大工秋《钢结构》大作业标准答案

大工秋《钢结构》大作业答案

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大连理工大学《钢结构》大作业

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大工17秋《钢结构》大作业及要求

题目一：压弯杆计算

如下图所示的偏心受压柱，压力kN F 900=（设计值）。静力荷载，偏心距m m 150e 1=，

m m 100e 2=。焊接T 形截面，翼缘为焰切边。压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。 试问，试求出压弯杆件的‘

EX N 。

1

e 2

e 8000

2

1

-18×340-20×300

259101

解：（1）截面几何特性

2124802030036018mm A =⨯+⨯=

36811068.11091083.1mm W x ⨯=⨯=

35821075.6271

1083.1mm W x

⨯=⨯=

mm i x 1.121124801083.18=⨯=mm i y 18.60124801052.47

=⨯=

（2）荷载计算

KN F N 900==

mm N M .1035.115010900831⨯=⨯⨯=mm N M .10910010900732⨯=⨯⨯=

（3）弯矩作用平面内整体稳定验算

m l ox 8=

9.654

.1218000

==

x λ 查b 类775.0=x ϕ

883.010

35.110935.065.08

7

=⨯⨯+=mx

β05.11=x r 2.12=x r （按塑性设计

∴=⨯-=1305.720

2183001＜t b Θ

）

N N Ex

52

521006.539.651.112480

1006.2⨯=⨯⨯⨯⨯='π

对受压侧：

)8.01(11Ex

x x x mx x N N W r M A N

'-+βφ

2

25

5

6

8

3

2053.1712

.781.93)10

06.531098.01(1068.105.11035.1883.012480775.010900mm N ＜f mm N ==+=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=

对受拉侧：

2

25

5

5

8

5

12220567.11477

.1861.72)

1006.5310925.11(1075.62.110

35.1883.012480

10

9)

25.11(mm N ＜f mm N N N W r M A N

Ex x x x mx ==-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-

⨯=

--β

（4）弯矩作用平面外的整体稳定验算

9.13218

.608000

8==

=y oy m

l λ 查b 类374.0=y ϕ

883.010

35.110935.065.08

7

=⨯⨯⨯+=tx β 708

.09.1320022.01235

0022.01=⨯-=-=y

y

b f λϕ

2

26

8

5120505.29323

.10082.1921068.1708.01035.1883.0112480374.0109mm N ＞f mm N W M A N

x

b x

tx y ==+=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+ϕβηϕ

题目二：角焊缝连接计算。

试设计一双盖板的角焊缝对接接头。已知钢板截面为300mm ×14mm ，承受轴心力设计值N=800KN （静力荷载）。钢材Q235-B ，手工焊，焊条E43型，如图（a ）所示。若改成如图（b ）所示的菱形盖板，验算连接强度。

N

N

6

N

N

114

t =

图a

N

N

10020

20506

N

N

114

t =8

2=t 180

8080197

图b

解：正面角焊缝能承受的内力为（按式4.11） N 1＝2×0.7w f f w f f l h θβ1 =2×0.7×6×100×1.22×160 =164000N =164kN

焊接缝能承受的内力为（（按式4.14）和(按式4.15））

03.12)197

80(31113

sin 11βf =-=

-

=

θ

θ

N 2=2×2×0.7w f f w f f l h θβ2=2×2×0.7×6×197×1.03×160 =545000N =545kN

侧面角焊缝能承受的内力为（（按式4.12））

N 3=2×2×0.7w f f w f f l h θβ3 =2×2×0.7×6×(50-6) ×160 =118000 N =118kN 接头一侧能承受的内力为

∑N= N 1+N 2+N 3=164+545+118=827Kn ＞N=800kN （满足） 改用菱形后盖板长度有所增加，但焊缝受力情况有较大改善。

题目四：钢结构中，实腹式压弯构件截面选择的具体步骤？

答：（1）计算构件的内力设计值；（2）选择截面形式；（3）确定钢材和强度设计值；（4）确定弯矩作用平面内和平面外的计算长度；（5）根据经验或已有资料初选截面尺寸；（6）演算初选截面强度、刚度、稳定性是否符合要求