L截面几何特性
(2021年整理)轴心受力构件习题及答案
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轴心受力构件习题及答案一、选择题1。
一根截面面积为A，净截面面积为A n的构件,在拉力N作用下的强度计算公式为______。
2。
轴心受拉构件按强度极限状态是______.净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度净截面的平均应力达到钢材的屈服强度毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度3。
实腹式轴心受拉构件计算的内容有______。
强度强度和整体稳定性强度、局部稳定和整体稳定强度、刚度(长细比)4. 轴心受力构件的强度计算，一般采用轴力除以净截面面积,这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的？摩擦型高强度螺栓连接承压型高强度螺栓连接普通螺栓连接铆钉连接5. 工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时，翼缘与腹板宽厚比限值是根据______导出的。
6。
图示单轴对称的理想轴心压杆，弹性失稳形式可能为______。
X轴弯曲及扭转失稳Y轴弯曲及扭转失稳扭转失稳绕Y轴弯曲失稳7。
用Q235号钢和16锰钢分别建造一轴心受压柱,其长细比相同,在弹性范围内屈曲时,前者的临界力______后者的临界力。
大于小于等于或接近无法比较8。
轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，是因为______。
格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件考虑强度降低的影响考虑剪切变形的影响考虑单支失稳对构件承载力的影响9. 为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了______。
安徽理工大学钢结构第五章-题库
第五章 受弯构件设计一、选择题1．对于跨度较大的工字钢梁，其最小高度一般是由下列哪项指标决定的（ B ） A ．建筑高度 B ．刚度要求C ．强度要求D ．经济条件（即用料最省原则）2．设计焊接组合截面梁时，通常要事先估计梁的高度取值范围，一般来说梁的最大高度是 由建筑高度所决定的，而梁的最小高度一般是由下列哪项决定的（ D ） A ．梁的整体稳定要求 B ．梁的局部稳定要求 C ．梁的强度要求 D ．梁的刚度要求 3．经济梁高e h 指的是（ A ）。
A ．用钢量最小时梁的截面高度B ．挠度等于规范限值时梁的截面高度C ．强度与稳定承载力相等时梁的截面高度D ．腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度 4．一简支梁受均布荷载作用，其中永久荷载标准值为15kN/m ，仅一个可变荷载，其标准值为20kN/m ，则强度计算时的设计荷载为（ A ）。
A ．q=1．2×15+1．4×20 B ．q=15+20C ．q=1．2×15+0．85×1．4×20D ．q=1．2×15+0．6×1．4×205．按规范GBJ17－88中的公式σγ=M W f xx nx≤计算直接承受动力荷载的工字形截面梁抗弯强度时，γx 取值为（ A ）A ．γx =10. B ．γx =105. C ．γx =115. D ．γx =12. 6．梁的支承加劲肋应设置在（ C ）A ．弯曲应力大的区段；B ．剪应力大的区段；C ．上翼缘或下翼缘有固定作用力的部位；D ．有吊车轮压的部位"7．简支梁符合下列哪种条件时，可不必验算梁的整体稳定性（ A ）A ．有钢筋混凝土板密铺在梁的受压翼缘上，并与其牢固连接，能阻止受压翼缘的侧向位移时B ．有钢筋混凝土板密铺在梁的受拉翼缘上，并与其牢固连接，能阻止受拉翼缘的侧向位移时C ．除了梁端设置侧向支承点外，且在跨中有一个侧向支承点时D ．除了梁端设置侧向支承点外，且在跨间有两个以上侧向支承点时 8．为了提高梁的整体稳定性，（ B ）是最经济有效的办法。
ansys apdl l型梁截面类型
一、概述ANSYS APDL（ANSYS Parametric Design Language）是一种强大的有限元分析软件，常用于工程领域进行结构、流体、热力、电磁等多物理场耦合分析。
在结构分析中，L型梁截面类型是一种常见的横截面形状，具有较好的承载能力和刚度。
本文将讨论在ANSYS APDL中如何使用L型梁截面类型进行结构分析。
二、L型梁截面类型的定义1. L型梁截面的特点L型梁截面通常由一块主梁和一块翼板组成，形状类似英文字母“L”。
主梁的截面通常为矩形或者工字形，翼板则位于主梁的一侧，用于增加截面面积和提高截面的抗弯能力。
L型梁截面在工程实践中被广泛应用，例如建筑结构、桥梁、机械设备等领域。
2. L型梁截面类型的参数在ANSYS APDL中，可以通过定义L型梁截面类型的参数来描述其几何形状和材料性质。
常见的参数包括主梁的宽度和高度、翼板的宽度和高度、横向剪切连接的刚度等。
这些参数将直接影响到L型梁截面的受力性能，因此在进行结构分析时需要对其进行合理的设定。
三、在ANSYS APDL中创建L型梁截面类型1. 参数化定义在ANSYS APDL中，可以通过PARAM命令来定义L型梁截面类型的参数。
通过参数化定义，可以方便地对梁截面进行调整，使其适应不同的工程需求。
可以定义主梁的宽度为W，高度为H，翼板的宽度为B，高度为D，从而形成一个L型梁截面类型的参数化模型。
2. 几何建模通过ANSYS APDL的几何建模功能，可以根据上述参数化定义创建具体的L型梁截面模型。
可以采用命令行方式进行建模，也可以通过预定义的几何图形进行快速建模。
在建模过程中，需要注意模型的对称性和材料性质的设置，以保证分析结果的准确性。
3. 材料属性定义在进行结构分析之前，需要对L型梁截面的材料属性进行定义。
可以通过MATERIAL命令来指定材料类型、弹性模量、泊松比、屈服强度等参数。
这些材料属性将直接影响到梁截面的受力性能，因此需要根据实际情况进行合理的设定。
桥梁钢箱梁计算书
某钢箱梁复核计算报告目录1概述 (1)1.1钢箱梁概况 (1)1.2钢梁的安装及顶推 (1)2计算模型与方法 (2)2.1计算参数 (2)2.1.1材料 (2)2.1.2计算荷载 (2)2.2荷载组合 (2)2.3计算模型 (3)3主梁内力 (4)3.1.1顶推施工阶段 (4)3.1.2（恒载＋活载）组合一 (5)3.1.3（恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二 (6)4主梁应力 (8)4.1控制断面内力 (8)4.1.1顶推施工阶段 (8)4.1.2（恒载＋活载）组合一 (8)4.1.3（恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二 (8)4.2截面有效宽度 (8)4.3局部稳定系数 (9)4.4控制截面应力 (10)5加劲肋验算 (13)5.1主梁顶底板加劲肋 (13)5.2主梁腹板加劲肋 (15)5.3支座加劲肋 (16)5.3.1支座反力 (16)5.3.2支座加劲肋构造 (16)5.3.3支座加劲肋验算 (17)5.3.4顶推施工加劲肋验算 (20)6中间横隔板验算 (21)6.1横隔板构造 (21)6.2横隔板的开口率 (21)6.3横隔板最小刚度 (22)7挠度 (27)7.1恒载挠度 (27)7.2活载挠度 (27)1概述1.1钢箱梁概况主梁为四跨一联的连续钢箱梁，两幅桥错孔布置，位于半径R=1190m的平面圆曲线上，跨径布置为(25+35+35+25)m，每幅桥顶面宽17.25m，箱梁顶板为单向横坡2%，箱梁中心线位置梁高 1.8m，采用单箱三室闭合截面。
桥面铺装为防水粘结层(环氧粘结层+5mm碎石覆盖)+3.0cm环氧沥青混凝土+4cm高弹改性沥青SMA13钢箱梁为正交异性板,一般截面:顶面板厚14mm，底面板厚14mm,设4道竖直腹板,厚度12mm,顶板采用U型加劲肋，厚8mm、高260mm、间距600mm,底板采用T型加劲肋,竖肋厚8mm、高120mm；水平肋厚10mm、100mm宽，腹板加劲肋厚度14mm、高度160mm，横隔板采用板结构, 间距2m,板厚为10mm。
第三版钢结构课后题答案第四章
4.1 验算由2∟63×5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，用于螺栓承压型连接。
钢材为Q235钢。
如截面尺寸不够，应改用什麽角钢？计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解：拉杆2L63×5，查附表7.4单角钢毛面积为：6.14 cm 2故：22n cm 28.10228.1210205214.62A =-=⨯⨯⨯-⨯=-钢材Q235,2215mmN f =强度验算：22232156.2621028.1010270mm N f mm N A N n =>=⨯⨯==σ该拉杆强度不满足。
试改用2∟70×6单角钢毛面积为：8.16 cm 2故：221392240163262021016.82mm A n =-=⨯⨯-⨯⨯=强度验算：223215194139210270mm N f mm N A N n =<=⨯==σ强度满足要求。
静力作用只需验算竖向平面内的长细比，按一般建筑结构系杆考虑，容许长细比为400 (或按其他构件300、350)； 由附表7.4cm i x 15.2=长细比验算：[]4005.13915.2300=<===λλx o i l长细比满足要求。
点评：1、实际设计应多方案，在满足要求的方案中选重量最轻的。
如果选用的规格是所有角钢规格中最轻的就是最优设计。
OK4.3 验算图示高强螺栓摩擦型连接的钢板净截面强度。
螺栓直径20mm ，孔径22mm ，钢材为Q235-A.F ，承受轴心拉力N=600kN (设计值)。
解：钢板厚度14mm ，拼接板厚度2×10mmQ235—A.F 查表得2mm N 215f =钢板最外列螺栓处：()224369243360142234080804014mm A n =-=⨯⨯-+++⨯=()n n 5.01N N 1-='==600(1-0.5×3/9)=500kN验算净截面强度：2232153.205243610500mm N f mm N A N n =<=⨯='=σ钢板净截面强度满足要求。
截面特性计算表
第一阶段L/4截面几何特性计算表第一阶段支点截面几何特性计算表浅析规则式植物造景和自然式植物造景苏旺指导老师：汪小飞（黄山学院生命与环境科学学院，安徽黄山245041）摘要：本文分析了规则式植物造景和自然式植物造景，和他们各自的造景特色和主要适用在什么场合。
探讨了规则式植物造景和自然式植物造景二者包括的造景形式以及他们在造园体系、表现手法上的不同点。
介绍了它们在各个国家、地域的各有特色。
最后我们应该适宜运用各种造景形式。
关键字：规则式植物造景，自然式植物造景Analysis of rule-plant landscaping andnature plant landscapeSu WangDirector：Wang Xiaofei(College of Life & Environmental Sciences, Huangshan University,Huangshan245041, China)Abstract：This article analyses the rules scene building with plants and nature plant landscape, and their landscape and mainly used on occasion.Discusses rules for scene building with plants and nature plant landscape landscape including the two forms as well as their gardening system, on the presentation of different points.Describes them in the various countries, geographical features.Finally we should be appropriate to use various landscape forms.Keyword：Rules-plant landscaping, nature plant landscape1.树木配置的形式按照树木的生态习性，运用美学原理，依其姿态、色彩、干形进行平面和立面的构图，使其具有不同形态的有机组合，构成千姿百态的美景，创造出各种引人入胜的树木景观。
公路40米T型梁预施应力时上拱度计算
40m 预应力混凝土T 梁上拱度计算(一)一、截面几何特性计算 1、L /2截面几何特性计算管道自身惯性矩从略(含L/4、3L/8、端部) 计算结果见下表： 2、L/4截面3、L/8截面用cad 查询 (计入管道自身惯性矩)结果：3、3L/8截面4、端部截面几何特性计算计算结果见下表二、有效预应力值的计算1、张拉控制应力σcon=0.75*1860=1395Mpa2、摩擦损失平均弯起角θ=（7330/60000*2+11782/75000+16797/120000+12597/90000）/5=0.136271radl=（39304*2+39358+39390+39432）/5/2=19679mmσl1=σcon[1-e－（μθ+κχ）]=1395*[1- e－（0.25*0.13627+0.0015*19.679）]=85.9 Mpa3、锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失σl2==1.95*105*6/19679=59.5 Mpa4、砼弹性压缩损失σl3=αEPΔσpcαEP=1.95*105/3.45*104=5.7计算截面取在l/4跨度，先张拉钢筋重心处，由于后张拉一根钢筋产生的砼法向应力一根钢束预加应力为(按中跨每束8根钢绞束)cosαn=（cos0。
*2+cos9.00078。
+cos8.01998。
+cos8.01950。
）/5=0.99363N y=（1395-85.9-59.5）*140*8*0.99363=1390637N=1390.637kN钢束重心距梁底373.9mme=1425.964-373.9=1052.1mmW0=0.797915/1.0521=0.758402m3Δσpc ==1390637/(958870)+( 1390637*1052.1)/(7.58402*108)=1.93 Mpaσl3=αEPΔσpc=5.7*1.93*(5-1)/2=22.0Mpa5、钢束有效预应力σy=σcon-σl1-σl2-σl3=1395-85.9-59.5-22.0=1227.6 Mpa二、上拱度计算预应力T型梁在预加应力作用下，在纵轴线方向由于受到编心压力的作用而产生上拱度。
常用截面几何特性计算公式
常用截面几何特性计算公式截面几何特性是指用来描述截面形状和大小的一些参数，可以用来进行结构设计和分析。
常用的截面几何特性包括面积、周长、惯性矩、截面模量等。
下面将详细介绍常用的截面几何特性计算公式。
1.面积（A）：截面的面积是指该截面所围成的平面区域的大小，用来描述截面的大小。
常见的截面面积计算公式有：-矩形截面：A=b*h，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
-圆形截面：A=π*r^2，其中π约等于3.14，r为圆的半径。
-梯形截面：A=(a+b)*h/2，其中a和b为梯形的上底和下底长度，h为梯形的高度。
2.周长（P）：截面的周长是指该截面围成的边界线的总长度，用来描述截面的形状。
常见的截面周长计算公式有：-矩形截面：P=2*(b+h)，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
-圆形截面：P=2*π*r，其中π约等于3.14，r为圆的半径。
-梯形截面：P=a+b+2*L，其中a和b为梯形的上底和下底长度，L为梯形的斜边长度。
3.惯性矩（I）：惯性矩是描述截面抵抗弯曲或扭转作用的能力，常用于计算截面的弯矩和扭矩。
惯性矩有I_x和I_y两个方向，分别表示关于x轴和y轴的惯性矩。
常见的截面惯性矩计算公式有：-矩形截面：I_x=(b*h^3)/12，I_y=(h*b^3)/12，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
-圆形截面：I_x=I_y=(π*r^4)/4，其中π约等于3.14，r为圆的半径。
-梯形截面：I_x=(b*h^3)/36*(3*a+b)，I_y=(h*b^3)/36*(a+3*b)，其中a和b为梯形的上底和下底长度，h为梯形的高度。
4.截面模量（W）：截面模量是一种描述截面承受弯曲时变形能力的特性，常用于计算截面的弯曲应力和挠度。
截面模量有W_x和W_y两个方向，分别表示关于x轴和y轴的截面模量。
-矩形截面：W_x=(b*h^2)/6，W_y=(h*b^2)/6，其中b为矩形的宽度，h为矩形的高度。
截面特性
在工程应用中，塑性材料梁多采用以中性轴为对称轴的
截面 。脆性材料，因其抗拉性能明显弱于抗压性能，多采用 不对称于中性轴的截面，并且要求梁在工作中满x。
例4-3一槽形截面梁如图所示，已知Iz=5.493×10-5m4，y1=0.086m， y2=0.134m，a=2m，F=30kN。试求梁的σtmax和σcmax。
b h 2 A h 2 h 2
I zC y C d A
b3h yC h d yC 12
2 b 2 b 2
I yC z C y C z C d A
A
yC d yC
h 2 h 2
zC d zC 0
三、平行移轴公式
平行移轴公式给出图形对
两平行轴的惯性矩或对两平行
iy
Iy A
iz
Iz A
例4-2 求矩形对边轴和形心轴的惯性矩和惯性积。 解：根据定义来求
bh3 Iy z d A z bd z A 0 3 b b3h 2 2 Iz y d A y hd y A 0 3
2 h 2
I yz I yC
b2h2 yz d A y d y z d z A 0 0 4 h bh3 2 2 z 2b d z zC d A h C C A 12 2
3. 公式的应用条件：
直杆、杆的截面无突变、截面到载荷作用点有一定 的距离。
Saint-Venant原理与应力集中示意图 变形示意图： F a
b
c
F
(红色实线为变形前的线，红色虚线为红色实线变形后的形状。) 应力分布示意图：
F
F
F
二、轴力在斜截面引起的应力
设有一等直杆受拉力F作用。 求：斜截面k-k上的应力。 解：采用截面法 由平衡方程：Fa=F 则： pa
型钢混凝土柱中型钢截面形式
型钢混凝土柱中型钢截面形式型钢混凝土结构是一种结合了型钢和混凝土的构造方式，它兼具了型钢的高强度和混凝土的耐久性。
在型钢混凝土结构中，型钢柱起着承载结构荷载的重要作用。
而型钢柱的截面形式对于结构的性能和效果有着重要的影响。
在型钢混凝土柱中，常见的型钢截面形式有I型、H型、C型和L型等。
下面将对这些型钢截面形式进行详细介绍和比较。
首先是I型截面。
I型型钢柱截面形状呈现出一个大写字母"I"的形状，具有较高的截面惯性和抗弯刚度，适用于承受大荷载和受弯扭矩的情况。
I型截面的型钢柱具有较高的强度和刚度，能够有效抵抗结构的侧向位移和挠度，是一种较为常用的型钢截面形式。
其次是H型截面。
H型型钢柱截面形状呈现出一个大写字母"H"的形状，具有较高的截面惯性和扭转刚度，适用于承受大荷载和扭转力矩的情况。
H型截面的型钢柱具有较高的刚度和扭转能力，能够有效抵抗结构的扭转变形和破坏，因此在承受地震和风荷载的结构中常常采用H型截面。
再次是C型截面。
C型型钢柱截面形状呈现出一个大写字母"C"的形状，具有较高的截面面积和抗压能力，适用于承受大荷载和受压力的情况。
C型截面的型钢柱具有较高的抗压能力和稳定性，能够有效抵抗结构的压力和局部破坏，因此在承受较大压力的结构中常常采用C型截面。
最后是L型截面。
L型型钢柱截面形状呈现出一个大写字母"L"的形状，具有较高的截面面积和抗扭能力，适用于承受扭转力矩和较小荷载的情况。
L型截面的型钢柱具有较高的抗扭能力和刚度，能够有效抵抗结构的扭转变形和破坏，因此在承受较大扭转力矩的结构中常常采用L型截面。
综上所述，型钢混凝土柱中的型钢截面形式包括I型、H型、C型和L型等形式。
不同的型钢截面形式适用于不同的结构工况和荷载要求。
在选择型钢截面形式时，需要综合考虑结构的受力情况、荷载特点和性能要求等因素。
通过合理选择型钢截面形式，可以提高型钢混凝土柱的承载能力、抗震能力和耐久性，保证结构的安全可靠性。
钢结构计算题答案
第四章 轴心受力构件4.1 验算由2∟635⨯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 ∟635⨯的面积A=6.14cm 2 ，min 1.94x i i cm ==，22()2(614205)1028n A A d t mm =⨯-⋅=⨯-⨯=， N=270KN327010262.62151028n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，强度不满足，所需净截面面积为32270101256215n N A mm f ⨯≥==， 所需截面积为212562057282n A A d t mm =+⋅=+⨯=， 选636⨯，面积A=7.29cm 22729mm =2728mm ≥ （2）长细比[]min3000154.635019.4o l i λλ===≤= 4.2 一块-40020⨯的钢板用两块拼接板-40012⨯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：210min (3)(400322)206680n A b d t mm =-⋅⋅=-⨯⨯=∑， N=1350KN31135010202.12056680n N Mpa f Mpa A σ⨯===≤=，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。
2222()0(5)(400808080522)206463n a A l d t mm =-⋅⋅=-++-⨯⨯=， N=1350KN32135010208.92056463n N Mpa f Mpa A σ⨯===≥=，但不超过5%，强度满足。
钢结构稳定性例题
Iy
=
2 × tb3 12
=
2× 1 × 2× 503 12
=
41667cm4
ix =
Ix = A
145683 = 24.14cm 250
iy =
Iy = A
41667 = 12.91cm 250
4.2 轴心受压构件的整体稳定性
第4章 单个构件的承载力-稳定性
二、截面验算：
1.强度：σ
=
N An
=
1
y
z0
一个斜缀条的长度为：l
=
l1
sin θ
=
41 sin 450
= 58cm
角钢的最小回转半径为：imin = 0.89cm
x
x
1
y
b
λ = l = 58 = 65.1
imin 0.89
4.2 轴心受压构件的整体稳定性
第4章 单个构件的承载力-稳定性
λ = 65.1 属b类截面，查得ϕ＝0.78
I x = 2× 50× 2.2× 24.12 +1.6× 463 /12 = 140756cm4 I y = 2× 2.2× 503 /12 = 45833cm4
ix =
Ix = A
140756 = 21.9cm； 293.6
iy =
Iy = A
45833 = 12.5cm 293.6
4.2 轴心受压构件的整体稳定性
z0 = 2.49cm，I1 = 592cm4
Iy
=
2×
592 +
75×
46 2
−
2.49
2
=
64222cm4
iy =
Iy = A
截面几何与力学特性表
I = ∫ A y 2 ⋅ dA
，它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小，基本计算公式如下： 2.W称为截面抵抗矩（mm3）
W=
I y max
3.i 称截面回转半径（mm） ，其基本计算公式如下：
i=
I A
4.上列各式中，A为截面面积(mm2),y为截面边缘到主轴（形心轴）的距离（mm） ，I为主轴（形心轴）的惯性矩。 5.上列各项几何及力学特征，主要用于验算构件截面的承截力和刚度。
常用几何与力学特征表
序号
截面简图
截面积 A
截面边缘至 主轴的距离 y
对主轴的惯性矩 L 1 3 bh 12
截面抵抗矩 W
回转半径 i
1
A=bh
1 h Y= 2 2 h 3 1 y2 = h 3
L=
1 W= bh2 6 1 2 bh 24 1 W2 = bh 2 12
W1=
i=0.289h
2
A=
1 bh 2
y1 =
I=
1 3 bh 36
i=0.236h
y 1=
3
A=
1 2
(b1 + 2b)h 3(b1 + b)
I=
(b+b 1 )h y 2=
(b
2
(b + 2b1 )h 3(b1 + b)
+ 4bb1 + b1 h 3 36(b + b1 )
2
)
W1=
(b (b
2
+ 4bb1 + b1 h 2 12(b1 + 2b )
18
A=
1 (ab − a1b1 ) 2
a y1 = 2 b y2 = 2
钢结构设计原理A卷-土木工力10-参考答案
49134512.25mm 4
1 308.4 4.23 4.2 308.4 56.47 2 12 1 2 4.2 2003 4.2 200 (102.1 56.47) 2 13230294.6mm4 12 Iy
4/9
6/9
20．试验算图示偏心压杆，压力设计值 F 900kN （静力荷载） ，偏心距 e1 150mm ，
e2 100mm 。焊接 T 形截面，翼缘为焰切边。力作用于对称轴平面内翼缘一侧。杆长
8m，两端铰接，杆中央在侧向（垂直于对称轴平面）有一支点。钢材 Q235。
150
F
-300×20 x x2 x1
开卷部分(60%)
三、计算题（每题 20 分，共 60 分） 18．试验算图示连接角焊缝的强度，荷载设计值 F 140kN （静载） 。钢材 Q235-B，手工 焊，焊条 E43 型。 （提示：假定焊缝在端部绕焊，计算长度不考虑起灭弧的影响。 ）
200
F
60°
150
F 10
300
150
6
已知：焊缝的有效截面如图：
昆 明 理 工 大 学 试 卷（A）
黄呈伟、赵惠敏 考试科目：钢结构设计原理 考试日期：2013.01.14 命题教师： 王海莹、史世伦 学院：建筑工程学院 任课教师： 题号 评分 阅卷人 一 二 专业班级： 上课班级： 三 四 五 六 学生姓名： 考试座位号： 七 八 九 十 总分 学号：
闭卷部分(40%)
N x A
mx M x xW1x 1 0.8
N N Exห้องสมุดไป่ตู้
900 10 3 0.750 12120
1_5主梁截面几何特性
(五)计算主梁截面几何特性1．各阶段截面几何特性及受力特点后张法预应力砼梁在不同受力阶段参与受力的截面不同，因此截面特性应分别计算。
本算例主梁从施工到运营经历了三个主要阶段：(1)阶段 1—主梁预制并张拉预应力 1-6 号钢束(小截面的净截面)预制主梁砼达设计强度 90%后，进行 1-6 号钢束张拉，此时管道尚未压浆，故其对应的受力截面是扣除全部预应力管道的小截面的净截面。
承受的荷载：预制构件自重。
(2)阶段 2—灌浆封锚，主梁吊装就位，现浇桥面板湿接头1)1-6 号钢束张拉完成后进行管道压浆封锚，预应力筋能参与截面受力；2)主梁吊装就位后现浇 900mm 湿接头，但此时这部分桥面板还不能参与受力；3)7 号束张拉时管道尚未压浆，要扣除其面积。
故此阶段对应的受力截面是 1-6 号钢束与混凝土组成的换算截面，注意须扣除 7 号束管道，同时不计现浇桥面板部分，称小截面的组合性截面。
承受的荷载（增加部分）：现浇混凝土湿接头。
(3)阶段 3—二期恒载施工和运营阶段(大截面的换算截面)桥面板现浇湿接头结硬后，主梁即为全截面参与受力，故其截面应是计入全部预应力钢束面积的大截面的换算截面。
承受的荷载（增加部分）：二期恒载、活载。
2．T 形截面翼缘有效宽度根据《公预规》第 4.3.2 条：预应力砼梁在计算预加力引起的砼应力时，预加力作为轴向力产生的应力可按实际翼缘全宽计算；预加力偏心引起的弯矩产生的应力可按翼缘有效宽度b 'f 计算。
根据《公预规》第 4.3.3 条：T 形截面受弯构件位于受压区的翼缘有效宽度，应按下列三者中最小值取用： ① b' f 1 = L =39000=13000 mm33② b' f 2 = 2500 mm (本例相邻主梁平均间距为 2500mm)③ b' = b + 2b +12h' ，由于 h h = 1 0 0 = 1 < 1， b 以 3h 代替，故 b ' = b + 6 h +12 h ' f 3 f 3hf b h 5 0 0 5 3 h h hf= 200+ 6⨯ 100+ 12⨯ 150= 2600mm故 T 梁翼板的有效宽度 b' f = b' f 2 = 2500 mm 。
40m预应力混凝土装配式T形梁设计说明书
40m预应力混凝土装配式T形梁设计说明书（一）设计题目：40m预应力混凝土装配式T形梁设计。
（二）基本资料：（1）、简支梁跨径：标准跨径L b=40m，计算跨径L=38.88m。
（2）、设计荷载：公路一级，人群荷载为3.0KN/m2，结构重要性系数r=1.0（3）、环境：桥址位于野外一般地区，一类环境，年平均相对湿度75％。
（4）、材料：预应力钢筋采用ASTM A416—97a标准的低松弛钢绞线（1×7标准型），抗拉强度标准值fpk =1860MPa，抗拉强度设计值fpd=1260 MPa，公称直径15.24mm，公称面积140mm2。
弹性模量Ep=1.95×105MPa，锚具采用夹片式群锚。
非预应力钢筋：受力钢筋采用HRB335级钢筋。
抗拉强度标准值fsk=335MPa，抗拉强度设计值fsd =280MPa。
钢筋弹性模量为Es=2.0×105MPa。
构造钢筋采用R235级钢筋，抗拉强度标准值fsk =235MPa，抗拉强度设计值fsd=195MPa。
钢筋弹性模量为Es=2.1×105MPa。
混凝土：主梁采用C60，Ec =3.6×104MPa，抗压强度标准值fck=38.5MPa，抗压强度设计值f cd =26.5MPa，抗压强度标准值ftk=2.85MPa，抗拉强度设计值ftd=1.96MPa。
（5）、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62—2004）》要求，按A类预应力混凝土构件设计此梁。
（6）、施工方法：采用后张法施工，预制主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型。
钢绞线采用千斤顶两端同时张拉；主梁安装就位后现浇400mm宽的湿接缝，最后施工80mm 厚的沥青桥面铺装层。
（三）设计内容：1、根据资料给定的构件截面尺寸，型式，估计预应力钢筋的数量，并进行合理布局。
2、计算主梁的截面几何特性，确定预应力钢筋张拉控制应力，估算预应力损失及计算各阶段相应有效应力。
常用截面几何特性计算公式
V = 1 pr2h 3
A = pr 2 A0 = prl An = pr (r + l )
l = r2 + h2 h
ZG = 4
图
形
(续)
体积 V、底面积 A、侧面积 A0、全面积 An、重心位置 G 的计算公式
h V = 6 (2ab + ab1 + a1b + 2a1b1) A1 = a1b1 A = ab
a2 + b 2 + 4ab H 3 36(a + b)
Wxa
=
H 2 (a 2 + 4ab + b2 ) 12(a + 2b)
Wxb
=
H 2 (a2 + 4ab + b2 ) 12(2a + b)
H ×
3(a + b) a2 + 4ab + b2 2
H (2a + b) 3(a + b)
bH 2
bH 3 36
A0
=
3 2
a
4l 2 − a 2
An = A + A0
h ZG = 4
V
=
hA 3
�
�1 + � �
a1 a
+
� �� �
a1 a
� �� �
2
� � � �
A1
=
33 2
a2
1
A = 3 3 a2 2
A0 = 3g(a1 + a)
An = A + A1 + A0
h(a 2 + 2a1a + 3a 2 )
a2
a4
常用截面几何特性计算公式
GZ
) a 2 + h ( p = ) 2 a + hr 2 ( p = nA ) 2 h + 2 a ( p = hr p 2 = 0A
2
ap = A
a6 = nA a4 = 0A
2 3
a=A a= V
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
) 2 h + 2 a 3( h
3 ) h − r3( 2 h = p 6 = V p
式公算计的 G 置位心重、nA 积面 全、0A 积面侧、A 积面底、V 积体
3
2 = GZ h )线角对为d(
2
h + 2b + 2a = d )b + a(h2 = 0A ba = A hba = V
2 = GZ a ) 线角对为d ( a3 = d
2 2
心中球椭在G心重 3 =V 4 cbap
)hb + ha + ba(2 = nA
) h − r3( 4 = )h − r4( h
2 b
b982.0 =
21 b
2
6 ba
3
21 ba
ba
a1707.0 = 1xe 2 = xe a
2
b + 2 a 982.0
4
a 9711.0 = b− a
4 4
1xW
4
a6 = xW b − 4a
21 b − 4a
2
b − 2a
a982.0 =
21 a
3
a9711.0 =
2
1x W
a1707.0 = 1xe 2 = xe a
h2 a
2 3 = hA = V 3 1
GZ