钢结构答案绝对满意

4.1 解：(1)强度 查表得 1—63x5 的面积 A=6.14cm 2 , z min = z\ = 1.94cm ,
=2X (A-J-0 = 2X (614-20X 5) = 1 028mnr , N=270KN
N 270 xlO 3/T —_ —_______
九 1028
i
——+ 20x5 = 728〃/
2选63x6，面积 A=7.29cm 2 = 729mm 2 > llSmm 2
(2)长细比A= l ° =
• I ・
min =3000 = 154.6 < [2] = 350
4.2解:(1)钢板1-1截面强度验算：
A n] = (b —3・d ()) •工Gin = (400-3x22)x20 = 6680mm 2,
N=1350KN
"&眯^2。

2.1恥十2。

5叽强度满足。

A 门=(/(“)— 5• "())•[ = (400 — 80 + A /80~+80~ -• 5X 22)x20 = 6463/?2Z7?~, N= 1350KN
N 1350x10
a = — =-----------= 20S.9Mpa >f = 205Mpa ,但不超过 5%,强度满足。

A?26463
对应图(d)的验算：
&2’ =(気)一5・心)订=(400-5x22)x20 = 5800/w??2,
=262.6Mpa > f = 2\5Mpa ,强度不满足,N 所需净截面面积为—二
270x10
3215
=1256mm^,所需截面积为A = A n +d^t =(2)钢板2・2截面强度验算：
(a),种情况,(a)是最危险的。

1°X135O = 1O38.5KN
解：（1）净截而验算：
4 =0-3-J 0）-^r inin =（240-3x22）x14 = 2436mm 2,
N Z = N-—x0.5x3 = 600-—x0.5x3 = 500^99
N‘ 500x103
<T = —= -----------= 205.3Mpa<f = 2l5Mpa,强度满足。

42436
（2）全截面验算
= —^600X1° =ll8.6Mpa<f = 2l5Mpa,强度满足。

A 240x14
4.4解：（1）强度验算
查表得 匚 90x8 的面枳 A= 13.94cm 2 , z min = i x . = 2.76cm,
N R70X ］（）3
（y = — ==3i2AMpa>f = 310Mpa f 但不超过 5%,强度满足。

A 1394x2
NWoAf = 0.353x2610x215 = 198O86N = 198・1KN 。

（2）改用Q345
钢时，设计承载力是否显著提高？
（3）拼接板的强度够否？
因为拼接板厚度= 2x12 = 24mm > 20mm ,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血强度。

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

（2）刚度验算
4.5解：（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少?
查表得 116 的面积 A=26.1cm 2 , i = 6.51cm, i = 1.89cm
345
类截面,按4=40J——=48查表得仇=0.921235
人,=138, b 类截面，按A v = 138^^ = 164查表得久=0.265
N 5= 0.265x2610x310 = 214411N = 214.4KN,承载力无太明显的提高。

（3）如果轴心压力为330KN （设计值），116能否满足要求？如不满足，从构造上采収什么 措施就能满足要求？
8距uuuuuuuuuuuujuu 因为N = 300/C/V > 198.1K/V ,所以整体稳定不满足。

在侧向加一支撑，重新计算。

兔=丛=2600/2 =6型［用= 150, b 类截面，查表得狄=0.757
y •
N<（pAf = 0.757x2610x215 = 424791N = 424.8KN > 300K/V ,整体稳定满足。

4.6解：H 型钢柱
（1）初选截面
设/1 = 60 =>^ = 0.807 （b 类）
（1）初选截面
根据II 型钢截面，初选焊接工字形截面，如图所示。

K ，M = ^7 = 0.807x215 = 2896lmn =289.61加 ‘ i x 8000~60~133mm,选 HW428X 407x20x35,其面积 A = 361.4W, /= 18.2cm,i y = lOAcm （2）验算
A = 44 <[/!] = 150, b 类截面，查表得仏=0.882
4 182兔=竺=型2 = 775［川=150, b 类截面，查表得久=0.707
N _
5000x103
亦— ().707x361.4x102= ]95,lMpa<f = 205Mpa f 整体稳泄满足。

焊接工字形
(2)计算参数
A = 420 x 32 x 2 + 400 x 18 二 34080/n/n 2
詁(42OX464I8X4OO?)“4X]O 皿jo 护 32X420795X10 皿（2）整体稳定验算入=£ = §2巴=25 §[/!] = 150, b 类截面，查表得化=0.953L 315.9
兔=丛=型2_ = 74 5［用=150, b 类截面，查表得狄=0.726
y •
(7 = — = '"Ox 10= 202.3Mpa <f = 205Mpa ,整体稳定满足。

(p\0.726x34080
(3)局部稳定验算420-18
I) 9—=—— = 6.28 5(10 + 0」x74) = 17.4
h 400
』=—— =22.2 < (25 + 0.5x74) = 62 ,局部稳定满足。

心18
4.7解:计算(小图截面
(1)计算参数：A = 500x20x2 + 500x8 = 24000mm 2
I 20—x8x 500' + 2 x 20 x 500 x (250 + ―)2 = 1.435 x 109 mm 4 122/ =2x—x20x 5OO 3 =4.17x10* mm 4
' 12
严=凹型 =41 ［用=WO,匕类截面，查表得0=0.895■244.5
入=也=型2£ = 765[川=150, b 类截面,查表得久=0.714
131.8
y N 3?OOx1O 3
(y =——=--------------=1 SGJMpa <f = 205Mpa ,整体稳定满足。

(pA 0.714x24000
匚=卜4沢"
T A
V 34080
=107.7 加加4整体稳定验算
=315.9mm, 3.95 x10s 34080
(2) 1.435X109 「“
.
----------=244.5mm , z v 24000)A
(3)局部稳沱验算500-8
b> o
—=^12.3 <(10 + 0.1x76) = 17.6
-^ = —= 62.5 < (25 + 0.5x76) = 63 ,局部稳定满足。

几 8计算(b)图截面
(1)计算参数：A = 24000/nm 2
I 25
I x =—xl0x4003 + 2x25x400x(200 + y)2 =6.564xl08/7?m 4I=2x —x25x4003 =2.67X 108W > 12
（2）整体稳泄验算
需¥ = 50 5 [2] = 150, b 类截面，查表得代二0.856=95<[2] = 150, b 类截面,查表得狄=0.588
N 3200X103
0" —__=_______________040.588x24000(3)局部稳定验算
400-10
/7
-二一—二 7.8 < (10 + 0.1x95)二 19.5
h 400
4 二 一 =40 <(2
5 + 0.5x95) = 72.5 ,局部稳定满足。

几10
4.8解：(1)初选截面：设2 = 70=>久=0.751 (b 类)则 A = — == 9289m/?/2 = 92.89cm 2,
(p 、.f 0.751x215
选 2 [32a,，其面积 A = 48.50x2 = 97cm 2, i v = 12.44cm (2)验算实轴的整体稳定
兔.=¥ = 罟^ = 60 5[川=150, b 类截面，查表得狄
=0.807
牛右壽料
"99.6 M
，=105.5/72777
4226.SMpa >f = 205Mpa ,整体稳定不满足。

2.67x10*2400010000
105.5
"=^ = oZ97xlO-191-6*亠2g ,绕实轴的整体稳定满足。

（3）确定柱宽
i 144 2
b = 一— =----- = 321.1 mm 二> 取 b=330mm,如下图所示。

0.440.44（4）验算虚轴的整体稳定 z 0 = 2.24cm ,人=304.7cm 4, i x = 2.5 lcm 截面对虚轴的参数:
755 ?
Z =2x[304.7 + 4&50x(^—)2] = 16402CM 4 =1.64x107 2X 130
4V =収 + 皆二 V582+302 =65<[A] = 150=>(p x = 0.780气二0.780X97X10- -198'3* V5咖‘绕虚轴的整体駐满足。

（5）缀板的设计
f 0I =W = 30x2.51 = 75.3cm = 753zwzn 选用缀板尺寸为-260x180x8,则 I. = /()1 +180 = 753 +180 = 933mm ,取 Z, = 930mm,八™w 人 304.7 X104：分支线刚度k= — =----------------= 3276mm 31930缀板线刚度 k h =^ = —!—x(丄 x 8x180? x 2) = 30470mm 3 a 255.212,^=30470 = 9.3>6
k 、 3267设人=30 n 入=J 几；-晋=V602 — 302 = 52 n 7500
~52~
144.2mm,
mm
^4535x930
T = ^ = —2-------------= 44705/V
a 255.2
v/兰空X930
M 上=亠=-------= 5.704xl06N-m/772 2 2
取焊脚尺寸h f = 8mm ,采用绕角焊，则焊缝计算长度为/w . = 180mm 验算焊缝：_^4705_=
6X5.704X10-=1
f 0.7x8x180f 0.7x8x1802
^|^)2+44.42 = 160Mpa == \6QMpa 97x2x215 “4535N
85。