钢结构习题答案

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钢结构练习题+答案

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钢结构练习题+答案一、单选题(共46题,每题1分,共46分)1.钢结构楼面主梁采用静荷载试验检验其性能时,其构件抗弯承载力的可靠性指标βR 应大于()A、2.46B、3.25C、2.21D、3.08正确答案:A2.摩擦型高强度螺栓连接的抗剪承载力随着摩擦面抗滑移系数的增大而 ( )。

A、不变B、减小C、两者之间无确定变化规律D、增大正确答案:D3.二级焊缝内部缺陷超声波探伤抽检比例为()。

A、25%B、30%C、10%D、20%正确答案:D4.下例直探头,在钢中指向性最好的是 ( )A、5P14ZB、3P14ZC、2.5P20ZD、4P20Z正确答案:D5.金属材料弯曲试验当产品宽度 25mm 时,产品的厚度 2mm,试样宽度为 ( )。

A、25±5mmB、30mmC、20±5mmD、35mm正确答案:C6.依据 GB/T 229-2020《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》规定:试样 U 型缺口深度为可以为 2mm 或 ( ) mm。

A、3B、4C、5D、8正确答案:C7.高强度螺栓进行扭矩系数试验时,应同时记录环境温度,试验所用的机具.仪表和连接副均应放置在该环境内至少 ( ) 小时以上。

A、48B、2C、24D、4正确答案:B8.扩散衰减是指在声波的传播过程中,随着传播距离的增大,声速截面积也不断扩展增大,单位面积上的声能或声压 ( )。

A、随距离的增大而减弱B、随距离的减小而增强C、随距离的增大而增强D、随距离的减小而减弱正确答案:A9.厚度为 2mm ,宽度 b0 为 20mm 的钢板,该构件非比例带头试样平行长度为 ( )。

A、130mmB、100mmC、120mmD、110mm正确答案:C10.根据《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2020 规定,厚涂型防火涂层厚度检测时,最薄处厚度不应低于设计要求的 ( )。

A、85%B、95%C、90%D、100%正确答案:A11.高强度螺栓连接副扭矩系数试验测试的扭矩系数计算平均值应为( ),标准偏差小于或等于 0.010。

钢结构 武汉理工大学出版社 课后习题答案

钢结构 武汉理工大学出版社 课后习题答案

钢结构课后习题答案(仅供参考)第三章 钢结构的连接3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接(图3.80)。

钢材为Q235B ,焊条为E43型,手工焊,轴心力N=1000KN (设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。

解:(1)三面围焊 2160/wf f N mm = 123α=213α= 确定焊脚尺寸:,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=,,min 5.2f h mm ≥==, 8f h mm = 内力分配:30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算:11530.032960.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取310mm 。

22196.691100.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取120mm 。

(2)两面侧焊确定焊脚尺寸:同上,取18f h mm =, 26f h m m = 内力分配:22110003333N N KN α==⨯=, 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算:116673720.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060388283721=⨯=<=⨯+=',取390mm 。

223332480.720.76160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=⨯=<=⨯+=',取260mm 。

钢结构习题及答案

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(4)角钢端板与柱翼缘采用10.9级M20高强度螺栓摩擦型连接,板件接触面喷砂后涂无机富锌漆。试设计此连接:①采用承托承受竖向力;②取消承托。
36、图示牛腿承受荷载设计值F=220kN,通过连接角钢和8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接与柱相连。构件钢材为Q235B,接触面喷砂后涂无机富锌漆。
1)试验算连接强度是否满足设计要求。
35、习题28的连接中:
(1)角钢与连接板连接采用4.6级、C级普通螺栓M22,孔径为23.5mm。试设计此连接,并验算角钢的强度。
(2)角钢端板与柱翼缘采用4.6级、C级普通螺栓M22连接,试设计此连接:①采用承托承受竖向力;②取消承托。
(3)角钢与连接板连接采用8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接,孔径为24mm,板件接触面喷砂后涂无机富锌漆。试设计此连接,并验算角钢的强度。
34、Q235B钢板承受轴心拉力设计值N=1 350kN,采用M24、4.6级C级普通螺栓(孔径25.5mm)拼接如图3-96所示。试验算:(1)螺栓强度是否满足;(2)钢板在截面1、截面1齿状、截面2处的强度是否满足;(3)拼接板的强度是否满足;(4)采用8.8级M20高强度螺栓承压型连接,试验算螺栓、钢板和拼接板的强度是否满足。
30、习题29的连接中,如将焊缝②和焊缝③改为对接焊缝,按三级质量标准检验,试求该连接所能承受的最大荷载F。
31、单槽钢牛腿与柱的连接如图所示,三面围焊角焊缝采用hf=8mm(水平焊缝)和hf=6mm
(竖焊缝)。钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊。试根据焊缝强度确定该牛腿所能承受的最大静力荷载设计值F。
(1)采用侧面角焊缝;
(2)采用三面围焊缝,取hf=6mm。
28、计算27题中连接板和翼缘板间的角焊缝:

钢结构基本原理课后习题答案完全版

钢结构基本原理课后习题答案完全版

fy E
) f y tan '(
fy tan
)
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?
f y 235N / mm2 c 270 N / mm2 F 0.025 E 2.06 105 N / mm2 E ' 1000 N / mm2
2.7 指出下列符号意义: (1)Q235AF (2)Q345D 答:
(4)Q235D
(1)Q235AF:屈服强度 f y 235N / mm2 、质量等级 A(无冲击功要求)的沸腾钢(碳素结构钢) (2)Q345D:屈服强度 f y 345N / mm2 、质量等级 D(要求提供-200C 时纵向冲击功 Ak 34 J )的特殊镇静钢(低 合金钢) (3)Q390E:屈服强度 f y 390 N / mm2 、质量等级 E(要求提供-400C 时纵向冲击功 Ak 27 J )的特殊镇静钢(低 合金钢) (4)Q235D:屈服强度 f y 235N / mm2 、质量等级 D(要求提供-200C 时纵向冲击功 Ak 27 J )的特殊镇静钢(碳 素结构钢) 2.8 根据钢材下选择原则,请选择下列结构中的钢材牌号: (1)在北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁,承受起重量 Q>500KN 的中级工作制吊车,应选用何种 规格钢材品种? (2)一厂房采用焊接钢结构,室内温度为-100C,问选用何种钢材? 答: (1)要求钢材具有良好的低温冲击韧性性能、能在低温条件下承受动力荷载作用,可选 Q235D、Q345D 等; (2) 要求满足低温可焊性条件,可选用 Q235BZ 等。 2.9 钢材有哪几项主要机械指标?各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能? 答:主要机械性能指标:屈服强度 f y 、极限强度 fu 以及伸长率 5 或 10 ,其中,屈服强度 f y 、极限强度 fu 是强度 指标,而伸长率 5 或 10 是塑性指标。 2.10 影响钢材发生冷脆的化学元素是哪些?使钢材发生热脆的化学元素是哪些? 答:影响钢材发生冷脆的化学元素主要有氮和磷,而使钢材发生热脆的化学元素主要是氧和硫。 第四章

钢结构习题集和答案

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钢结构习题集和答案一、名词解释1承载力极限状态:结构或构件达到不适合连续承载的最大承载力或变形时的相应极限状态。

2、钢材的韧性:钢材抵抗冲击荷载的能力,用冲击韧性值指标来衡量。

简单的理解:容易被敲断,韧性差;不容易被敲断,韧性好3.时效硬化:P29钢材放置一段时间后,其力学性能会发生变化,强度会增加,塑性会降低4、梁的整体失稳:p1275.钢的冷脆性p34处于负温度范围。

随着温度的降低,钢的屈服强度和抗拉强度增加,但塑性变形能力降低,冲击韧性降低。

这种现象被称为钢的冷脆性。

6.正常工作极限状态P77、冷作硬化:p29钢材受荷超过弹性范围以后,若重复地卸载、加载,将使钢材弹性极限提高,塑性降低,这种现象称为冷作硬化8.应力集中:由于构件截面的突然变化,应力线弯曲且密集,因此位于空腔边缘或缺口尖端处,将局部出现应力高峰,其余部分则应力较低,这种现象称为应力集中9.塑性失效:p23失效前变形显著,吸收大量能量,持续时间长,塑性变形明显。

骨折时,骨折呈纤维状,颜色较深。

10、脆性破坏p23破坏前无明显变形,破坏突然发生,断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状。

脆性破坏危险性大11、侧面角焊缝p6612、正面角焊缝p6613.轴压杆的临界载荷14、蓝脆:钢材在250oc度附近有强度提高,塑性、韧性降低现象,称之为蓝脆现象15.疲劳失效现象p3516、轴压构件的局部稳定:p20617、梁的局部稳定18.轴压杆的临界应力19。

钢的热脆性。

轴向应力构件21、q345b的具体含义①由q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。

它的钢号冠以“q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是mpa例如q235表示屈服点(σs)为235mpa的碳素结构钢。

Q345B② 如有必要,可在钢号后标记表示质量等级和脱氧方法的符号。

质量等级符号分别为a、B、C、D和e。

脱氧方法符号:F代表沸腾钢;B代表半镇静钢:Z代表镇静钢;TZ代表特殊镇静钢。

钢结构练习题库含参考答案

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钢结构练习题库含参考答案一、单选题(共46题,每题1分,共46分)1.梁.柱构件的防火涂层厚度检测,在构件长度内每隔 3m 取一个截面,且每个构件不应少于 ( ) 个截面。

A、5B、3C、4D、2正确答案:D2.超声波探伤中广泛应用的是 ( )。

A、爬波B、方波C、电磁波D、脉冲波正确答案:D3.高强度螺栓拧入螺栓球内的螺纹长度不应小于( ),d 为螺栓直径。

A、1.1 dB、1.0 dC、1.5 dD、1.2 d正确答案:B4.高强度大六角头螺栓连接副施拧可采用 ( )。

A :转矩法 b :扭矩法c :扭角法d :转角法A、a ,cB、a ,dC、b ,cD、b ,d正确答案:D5.钢结构楼面主梁采用静荷载法进行抗弯性能检验,如需了解其挠度曲线时,其挠度测点布置不应少于()个。

A、3B、9C、7D、5正确答案:D6.铸件常常不能进行超声波探伤,这是因为:( )A、晶粒组织极细B、晶粒组织粗大C、流线均匀D、声束均匀正确答案:B7.对厚型防火涂料涂层厚度,可以采用 ( ) 检测。

A、漆膜测厚仪B、涂层厚度测定仪C、超声波测厚仪D、测针和钢尺正确答案:D8.终拧检查采用颜色标记,并应用 ( ) 重小锤敲击螺母,对高强度螺栓进行逐个检查。

A、0.8kgB、0.3kgC、0.1kgD、0.5kg正确答案:B9.探头中压电晶片的基频取决于 ( )。

A、发射电路阻尼电阻的大小B、激励电脉冲的宽度C、晶片材料和厚度D、晶片的机电耦合系数正确答案:C10.依据《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344 规定,采用适用性检验时,检验荷载应包括未作用在结构上的自重荷载,并宜考虑 ( ) 超载系数。

A、1.1~1.2B、1.2~1.3C、1.2~1.4D、1.1~1.3正确答案:A11.钢结构焊缝外观质量检查数量,应符合下列()。

A、承受静荷载的二级焊缝每批同类抽查 15%B、被抽查构件中,每一类型焊缝应按条数抽查 10%,且不应少于 1 条C、承受静荷载的一级焊缝和承受动荷载的焊缝每批同类抽查 15%,且不应少于 3 件D、每条应抽查 1 处,总抽查数不应少于 5 处正确答案:C12.波源和弹性介质是 ( ) 的条件。

钢结构武汉理工大学出版社课后习题答案

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钢结构课后习题答案(仅供参考)第三章 钢结构的连接试设计双角钢与节点板的角焊缝连接(图)。

钢材为Q235B ,焊条为E43型,手工焊,轴心力N=1000KN (设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。

解:(1)三面围焊 2160/wf f N mm = 123α=213α= 确定焊脚尺寸:,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=, ,min min 1.5 1.512 5.2f h t mm ≥==, 8f h mm = 内力分配:30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算:11530.032960.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取310mm 。

22196.691100.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取120mm 。

(2)两面侧焊确定焊脚尺寸:同上,取18f h mm =, 26f h mm = 内力分配:22110003333N N KN α==⨯=, 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算:116673720.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060388283721=⨯=<=⨯+=',取390mm 。

钢结构设计课后习题答案

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1.1、屋盖结构主要组成部分是哪些?它们的作用是什么?A、屋架:支撑于柱或托架,承受屋面板或檩条传来的荷载;b、天窗:屋架跨度较大时,为了采光和通风的需要;C、支撑系统:用于增强屋架的侧向刚度,传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。

1.2、屋盖结构中有哪些支撑系统?支撑的作用是什么?(1)a、上弦横向水平支撑b、下弦横向水平支撑c、上弦纵向水平支撑d、下弦纵向水平支撑e、垂直支撑f、系杆(2)a、保证结构的空间整体性b、为弦杆提供适当的侧向支撑点c、承担并传递水平荷载d、保证结构安装时的稳定与方1.3、如何区分刚性系杆和柔性系杆?哪些位置需要设置刚性系杆?答:(1)刚性系杆:能承受压力,柔性系杆:只能承受拉力(2)上弦平面内檩条和大型屋面板可起到刚性系杆作用,因而可在屋架的屋脊和支座节点处设置系杆,当屋架横向支撑设置在第二柱间时所有系杆均为刚性系杆。

1.4实腹式和格构式檩条各适用于哪种情况?其优缺点是什么?答:(1)实腹式檩条常用于跨度为3~6m的情况,构造简单,制造及安装方便(2)桁架式檩条用于跨度较大(>6m)的情况,分为三种形式:A、平面桁架式檩条,受力明确,用料省,但侧向刚度较差,必须设置拉条;B、T形桁架式檩条,整体性差,应沿跨度全长设置钢箍;C、空间桁架式檩条,刚度好,承载力大,不必设置拉条,安装方便,但是构造复杂,适用跨度和荷载较大的情况1.5为什么檩条要布置拉条?答:为了给檩条提供侧向支撑,减小檩条沿屋面坡度方向的跨度,除了侧向刚度较大的空间桁架式和T形桁架式檩条外,在实腹式檩条和平面桁架式檩条之间设置拉条。

1.6三角形、梯形、平行弦桁架各适用于哪些屋盖体系?答:(1)三角形屋架:屋面坡度较大的有檩屋盖结构或中小跨度的轻型屋面结构(2)梯形屋架:用于屋面坡度较小的屋盖结构、工业厂房屋盖结构最常用形式(3)矩形屋架:用于托架或支撑体系中(4)曲拱屋架:用于有特殊要求的房屋中1.7屋架的腹杆有哪些体系?各有什么特征?答:(1)三角形腹杆:单斜杆式,长杆受拉,短杆受压,经济;人字式,腹杆数少,节点少,构造简单;芬克式,腹杆受力合理,可分开运输。

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钢结构(第三版)戴国欣主编__课后习题答案第三章钢结构的连接3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接(图3.80)。

钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊,轴心力N=1000KN(设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。

解:(1)三面围焊确定焊脚尺寸:,,内力分配:焊缝长度计算:,则实际焊缝长度为,取310mm。

,则实际焊缝长度为,取120mm。

(2)两面侧焊确定焊脚尺寸:同上,取,内力分配:,焊缝长度计算:,则实际焊缝长度为:,取390mm。

,则实际焊缝长度为:,取260mm。

3.2 试求图3.81所示连接的最大设计荷载。

钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊,角焊缝焊脚尺寸,。

焊脚尺寸:焊缝截面的形心:则(1)内力分析:V=F,(2)焊缝截面参数计算:(3)应力计算T引起的应力:V引起的应力:(4)3.3 试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝①、②、③。

钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊。

(1)内力分析:V=F=98KN,(2)焊缝截面参数计算:取焊缝截面的形心:(3)应力计算M引起的应力:V引起的应力:(4)3.4 习题3.3的连接中,如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝(按三级质量标准检验),试求该连接的最大荷载。

(1)内力分析:V=F,(2)焊缝截面参数计算:(3)应力计算M引起的应力:V引起的应力:(4)3.5 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝(图3.83),拼接处作用有弯矩,剪力V=374KN,钢材为Q235B钢,焊条用E43型,半自动焊,三级检验标准,试验算该焊缝的强度。

(1)内力分析:V=374KN,(2)焊缝截面参数计算:(3)应力计算腹板和翼缘交接处:折算应力:不满足3.6 试设计图3.81的粗制螺栓连接,F=100KN(设计值),。

(1)内力分析:V=100KN,,(2)参数计算:单个螺栓抗剪承载力(M22),(3)内力计算T引起的应力:V引起的应力:(4)3.7 试设计如图3.84所示:构件钢材为Q235B,螺栓为粗制螺栓。

①角钢与连接板的螺栓连接;②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。

③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。

,。

①角钢与连接板的螺栓连接;单个螺栓抗剪承载力(M20)螺栓个数个,取5个螺栓,按规范规定间距排列(图省略)。

②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。

内力分析,由支托承担。

单个螺栓抗拉承载力(M20,)螺栓个数个,取6个螺栓,排2排,按规范规定间距排列(图省略)。

③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。

,。

,,由支托承担。

3.8 按摩擦型连接高强度螺栓设计习题3.7中所要求的连接(取消承托板),且分别考虑:①;②,。

螺栓强度级别及接触面处理方式自选。

Q235钢,喷砂处理,M20,8.8级,P=125KN,µ=0.45,①,一个螺栓承担的拉力②,,,一个螺栓的最大拉力第四章轴心受力构件4.1 验算由2∟组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。

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的孔眼(图4.37),钢材为Q235钢。

如截面尺寸不够,应改用什么角钢?注:计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。

解:(1)强度查表得∟的面积A=6.14cm2,,,N=270KN,强度不满足,所需净截面面积为,所需截面积为,选,面积A=7.29cm2(2)长细比4.2 一块-的钢板用两块拼接板-进行拼接。

螺栓孔径为22mm,排列如图4.38所示。

钢板轴心受拉,N=1350KN(设计值)。

钢材为Q235钢,解答下列问题;(1)钢板1-1截面的强度够否?(2)是否需要验算2-2截面的强度?假定N力在13个螺栓中平均分配,2-2截面应如何验算?(3)拼接板的强度够否?解:(1)钢板1-1截面强度验算:,N=1350KN,强度满足。

(2)钢板2-2截面强度验算:(a),种情况,(a)是最危险的。

,N=1350KN,但不超过5%,强度满足。

对应图(d)的验算:,,强度满足。

(3)拼接板的强度够否?因为拼接板厚度,所以不必验算拼接板。

4.3 验算图4.39所示用摩擦型高强度螺栓连接的钢板净截面强度。

螺栓直径20mm,孔径22mm,钢材为Q235AF,承受轴心拉力N=600KN(设计值)。

解:(1)净截面验算:,,强度满足。

(2)全截面验算,强度满足。

4.4 一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件,长9m,截面由2∟组成的肢尖向下的T形截面,问是否能承受设计值为870KN的轴心力?解:(1)强度验算查表得∟的面积A=13.94cm2,,,但不超过5%,强度满足。

(2)刚度验算4.5 某车间工作平台柱高2.6m,按两端铰接的轴心受压柱考虑。

如果柱采用I16(16号热轧工字钢),试经过计算解答:(1)钢材采用Q235钢时,设计承载力为多少?(2)改用Q345钢时,设计承载力是否显著提高?(3)如果轴心压力为330KN(设计值),I16能否满足要求?如不满足,从构造上采取什么措施就能满足要求?解:(1)钢材采用Q235钢时,设计承载力为多少?查表得I16的面积A=26.1cm2,,,a类截面,查表得,b类截面,查表得。

(2)改用Q345钢时,设计承载力是否显著提高?,a类截面,按查表得,b类截面,按查表得,承载力无太明显的提高。

(3)如果轴心压力为330KN(设计值),I16能否满足要求?如不满足,从构造上采取什么措施就能满足要求?8距uuuuuuuuuuuujuu因为,所以整体稳定不满足。

在侧向加一支撑,重新计算。

,b类截面,查表得,整体稳定满足。

4.6 设某工业平台柱承受轴心压力5000KN(设计值),柱高8m,两端铰接。

要求设计一H型钢或焊接工字形截面柱。

解:H型钢柱(1)初选截面设(b类)则,,选,其面积,,(2)验算,b类截面,查表得,b类截面,查表得,整体稳定满足。

焊接工字形(1)初选截面根据H型钢截面,初选焊接工字形截面,如图所示。

(2)计算参数,,(2)整体稳定验算,b类截面,查表得,b类截面,查表得,整体稳定满足。

(3)局部稳定验算,局部稳定满足。

4.7 图4.40(a)、(b)所示两种截面(焰切边缘)的截面积相等,钢材均为Q235钢。

当用作长度为10m的两端铰接轴心受压柱时,是否能安全承受设计荷载3200KN。

解:计算(a)图截面(1)计算参数:,(2)整体稳定验算,b类截面,查表得,b类截面,查表得,整体稳定满足。

(3)局部稳定验算,局部稳定满足。

计算(b)图截面(1)计算参数:,(2)整体稳定验算,b类截面,查表得,b类截面,查表得,整体稳定不满足。

(3)局部稳定验算,局部稳定满足。

4.8 设计由两槽钢组成的缀板柱,柱长7.5m,两端铰接,设计轴心压力为1500KN,钢材为Q235B,截面无削弱。

解:(1)初选截面:设(b类)则,选2[32a,,其面积,(2)验算实轴的整体稳定,b类截面,查表得,绕实轴的整体稳定满足。

(3)确定柱宽设,取b=330mm,如下图所示。

(4)验算虚轴的整体稳定,,截面对虚轴的参数:130,,,绕虚轴的整体稳定满足。

(5)缀板的设计选用缀板尺寸为-,则,取,分支线刚度缀板线刚度则横向剪力取焊脚尺寸,采用绕角焊,则焊缝计算长度为验算焊缝:,第五章5.1 一平台的梁格布置如图5.53所示,铺板为预制钢筋混凝土板,焊于次梁上。

设平台恒荷载的标准值(不包括梁自重)为2.0。

试选择次梁截面,钢材为Q345钢。

解:1、普通工字形钢3、验算:1)强度2)挠度重选I50a3)整稳:不必计算。

4)局稳:因为是型钢,不必验算。

5.3解:图5.54(a)所示的简支梁,其截面为不对称工字形[图5.54(b)],材料为Q235B钢;梁的中点和梁端均有侧向支承;在集中荷载(未包括梁自重)F=160(设计值)的作用下,梁能否保证其整体稳定性?5.4解:设计习题5.1的中间主梁(焊接组合梁),包括选择截面、计算翼缘焊缝、确定腹板加劲肋的间距。

钢材为Q345钢,E50型焊条(手工焊)。

解:(1)试选截面:(2)强度验算:(3)整稳验算:(4)刚度验算:(5)翼缘和腹板的连接焊缝计算:(6)主梁加劲肋设计Ⅲ区格:Ⅰ区格:Ⅱ区格:Ⅲ区格:横向加劲助尺寸:中部支承加劲助:第六章6.1 有一两端铰接长度为4m的偏心受压柱子,用Q235钢的HN400×200×8×13做成,压力的设计值为490kN,两端偏心距均为20cm。

试验算其承载力。

M1=98kN.mM1=98kN.mN=490kN4000解:查型钢表得:A=83.37cm2,Ix=22775cm4,ix=16.53cm,iy =4.56cm,Wx=1139cm3。

M= 490×0.2=98kN.m强度验算:平面内整体稳定验算:βmx= 1N Ex/=π2E I x/(1.1×l0x2)=3.142×2.06×105×22775×104/(1.1×40002)=26283KNλx= l0x/i x=4000/165.3=24.2,属于a类截面,查表,得φx=0.974N/(φx A)+βmx M x/[γ1x W1x(1-0.8N/N Ex/)]=490×103/(0.974×8337)+1.0×98×106/[1.05×1139×103×(1-0.8×490 / 26283 )]=60.3+83.2=143.5 N/mm2<f=215 N/mm2平面外整体稳定验算:λy= l0y/i y=4000/45.6=87.7,属于b类截面查表,得φy=0.637φb=1.07-λy2/44000=1.07-87.72/44000=0.895<1.0βtx=1.0N/(φy A)+βtx M x/ (φb W1x)=490×103/(0.637×8337)+1.0×98×106/(0.895×1139×103)=92.3+96.1=188.4 N/mm2< f=215 N/mm2该构件强度、平面内整体稳定、平面外的整体稳定均满足要求。

6.2 如图所示悬臂柱,承受偏心距为25cm的设计压力1600kN,弯距作用平面外有支撑体系对柱上端形成支点,要求选定热轧H型钢或焊接工字形截面,材料为Q235钢(注:当选用焊接工字形截面时,可试用翼缘2-400×20,焰切边,腹板-460×12)。

解:选用选用焊接工字形截面时,可试用翼缘2-400×20,焰切边,腹板-460×12平面内计算长度l0x=14000mm,平面外计算长度l0y=7000mm 承受均匀弯距M=1600×0.25=400kN.m计算截面特性:A=400×20×2+460×12=21520mm2Wx=Ix/(h/2)=1.019×109/(500/2)=4.076×106mm3i x=( I x/A)1/2=(1.019×109/21520) 1/2=217.6mmi y=( I y/A)1/2=(2.134×108/21520) 1/2=99.6mmλx=l ox/ i x=14000/217.6=64.3<[λ]=150λy=l oy/ i y=7000/99.6=70.3<[λ]=150 刚度满足要求强度验算:平面内整体稳定验算:βmx= 1N Ex/=π2E I x/(1.1×l0x2)=3.142×2.06×105×1.019×109/(1.1×140002)=9599KNλx= l0x/i x=14000/217.6=64.3<[λ]=150属于b类截面,查表,得φx=0.784N/(φx A)+βmx M x/[γ1x W1x(1-0.8N/N Ex/)]=1600×103/(0.784×21520)+1.0×400×106/[1.05×4.076×106×(1-0.8×1600 / 9599)]=94.8+107.8=202.6 N/mm2<f=215 N/mm2平面外整体稳定验算:λy= l0y/i y=7000/99.6=70.3<[λ]=150属于b类截面查表,得φy=0.749φb=1.07-λy2/44000=1.07-70.32/44000=0.958<1.0βtx=1.0N/(φy A)+βtx M x/ (φb W1x)=1600×103/(0.749×21520)+1.0×400×106/(0.958×4.076×106)=99.3+102.4=201.7 N/mm2< f=215 N/mm2局部稳定验算:腹板:翼缘:。

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