钢结构基础第三章课后习题答案

1、一两端钱接的热轧型钢I20a轴心受压柱，截面如图所示，杆长为6米，设计荷载N=450KN钢材为Q235钢，试验算该柱的强度是否满足?解：查的I20a净截面面积A为3550mm2,所以构件的净截面面积._一-一2An35502d*21.535502721.53249mmNAn45000032492138.5N/mm-.2f215N/mmm（不包括梁自重）,Q235,梁的容许挠度所以该柱强度满足要求。一简支梁跨长为米，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值活荷载标准值25KN/O1假定梁的受压翼缘有可靠的侧向支撑，钢材为为l/250,试选择最经济白工字型及H型钢梁截面，并进行比较。解：如上图示

2、,为钢梁的受力图荷载设计值q1.210.21.42547.24KN/m跨中最大弯矩MIql281-147.2485.52178.63KNmmaxxWxf所以wxxf178.63106/(1.05215)537.9110mm查型钢表选择I36a,质量为m,Wx为875000mm3,所以钢梁自重引起的恒载标注值59.99.810000.58702KN/m,可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值qk0.5870210.22535.79KN/m挠度5qJ4_4._12535.795.5410_5384EIx3842.061051.57610813.13mm<l/250=22mmI36a满足

3、挠度要求。查型钢表选择HN400x200x8x13,质量为66kg/m,Wx为1190000mm3钢梁自重引起的恒载标注值669.810000.6468KN/m,可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值qk0.646810.22535.85KN/m挠度5q_4/_12535.855.510384EIx3842.06105237001048.7mm<l/250=22mmHN400x200x8x13满足挠度要求。从经济角度来看，I36a横截面面积为cm2,而更好。HN400x200x8x13横截面面积为cm2,所以选择I36a图为一两端较接的焊接工字型等截面钢梁，钢材为Q235。钢梁上作

4、用两个集中荷载P=300KN（设计值），集中力沿梁跨方向的支撑长度为100mm试对此梁进行强度验算并指明计算位置。习题解：做出结构弯矩，剪力图如下13_21_Ix880021028040528021212394101.2610mm梁受压翼缘的宽厚比为（140-4）/10=>13235/fy=13所以截面塑性发展系数为My600410106max；7"Z"9"xIx1.01.2610195.2N/mm2f215N/mm2(验算点为A)C点为剪力最大值:FsS300103(400820028010405)maxtw1x81.261092252.8N/mm2fv1

5、25N/mm2B点处受局部压应力计算:P1.0300103ctlw1z815022250N/mm2f215N/mm2lza5hy2hR100100150mm,集中应力增大系数1.0所以局部压应力不满足要求。在集中应力处加支撑加劲肋，并考虑弯矩和剪力的组合效应：,190.5202333.752190.50199.3N/mm21f1.1215236.5N/mm2B点处的拉力My60040010629190.5N/mmxIx1.01.261092f215N/mm2FsS、,一rs男力tw1x3001C32801040581.2610933.75N/mm2fv2125N/mm一焊接工字型截面简支梁，跨

6、中承受集中荷载P=1500KN（不包括自重），钢材为Q235,梁的跨度及几何尺寸如图所示，试按强度要求确定梁截面。习题解：做出结构弯矩，剪力图如下初选截面：Wnx队30001061.33107mm4xf1.05215梁的最小高度按正常使用状态下容许挠度决定，相应的hmin8000533mm1515经济高度he73,W73001358mm,所以可取腹板高度hw1400mm。据抗剪能力确定腹板厚twV-1.27500005.1mmhwfv1400125hw1400据腹板局部稳定性确定腹板厚tw-11.28mm,所以取tw12mm1111按计算公式btx-6700mm2确定翼缘截面bt,试取t=18

7、mm,b=400mmhw6考虑翼缘处塑性发展b1200610.8<13235/f；=13,满足局部稳定性要求。t18y13th213294Ixtwhw2bt(-)2121400321840070929.98109mm4122212截面面积A=1400x12+2x400x18=31200mm2梁自重qg312009.87.851061.22.88KN/m,其中为考虑加劲肋对钢梁中的放大系数自重引起的弯矩设计值Mng1.212qgl1.22.8881.227.65KNm8g8My3027.65716106maxxIx1.059.981092206.9N/mm22f215N/mm2剪力值Fs7

8、501.2qgl763.83KNFsS76383103(400187187001235。maxtw1x_9129.98109i2_.251.7N/mmfv125N/mm验算腹板顶端组合应力:My3027.65700106_91.09.98109212.4N/mm2f2215N/mm2FsS76338310340018709tw1x129.981C9488N/mnffv2125N/mm232212.42348.82228.6N/mm21f21.1215236.5N/mm2所以个强度满足要求，所以最终选择的截面形式如下图示某两端钱接的拉弯构件，截面为I45a轧制工字型钢,钢材为Q235作用力如图所示，截面无削弱，要求确定构件所承受的最大轴线拉力。习题解：做出结构弯矩剪力图如下PMAxWnx查型钢表得I45a得横截面面积A=102