新版钢结构习题答案-新版-精选.pdf
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钢结构习题及答案
作业一：
验算轴心受压柱的强度和稳定，柱高为
9m ，两端铰接，在
两个三分点处均有侧向支撑以阻止其在弱轴方向过早失稳，
采用
型号为HM294×200×8 ×12的Q235热轧中翼缘H 型钢，其受轴心力N=1000kN ，截面内有两个安装螺栓，孔径为d 0＝23mm （如图所示）。
解：(1)截面特性
查型钢表得HM294×200×8×12的截面特性如下：
A=73.03cm 2
，i x =12.5cm ，i y =4.69cm
(2) 验算强度
2
n
73038252
6903A mm
2
2
n
1000000144.9/215/6903
N N mm f
N mm A （满足）
(3) 验算构件整体稳定依题意可知：0x
9.0l m ，0y
3.0l m ，
x
0x x
9000125
72l i （a 类）查得
0.829
y
0y y
300046.9
64l i （b 类）查得
0.786
2
2
1000000
174.2/215/0.7867303
N N mm
f
N mm A
（满足）经验算，该柱的强度和整体稳定满足要求
。
作业二：
试计算下图所示两种焊接工字钢截面
（截面面积相等）轴心
受压柱所能承受的最大轴心压力设计值和局部稳定，并作比较说明。柱高10m ，两端铰接，翼缘为焰切边，钢材为
Q235。
500202
0500
4002
52
54008
10
解：第一种截面：
(1) 算截面特性
2
5008500202
24000A
mm
3
3
4
(500540
492500)/12
1436000000x
I mm
3
4
220500/12416666667y
I mm
/244.6x x i I A mm ，/131.8y
y i I A
mm
(2) 由整体稳定确定承载力
10000
40.9[]150244.6x
，1000075.9[]
150
131.8
y
由
max x
75.9查b 类截面得
0.715
3
0.71524000205103518N Af kN
(3) 验算局部稳定
1max
500823512.3(100.1
)
(100.175.9)17.6
220
y
b t
f （满足）
0max
50023562.5(250.5
)
(250.575.9)62.95
8
w
y
h t f （满足）
故该截面柱承载力为3518kN 。
第二种截面：
(1) 计算截面特性
2
24000A
mm
3
3
4
(400450390400)/12
957500000x I mm
3
4
225400/12266666667y
I mm
/199.7x
x i I A
mm ，
/105.4y
y i I A
mm
(2) 由整体稳定确定承载力
10000
50.07[]
150199.8
x
，
10000
94.9[]150
105.4
y
由
max
x
94.9查b 类截面得
0.589
3
0.58924000205102898N Af kN
(3) 验算局部稳定1max
400102357.8
(10
0.1
)(100.194.9)
19.5
225
y
b t
f 0max 400235
40(25
0.5)
(250.594.9)72.5
10
w
y
h t f （满足）
故该截面柱承载力为2898k 。
作业三：
一焊接工字型截面等截面简支梁，跨中承受集中荷载P=300kN （包含梁自重），钢材为Q235，梁的跨度和几何尺寸如图所示，支座处和集中荷载作用处都设置支承加劲肋，试验算该
梁的正应力、剪应力和折算应力是否满足要求，并指明相应的计
算位置。
解：(1) 计算截面特性：
2
6008
23401212960A
mm
；
3
3
8
4
(340624
332600)/12
9.0810x I mm 3
340123063008150
1608480S
mm
63
2 2.9110x x
I W mm
h
(2) 验算正应力：梁跨中集中力作用点处弯矩最大，正应力最
大值位于该截面的最外翼缘处。
max
30086004
4
Pl M kN m