建筑力学与结构选型-习题课2答案期末考试参考
作图题：
1 试作杆的轴力图。
2．试作杆的扭矩图。
3．.试作图示各梁剪力与弯矩图。
(c)
F
T x
3kNm
B
x
F S M x
4． 图示阶梯形杆AC ，F =10 kN ，l 1= l 2=400 mm ，A 1=2A 2=100 mm 2
，E =200GPa ，试计算杆AC
的轴向变形△l 。
解：(1) 用截面法求AB 、BC 段的轴力；
12 N N F F F F ==-
(2) 分段计算个杆的轴向变形；
33112212
331
210104*********
200101002001050 02 N N F l F l l l l EA EA .mm
?????=?+?=+=-
????=-
5． 图示接头，承受轴向载荷F 作用，试校核接头的强度。已知：载荷F =80 kN ，板宽b =80
mm ，板厚δ=10 mm ，铆钉直径d =16 mm ，许用应力[σ]=160 MPa ，许用切应力[τ] =120 MPa ，许用挤压应力[σbs ] =340 MPa 。板件与铆钉的材料相等。
解：(1) 校核铆钉的剪切强度；
[]2
1499.5 120 14
Q
S F F MPa MPa A d ττπ===≤=
(2) 校核铆钉的挤压强度；
[]14125 340 b bs bs b F
F MPa MPa A d σσδ
===≤=
(3) 考虑板件的拉伸强度；
对板件受力分析，画板件的轴力图；
F
A C
B
校核1-1截面的拉伸强度
[]11134125 160 MPa (2)N F
F MPa A b d σσδ
===≤=- 校核2-2截面的拉伸强度
[]111125 160 MPa ()N F F
MPa A b d σσδ
=
==≤=- 所以，接头的强度足够。
6． 图示圆截面轴，AB 与BC 段的直径分别为d 1与d 2，且d 1=4d 2/3，试求轴内的最大切应力与截面C 的转角，并画出轴表面母线的位移情况，材料的切变模量为G 。
解：(1) 画轴的扭矩图；
(2) 求最大切应力；
max 3
33212213.5114()16163AB AB pAB T M M M
d W d d τπππ=
=== max 3
32216116
BC BC pBC T M M
W d d τππ=== 比较得
max 3
2
16M
d τπ=
(3) 求C 截面的转角；
4
4
4222
216.614132
323BC BC
AB AB C AB BC pAB pBC
T l T l Ml Ml Ml
GI GI Gd d G d G ???ππ=+=
+=+
=?? ???
T
x
7． 图示外伸梁，承受载荷F 作用。已知载荷F =20KN ，许用应力[σ]=160 Mpa ，试选择工
字钢型号。
解：(1) 求约束力：
5 25 A B R kNm R kNm ==
(2) 画弯矩图：
(3) 依据强度条件选择工字钢型号
[]6max max
2010160 M MPa W W
σσ?==≤=
解得：
3125 W cm ≥
查表，选取No16工字钢
8． 图示矩形截面钢梁，承受集中载荷F 与集度为q 的均布载荷作用，试确定截面尺寸b 。
已知载荷F =10 kN ，q =5 N/mm ，许用应力[σ] =160 Mpa 。
解：(1) 求约束力： 3.75 11.25 A B R kNm R kNm ==
(2) 画出弯矩图：
F
x
M
B
x
M
(3) 依据强度条件确定截面尺寸
[]66max max
233.7510 3.7510160 466
z
M MPa bh b W σσ??===≤=
解得：
32.7 b mm ≥
.