4 钢结构基础(第二版)课后习题答案
钢结构第二版课后习题答案
钢结构第二版课后习题答案钢结构第二版课后习题答案钢结构是一门重要的工程学科,它涉及到建筑、桥梁、车辆等领域的设计和施工。
在学习钢结构的过程中,课后习题是非常重要的一部分,它可以帮助学生巩固所学知识,提高解决问题的能力。
本文将为大家提供钢结构第二版课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
第一章:钢结构基础知识1. 钢结构的优点有哪些?答:钢结构具有重量轻、强度高、施工周期短、可重复利用等优点。
2. 钢结构的分类有哪些?答:钢结构可以分为工业建筑钢结构、桥梁钢结构和特殊用途钢结构等。
3. 钢结构设计的基本原则是什么?答:钢结构设计的基本原则是满足强度、刚度和稳定性的要求。
第二章:钢结构的材料性能1. 钢材的强度是指什么?答:钢材的强度是指其抵抗外力破坏的能力。
2. 钢材的塑性是指什么?答:钢材的塑性是指其在受力作用下可以发生塑性变形而不断延展。
3. 钢材的屈服点是什么意思?答:钢材的屈服点是指在拉伸过程中,材料开始发生塑性变形的点。
第三章:钢结构的连接方式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连接、螺栓连接和铆接连接等。
2. 焊接连接的优点是什么?答:焊接连接具有连接强度高、结构刚度大、施工简便等优点。
3. 螺栓连接的优点是什么?答:螺栓连接具有拆卸方便、可重复利用、施工速度快等优点。
第四章:钢结构的设计原则1. 钢结构的设计原则是什么?答:钢结构的设计原则是满足强度、刚度和稳定性的要求,并考虑施工的可行性和经济性。
2. 钢结构的荷载有哪些?答:钢结构的荷载包括自重、活载、风荷载、地震荷载等。
3. 钢结构的稳定性是指什么?答:钢结构的稳定性是指在受力作用下,结构不发生失稳现象。
第五章:钢结构的施工工艺1. 钢结构的施工工艺包括哪些环节?答:钢结构的施工工艺包括制作、运输、安装和验收等环节。
2. 钢结构的制作工艺有哪些?答:钢结构的制作工艺包括切割、焊接、钻孔和组装等。
3. 钢结构的安装工艺有哪些?答:钢结构的安装工艺包括起吊、定位、连接和调整等。
钢结构基础第四章课后习题答案
第四章4.7 试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。
杆件由屈服强度2y f 235N mm =的钢材制成,材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成,假定不计残余应力。
320610mm E N =⨯2(由于材料的应力应变曲线的分段变化的,而每段的变形模量是常数,所以画出 cr -σλ 的曲线将是不连续的)。
解:由公式 2cr 2Eπσλ=,以及上图的弹性模量的变化得cr -σλ 曲线如下:4.8 某焊接工字型截面挺直的轴心压杆,截面尺寸和残余应力见图示,钢材为理想的弹塑性体,屈服强度为 2y f 235N mm =,弹性模量为 320610mm E N =⨯2,试画出 cry y σ-λ——无量纲关系曲线,计算时不计腹板面积。
f yyf (2/3)f y(2/3)f yx解:当 cr 0.30.7y y y f f f σ≤-=, 构件在弹性状态屈曲;当 cr 0.30.7y y y f f f σ>-=时,构件在弹塑性状态屈曲。
因此,屈曲时的截面应力分布如图全截面对y 轴的惯性矩 3212y I tb =,弹性区面积的惯性矩 ()3212ey I t kb =()322232232212212ey cryy y y yI t kb E E E k I tb πππσλλλ=⨯=⨯= 截面的平均应力 2220.50.6(10.3)2y ycr y btf kbt kf k f btσ-⨯⨯==-二者合并得cry y σ-λ——的关系式cry cry342cry σ(0.0273)σ3σ10y λ+-+-= 画图如下4.10 验算图示焊接工字型截面轴心受压构件的稳定性。
钢材为Q235钢,翼缘为火焰切割边,沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。
已知构件承受的轴心压力为0.6f yfyλσ0.20.40.60.81.0cryN=1500KN 。
解:已知 N=1500KN ,由支撑体系知对截面强轴弯曲的计算长度 ox =1200cm l ,对弱轴的计算长度 oy =400cm l 。
钢结构基础(第二版)课后习题【完整版本】
危险螺栓验算
满足强度要求! (2)牛腿处螺栓计算 单个螺栓抗剪承载力
危险螺栓所受荷载
满足强度要求!
解:⑴先确定焊脚尺寸 计算焊缝群形心 计算焊缝有效截面性质
计算危险点焊缝应力 满足强度要求!
②按焊缝构造要求, 计算焊缝群截面性质
满足强度要求!
③方案1与方案2的焊条用量: 方案2所耗焊条较方案1的少19.6%。
7.13 如图所示螺栓双盖板连接,构件钢材为Q235钢, 承受轴心拉力,螺栓为8.8级高强度摩擦型螺栓连接,接 触面喷砂处理螺栓直径20mm,孔径21.5mm。试验算此 连接最大承载力。 解:单个螺栓承载力 螺栓群承载力截面特性
面内稳定验算
面内稳定满足要求! 面外稳定验算
面外稳定满足要求!
解:(A)根据GB50017对不完整框架的压杆计算长度系 数修正考虑,两边梁的线刚度应为
则梁柱线刚度的比值为(两柱相同) 根据表5-2的近似公式
解:(B)根据GB50017对不完整框架的压杆计算长度系 数修正考虑,两边梁的线刚度应为
采用近似计算 验算梁整体稳定性 满足稳定性要求!
若无跨中侧向支撑 计算稳定系数
计算所能承受的荷载
第三次作业
解: 计算构件截面几何特性
计算虚轴折算长细比 虚、实轴对应的截面均为b类,则 压杆整体稳定验算 满足整体稳定要求!
解(1)验算平面内稳定
面内稳定满足要求!
(2)分析面外稳定强于面内稳定 可考虑不计算面外稳定性 跨中受压翼缘有侧向支撑点时,所需
构件承载力
此连接承载力
解:(1)支托受力,螺栓抗拉验算 单个螺栓承载力
危险螺栓抗拉验算
满足强度要求!
(2)支托不受力,螺栓抗拉抗剪验算 单个螺栓抗剪承载力 危险螺栓所受剪力 螺栓抗剪拉验算
钢结构基础(第二版)课后习题第四章答案
4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。
钢材为Q235钢,翼缘为火焰切割边,沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。
已知构件承受的轴心压力为N=1500kN 。
解:由支承条件可知0x 12m l =,0y 4ml =23364x 1150012850025012225012476.610mm12122I +⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭ 3364y 5001821225031.310mm 1212I =⨯+⨯⨯⨯=⨯2225012*********mm A =⨯⨯+⨯=x 21.8cm i ===,y 5.6cmi ===0x x x 12005521.8l i λ===,0y y y 40071.45.6l i λ===,翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面,故按y λ查表得=0.747ϕ整体稳定验算:3150010200.8MPa 215MPa0.74710000N f A ϕ⨯==<=⨯,稳定性满足要求。
4.13图示一轴心受压缀条柱,两端铰接,柱高为7m 。
承受轴心力设计荷载值N=1300kN ,钢材为Q235。
已知截面采用2[28a ,单个槽钢的几何性质:A=40cm2,iy=10.9cm ,ix1=2.33cm ,Ix1=218cm4,y0=2.1cm ,缀条采用∟45×5,每个角钢的截面积:A1=4.29cm2。
试验算该柱的整体稳定性是否满足?解:柱为两端铰接,因此柱绕x 、y 轴的计算长度为:0x 0y 7ml l ==224x x10262221840 2.19940.8cm 22b I I A y ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+-=⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦x 11.1cm i === 0x xx 70063.111.1l i λ=== 0y y y 70064.210.9l i λ===0x 65.1λ===格构柱截面对两轴均为b 类截面,按长细比较大者验算整体稳定既可。
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《钢结构基础》习题参考答案3.1题:答:(1)按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。
型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。
组合截面按连接方法和使用材料的不同,可分为焊接组合截面(焊接截面)、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。
(2)型钢和组合截面应优先选用型钢截面,它具有加工方便和成本较低的优点。
3.7题:解:由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2,扣除孔洞后的净面积为3249275.213550A n =⨯⨯-=mm 2。
工字钢较厚板件的厚度为11.4mm ,故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2,构件的压应力为2155.138324910450A N 3n <≈⨯==σN/mm 2,即该柱的强度满足要求。
新版教材工字钢为竖放,故应计入工字钢的自重。
工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ,故19712.19.8169.27N g =⨯⨯⨯=N ;构件的拉应力为215139.113249197110450A N N 3ng <≈+⨯=+=σN/mm 2,即该柱的强度满足要求。
3.8题: 解:1、初选截面假定截面钢板厚度小于16mm ,强度设计值取215f =,125f v =。
可变荷载控制组合:24kN .47251.410.22.1q =⨯+⨯=, 永久荷载控制组合:38.27kN 250.71.410.235.1q =⨯⨯+⨯=简支梁的支座反力(未计梁的自重)129.91kN ql/2R ==,跨中的最大弯矩为m 63kN .1785.547.2481ql 81M 22max ⋅≈⨯⨯==,梁所需净截面抵抗矩为梁的高度在净空方面无限值条件;依刚度要求,简支梁的容许扰度为l/250,参照表3-2可知其容许最小高度为 按经验公式可得梁的经济高度为由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度,按附录1中附表1取工字钢 I36a ,相应的截面抵抗矩3nx 791274m m 875000W >=,截面高度229mm 360h >=且和经济高度接近。
钢结构基本原理(第二版)习题参考解答第二章
钢结构基本原理(第二版)习题参考解答第二章第二章钢结构的基本材料和构件习题参考解答1. 钢材的基本性能指标有哪些?请简要描述各项性能指标的含义。
答:钢材的基本性能指标包括强度、韧性、可塑性和耐腐蚀性。
- 强度:钢材的强度是指钢材抵抗外力的能力,通常以屈服强度、抗拉强度和抗压强度来表示。
屈服强度是指钢材在受到外力作用时,开始产生塑性变形的应力值;抗拉强度是指钢材在拉伸状态下最大的抵抗外力的应力值;抗压强度是指钢材在受到压缩状态下最大的抵抗外力的应力值。
强度的高低决定了钢材的承载能力。
- 韧性:钢材的韧性是指钢材在受到外力作用时,能够发生塑性变形而不断延展的能力。
韧性的好坏决定了钢结构在受到冲击或震动时的抵抗能力。
- 可塑性:钢材的可塑性是指钢材在受到外力作用时,能够发生塑性变形而不断延展的能力。
可塑性的好坏决定了钢材的加工性能和成型性能。
- 耐腐蚀性:钢材的耐腐蚀性是指钢材在受到各种腐蚀介质(如大气、水、酸等)的侵蚀时,能够保持其力学性能和表面的完整性。
耐腐蚀性的好坏决定了钢结构的使用寿命。
2. 钢材的分类方法有哪些?请简要描述各种分类方法。
答:钢材的分类方法有按化学成分分类、按用途分类和按加工方法分类。
- 按化学成分分类:钢材按化学成分可分为碳素钢、合金钢和不锈钢。
碳素钢的主要成分是碳和铁,其含碳量通常在0.08%~2.11%之间;合金钢是在碳素钢中添加其他合金元素(如铬、钼、锰等)来改善钢材的性能;不锈钢是指含有至少12%的铬元素,在大气或酸性介质中形成一层致密的氧化铬膜,起到防腐蚀的作用。
- 按用途分类:钢材按用途可分为结构钢、机械钢、特种钢和工具钢等。
结构钢是用于制造各种钢结构的钢材,如建筑、桥梁、船舶等;机械钢是用于制造机械零部件的钢材,如轴承、齿轮、轴等;特种钢是用于特殊工作条件下的钢材,如高温、低温、高压等环境下的钢材;工具钢是用于制造各种切削工具和模具的钢材,如刀具、冲压模具等。
- 按加工方法分类:钢材按加工方法可分为热轧钢材、冷轧钢材和锻制钢材。
钢结构第二版课后习题答案
钢结构第二版课后习题答案【篇一:钢结构基础(第二版)课后习题第四章答案】q235钢,翼缘为火焰切割边,沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。
已知构件承受的轴心压力为n=1500kn。
l?4m解:由支承条件可知l0x?12m,0y11?500?12?64ix??8?5003??250?123?2?250?12476.6?10 mm12122?? 50031iy??8?2??12?2503?31.3?106mm412122a?2?250?12?500?8?10000mmix??21.8cmiy5.6cm,l0y400l0x120071.4?x?55?y?i5.6ix21.8y,,2翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b类截面,故按y查表得?=0.747n1500?103200.8mpa?f?215mpa整体稳定验算:?a0.747?10000,稳定性满足要求。
4.13图示一轴心受压缀条柱,两端铰接,柱高为7m。
承受轴心力设计荷载值n=1300kn,钢材为q235。
已知截面采用2[28a,单个槽钢的几何性质:a=40cm2,iy=10.9cm,ix1=2.33cm,解:柱为两端铰接,因此柱绕x、y轴的计算长度为:l0x?l0y?7m22b26??ix?2?ix1?a??y02?218?40??2.19940.8cm422l0y700l0x70064.263.1ix???11.1cmyxiy10.9ix11.10x格构柱截面对两轴均为b类截面,按长细比较大者验算整体稳定既可。
由?0x?65.1,b类截面,查附表得??0.779,65.1n1300?103208.6mpa?f?215mpa2整体稳定验算:?a0.779?2?40?10 所以该轴心受压的格构柱整体稳定性满足要求。
4.17焊接简支工字形梁如图所示,跨度为12m,跨中6m处梁上翼缘有简支侧向支撑,材料为q345钢。
集中荷载设计值为p=330kn,间接动力荷载,验算该梁的整体稳定是否满足要求。
钢结构基础第四章课后习题答案
第四章4.7 试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。
杆件由屈服强度 2y f 235N mm =的钢材制成,材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成,假定不计残余应力。
320610mm E N =⨯2(由于材料的应力应变曲线的分段变化的,而每段的变形模量是常数,所以画出 cr -σλ 的曲线将是不连续的)。
解:由公式 2cr 2Eπσλ=,以及上图的弹性模量的变化得cr -σλ 曲线如下:4.8 某焊接工字型截面挺直的轴心压杆,截面尺寸和残余应力见图示,钢材为理想的弹塑性体,屈服强度为2y f 235N mm =,弹性模量为 320610mm E N =⨯2,试画出 cry y σ-λ——无量纲关系曲线,计算时不计腹板面积。
解:当 cr 0.30.7y y y f f f σ≤-=, 构件在弹性状态屈曲;当 cr 0.30.7y y y f f f σ>-=时,构件在弹塑性状态屈曲。
因此,屈曲时的截面应力分布如图全截面对y 轴的惯性矩 3212y I tb =,弹性区面积的惯性矩 ()3212ey I t kb =截面的平均应力 二者合并得cry y σ-λ——的关系式画图如下4.10 验算图示焊接工字型截面轴心受压构件的稳定性。
钢材为Q235钢,翼缘为火焰切割边,沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。
已知构件承受的轴心压力为N=1500KN 。
解:已知 N=1500KN ,由支撑体系知对截面强轴弯曲的计算长度 ox =1200cm l ,对弱轴的计算长度oy =400cm l 。
抗压强度设计值 2215f N mm =。
(1) 计算截面特性毛截面面积 22 1.2250.850100A cm =⨯⨯+⨯=截面惯性矩 3240.850122 1.22525.647654.9x I cm =⨯+⨯⨯⨯=截面回转半径 ()()121247654.910021.83x x i I A cm ===(2) 柱的长细比 (3) 整体稳定验算从截面分类表可知,此柱对截面的强轴屈曲时属于b 类截面,由附表得到 0.833x ϕ=,对弱轴屈曲时也属于b 类截面,由附表查得 0.741y ϕ=。
(完整版)钢结构基础第四章课后习题答案
第四章4.7试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。
杆件由屈服强度的钢材制成,材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成,假定2y f 235N mm =不计残余应力。
(由于材料的应力应变曲线的分段变化的,而每段320610mm E N =⨯2的变形模量是常数,所以画出 的曲线将是不连续的)。
cr -σλ(2/3)解:由公式 ,以及上图的弹性模量的变化得 曲线如下:2cr 2Eπσλ=cr -σλ(2/3)4.8 某焊接工字型截面挺直的轴心压杆,截面尺寸和残余应力见图示,钢材为理想的弹塑性体,屈服强度为,弹性模量为,试画出2y f 235N mm =320610mm E N =⨯2 无量纲关系曲线,计算时不计腹板面积。
cry y σ-λ——解:当 , 构件在弹性状态屈曲;当 时,cr 0.30.7y y y f f f σ≤-=cr 0.30.7y y y f f f σ>-=构件在弹塑性状态屈曲。
全截面对y 轴的惯性矩 ,弹性区面积的惯性矩 3212y I tb =()3212ey I t kb =()322232232212212ey cryy y y yI t kb E E E k I tb πππσλλλ=⨯=⨯=截面的平均应力2220.50.6(10.3)2y ycr ybtf kbt kf k f btσ-⨯⨯==-二者合并得的关系式cryy σ-λ——cry cry342cry σ(0.0273)σ3σ10y λ+-+-=画图如下4.10 验算图示焊接工字型截面轴心受压构件的稳定性。
钢材为钢,翼缘为火焰切割Q235边,沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。
已知构件承受的轴心压力为。
N=1500KNt h i nhe i rg解:已知 ,由支撑体系知对截面强轴弯曲的计算长度 ,对弱N=1500KN ox =1200cm l 轴的计算长度 。
抗压强度设计值 。
4钢结构基础第二版课后习题答案.doc
4钢结构基础第二版课后习题答案.doc《钢结构基础》习题参考答案3.1 题:答(1)按制作方?法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。
型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。
组合截面按连接方法和使用材料的不同,可分为焊接组合截面(焊接截面)、钏接组合截面、钢和混凝土组合截面等。
(2)型钢和组合截面应优先选用型钢截面,它具有加工方便和成本较低的优点。
3.7 题:解:由附录1中附表1可得I20a的截面积为3550mm2,扣除孔洞后的净面积为A n =3550-2l.5x7x2 = 3249mm2o工字钢较厚板件的厚度为ll.4mm,故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为f = 215 N/mm2 ,构件的压应力为<7 = —=竺5 牝138.5 < 215 N/mm2,即该柱的强度满足要求。
A n 3249新版教材工字钢为竖放,故应计入工字钢的自重。
工字钢I20a的重度为27.9kg/m,故N a =27.9x6x9.81xl.2 = 1971N;构件的拉应力为。
=旦% =竺5空kl39.11<215N/mm2,即该柱的强度满足A n3249要求。
3.8题:解:1、初选截面假定截面钢板厚度小T* 16mm,强度设计值取f = 215 , f v = 125。
可变荷载控制组合:q = 1.2 x 10.2 +1.4 x 25 = 47.24kN ,永久荷载控制组合:q = 1.35 x 10.2 +1.4x 0.7 x 25 = 38.27kN简支梁的支座反力(未计梁的自重)R=ql/2 = 129.91kN,跨中的最大弯矩为1 9 1 ?M niax =;qF =「47.24x5.52 578.63kN?m,梁所需净截面抵抗矩为O Ow M max 178.63X106 m 力3W nY =—= ----------------- ? 791274mm ,nx /x f 1.05x215梁的高度在净空方面无限值条件;依刚度要求,简支梁的容许扰度为1/250,参照表3-2可知其容许最小高度为1 _ 5500 24~ 24按经验公式可得梁的经济高度为h e = 7^/W7 -300 = 7^791274 -300 = 347mm ,由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度,按附录1中附表1取工字钢I36a,相应的截面抵抗矩W nx =875000>791274mm3,截面高度h = 360>229mm且和经济高度接近。
最新4钢结构基础第二版课后习题答案汇总
4钢结构基础第二版课后习题答案《钢结构基础》习题参考答案3.1题:答:(1)按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。
型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。
组合截面按连接方法和使用材料的不同,可分为焊接组合截面(焊接截面)、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。
(2)型钢和组合截面应优先选用型钢截面,它具有加工方便和成本较低的优点。
3.7题:解:由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2,扣除孔洞后的净面积为3249275.213550A n =⨯⨯-=mm 2。
工字钢较厚板件的厚度为11.4mm ,故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2,构件的压应力为2155.138324910450A N 3n <≈⨯==σN/mm 2,即该柱的强度满足要求。
新版教材工字钢为竖放,故应计入工字钢的自重。
工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ,故19712.19.8169.27N g =⨯⨯⨯=N ; 构件的拉应力为215139.113249197110450A N N 3n g <≈+⨯=+=σN/mm 2,即该柱的强度满足要求。
3.8题:解:1、初选截面 假定截面钢板厚度小于16mm ,强度设计值取215f =,125f v =。
可变荷载控制组合:24kN .47251.410.22.1q =⨯+⨯=,永久荷载控制组合:38.27kN 250.71.410.235.1q =⨯⨯+⨯=简支梁的支座反力(未计梁的自重)129.91kN ql/2R ==,跨中的最大弯矩为m 63kN .1785.547.2481ql 81M 22max ⋅≈⨯⨯==,梁所需净截面抵抗矩为 36x max nx 791274mm 2151.051063.178f M W ≈⨯⨯==γ, 梁的高度在净空方面无限值条件;依刚度要求,简支梁的容许扰度为l/250,参照表3-2可知其容许最小高度为229mm 24550024l h min ≈==, 按经验公式可得梁的经济高度为347mm 3007912747300W 7h 33x e ≈-=-=,由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度,按附录1中附表1取工字钢 I36a ,相应的截面抵抗矩3nx 791274m m 875000W >=,截面高度229mm 360h >=且和经济高度接近。
钢结构基本原理课后习题集答案解析(第二版)
第二章2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力-应变曲线,请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图(a )理想弹性-塑性(b )理想弹性强化解:(1)弹性阶段:tan E σεαε==⋅非弹性阶段:y f σ=(应力不随应变的增大而变化) (2)弹性阶段:tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段:'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-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ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少?2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f yσF图2-35 理想化的σε-图解:(1)A 点: 卸载前应变:52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变:0c ε=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(2)B 点: 卸载前应变:0.025F εε== 卸载后残余应变:0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(3)C 点: 卸载前应变:0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变:0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变:0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的σε-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σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力y f σ≤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σε-曲线基本无变化;当y f σ>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σε-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)。
钢结构基础(第二版)课后习题答案
3.7题:解:由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2,扣除孔洞后的净面积为3249275.213550A n =⨯⨯-=mm 2。
工字钢较厚板件的厚度为11.4mm ,故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2,构件的压应力为2155.138324910450A N 3n<≈⨯==σN/mm 2,即该柱的强度满足要求。
新版教材工字钢为竖放,故应计入工字钢的自重。
工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ,故19712.19.8169.27N g =⨯⨯⨯=N ;构件的拉应力为215139.113249197110450A N N 3ng<≈+⨯=+=σN/mm 2,即该柱的强度满足要求3.8题:解:1、初选截面假定截面钢板厚度小于16mm ,强度设计值取215f =,125f v =。
可变荷载控制组合:24kN .47251.410.22.1q =⨯+⨯=, 永久荷载控制组合:38.27kN 250.71.410.235.1q =⨯⨯+⨯= 简支梁的支座反力(未计梁的自重)129.91kNql/2R ==,跨中的最大弯矩为m 63kN .1785.547.2481ql 81M 22max ⋅≈⨯⨯==,梁所需净截面抵抗矩为36x maxnx 791274mm2151.051063.178fM W ≈⨯⨯==γ,梁的高度在净空方面无限值条件;依刚度要求,简支梁的容许扰度为l/250,参照表3-2可知其容许最小高度为229mm 24550024l h min ≈==,按经验公式可得梁的经济高度为347mm 3007912747300W 7h 33x e ≈-=-=,由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度,按附录1中附表1取工字钢 I36a ,相应的截面抵抗矩3nx 791274mm875000W >=,截面高度229mm 360h >=且和经济高度接近。
同济大学版钢结构基本原理(第二版)习题参考解答
5.1 影响轴心受压稳定极限承载力的初始缺陷有哪些?在钢结构设计中应如何考虑?5.2 某车间工作平台柱高2.6m,轴心受压,两端铰接.材料用I16,Q235钢,钢材的强度设计值2215/d f N mm =.求轴心受压稳定系数ϕ及其稳定临界荷载. 如改用Q345钢2310/d f N mm =,则各为多少? 解答:查P335附表3-6,知I16截面特性,26.57, 1.89,26.11x y i cm i cm A cm === 柱子两端较接,1.0x y μμ==故柱子长细比为 1.0260039.665.7x x xli μλ⨯=== ,2600 1.0137.618.9y y y l i μλ⨯=== 因为x y λλ<,故对于Q235钢相对长细比为137.61.48λπ==钢柱轧制, /0.8b h ≤.对y 轴查P106表5-4(a)知为不b 类截面。
故由式5-34b 得()223212ϕααλλλ⎡=++⎢⎣()2210.9650.300 1.48 1.482 1.48⎡=+⨯+⎢⎣⨯ 0.354=(或计算137.6λ=,再由附表4-4查得0.354ϕ=)故得到稳定临界荷载为20.35426.1110215198.7crd d N Af kN ϕ==⨯⨯⨯= 当改用Q365钢时,同理可求得 1.792λ=。
由式5-34b 计算得0.257ϕ=(或由166.7λ=,查表得0.257ϕ=)故稳定临界荷载为20.25726.1110310208.0crd d N Af kN ϕ==⨯⨯⨯=5.3 图5-25所示为一轴心受压构件,两端铰接,截面形式为十字形.设在弹塑性范围内/E G 值保持常数,问在什么条件下,扭转屈曲临界力低于弯曲屈曲临界力,钢材为Q235.5.4 截面由钢板组成的轴心受压构件,其局部稳定计算公式是按什么准则进行推导得出的.5.5 两端铰接的轴心受压柱,高10m,截面为三块钢板焊接而成,翼缘为剪切边,材料为Q235,强度设计值2205/d f N mm =,承受轴心压力设计值3000kN (包括自重).如采用图5-26所示的两种截面,计算两种情况下柱是否安全.图5-26 题5.5解答:截面特性计算: 对a)截面:32394112(5002020500260)8500 1.436101212x I mm =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯ 3384112205005008 4.167101212y I mm =⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯ 2250020500824000A mm =⨯⨯+⨯=244.6x i mm ==131.8y i mm ==对b)截面:32384112(4002540025212.5)104009.575101212x I mm =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯ 33841122540040010 2.667101212y I mm =⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯ 24002524001024000A mm =⨯⨯+⨯=199.7x i mm ==105.4y i mm==整体稳定系数的计算:钢柱两端铰接,计算长度10000ox oy l l mm == 对a)截面: 1000040.88244.6ox x x l i λ=== 1000075.87131.8ox y y l i λ=== 对b)截面: 1000050.08199.7kx x x l i λ=== 1000094.88105.4ox y y l i λ=== 根据题意,查P106表5-4(a),知钢柱对x 轴为b 类截面,对y 轴为c 类截面.对a)截面:对x 轴:40.880.440x λπ===()223212x x x x ϕααλλλ⎡=++⎢⎣()2210.9650.30.440.4420.44⎡=⨯+⨯+⎢⨯⎣0.895=(或计算40.88λ=,再由附表4-4查得0.896x ϕ )对y 轴:25.870.816y λπ==()223212y y y y ϕααλλλ⎡=++⎢⎣()2210.9060.5950.8160.81620.816⎡=⨯+⨯+⎢⨯⎣0.604=(或计算75.87λ=,再由附表4-5查得0.604y ϕ )故取该柱的整体稳定系数为0.604ϕ=对b)截面,同理可求得0.852x ϕ=,0.489y ϕ=,故取该柱截面整体稳定系数为0.489ϕ= 整体稳定验算:对a)截面 0.604240002052971.68 3000 crd d N Af kN kN ϕ==⨯⨯=<不满足。
同济钢结构基本原理课后习题答案完全版
y
fy 235
166.7
,查表得 0.257 )
Ncrd Af d 0.257 26.11102 310 208.0kN
5.3 图 5-25 所示为一轴心受压构件 ,两端铰接 ,截面形式为十字形.设在弹塑性范围内 E / G 值 保持常数,问在什么条件下,扭转屈曲临界力低于弯曲屈曲临界力,钢材为 Q235. 5.4 截面由钢板组成的轴心受压构件 ,其局部稳定计算公式是按什么准则进行推导得出的. 5.5 两端铰接的轴心受压柱,高 10m,截面为三块钢板焊接而成,翼缘为剪切边 ,材料为 Q235,强 度设计值
1 1 I x 2 ( 500 203 20 500 2602 ) 8 5003 1.436 109 mm4 12 12 1 1 I y 2 20 5003 500 83 4.167 108 mm4 12 12
A 2 500 20 500 8 24000mm2
fy E
0.02386
可恢复弹性应变: y c 0.00114 (3) C 点: 卸载前应变: F
c f y
E'
0.025 0.035 0.06
卸载后残余应变: c
c
E
0.05869
可恢复弹性应变: y c 0.00131 2.3 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 f y 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 f y 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。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系: 反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比 或应力幅(焊接结构)来量度。一般来说,应力比或应力幅越大,疲劳强度越低;而作用时 间越长(指次数多) ,疲劳强度也越低。 2.4 试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答: ( 1)钢材的化学成分,如碳、硫、磷等有害元素成分过多; ( 2)钢材生成过程中造成的 缺陷,如夹层、偏析等; (3)钢材在加工、使用过程中的各种影响,如时效、冷作硬化以及 焊接应力等影响; ( 4)钢材工作温度影响,可能会引起蓝脆或冷脆; ( 5)不合理的结构细部 设计影响,如应力集中等; ( 6)结构或构件受力性质,如双向或三向同号应力场; (7)结构 或构件所受荷载性质,如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词: (1)延性破坏 延性破坏,也叫塑性破坏,破坏前有明显变形,并有较长持续时间,应力超过屈服点 fy、并达到抗拉极限强度 fu 的破坏。 (2)损伤累积破坏 指随时间增长, 由荷载与温度变化, 化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生 损伤并不断积累而导致的破坏。
钢结构基本原理课后习题答案完全版
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《钢结构基本原理》 (第二版)练习参考解答:第二、五、六、七、八章习题答案
2.6 一两跨连续梁,在外荷载作用下,截面上 A 点正应力为 1 120 N / mm2 , 2 80 N / mm2 ,B 点的正应力
1 20 N / mm2 , 2 120 N / mm2 ,求梁 A 点与 B 点的应力比和应力幅是多少?
解: (1)A 点: 应力比: (2)B 点: 应力比:
2 80 0.667 1 120
应力幅: max min 120 80 200 N / mm2
1 20 0.167 2 120
(3)Q390E
应力幅: max min 20 120 100 N / mm2
1 3 2 2 3 2 4 2 2 2 2 1 0.965 0.300 1.48 1.482 0.965 0.300 1.48 1.482 4 1.482 2 2 1.48
σ σ
fy
fy tgα=E tgα'=E' α ε α
α'
0
0
ε
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: f y (应力不随应变的增大而变化) (2)弹性阶段: E tan 非弹性阶段: f y E '(
第五章 5.1 影响轴心受压稳定极限承载力的初始缺陷有哪些?在钢结构设计中应如何考虑?
5.2 某车间工作平台柱高 2.6m,轴心受压,两端铰接.材料用 I16,Q235 钢,钢材的强度设计值 压稳定系数 及其稳定临界荷载. 如改用 Q345 钢 解答: 查 P335 附表 3-6,知 I16 截面特性, 柱子两端较接,
同济大学沈祖炎钢结构基本原理课后习题全套答案
第二章 钢结构材料2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力-应变曲线,请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
tgα'=E'f 0f 0tgα=E 图2-34 σε-图(a )理想弹性-塑性 (b )理想弹性强化解:由题意得:(1)弹性阶段:tan E σεαε==⋅非弹性阶段:y f σ=(应力不随应变的增大而变化) (2)弹性阶段:tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段:'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-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ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少?2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f 0σF图2-35 理想化的σε-图解:分三种情况: (1)A 点:卸载前应变:52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变:0c ε=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(2)B 点: 卸载前应变:0.025F εε== 卸载后残余应变:0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(3)C 点: 卸载前应变:0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变:0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变:0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的σε-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σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力y f σ≤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σε-曲线基本无变化;当y f σ>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σε-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)。
4钢结构基础第二版课后习题答案.doc
《钢结构基础》习题参考答案3.1 题:答(1)按制作方•法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。
型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。
组合截面按连接方法和使用材料的不同,可分为焊接组合截面(焊接截面)、钏接组合截面、钢和混凝土组合截面等。
(2)型钢和组合截面应优先选用型钢截面,它具有加工方便和成本较低的优点。
3.7 题:解:由附录1中附表1可得I20a的截面积为3550mm2,扣除孔洞后的净面积为A n =3550-2l.5x7x2 = 3249mm2o工字钢较厚板件的厚度为ll.4mm,故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为f = 215N/mm2 ,构件的压应力为<7 = —=竺5 牝138.5 < 215 N/mm2,即该柱的强度满足要求。
A n 3249新版教材工字钢为竖放,故应计入工字钢的自重。
工字钢I20a的重度为27.9kg/m,故N a =27.9x6x9.81xl.2 = 1971N;构件的拉应力为。
=旦% =竺5空kl39.11<215N/mm2,即该柱的强度满足A n3249要求。
3.8题:解:1、初选截面假定截面钢板厚度小T* 16mm,强度设计值取f = 215 , f v = 125。
可变荷载控制组合:q = 1.2 x 10.2 +1.4 x 25 = 47.24kN ,永久荷载控制组合:q = 1.35 x 10.2 +1.4x 0.7 x 25 = 38.27kN简支梁的支座反力(未计梁的自重)R=ql/2 = 129.91kN,跨中的最大弯矩为1 9 1 ?M niax =;qF =「47.24x5.52 578.63kN・m,梁所需净截面抵抗矩为O Ow M max 178.63X106 m 力3W nY =—= ----------------- « 791274mm ,nx /x f 1.05x215梁的高度在净空方面无限值条件;依刚度要求,简支梁的容许扰度为1/250,参照表3-2可知其容许最小高度为1 _ 5500 24~ 24按经验公式可得梁的经济高度为h e = 7^/W7 -300 = 7^791274 -300 = 347mm ,由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度,按附录1中附表1取工字钢I36a,相应的截面抵抗矩W nx =875000>791274mm3,截面高度h = 360>229mm且和经济高度接近。
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《钢结构基础》习题参考答案3.1题:答:(1)按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。
型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。
组合截面按连接方法和使用材料的不同,可分为焊接组合截面(焊接截面)、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。
(2)型钢和组合截面应优先选用型钢截面,它具有加工方便和成本较低的优点。
3.7题:解:由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2,扣除孔洞后的净面积为3249275.213550A n =⨯⨯-=mm 2。
工字钢较厚板件的厚度为11.4mm ,故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2,构件的压应力为2155.138324910450A N 3n <≈⨯==σN/mm 2,即该柱的强度满足要求。
新版教材工字钢为竖放,故应计入工字钢的自重。
工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ,故19712.19.8169.27N g =⨯⨯⨯=N ;构件的拉应力为215139.113249197110450A N N 3ng <≈+⨯=+=σN/mm 2,即该柱的强度满足要求。
3.8题: 解:1、初选截面假定截面钢板厚度小于16mm ,强度设计值取215f =,125f v =。
可变荷载控制组合:24kN .47251.410.22.1q =⨯+⨯=, 永久荷载控制组合:38.27kN 250.71.410.235.1q =⨯⨯+⨯=简支梁的支座反力(未计梁的自重)129.91kN ql/2R ==,跨中的最大弯矩为m 63kN .1785.547.2481ql 81M 22max ⋅≈⨯⨯==,梁所需净截面抵抗矩为36x max nx 791274mm 2151.051063.178f M W ≈⨯⨯==γ,梁的高度在净空方面无限值条件;依刚度要求,简支梁的容许扰度为l/250,参照表3-2可知其容许最小高度为229mm 24550024l h min ≈==, 按经验公式可得梁的经济高度为347mm 3007912747300W 7h 33x e ≈-=-=,由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度,按附录1中附表1取工字钢 I36a ,相应的截面抵抗矩3nx 791274m m 875000W >=,截面高度229mm 360h >=且和经济高度接近。
按附录1中附表5取窄翼缘H 型钢 HN400×150×8×13,截面抵抗矩3nx 791274m m 942000W >=,截面高度229mm 400h >=。
普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为63m m 2/)10136(b 1=-=,13f /2351399.315.863t b y 1=<≈=,故翼缘板的局部稳定可以保证,且截面可考虑部分塑性发展。
窄翼缘型钢梁的翼缘的外伸宽度为71m m 2/)8150(b 1=-=,13f /2351346.51371t b y 1=<≈=,故翼缘板的局部稳定可以保证,且截面可考虑部分塑性发展。
2、验算截面(1)普通工字钢I36a 截面的实际几何性质计算:27630mm A =,4x m 157600000m I =,3x 875000mm W =, 307m m S I x x =,梁自重估算,由荷规附录A 得钢的重度为78.5kN/m 3,梁的自重为m /719kN .05.782.1107630g -6≈⨯⨯⨯=,修正为 m /60kN .05.78107630g -6≈⨯⨯=自重产生的跨中最大弯矩为m 2.72kN 5.51.260.081M 2g ⋅≈⨯⨯⨯=,式中1.2为可变荷载控制组合对应的荷载分项系数。
跨中最大总弯矩为m 35kN .18172.263.178M x ⋅=+=,A 点的最大正应力为16)8.15(t 215N/mm f 39.1978750001.051035.181max 26<==<≈⨯⨯=σB 点的最大剪应力为131.89kN 2/5.5)1.260.024.47(V max ≈⨯⨯+=16)8.15(t 125N/mm f 42.961030710131.89max 2v 3<==<≈⨯⨯=τ故由以上分析可知,该普通工字钢等截面钢梁满足强度要求。
(2)窄翼缘型钢HN400×150×8×13截面的实际几何性质计算:27112mm A =,4x m 188000000m I =,3x 942000mm W =,梁自重估算,由荷规附录A 得钢的重度为78.5kN/m 3,梁的自重为m /670kN .05.782.1107112g -6≈⨯⨯⨯=,修正为 m /56kN .05.78107112g -6≈⨯⨯=自重产生的跨中最大弯矩为m 2.54kN 5.51.256.081M 2g ⋅≈⨯⨯⨯=,式中1.2为可变荷载控制组合对应的荷载分项系数。
跨中最大总弯矩为m 17kN .18154.263.178M x ⋅=+=,16)13(t 215N/mm f 183.179420001.051017.181max 26<==<≈⨯⨯=σB 点的最大剪应力为131.76kN 2/5.5)1.256.024.47(V max ≈⨯⨯+=,面积矩可近似计算如下 32x 517201m m 2/8)13200()2/132/400(13150S =⨯-+-⨯⨯=,16)8.135(t 125N/m m f 45.3181088.151720110131.76max 2v 83<==<≈⨯⨯⨯⨯=τ 故由以上分析可知,该窄翼缘型钢等截面钢梁满足强度要求。
比较普通工字钢和窄翼缘型钢可发现,在相同的计算条件下采用窄翼缘型钢更加经济。
3.9题:解:强度验算部位:A 点的最大正应力;B 点的最大剪应力;C 点的折算应力;D 点的局部压应力和折算应力。
300kN P R ==,m 600kN 2300M max ⋅=⨯=,梁截面的相关参数:212000mm 2102808800A =⨯⨯+⨯=,433x mm 1259920000)800272-820(280121I =⨯⨯=, 腹板轴线处的面积矩31774000mm 200840040510280S =⨯⨯+⨯⨯=,腹板边缘处的面积矩 31134000mm 40510280S =⨯⨯=。
梁的自重标准值1.1304kN/m2.15.781012000g -6=⨯⨯⨯=(也可按课本的方法计算,此处直接采用荷规附录A 提供的重度),m 16.956kN 1.2101.130481M 2g ⋅=⨯⨯⨯=,跨中最大总弯矩m 956kN .616956.16600M x ⋅=+=。
由于翼缘自由外伸的宽厚比为,13fy 235136.131028280=>=⨯-,故取x 对轴的部分塑性发展系数0.1x =γ。
16)10(t 215N/mm f 77.20012599200001.041010616.956max 26<==<≈⨯⨯⨯=σB 点的最大剪应力为:306.78kN 2/101304.12.1300V max ≈⨯⨯+=16)8(t 125N/m m f 99.538125992000017740001078.306max 2v 3<==<≈⨯⨯⨯=τC 点的折算应力为:m 610.85kN 1.221304.15.0278.306M 2⋅≈⨯⨯⨯-⨯=,304.07kN 21304.12.1306.78V ≈⨯⨯-=, 2334.21N/mm 8125992000011340001007.304≈⨯⨯⨯=τ,2693N/mm .193125992000040010610.85≈⨯⨯=σ,折算应力为222ZS 236.5N/mm 1f .178.2023=<=+=τσσ。
D 点的局部压应力和折算应力215Mpa f mm /250N 1508103000.1l t F23z w c =>=⨯⨯⨯==ψσ;D 点正应力为压应力,其值大小为293N/mm .193=σ;剪应力向下,大小为234.21N/mm =τ。
代入折算应力计算公式可得,22c 2c 2ZS 236.5N/mm 1f .1234.813=<=+-+=τσσσσσ,即D 点的折算应力满足强度要求,但局部压应力不满足强度要求。
故由以上分析可知,该焊接工字型等截面钢梁不满足强度要求。
3.10题: 解:1、初选截面假定截面钢板厚度小于16mm ,强度设计值取215f =,125f v =,简支梁的支座反力(未计梁的自重)750kN P/2R ==,跨中的最大弯矩为m 3000kN 4750M max ⋅=⨯=,梁所需净截面抵抗矩为376x max nx mm 103289.12151.05103000f M W ⨯≈⨯⨯==γ,梁的高度在净空方面无限值条件;按经验公式可得梁的经济高度为1358mm 300101.32897300W 7h 373x e =-⨯=-=,考虑到梁截面高度大一些,更有利于增加刚度,初选梁的腹板高度为1400m m h w =。
腹板厚度按支点处最大剪力需要确定,43mm .61251400107505.1f h 1.5V t 3v w w ≈⨯⨯⨯==,按经验公式估算40mm .311140011h t w w ≈==,故选用腹板厚度为10mm t w =。
修正为:10.76mm 1.076cm 1114011h t ww =≈==,故选用腹板厚度为10mm t w =。
按近似公式计算所需翼缘板面积27w w w x 7159mm 61400101400103289.16h t h W bt ≈⨯-⨯=-=,初选翼缘板宽度为400mm ,则所需厚度为9mm .174007159t ≈=。
考虑到公式的近似性和钢梁的自重作用等因素,选用20mm t =。
梁翼缘的外伸宽度为195m m 2/)10400(b 1=-=,13f /2351375.920195t b y 1=<==,故翼缘板的局部稳定可以保证,且截面可考虑部分塑性发展。
2、验算截面截面的实际几何性质计算:230000mm 220400101400A =⨯⨯+⨯=,41033x mm 101.0353)1400390-1440(400121I ⨯≈⨯⨯=, 3710x mm 101.4379720101.0353W ⨯≈⨯=,腹板轴线处的面积矩36mm 1013.83501070071020400S ⨯=⨯⨯+⨯⨯=,腹板边缘处的面积矩36mm 1068.571020400S ⨯=⨯⨯=。