钢结构习题答案文档格式.docx

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mm，无引弧板。

题5图

5解：

将外力移向焊缝形心，得：

6、验算题6图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。

初连接构件钢材为Q235BF，8.8级M20高强度螺栓的设计预拉力P=110kN，接触面喷砂后涂无机富锌漆，抗滑移系数为0.35。

6解V=F=180kN；

M=F×

150

7、图示牛腿采用摩擦型高强度螺栓连接，，，，，验算螺栓的连接强度。

7解：

方法1：

方法2：

，满足要求

8、验算图示普通螺栓连接时的强度，已知螺栓直径，C级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，外力设计值，，，，。

8解：

受力最大的１号螺栓所受的剪力和拉力分别是：

螺栓连接强度满足要求。

9、验算图示普通螺栓连接时的强度。

已知螺栓直径，C级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，外力设计值，，，，。

（12分）

题9图

9解：

10．试验算图示高强度螺栓连接的强度。

采用8.8级M20摩擦型螺栓，P=125kN，u=0.45，。

题10图

10解：

V=300kN，T=300×

0.25=75kNm，

该螺栓连接的强度不满足。

第5章梁的设计

1、焊接工字形截面简支梁跨度6m，上翼缘受集中荷载作用，设计值如题42图所示，钢材为Q235BF，，。

忽略梁自重，试验算梁的整体稳定性和局部稳定性。

已知，，，，，，。

1解

（1）整体稳定计算：

最大弯矩；

满足要求

（2）验算局部稳定

翼缘满足要求

腹板；

应布置横向加劲肋

2、如题2图所示一焊接组合截面板梁，截面尺寸为：

翼缘板宽度b=340mm，厚度为t=12mm；

腹板高度为h0=450mm，厚度为tw=10mm，Q235钢材。

梁的两端简支，跨度为6m，跨中受一集中荷载作用，荷载标准值为：

恒载40kN，活载70kN（静力荷载）。

试对梁的抗弯强度、抗剪强度、折算应力、整体稳定性和挠度进行验算。

（，，，，其中，，当计算出的按进行修正。

注意，为降低计算量，这里已给出构件截面部分几何特性参数：

A=126.6cm2，Ix=51146cm4，Iy=7861cm4，Wx=2158cm4，Sx=1196cm3，Sx1=942cm3。

2解：

荷载设计值计算。

P=1.2×

40+1.4×

70=146KN；

M==219KN·

m；

V==73KN

（1）构件截面几何特性计算：

iy==7.88cm；

λy==76.1

（2）强度验算：

抗弯强度σ==101.5N/mm2<

f

抗剪强度τmax==17.1N/mm2<

fv

折算应力

σ1=σmax·

=101.5×

=96.4N/mm2

τ1==13.4N/mm2

=99.2N/mm2<

1.1f

（3）整体稳定性验算：

因=17.6>

16，故需要验算整体稳定性。

=0.81×

=1.834>

0.6

=0.898

=113N/mm2<

（4）挠度验算：

故刚度条件能够满足。

3、题3图所示楼盖梁跨度4.8m，采用焊接工字形截面，承受的均布荷载为恒载标准值（包括自重）+活载标准值，如果楼板可保证梁的侧向稳定性，钢材为Q235BF，，，试计算活荷载的最大值。

已知容许挠度，，，，，。

3解．

（1）按抗弯强度计算

最大弯矩

qk=28.4kN/m

（2）验算抗剪强度

剪力；

（3）验算挠算

荷载标准值；

满足要求；

整体稳定无需计算，活荷载最大标准为28.4kN/m

4、试验算图示简支梁的整体稳定性。

已知作用在梁上的荷载设计值，梁自重设计值，采用Q235钢材，，，跨中有侧向支撑，，，，，。

==

5、图示焊接工字钢梁，均布荷载作用在上翼缘，Q235钢，验算该梁的整体稳定。

，，，，，，。

（10分）

5解

，

6、图示焊接工字钢梁，钢材Q345，承受次梁传来的集中荷载，次梁可作为主梁的侧向支撑点，验算该梁的整体稳定。

，，，，，，，。

题6图

6解

7、试验算图示简支梁的整体稳定性。

已知作用在梁跨中的荷载设计值F=300kN，忽略梁自重产生的内力，采用Q235钢材，fy=235N/mm2，f=215N/mm2,，跨中有两等距离侧向支撑，=1.20，=≤1.0，

截面几何特性：

A=158.4cm2，Ix=268206cm4，Iy=5122cm4。

题7图

7解

（1）截面几何特性

cm3cm

（2）内力计算kNm

（3）整稳计算

=

N/mm2＜f=215N/mm2满足

柱的设计计算题

1、有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心受压柱，如题43图所示，Q235钢材，翼缘为焰切边，对x，y轴均属于b类截面。

截面尺寸为：

翼缘板宽b=250mm，厚度为t=12mm，腹板高度为h0=350mm，厚度为tw=10mm，计算长度为lox=12m，loy=4m，承受的轴心压力设计值为1200kN。

试对该柱进行验算。

已知，，，。

1、解：

A=25×

1.2×

2+35×

1.0=95cm2；

Ix=［25×

37.43-（25-1）×

353］=23237cm4；

Iy=×

2×

253=3125cm4；

ix==15.64cm

iy==5.74cm；

λx==76.7；

λy==69.7

因截面无削弱，所以这里无需验算强度。

截面对x、y轴弯曲屈曲都属于b类截面，故整体稳定性由绕x轴屈曲控制。

由λx=76.7查表得：

y=0.709

=178.2N/mm2<

整体稳定性能够保证。

（4）局部稳定性验算：

翼缘=10<

（10+0.1λ）=10+0.1×

76.7=17.67

腹板=35<

（25+0.5λ）=25+0.5×

76.7=63.35

局部稳定性能够保证。

2、如题2图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值N=800kＮ，计算长度lox=loy=10m，分肢采用２［25a：

A=2×

34.91＝69.82cm2，iy=9.81cm，I1=175.9cm4，i1=2.24cm，y1=2.07cm，钢材为Q235BF，缀条用L45×

4，Ad=3.49cm2。

缀条柱换算长细比为，试按照等稳定原则确定两分肢平行于X轴的形心轴间距离b。

2解．等稳定条件为；

3、题3图所示为一轴心受压柱的工字形截面，该柱承受轴心压力设计值N=4500kN，计算长度为钢材为Q235BF，，验算该柱的刚度和整体稳定性。

15

20

25

30

35

40

45

0.983

0.970

0.953

0.936

0.918

0.899

0.878

3解

（1）刚度验算：

（2）整体稳定算：

当时，

4、图示焊接工字形截面轴压柱，在截面有两个M20的C级螺栓孔，并在跨中有一侧向支撑，该杆能承担多大外荷载？

钢材Q235-AF，，，，。

，查表；

所以

5、某缀板式轴压柱由2[28a组成，Q235-AF，，外压力，验算该柱虚轴稳定承载力。

，，，，。

查表

6、某缀板式轴压柱由两槽钢2[20a组成，Q235-AF，柱高为7m，两端铰接，在柱中间设有一侧向支撑，，，试确定其最大承载力设计值（已知单个槽钢[20a的几何特性：

，，，φ值见附表）。

查表；

7、图示焊接工字形截面轴压柱，在柱1/3处有两个M20的C级螺栓孔，并在跨中有一侧向支撑，试验算该柱的强度、整体稳定？

钢材Q235-AF，，，，，。

拉弯和压弯构件计算题

1、由热扎工字钢I25a制成的压弯杆件，两端铰接，杆长10m，钢材Q235，，，，已知：

截面，，b类截面，作用于杆长的轴向压力和杆端弯矩如图，试由弯矩作用平面内的稳定性确定该杆能承受多大的弯矩？

（13分）

1解，；

2、试验算图示压弯构件平面外的稳定性，钢材为Q235，，，

，，跨中有一侧向支撑，，，，（10分）

2解；

3、试验算图示压弯构件弯矩作用平面外的整体稳定性，钢材为Q235，，（设计值），偏心距，，，，跨中翼缘上有一侧向支撑，，，对x轴和y轴均为b类截面（φ值见附表）。

题3图

3解；

4、试验算图示压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定性，钢材为Q235，，（设计值），偏心距，，，，跨中有一侧向支撑，，，对x轴和y轴均为b类截面。

题4图