单选题
16～21 某三跨单层框架剖面如题16～21图所示，柱与基础铰接。柱顶在纵向(即平面外)有支承体系。钢材采用Q235—B。按无支承纯框架一阶弹性分析设计。
单选题
根据排架分析结果，AB柱各项内力标准值如题16表。
题16表2 AB柱和项内力标准值
向柱AB最不利的荷载效应组合设计值为______。
A．N=121.4kN，M=183.2kN·m B．N=160kN，M=336.2kN·m
C．N=142.8kN，M=381.2kN·m D．N=142.8kN，M=230.4kN·m
题16表2 AB柱和项内力标准值
内 力 | 竖向永久荷载 | 屋面竖向可边荷载 | 风 载 |
/kN | 42 | 66 | 21 |
/kN·m | 66 | 96 | 108 |
A．N=121.4kN，M=183.2kN·m B．N=160kN，M=336.2kN·m
C．N=142.8kN，M=381.2kN·m D．N=142.8kN，M=230.4kN·m
【正确答案】
B
【答案解析】[解析]
第1种组合按《建筑结构荷载规范》式(3.2.4)第1式：
N=γGNGk+γQ1NQ1k=1.2×42+1.4×66=142.8(kN)
M=γGNGk+γQ2NQ2k=1.2×66+1.4×108=230.4(kN·m)
N、M值仅表示其各自最大值，不同时出现。不应作为AB柱的组合内力。
第2种组合按《建筑结构荷载规范》式(3.2.4)第2式：
N=γGNGk+0.9∑γQiNQ1k
=1.2×42+0.9×1.4×(66+21)=160(kN)
M=γGMGk+0.9∑QiMQ1k
=1.2×66+0.9×1.4×(96+108)=336.2kN·m
第3种组合按竖向永久荷载控制，采用《建筑结构荷载规范》式(3.2.3-2)，按注3仅组合屋面竖向可变荷载：
N=γGNGk+γQ1Ψc1NQ1k
=1.35×42+1.4×0.7×66=121.4(kN)
M=γGMGk+γQ1Ψc1MQ1k
=1.35×66+1.4×0.7×96=183.2(kN·m)
以第2种组合为最不利。
第1种组合按《建筑结构荷载规范》式(3.2.4)第1式：
N=γGNGk+γQ1NQ1k=1.2×42+1.4×66=142.8(kN)
M=γGNGk+γQ2NQ2k=1.2×66+1.4×108=230.4(kN·m)
N、M值仅表示其各自最大值，不同时出现。不应作为AB柱的组合内力。
第2种组合按《建筑结构荷载规范》式(3.2.4)第2式：
N=γGNGk+0.9∑γQiNQ1k
=1.2×42+0.9×1.4×(66+21)=160(kN)
M=γGMGk+0.9∑QiMQ1k
=1.2×66+0.9×1.4×(96+108)=336.2kN·m
第3种组合按竖向永久荷载控制，采用《建筑结构荷载规范》式(3.2.3-2)，按注3仅组合屋面竖向可变荷载：
N=γGNGk+γQ1Ψc1NQ1k
=1.35×42+1.4×0.7×66=121.4(kN)
M=γGMGk+γQ1Ψc1MQ1k
=1.35×66+1.4×0.7×96=183.2(kN·m)
以第2种组合为最不利。
单选题
柱AB平面内计算长度为______mm。
A．4500 B．9000 C．10800 D．21610
A．4500 B．9000 C．10800 D．21610
【正确答案】
D
【答案解析】[解析]
此框架为无支撑的纯框架，采用一阶弹性分析方法计算内力，框架柱的计算长度系数应按《钢结构设计规范》表D-2选用。
柱AB上端与横梁刚接，下端与基础铰接，横梁远端与柱刚接(不是嵌固)
柱AB：lc=450cm，Ic=38900cm4
梁BD：lb=900cm，Ib=69300cm4
此框架为无支撑的纯框架，采用一阶弹性分析方法计算内力，框架柱的计算长度系数应按《钢结构设计规范》表D-2选用。
柱AB上端与横梁刚接，下端与基础铰接，横梁远端与柱刚接(不是嵌固)
柱AB：lc=450cm，Ic=38900cm4
梁BD：lb=900cm，Ib=69300cm4
单选题
柱AB平面外轴压稳定系数为______。
A．0.875 B．0.797 C．0.695 D．0.605
A．0.875 B．0.797 C．0.695 D．0.605
【正确答案】
B
【答案解析】[解析]
按《钢结构设计规范》表5.1.2-1，H型钢y对轴属b类，按规范5.2.7条，柱平面外计算长度为支承点间距离，即
loy=4500mm
λy=loy/iy=4500/72.6=62
查规范表C-2得：
φ=0.797
按《钢结构设计规范》表5.1.2-1，H型钢y对轴属b类，按规范5.2.7条，柱平面外计算长度为支承点间距离，即
loy=4500mm
λy=loy/iy=4500/72.6=62
查规范表C-2得：
φ=0.797
单选题
柱GH承受内力设计值为N=170kN，M=380kN·m，其以应力形式表达的压弯强度计算数值为______N/mm2。
A．179.4 B．180.2 C．183.7 D．193.4
A．179.4 B．180.2 C．183.7 D．193.4
【正确答案】
D
【答案解析】[解析]
查《钢结构设计规范》表5.2.1，平面内截面塑性发展系数γx=1.05，按规范式(5.2.1)其以应力形式表达的压弯强度计算数值：
查《钢结构设计规范》表5.2.1，平面内截面塑性发展系数γx=1.05，按规范式(5.2.1)其以应力形式表达的压弯强度计算数值：
单选题
同上题条件，已知柱GH的λx=72.7，在其平面内以应力形式表达的稳定性计算数值为______ N/mm2。
A．173.7 B．182.1 C．191.4 D．201.4
A．173.7 B．182.1 C．191.4 D．201.4
【正确答案】
D
【答案解析】[解析]
柱GH截面为HM390×300×10×16，其b/h=300/390=0.769＜0.8，查《钢结构设计规范》表 5.1.2-1，对x轴属a类，查规范附表C-1，φ=0.825
按规范5.2.2.1.2，βmx=1.0
=π2×206×103×136.7×102/(1.1×72.72)=4781(kN)
γx=1.05
柱GH截面为HM390×300×10×16，其b/h=300/390=0.769＜0.8，查《钢结构设计规范》表 5.1.2-1，对x轴属a类，查规范附表C-1，φ=0.825
按规范5.2.2.1.2，βmx=1.0
=π2×206×103×136.7×102/(1.1×72.72)=4781(kN)γx=1.05
单选题
柱CD已知其内力设计值N=300kN，M=480kN·m，其以应力形式表达的平面外稳定计算数值为______N/mm2。
A．148.8 B．164.3 C．184.9 D．204.1
A．148.8 B．164.3 C．184.9 D．204.1
【正确答案】
A
【答案解析】[解析]
柱CD平面外计算长度为柱顶上支点至柱底下支承点间的距离，即柱长4500mm。
按《钢结构设计规范》表5.1.2-1对y轴截面属b类，查规范表C-2，φy=0.793。
按规范式(B.5-1)：
柱在计算长度范围内，即支承点间，无横向荷载作用，按《钢结构设计规范》5.2.2.2.1-①：
按规范式(5.2.2-3)，I形截面η=1，因翼缘厚18mm，f=205N/mm2
柱CD平面外计算长度为柱顶上支点至柱底下支承点间的距离，即柱长4500mm。
按《钢结构设计规范》表5.1.2-1对y轴截面属b类，查规范表C-2，φy=0.793。
按规范式(B.5-1)：
柱在计算长度范围内，即支承点间，无横向荷载作用，按《钢结构设计规范》5.2.2.2.1-①：
按规范式(5.2.2-3)，I形截面η=1，因翼缘厚18mm，f=205N/mm2