第6章 钢结构例题分析
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
tx M x N 310 103 0.65 486 106 1.0 151.1N mm2 2 3 y A bW1x 0.793 157.4 10 0.981 2550 10
loy
【例6.4】图6.12为一有侧移双层框架，图中圆圈内数字为横梁 或柱子的线刚度。试求出各柱在框架平面内的计算长度系数μ
值。
l
l
图6.12
【解】
根据附表5.1，得各柱的计算长度系数如下：
6 10 K1 3，K 2 1.67，得 1.16 2 24 66 10 10 柱C2: K1 3，K 2 1.67，得 1.16 4 48 10 柱C4,C6: K1 1.67，K 2 10，得 1.13 24 10 10 柱C5: K1 1.67，K 2 0，得 2.22 48
第六章Байду номын сангаас例题
【例6.1】图6.7所示的拉弯构件，间接承受动力荷载，轴向拉
力的设计值为800kN，横向均布荷载的设计值为7kN/m。试选择
其截面，设截面无削弱，材料为Q345钢。
图6.7
【解】
设采用普通工字钢I22a，截面积 A 42.1cm2 ，自重
重力0.33kN/m，Wx 310cm3 , ix 8.99cm , iy 2.32cm . 验算强度：
x
1500 55.3 [ ] 150 27.11
查附表4.2(b类截面)， x 0.831
2 EA 2 206000 140.8 102 3 N Ex 8510 10 N 8510kN 2 2 1.1x 1.1 55.3 mx 1.0 mx M x N x A W (1 0.8 N )
表6.2 柱截面特征（x轴为强轴）
截面
A(cm2 )
I x (cm4 ) Wx (cm3 )
56100 2550
ix (cm)
18.9
iy (cm)
7.18
HM440×300×11×18 157.4
（A）151.1
（B）164.3
（C）184.9
（D）208.1
【解】（A）
450 y 62.7 iy 7.18 查附表4.2（b类）得： y 0.793
表6.1 柱截面特征（x轴为强轴）
截面
A(cm2 )
I x (cm4 ) Wx (cm3 )
38900 2000
ix (cm)
16.9
iy (cm)
7.26
HM390×300×10×16 136.7
（A）173.7
（B）182.1
（C）191.4
（D）205.1
【解】（D）
2 2 2 EA (3.14159) 206000 136.7 10 ' N Ex 4781kN 2 2 1.1x 1.1 72.7
(2)验算强度
1 M x 10015 375kN m 4 N Mx 900103 375106 2 An xWnx 140.8 10 1.05 3117103 178.5 N / m m2 f 215N / m m2
(3)验算弯矩作用平面内的稳定
1 M x (7 0.33 1.2) 62 33.3kN m 8 N Mx 800103 33.3 106 2 An xWnx 42.110 1.05 310103
292N / m m2 f 310N / m m2
验算长细比：
600 x 66.7 8.99
mx M x N x A W (1 0.8 N ) x 1x ' N Ex
174.2 103 1.0 386.6 106 2 0.825 136.7 10 1.05 2000 103 (1 0.8 174.2 ) 4781 205.1N mm2
x 1x
N Ex
900 103 2 0.831140.8 10
1.0 375 106 900 3 1.05 3117 10 1 0.8 8510 202 N / mm 2 f 215 N / mm 2
柱C1,C3:
【例6.5】图6.14所示为Q235钢焰切边工字形截面柱，两端铰支, 中间1/3长度处有侧向支承,截面无削弱，承受轴心压力的设计 值为900kN，跨中集中力设计值为100kN。试验算此构件的承载 力。
图6.14
【解】 (1)截面的几何特性
A 2 32 1.2 64 1.0 140.8cm 2 1 I x (32 66.43 31 643 ) 103475cm 4 12 1 I y 2 1.2 323 6554cm 4 12 103475 W1x 3117cm3 33.2 103475 6554 ix 27.11cm，i y 6.82cm 140.8 140.8
【例6.3】(注册结构工程师考试试题) m , 柱截面 某框架柱内力设计值N=310kN、M x 486kN 特征见表6.2。平面外计算长度为4.5m,材料为Q235B钢， 2 其以应力（ N mm ）形式表达的弯矩作用平面外稳定性 计算数值与（ ）最接近。 提示：按b截面查 y ,b 0.981, tx 0.65, 1.0
y
600 259 [ ] 350 2.32
【例6.2】(注册结构工程师考试试题) 某框架柱内力设计值N=174.2kN、M x 386.6kNm ,已 知该柱的 x 72.7 ,柱截面特征见表6.1,钢材为Q235B， 在其弯矩作用平面内以应力（N mm2）形式表达的稳定性 计算数值与（ ）最接近。 提示：x 0.825, mx 1.0, 3.14159
loy
【例6.4】图6.12为一有侧移双层框架，图中圆圈内数字为横梁 或柱子的线刚度。试求出各柱在框架平面内的计算长度系数μ
值。
l
l
图6.12
【解】
根据附表5.1，得各柱的计算长度系数如下：
6 10 K1 3，K 2 1.67，得 1.16 2 24 66 10 10 柱C2: K1 3，K 2 1.67，得 1.16 4 48 10 柱C4,C6: K1 1.67，K 2 10，得 1.13 24 10 10 柱C5: K1 1.67，K 2 0，得 2.22 48
第六章Байду номын сангаас例题
【例6.1】图6.7所示的拉弯构件，间接承受动力荷载，轴向拉
力的设计值为800kN，横向均布荷载的设计值为7kN/m。试选择
其截面，设截面无削弱，材料为Q345钢。
图6.7
【解】
设采用普通工字钢I22a，截面积 A 42.1cm2 ，自重
重力0.33kN/m，Wx 310cm3 , ix 8.99cm , iy 2.32cm . 验算强度：
x
1500 55.3 [ ] 150 27.11
查附表4.2(b类截面)， x 0.831
2 EA 2 206000 140.8 102 3 N Ex 8510 10 N 8510kN 2 2 1.1x 1.1 55.3 mx 1.0 mx M x N x A W (1 0.8 N )
表6.2 柱截面特征（x轴为强轴）
截面
A(cm2 )
I x (cm4 ) Wx (cm3 )
56100 2550
ix (cm)
18.9
iy (cm)
7.18
HM440×300×11×18 157.4
（A）151.1
（B）164.3
（C）184.9
（D）208.1
【解】（A）
450 y 62.7 iy 7.18 查附表4.2（b类）得： y 0.793
表6.1 柱截面特征（x轴为强轴）
截面
A(cm2 )
I x (cm4 ) Wx (cm3 )
38900 2000
ix (cm)
16.9
iy (cm)
7.26
HM390×300×10×16 136.7
（A）173.7
（B）182.1
（C）191.4
（D）205.1
【解】（D）
2 2 2 EA (3.14159) 206000 136.7 10 ' N Ex 4781kN 2 2 1.1x 1.1 72.7
(2)验算强度
1 M x 10015 375kN m 4 N Mx 900103 375106 2 An xWnx 140.8 10 1.05 3117103 178.5 N / m m2 f 215N / m m2
(3)验算弯矩作用平面内的稳定
1 M x (7 0.33 1.2) 62 33.3kN m 8 N Mx 800103 33.3 106 2 An xWnx 42.110 1.05 310103
292N / m m2 f 310N / m m2
验算长细比：
600 x 66.7 8.99
mx M x N x A W (1 0.8 N ) x 1x ' N Ex
174.2 103 1.0 386.6 106 2 0.825 136.7 10 1.05 2000 103 (1 0.8 174.2 ) 4781 205.1N mm2
x 1x
N Ex
900 103 2 0.831140.8 10
1.0 375 106 900 3 1.05 3117 10 1 0.8 8510 202 N / mm 2 f 215 N / mm 2
柱C1,C3:
【例6.5】图6.14所示为Q235钢焰切边工字形截面柱，两端铰支, 中间1/3长度处有侧向支承,截面无削弱，承受轴心压力的设计 值为900kN，跨中集中力设计值为100kN。试验算此构件的承载 力。
图6.14
【解】 (1)截面的几何特性
A 2 32 1.2 64 1.0 140.8cm 2 1 I x (32 66.43 31 643 ) 103475cm 4 12 1 I y 2 1.2 323 6554cm 4 12 103475 W1x 3117cm3 33.2 103475 6554 ix 27.11cm，i y 6.82cm 140.8 140.8
【例6.3】(注册结构工程师考试试题) m , 柱截面 某框架柱内力设计值N=310kN、M x 486kN 特征见表6.2。平面外计算长度为4.5m,材料为Q235B钢， 2 其以应力（ N mm ）形式表达的弯矩作用平面外稳定性 计算数值与（ ）最接近。 提示：按b截面查 y ,b 0.981, tx 0.65, 1.0
y
600 259 [ ] 350 2.32
【例6.2】(注册结构工程师考试试题) 某框架柱内力设计值N=174.2kN、M x 386.6kNm ,已 知该柱的 x 72.7 ,柱截面特征见表6.1,钢材为Q235B， 在其弯矩作用平面内以应力（N mm2）形式表达的稳定性 计算数值与（ ）最接近。 提示：x 0.825, mx 1.0, 3.14159