钢结构第四版第六章课后答案
钢结构戴国欣主编第四版课后习题答案(供参考)

钢结构戴国欣主编第四版课后习题答案(供参考)钢结构计算题精品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 2160/w f 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:焊缝长度计算:11530.032960.720.78160w w f fN l mm h f ≥==∑,则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=?=,取310mm 。
22196.691100.720.78160w w f f N 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 w f f N l mm h f ≥==∑,则实际焊缝长度为:mm h mm l f w 48086060388283721=?=<=?+=',取390mm 。
223332480.720.76160w w f fN l mm h f ≥==∑,则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=?=<=?+=',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8f h mm =,130e cm =。
第6章课后答案汇总

6.1解:1.计算截面特征值工字形截面A=20⨯500⨯2+12⨯450=25400mm2I x=500⨯4903/12-488⨯4503/12=11.9629⨯108mm4;I y=2⨯5003⨯20/12=4.1667⨯108mm4 mm4;i x=217mm;i y=128mm;2.刚度验算λx=6000//217=27.65;λy=46.88λx、λy<[λ] 刚度满足要求3.强度验算因无截面稍弱无需验算截面强度4.整体稳定验算:焊接工字形截面翼缘焰切边x、y轴都属于b类截面ϕmin=ϕy=0.8704σ=N/ϕA=4500⨯103/(0.8704⨯25400) =203.54N/mm2 <f =205 N/mm2杆件整体稳定满足要求5.局部稳定验算:翼缘b1/t=244/20=12.2 <(10+0.1λ)(235/f y)1/2=14.69腹板h0/t w=450/12=37.5 <(25+0.5λ)(235/f y)1/2 = 48.44板件局部稳定满足要求(λ为λx、λy大者,λ=46.88)6.2解:假定λ=45 按b类截面查ϕ=0.878A req=N/ϕmin f=4500⨯103/(0.807⨯215)=23839 mm2i xreq=6000/45=133.33mm;h req≈ i xreq/α1=133.33/0.43=310 mm;i y=3000/45=66.67mm;b req≈ i yreq/α1=66.67/0.24=278 mm;(1)设计工字形截面参考6.1题截面尺寸,取翼缘宽度450厚20,腹板高度480厚度12验算。
A=20⨯450⨯2+12⨯480=23760mm2I x=450⨯5203/12-438⨯4803/12=13.3619⨯108mm4;I y=2⨯4503⨯20/12=3.0375⨯108 mm4;i x=228.1mm;i y=113.07mm;λx=6000/236.5=26.3;λy=3000/112.5=26.53λx、λy<[λ] 刚度满足要求杆件整体稳定验算:焊接工字形截面翼缘焰切边x、y轴都属于b类截面λy=26.53 ϕmin=ϕy=0.948σ=N/ϕA=4500⨯103/(0.948⨯23760) =199.78N/mm2 <f=205 N/mm2 整体稳定满足要求板件局部稳定验算:λx、λy<30 取λ=30翼缘b1/t=219/20=10.95 <(10+0.1λ)(235/f y)1/2=13腹板h0/t w=480/12=40 ≤(25+0.5λ)(235/f y)1/2 =40局部稳定满足要求在侧向加支撑后截面面积节约了钢材6.90%(25400-23760)/23760=6.90%(2)选H型钢HW400⨯400(#400⨯408) A=25150mm2I x=7.11⨯108mm4;I y=2.38⨯108 mm4;i x=168mm;i y=97.3mm;λx=6000/168=35.71;λy=3000/97.3=30.83(两个方向长细比较接近)λx >λy由b类λx查得0.9153σ=N/ϕA=4500⨯103/(0.9153⨯25150) =195.48N/mm2 <f=205 N/mm2 (25150-23760)/ 23760=5.85%翼缘b1/t=193.5/21=9.21 <(10+0.1λ)(235/f y)1/2=13.57腹板h0/t w=358/21=17 ≤(25+0.5λ)(235/f y)1/2 =42.86局部稳定满足要求H型钢比组合截面用钢多(25150-23760)/ 23760=5.85%[截面选择不合适例子]H700⨯300 A=23550mm2I x=20.1⨯108mm4;I y=1.08⨯108 mm4;i x=293mm;i y=67.8mm;λx=6000/293=20.48;λy=3000/67.8=44.25λy>λx由b类λy查得0.881σ=N/ϕA=4500⨯103/(0.881⨯23550) =216.89N/mm2 >f整体稳定不满足要求((两个方向长细相差较大)选HN800⨯300(792⨯300) A=24340mm2I x=25.4⨯108mm4;I y=0.993⨯108 mm4;i x=323mm;i y=63.9mm;λx=6000/323=18.58;λy=3000/63.9=46.95λy>λx由b类λy查得0.87σ=N/ϕA=4500⨯103/(0.87⨯24340) =212.51N/mm2 <f整体稳定满足要求翼缘b1/t=143/22=6.5 <(10+0.1λ)(235/f y)1/2=14.7腹板h0/t w=748/14=53.43>(25+0.5λ)(235/f y)1/2 =48.48腹板局部稳定不满足要求6.3解:(1)A=320⨯20⨯2+10⨯320=16000mm2I x=320⨯3603/12-310⨯3203/12=3.9723⨯108mm4;I y=2⨯3203⨯20/12=1.0923⨯108 mm4;i x=157.6mm;i y=82.6mm;λx=10000/157.6=63.5;λy=10000/82.6=121.1焊接工字形截面翼缘为剪切边x、y轴分别属于b、c类截面ϕx=0.7885 ϕy=0.3746ϕmin=ϕy=0.3746N=fϕA=205⨯ (0.3746⨯16000) =1228.69kN(1230)翼缘b1/t=155/20=7.75 <(10+0.1λ)(235/f y)1/2=22.11腹板h0/t w=320/10=32<(25+0.5λ)(235/f y)1/2 =85.55(2)A=16000mm2I x=400⨯4323/12-392⨯4003/12=5.9645⨯108mm4;I y=2⨯4003⨯16/12=1.7067⨯108 mm4;i x=193.1mm;i y=103.2mm;λx=10000/193.1=51.8;λy=10000/103.2=96.9焊接工字形截面翼缘为剪切边x、y轴分别属于b、c类截面ϕx=0.848 ϕy=0.4776ϕmin=ϕy=0.4776N=fϕA=215⨯ (0.4776⨯16000) =1642.94kN(1230)翼缘b1/t=196/16=12.25 <(10+0.1λ)(235/f y)1/2=19.69腹板h0/t w=400/8=50<(25+0.5λ)(235/f y)1/2 =73.45结论:截面展开的承载能力高。
钢结构设计原理陈绍蕃第四版课后答案

钢结构设计原理陈绍蕃第四版课后答案1、配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?混凝土梁的受拉能力很弱,当荷载超过fe时,混凝土受拉区退出工作,受拉区钢筋承担全部荷载,直到达到钢筋的屈服强度。
因此,钢筋混凝土梁的承载能力比素混凝土梁提高很多。
2、解释名词:混凝土立方体抗压强度:以边长为150mm的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法,标准试验方法测得的抗压强度值。
混凝土轴心抗压强度:采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。
混凝土抗拉强度:采用100*100*150的棱柱体作为标准试件,可在两端预埋钢筋,当试件在没有钢筋的中部截面拉断时,此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。
混凝土劈裂抗拉强度:采用150mm立方体试件进行劈裂抗拉强度试验,按照规定的试验方法操作,按照下式计算fis=2F/3.14A=0.673F/A3、混凝土轴心受压的应力一应变曲线有何特点?影响混凝土轴心受压应力一应变曲线有哪几个因素?完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段0C,下降段CD,收敛段DE 组成。
0~0.3fc时呈直线;0.3~0.8fc曲线偏离直线。
0.8fc之后,塑性变形显著增大,曲线斜率急速减小,fc点时趋近于零,之后曲线下降较陡。
D点之后,曲线趋于平缓。
因素:混凝土强度,应变速率,测试技术和试验条件。
4 、什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因?在荷载的长期作用下,混凝土的变形随时间增长,即在应力不变的情况下,混凝土应变随时间不停地增长。
这种现象称为混凝土的徐变。
主要影响因素:混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小,加载时龄期,混凝土结构组成和配合比,养生及使用条件下的温度和湿度。
5、混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形,两者有和不同之处?徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长,收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象,是一种不受外力的自由变形。
钢结构设计原理知到章节答案智慧树2023年西安理工大学

钢结构设计原理知到章节测试答案智慧树2023年最新西安理工大学第一章测试1.钢结构更适合于建造大跨结构,这是由于()参考答案:钢结构自重轻而承载力高2.钢结构正常使用极限状态是指()参考答案:结构变形已不能满足使用要求3.结构承载力设计表达式中,是结构重要性系数,对于安全等级为一级的建筑结构,其取值为( )参考答案:1.14.在对结构或构件进行正常使用极限状态验算时,应采用永久荷载和可变荷载的标准值。
参考答案:对5.承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。
参考答案:对第二章测试1.动力荷载作用时,防止钢材发生脆性破坏的性能指标为()参考答案:180°冷弯2.引起钢材疲劳破坏的荷载为()参考答案:冲击荷载3.在低温工作的钢结构除了控制力学性能指标外,一定还要控制()参考答案:低温冲击韧性4.钢材的冷弯试验结果出现( )现象是冶金质量问题参考答案:分层起皮5.在钢材的有益元素中,是脱氧剂的元素是()参考答案:锰和硅6.同类钢种的钢板,板件厚度越薄,钢材的( )参考答案:强度越高7.构件发生断裂破坏前,无明显先兆的情况是( )参考答案:脆性破坏8.钢材中硫含量超过限制时,钢材可能会出现( )参考答案:热脆9.与钢构件发生脆性破坏无直接关系的是( )参考答案:钢材屈服点10.钢材的韧性性能是通过( )试验测定的参考答案:冲击试验第三章测试1.普通螺栓受剪连接中,当螺栓杆直径相对较粗,而被连接板件的厚度相对较小,则连接破坏可能是()参考答案:被连接板件挤压破坏2.每个高强度螺栓在构件间产生的最大摩擦力与下列哪一项无关()。
参考答案:构件厚度3.弯矩作用下的摩擦型抗拉高强度螺栓计算时,“中和轴”位置为()参考答案:螺栓群重心轴上4.高强度螺栓不正确的紧固方法是()参考答案:用普通扳手紧固5.角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接,当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时,()参考答案:角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝6.普通螺栓抗剪工作时,连接构件的端距和栓距不应过小,是防止( )参考答案:构件端部冲剪破坏7.侧面角焊缝沿着焊缝长度方向的应力分布为()参考答案:两边大,中间小8.直角角焊缝的有效厚度的取值为()参考答案:0.7hf9.某侧面直角角焊缝hf=6mm,由计算得到该焊缝所需计算长度60mm,考虑起落弧缺陷,设计时该焊缝实际长度取为()参考答案:72mm10.摩擦型高强度螺栓抗拉承载力设计值应取其设计预拉力的( )参考答案:0.8倍第四章测试1.钢结构梁计算公式,中()参考答案:表示截面部分进入塑性2.单向受弯梁失去整体稳定时是()形式的失稳。
钢结构第6章课后问答

6.1 轴心受力构件的强度的计算公式怎么确定的?答:p191是按净截面的平均应力σ不超过材料的屈服强度f y来确定的。
6.2 轴心受压构件整体失稳有几种形式?双轴对称界面的屈曲形式是怎么样的?答:p193 有弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲三种形式。
一般的双轴对称截面的轴心压杆,屈曲形式为弯曲屈曲、薄壁十字形截面在一定的情况下发生扭转屈曲、单对称轴截面如角钢、槽钢和T形钢或双板T形,因为其截面只有一个对称轴,截面形心和剪心不重合,会产生弯扭屈曲。
6.3 轴心受力构件整体稳定承载力与哪些因素有关?哪些因素被称为初始缺陷。
答:p196 残余应力初弯曲初偏心(为初始缺陷)、长细比λ;p264小结(4)。
6.4 提高轴心压杆钢材的抗压强度能否提高其稳定承载力?答:p195~196不能,在弹性阶段稳定承载力和抗压强度无关(欧拉公式);在弹塑性阶段,σcr不仅是λ的函数,还是E t的函数,而E t与材料的抗压强度有关。
6.5 轴心屈曲为什么要分为弹性屈曲和弹塑性屈曲?划分依据?答:同6.4;划分依据:p195,对于细长杆,钢材长细比大于截面应力为比例极限时构件的长细比,即满足欧拉公式的适用条件;对于中长干,截面应力在屈曲前已经超过比例极限进入弹塑性阶段。
6.6 怎样区分压杆稳定的第一类稳定问题和第二类稳定问题?答:理想轴心受力构件/偏心受力构件6.7 残余应力、初弯曲、初偏心对轴心压杆承载力的主要影响有哪些?为什么残余应力在截面的两个主轴方向对承载力的影响不同?答:6.8轴心受力构件的稳定系数ψ为什么要按截面分成4类?答:p203 由于轴心受压构件稳定承载力和多种因素有关,根据常用的截面形式,不同加工所产生的残余应力,经过数理统计和可靠度分析,按照截面形式、板厚、屈曲方向、和加工条件归纳为4种。
6.9 局部稳定承载力计算中,为什么要取较大的长细比?答:p208 考虑板的局部失稳不先于杆件的整体失稳的原则σ≤σcr,杆件整体失稳计算中σcr=ψf,ψ对应的是较大的长细比。
钢结构第四版习题答案

钢结构第四版习题答案钢结构第四版习题答案钢结构是一门重要的工程学科,涉及到建筑、桥梁、航空航天等领域。
学习钢结构需要通过理论知识的学习和实际问题的解决来提高自己的能力。
而习题是学习过程中重要的一环,通过解答习题可以巩固所学的知识,提高问题解决能力。
本文将为读者提供钢结构第四版习题的答案,帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
第一章:钢结构基本知识1. 钢结构的定义是什么?答:钢结构是指由钢材构成的承重结构。
2. 钢结构的优点有哪些?答:钢结构具有重量轻、强度高、施工速度快、可重复利用等优点。
3. 钢结构的分类有哪些?答:钢结构可以分为框架结构、悬索结构、索杆结构、网壳结构等。
4. 钢结构的设计原则是什么?答:钢结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性和可靠性。
第二章:钢结构的荷载1. 钢结构的荷载有哪些?答:钢结构的荷载包括自重荷载、活载、风荷载、地震荷载等。
2. 如何计算钢结构的自重荷载?答:钢结构的自重荷载可以通过材料的密度和构件的体积计算得出。
3. 如何计算钢结构的风荷载?答:钢结构的风荷载可以通过风速、建筑物的高度和形状等参数计算得出。
4. 钢结构的活载如何确定?答:钢结构的活载可以通过建筑物的用途和设计规范中的相关要求确定。
第三章:钢结构的构件1. 钢结构的构件有哪些?答:钢结构的构件包括梁、柱、桁架、屋面、墙板等。
2. 钢结构的梁有哪些类型?答:钢结构的梁可以分为简支梁、连续梁、悬臂梁等类型。
3. 钢结构的柱有哪些类型?答:钢结构的柱可以分为普通柱、短柱、长柱等类型。
4. 钢结构的桁架有哪些类型?答:钢结构的桁架可以分为平面桁架、空间桁架等类型。
第四章:钢结构的连接1. 钢结构的连接方式有哪些?答:钢结构的连接方式包括焊接、螺栓连接、铆接等。
2. 钢结构的焊接连接有哪些要求?答:钢结构的焊接连接要求焊缝的质量良好、焊接材料的强度高、焊接工艺的可靠等。
3. 钢结构的螺栓连接有哪些要求?答:钢结构的螺栓连接要求螺栓的强度高、螺栓的预紧力适当、连接面的平整等。
钢结构设计原理-第六章

第六章 轴心受力构件
轴心受压构件的三种整体失稳状态
无缺陷的轴心受压构件(双轴对称的工型截面)通常发生弯曲失稳, 构件的变形发生了性质上的变化,即构件由直线形式改变为弯曲形式 且这种变化带有突然性。
实腹式构件和格构式构件 实腹式构件具有整体连通的截面。 格构式构件一般由两个或多个分肢 用缀件联系组成。采用较多的是两 分肢格构式构件。
钢结构设计原理
图6.1.2 柱的形式
Design P r i n c i p l e s of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
格构式构件 实轴和虚轴
钢结构设计原理 Design P r i n c i p l e s of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
§ 6 . 2 轴心受力构件的强度和刚度
6.2.1 轴心受力构件的强度计算
轴心受力构件以截面上的平均应力达到钢材的屈服强度作为强 度计算准则。 1. 截面无削弱
构件以全截面平均应力达到屈服强度为强度极限状态。 设计时,作用在轴心受力构件中的外力N应满足:
钢结构设计原理 Design P r i n c i p l e s of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
6.3.2 无缺陷轴心受压构件的屈曲
理想轴心受压构件 1 杆件为等截面理想直杆; 2 压力作用线与杆件形心轴重合; 3 材料为匀质,各项同性且无限弹性,符合虎克定律; 4 构件无初应力,节点铰支。
1、弹性弯曲屈曲
欧拉(Euler)早在1744年通过对理想轴心压杆的整体稳定问题进 行的研究,当轴心力达到临界值时,压杆处于屈曲的微弯状态。 在弹性微弯状态下,根据外力矩平衡条件,可建立平衡微分方程, 求解后得到了著名的欧拉临界力和欧拉临界应力。
完整版钢结构戴国欣主编第四版 课后习题答案

钢结构计算题精品答案解:(1 )三面围焊f f w 160N / mm 1 2 3 412 12 —33确定焊脚尺寸:h12t1 2 f ,maxmin1012mm,h f,min1.5 i t min1.5 125.2mm , h f 8mm内力分配:0.7 8 125 160 273280N 273.28KN196.69 KN 530.03KN(2 )两面侧焊1内力分配:N 2 2N - 1000 333KN ,3焊缝长度计算:确定焊脚尺寸:同上,取 h f1 8mm ,h f2 6mmN 11N - 1000 667KN 3N 3f0.7h f b wf f1.22 2N 31273.28N 22N10002 32N 32273.28 N 11N1000232焊缝长度计算1 .N 1 530.03 lw10.7h f2 0.7 8 160 则实际焊缝长度为心 296 830,lN 2 196.69 1 w20.7h f2 0.7 8 16060h f 60 480mm , 取 310mm 。
l w2 110 8 118mm60h f 60 8 480mm ,取 120mm 。
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。
296mm,110mm,则实际焊缝长度为则实际焊缝长度为1 w1 372 8 2 388mm 60h f 60 8 480mm,取390mm。
丿w 竺248mm,0.7h f f f2 0.7 6 160则实际焊缝长度为1 w1 248 62 260mm 60h f 60 8 480mm,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h f 8mm,e 30cm 。
5 6则e, 205 45.6 162.2mm2(2)焊缝截面参数计算:I 3 2 8 4l x 5.6 511.23 2 205 5.6 (250 2.8)2 2.09 106mm4122 205 2 7 4I y 5.6 511.2 45.6 2 205 5.6 (162.2 ) 1.41 10 mm6 4I p I x I y 2.231 10 mmh e l w511.2 5.6 2 205 5.6 5158.72mm2(3 )应力计算1w1N i0.7h f f f w372mm,2 0.7 8 1601w2焊缝截面的形心: X0205205 5.6 22511.2 5.6 2 205 5.645.6mm(1)内力分析:V=F,T F (e eJ F (300 162.2) 462.2Fl?i 3-81 习E3.2焊脚尺寸:h f 8mm(1)内力分析:V=F=98KN , M F e 98 0.12 11.76KN m(2 )焊缝截面参数计算:取h f 10mm焊缝截面的形心:T 引起的应力:TX卩瞬晋5"PTy462.2F 166.2 2.231 1083.360 10 * 4 * FV 引起的应力:VyV F "hX 5158.7241.938 10 FT r xS 3. 82 习 3. 3 [S2150 7 3.5 2 69 7 (7 12 3.5) 2 193 7 ( 7 12 7)2.25 106mm7 8(3 )应力计算236.27 N / mm9(4) (74.96)2 36.272 71.35N / mm2f f w 160N /mm2y 1.223.4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。
钢结构习题答案第六章

最大弯矩设计值: M max =
1 1 ( g + q )l 2 = × 56.4 × 5.52 = 213.26KN ⋅ m 8 8
最大剪力设计值: Vmax =
1 1 ( g + q)l = × 56.4 × 5.5 = 155.1KN 2 2
①截面选择: 由 Wnx ≥
(2)当采用工字型截面时:
4 2 5 g k l 4 ( 5n + 2n + 1) p k l 3 νT = + 384 EI x 384n3 EI x
③腹板局部承压计算:由于在支座反力作用处设置了支承加劲肋,因而不必验算腹板的局部承压强度。
④刚度:梁跨中的最大绕度为:
4
νQ
(5n =
(5 × 54 + 2 × 52 +1) 5 × 3.06 × 18000 + × 119.61× 103 × 180003 3 1 18000 5 = × = 22.3mm ≤ [ν T ] = = 45mm 3 4 384 206 × 10 × 1097352 × 10 400
《钢结构》第六章
习题答案
1 解: (1)荷载统计: 图1 由板传给次梁的荷载(先不考虑工字梁的自重) : 则:次梁上的线荷载标准值为: 可变荷载效应控制的组合:
g k = 2.0 × 3 = 6KN / m, qk = 4.5 × 3 = 13.5KN / m
g k + q k = 6 + 13.5 = 19.5KN / m
主梁的自重: g k = 1.1× 7850 × 354 × 10 = 3.06KN/m (1.1 表示考虑加劲肋等的重量而采用的构造系数)
-6
1 M max = 2047.032 + 1.2 × × 3.06 × 182 = 2195.748KN ⋅ m 8 ;
工程力学--材料力学(北京科大、东北大学版)第4版第六章习题答案

第六章习题6—1 用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。
已知抗弯刚度EI为常数。
6-2、用积分法求以下各梁的转角方程、挠曲线方程以及指定的转角和挠度。
已知抗弯刚度EI为常数。
6-3、用叠加法求图示各梁中指定截面的挠度和转角。
已知梁的抗弯刚读EI为常数。
6-4阶梯形悬臂梁如图所示,AC段的惯性矩为CB段的二倍。
用积分法求B端的转角以及挠度。
6-5一齿轮轴受力如图所示。
已知:a=100mm,b=200mm,c=150mm,l=300mm;材料的弹性模量E=210Pa;轴在轴承处的许用转角[]=0.005rad。
近似的设全轴的直径均为d=60mm,试校核轴的刚度。
回答:6-6一跨度为4m的简支梁,受均布载荷q=10Kn/m,集中载荷P=20Kn,梁由两个槽钢组成。
设材料的许用应力[]=160Ma,梁的许用挠度[]=。
试选择槽钢的号码,并校核其刚度。
梁的自重忽略不计。
6-7两端简支的输气管道,外径D=114mm。
壁厚=4mm,单位长度重量q=106N/m,材料的弹性模量E=210Gpa。
设管道的许用挠度试确定管道的最大跨度。
6-8 45a号工字钢的简支梁,跨长l=10m,材料的弹性模量E-210Gpa。
若梁的最大挠度不得超过,求梁所能承受的布满全梁的最大均布载荷q。
6-9一直角拐如图所示,AB段横截面为圆形,BC 段为矩形,A段固定,B段为滑动轴承。
C端作用一集中力P=60N。
有关尺寸如图所示。
材料的弹性模量E=210Gpa,剪切弹性模量G=0.4E。
试求C端的挠度。
提示:由于A端固定,B端为滑动轴承,所以BC杆可饶AB杆的轴线转动。
C端挠度由二部分组成;(1)把BC杆当作悬臂梁,受集中力P作用于C端产生的挠度,;(2)AB杆受扭转在C锻又产生了挠度,。
最后,可得C端的挠度6-10、以弹性元件作为测力装置的实验如图所示,通过测量BC梁中点的挠度来确定卡头A处作用的力P,已知,梁截面宽b=60mm,高h=40mm,材料的弹性模量E=210Gpa。
钢结构第六章作业参考答案

习题 6.1 有一两端铰接长度为4m 的偏心受压柱,用Q235的HN400x200x8x13做成,压力的设计值为490KN ,两端偏心距相同,皆为20cm 。
试验算其承载力。
解:(1)截面的几何特性A = 84.12 cm 2 I X = 23700cm 4 I y = 1740cm 4 i x = 16.8cm i y = 4.54cm w x = 1190cm 3 (2) 验算强度 N= 490kN M= N x e 0 =490x0.2=98kN ∙mAnN+ X Mx r Wnx = 324901084.1210⨯⨯ + 6398101.05119010⨯⨯⨯ = 58.25+78.43=136.68N/mm 2 < f =215 N/mm 2 (3) 验算弯矩作用平面内的稳定 λx = x xl i =40016.8= 23.8< [λ] =150 查附表4.2(b 类截面) ϕx = 0.958'Ex N = 22X1.1EAπλ = 2220600084121.123.8π⨯⨯⨯ = 2744.86kN mx β=1.0 x ANϕ +mx X 1x 'Mxr W (10.8)ExNN β- =3490100.9588412⨯⨯+631.098104901.05119010(10.8)2744.86⨯⨯⨯⨯-=152.30N/mm 2 < f =215 N/mm 2可见平面内不失稳。
(4)验算弯矩作用平面外的稳定 λy = 4004.54=88.1 查附表4.2 (b 类截面) ϕy = 0.634ϕb = 1.07 -2y 44000λ = 1.07-288.144000=0.894 tx β=1.0 , η=1.0y A N ϕ + b 1tx x x M W βηϕ = 3490100.6348412⨯⨯ + 631.098101.00.894119010⨯⨯⨯⨯⨯ =184 N/ mm 2< f = 215 N/mm 2 平面外不失稳。
(完整版)钢结构设计原理习题集及答案

式中N——轴心拉力或轴心压力
An——构件的净截面面积
n——在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数目;
n1——所计算截面上高强度螺栓数目;
f——钢材的抗拉或抗压强度设计值。
上式括号内数值小于1,这表明所计算截面上的轴心力N已有一定程度的减少。对比普通螺栓受剪连接构件开孔截面的净截面强度的计算公式:
钢结构设计原理习题集及答案(2011-09-28 10:53:54)
标签:a格极限状态焊缝构件承载力教育分类:试卷题库
钢结构设计原理习题集及答案
第一章绪论
练习题
一、简答题
1.简述钢结构的特点和应用范围。
答:特点:(1)承载能力大;(2)稳妥可靠;(3)便于工业化生产,施工周期短;(4)密闭性好;耐热但不耐火;(5)耐腐蚀性差;(6)容易产生噪音
综上所述,无论是从焊条等焊接材料的消耗和焊接速度、焊接残余应力,或是从焊缝的相对强度,角焊缝都以选用小焊脚尺寸为宜。因此,当焊件的焊接长度较富余,在满足最大焊缝长度的要求下,采用小而长比大强度螺栓的较普通螺栓的小?
答:摩擦型高强度螺栓的受剪连接传力特点不同于普通螺栓。后者是靠螺栓自身受剪和孔壁承压传力,而前者则是靠被连接板叠间的摩擦力传力。一般可认为摩擦力均匀分布于螺栓孔四周,故孔前传力约为0.5。因此,构件开孔截面的净截面强度的计算公式为:
应用范围:(1)承受荷载很大或跨度大,高度大的结构;(2)承受动力荷载作用或经常移动的结构;(3)经常拆装的拼装式结构;(4)对密闭性要求高的结构;(5)高温车间或需承受一定高温的结构;(6)轻型结构
钢结构设计原理宋高丽课后题答案第六章

钢结构设计原理宋高丽课后题答案第六章单选题1.下列螺栓哪个级别不属于高强螺栓? [单选题] *A.4.8级(正确答案)B.8.8级C.10.9级D12.9级2.钢结构室外防腐涂膜的厚度不应小于? [单选题] *A.150μm(正确答案)B.125μmC. 100μmD.75μm3.立柱与基础之间的二次灌浆可以使用什么材料? [单选题] *A.高强混凝土B.M10水泥砂浆C.微膨胀细石混凝土(正确答案)D.环氧树脂4.高强螺栓安装过程中,若螺栓不能自由穿入时,可采用什么方法调整? [单选题] *A.气割扩孔B.电焊扩孔C.锉刀扩孔(正确答案)D.报废处理5.高强度螺栓连接副终拧后,螺栓丝扣外露应为? [单选题] *A.1-2扣B.2-3扣(正确答案)C.3-4扣D.4扣以上6.焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝错开的间距不宜小于? [单选题] *A.200(正确答案)B.250C.300D.3507.高强螺栓安装的紧固顺序应为? [单选题] *A.从两边向中间B.从一边到另一边C.从中间向两边(正确答案)D.现四角后中间8.钢结构焊接非破坏性检测不包含? [单选题] *A.磁粉检测B.渗透检测C.射线检测D.金相实验(正确答案)9.厚型防火涂料主要用于? [单选题] *A.钢柱(正确答案)B.钢梁C.雨棚D.楼梯平台10.钢柱脚采用钢垫板作支承时,每组垫板不得多于? [单选题] *A.2块B.3块C.4块D.5块(正确答案)判断题1、多节柱安装时,应从下层柱的轴线引上。
[判断题] *对错(正确答案)2、扭剪型高强螺栓梅花头,可以使用火焰或电焊切割。
[判断题] *对错(正确答案)3、高强螺栓连接处摩擦面应打磨光滑,清除浮锈。
[判断题] *对错(正确答案)4、钢结构涂装所用的防火底漆、封闭漆、中间漆、面漆成分性能应与防火涂料相容,不应与防火涂料产生化学反应。
[判断题] *对(正确答案)错5、普通螺栓作为永久性连接螺栓时,螺栓头和螺母侧应分别放置平垫圈,螺栓头侧放置的垫圈不应多于2个,螺母侧放置的垫圈不应多于1个。
(完整版)钢结构基础第六章答案

钢结构基础第六章答案6.1 工字形焊接组合截面简支梁,其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变形。
梁上均布荷载(包括梁自重),跨中已有一集中荷载,现需在距右端4处4/q kN m =090F kN =m 设一集中荷载。
问根据边缘屈服准则,最大可达多少。
设各集中荷载的作用位置距梁1F 1F 顶面为120mm ,分布长度为120mm 。
钢材的设计强度取为。
另在所有的已知2300/N mm 图6-34 题6.1解:(1)计算截面特性2250122800812400A mm =⨯⨯+⨯= 339411250824(2508)800 1.33101212x I mm =⨯⨯-⨯-⨯=⨯633.229102x x IW mm h ==⨯ 32501240640082001858000m S mm =⨯⨯+⨯⨯=31250124061218000S mm =⨯⨯=(2)计算、两集中力对应截面弯矩0F 1F ()210111412901263422843F M F kN m =⨯⨯+⨯⨯+⨯=+⋅()1118128248489012824424333F M F kN m =⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯=+⋅令,则当,使弯矩最大值出现在作用截面。
10M M >1147F kN >1F (3)梁截面能承受的最大弯矩63.22910300968.7x M W f kN m==⨯⨯=⋅令得:;令得:0M M =1313.35F kN =1M M =1271.76F kN =故可假定在作用截面处达到最大弯矩。
1F (4)a .弯曲正应力①61max68(244)1033003.22910x x F M W σ+⨯==≤⨯b.剪应力作用截面处的剪力1F 1111122412449053()2233V F F kN ⎛⎫=⨯⨯-⨯+⨯+=+ ⎪⎝⎭ ②311max925310185800031.33108m x F V S I t τ⎛⎫+⨯⨯ ⎪⎝⎭==≤⨯⨯c.局部承压应力在右侧支座处: ③()312244510330081205122120c F σ⎛⎫++⨯⎪⎝⎭=≤⨯+⨯+⨯集中力作用处: ④1F ()311030081205122120c F σ⨯=≤⨯+⨯+⨯d.折算应力作用截面右侧处存在很大的弯矩,剪力和局部承压应力,计算腹板与翼缘交界处的分享1F 应力与折算应力。
钢结构第四版课后答案

钢结构第四版课后答案【篇一:钢结构基本原理课后习题答案完全版】,请写出弹性阶段和非弹性阶段的?关系式。
00图2-34 图(a)理想弹性-塑性(b)理想弹性强化解:(1)弹性阶段:??e??tan非弹性阶段:??fy(应力不随应变的增大而变化)(2)弹性阶段:??e??tan非弹性阶段:??fy?e(??fye)?fy?tan?(??fytan?)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?fy?235n/mm2 ?c?270n/mm2 ?f?0.025e?2.06?105n/mm2e?1000n/mm2图2-35 理想化的图解:(1)a点:卸载前应变:??fye?2352.06?105?0.00114卸载后残余应变:?c?0 可恢复弹性应变:?yc?0.00114(2)b点:卸载前应变:f?0.025卸载后残余应变:?cfye?0.02386 可恢复弹性应变:?yc?0.00114(3)c点:卸载前应变:f??c?fye?0.025?0.035?0.06 卸载后残余应变:?cce?0.05869 可恢复弹性应变:?yc?0.001312.3试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答:钢材曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力??fy时,即材料处于弹性阶段时,反复应力作用下钢材材性无变化,不存在残余变形,钢材曲线基本无变化;当?fy时,即材料处于弹塑性阶段,反复应力会引起残余变形,但若加载-卸载连续进行,钢材曲线也基本无变化;若加载-卸载具有一定时间间隔,会使钢材屈服点、极限强度提高,而塑性韧性降低(时效现象)。
钢材曲线会相对更高而更短。
另外,载一定作用力下,作用时间越快,钢材强度会提高、而变形能力减弱,钢材曲线也会更高而更短。
钢结构习题5-6章参考答案

第5章 受弯构件14. 一简支梁,梁跨为7m,焊接组合工字形对称截面150mm 450mm 18mm 12mm ×××(图5-57),梁上作用有均布恒载(标准值,未含梁自重)17.1kN/m ,均布活荷载6.8kN/m ,距梁端2.5m 处,尚有集中恒荷载标准值60kN ,支承长度200mm ,荷载作用面距离钢梁顶面为120mm ,钢材抗拉强度设计值为2215N/mm ,抗剪强度设计值为2125N/mm ,荷载分项系数对恒载取1.2,对活载取1.4。
试验算钢梁截面是否满足强度要求(不考虑疲劳)。
解:截面积2A=1501824141210368mm ××+×=334150450138414323046144mm 1212××=−=x I3x W 1440000mm 2==xI h梁自重 32-67850kg/m 10368mm 10=81.4kg/m=0.814kN/m ××简支梁承受的均布恒载荷载标准值k (0.814+17.1)kN/m=17.9kN/m q =均布线荷载设计值y 1.217.9+1.4 6.8=31kN/m q =××集中荷载设计值y 1.26072kN p =×=(1)验算该简支梁的抗弯强度按y xx nx y ny+γW γW M M f ≤计算,取y 0M =。
集中恒荷载作用处有2x 317 4.512.572 2.531 2.5290.1kN m 272M ×=×+××−××=⋅ 跨中处2x 317 4.513.572 3.531 3.5721279.9kN m 272M ×=×+××−××−×=⋅受压翼缘的宽厚比:w 1b-t b 15012= 3.8t 2t 36−==取x 1.05γ=截面模量6y 22xx nx y ny 290.110+192.3N/mm 215N/mm 1.051440000γγ×==<=×M M f W W (满足) (2)验算抗剪强度 支座处剪力最大且317 4.572108.546.3154.8kN 27V ×=+×=+= 320715018(2079)20712840294mm 2S =××++××=322v w 154.810840294=33.5N/mm 125N/mm 32304614412VS f It τ××==<=×(满足) (3)局部承压强度集中力沿腹板平面作用于梁上翼缘,该荷载作用处未加加劲肋,应验算该处腹板计算高度上边缘的局部承压强度。
钢结构原理第六章答案.

6.1一平台的梁格布置如图6.49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2.0kN /㎡。
活荷载的标准值为20kN/㎡。
试选择次梁截面,钢材为Q345钢。
图6.49 习题6.1图解:由于铺板为预制钢筋混凝土板,且焊于次梁上,故不必计算该次梁的整体稳定。
(一)、 考虑次梁采用H 型钢,假设梁自重为0.5kN/m ,则次梁承受线荷载标准值为:q k =(2.0×3+0.5)+20×3=6.5+60=66.5 kN/m=66.5N/mm荷载设计值为(按可变荷载效应控制组合,同时考虑到平台活荷载大于4.0 kN/㎡,故恒荷载分项系数取为1.2,活荷载分项系数取为1.3):q =1.2×(2.0×3+0.5)+1.3×(20×3)=85.8 KN/m假设次梁简支于主梁上,则跨中最大弯矩设计值为:x M =812ql =81×85.8×26=386.1m KN1、 截面选择根据抗弯强度选择截面,需要的截面模量为:nx W =fM x x γ=31005.1101.3866⨯⨯=3101186⨯3mm =31186cm 选用HN400×200×8×13,其几何特征为:x I =423700cm ,x W =31190cm ,自重:66 kg/m=0.66 kN/m ,稍大于假设自重。
2、 截面验算:① 抗弯强度:跨中截面无孔眼削弱,此x W 大于需要的31186cm ,梁的抗弯强度已足够。
② 抗剪强度:由于型钢梁腹板较厚,一般不必验算抗剪强度。
③ 局部承压强度:考虑将次梁连接于主梁加劲肋上,故不必验算次梁支座处的局部承压强度;④ 局部稳定:型钢梁翼缘和腹板厚度较大,不必验算; ⑤ 验算挠度: 在全部荷载标准值作用下:q k =(2.0×3+0.66)+20×3=6.66+60=66.66 kN/m=66.66N/mm[]2501260110237001006.2600066.66384538454533=<=⨯⨯⨯⨯⨯==l EI l q l T x k Tνν 在可变荷载标准值作用下:[]3001289166.663202601=>=⨯⨯=l l Q Qνν 故需要重新选取截面为HN446×199×8×12其截面特性:x I =429000cm ,x W =31300cm ,自重:66.7 kg/m=0.667 kN/m, 此处只需重新验算挠度:在全部荷载标准值作用下:q k =(2.0×3+0.667)+20×3=6.667+60=66.667 kN/m=66.7N/mm[]2501319110290001006.260007.66384538454533=<=⨯⨯⨯⨯⨯==l EI l q l T x k Tνν 在可变荷载标准值作用下:[]30013541667.663203191=<=⨯⨯=l l Q Qνν 满足要求。
钢结构第六章小结练习

第六章 轴心受力构件
所以,计算时可偏安全地假定柱端与底板 间的焊缝不受力,靴梁、隔板、肋板与底
板的角焊缝则可按柱的轴心压力N计算;
柱与靴梁间的角焊缝也按受力N计算。注
意每条焊缝的计算长度不应大于60hf 。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
四边支承板 三边支承板及两相邻边支承板 一边支承(悬臂)板 式中: ――作用在底板单位面积上的压力;
a ――四边支承板中短边的长度;
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
2E 2
Ie I
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
构件几何缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲影响
1、构件初弯曲(初挠度)的影响
cr
N
对x轴
NE 1.0
v0=0
fy
对y轴
B B’ v0=3mm
y
A 0.5
xx
欧拉临界曲线
A’ 0
Ym/0 0
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
底板的厚度由底板在基础的反力作用下 产生的弯矩计算决定。靴梁、肋板、隔 板和柱的端面等均可作为底板的支承边, 将底板分成几块各种支承形式的区格, 其中有四边支承、三边支承、两相邻边 支承和一边支承(见图b、d)。在均匀 分布的基础反力作用下,各区格单位宽 度上最大弯矩为
钢结构智慧树知到课后章节答案2023年下山东交通学院

钢结构智慧树知到课后章节答案2023年下山东交通学院山东交通学院第一章测试1.杭州钱塘江大桥由桥梁专家茅以升主持设计,是我国自行设计、建造的第一座()。
答案:钢桁架桥2.卢浦大桥的结构形式为()。
答案:钢拱桥3.2018年,中国粗钢累计产量约占全球产量的()。
答案:50%4.钢结构更适合于建造大跨结构,这是由于()。
答案:钢结构自重轻而承载力高5.关于建筑结构钢材的特点,下列说法中错误的是()。
答案:钢结构的耐腐蚀性很好,适合在各种恶劣环境中使用6.钢结构具有良好的抗震性能是因为()。
答案:钢材良好的吸能能力和延性7.当钢结构表面可能在短时间内受到火焰作用时,不适合采用的措施是()。
答案:使用高强钢材第二章测试1.在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是()的典型特征。
答案:塑性破坏2.钢材的标准应力-应变曲线是通过()试验得到的。
答案:单向拉伸试验3.钢材的伸长率可以通过()试验来获得。
答案:单向一次拉伸试验4.钢材的抗拉强度与屈服点之比反映的是钢材的()。
答案:强度储备5.随着钢材厚度的增加,下列说法正确的是()。
答案:钢材的抗拉、抗压、抗剪、抗弯强度均下降6.钢材在多轴应力状态下的屈服条件是()。
答案:折算应力σeq等于钢材屈服点7.钢材的塑性性能受很多因素的影响,下列结论中正确的是()。
答案:加载速度越快,钢材表现出的塑性越差8.随着钢材中含碳量的提高,钢材的()。
答案:强度提高,而塑性和韧性下降9.钢材在250℃左右时,会出现抗拉强度略有提高,塑性降低,脆性增加的现象,这一现象称为()。
答案:蓝脆现象10.决定疲劳破坏的关键因素是(),疲劳计算是以此为准则进行的。
答案:应力幅11.下列可引起钢材疲劳破坏的荷载是()。
答案:产生拉应力的循环荷载12.应进行疲劳强度验算的应力变化循环次数为()。
答案:n≥5×10413.当前我国在钢结构的设计中对钢材的疲劳计算采用的是()。
答案:容许应力设计法14.Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级,由A到D表示质量由低到高,其分类依据是()。