(完整版)钢结构第5章课后答案
钢结构习题5-6章参考答案
第5章 受弯构件14. 一简支梁，梁跨为7m,焊接组合工字形对称截面150mm 450mm 18mm 12mm ×××（图5-57），梁上作用有均布恒载（标准值，未含梁自重）17.1kN/m ，均布活荷载6.8kN/m ，距梁端2.5m 处，尚有集中恒荷载标准值60kN ，支承长度200mm ，荷载作用面距离钢梁顶面为120mm ，钢材抗拉强度设计值为2215N/mm ，抗剪强度设计值为2125N/mm ，荷载分项系数对恒载取1.2，对活载取1.4。
试验算钢梁截面是否满足强度要求（不考虑疲劳）。
解：截面积2A=1501824141210368mm ××+×=334150450138414323046144mm 1212××=−=x I3x W 1440000mm 2==xI h梁自重 32-67850kg/m 10368mm 10=81.4kg/m=0.814kN/m ××简支梁承受的均布恒载荷载标准值k (0.814+17.1)kN/m=17.9kN/m q =均布线荷载设计值y 1.217.9+1.4 6.8=31kN/m q =××集中荷载设计值y 1.26072kN p =×=（1）验算该简支梁的抗弯强度按y xx nx y ny+γW γW M M f ≤计算，取y 0M =。
集中恒荷载作用处有2x 317 4.512.572 2.531 2.5290.1kN m 272M ×=×+××−××=⋅ 跨中处2x 317 4.513.572 3.531 3.5721279.9kN m 272M ×=×+××−××−×=⋅受压翼缘的宽厚比：w 1b-t b 15012= 3.8t 2t 36−==取x 1.05γ=截面模量6y 22xx nx y ny 290.110+192.3N/mm 215N/mm 1.051440000γγ×==<=×M M f W W （满足） （2）验算抗剪强度 支座处剪力最大且317 4.572108.546.3154.8kN 27V ×=+×=+= 320715018(2079)20712840294mm 2S =××++××=322v w 154.810840294=33.5N/mm 125N/mm 32304614412VS f It τ××==<=×（满足） （3）局部承压强度集中力沿腹板平面作用于梁上翼缘，该荷载作用处未加加劲肋，应验算该处腹板计算高度上边缘的局部承压强度。
钢结构原理习题答案第五章精品文档9页
第五章 轴心受力构件5.1 验算由2635L ⨯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270KN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。
杆端有一排直径为20mm 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重的影响。
解：查型钢表2635L ⨯角钢，221.94, 2.82,215/,6.142x y i cm i cm f N mm A cm ====⨯ 确定危险截面如图1—1截面净截面面积2(6.1420.5)210.28n A cm =-⨯⨯=验算强度： 322227010262.65/215/10.2810n N N mm f N mm A ⨯==>=⨯ （说明截面尺寸不够） 验算长细比：[]0300154.63501.94x x l i λλ===<= 所以，刚度满足要求需用净截面面积322701012.56215n N A cm f ⨯≥== 改用2755L ⨯角钢，22.32,3.29,7.412x y i cm i cm A cm ===⨯此时净截面面积22(7.4120.5)212.8212.56n A cm cm =-⨯⨯=> （满足强度要求）[]030091.183503.29y y l i λλ===<= （满足刚度要求） 5．2 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5．30所示。
钢板轴心受拉，N ＝135KN （设计值）。
钢材为Q235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？（3）拼接板的强度够否？ 解：（1）验算钢板1—1截面的强度：A n =40×2－3×2.2×2＝66.8cm 2（2）2－2截面虽受力较小，但截面消弱较多，尚应进行验算。
完整版钢结构戴国欣主编第四版 课后习题答案
钢结构计算题精品答案解：（1 ）三面围焊f f w 160N / mm 1 2 3 412 12 —33确定焊脚尺寸：h12t1 2 f ,maxmin1012mm，h f,min1.5 i t min1.5 125.2mm ， h f 8mm内力分配：0.7 8 125 160 273280N 273.28KN196.69 KN 530.03KN（2 ）两面侧焊1内力分配：N 2 2N - 1000 333KN ，3焊缝长度计算:确定焊脚尺寸：同上，取 h f1 8mm ，h f2 6mmN 11N - 1000 667KN 3N 3f0.7h f b wf f1.22 2N 31273.28N 22N10002 32N 32273.28 N 11N1000232焊缝长度计算1 .N 1 530.03 lw10.7h f2 0.7 8 160 则实际焊缝长度为心 296 830,lN 2 196.69 1 w20.7h f2 0.7 8 16060h f 60 480mm ， 取 310mm 。
l w2 110 8 118mm60h f 60 8 480mm ，取 120mm 。
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。
296mm，110mm，则实际焊缝长度为则实际焊缝长度为1 w1 372 8 2 388mm 60h f 60 8 480mm，取390mm。
丿w 竺248mm,0.7h f f f2 0.7 6 160则实际焊缝长度为1 w1 248 62 260mm 60h f 60 8 480mm，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h f 8mm，e 30cm 。
5 6则e, 205 45.6 162.2mm2(2)焊缝截面参数计算：I 3 2 8 4l x 5.6 511.23 2 205 5.6 (250 2.8)2 2.09 106mm4122 205 2 7 4I y 5.6 511.2 45.6 2 205 5.6 (162.2 ) 1.41 10 mm6 4I p I x I y 2.231 10 mmh e l w511.2 5.6 2 205 5.6 5158.72mm2(3 )应力计算1w1N i0.7h f f f w372mm,2 0.7 8 1601w2焊缝截面的形心: X0205205 5.6 22511.2 5.6 2 205 5.645.6mm(1)内力分析：V=F，T F (e eJ F (300 162.2) 462.2Fl?i 3-81 习E3.2焊脚尺寸：h f 8mm(1)内力分析：V=F=98KN ， M F e 98 0.12 11.76KN m(2 )焊缝截面参数计算：取h f 10mm焊缝截面的形心:T 引起的应力：TX卩瞬晋5"PTy462.2F 166.2 2.231 1083.360 10 * 4 * FV 引起的应力:VyV F "hX 5158.7241.938 10 FT r xS 3. 82 习 3. 3 [S2150 7 3.5 2 69 7 (7 12 3.5) 2 193 7 ( 7 12 7)2.25 106mm7 8(3 )应力计算236.27 N / mm9(4) (74.96)2 36.272 71.35N / mm2f f w 160N /mm2y 1.223.4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。
钢结构原理第五章
第 5章
受弯构件
钢 结 构 基 本 原 理
2）弹塑性工作阶段：超过弹性极限弯矩后，如果弯矩继 续增加，截面外缘部分进入塑性状态，中央部分仍保持弹性。 这时截面弯曲应力不再保持三角形直线分布，而是呈折线分 布。随着弯矩增大，塑性区逐渐向截面中央扩展，中央弹性 区相应逐渐缩小。规范中塑性发展深度按a=0.125h来考虑。 3）塑性工作阶段：在弹塑性工作阶段，如果弯矩不断增 加，直到弹性区消失，截面全部进入塑性状态，截面形成塑 性铰（plastic hinge）。这时梁截面应力呈上下两个矩形分 布。弯矩达到最大极限，称为塑性弯矩，其值为：
(a) (b)
续梁。钢梁一般都用简支梁。简支梁制造简单，安装方便， 且可避免因支座不均匀沉陷所产生的不利影响。
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5.1.2 梁格布局 梁格是由许多梁排列而成的平面体系，例如楼盖和工 作平台梁等。梁格上的荷载一般先由铺板传给次梁，再由 次梁传给主梁，然后传到柱或墙上，最后传给基础和地基。 根据梁的排列方式，梁格可分为下列三种典型的形式： 钢
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图5.8 受集中荷载作用的梁发生弯扭失稳
5.3.2 梁的临界弯矩 (1) 双轴对称工字形截面梁纯弯曲时的临界弯矩 两端受相等弯矩 M x 作用的双轴对称工字形截面简支梁， 侧向支承距离l 。其简支条件是：梁的两端可绕 x 轴和 y轴转 动，但不能绕 z 轴转动。假定梁无初弯曲，不考虑残余应力， 处于弹性阶段，可按弹性理论建立梁在微小弯扭变形情况下 的平衡微分方程。求解得临界弯矩计算公式：
对承受纯弯曲的双轴对称工字形截面简支梁进行了弹塑性阶段的理论和实验研究当求得的大于06时应以代替受弯构件4轧制普通工字钢简支梁和轧制槽钢简支梁对轧制普通工字钢简支梁可按附表32查稳定系数对轧制槽钢简支梁不论荷载形式和荷载作用点在截面高度上的位置如何均按下面给出的近似公式计算稳定系235570受弯构件5双轴对称工字形等截面悬臂梁对于双轴对称工字形等截面悬臂梁规范规定仍按公式附31计算但式中系数按附表33查得
同济大学土木工程钢结构基本原理第5章详解
轴心受压构件L. Euler(1707-1783)§1 概 述受压构件：桁架/网架杆件、支撑、两端铰接柱等 截面的分类：P96-971 双轴对称截面2 单轴对称截面3 无对称轴截面破坏类型：强度破坏：截面有较大削弱处/非常粗短的构件 整体失稳：弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳局部失稳：构件中板件失稳§2 轴心受压构件的强度强度承载力N u = An f y An —— 净截面面积（截面面积最小处） f y —— 屈服应力工程设计公式N ≤ An fd , fd = f y / γ R 或 fd = f y / Kσ=N An≤fdP97-98P98-109§3 轴心受压实腹构件的整体稳定补充§3.1 理想压杆和实际压杆的整体稳定压杆为什么会失稳?微小扰动: θkθ ⋅ 2θ < Pl sinθ ≈ Plθ⇒kθ<1 2Pl不稳定kθ ⋅ 2θ = Pl sinθ ≈ Plθ⇒kθ=1 2Pl临界kθ ⋅ 2θ > Pl sinθ ≈ Plθ⇒kθ>1 2Pl稳定kθ转动刚度: Mθ = Kθ扭簧 Mθ = kθ ⋅ 2θ ⇒ KE = 2kθ 弹性刚度l轴力 Mθ = −Pl ⋅θ ⇒ Kσ = −Pl 几何刚度K = KE + Kθ = 2kθ − PlK<0 不稳定 K=0 临界 K>0 稳定弹性刚度为正，几何刚度可正可负。
P受拉会如何？kθθPP98-100§3.1 理想压杆和实际压杆的整体稳定欧拉临界力EIv′′ + Nv = 0NE=π 2EA λ2 ,考虑非弹性时的临界力σE=π 2E λ2NE=π2 Etλ2A,σE= π 2 Et λ2Et 材料的切线模量σ cr弹性实际压杆的整体稳定 f y几何缺陷的影响非弹性力学缺陷的影响L. Euler(1707-1783)σ cr f y1.0理想压杆 λ 实际压杆 λ补充§3.2理想压杆弯曲失稳变形特性的力学本质截面内剪力的产生： 截面变形产生切向力V欧拉屈曲：不考虑截面形状 实际构件：需考虑截面形状考虑截面形状：剪力中心xx0x y0xyyyxxyx0 yx0形心 剪力中心y0形心处剪力对不同截面的变形特性：双轴对称截面：弯曲变形单轴对称截面：弯曲变形，弯扭变形无对称轴截面：弯扭变形vNV = N v′PP100§3.3 理想压杆弹性失稳的平衡方程N1 理想压杆的假定： 杆件轴线（截面形心的连线）为直线 轴力作用线与杆件轴线重合2 弹性失稳的平衡方程： 变形包括弯曲变形和扭转变形 变形后位置时的平衡方程 小变形绕 x 轴的弯曲变形EI x v IV + Nv '' − Nx0θ '' = 0绕 y 轴的弯曲变形x0，y0 剪力中心坐标EI yu IV + Nu '' − Ny0θ '' = 0N绕 z 轴的扭转变形EI ωθ IV − GI tθ '' − Nx0v '' + Ny0u '' + (Nr02 − R )θ ′′ = 03 自由扭转与约束扭转P156-159EI ωθ IV − GI tθ ′′ − Nx0v′′ + Ny0u′′ + (Nr02 − R )θ ′′ = 0自由扭转：圣文南扭转构件端部截面纵向纤维不受约束M k = GI tθ ′约束扭转：一工字形截面悬臂梁受端部扭矩作用发生扭转 θu = 0.5hθ u '' = 0.5hθ '' M y = −EI yu '' = −0.5EI y hθ ''Vy = dM / dz = −0.5EI y hθ '''M ω = Vy h = −0.5EI y h 2θ '''u记 I ω = 0.5I y h 2 = b3tf h 2 / 24M ω = −EI ωθ '''θhtf bM ω 翘曲扭矩瓦格纳（Wagner）扭矩I ω 扇性惯性矩M T = M ω + M k = GI tθ ′ − EIωθ ′′′P100-102§3.4 双轴对称截面理想压杆的临界力双轴对称截面：x0 = y0 = 0EI x v IV + Nv '' = 0 EI yu IV + Nu '' = 03个微分方程独立EI ωθ IV − GI tθ ′′ + (Nr02 − R )θ ′′ = 0NEx = π 2EI x / λ2ox = π 2EA(I x / A) / λ2ox = π 2EA / λ2x 绕x轴弯曲N Ey = π 2 EI y / λ2oy = π 2 EA / λ2y绕y轴弯曲NEθ = (π 2EIω / λ2oθ + GIt + R) / r02 = π 2EA / λθ2绕z轴扭转对应3种失稳模态：绕两主轴的弯曲和绕轴心的扭转 λθ = 控制压杆的承载力的失稳模态l0θ Iω + l02θ ⋅ GIt + R Ar02 π 2 EAr02一般的双轴对称截面（工字、H型），弯曲屈曲临界 (扭转长细比)力小于扭转屈曲临界力，但十字形截面有可能相反。
钢结构第5章(带答案)
第5章 受弯构件1 梁截面高度的确定应考虑三种参考高度，是指由建筑确定的最大梁高；由刚度确定的最小梁高 ；由用料最省确定的经济梁高 。
2 梁腹板中，设置横向加劲肋对防止剪力引起的局部失稳有效，设置纵向加劲肋对防止弯矩引起的局部失稳有效。
3 梁整体稳定判别式11b l 中，1l 是受压翼缘自由长度，1b 是受压翼缘梁宽。
4 当w t h 0大于80y f 235但小于120y f 235时，应在梁的腹板上配置横向向加劲肋。
5 在工字形梁弯矩、剪力都比较大的截面中，除了要验算正应力和剪应力外，还要在翼缘与腹板相交处验算折算应力。
6 对无集中荷载作用的焊接工字形截面梁，当其腹板高厚比：80y f 235≤w t h 0≤120y f 235时，腹板将在剪力作用下失去局部稳定。
7 受均布荷载作用的简支梁，如要改变截面，应在距支座约六分之一梁长处改变截面较为经济。
8 组合梁当w t h 0大于150时，除配置横向加劲肋外，在弯矩大的受压区应配置纵向加劲肋。
9 梁的正应力计算公式为：nxx X W M γ≤f ，式中：x γ是截面塑性发展系数，nx W 是净截面抗弯模量。
10 对承受静力荷载或间接承受动力荷载的钢梁，允许考虑部分截面发展塑性变形，在计算中引入塑性发展系数。
11 按构造要求，组合梁腹板横向加劲肋间距不得小于0.5h0。
12 组合梁腹板的纵向加劲肋与受压翼缘的距离应在0.2~0.25ho 之间。
13 当组合梁腹板高厚比w t h 0≤80y f 235时，对一般梁可不配置加劲肋。
14 提高梁整体稳定的措施主要有1.增加受压翼缘的宽度；2在受压翼缘设置侧向支撑 。
15 焊接工字形等截面简支梁的b ϕ为：yb y x y b b f h t W Ah 235])4.4(1[4320212⨯++=ηλλβϕ，b β考虑的是等效临界弯矩系数，b η考虑的是不对称系数。
16 影响梁弯扭屈曲临界弯矩的主要因素有侧向抗弯刚度、抗扭刚度；梁的支座情况 ；荷载作用种类；荷载作用位置；受压翼缘的自由长度。
钢结构智慧树知到课后章节答案2023年下山东交通学院
钢结构智慧树知到课后章节答案2023年下山东交通学院山东交通学院第一章测试1.杭州钱塘江大桥由桥梁专家茅以升主持设计，是我国自行设计、建造的第一座（）。
答案:钢桁架桥2.卢浦大桥的结构形式为（）。
答案:钢拱桥3.2018年，中国粗钢累计产量约占全球产量的（）。
答案:50%4.钢结构更适合于建造大跨结构，这是由于（）。
答案:钢结构自重轻而承载力高5.关于建筑结构钢材的特点，下列说法中错误的是（）。
答案:钢结构的耐腐蚀性很好，适合在各种恶劣环境中使用6.钢结构具有良好的抗震性能是因为（）。
答案:钢材良好的吸能能力和延性7.当钢结构表面可能在短时间内受到火焰作用时，不适合采用的措施是（）。
答案:使用高强钢材第二章测试1.在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（）的典型特征。
答案:塑性破坏2.钢材的标准应力-应变曲线是通过（）试验得到的。
答案:单向拉伸试验3.钢材的伸长率可以通过（）试验来获得。
答案:单向一次拉伸试验4.钢材的抗拉强度与屈服点之比反映的是钢材的（）。
答案:强度储备5.随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是（）。
答案:钢材的抗拉、抗压、抗剪、抗弯强度均下降6.钢材在多轴应力状态下的屈服条件是（）。
答案:折算应力σeq等于钢材屈服点7.钢材的塑性性能受很多因素的影响，下列结论中正确的是（）。
答案:加载速度越快，钢材表现出的塑性越差8.随着钢材中含碳量的提高，钢材的（）。
答案:强度提高，而塑性和韧性下降9.钢材在250℃左右时，会出现抗拉强度略有提高，塑性降低，脆性增加的现象，这一现象称为（）。
答案:蓝脆现象10.决定疲劳破坏的关键因素是（），疲劳计算是以此为准则进行的。
答案:应力幅11.下列可引起钢材疲劳破坏的荷载是（）。
答案:产生拉应力的循环荷载12.应进行疲劳强度验算的应力变化循环次数为（）。
答案:n≥5×10413.当前我国在钢结构的设计中对钢材的疲劳计算采用的是（）。
答案:容许应力设计法14.Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是（）。
(完整版)钢结构第5章课后答案
P1875.1解：1.计算截面特征值：A=2⨯300⨯16+1200⨯10=21600mm 2I x =(300⨯12323-290⨯12003)/12=4.989⨯109mm 4W x = I x /616=8.099⨯106 mm 3Iy=(1200⨯103+2⨯16⨯3003)/12=72.10⨯106 mm 4iy=( Iy/A)1/2=57.76mmλy=l 1/iy=7200/57.76=124.65梁自重q=A γ=21.6⨯10-6⨯77=1.663⨯10-3kN/m2.求梁最大弯矩M=P l /4=(设计值)650⨯7.2/4+1.2⨯1.663⨯10-3⨯7.22/8=1170+12.93=1182.93kN.m3.验算梁的整体稳定跨中无侧向支撑，荷载作用在梁上翼缘，钢材Q235l 1/b=24>13 不满足表5.9不需要验算的条件要求满足 σ=M/ϕb W ≤f焊接工字组合截面整体稳定系数βb 梁整体稳定的等效临界弯矩系数计算 ξ=l 1t 1/b 1h=7200⨯16/300⨯1232=0.312<2查P122表5.6 得 βb =0.73+0.18ξ=0.786，ηb ——截面不对称系数，ηb =0。
=0.765>0.6 （截面已进入塑性，修正ϕ'b ）ϕ'b =1.07-0.282/ϕb =0.701σ=M/ϕ'b W=1182.93⨯106/0.701⨯8.099⨯106 =208.35 N/mm 2<215 N/mm 2满足要求 （结论要给）5.2解：y b 21y x 2yb b 235])4.4(1[4320f h t W Ah ⋅++⋅⋅=ηλλβφy b 21y x 2yb b 235])4.4(1[4320f h t W Ah ⋅++⋅⋅=ηλλβφ1.初选截面：标准值q d=3⨯3=9kN/m；q L=20⨯3=60KN/m设计值q d=1.2⨯3⨯3=10.8kN/m；q L=1.3⨯20⨯3=78KN/mM=(10.8+78)⨯62/8=399.6 kN.m钢材Q345-B，f =310N/ mm2W=M/f =399.6⨯106/310=1289⨯103/ mm3选择HM450⨯200(446⨯199) ，梁自重84.95kg/m2.验算构件：(1) 整体稳定钢筋混凝土板与次梁焊接，能保证整体稳定。
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P1875.1解：1.计算截面特征值：A=2⨯300⨯16+1200⨯10=21600mm 2I x =(300⨯12323-290⨯12003)/12=4.989⨯109mm 4W x = I x /616=8.099⨯106 mm 3Iy=(1200⨯103+2⨯16⨯3003)/12=72.10⨯106 mm 4iy=( Iy/A)1/2=57.76mmλy=l 1/iy=7200/57.76=124.65梁自重q=A γ=21.6⨯10-6⨯77=1.663⨯10-3kN/m2.求梁最大弯矩M=P l /4=(设计值)650⨯7.2/4+1.2⨯1.663⨯10-3⨯7.22/8=1170+12.93=1182.93kN.m3.验算梁的整体稳定跨中无侧向支撑，荷载作用在梁上翼缘，钢材Q235l 1/b=24>13 不满足表5.9不需要验算的条件要求满足 σ=M/ϕb W ≤f焊接工字组合截面整体稳定系数βb 梁整体稳定的等效临界弯矩系数计算 ξ=l 1t 1/b 1h=7200⨯16/300⨯1232=0.312<2查P122表5.6 得 βb =0.73+0.18ξ=0.786，ηb ——截面不对称系数，ηb =0。
=0.765>0.6 （截面已进入塑性，修正ϕ'b ）ϕ'b =1.07-0.282/ϕb =0.701σ=M/ϕ'b W=1182.93⨯106/0.701⨯8.099⨯106 =208.35 N/mm 2<215 N/mm 2满足要求 （结论要给）5.2解：y b 21y x 2yb b 235])4.4(1[4320f h t W Ah ⋅++⋅⋅=ηλλβφy b 21y x 2yb b 235])4.4(1[4320f h t W Ah ⋅++⋅⋅=ηλλβφ1.初选截面：标准值q d=3⨯3=9kN/m；q L=20⨯3=60KN/m设计值q d=1.2⨯3⨯3=10.8kN/m；q L=1.3⨯20⨯3=78KN/mM=(10.8+78)⨯62/8=399.6 kN.m钢材Q345-B，f =310N/ mm2W=M/f =399.6⨯106/310=1289⨯103/ mm3选择HM450⨯200(446⨯199) ，梁自重84.95kg/m2.验算构件：(1) 整体稳定钢筋混凝土板与次梁焊接，能保证整体稳定。
(2) 强度验算型钢梁可只验算弯曲强度M=399.6+1.2⨯0.08495⨯62/8=400.06 kN.mσ=M/ W=400.06⨯106/1.3⨯106=307.73 N/mm2<f 强度满足要求(3) 刚度验算：查表5.3项次4(3) [v T]= l/250、[v Q]= l/300均布荷载作用下ν=5ql4/384EI恒+活ν=5⨯69⨯60004/（384⨯206⨯103⨯29⨯107）=19.49mm<[v T]=[l/250]=24mm活ν=5⨯60⨯60004/（384⨯206⨯103⨯29⨯107）=16.95mm<[v Q]=[l/300]=20mm刚度满足要求5.3解：檩条跨度为12m，水平间距5m，屋面坡度1：10，彩色压型钢板重0.13kN/mm2，雪荷载0.4 kN/mm2，屋面均布活荷载0.5 kN/mm2（两者取大者）。
屋面倾角α=arctan1/10=5.71︒，sinα=0.0995，cosα=0.995在檩条侧向设2道拉条，设檩条和拉条的自重为0.5kN/m，檩条荷载设计值：(g+q)d=1.2(0.13⨯5+0.5)+1.4(0.5⨯5)=4.88 kN/m檩条荷载标准值：(g+q)k=(0.13⨯5+0.5)+(0.5⨯5)=3.65 kN/m跨中最大弯矩M x=(g+q)d•cosα• l2/8=4.88⨯0.995⨯122/8=87.4 kN.m1/3跨弯矩M x=(g+q)d•cosα• l• l1/2-(g+q)d• l12/2=19.52 kN.m侧向1/3跨支座M y=-(g+q)d•sinα• l12/10=-4.88⨯0.0995⨯42/10=0.78 kN.m侧向跨中最大弯矩M y=(g+q)d•sinα• l12/40=4.88⨯0.0995⨯42/40=0.19 kN.m跨中的截面应力最大型钢需要的净截面模量为：取Wx/Wy=7(1)y x x x nxreq x y y x M M W W f W M γγγ=+=66687.4100.1910(10.8757)1.0521587.410⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯ =392cm 3，查附表4选HN300⨯150: 298⨯149⨯5.5⨯8 自重g 0=0.32 kN/m ， A=4155mm 2 I x =64.60⨯108mm 4；W x =433⨯103 mm 3；i x =124mm ；I y =4.43⨯108 mm 4；W y =59.4⨯103 mm 3；i y =32.6mm ；截面验算：1.（1）抗弯强度σ=M x /γx W x + M y /γy W y =87.4⨯106/1.05⨯433⨯103+0.19⨯106/1.2⨯59.4⨯103=192.24+2.67=194.91N/mm 2<215N/mm 2（2）抗剪强度（3）局部承压强度因为型钢截面壁较厚，其抗剪和局部承压一般能满足要求。
2. 刚度验算：侧向有拉条只要验算垂直于屋面的挠度[ν]=l/200=60mmν=5⨯ 3.65⨯120004/(384⨯206⨯103⨯64.60⨯108)]=21.375⨯1.047=0.74mm[ν]刚度满足要求3.整体稳定验算：跨中侧向有支撑 l 1/b=4000/298=13.4<16 P125 表5.9整体稳定满足要求4.因为是型钢局部稳定也满足要求（书上例题有做长细比验算，是因为它兼做细杆）5.4解：一、1.跨中作用5个集中力间距3mF k =(9+0.08495+60)⨯6=414.51kNF d =[1.2⨯ (9+0.08495)+1.3⨯60]⨯6=533.41kN主梁的支座反力(不包括梁自重)：设计值R=3F=3⨯533.41=1600.23kN梁最大剪力V max =2.5F=1333.53kN梁最大弯矩M max =1333.53⨯9-(3+6)⨯533.41=7201.08kN.mW nx =M max /γx f= 7201.08⨯106/1.05⨯310=22.1231⨯106 mm 32.确定梁截面尺寸：[νT ]/l=1/400, Q345h min ≥l /10.8=1666.7mm经济高度he=2W x 0.4=2(221231.3⨯103)0.4=1734mm[]3x 5()384k g q l v l EI lυ+=≤h==1655mm经济高度300e取h0=1700mmt w≥1.2V max/h0f v=1.2⨯1333.53⨯103/1700⨯170=5.54mmt w≥=(h0)1/2/3.5=11.78 mm取h0=12mmh0/t w=1700/12=142mm<170 仅需设置横向加劲肋。
翼缘尺寸：A1=W x/h0-t w h0/6=22.1231⨯106/1700-12⨯1700/6=9614 mm2b=(1/3~1/5)h=(566~340)取b =500mm t=25b1/t=244/25=9.76<13(235/345)1/2=10.663梁截面尺寸验算：A=25⨯500⨯2+1700⨯12=45400 mm2q k=1.1⨯454⨯10-4⨯76.98=3.84kN/m主梁的支座反力(包括梁自重)：设计值R=1600.23+1.2⨯3.84⨯18/2=1641.7kN梁最大剪力V max=1333.53+1.2⨯3.84⨯18/2=1375kN梁最大弯矩M max=7201.08+1.2⨯3.84⨯182/8=7387.7kN.mI x=12⨯17003/12+2⨯500⨯25⨯862.52=235.1066⨯108 mm4W x=I y/y=235.1066⨯108 /875=26.8693⨯106 mm3σ=Mx/ γx Wx=7387.7⨯106/1.05⨯26.8693⨯106 =261.86 N/mm2<295N/mm2 S max= 25⨯500⨯862.5+850⨯12⨯425=15.116⨯106 mm3S1= 25⨯500⨯862.5=10.781⨯106 mm3τmax=VS/I x t=1375⨯103⨯15.116⨯106/235.1066⨯108⨯12=73.67 N/mm2<180N/mm2设次梁的支承宽度为a=200局部压应力σc=F1/t w l zl z=200+5⨯12=260mmσc =533.41⨯103/ 12⨯260=170.96 N/mm2<290N/mm2二、整体稳定次梁可作为侧向支撑l1=3ml1/b=3000/500=6<13整体稳定满足要求三、改变截面设计在距支座l/6=3m处改变截面，该截面M=1333.53⨯3-1.2⨯3.84⨯32/2=3979.85kN.mW`nx=M max/γx f= 3979.85⨯106/1.05⨯290=13.07⨯106 mm3改变翼缘截面的宽度，A`1=W`x/h0-t w h0/6=13.07⨯106/1700-12⨯1700/6=4288mm2b`=4288/25=170mm取b`=250l1/b=3000/250=12<13保证梁的整体稳定I x1=12⨯17003/12+2⨯250⨯25⨯862.52=142.1188⨯108 mm4W x=I x1/y=142.1188⨯108 /875=16.242⨯106 mm3σ=M x/ γx W x=3979.85⨯106/1.05⨯16.242⨯106 =233.37 N/mm2<295N/mm2S max = 25⨯250⨯862.5+850⨯12⨯425=9.726⨯106 mm 3S 1= 25⨯250⨯862.5=5.39⨯106 mm 3τmax =VS/I x t=1375⨯103⨯9.726⨯106/142.1188⨯108⨯12=78.69 N/mm 2<180N/mm 2 改变截面高度处的腹板高度边缘的折算应力σ1=233.37（850/875）=226.7 N/mm 2V 1=1333.53-1.2⨯3.84⨯3=1319.71kNτ1= V 1 S 1/I x t=1319.71⨯103⨯5.39⨯106/142.1188⨯108⨯12=41.72N/mm 2σc =533.41⨯103/ 12⨯260=170.96 N/mm 2 折算应力d c c zs f ≤+-+=2223τσσσσσσz =216.99 N/mm 2 <1.1⨯310=341 N/mm 2四、变截面梁刚度验算：全部标准荷载作用时跨中最大弯矩梁最大弯矩Mq max =2.5⨯414.51⨯9-(3+6)⨯ 414.51+3.84⨯182/8=5751.41kN.m活荷载产生的集中力F k =60⨯6=360kN活荷载作用时跨中最大弯矩M qlmax =2.5⨯360⨯9-(3+6)⨯ 360=4860 kN.m[νT ]=l/400=45、 [νQ ]=l/500=36νT /l =[5751.41⨯106⨯18000/(10⨯206⨯103⨯235.1066⨯108)][1+3(235.1066⨯108-142.1188⨯108)/(25⨯235.1066⨯108)=21.375⨯1.047=21.375<[νT ]/lνQ /l =[4860⨯106⨯18000/(10⨯206⨯103⨯235.1066⨯108)][1+3(235.1066⨯108-142.1188⨯108)/(25⨯235.1066⨯108)=21.375⨯1.047=18.06<[νQ ] /l五、翼缘与腹板焊缝的计算：hf ≥VS 1/1.4I 1f f w =1375⨯103⨯5.39⨯106/(1.4⨯142.1188⨯108⨯200)=1.86mmh fmin =1.5(25)1/2=7.5mm取hf=8mm3m 处有集中力作用和剪力共同作用V 1=1333.53-1.2⨯3.84⨯3=1319.71kNτmax =VS/I x t=1375⨯103⨯9.726⨯106/142.1188⨯108⨯12=78.69 N/mm 2<180N/mm 2h f ≥[(1319.71⨯103⨯5.39⨯106/142.1188⨯108)2+(533.41⨯103/ 1.22⨯260) 2](1/2)/(1.4⨯200)=[500.512+[1681.6]2=6.3mm取hf=8mm 能满足要求六、局部稳定验算翼缘b 1/t=244/25=9.76<13(235/345)1/2=10.66满足要求腹板 h 0/t=1700/12=141.6680(235/345)1/2 < h 0/t >170(235/345)1/2= 140.31[]x x x x 3(1)1025Q T x I I M l v l EI I l lυυ⎡⎤'-⎣⎦=+⋅≤或f h ≥在要同时设置横向加劲肋和纵向加劲肋区间，但处在边界，为了简便先按仅设置横向加劲肋考虑。