钢结构课后习题第三章

钢结构课后习题第三章
钢结构课后习题第三章

第三章部分习题参考答案

已知A3F 钢板截面mm mm 20500?用对接直焊缝拼接,采用手工焊焊条E43型,用引弧板,按Ⅲ级焊缝质量检验,试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。

解:焊缝质量等级为Ⅱ级,抗拉的强度设计值2

0.85182.75/w f f f N mm == 采用引弧板,故焊缝长度500w l b mm ==

承受的最大轴心拉力设计值3

500*20*182.75*10

1827.5N btf kN -===

焊接工字形截面梁,在腹板上设一道拼接的对接焊缝(如图3-66),拼接处作用荷载设计值:弯矩M=1122kN ·mm ,剪力V=374kN ,钢材为Q235B ,焊条为E43型,半自动焊,三级检验标准,试验算该焊缝的强度。

解:(1)焊缝截面的几何特性

惯性矩3341

(28102.827.2100)26820612

x I cm =

?-?= 一块翼缘板对x 轴的面积矩

3

128 1.4(507)2234.4X S cm =??+=

半个截面对x 轴的面积矩

3

1500.8253234.4X X S S cm =+??=

(2)焊缝强度验算

焊缝下端的剪应力332

14

374102234.41038.9/268206108

x x w VS N mm I t τ???===?? 焊缝下端的拉应62max

4

112210500209/0.852********

x M h N mm f I σ??=?==>? 所以,该焊缝不满足强度要求(建议将焊缝等级质量提为二级) 则 max σ2209/N mm =<215f =2/N mm 下端点处的折算应

2222max 3219.6/ 1.1236.5/N mm f N mm στ+=<=

且焊缝中点处剪应力

33

224

374103234.41056.3/125/268206108

w x v x w VS N mm f N mm I t τ???===<=??

试设计如图3-67所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235-B ,焊条E43型,

手工焊,轴心拉力设计值N=500kN(静力荷载)。①采用侧焊缝;②采用三面围焊。

解:①采用侧焊缝

一.角焊缝的焊脚尺寸f h

最大 (12)6f h t mm mm ≤-=: 最小 max 1.5 4.7f h t mm ≥=

采用f h =6mm.满足上述要求(规范第8.2.7条) 二.角钢背部侧面角焊缝长度

10.7500350N N kN α==?= 则所需角焊缝长度

3

11350102600.720.76160

w w

f t N l mm h f ?===???∑ 160360w f l h mm <= ,1848w f l h mm >=,满足构造要求

实际长度112w f l l h =+ =272mm ,取280mm

三.角钢趾部侧面角焊缝长度

20.3500150N N kN β==?= 则所需角焊缝长度 322

150101120.720.76160

w w

f t N l mm h f ?===???∑ 同理满足构造要求

实际长度222w f l l h =+ =124mm ,取130mm ②采用三面围焊

一. 构件端部正面角焊缝所能承受的力

3

330.70.76290 1.2216010147.6w f w f t

N h l f kN β-==??????=∑ 二.

角钢背部侧面角焊缝长度

对2N 边取力矩,由

2

0M

=∑,得

1301()286.22

b N b N N b y N kN +=-?=

则3

11286.2102130.720.76160

w w

f t N l mm h f ?===???∑,满足构造要求

实际长度11w f l l h =+=219mm ,取220mm

三.角钢趾部侧面角焊缝长度 213N N N N =--= 则3

22

66.210500.720.76160

w w

f t N l mm h f ?===???∑,满足构造要求 实际长度22w f l l h =+=56mm ,取60mm

可知,第二种方法更经济。

图3-68所示焊接连接,采用三面围焊,承受的轴心拉力设计值N=1000KN 。钢材为Q235B ,焊条为E43系列型,试验算此连接焊缝是否满足要求。

解:(1)正面角焊缝能传之力

3

110.78200 1.2216010218.6w

f w f t N h l f kN β-==?????=

侧面角焊缝能传之力

3

220.78(2008)16010

190w

f w t N h l f kN -==??-??=

则该接头按角焊缝强度计算能承受的轴心拉力设计值

122(2)2(218.62190)11971000N N N kN kN =+=?+?=>,满足 (2)计算拼接板或钢板所能承受的轴心拉力 钢板的截面积 A= 222448cm ?= 两块拼接板面积s A = 22 1.22048cm ??=

3

222

100010208.3/205/4810

N N mm f N mm A ?∴==≈=?,基本能满足。

试计算图3-69所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。已知N=390kN(设计值),与焊

缝之间的夹角?=θ60,钢材为A3,手工焊、焊条E43型。

解:把N 分解为水平和竖向两个分力

sin 338x N N kN θ== cos 195y N N kN θ== 外力通过焊缝形心,故焊缝应力

3

233810164/20.720.78(20016)x f f w N N mm h l σ?===????-

3

21951094.6/20.720.78(20016)

x f f w N N mm h l τ?===????-

代入焊缝的强度条件 222

222164(

)()94.6164.4/160/1.22

f w f f f N mm f N mm στβ+=+=≈=, 差不多满足

试设计如图图3-70所示牛腿与柱的连接角焊缝①,②,③。钢材为Q235B ,焊条E43

型,手工焊。

解:一. 角焊缝①的设计

根据剪应力互等定理,焊接牛腿翼缘与腹板接触面间沿梁轴单位长度上的水

平剪力Th 为111w x w x

VS VS

Th t I t I =

??= 为了保证翼缘板和腹板的整体工作,应使两条角焊缝的剪应力f τ不超过角焊缝的

强度设计值w

f f 。即11.4 1.4w f f f x f x

VS Th f h I h I τ=

=≤

因此可得1

1.4f w

f x

VS h f I ≥

=,取6f h mm = 三.

角焊缝②,③的设计

焊缝尺寸近似标于左图,并设角焊缝②,③尺寸皆为f h 焊缝有效截面的形心位置120201902115

701301201902

y mm ?+??==++?

对x 轴的惯性矩 3322411

52421251372849.6()33

x e e e e e I h h h h h cm =

??+??+??+??= 焊缝应力和焊脚尺寸

假设弯矩由全部焊缝承受,剪力只由竖向角焊缝承受并沿竖向均匀分布

焊缝上端拉应力 62

14

11.76107028.89(/)2849.610f x e e

M y N mm I h h σ??===? 下端拉应力62

2

4

()11.7610(21270)58.6(/)2849.610w f x e e

M l y N mm I h h σ-??-===? 竖向焊缝上的平均剪应力

32

2

981051.6(/)19210f W e e

V N mm A h h τ?===??? 则下端处折算应力需满足以下条件

22222

258.651.6()()()160/1.22f w f f f e e

f N mm h h στβ+=+≤=

所以 4.4, 6.3e f h mm h mm ≥≥,取f h =8mm ,满足构造要求

试求图3-71所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B ,焊条E43型,手工焊,角焊缝焊脚尺寸mm h f 8=,cm e 301=。

解:1.有效截面的几何特性

两水平角焊缝的计算长度为2058197w l mm =-=

面积2

(219.750)50.1e A h cm =?+=

形心位置 219.70.70.89.85

4.3450.1

x cm ????=

=

惯性矩 3241

(50219.725)0.70.81379612

x I cm =?+????=

(

)2

22

4

1

50 4.342 4.3415.40.70.86233y I cm ??=?+??+??=???

?

4

014419x y I I I cm =+= 2.扭矩和剪力设计值

1,(205)0.46V F T F e x F ==?+-= 3.角焊缝的强度条件及最大设计荷载 以左上角点的应力最大

614

00.4610250

0.7981441910

T

f

Ty F F I τ??===→? ()6

1400.461019743.40.491441910

T

f

F Tx F I σ??-===↓? 3

2

100.250.110V f

W V F F A σ?===↓?

由角焊缝强度条件:

222220.490.2()()(0.798)160/1.22

V T

f f T w f

f f F F F f N mm σστβ+++=+≤=

163.6F kN ∴≤

如图3-72所示:两块钢板截面为20400?,钢材A3F ,承受轴心力设计值N= 1180kN ,

采用M22普通螺栓拼接,I 类螺孔,试设计此连接。

解:螺栓连接的强度设计值:22

140/,305/b b v c f N mm f N mm ==

1.计算螺栓的承载力设计值

受剪 2

2

33.1422214010106.444

b

b v

v v

d N n f kN π-?=??=???= 承压 3222030510134.2b

b c c

N d

t f kN -=?=???=∑ 2.计算所需螺栓并进行布置

所需螺栓数为(由受剪控制)1180

11.1106.4

b

v N n

N =

==,采用12个 3.构件净截面强度的验算

由于拼接板截面面积大于钢板,故只需验算钢板即可

2

24024 2.3561.2n A cm =?-??=

故钢板净截面应力为 22118010192.8/205/61.2

N N N mm f N mm A σ?=

==≤=,满足

图3-73所示的普通螺栓连接,材料为Q235钢,采用螺栓直径20mm ,承受的荷载设计

值V=240kN 。试按下列条件验算此连接是否安全:1)假定支托承受剪力;2)假定支托不承受剪力。

解:1) 假定支托承受剪力

验算受力最大螺栓的抗拉强度(即最上排)

22222

1020301400i

y

cm =++=∑

6max max 2

2

2400.111030028.32140010

i My N kN m y ???=

==??∑3max 244.81701041.6b b t e t N A f kN N -=?=??=>,满足。

2)假定支托不承受剪力

2403024

v V N kN m n ===?? ;259.72b

b v v

v d N n f kN π== 22

()()0.72 1.0v t b b v t

N N N N +=<,满足。

某双盖板高强度螺栓摩擦型连接如图3-74所示。构件材料为Q345钢,螺栓采用M20,强度等级为级,接触面喷砂处理。试确定此连接所能承受的最大拉力N 。

解:查表知:抗滑移系数0.50μ=,一个螺栓的预拉力125p kN = 一个螺栓抗剪承载力设计值为

0.9=0.920.5125=112.5b

v f N n p kN μ=??? 由图可知: 12n =

故螺栓能承受剪力 1350b

v v N nN kN ==

因拼接板与钢板等厚,故只需验算钢板强度

净截面面积 2

0440 1.84 2.15 1.856.52n A A d t cm =-=?-??=

净截面强度为

32

12

410(10.5)(10.5)0.1471256.5210

n n N N N n A σ?=-=-=?<f=295N/mm 所以 N <2000kN

毛截面强度为

3

21040018

N N A σ?=

=?<f=295N/mm 所以 N <2124kN

所以 可知此连接能承受的最大拉力 1350v N N kN ==

钢结构复习题及答案

《钢结构》复习题 一、填空题 1、对结构或构件进行承载能力极限状态验算时,应采用荷载的( 设计值 )值,进行正常使用极限状态验算时,应采用荷载的( 标准值 )值。 2、理想轴心压杆的失稳形式可分为( 弯曲失稳 )、( 扭转失稳 )、(弯扭失稳 )。 3、钢中含碳量增加,会使钢材的强度( 提高 ),而塑性、韧性和疲劳强度( 降低 )。 4、钢材的主要机械性能指标有五项,它们是( 抗拉强度 ),( 伸长率 ),( 屈服点 ),( 冷弯性能 ),( 冲击韧性 )。 5、设计工字形截面梁考虑截面部分塑性发展时,受压翼缘的外伸宽度与厚度之比应不超过( 13 )y f /235。 6、屋架上弦杆为压杆,其承载能力一般受( 稳定条件 )控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由( 强度条件 )确定。 二、单选题 1、设计梯形屋架时,不仅考虑荷载全跨作用,还要考虑半跨荷载的作用,主要是考虑( D )。 A 、下弦杆拉力增大 B 、上弦杆压力增大 C 、靠近支座处受拉斜杆变号 D 、跨中附近斜杆拉力变压力或杆力增加 2、在弹性阶段,侧面角焊缝上的应力沿长度方向的分布为( C )。 A 、均匀分布 B 、一端大一端小 C 、两端大中间小 D 、两端小中间大 3、为提高轴心压杆的整体稳定,在杆件截面面积不变的情况下,杆件截面的形式应使其面积分布( B )。 A 、尽可能集中于截面的形心处 B 、尽可能远离形心 C 、任意分布,无影响 D 、尽可能集中于截面的剪切中心 4、受弯构件抗弯强度验算公式中的γx 主要是考虑( D )。

A、初弯矩的影响 B、残余应力的影响 C、初偏心的影响 D、截面塑性发展对承载力的影响 5、钢材经历了应变硬化(应变强化)之后( A )。 A.强度提高 B.塑性提高 C.冷弯性能提高 D.可焊性提高 三、简答题: 1、轴心受压构件有哪几种可能失稳形式一般双轴对称构件发生的是哪一种失稳形式 理想轴心受压构件丧失稳定(或称屈曲),可能有三种情况:弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲。一般发生的是弯曲屈曲。 2、选择轴心受压实腹柱的截面时,应考虑的几个原则是什么 面积的分布尽量开展; 等稳定性; 便于与其他构件进行连接; 尽可能构造简单,制造省工。 3、结构的极限状态有哪两种在什么情况下达到相应的极限状态 结构的极限状态可以分为下列两类; (1)承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或是出现不适于继续承载的变形。 (2)正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。 4、钢结构常用的连接方法都有哪些 钢结构常用的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接。 四、论述题 1、钢结构有哪些特点 钢结构和其他材料的结构相比,具有如下特点: (1)强度高,重量轻 (2)塑性和韧性好

钢结构第三章-习题答案教学内容

3.3 影响焊接残余应力的因素主要有哪些?减少焊接应力和变形的措施有哪些? 答:在焊接过程中,由于不均匀的加热,在焊接区域产生了热塑性压缩变形,当冷却时焊接区要在纵向和横向收缩,势必导致构件产生局部鼓曲、弯曲、歪和扭转等。焊接残余变形包括纵、横向的收缩,弯曲变形,角变形和扭曲变形等。 为了减少焊接残余应力和变形可以采取以下措施: 1)合理的焊缝设计,包括合理的选择焊缝尺寸和形式;尽可能的减少不必要的焊缝、合理的安排焊缝的位置、尽量避免焊缝的过分集中和交叉;尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。2)合理的工艺措施,包括采用合理的焊接顺序和方向;采用反变形法减少焊接变形或焊接应力;锤击或碾压焊缝;对于小尺寸焊接构件可进行提前预热,然后慢慢冷却以消除焊接应力和焊接变形。 3.8 试设计如图所示的对接连接(直缝或斜缝)。轴心拉力N=1500 kN,钢材Q345A,焊条E50型,手工焊,焊缝质量Ⅲ级。 解:直缝连接其计算长度:l w=500-2×10=480mm 焊缝的正应力为:σ=N l w t =1500×1000 480×10 =312.5N/mm2>f t w=265N/mm2 不满足要求,改用斜对接焊缝,取截割斜度为1.5:1,即56° 焊缝长度l=500 sin56° =603mm计算长度l w=603?2×10=583mm 故此时焊缝的正应力为: σ=Nsin θ l w t = 1500×1000×sin56° 583×10 =213N mm2 ?<f t w=265N mm2 ? 剪应力为: τ=Ncos θ l w t = 1500×1000×cos56° 583×10 =144N mm2 ?<f v w=180N mm2 ? 满足要求。故设计斜焊缝,如图所示。

最新钢结构设计练习题

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11、屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连,一般做成十字形截面,这时它的计算长度是(0.9L)。 12、设计吊车梁时,对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式,例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用(焊透的k形)焊缝。13、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成,为使两个角钢组成的杆件起整体作用,应设置(垫板)。 14、屋盖支撑可以分为(上弦横向支撑)、(下弦横向支撑)、(下弦竖 向支撑)、(垂直支撑)、(系杆)五类。 15、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成,为使两个角钢组成的杆件起整体作用,应设置(垫板)。 16、屋架上弦杆为压杆,其承载能力由(稳定)控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由(强度)确定。 17、梯形钢屋架,除端腹杆以外的一般腹杆,在屋架平面内的计算长度Lox=(0.8 )L,在屋架平面外的计算长度Loy=(1.0)L,其中L 为杆件的几何长度。 18、吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用,即(吊车的竖向荷载P ),(横向水平荷载T)和(纵向水平荷载Tl)。 19、能承受压力的系杆是(刚性)系杆,只能承受拉力而不能承受压力的系杆是(柔性)系杆。 20、根据吊车梁所受荷载作用,对于吊车额定起重量Q≤30t,跨度l ≤6m,工作级别为Al~A5的吊车梁,可采用(加强上翼缘)的办法,

钢结构课后习题第三章

第三章部分习题参考答案 3.8 已知A3F 钢板截面mm mm 20500?用对接直焊缝拼接,采用手工焊焊条E43型,用引弧板,按Ⅲ级焊缝质量检验,试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。 解:焊缝质量等级为Ⅱ级,抗拉的强度设计值2 0.85182.75/w f f f N mm == 采用引弧板,故焊缝长度500w l b mm == 承受的最大轴心拉力设计值3500*20*182.75*101827.5N btf kN -=== 3.9 焊接工字形截面梁,在腹板上设一道拼接的对接焊缝(如图3-66),拼接处作用荷载设计值:弯矩M=1122kN ·mm ,剪力V=374kN ,钢材为Q235B ,焊条为E43型,半自动焊, 三级检验标准,试验算该焊缝的强度。 解:(1)焊缝截面的几何特性 惯性矩3341 (28102.827.2100)26820612 x I cm = ?-?= 一块翼缘板对x 轴的面积矩 3128 1.4(507)2234.4X S cm =??+= 半个截面对x 轴的面积矩 31500.8253234.4X X S S cm =+??= (2)焊缝强度验算 焊缝下端的剪应力332 14 374102234.41038.9/268206108 x x w VS N mm I t τ???===?? 焊缝下端的拉应62max 4 112210500209/0.852******** x M h N mm f I σ??=?==>? 所以,该焊缝不满足强度要求(建议将焊缝等级质量提为二级) 则 max σ2209/N mm =<215f =2/N mm

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钢结构习题答案 (1)

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 22n 1000000144.9/215/6903N N mm f N mm A σ===<=(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 900012572l i λ===(a 类)查得0.829?= y 0y y 300046.964l i λ===(b 类)查得0.786?= 221000000174.2/215/0.7867303 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。 解: 第一种截面: (1) 算截面特性 244.6x i mm ==, (2) 由整体稳定确定承载力 1000040.9[]150244.6 x λλ==<=, 由max x 75.9λλ==查b 类截面得0.715?= (3) 验算局部稳定 1max 500812.3(100.1(100.175.9)17.6220b t λ-==<+=+?=?(满足) 0max 50062.5(250.5(250.575.9)62.958w h t λ==<+=+?=(满足) 故该截面柱承载力为3518kN 。 第二种截面: (1) 计算截面特性 199.7x i mm ==, (2) 由整体稳定确定承载力 1000050.07[]150199.8 x λλ==<=, 由max x 94.9λλ==查b 类截面得0.589?=

钢结构课后习题第三章

第三章部分习题参考答案 已知A3F 钢板截面mm mm 20500?用对接直焊缝拼接,采用手工焊焊条E43型,用引弧板,按Ⅲ级焊缝质量检验,试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。 解:焊缝质量等级为Ⅱ级,抗拉的强度设计值2 0.85182.75/w f f f N mm == 采用引弧板,故焊缝长度500w l b mm == 承受的最大轴心拉力设计值3 500*20*182.75*10 1827.5N btf kN -=== 焊接工字形截面梁,在腹板上设一道拼接的对接焊缝(如图3-66),拼接处作用荷载设计值:弯矩M=1122kN ·mm ,剪力V=374kN ,钢材为Q235B ,焊条为E43型,半自动焊,三级检验标准,试验算该焊缝的强度。 解:(1)焊缝截面的几何特性 惯性矩3341 (28102.827.2100)26820612 x I cm = ?-?= 一块翼缘板对x 轴的面积矩 3 128 1.4(507)2234.4X S cm =??+= 半个截面对x 轴的面积矩 3 1500.8253234.4X X S S cm =+??= (2)焊缝强度验算 焊缝下端的剪应力332 14 374102234.41038.9/268206108 x x w VS N mm I t τ???===?? 焊缝下端的拉应62max 4 112210500209/0.852******** x M h N mm f I σ??=?==>? 所以,该焊缝不满足强度要求(建议将焊缝等级质量提为二级) 则 max σ2209/N mm =<215f =2/N mm 下端点处的折算应 2222max 3219.6/ 1.1236.5/N mm f N mm στ+=<= 且焊缝中点处剪应力 33 224 374103234.41056.3/125/268206108 w x v x w VS N mm f N mm I t τ???===<=?? 试设计如图3-67所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235-B ,焊条E43型,

钢结构课后习题答案要点

一、选择题 1 钢材在低温下,强度 A 塑性 B ,冲击韧性 B 。 (A)提高 (B)下降 (C)不变 (D)可能提高也可能下降 2 钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是—A—。 3 在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是 B 的典型特征。 (A)脆性破坏 (B)塑性破坏 (C)强度破坏 (D)失稳破坏 5 钢材的设计强度是根据—C—确定的。 (A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度 6 结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用—D—表示。 (A)流幅 (B)冲击韧性 (C)可焊性 (D)伸长率 7 钢材牌号Q235,Q345,Q390是根据材料—A—命名的。 (A)屈服点 (B)设计强度 (C)标准强度 (D)含碳量 8 钢材经历了应变硬化(应变强化)之后—A—。 (A)强度提高 (B)塑性提高 (C)冷弯性能提高 (D)可焊性提高 9 型钢中的H钢和工字钢相比,—B—。 (A)两者所用的钢材不同 (B)前者的翼缘相对较宽 (C)前者的强度相对较高 (D)两者的翼缘都有较大的斜度 10 钢材是理想的—C—。 (A)弹性体 (B)塑性体 (C)弹塑性体 (D)非弹性体 11 有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接,采用手工电弧焊,—B—采用E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 13 同类钢种的钢板,厚度越大,—A—。 (A)强度越低 (B)塑性越好 (C)韧性越好 (D)内部构造缺陷越少 14 钢材的抗剪设计强度fv与f有关,一般而言,fv=—A—。

(A)f /3 (B) 3f (C)f /3 (D)3f 16 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由—D —等于单向拉伸时的屈服点决定的。 (A)最大主拉应力1σ (B)最大剪应力1τ (C)最大主压应力3σ (D)折算应力eq σ 17 k α是钢材的—A —指标。 (A)韧性性能 (B)强度性能 (C)塑性性能 (D)冷加工性能 18 大跨度结构应优先选用钢结构,其主要原因是___ D _。 (A)钢结构具有良好的装配性 (B)钢材的韧性好 (C)钢材接近各向均质体,力学计算结果与实际结果最符合 (D)钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料 19 进行疲劳验算时,计算部分的设计应力幅应按—A —。 (A)标准荷载计算 (B)设计荷载计算 (C)考虑动力系数的标准荷载计算 (D)考虑动力系数的设计荷载计算 21 符号L 125X80XlO 表示—B —。 (A)等肢角钢 (B)不等肢角钢 (C)钢板 (D)槽钢 23 在钢结构的构件设计中,认为钢材屈服点是构件可以达到的—A —。 (A)最大应力 (B)设计应力 (C)疲劳应力 (D)稳定临界应力 24 当温度从常温下降为低温时,钢材的塑性和冲击韧性—B —。 (A)升高 (B)下降 (C)不变 (D)升高不多 27 钢材的冷作硬化,使—C — 。 (A)强度提高,塑性和韧性下降 (B)强度、塑性和韧性均提高 (C)强度、塑性和韧性均降低 (D)塑性降低,强度和韧性提高 28 承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是—C —。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 29 对于承受静荷载常温工作环境下的钢屋架,下列说法不正确的是—C —。 (A)可选择Q235钢 (B)可选择Q345钢 (C)钢材应有冲击韧性的保证 (D)钢材应有三项基本保证 30 钢材的三项主要力学性能为—A —。 (A)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯 (C)抗拉强度、伸长率、冷弯 (D)屈服强度、伸长率、冷弯 31 验算组合梁刚度时,荷载通常取—A —。 (A)标准值 (B)设计值 (C)组合值 (D)最大值 33 随着钢材厚度的增加,下列说法正确的是—A — 。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降

钢结构习题参考答案

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2155.1383249 10450A 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215139.113249 197110450A 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 .1785.547.248 1ql 81M 22max ?≈??==,梁所需净截面抵抗矩为 36x max nx 791274mm 215 1.051063.178f 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 24 550024l 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 791274mm 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 791274mm 942000W >=, 截面高度229mm 400h >=。 普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为

钢结构课后习题

第一章:绪论 1:钢结构有哪些特点? 1)轻质高强 2)塑性韧性好 3)材质均匀,和力学计算假定较符合 4)密闭性好 5)制造简便,施工周期短 6)耐腐蚀性差 7)耐热但不耐火 2:简述在工业与民用建筑中钢结构适用范围? 1)大跨度结构2)重型工业房 3)高耸结构 4)多层和高层建筑 5)承受振动荷载影响和地震作用的结构 6)可卸载和移动结构 7)板桥结构及其他结构 8)轻型钢结构 3:什么是结构的极限状态、承载能力极限状态和正常使用极限状态? 极限状态:当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。 承载能力极限状态:结构和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆。 正常使用极限状态:包括影响结构、构件和非构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部破坏。 4:什么是结构的可靠概率,失效概率以及可靠指标?可靠指标与失效概率的关系? 可靠概率:结构处于可靠状态的概率。失效概率:结构处于失效状态的概率。 可靠指标:对于一个结构状态的方程,平均值与标准差的比值称为构件可靠指标。 可靠指标增大失效概率减小。

5:为何在正常使用极限状态时,荷载采用标准值,而在承载能力极限状态时,荷载采用设计值? 对于正常使用极限状态,可靠度可适当降低。 第二章:钢结构材料 1:钢结构对材料性能有哪些要求? 答:较高的强度,较好的变形能力,良好的工艺性能(冷加工、热加工、可焊性) 2:材料的塑性破坏和脆性破坏有何区别? 答:塑性破坏变形很大,并且仅在构件应力达到钢材抗拉强度才发生。脆性破坏变形很小,计算应力可能小于钢材屈服点,断裂从应力集中开始。 3:钢材有哪几项主要性能,分别可用什么指标来衡量? 答:强度,指标是屈服强度和抗拉强度。 塑性,指标是伸长率和断面收缩率。冲击韧性,指标是冲击韧性指标。 冷弯性能 可焊性 4:影响钢材性能的主要因素有哪些? 答:化学成分的影响、浇筑过程及热处理的影响、钢材的硬化、温度影响、重复荷载作用的影响、应力集中的影响。 5:简述化学元素对钢材性能有哪些影响? 答:碳含量增加,钢强度提高,塑性、韧性和疲劳强度下降。 高温时,硫和氧使钢变脆,称为热脆;低温时,磷和氮使钢变脆,称为冷脆。 硅和锰是炼钢的脱氧剂,使钢材强度提高。 钒和钛是有益元素,增高钢的强度和抗腐蚀性。 铜在碳素钢中属于杂质,能提高强度和抗腐蚀性能,但会降低可焊性。 6:什么是冷作硬化和时效硬化? 答:钢材受荷超过弹性范围以后,若重复的卸载、加载,将使钢材弹性极限得到提高,塑性降低,这种现象称为钢材的冷作硬化。钢材放置一段时间后,强度提高,塑性降低,称为时效硬化。 7:简述温度对钢材主要性能有何影响?

钢结构设计原理练习题参考答案

钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中,失效概率P f 与可靠指标β的关系为( B )。 A 、P f 越大,β越大,结构可靠性越差 B 、P f 越大,β越小,结构可靠性越差 C 、P f 越大,β越小,结构越可靠 D 、P f 越大,β越大,结构越可靠 2、若结构是失效的,则结构的功能函数应满足( A ) A 、0Z C 、0≥Z D 、0=Z 3、钢结构具有塑性韧性好的特点,则主要用于( A )。 A .直接承受动力荷载作用的结构 B .大跨度结构 C .高耸结构和高层建筑 D .轻型钢结构 4、在重型工业厂房中,采用钢结构是因为它具有( C )的特点。 A .匀质等向体、塑性和韧性好 B .匀质等向体、轻质高强 C .轻质高强、塑性和韧性好 D .可焊性、耐热性好 5、当结构所受荷载的标准值为:永久荷载k G q ,且只有一个可变荷载k Q q ,则荷载的设 计值为( D )。 A .k G q +k Q q B .1.2(k G q +k Q q ) C .1.4(k G q +k Q q ) D .1.2k G q +1.4k Q q 6、钢结构一般不会因偶然超载或局部荷载而突然断裂破坏,这是由于钢材具有( A )。 A .良好的塑性 B .良好的韧性 C .均匀的内部组织 D .良好的弹性 7、钢结构的主要缺点是( C )。 A 、结构的重量大 B 、造价高 C 、易腐蚀、不耐火 D 、施工困难多

8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B) A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点:1)______强度高、自重轻__________、2)_____塑性、韧性好_______________,3)______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求,结构的极限状态可分为下列两类:__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时,相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比,具有哪些特点? 2、钢结构采用什么设计方法?其原则是什么? 3、两种极限状态指的是什么?其内容有哪些? 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中,各符号的意义? 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下,强度(A),塑性(B),冲击韧性(B)。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是(A)。

第七章钢结构课后习题答案

第七章 解:钢材为Q235钢,焊条为E43型,则角焊缝的强度设计值w 2 f 160N/mm f =。 图示连接为不等肢角钢长肢相连,故K 1=,K 2=。 焊缝受力:110.65600390kN N K N ==?= 220.35600210kN N K N ==?= 所需焊缝计算长度,肢背:3 1w1w f1f 39010217.6mm 20.720.78160 N l h f ?===???? 肢尖:3 2w2w f2f 21010156.3mm 20.720.76160 N l h f ?===???? 侧面焊缝实际施焊长度,肢背:1w1f12217.628233.6mm l l h =+=+?=,取240mm ; 肢尖: 2w2f22 156.326165.6mm l l h =+=+?=,取170mm 。 — 解:① ()()fmin fmax 6mm 1~2121~210~11mm h h t ====-=-=取f 8mm h = 焊缝有效截面的形心位置: ()120.781921920.78256.1mm 20.7819230020.780.78 x ?? ?????+? ? ??==???++???? 、 ()()32 4x 10.7830020.7820.781921500.7866128649mm 12 I = ???+??+????+?= ()2 y 2 3 4 0.7830020.7856.111920.7820.781920.7819256.116011537mm 1222I =??+????????+????+???+-=?? ??????? 4x y 661286491601153782140186mm J I I =+=+=

钢结构课后答案

钢结构(第三版)戴国欣主编__课后习题答案 第三章钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接(图3.80)。钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊,轴心力N=1000KN(设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解:(1)三面围焊 确定焊脚尺寸: ,, 内力分配: 焊缝长度计算: , 则实际焊缝长度为,取310mm。 , 则实际焊缝长度为,取120mm。 (2)两面侧焊 确定焊脚尺寸:同上,取, 内力分配:, 焊缝长度计算: , 则实际焊缝长度为: ,取390mm。 , 则实际焊缝长度为: ,取260mm。 3.2 试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊,角焊缝焊脚尺寸,。 焊脚尺寸: 焊缝截面的形心: 则 (1)内力分析:V=F, (2)焊缝截面参数计算: (3)应力计算 T引起的应力:

V引起的应力: (4) 3.3 试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝①、②、③。钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊。 (1)内力分析:V=F=98KN, (2)焊缝截面参数计算:取 焊缝截面的形心: (3)应力计算 M引起的应力: V引起的应力: (4) 3.4 习题3.3的连接中,如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝(按三级质量标准检验),试求该连接的最大荷载。 (1)内力分析:V=F, (2)焊缝截面参数计算: (3)应力计算 M引起的应力: V引起的应力: (4) 3.5 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝(图3.83),拼接处作用有弯矩,剪力V=374KN,钢材为Q235B钢,焊条用E43型,半自动焊,三级检验标准,试验算该焊缝的强度。 (1)内力分析:V=374KN, (2)焊缝截面参数计算: (3)应力计算 腹板和翼缘交接处:

钢结构设计 练习题及答案(试题学习)

钢结构设计练习题及答案 1~5题条件:为增加使用面积,在现有一个单层单跨建筑内加建一个全钢结构夹层,该夹层与原建筑结构脱开,可不考虑抗震设防。新加夹层结构选用钢材为Q235B ,焊接使用 E43型焊条。楼板为SP10D 板型,面层做法20mm 厚,SP 板板端预埋件与次梁焊接。荷载标准值:永久荷载为2.5kN/m 2(包括SP10D 板自重、板缝灌缝及楼面面层做法),可变荷载为4.0 kN/m 2。夹层平台结构如图所示。 立柱:H228x220x8x14 焊接H 型钢 A=77.6×102mm 2 I x =7585.9×104mm 4,i x =98.9mm I y =2485.4×104mm 4,i y =56.6mm 主梁:H900x300x8x16 焊接H 型钢 I x =231147.6×104mm 4W nx =5136.6×103mm 3 A=165.44×102mm 2主梁自重标准值g=1.56kN/m a) 柱网平面布置立柱 次梁 主梁 1 2 H900x300x8x16 H300x150x4.5x6 次梁:H300x150x4.5x6 焊接H 型钢 I x =4785.96×104mm 4W nx =319.06×103mm 3 A=30.96×102mm 2次梁自重标准值0.243kN/m M16高强度螺栓加劲肋 -868x90x63030 40 6 n 个 b) 主次梁连接 1. 在竖向荷载作用下,次梁承受的线荷载设计值为m kN 8.25(不包括次梁自重)。试问, 强度计算时,次梁的弯曲应力值?(20分) 解:考虑次梁自重后的均布荷载设计值: 25.8+1.2×0.243=26.09kN /m 次梁跨中弯矩设计值: M =04.665.409.268 1 8122=??=ql kN ·m 根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003第4.1.1条; 4.1.1在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条),其 抗弯强度应按下列规定计算: ny y y nx x x W M W M γγ+ ≤f (4.1.1) 式中 M x 、M y —同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面:x 轴为强轴,y 轴 为弱轴): W nx 、W ny —对x 轴和y 轴的净截面模量;γx 、γy —截面塑性发展系数;对工字形截面, γx =1.05,γy =1.20:对箱形截面,γx =γy =1.05;对其他截面.可按表5.2.1采用; f —钢材的抗弯强度设计值。 当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13y f 235/ 而不超15 y f 235/时, 应取γx =1.0。f y 为钢材牌号所指屈服点。 对需要计算疲劳的梁,宜取γx =γy =1.0。 受压翼缘的宽厚比小于13;承受静力荷载 γx =1.05 1.19710 06.31905.11004.6636=???=nx x W M γN/mm 2

钢结构复习题及答案

填空题 1.高强螺栓根据螺栓受力性能分为( )和( )两种。 2.高强螺栓连接同时承受拉力和剪力作用时,如果拉力越大,则连接所能承受的剪力 ( )。 3.焊缝连接形式根据焊缝的截面形状,可分为( )和( )两种类型。 4.性能等级为4.6级和4.8级的C 级普通螺栓连接,( )级的安全储备更大。 5当构件轴心受压时,对于双轴对称截面,可能产生( );对于无对称轴的截面,可能产生( );对于单轴对称截面,则可能产生( )。 6.加劲肋按其作用可分为( )、( )。 7提高钢梁的整体稳定性最有效的办法之一就是设置侧向支承点,但侧向支承点必须设在钢梁的( )翼缘。 8 ( )不能忽略,因而绕虚轴的长细比 要采用( )。 9.轴心受压构件,当构件截面无孔眼削弱时,可以不进行( )计算。 10.钢材的两种破坏形式为( )和( )。 11.随着时间的增长,钢材强度提高,塑性和韧性下降的现象称为( )。 12.梁整体稳定判别式l 1/b 1中,l 1是( )b 1是( )。 1. 偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定的计算公式是: f N N W M A N Ex x x x mx x ≤???? ??'-+8.011γβ? 式中:mx β是:( ),' Ex N 表示 ( ),其表达式为 ( )。 2.普通螺栓按制造精度分( )和( )两类:按受力分析分 ( )和( )两类。 3.由于焊接残余应力本身自相平衡,故对轴心受压构件( )无影响。 4.在高强螺栓群承受弯矩作用的连接中,通常认为其旋转中心位于( )处。 5.梁的最大可能高度一般是由建筑师提出,而梁的最小高度通常是由梁的( )要求决定的。 6.国内建筑钢结构中主要采用的钢材为碳素结构钢和( )结构钢。 7.高强度螺栓根据其螺栓材料性能分为两个等级:8.8级和10.9级,其中10.9表示 ( ) 。 8 .使格构式轴心受压构件满足承载力极限状态,除要保证强度、整体稳定外,还必须保证 ( )。 9.钢材随时间进展将发生屈服强度和抗拉强度提高、塑性和冲击韧性降低的现象,称为 ( )。 10.根据施焊时焊工所持焊条与焊件之间的相互位置的不同,焊缝可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种方位,其中( )施焊的质量最易保证。

完整版钢结构课后习题第三章

2 2 则 m ax 209 N / mm < f 215 N / mm 第三章部分习题参考答案 3.8已知A3F 钢板截面500mm 20mm 用对接直焊缝拼接,采用手工焊焊条 E43型, 用引弧板,按川级焊缝质量检验,试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。 解:焊缝质量等级为n 级,抗拉的强度设计值 0.85f 182.75N / mm 2 采用引弧板,故焊缝长度 J b 500mm 承受的最大轴心拉力设计值 N btf 500*20*182.75*10 3 1827.5kN 焊接工字形截面梁,在腹板上设一道拼接的对接焊缝 (如图3-66),拼接处作用荷载 弯矩M=1122kN ? mm ,剪力V=374kN ,钢材为 Q235B ,焊条为E43型,半自动焊, 3 3 4 102.8 27.2 100 ) 268206cm 块翼缘板对x 轴的面积矩 半个截面对x 轴的面积矩 (2)焊缝强度验算 所以,该焊缝不满足强度要求(建议将焊缝等级质量提为二级) 3.9 设计值: 三级检验标准,试验算该焊缝的强度。 S X1 28 1.4 (50 7) 2234.4 cm 3 S X S X1 50 0.8 25 3234.4 cm 3 焊缝下端的剪应力 VS xi 374 103 22344 103 38.9N/mm 2 焊缝下端的拉应 max 1 x t w 268206 104 8 I x 1122 106 500 209N/mm 2 0.85f 268206 104

下端点处的折算应■' ;ax 3 2 219.6N / mm 2 1.1f 236.5N / mm 2 且焊缝中点处剪应力 实际长度 h l w1 2h f =272mm ,取 280mm 同理满足构造要求 实际长度 I 2 l w2 2h f =124mm ,取 130mm ②采用三面围焊 一. 构件端部正面角焊缝所能承受的力 VS x 1 x t w 374 103 3234.4 103 268206 104 8 56.3N / mm 2 f : 125N/mm 2 3.10试设计如图3-67所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材 Q235-B ,焊条E43 型,手工焊,轴心拉力设计值 N=500kN (静力荷载)。①采用侧焊缝;②采用三面围焊。 解:①采用侧焊缝 一?角焊缝的焊脚尺寸 h f 最大 h f t (1: 2)mm 6mm 最小 h f 1.5 t max 4.7mm 采用h f =6mm.满足上述要求(规范第 8.2.7 条) 二?角钢背部侧面角焊缝长度 N 1 N 0.7 500 350kN 则所需角焊缝长度 w1 N 1 0.7h f f t w 350 103 2 0.7 6 160 260mm l w1 60h f 360mm , l w1 8h f 48mm ,满足构造要求 三?角钢趾部侧面角焊缝长度 N 0.3 500 150kN 则所需角焊缝长度 N 2 0.7h f 3 150 103 2 0.7 6 160 112mm N 2 l w2

钢结构设计练习题

钢结构设计练习题 一、填空题 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取(1/20—1/8),在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间,应同时设置(屋盖横向支撑),以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置(刚性)系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时,为了节省钢材,允许板件(受压屈曲),并利用其(屈曲后强度)强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时,必须在受压翼缘两侧布置(隅撑) 6、螺栓排列应符合构造要求,通常螺栓端距不应小于(2)倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为(3)倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条,按(双向受弯)构件设计计算。 8、屋架节点板上,腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于(20mm)。 9、拉条的作用是(防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点)。 10、实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接,设置檩托的目的是(为了阻止檩条端部截面的扭转,以增强其整体稳定性)。 11、屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连,一般做成十字形截面,这时它的计算长度是(0.9L)。 12、设计吊车梁时,对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式,例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用(焊透的K形)焊缝。 13、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成,为使两个角钢组成的杆件起整体作用,应设置(垫板)。 14、屋盖支撑可以分为(上弦横向水平支撑)、(下弦横向水平支撑)、(下弦纵向水平支撑)、(垂直支撑)、(系杆)五类。 15、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成,为使两个角钢组成的杆件起整体作用,应设置()。

16、屋架上弦杆为压杆,其承载能力由()控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由()确定。 17、梯形钢屋架,除端腹杆以外的一般腹杆,在屋架平面内的计算长度Lox=()L,在屋架平面外的计算长度Loy=()L,其中L为杆件的几何长度。 18、吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用,即(),()和()。 19、能承受压力的系杆是()系杆,只能承受拉力而不能承受压力的系杆是()系杆。 20、根据吊车梁所受荷载作用,对于吊车额定起重量Q≤30t,跨度l≤6m,工作级别为Al~A5的吊车梁,可采用()的办法,用来承受吊车的横向水平力。当吊车额定起重量和吊车梁跨度再大时,常在吊车梁的上翼缘平面内设置()或(),用以承受横向水平荷载。 21、设计吊车梁时,对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式,例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用()焊缝。 22、屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于()。 23、桁架弦杆在桁架平面外的计算长度应取()之间的距离。 24、普通钢屋架的受压杆件中,两个侧向固定点之间的垫板数不宜少于 ()个。 参考答案: 1、1/20—1/8 2、屋盖横向支撑 3、刚性 4、受压屈曲,屈曲后强度 5、隅撑 6、2, 3 7、双向受弯 8、20mm 9、防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点 10、为了阻止檩条端部截面的扭转,以增强其整体稳定性

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 2155.1383249 10450A 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215139.113249 1971 10450A 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 .1785.547.248 1 ql 81M 22max ?≈??==,梁所需净截面抵抗矩为 36 x max nx 791274mm 215 1.051063.178f 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 24 550024l 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3 nx 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 /2351399.315.863 t 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 /2351346.51371 t 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 =,

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