2．简述普通受剪螺栓连接的破坏形式有哪些种类？
（1）螺栓杆被剪断；（2）挤压破坏；（3）板件被拉断；
（4）板件端部剪切破坏。
b.二级 c.三级
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