钢结构习题答案

创作时间：二零二一年六月三十天钢构造习题及谜底之答禄夫天创作创作时间：二零二一年六月三十天作业一：验算轴心受压柱的强度和稳固,柱高为9m,两头铰接,在两个三分点处均有侧向支撑以阻挡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,截面内有两个装置螺栓,孔径为d0＝23mm（如图所示）.解：(1)截面特征查型钢表得HM294×200×8×12的截面特征以下：A2,ix=12.5cm,iy验算强度N1000000144.9N/mm2f215N/mm2An6903（知足）验算构件整体稳固依题意可知：l0x9.0m,l0y3.0m,xl0xix900012572（a类）查得0.829创作时间：二零二一年六月三十天创作时间：二零二一年六月三十天yl0yiy300046.964（b类）查得0.786N1000000174.2N/mm2f215N/mm2A0.7867303（知足）经验算,该柱的强度和整体稳固知足要求.作业二：试计算下列图所示两种焊接工字钢截面（截面面积相等）轴心受压柱所能接受的最大年夜轴心压力设计值和局部稳固,并作比力说明.柱高10m,两头铰接,翼缘为焰切边,钢材为Q235.解：第一种截面：算截面特征ixIx/A244.6mm,由整体稳固确立承载力10000x40.9[]150,244.6由maxx75.9查b类截面得0.715验算局部稳固b150080.1max)2350.175.9)17.6t212.3(10(1020fy（知足）h05000.5max)2350.575.9)62.95tw862.5(25(25fy（知足）创作时间：二零二一年六月三十天创作时间：二零二一年六月三十天故该截面柱承载力为3518kN.第二种截面：计算截面特征ixIx/A199.7mm,由整体稳固确立承载力1000050.07[]150x199.8,由maxx94.9查b类截面得0.589验算局部稳固b1400107.8(100.1max)235(100.194.9)19.5t225fyh04000.5max)2350.594.9)72.5tw40(25(2510fy（知足）故该截面柱承载力为2898k.作业三：一焊接工字型截面等截面简支梁,跨中接受集中荷载P=300kN（包含梁自重）,钢材为Q235,梁的跨度和几何尺寸以下图,支座处和集中荷载作用途都设置支承加劲肋,试验算该梁的正应力、剪应力和折算应力能否知足要求,并指明相应的计算地点.解：(1)计算截面特征：创作时间：二零二一年六月三十天创作时间：二零二一年六月三十天600823401212960mm2；验算正应力：梁跨中集中力作用点处弯矩最大年夜,正应力最大年夜值位于该截面的最外翼缘处.b1340813.813235/fy131.0由于t212,故xMmax60010622W1.02.91106206.2N/mmf215N/mmxx（知足）验算剪应力：梁中全部截面上的剪力相等,其剪应力最大年夜值位于腹板中部.VmaxS150103160848022Ixtw9.08108833.2N/mmfv125N/mm（知足）验算局部压应力：梁跨中集中力F=3000kN和支座处集中力F=150kN,但是有设置支撑加劲肋,所以无需验算腹板与翼缘订交处的局部压应力.(5)折算应力：梁跨中集中力作用点处既有弯矩又有剪力,腹板与翼缘订交处既有较大年夜剪应力又有正应力,需验算其折算应力1206.2300198.3N/mm2312或My60010630021Ix9.08108198.3N/mm创作时间：二零二一年六月三十天创作时间：二零二一年六月三十天133.2124848025.8N/mm21608480或VmaxS150103124848025.8N/mm21Ixtw9.0810882223222131198.325.8200.0N/mm1.1f236.5N/mm（知足）经验算,该梁的强度知足要求.作业四：焊接简支工字型梁(图示)上翼缘受均布荷载作用,其设计值q=40kN（包含自重）,跨度为10m,跨中5m处梁上翼缘有简支侧2向支撑,资料为Q345,f=310N/mm,试验算该梁的整体稳固能否知足要求？解：(1)判断能否需要验算整体稳固l1500013由于b120250,应验算整体稳固.计算截面特征创作时间：二零二一年六月三十天创作时间：二零二一年六月三十天l15m,又已知b1.15,b0M50010622'W0.846261.2N/mmf310N/mm2262462bx故梁知足稳固要求.作业五:一连结以下列图所示,接受荷载设计值N为2000kN,钢材为Q235钢,手工焊,不考虑弧坑影响,三面围焊,试确立该连结中所需的最小焊脚尺寸hf.解：每条端缝所担当的力为N1,则每条侧缝所担当的力为N2,则由题意,得2N14N2N解得hf≥又由hf1.5tmax1.5206.7mm所以取hf＝8mm作业六计算图示连结的焊缝长度.已知N=600kN（静力荷载设计值）,手工焊,w2焊条E43型,hf=8mm,ff=160N/mm.解：N1K1N0.7600420KNl1lw12hf23528251mm取l1260mml2lw22hf10128117mm取l2120mm创作时间：二零二一年六月三十天创作时间：二零二一年六月三十天作业七两截面为－20×340的钢板,采用双盖板和一般螺栓拼接（见下列图）,螺栓为M22,d0=24mm,钢材为Q235,f=205N/mm2,fvb=140N/mm2,fcb=305N/mm2,试问此连结能接受多大年夜的轴心力N？解：⑴由螺栓连结确立N单个螺栓受剪承载力设计值为单个螺栓承压承载力设计值为⑵由连结板件的净截面强度确立N1-1净截面面积为故该连结最大年夜轴心力为N.作业八:以下图双盖板螺栓连结采用Q235B级钢材,C级螺栓直径d=20mm,d0=21.5mm,接受轴心力F=1000kN,试验算该连结能否知足承载力要求.创作时间：二零二一年六月三十天创作时间：二零二一年六月三十天解：⑴验算螺栓连结强度单个螺栓受剪承载力设计值为单个螺栓承压承载力设计值为每个螺栓受力：NF100076.92kNNminb87.92kNn13（知足）⑵验算连结板件净截面强度经比力,20mm连结钢板为单薄构件,受力为N的截面有1-2-3：An(320322)205080mm21-4-2-3An(20026022422)205634mm21