轴心受力构件习题指导
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(3)拼接板的强度够否，
解：（1）钢板 截面的强度。
净截面面积
其强度为 ，满足。
解：（2）需要验算2-2截面的强度。
2-2截面所承受的拉力：
其强度为
解：（3）拼接板的强度满足。
拼接板的厚度为 ，故其截面强度满足要求不用验算。
验算图示用摩擦四高强度螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20 mm，孔径22mm，钢材为四35AF承受轴心拉力N＝600 kN(设计值)。
最大长细比
净截面面积为：
此拉杆的强度：
不满足增大截面，改用 ， ， A=2×=
此时：
，满足。
一块—400×20的钢板用两块拼接板—400×12进行拼接．螺栓孔径为22mm，排列如图所示钢板轴心受拉，N＝1350 kN(设计值)。钢材为Q535钢，解答下列问题：
(1)钢板1—1截面的强度够否?
(2)是否还需要验算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?
截面所需面积
回转半径
由附表中试选 ，记录相关数据
， ， 。
(2)截面验算
因截面无孔眼削弱，可不验算强度。又因为型钢，亦可不验算局部稳定，只需要进行整体稳定和刚度验算。
因对x轴或对y轴都属于b类，故由长细比较大值 ，查表取稳定系数，查附表
图示两种焊接组合截面(焰切边缘)的截面积相等，钢材均为Q235钢．当用作长度为10 m的两瑞铰接轴心受压柱时，是否能安全承受设计荷载3200 kN?
，
，
查附表，表得
，
截面无削弱，强度不计算；热轧截面，局部稳定不计算。
解：(2)查附表：16号热轧工字钢截面数据为
， ， ， ,
,
计算平台柱长细比：
；
查表，平台柱的截面类别，x轴为a类，y轴为b类根据
，
，
查附表，表得
，
由于
无显著提高。
解：(3)若轴心压力为 ，不能满足。应沿x方向在柱中间设侧向支撑，设置侧向支撑后，平台柱对y轴的计算长度为 ，长细比为
解：验算最外列螺栓处危险截面的强度：
，满足。
一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m，截面为由2L 90×8组成的肢尖向下的T形截面，问是否能承受设计值为870 kN的轴心力?
解：
查型钢表附表：
角钢，
，假设a=6mm，
，可以。
，可以。
某车间工作平台柱高，按两瑞铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用16号热轧工字钢．试经计算解答：
，（b类）
，
，
所以：
，可以满足
设某工业平台柱承受轴心压力5000 kN(设计值)，柱高8m．两瑞铰接。要求设计一H型钢或焊接工字形截面柱及其柱脚(钢材为Q235)。基础混凝土的强度等级为C15( )。
解：采用热轧H型钢，焊接组合截面工字钢见例题
(1)试选截面
由于热轧H型可以选用宽翼缘的形式，截面宽度较大，因此长细比的假设值可适当减小。假设 。对宽翼缘H型钢，因 。所以无论对x轴或对y轴都属于b类截面。在柱中间沿x方向设置侧向支撑， 。 时，由附表查的 。
整个截面对虚轴的数据：
有对虚轴的换算长细比查附表得：
验算对虚轴的稳定
3．缀板设计及布置
分肢计算长度
，取80cm
按构造取缀板截面250 mm
相邻缀板轴线距离为
分肢线刚度
两侧缀板线刚度之和：
验算线刚度比值
满足
缀板与分肢的焊缝计算按第三章进行
解：验收截面(a)
计算截面几何特性
惯性矩
截面面积
回转半径：
计算长度
，
长细比：
由已知条件，查表对于x、y轴均为b类截面，由于 ，则由 ，查附表得稳定系数
验算整体稳定：
需要计算局部稳定：翼缘
腹板
截面无削弱，强度可以不计算。同理可验证截面(b)。
设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长，两瑞铰接，设计轴心压力为1500 kN，钢材为Q335B，截面无削弱。
解：柱的计算长度为
1按实轴的整体稳定选择柱的截面
假设 ，钢材为Q335B，查表对x、y轴均为b类截面，查附表得 ，需要的截面面积为
查型钢表，选用2[28C,记录相关数据
验算实轴刚度：
查附表得稳定系数
验算实轴整体稳定性：
2.按等稳定条件确定分肢间距
根据分肢不先于整Βιβλιοθήκη Baidu失稳，有
，
则
分肢轴线间距
单个槽钢的截面数据（图1）
第四章习题指导
4．1验算由2L 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270 kN，只承受瞥力作用，计算长度为3m。杆端有一排直径为20 mm的孔眼，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置的影响。
解：查型钢表附表， 角钢，A=2×=， ，假设a=6mm， ， ，角钢的厚度为 ，显然其危险截面在杆端，
(1)钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少?
(2)改用Q345钢时．设计承裁力是否显著提高?
(3)如果轴心压力为330 kN(设计值)．16号热轧工字钢能否满足要求？如不满足，从构造上果取什么措施就熊满足要求?
解：(1)查附表：16号热轧工字钢截面数据为
， ， ，
计算平台柱长细比：
；
查表，平台柱的截面类别，x轴为a类，y轴为b类根据
解：（1）钢板 截面的强度。
净截面面积
其强度为 ，满足。
解：（2）需要验算2-2截面的强度。
2-2截面所承受的拉力：
其强度为
解：（3）拼接板的强度满足。
拼接板的厚度为 ，故其截面强度满足要求不用验算。
验算图示用摩擦四高强度螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20 mm，孔径22mm，钢材为四35AF承受轴心拉力N＝600 kN(设计值)。
最大长细比
净截面面积为：
此拉杆的强度：
不满足增大截面，改用 ， ， A=2×=
此时：
，满足。
一块—400×20的钢板用两块拼接板—400×12进行拼接．螺栓孔径为22mm，排列如图所示钢板轴心受拉，N＝1350 kN(设计值)。钢材为Q535钢，解答下列问题：
(1)钢板1—1截面的强度够否?
(2)是否还需要验算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?
截面所需面积
回转半径
由附表中试选 ，记录相关数据
， ， 。
(2)截面验算
因截面无孔眼削弱，可不验算强度。又因为型钢，亦可不验算局部稳定，只需要进行整体稳定和刚度验算。
因对x轴或对y轴都属于b类，故由长细比较大值 ，查表取稳定系数，查附表
图示两种焊接组合截面(焰切边缘)的截面积相等，钢材均为Q235钢．当用作长度为10 m的两瑞铰接轴心受压柱时，是否能安全承受设计荷载3200 kN?
，
，
查附表，表得
，
截面无削弱，强度不计算；热轧截面，局部稳定不计算。
解：(2)查附表：16号热轧工字钢截面数据为
， ， ， ,
,
计算平台柱长细比：
；
查表，平台柱的截面类别，x轴为a类，y轴为b类根据
，
，
查附表，表得
，
由于
无显著提高。
解：(3)若轴心压力为 ，不能满足。应沿x方向在柱中间设侧向支撑，设置侧向支撑后，平台柱对y轴的计算长度为 ，长细比为
解：验算最外列螺栓处危险截面的强度：
，满足。
一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m，截面为由2L 90×8组成的肢尖向下的T形截面，问是否能承受设计值为870 kN的轴心力?
解：
查型钢表附表：
角钢，
，假设a=6mm，
，可以。
，可以。
某车间工作平台柱高，按两瑞铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用16号热轧工字钢．试经计算解答：
，（b类）
，
，
所以：
，可以满足
设某工业平台柱承受轴心压力5000 kN(设计值)，柱高8m．两瑞铰接。要求设计一H型钢或焊接工字形截面柱及其柱脚(钢材为Q235)。基础混凝土的强度等级为C15( )。
解：采用热轧H型钢，焊接组合截面工字钢见例题
(1)试选截面
由于热轧H型可以选用宽翼缘的形式，截面宽度较大，因此长细比的假设值可适当减小。假设 。对宽翼缘H型钢，因 。所以无论对x轴或对y轴都属于b类截面。在柱中间沿x方向设置侧向支撑， 。 时，由附表查的 。
整个截面对虚轴的数据：
有对虚轴的换算长细比查附表得：
验算对虚轴的稳定
3．缀板设计及布置
分肢计算长度
，取80cm
按构造取缀板截面250 mm
相邻缀板轴线距离为
分肢线刚度
两侧缀板线刚度之和：
验算线刚度比值
满足
缀板与分肢的焊缝计算按第三章进行
解：验收截面(a)
计算截面几何特性
惯性矩
截面面积
回转半径：
计算长度
，
长细比：
由已知条件，查表对于x、y轴均为b类截面，由于 ，则由 ，查附表得稳定系数
验算整体稳定：
需要计算局部稳定：翼缘
腹板
截面无削弱，强度可以不计算。同理可验证截面(b)。
设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长，两瑞铰接，设计轴心压力为1500 kN，钢材为Q335B，截面无削弱。
解：柱的计算长度为
1按实轴的整体稳定选择柱的截面
假设 ，钢材为Q335B，查表对x、y轴均为b类截面，查附表得 ，需要的截面面积为
查型钢表，选用2[28C,记录相关数据
验算实轴刚度：
查附表得稳定系数
验算实轴整体稳定性：
2.按等稳定条件确定分肢间距
根据分肢不先于整Βιβλιοθήκη Baidu失稳，有
，
则
分肢轴线间距
单个槽钢的截面数据（图1）
第四章习题指导
4．1验算由2L 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270 kN，只承受瞥力作用，计算长度为3m。杆端有一排直径为20 mm的孔眼，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置的影响。
解：查型钢表附表， 角钢，A=2×=， ，假设a=6mm， ， ，角钢的厚度为 ，显然其危险截面在杆端，
(1)钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少?
(2)改用Q345钢时．设计承裁力是否显著提高?
(3)如果轴心压力为330 kN(设计值)．16号热轧工字钢能否满足要求？如不满足，从构造上果取什么措施就熊满足要求?
解：(1)查附表：16号热轧工字钢截面数据为
， ， ，
计算平台柱长细比：
；
查表，平台柱的截面类别，x轴为a类，y轴为b类根据