钢结构 作业加讲解

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钢结构基本原理作业解答

钢结构基本原理作业解答

《钢结构基本原理》作业判断题2、钢结构在扎制时使金属晶粒变细,也能使气泡、裂纹压合。

薄板辊扎次数多,其性能优于厚板。

正确错误答案:正确1、目前钢结构设计所采用的设计方法,只考虑结构的一个部件,一个截面或者一个局部区域的可靠度,还没有考虑整个结构体系的可靠度.答案:正确20、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力,此水平反力应由底板与砼基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。

答案:正确19、计算格构式压弯构件的缀件时,应取构件的剪力和按式计算的剪力两者中的较大值进行计算。

答案:正确18、加大梁受压翼缘宽度,且减少侧向计算长度,不能有效的增加梁的整体稳定性。

答案:错误17、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载,且该处又未设置支承加劲肋时,则应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。

答案:正确16、在格构式柱中,缀条可能受拉,也可能受压,所以缀条应按拉杆来进行设计。

答案:错误15、在焊接连接中,角焊缝的焊脚尺寸愈大,连接的承载力就愈高.答案:错误14、具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁,截面选用是由抗弯强度控制设计,而不是整体稳定控制设计。

答案:错误13、在主平面内受弯的实腹构件,其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失,出现塑性铰时来建立的计算公式。

答案:错误12、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。

原因是剪切变形大,剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。

答案:正确11、轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力与压杆长细比之间的关系曲线。

答案:正确10、由于稳定问题是构件整体的问题,截面局部削弱对它的影响较小,所以稳定计算中均采用净截面几何特征。

答案:错误9、无对称轴截面的轴心受压构件,失稳形式是弯扭失稳。

答案:正确8、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装,不会影响连接的承载力,故不必采取防潮和避雨措施。

答案:错误7、在焊接结构中,对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明,1级可以不在结构设计图纸中注明。

钢结构第三章课后作业

钢结构第三章课后作业
每条焊缝所需的实际施焊长度为:
l lw1 2hf 131mm 2 10mm 151mm , 取160mm。
两块被拼接钢板间留出10mm间隙,则拼接盖板的长度为:
L 2l 10mm=2 160mm+10mm=330mm 。
3.3
查表,Q235钢材,E43焊条,
N=320kN
N3 192 103 hf3 7.8mm ,端、背都取8mm。 w 0.7 2lw3 f ff 0.7 2 90 1.22 160
N1 N N3 320 192 128kN
N1 128 103 计算长度:lw1 = 71.4mm, 48mm lw1 360mm。 w 2he ff 2 0.7 8 160
翼缘与腹板连接处的折算应力:
My 260 106 230 2 = =123.05N / mm Ix 48600 104 VSx1 130 103 160 20 240 2 = =14.67N / mm I xt 48600 104 14
w 2 +3 2 123.052 +3 14.67 2 =125.65N / mm 2 1.1 f t2 203.5N/mm 2
两块被拼接钢板间留出10mm间隙,则拼接盖板的长度为:
L 2l 10mm=2 380mm+10mm=770mm 。
(2)采用三面围焊 已知正面角焊缝的长度
' lw 370mm ,两条正面角焊缝所能承受的力为:
' N ' =0.7hf lw f ffw 0.7 10 2 370 1.22 200 1263.9kN
200 55 50 100 100 100 50 40 F 14 55 55

结构钢结构作业指导书

结构钢结构作业指导书

结构钢结构作业指导书一、引言结构钢是建筑工程中常用的一种材料,具有高强度、耐腐蚀、抗震等优点,被广泛应用于各类建筑和桥梁工程中。

本作业指导书旨在提供结构钢结构作业的详细指导,确保施工过程中的安全性、质量和效率。

二、施工前准备1. 确定施工图纸和技术要求:仔细阅读施工图纸,了解结构钢构件的尺寸、材质和连接方式等重要信息,并与相关技术要求进行核对。

2. 准备施工设备和工具:根据施工图纸和工程要求,准备好所需的吊装设备、焊接设备、切割设备等,并确保其正常运行和安全使用。

3. 安全措施和防护措施:制定并执行相应的安全措施,包括安全帽、防护眼镜、防护手套等个人防护措施,以及安全网、警示标志等现场安全措施。

三、结构钢构件的安装1. 钢柱的安装:a. 根据施工图纸确定钢柱的位置和高度,使用吊车将钢柱吊装到指定位置。

b. 使用水平仪调整钢柱的垂直度,并使用螺栓将其固定在基础上。

c. 检查钢柱的固定情况,确保其牢固可靠。

2. 钢梁的安装:a. 根据施工图纸确定钢梁的位置和长度,使用吊车将钢梁吊装到指定位置。

b. 使用水平仪调整钢梁的水平度,并使用螺栓将其固定在钢柱上。

c. 检查钢梁的固定情况,确保其与钢柱之间的连接牢固可靠。

3. 钢板的安装:a. 根据施工图纸确定钢板的位置和尺寸,使用吊车将钢板吊装到指定位置。

b. 使用水平仪调整钢板的水平度,并使用螺栓将其固定在钢梁上。

c. 检查钢板的固定情况,确保其与钢梁之间的连接牢固可靠。

四、结构钢构件的焊接1. 焊接前准备:a. 清理结构钢构件表面的油污和杂物,确保焊接区域干净。

b. 检查焊接设备的工作状态和焊接电源的电压、电流等参数,确保其正常运行。

c. 确保焊工具和焊接材料的质量合格,并准备好所需的焊接辅助材料。

2. 焊接操作:a. 根据施工图纸和焊接工艺规范,选择合适的焊接方法和焊接材料。

b. 在焊接区域进行预热,确保焊接接头的温度适宜。

c. 进行焊接操作,注意焊接速度和焊接电流的控制,确保焊缝的质量和强度。

钢结构基本原理书面作业

钢结构基本原理书面作业
(教材 p.182-183) 6.1 6.2 6.5
第 5 次作业
(教材 p.210-211) 7.3 7.4
第 6 次作业
(教材 p.266-271) 焊缝连接 8.3 8.5 8.6 8.7 8.8 螺栓连接 8.11 8.12 8连接于立柱, 截面为 HW125125。 钢材强度设计值 fd=215MPa, 屈服强度 fy=235MPa,极限抗拉强度 fu=400MPa。计算该杆件的强度能否满足要求(假设螺 栓均不破坏) 。 1) 拉杆左侧用上下两角钢与立柱用螺栓连接, 螺栓孔直径 d0=18mm (如图 1-1 (a) 所示) 。 其上拉力设计值 F=400kN。 2)除上下角钢外在腹板上增设一角钢,且螺栓孔直径改为 d0=26mm(如图 1-1(b)所示) , 问能承受多大的轴心拉力设计值,在工程上有何问题。
套筒螺栓构造示意图
第 3 次作业
(教材 p.135-137) 5.2(将教材型钢截面 I16 改为 I20a) 5.3 5.5 5.8 (将教材受压缀板柱改为受压缀条柱,缀条截面为 L75 × 6 ,材料为 Q235 ,屈服点为 fy=235N/mm2,强度设计值 fd=205 N/mm2)
第 4 次作业
图 1-1 a 图 1-1 b 注:图 1-1a,b 只表现了轴心拉杆的截面,未表示连接角钢。
题 3:计算图示轴心受拉杆件的承载力设计值和极限承载力。假设焊缝、螺栓不破坏。其中 A1 为 Φ40 圆钢制成的圆柱套筒,内螺纹为 M24,采用 45 号钢材,fd=310MPa, fy=360MPa, fu=500MPa;A2 为圆钢螺杆,采用 Φ25 圆钢,材质为 Q235B,螺纹为 M24,螺纹处有效直 径 de=21.1854mm,有效面积 Ae =352.5mm2,fd=215MPa,fy=235MPa,fu=420MPa;A2 为 Q345 钢材,fd=310MPa,fy=345MPa,fu=500MPa。

钢结构计算题作业

钢结构计算题作业

钢结构课程作业第三章作业1.如图所示为角钢与节点板的三面围焊连接,轴心力设计值N=800kN(静力荷载),角钢为2 L125×10,与厚度为10mm的节点板连接。

钢材为Q235,手工焊,采用E43型焊条,h=8mm。

试确定肢背焊缝和肢尖焊缝的实际长度。

焊脚尺寸f2.如图所示为双盖板拼接的钢板连接,钢材为Q235-B,采用高强度螺栓为8.8级的M20,连接处构件接触面用喷硬质石英砂处理,作用在螺栓群形心处的轴心拉力设计值N=800kN。

采用标准圆孔。

试问:(1)采用高强度螺栓摩擦型连接,确定其螺栓数目,应为下列何项?(2)采用高强度螺栓承压型连接,确定其螺栓数目,应为下列何项?1.一轴心受压平台柱,采用焊接工字形截面,截面尺寸如图所示,柱两端铰接,柱高6m , 翼缘为焰切边,钢材为Q345,焊条为E50系列,焊条电弧焊,求该柱稳定承载力。

截面特性为:2293.6A cm =,12.5y i cm =,21.9x i cm =2.某管道支架柱,柱两端饺接,钢材为Q235钢,截面无削弱,采用焊接工字形截面,翼缘板为焰切边,如图所示,承受轴心力设计值N=1600kN 。

进行轴心受压稳定性计算时最大压应力为多少?1.试分析图示简支梁的整体稳定性。

已知作用在梁上的荷载设计值kN F 300=,梁自重设计值 2.0kN m ,采用Q235钢材,跨中有侧向支撑,20.1=b β,2228cm A =,4413683cm I x =,417067cm I y =。

6m6mF10400100016x16y2.0kN/m2.某热轧H 型钢简支梁,选用H 型钢,其截面参数为2=192.5cm A ,4118000cm x I =,34020cm x W =,24.8cm x i =, 6.85cm y i =,钢材为Q235,钢梁跨度为12m ,在跨度中点设有一个侧向支撑点,在梁上作用两个集中荷载设计值F=180kN ,忽略梁自重,试验算其整体稳定性是否满足要求。

大工14春《钢结构》大作业及要求(答案)

大工14春《钢结构》大作业及要求(答案)

大工14春《钢结构》大作业及答案题目一:(必答的题目)对接焊缝连接。

某承受轴心拉力的钢材,采用Q235钢,宽度mm b 200=,如图所示。

钢板所受轴心拉力设计值为kN N 492=。

钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝,焊条为43E 型,手工焊。

取V 形坡口焊缝。

采用无垫板的单面施焊的对接焊缝,焊缝质量为三级,不用引弧板和引出板施焊。

要求:该钢板所需的厚度t 。

200N N解:轴力作用下,钢板最小厚度应满足:t ww t l f N ≥,三级E43焊条w t f 为母材的85%,假设板厚mm 16t ≤,则w t f =0.85X215=185N/mm 2不用引弧板和引出板施焊,计算长度w l =b=200mm则t ≥mm 3.13200185104923=⨯⨯,即板厚≤mm 3.13mm 16t ≤显然t >16mm 亦满足,即t ≥13.3mm题目三:轴心受压柱整体稳定和局部稳定验算验算下图所示的轴心受压柱的整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。

已知轴向荷载设计值为1500N kN =,Q235B 级钢2215/f N mm =,截面绕x 轴为b 类截面,绕y 轴为c 类截面,轴心压杆稳定系数ϕ可查下表。

λ3540 45 50 55 ϕb 类 0.918 0.899 0.878 0.856 0.833c 类0.8710.8390.8070.7750.742600030003000yxNNA Ayxxy 25014-⨯2508-⨯25014-⨯A-A解:已知N=1500KN,对强轴m l m l oy ox 3,6==对弱轴,2215/f N mm =截面特性:cm i cm I cm i cm I cm A y y x x 38.5902604,260425212141.10909754,97542.13252258.0121908.0254.1252434232===⨯⨯====⨯⨯+⨯⨯==⨯+⨯⨯= 柱的长细比:8.5538.53006.5741.10600x ======y yy x x i l i l λλ 整体稳定验算:查表得741.0820.0y x ==ψψ,()223/2159.2241090741.0101500mm N f AN==⨯⨯⨯= ψ,不满足;局部稳定验算:翼缘宽厚比 58.158.551.01064.814121t b =⨯+==腹板高厚比 90.528.555.02525.318250=⨯+== t h ,满足要求。

兰大《钢结构》课程作业

兰大《钢结构》课程作业

兰大钢结构课程作业_A1。

钢构件的受剪连接中栓钉类型不同,孔洞对构件强度削弱的程度不同。

孔洞对构件强度削弱最小的是()普通螺栓连接摩擦型高强度螺栓连接承压型高强度螺栓连接铆顶连接本题分值: 5.0标准答案:摩擦型高强度螺栓连接2。

焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是()提高梁的抗弯强度提高梁的抗剪强度提高梁的整体稳定性提高梁的局部稳定性本题分值:5。

0标准答案: 提高梁的局部稳定性3。

当缀条柱单肢的长细比不满足不需进行稳定计算的规定时,需进行单肢的稳定性计算。

这时,单肢稳定计算应按()轴心受拉验算轴心受压验算压弯构件验算拉弯构件验算本题分值: 5.0标准答案:轴心受拉验算4. 宽大截面轴心受压钢构件腹板局部稳定的处理方法:当构件的强度、整体稳定、刚度绰绰有余,应采用()增加腹板厚度以满足宽厚比要求设置纵向加劲肋任凭腹板局部失稳设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋本题分值:5。

0标准答案:任凭腹板局部失稳5。

钢结构一般情况下属延性破坏,故总体安全等级为()级一二三四本题分值:5。

0标准答案:二二判断题1. 焊接残余应力是自相平衡的。

错对本题分值: 5.0标准答案:对2。

二阶弹性分析时叠加原理已不再适用错对本题分值: 5.0标准答案:对3. 双肢格构式轴心受压构件分肢间距是通过绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定。

错本题分值: 5.0标准答案:对4. 部分发展塑性准则是指以构件截面部分塑性发展作为强度计算的承载能力极限状态,塑性区发展的深度将根据具体情况给予规定错对本题分值: 5.0标准答案:对5。

结构设计时应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径,可考虑多道抗震防线错对本题分值: 5。

0标准答案: 对6. 在组合梁的设计中,不考虑翼缘屈曲后承载力的提高,因为对工字型截面来说翼缘属三边简支、一边自由板件,屈曲后继续承载的潜能不是很大错对本题分值: 5.0标准答案:对7。

钢结构在低温下有脆性破坏的倾向,耐腐蚀性差错对本题分值:5。

钢结构期末大作业和解答2021-3

钢结构期末大作业和解答2021-3

一、单项选择题(每小题2分,总计44分)1.钢材的设计强度是根据[C ]确定的。

A.比例极限B.弹性极限C.屈服点D.极限强度2.在三向应力状态下,钢材发展呈塑性状态的综合强度指标称为[D]。

A.设计应力 B.计算应力C.容许应力 D.折算应力3.钢材中磷含量超过限制时,钢材可能会出现[A]。

A 冷脆B 热脆C 蓝脆D 徐变4.普通轴心受压钢构件的承载力常取决于[D ]。

A.强度 B.弯扭屈曲 C.扭转屈曲 D.弯曲屈曲5.下列哪项措施对提高梁的稳定承载力明显有效[D]。

A 加大梁侧向支撑点间距B 减小梁翼缘板的宽度C 提高钢材的强度D 提高梁截面的抗扭刚度6.为了保证钢梁的局部稳定,一般采用加劲措施,这是为了[C]。

A.增大截面积 B.改变应力的分布状态C.改变板件的宽厚比或高厚比D.增加梁的惯性矩7.某一在主平面内受弯的实腹构件,当构件截面上有螺栓(或铆钉)孔时,试问,下列[C ]要考虑螺栓(或铆钉)孔引起的截面削弱?A.构件变形计算B.构件整体稳定性计算C.构件抗弯强度计算D.构件抗剪强度计算8.在充分发挥钢材强度的前提下,Q235钢梁的最小高度[B]Q345钢梁的最小高度(提示:可以均布荷载作用下的简支梁为例)。

A.大于B.小于C.等于D.不能确定9.实腹式组合工字形截面柱腹板的宽厚比限值是[B]。

A ()y f 2351.010λ+B ()y f 2355.025λ+C y f 23515D yf 2358010.验算工字形组合截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定时,计算公式中的长细比为(C )。

A 绕强轴的长细比B 绕弱轴的长细比C 两方向长细比的较大值D 两方向长细比的较小值11.格构柱设置横隔的目的是(D )。

A 保证柱截面几何形状不变B 提高柱抗扭刚度C 传递必要的剪力D 上述三种都是7、12.计算长度一定的轴心压杆回转半径增大,其稳定承载力(A )。

A 提高B 降低C 不变D 不能确定13.钢结构压弯构件的设计一般应进行哪几项内容的计算?(D )。

2012钢结构设计原理作业

2012钢结构设计原理作业

钢结构作业题第3章钢结构的连接1. 图示连接中,2L100 x 80 x 10(长肢相并)通过14mm厚的连接板和20 mm厚的端板连接于柱的冀缘,钢材用Q235B-F,焊条为E43系列型,采用手工焊接,所承受的静力荷载设计值N=540KN。

①要求确定角钢和连接板间采用三面围焊、采用两面围焊的焊缝尺寸。

②取d1=d2=170mm,确定连接板和端板间焊缝的焊角尺寸h f=?③改取d1=150mm,d2=190mm,验算上面确定的焊角尺寸h f是否满足要求?2.图示为C级螺栓的连接,钢材为Q235钢,已知d=20mm,de=17.65mm,d0=21.5mm,承受设计荷载P=150KN。

①假定支托承力,试验算此连接是否安全。

②假定支托不承力,试验算此连接是否安全。

3.如图所示的连接构造,牛腿用连接角钢2 L100×20及M22高强度螺栓(10.9级)摩擦型连接和柱相连。

钢材为Q345钢,接触面采用喷砂处理,承受偏心荷载设计值P=175KN,试确定连接角钢的两肢上所需螺栓个数?第4章轴心受力构件4.验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的整体稳定性及板件的局部稳定性。

钢材为Q235钢,翼缘为火焰切割边,沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。

已知构件承受的轴心压力为N = 1700kN。

5.图示一轴心受压缀条柱,两端铰接,柱高为7m。

承受轴心力设计荷载值N=1300KN,钢材为Q235。

已知截面采用2[28a, 缀条采用L45×5,试验算该柱的整体稳定性是否满足要求?第5章受弯构件6.图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁,钢材为Q235,梁上作用有两个集中荷载P=300kN(设计值),集中力沿梁跨度方向的支承长度为100mm。

试对此粱进行强度验算并指明计算位置。

7.焊接简支工字形梁如图所示,跨度为12m,跨中6m处梁上其缘有简支侧向支撑,材料为Q345钢。

集中荷载设计值为P = 330KN,间接承受动力荷载,验算该梁的整体稳定是否满足要求。

钢结构第3章作业参考答案

钢结构第3章作业参考答案
取肢 l13背 1 m, 0m 肢l2尖 12 m0m
(2) 当采用二面侧焊时
N1a1N0.6 710 0607K0N N2a2N0.3 310 0303K0N
lw12hN ef1fw26 0.77 8 1 03 1 06037m4m 8hf660h4fm4m 且 8m 04m 0(m满m (满 足 ) 足 )
《钢结构》(第三版)戴国欣 主编
钢结构第3章作业参考答案
3.1 试设计双角钢与节点板的角焊接连接。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: hf max1.21012mm
hf min1.5 125.2mm 假定hf 8mm
按剪力由腹板承担,弯矩由腹板和翼缘共同承担考虑
V 9 8 1304.7 3M 5 p 1a 6 M 0pa
helw 25.6200
翼缘上边的拉应力:
M 1.7 1 1 660
f上 x 上 I1
8 11 4 0 6 1 .5 7 2 4.8 3 M 5 1 pM 6 a0pa
腹板下口的压应力:
(1) 采用三面围焊时,
N32helw3 f ffw
20.781251.2216027.33KN
N 1 a 1 N N 3 0 .6 1 70 2 0.3 7 0 5 3.3K 5 3N
2
2
lw125 03.7 .3 385 11306029m8m 8hf660h4fm4m 且 8m 04m 0(m满m (满 足 ) 足 )
即,最大设计荷载 F=236.53KN
3.3 试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝、、。 钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊。

钢结构第三章课后作业PPT课件

钢结构第三章课后作业PPT课件

防火措施
在钢结构表面喷涂防火涂料,提高钢结构的 耐火极限,减少火灾对钢结构的影响。
电化学保护
采用阴极保护技术,通过外加电流使钢结构 成为电解池的阴极,从而防止腐蚀。
防雷接地
将钢结构与防雷接地系统连接,避免雷击对 钢结构造成损坏。
钢结构的维护与保养方法
定期检查
定期对钢结构进行检查,发现并处理锈蚀、变形、裂纹等问题。
节点连接优化
对连接节点进行优化设计,以提高节 点的承载能力和稳定性,降低工程成 本。
施工方案优化
根据施工条件和实际情况,选择合理 的施工方案,以提高施工效率和质量, 降低工程成本。
04
作业三:掌握钢结构施工工艺
钢结构的制作工艺
01
02
03
04
钢材选择与采购
根据设计要求,选择合适的钢 材型号、规格和质量等级,并
高层和超高层建筑
钢结构具有抗震性能好、施工速度 快等优点,广泛应用于高层和超高 层建筑的主体结构和外围护结构。
工业厂房和仓库
钢结构厂房具有结构简单、造价低、 施工方便等优点,适用于各种工业 厂房和仓库的建设。
钢结构在其他领域的应用
01
02
03
铁路和轨道交通
钢结构的强度高、耐久性 好,适用于铁路和轨道交 通的桥梁、轨道和车辆制 造。
船舶和海洋工程
钢结构具有抗腐蚀、耐压、 强度高等特点,适用于船 舶和海洋工程的结构制造。
压力容器和管道
钢结构的可塑性和韧性好, 适用于制造各种压力容器 和管道。
钢结构的发展趋势与展望
随着科技的发展,钢结构制造将逐步 实现智能化,提高生产效率和产品质 量。
随着全球化进程的加速,钢结构将在 国际市场上发挥更大的作用,推动中 国钢结构产业的国际化发展。

戴国欣第四版钢结构连接课后作业参考答案_OK

戴国欣第四版钢结构连接课后作业参考答案_OK
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M=1122kN•m,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。
解: 查表得 ftw 185MPa
fvw 125MPa 注意:此题中仅仅在腹板上对接
I 2 281.4 50.72 0.81003 268193.1 cm4 12
M 0.2 F 0.2370 74 kN m
μ 0.45 P 190kN
现拟采用12个螺栓,对称布置, 其布置见图,校核其强度:
yi2 4(42 122 202) 2240 cm2
Nt
M
y1 yi2
74 0.2 2240 104
66.0T
T
y1 yi2
53.65 0.16 640 104
134.13
kN
Nv1
N12T
( F )2 n
134.132 (370)2 5
153.19 kN Nvb 153.9 kN
所以此部分连接满足承载力要求。
26
②、角钢与柱翼缘板的连接承受弯矩、剪力共同作用;
V F 370 kN
25
解:①牛腿柱与角钢的连接受剪力与扭矩共同作用: V=F=370kN,T=F*e=370×0.145=53.65kNm; 查表: P 190 kN μ 0.45 Nvb 0.9nfμP 0.920.45190 153.9 kN
现拟采用5个高强度螺栓,其布置如图所示;校核其强度:
y2 2(82 162) 640cm2
足)
2
N 2 2N N 3 0.331000 273.3 193.35kN

钢结构课后作业

钢结构课后作业

第1章概述参考答案1、试论述钢结构的特点及其合理的应用范围。

答:特点:(1)、材料的强度高,塑性和韧性好。

(2)、材质均匀,和力学计算的假定比较符合。

(3)、钢结构制造简便,施工周期短。

(4)钢结构的质量轻。

(5)、钢结构耐腐蚀差。

(6)、钢材耐热但不耐火。

应用范围:(1)、大跨度结构(2)、重型厂房结构(3)、受动力荷载影响的结构(4)、可拆卸的结构(5)、高耸结构和高层建筑。

(6)、容器和其他构筑物。

(7)、轻型钢结构。

2、钢结构的建造分为哪几个主要步骤?答:工厂制造和工地安装。

3、钢结构的极限状态分为哪几类?答:承载能力极限状态和正常使用极限状态。

4、什么是可靠度?答:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。

5、试写出结构构件的概率极限状态表达式。

答:第2章钢结构的材料参考答案1、哪些因素可使钢材变脆,从设计角度防止构件脆断的措施有哪些?答:下列因素可使钢材变脆(1)、硫、磷、氧、氮等化学成分的影响(2)、成才过程的影响(3)、冷加工硬化及温度等其它因素的影响。

从设计角度防止构件脆断可不考虑硬化所提高的强度及规定结构表面所受辐射温度等。

2、钢材的力学性能为何要按厚度(直径)进行划分?答:钢材屈服点的高低和钢材晶粒的粗细有关,材质好,轧制次数多,晶粒细,屈服点就高,因而不同厚度的钢材,屈服点不一样。

3、随着温度的变化,钢材的力学性能有何改变?答:钢材在高温下强度降低,低温下材料转脆。

4、什么情况下会产生应力集中,应力集中对材性有何影响?答:在缺陷或截面变化处附近,应力线曲折、密集、出现高峰应力的现象称为应力集中。

应力集中使材料容易脆性破坏。

5、快速加载对钢材的力学性能有何影响?答:快速加载使钢材的屈服点和抗拉强度提高,冲击韧性降低。

31、简述构件截面的分类,型钢及组合截面应优先选用哪一种,为什么?答:构件截面可分为热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面、组合截面。

应优先选用型钢截面,它具有加工方便和成本较低的优点。

钢结构原理与设计第六章作业

钢结构原理与设计第六章作业

钢结构第6章 于千秋 2009102021661习题6.2 某竖向支撑桁架如图6.60所示。

两斜腹杆均采用双角钢截面,节点板厚8mm ,钢材为Q235.承受荷载标准值P k =12.5kN ,全部由可变荷载所引起。

取拉杆和压杆的容许长细比分别为400和200.假设斜腹杆的计算长度为l 0x =l oy =l ,支座处两水平反力H 相等。

若杆件的最小截面规定为2∠45×5,试选用此两斜腹杆的截面。

解:⑴由题,荷载设计值N=1.4N Qk =1.4P k =1.4×12.5=17.5kN则N Ab=1.4x2P k=1.4x 2x12.5=12.5KN 需要构件截面面积为:A n =A ≥N/f=12.5x 312.510215×102-=0.58cm 2需要的截面回转半径为: 拉杆:i 1 ≥011l [λ]= =1.061 cm压杆:i 2 ≥021l [λ]= 200=2.12 cm 拉杆按最小截面选用2∠45x5压杆选用2∠75x50x56.6某轴心受压柱,承受轴心受压力标准值N k =1600kN ,其中永久荷载(包括柱自重)为30%,可变荷载为70%。

两端铰接,柱高l=8m 。

截面采用焊接工字形,翼缘板为剪切边。

沿截面强轴方向有一中间侧向支承点,取l ox =2l oy =l 。

Q235钢试选择此工字形截面,并进行整体稳定和局部稳定验算。

(1)设计资料l ox =l=8m l oy =l/2=4m柱子承受轴心压力设计值 N=1.2x30%N k +1.4x70% N k =2144KN (2)试选截面方案(一)假设取x λ=y λ=100b 类截面 x λ=100,φ=0.555c 类截面 y λ=100,φ=0.463 需要的回转半径和柱截面尺寸 i x ≥x oxλl =800/100=8cm i y ≥λyl oy =400/100=4cm 由近似回转半径关系得需要翼缘板宽度b ≥24.0i y=24.04=16.7cm 需要截面高度h ≥43.0i x =43.08=18.6cm试选方案(二)假设取x λ=y λ=50b 类截面φ=0.856c 类截面φ=0.775同理得到i x ≥16cm i y ≥8cm b ≥33.3cm h ≥37.2cm 取b=34cm 、 h=38cmA ≥φf N =215x 775.01021443⨯x 10-2=128.7 cm 2翼缘板2-14x340 A f =95.2 cm 2腹板 1-10x380 A w =38 cm 2 A=133.2>128.7 cm 2 截面积A=2x1.4x34+1x38=133.2 cm 2惯性矩 I x =(1/12)x[34x40.83 -(34-1)x35.23]=72493cm 4 I y =2×1/12×1.4×343 =9171cm 4 回转半径 i x =AI x=23.3cm i y =AI y=8.3cm 长细比x λ=x ox i l =800/23.3=34.3 y λ=yoy i l=400/8.3=48.2<[λ]=150截面验算:1)整体稳定性 由x λ=34.3 查b 类截面得φ=0.785φA N =23102.133x 785.0102144⨯⨯=205 N/mm 2 <f=215N/mm 2 可; 2)强度不必验算 3)局部稳定性翼缘板外伸肢宽厚比 b/t=(340-10)/(2x14)=11.8<(10+0.1λ)fy235=15.7,可;腹板宽厚比h 0 /t w =352/10=35.2<(25+0.5λ)fy235=52.3,可; 所选截面合适。

结构钢结构作业指导书

结构钢结构作业指导书

结构钢结构作业指导书一、引言结构钢是一种常用的建筑材料,具有高强度、抗震性能好、施工速度快等优点,因此在建筑工程中得到广泛应用。

本作业指导书旨在为结构钢结构的施工提供详细的指导,确保施工质量和安全。

二、施工前准备1. 施工方案的制定:根据设计方案和施工图纸,制定详细的施工方案,包括施工顺序、施工方法、材料使用等内容。

2. 材料准备:根据施工方案确定所需的结构钢材料,包括型钢、焊材等,并进行验收,确保质量符合要求。

3. 设备准备:准备好所需的施工设备,如起重机械、焊接设备等,确保设备正常运行和安全可靠。

三、施工步骤1. 基础施工:按照设计要求和施工图纸进行基础施工,包括地基处理、基础浇筑等工作。

2. 钢柱安装:根据施工图纸确定钢柱的位置和高程,使用起重机械将钢柱安装到位,并进行临时固定。

3. 钢梁安装:根据施工图纸确定钢梁的位置和高程,使用起重机械将钢梁安装到位,并与钢柱进行连接。

4. 钢柱、钢梁的固定:根据设计要求和施工图纸,采用焊接、螺栓连接等方式将钢柱、钢梁进行永久固定。

5. 钢柱、钢梁的加固:根据设计要求,在必要的位置对钢柱、钢梁进行加固,以提高结构的稳定性和承载能力。

6. 钢板安装:根据施工图纸确定钢板的位置和尺寸,使用起重机械将钢板安装到位,并进行固定。

7. 焊接工作:根据设计要求和施工图纸,进行焊接工作,包括焊接缝的准备、焊接方法的选择等。

8. 防腐处理:对结构钢进行防腐处理,包括喷涂防腐漆、热镀锌等,以延长结构的使用寿命。

四、施工注意事项1. 安全第一:施工过程中要严格遵守安全操作规程,穿戴好安全防护用品,确保施工人员的安全。

2. 质量控制:严格按照设计要求和施工图纸进行施工,确保结构的质量符合要求。

3. 施工现场管理:对施工现场进行管理,确保施工顺利进行,防止杂物堆放、交叉作业等情况发生。

4. 施工环境保护:施工过程中要注意环境保护,合理处理废弃物,避免对周围环境造成污染。

5. 施工记录:及时记录施工过程中的关键节点和质量问题,以备后期检查和验收。

钢结构基本原理作业解答讲课讲稿

钢结构基本原理作业解答讲课讲稿

钢结构基本原理作业解答讲课讲稿《钢结构基本原理》答解业作精品⽂档《钢结构基本原理》作业解答、在格构式柱中,缀条可能受拉,也可能受压,但设计时缀条应按拉杆来进]18[判断题⾏设计。

参考答案:错误]论述题[、⼯字形截⾯绕强轴的塑性发展系数与绕弱轴的塑性发展系数哪个⼤?为什么?14 、对于轴压构件,有时也常采⽤格构式截⾯15 )请说明什么情况下⽐较适合采⽤格构式截⾯?(1 )采⽤格构式截⾯时,为什么采⽤换算长细⽐来计算虚轴的稳定承载⼒?(2)在已知双肢格构柱截⾯形式的条件下,如何计算换算长细⽐和验算绕虚轴的稳定3(性?)对于双肢缀条柱,除了上⼀问的验算外还需验算哪些内容?(4 :答发⽣屈服以后截⾯继续发⽣塑性、答:绕弱轴的塑性发展系数⼤;绕强轴受弯,翼?14 发展的潜⼒不⼤。

、对柱的刚度要、柱所承受的轴向荷载较⼤CA、柱的计算长度较⼤B116、答:()求较严格,这样情况下截⾯强度富余,由稳定控制做实腹式浪费材料,所以采⽤格构式。

)构件在微弯的临界平衡状态外,将在截⾯上产⽣剪⼒,从⽽产⽣剪切变形。

对于2(实腹式构件⽽⾔,剪⼒由腹板承担,⽽腹板的剪切刚度⼜很⼤,所以剪切变形⼩可以忽略不计,但是对于由缀材组成的格构式截⾯,剪⼒由缀材承担变形较⼤不能忽略。

考虑剪切变形的影响,构件的临界承载⼒降低了,规范⽤增⼤长细⽐的⽅法考虑这种影响,所以绕虚轴失稳时,采⽤换算长细⽐。

A2??27??xox A1 3()缀条柱(4)还需验算:A、格构柱的净截⾯强度;B、格构柱绕实轴的稳定性C、格构柱绕两个轴的长细⽐是否需要满⾜刚度要求D、单肢的稳定E、缀条的稳定F、缀条与柱肢连接的强度验算。

论述题]收集于⽹络,如有侵权请联系管理员删除.精品⽂档13、某焊接⼯字形截⾯柱,截⾯⼏何尺⼨如图所⽰。

柱的上、下端均为铰接,柱⾼4.2m,承受的轴⼼压⼒设计值为1000kN,钢材为Q235,翼缘为⽕焰切割边,焊条为E43系列,⼿⼯焊。

试验算该柱的整体稳定性。

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W max 155.2MPa f V 180M P a
(50 124) 2 3 118.12 268.5MPa 1.1 f t W 341MPa
讨论: 讨论一,沈祖炎,陈扬骥,陈以一编著, 《钢结构基本原理》第二版 P220 对接焊缝的计算, 对于梁柱节点处的牛腿(即 T 形截面) ,假定剪力由腹板承受,且剪应力均匀分布,其计算 公式为:
第 2 周作业讲解
张思功 0308 计算工字梁截面的对接焊缝强度。 已知:翼缘板宽 100mm,厚度 12mm;腹板高度 200mm,厚度 8mm 材料:钢材为 Q345 手工焊,焊缝质量 2 级,焊条 E50,施焊时采用引弧板; 荷载:轴向拉力=200kN,弯矩 40kN· m,剪力 240kN
解答: 考察知识点:课本 P47,当轴心力与弯矩、剪力共同作用时,焊缝的最大正应力应为轴心力 和弯矩引起的应力之和,剪应力按式(3.30)验算,折算应力仍按式(3.31)验算。 课本 P46 最后一段,工字形截面梁的对接接头,除应分别验算最大正应力和最大剪应力外, 对于同时受有较大正应力和较大剪应力处,例如腹板与翼缘的交接点,还应按公式(3.31)验 算折算应力。 因此,本题要验算最大正应力,最大剪应力和腹板与翼缘交接点的折算应力。 首先,计算焊缝的截面几何性质,即面积,惯性矩,抗弯截面模量和对中性轴的面积矩。 截面面积 AW 2 12 100 200 8 4000mm 2 截面惯性矩 IW
其中 Aw——牛腿处腹板的焊缝计算面积 在本题中虽然是工字形截面,但采用此公式计算发现计算结果相差不大。如
max V /(8 200) 150Mpa
原因解释:首先要清楚工字形截面梁腹板上的切应力。腹板截面是一个狭长矩形,关于矩形 截面上切应力分布的假设仍然适用,所以腹板上的切应力可用公式 计算。因此,沿
腹板高度切应力也是按抛物线规律分布的,但从理论分析可知,由于腹板面积较小,因此, 其静矩(S1)随 y 的变化不大,故腹板上的最大切应力和最小切应力相差不大。可以近似认为
2
工字形截面梁腹板上的切应力接近均匀分布。而且,计算表明腹板上的总剪力约等于 0.95Fs~0.97Fs,Fs 为工字形横截面上的总剪力。所以常将剪力除以腹板面积来近似地计算 工字形横截面上的切应力。 同样, 槽形截面和 T 形截面腹板上的切应力与工字形截面情形相 似。 讨论二: 采用本题方法计算课本 P47 例 3.10 中的惯性矩 :
与课本上的计算结果
计算结果不
一样。为什么?因为课本计算错误。 我们知道一个平面图形由若干个简单图形组成时, 可分别算出每一个简单图形对一对坐标轴 的惯性矩,然后求其总和,即得整个图形对该坐标轴的惯性矩。 课本上的计算公式中 不是上下翼缘对中性轴的惯性矩。 根据平行移轴定 理,上下翼缘对中性轴的惯性矩为
1
轴力产生的应力 N N / AW 200000 / 4000 50 N / mm2 (Mpa) 弯矩产生的最大应力
M M / WW 40 106 / 288661 138.6M p a
腹板与下翼缘相交处的应力 剪力产生的应力
M1
100 M 123.7 Mpa 112
1 (100 2243 92 2003 ) 3233 104 mm 4 12
抗弯截面模量 WW IW / 112 288661mm3 翼缘对中性轴的面积矩
SW 1 100 12 106 127200mm3
中性轴以上截面对中性轴的面积矩 S W S W1 100 8 50 167200mm3 其次,求各分项荷载在焊缝界面产生的应力,如下图所示:
重新计算后得到的结果为 38123cm3. 这一点要注意。
3
240000 167200 155.2Mpa 32330000 8 240000 127200 118.1Mpa 腹板与下翼缘相交处剪应力 1 32330000 8
中性轴处 最大剪应力
max
最后,强度验算: 正应力 剪应力 折算应力
N M 50 138.6 188.6MPa f t W 310M P a
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