钢结构第4章作业参考答案
钢结构第4章作业参考答案4.1 验算由2L63×5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(图4.37),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:查表2228.12,215cm A mm N f == 有孔洞,∴危险截面是孔洞所在的正截面 22102852021028.12mm A n =⨯⨯-⨯=∴此截面能承受的最大轴力为:KN N KN f A N n 27002.2212151028][=<=⨯=⋅= ∴不满足要求改用Q235,2L63×6,查得A=14.58cm 2,cm i cm i y x 98.2,93.1==22125852021058.14mm A n =⨯⨯-⨯=∴2232156.214125810270mm N f mm N A N f n =<=⨯==∴实实际应力长细比: 350][4.15593.1300=<===λλx x i l 350][7.10098.2300=<===λλy y i l满足要求。
4.2 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4.38所示。
钢板轴心受拉,N=1350KN (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:查表得t=20钢板220205mm N f =,t=12钢板220215mm N f = (1)在1-1截面,20厚钢板266802022320400mm A n =⨯⨯-⨯=220232051.2026680101350mm N f mm N A N n =<=⨯=∴12厚拼接板2801612)223400(2mm A n =⨯⨯-⨯=212232154.1688016101350mm N f mm N A N n =<=⨯=∴所以,1-1截面强度满足设计要求。
(2)因2-2截面螺栓较1-1截面多,截面削弱较大,所以需要验算,方法同上。
20厚钢板()2580020225400mm A n =⨯⨯-=2202320517958001310101350mm N f mm N A N n=<=⨯⨯=∴所以在2-2截面处亦满足要求(3)验算拼接板的强度(靠近中心处的螺栓截面) 因,12厚拼接板2696012)225400(2mm A n =⨯⨯-⨯=2122321597.1936960101350mm N f mm N A N n =<=⨯=∴4.3 验算图4.39所示和摩擦型高强螺栓连接的钢板净截面强度。
螺栓直径20mm ,孔径22mm ,钢材为Q235AF ,承受轴心拉力N=600KN (设计值)。
解:查表得2215mm N f =,且因螺栓对称布置KNn n N N 500)935.01(600)5.01(1'=⨯-⨯=-=∴∴向正截面为危险截面最外列螺栓形心处的竖因两块拼接板厚度之和大于受力板,所以只须验算受力板的强度22243614)322240(,336014240mm A mm A n =⨯⨯-==⨯=验算净截面 223'2153.205243610500mm N f mm N A N n =<=⨯==σ验算毛截面 2232156.178336010600mm N f mm N A N =<=⨯==σ所以,满足要求4.4 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2L90×8组成的肢尖向下的T 形截面,问是否能承受设计值为870KN 的轴心解:查表得2L90×8的22310,09.4,76.2,88.27mm N f cm i cm i cm A y x ====,按一般建筑桁架杆件考虑,350][=λ(1)强度验算222331005.3121088.2710870mm N f mm N A N =>=⨯⨯=略 (2)刚度验算 对x 轴 350][32676.29000=<===λλx x i l 对y 轴 350][22009.49000=<===λλyy i l 所以,对整体而言,刚度满足要求,强度略有不足,可选用2L90×104.5 某车间工作平台柱高2.6m ,按两端铰接的轴心受压柱考虑。
如果柱采用I16(16号热轧工字钢),试经计算解答:(1)钢材采用Q235钢时,设计承载力为多少? (2)改用Q345钢时,设计承载力是否显著提高?(3)如果轴心压力为330KN (设计值),I16能否满足要求?如果不满足,从构造上采取什么措施就能满足要求?解:查表得I16工字钢的150][,89.1,57.6,1.262====λcm i cm i cm A y x (1)当采用Q235钢时,2215mm N f = 150][6.3957.6260=<===∴λλx x i l 150][6.13789.1260=<===λλy y i l 对轧制工字钢,若对x 轴失稳属于a 类截面,对y 轴失稳属于b 类, 因 6.39235=⋅y x f λ, 6.137235=⋅y y f λ分别查表得:943.0=cx ϕ,355.0=cy ϕ 所以最大承载力为:22215101.26355.0mm N f NA N cy =<⨯⨯=⋅ϕ 解得,KN N 2.199<(2)若改为Q345,则2310mm N f = 因 482353456.39235=⨯=⋅y x f λ, 7.1662353456.137235=⨯=⋅y y f λ 查表得, 921.0=cx ϕ,257.0=cy ϕ所以最大承载力KN A f N cy 9.207101.26257.03102=⨯⨯⨯=⋅⋅=ϕ 和Q235钢的KN N 2.199<相比提高不多。
(3)当N=330KN ,时用Q235钢时 22232152.356101.26355.010330mm N f mm N A N cy =>=⨯⨯⨯=⋅ϕ 用Q345钢时 2223310492101.26257.010330mm N f mm N A N cy =>=⨯⨯⨯=⋅ϕ 所以均不满足要求,可以在中间加剪刀撑,使计算长度m ll o 3.12== 此时: 150][8.1957.6130=<===∴λλx x i l 150][8.6889.1130=<===λλy y i l 对Q235钢而言: 8.19235=⋅y x f λ, 8.68235=⋅y y f λ查表得, 981.0=cx ϕ,758.0=cy ϕ 对Q345钢而言: 242353458.19235=⨯=⋅y x f λ, 4.832353458.68235=⨯=⋅y y f λ 查表得, 974.0=cx ϕ,665.0=cy ϕ所以,用Q235钢时 22232158.166101.26758.010330mm N f mm N A N cy =<=⨯⨯⨯=⋅ϕ 用Q345钢时 22233101.190101.26665.010330mm N f mm N A N cy =<=⨯⨯⨯=⋅ϕ 所以均满足要求。
4.6、设某工业平台柱承受轴心压力5000KN (设计值),柱高8m ,两端铰接。
要求设计一H 型钢或焊接工字形截面柱及其柱角(钢材为Q235)。
基础混凝土强度等级为C15(22.7mm nf c =)。
解:①、查表:2205mm Nf =,初步假定其长细比为λ=75,选择截面尺寸:选用HW 型钢,b 类,查得720.0=ϕ2334.3387520572.0105000mm f N A =⨯⨯=⋅≥ϕ选用HW400×400×20×35,236065mm A =、cm i x 31.18=、cm i y 45.10= mm l ox 8000=、mm l oy 8000=、[]150=λ、m KN g 77.2= 其截面如下图所示,验算其刚度及稳定性: []15072.431838000=≤==λλx []15056.765.1048000=≤==λλy查表得: 710.0min =ϕf mm N A N≤=⨯⨯==⋅23min 27.1953606571.0105000ϕσ故此柱满足要求 ②、设计此柱柱脚⑴、底板尺寸 2336975222.710877.2105000mm f N A c n =⨯⨯+⨯==初步选用宽800mm ,长950mm 钢板,设锚栓孔面积为23000mm 则27570003000950800mm A n =-⨯=,大于所求截面积。
基础对底板压应力为:2361.6757000105000mm N A N p n =⨯==⑵、计算底板厚度,其布置如下图所示:计算单位宽度底板内的弯矩:区格①(四边支承):428/325=1.32,查表得:α=0.0691mm N a p M ⋅=⨯⨯=⋅⋅∂=3.481713256.60691.0221区格②(三边支承):150/428=0.35,查表得:β=0.034 mm N a p M ⋅=⨯⨯=⋅⋅=5.411064286.6034.02212β 区格③、④(三边支承):171/325=0.526,查表得:β=0.060mm N M M ⋅=⨯⨯==88.4189032561.66.0243取mm N M ⋅=3.481711,计算板厚:5.372053.4817166=⨯=≥f M t ,取mm t 38=⑶、进行隔板的计算。
作用在隔板上的线荷载:2163.206561.6)2325150(mm N =⨯+=σ隔板的高度应由焊缝尺寸决定,取mm h f 10=,2160mm Nf w f =隔板所受的剪力 N V 82.44204442863.20655.0=⨯⨯=则焊缝的长度 mm l w 68.394160107.082.442044=⨯⨯=,取隔板高mm h 420= 进行隔板厚度计算:2125mmNf v =、2215mm Nf =作用在隔板上的弯矩mm N M ⋅=⨯⨯=7.4729879542863.2065812 根据:215=≤=f WMσ mm t 21.062154207.472987952=⨯⨯≥,取mm mm t 6.85042814=≥=,满足构造要求 隔板承受的剪应力 1258.112420148.4420445.12=≤=⨯⨯=v f mm N τ 故满足抗剪承载力要求 ⑷、进行靴梁计算取靴梁与柱的连接角焊缝宽度mm h f 12=,靴梁高度应由连接角焊缝确定:mm h mm f h N l f wf f w 7206006.930160127.041050007.043=≥=⨯⨯⨯⨯=⋅⨯⨯= 故此焊缝不满足要求,应增大焊缝取值,取)2~1(1614-≤=mm h f ,进行计算:mm h mm f h N l f wf f w 840602.797160147.041050007.043=≥=⨯⨯⨯⨯=⋅⨯⨯= 经复算,焊缝尺寸满足要求,取靴梁高mm h 840=计算靴梁的厚度t ,初拟其厚度mm t 16=,现进行验算,将其受力图绘于下方:NP 4420441=NP 4420442=mmNq 77.2359=3P221258.120840166.10827215.15.1mm N f mm N h t V v =≤=⨯⨯=⋅⋅=τ mm N M ⋅⨯=⨯+⨯=62max107.1405.12144204425.27177.2359 2226max 2158.746/84016107.140mm N f mm N w M =≤=⨯⨯==σ 故此靴梁满足承载能力要求。
(0763)《钢结构基本原理》网上作业题及答案
(0763)《钢结构基本原理》网上作业题及答案1:第四章轴心受力构件2:第五章受弯构件3:第三章钢结构的连接4:第一章绪论5:第六章拉弯与压弯构件6:第二章钢结构的材料1:[论述题]11-17题:11、选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性―塑性材料的依据是什么?12、请问钢材的强度常常用哪两个指标来表示?设计中如何考虑或使用这两个指标?13、钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。
钢结构与其它材料的结构相比,钢结构具有哪些特点?14、钢材塑性性能可用哪两个指标表示?这两个指标有什么特点?15、引起钢材变脆的因素有哪些?16、钢材塑性性能伸长率δ5和δ10各表示什么含义?数值的大小关系如何?17、选择结构用钢材时要考虑哪些材料性能?参考答案:11、答:依据:他是①钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变形很大(2%―3%)。
极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较大,这二点一起赋予构件屈服强度作为强度极限的可靠安全储备。
弹塑性材料的依据:①对于没有缺陷和残余应力影响的试件,比例极限和屈服强度是比较接近,又因为钢材开始屈服时应变很小,因此近似认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的应力应变图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长,而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的应力应变图简化为一条水平线。
12、答:钢材的强度指标常常用屈服强度和抗拉强度来表示。
依据屈服强度确定构件截面尺寸,抗拉强度体现了构件或结构的安全储备。
13、答:优点:⑴钢结构强度高,强重比大、塑性好、韧性好;⑵材质均匀,几乎完全符合我们学过的力学假定;⑶制作简便,施工工期短。
缺点:⑴耐热但不耐火;⑵钢结构易腐蚀,维护费用大。
14、答:伸长率和断面收缩率;伸长率测量方便;断面收缩率能更好地衡量材料的塑性性能。
钢结构基础课后习题答案
4钢结构基础(第二版)课后习题答案(总18页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《钢结构基础》习题参考答案题: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。
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,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2155.138324910450A 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m ,故19712.19.8169.27N g =⨯⨯⨯=N ; 构件的拉应力为215139.113249197110450A N N 3n g <≈+⨯=+=σN/mm 2,即该柱的强度满足要求。
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 .1785.547.2481ql 81M 22max ⋅≈⨯⨯==,梁所需净截面抵抗矩为 36x max nx 791274mm 2151.051063.178f 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 24550024l 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。
钢结构第四版习题答案
钢结构第四版习题答案钢结构第四版习题答案钢结构是一门重要的工程学科,涉及到建筑、桥梁、航空航天等领域。
学习钢结构需要通过理论知识的学习和实际问题的解决来提高自己的能力。
而习题是学习过程中重要的一环,通过解答习题可以巩固所学的知识,提高问题解决能力。
本文将为读者提供钢结构第四版习题的答案,帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
第一章:钢结构基本知识1. 钢结构的定义是什么?答:钢结构是指由钢材构成的承重结构。
2. 钢结构的优点有哪些?答:钢结构具有重量轻、强度高、施工速度快、可重复利用等优点。
3. 钢结构的分类有哪些?答:钢结构可以分为框架结构、悬索结构、索杆结构、网壳结构等。
4. 钢结构的设计原则是什么?答:钢结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性和可靠性。
第二章:钢结构的荷载1. 钢结构的荷载有哪些?答:钢结构的荷载包括自重荷载、活载、风荷载、地震荷载等。
2. 如何计算钢结构的自重荷载?答:钢结构的自重荷载可以通过材料的密度和构件的体积计算得出。
3. 如何计算钢结构的风荷载?答:钢结构的风荷载可以通过风速、建筑物的高度和形状等参数计算得出。
4. 钢结构的活载如何确定?答:钢结构的活载可以通过建筑物的用途和设计规范中的相关要求确定。
第三章:钢结构的构件1. 钢结构的构件有哪些?答:钢结构的构件包括梁、柱、桁架、屋面、墙板等。
2. 钢结构的梁有哪些类型?答:钢结构的梁可以分为简支梁、连续梁、悬臂梁等类型。
3. 钢结构的柱有哪些类型?答:钢结构的柱可以分为普通柱、短柱、长柱等类型。
4. 钢结构的桁架有哪些类型?答:钢结构的桁架可以分为平面桁架、空间桁架等类型。
第四章:钢结构的连接1. 钢结构的连接方式有哪些?答:钢结构的连接方式包括焊接、螺栓连接、铆接等。
2. 钢结构的焊接连接有哪些要求?答:钢结构的焊接连接要求焊缝的质量良好、焊接材料的强度高、焊接工艺的可靠等。
3. 钢结构的螺栓连接有哪些要求?答:钢结构的螺栓连接要求螺栓的强度高、螺栓的预紧力适当、连接面的平整等。
钢结构课后习题答案第五版
钢结构课后习题答案第五版钢结构课后习题答案第五版钢结构是一门重要的工程学科,它涉及到建筑、桥梁和其他基础设施的设计和施工。
在学习钢结构的过程中,习题是非常重要的一部分,它能够帮助学生巩固所学的知识,提高解决问题的能力。
本文将为大家提供钢结构课后习题答案第五版,希望对学习者有所帮助。
第一章:钢结构基础知识1. 钢结构的主要特点是什么?钢结构的主要特点是强度高、刚度大、重量轻、施工速度快、耐久性好等。
2. 钢结构的分类有哪些?钢结构可以根据用途分为建筑钢结构、桥梁钢结构和其他工业钢结构;根据结构形式分为框架结构、网架结构和悬索结构等。
3. 钢结构的设计应遵循哪些原则?钢结构的设计应遵循安全、经济、美观和可施工性的原则。
4. 钢结构的设计荷载有哪些?钢结构的设计荷载包括常规荷载(如自重、活载、风荷载等)和非常规荷载(如地震荷载、爆炸荷载等)。
5. 钢结构的连接方式有哪些?钢结构的连接方式包括焊接、螺栓连接和铆接等。
第二章:钢结构设计方法1. 钢结构的设计方法有哪些?钢结构的设计方法包括弹性设计、弹塑性设计和极限状态设计等。
2. 钢结构的荷载组合有哪些?钢结构的荷载组合包括常规组合(如最不利组合、最可能组合等)和非常规组合(如地震组合、爆炸组合等)。
3. 钢结构的稳定性分析有哪些方法?钢结构的稳定性分析包括弯曲屈曲、屈曲扭转和屈曲侧扭等。
4. 钢结构的疲劳分析有哪些方法?钢结构的疲劳分析包括应力范围法、应力振幅法和应力时间法等。
5. 钢结构的设计验算中需要考虑哪些因素?钢结构的设计验算中需要考虑构件的强度、稳定性、疲劳性、可靠性和施工性等因素。
第三章:钢结构的施工工艺1. 钢结构的制作工艺有哪些?钢结构的制作工艺包括切割、焊接、钻孔和涂装等。
2. 钢结构的安装工艺有哪些?钢结构的安装工艺包括吊装、定位、连接和调整等。
3. 钢结构的质量控制包括哪些方面?钢结构的质量控制包括材料的质量控制、制作过程的质量控制和安装过程的质量控制等。
钢结构第四章例题
【例题4.1】如图4.8所示,中级工作制吊车的厂房屋架的双角钢拉杆,截面为2L100⨯10,角钢上由交错排列的普通螺栓孔,孔径d=20mm 。
试计算该拉杆所能承受的最大拉力及容许达到的最大计算长。
(土木0701 25号 薛小平) 【解】 查附表F.1,2L100⨯10角钢,ix=30.5, i y =45.2,f=215N/mm ,角钢厚度为10mm ;【λ】=350。
确定危险截面之前先将其按中面展开,如图4.8b 所示。
正交正截面的面积为A n =2⨯(45+100+45-20)⨯10mm 2=3400mm 2 齿状净截面的面积为A n =2⨯(45+2240100++45-2⨯20)⨯10 mm 2=3154 mm 2 危险界面是齿状截面,该拉杆所能承受的最大拉力为 N=A n f=3154⨯215N=678124N ≈678kN 容许的最大计算长度为 对x 轴,有 l x 0=【λ】⨯ i x=350⨯30.5mm=10675mm对y 轴,有l y 0=【λ】⨯ i y =350⨯45.2mm=15820mm【例题4.2】 一根倆端铰接的Q235钢材轧制工字形截面轴心受压构件,l=4.2m ,截面尺寸(忽略腹板作用)为翼缘b ⨯t=300mm ⨯16mm ,腹板高h 0=300mm 。
残余应力分布如图4.20b 所示,γ=0.3。
试求考虑残余应力影响的临界应力和临界力。
(土木0701 25号 薛小平)【解】 (1)求截面几何特性和长细比: 因工字形截面I y ﹤I x ,I ey =k 3I y ﹤I ex =kI x ,因而无论发生弹性或弹塑性屈曲,均为由绕弱轴的临界应力式(4.41)控制,随意只需求绕弱轴的有关特性。
A=300⨯16⨯2mm 2=9600mm 2, I y =2⨯16⨯3003/12mm 4=72.0⨯106mm 4i y =9600/100.726⨯mm=86.6mm ,λy =4200/86.6=48.5(2)求临界应力和临界力:f p =f y -σrc =0.7f yλp =)(2357./10206f /E 62p 2⨯⨯⨯=ππ=111.2因为λy ﹤λp ,构件将发生弹塑性屈曲。
(完整word)钢结构戴国欣主编第四版课后习题集答案解析
钢结构计算题精品答案 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2160/w f f N mm =123α=213α= 确定焊脚尺寸:,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=,,min min 1.5 1.512 5.2f h t mm ≥==,8f h mm = 内力分配:30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算: 11530.032960.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取310mm 。
22196.691100.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=⨯=,取120mm 。
(2)两面侧焊确定焊脚尺寸:同上,取18f h mm =,26f h mm =内力分配:22110003333N N KN α==⨯=,11210006673N N KN α==⨯=焊缝长度计算:116673720.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060388283721=⨯=<=⨯+=',取390mm 。
《房屋钢结构》作业及参考答案
《房屋钢结构》作业第1章轻型钢结构的范畴、结构种类和布置1 简述单层轻型钢结构房屋的结构组成。
2 简述单层门式刚架结构的适应范围。
3 简述屋架结构的适应范围。
4 简述网架结构的适应范围。
5 门式刚架结构如何分类?6 简述门式刚架结构的梁柱构件截面型式及连接方法。
7 简述门式刚架的几何尺寸:刚架的跨度、刚架的计算高度、刚架屋面的坡度。
8 简述在结构布置时,如何确定门式刚架的间距?9 简述门式刚架轻型房屋的构件和围护结构设置温度伸缩缝的条件和做法。
10 门式刚架轻型房屋的柱间支撑、屋盖横向支撑和系杆的布置依据。
第2章门式刚架设计1 简述门式刚架柱顶侧移的限值及不满足时的措施。
2 简述工字形截面梁、柱板件的宽厚比限值和利用屈曲后强度的意义。
3 简述门式刚架斜梁腹板横向加劲肋的设置位置。
4 简述门刚架斜梁截面设计要点。
5 简述隅撑的设置要点。
6 门式刚架斜梁与柱的连接常用那些形式?如何确定端板厚度?7 设计题——刚架柱设计图2-3所示单跨门式刚架,柱为楔形柱,梁为等截面梁,截面尺寸及刚架几何尺寸如图所示,材料为Q235B.F。
已知楔形柱大头截面的内力: M1=198.3KN.m,N1=64.5kN,V1=27.3kN;柱小头截面内力:N0=85.8kN,V0=31.6kN。
试验算该刚架柱的整体稳定是否满足设计要求。
图2-3 刚架几何尺寸及梁柱截面尺寸(a )刚架几何尺寸;(b )梁、柱大头截面尺寸;(c )柱小头截面尺寸第3章 压型钢板设计1 简述压型刚板的组成材料及适应范围。
2压型钢板的常用的截面形式是什么?板型如何表表示?按波高如何分类?3 设计压型钢板要考虑的荷载一般有哪些?4 压型钢板的挠度与跨度之比的限值为多少?5 压型钢板长度方向的搭接的构造要求有哪些?6 屋面压型钢板侧向连接的构造要求有哪些?7 墙面压型刚板之间的侧向连接构造要求有哪些?第4章 檩条设计1 檩条的常用截面形式有哪些?通常如何选型。
最新4钢结构基础第二版课后习题答案汇总
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2155.138324910450A 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215139.113249197110450A 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 .1785.547.2481ql 81M 22max ⋅≈⨯⨯==,梁所需净截面抵抗矩为 36x max nx 791274mm 2151.051063.178f 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 24550024l 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 791274m m 875000W >=,截面高度229mm 360h >=且和经济高度接近。
钢结构4-8章答案-26页精选文档
4.1解:焊缝质量为三级,用引弧板施焊。
查表得E43焊条的2/185mm N f W t =,Q235钢的2/215mm N f =。
故取mm t 12=。
4.2解:焊缝质量为二级,2/215mm N f W t =未用引弧板施焊 4.4解: 1)焊脚尺寸f h背部尺寸⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=≤=⨯=≥mm t h mmt h f f 6.982.12.174.4105.15.1min 1max 1趾部尺寸()()⎪⎩⎪⎨⎧=-=-≤=⨯=≥mm t h mmt h f f 7~62~182~174.4105.15.1min2max 2为方便备料,取mm h h h f f f 621===,满足上述要求。
2)轴心力N 的设计值按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系数对角钢趾部取力矩平衡得: 21Ne b N = 3)焊缝长度。
当构件截面为一只角钢时,考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心影响, W t f 应乘以折减系数0.85。
角钢趾:mm h mm f h N l f W f f W 48813016085.067.01052.7485.07.0311=>=⨯⨯⨯⨯=⋅≥取mm l 1401= (mm h f 1422130=+,取10mm 的整数倍)角钢背:mm h mm f h N l f W f f W 3606030416085.067.01088.17385.07.0322=<=⨯⨯⨯⨯=⋅≥ 取mm l 3202= (mm h f 3162304=+,取10mm 的整数) 4.5解:腹板受到轴心拉力k N 作用 焊脚尺寸f h取mm h f 6=时,mm h mm f h N l f W f f W 360602.44516067.02104.5987.023=>=⨯⨯⨯⨯=⨯≥不可行;取mm h f 7=时,mm l w 6.381≥,mm h l f w 42060=≤ 可行,mm h l f 6.39526.381=+=,取mm l 400= 取mm h f 9=时,mm l w 8.296≥,mm h l f w 54060=< 可行,mm h l f 8.31428.296=+=,取mm l 320=故最小的焊脚尺寸可取mm 7,钢板搭接长度为mm 400 最大的焊脚尺寸可取mm 9,钢板搭接长度为mm 3204.7解:(1)直接计算法 解得:mm h f 85.7= 采用()mmt mmt mmh f 9~82~136.6185.15.18min max =-≤=⨯=≥=,可(2)试算法 取mm h f 8=222222/160/9.1562.3722.1186mm N f mm N W f f ff =≤=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛τβσ,可故mm h f 8=4.8解:取焊脚尺寸mm h f 6= mm h h f e 2.47.0== (1)几何关系水平焊缝计算长度mm h l l f h Wh 64670=-=-= 全部焊缝计算长度mm l l l Wh W 4286423002=⨯+=+= 全部焊缝有效截面W e W l h A = 形心位置cm h h A l l h x e e WWhWh e 96.08.4224.64.6222=⨯⨯⨯⨯=⋅=略去3e h 项焊缝有效截面对形心O 的极惯性矩 (2)强度验算剪力和扭矩共同作用下的强度条件()222222/160/6.1554.9722.17.1123.35mmN f mm N W f Tf f Vf Tf =≤=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛+τβσσ,可5.1解:QK Q GK G N N N γγ+=则:N N k 8.772560%904.1560%102.1=⨯⨯+⨯⨯=查表,得:钢板螺栓孔壁承压承载力设计值:2/405mm N f b c = 螺栓的强度设计值为:2/190mm N f b v = 取)(32.119},min{kN N N N b c b v b == 需要的螺栓数目:48.632.1198.772===b N N n 最少采用7=n 试取螺栓距mm mm d p o 655.613≈==端距mm mm d a o 45412≈== 边距mm mm d c o 3575.305.1≈==因为板宽mm b 250=,若边距为mm 35则不满足间距不大于mm t 12012=要求,故最外排每列螺栓应设3个,取螺栓横向间距为mm 90,端距为mm 45,螺栓数增加为8个。
钢结构设计原理(专升本)阶段性作业4
钢结构设计原理(专升本)阶段性作业4总分:100分得分:0分一、单选题1. 支承加劲肋进行稳定计算时,计算面积应包括加劲肋两端一定范围内的腹板面积,该范围是_____。
(4分)(A) 15(B) 13(C) 13(D) 15参考答案:A2。
焊接组合梁腹板中,布置横向加劲肋为防止_____引起的局部失稳。
(4分)(A)剪应力(B)弯曲应力(C)复合应力(D) 局部压应力参考答案:A3。
焊接组合梁腹板中,布置纵向加劲肋为防止_____引起的局部失稳。
(4分) (A) 剪应力(B) 弯曲应力(C) 复合应力(D)局部压应力参考答案:B4。
直接承受动荷载的钢梁,其工作阶段为_____.(4分)(A)弹性阶段(B) 弹塑性阶段(C) 塑性阶段(D)强化阶段参考答案:A5. 验算组合梁刚度时,荷载通常取_____。
(4分)(A) 标准值(B) 设计值(C)组合值(D) 最大值参考答案:A6。
计算直接承受动力荷载的工字型截面梁抗弯强度时,取值为_____ 。
(4分)(A) 1。
0(B) 1.05(C) 1。
15(D) 1.2参考答案:A7. 双轴对称焊接工字形单向压弯构件,若弯矩作用在强轴平面内而使构件绕弱轴弯曲,则此构件可能出现的整体失稳形式是_____ 。
(4分)(A)平面内的弯曲屈曲(B)扭转屈曲(C) 平面外的弯扭屈曲(D) 平面内的弯曲屈曲参考答案:C8。
梁整体失稳的方式为_____ 。
(4分)(A) 弯曲失稳(B)剪切失稳(C) 扭转失稳(D) 弯扭失稳参考答案:D9. 焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是_____ 。
(4分)(A)提高梁的抗弯强度(B) 提高梁的抗剪强度(C)提高梁的整体稳定性(D)提高梁的局部稳定性参考答案:D10。
焊接工字形截面简支梁,其他条件均相同的情况下,当_____时,对于提高梁的整体稳定最好。
(4分)(A) 增大梁的受压翼缘宽度(B)增大梁受拉翼缘宽度(C)增大腹板厚度(D)在距支座l/6(l为跨度)减小受压翼缘宽度参考答案:A11。
