钢结构基础习题参考答案

钢结构基础习题参考 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 《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: 2解:由附录1中附表1可得I20a的截面积为3550mm，扣除孔洞后 2的净面积为mm。工字钢较厚板件的厚度为A,3550,21.5，7，2,3249n 2f,21511.4mm，故由附录4可得Q235钢材的强度 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 值为N/mm， 3N450，102构件的压应力为N/mm，即该柱的强度满,,,,138.5,215A3249n 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 N,27.9，6，9.81，1.2,1971N; g 3N，N450，10，19712g,,,,139.11,215构件的拉应力为N/mm，即该A3249n 柱的强度满足要求。 3.8题: 解:1、初选截面 1 f,215f,125假定截面钢板厚度小于16mm，强度设计值取，。 v q,1.2，10.2，1.4，25,47.24kN可变荷载控制组合:， q,1.35，10.2，1.4，0.7，25,38.27kN永久荷载控制组合: R,ql/2,129.91kN简支梁的支座反力(未计梁的自重)，跨中的最 1122M,ql,，47.24，5.5,178.63kN,m大弯矩为，梁所需净截面max88 抵抗矩为 6M178.63，103maxW,,,791274mm， nx,f1.05，215x 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 l5500h,,,229mm， min2424 按经验公式可得梁的经济高度为 33h,7W,300,7791274,300,347mm， ex 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 3W,875000,791274mmI36a，相应的截面抵抗矩，截面高度nx h,360,229mm且和经济高度接近。按附录1中附表5取窄翼缘H 3W,942000,791274mm型钢 HN400×150×8×13，截面抵抗矩，nx h,400,229mm截面高度。 普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为 b631,,3.99,13235/f,13b,(136,10)/2,63mm，，故翼缘y1t15.8 板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。 2 窄翼缘型钢梁的翼缘的外伸宽度为 b711,,5.46,13235/f,13b,(150,8)/2,71mm，，故翼缘板y1t13 的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。 2、验算截面 (1)普通工字钢I36a截面的实际几何性质计算: 243A,7630mmI,157600000mmW,875000mm，，， xx IS,307mm， xx 3梁自重估算，由荷规附录A得钢的重度为78.5kN/m，梁的自重为 -6g,7630，10，1.2，78.5,0.719kN/m，修正为 -6g,7630，10，78.5,0.60kN/m 自重产生的跨中最大弯矩为 12M,，0.60，1.2，5.5,2.72kN,m，式中1.2为可变荷载控制组合对g8 应的荷载分项系数。跨中最大总弯矩为 M,178.63，2.72,181.35kN,m， x A点的最大正应力为 6181.35，102,,197.39,f,215N/mm(t,15.8,16), max1.05，875000 B点的最大剪应力为 V,(47.24，0.60，1.2)，5.5/2,131.89kN max 3131.89，102,,42.96,f,125N/mm(t,15.8,16), vmax307，10 故由以上 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 可知，该普通工字钢等截面钢梁满足强度要求。 3 (2)窄翼缘型钢HN400×150×8×13截面的实际几何性质计算: 243A,7112mmI,188000000mmW,942000mm，，， xx 3梁自重估算，由荷规附录A得钢的重度为78.5kN/m，梁的自重为 -6g,7112，10，1.2，78.5,0.670kN/m，修正为 -6g,7112，10，78.5,0.56kN/m 自重产生的跨中最大弯矩为 12M,，0.56，1.2，5.5,2.54kN,m，式中1.2为可变荷载控制组合对g8 应的荷载分项系数。跨中最大总弯矩为 M,178.63，2.54,181.17kN,m， x A点的最大正应力为 6181.17，102,,183.17,f,215N/mm(t,13,16), max1.05，942000 B点的最大剪应力为 V,(47.24，0.56，1.2)，5.5/2,131.76kN，面积矩可近似计算如下 max 23S,150，13，(400/2,13/2)，(200,13)，8/2,517201mm， x 3131.76，10，5172012,,45.31,f,125N/mm(t,135.8,16), vmax81.88，10，8 故由以上分析可知，该窄翼缘型钢等截面钢梁满足强度要求。 比较普通工字钢和窄翼缘型钢可发现，在相同的计算条件下采用窄翼缘型钢更加经济。 3.9题: 解:强度验算部位:A点的最大正应力;B点的最大剪应力;C点的折算应力;D点的局部压应力和折算应力。 4 R,P,300kNM,300，2,600kN,m，， max 2A,800，8，280，10，2,12000mm梁截面的相关参数:， 1334I,(280，820-272，800),1259920000mm， x12 腹板轴线处的面积矩 3S,280，10，405，400，8，200,1774000mm，腹板边缘处的面积矩 3S,280，10，405,1134000mm。梁的自重标准值 -6g,12000，10，78.5，1.2,1.1304kN/m(也可按课本的方法计算，此 处直接采用荷规附录A提供的重度)， 12M,，1.1304，10，1.2,16.956kN,m，跨中最大总弯矩 g8 M,600，16.956,616.956kN,m。 x A点的最大正应力为: 280,8235,13.6,13,13由于翼缘自由外伸的宽厚比为，，故取xfy2，10 对轴的部分塑性发展系数。 ,,1.0x 6616.956，10，4102,,200.77,f,215N/mm(t,10,16), max1.0，1259920000 B点的最大剪应力为: V,300，1.2，1.1304，10/2,306.78kN max 3306.78，10，17740002,,53.99,f,125N/mm(t,8,16), vmax1259920000，8 C点的折算应力为: 2M,306.78，2,0.5，1.1304，2，1.2,610.85kN,m， V,306.78,1.2，1.1304，2,304.07kN， 5 3304.07，10，11340002,,,34.21N/mm， 1259920000，8 6610.85，10，4002,,,193.93N/mm，折算应力为 1259920000 222,,,，3,,202.78,1.1f,236.5N/mm。 ZS D点的局部压应力和折算应力 3F1.0，300，10,2,,,250N/mm,f,215Mpa,; ctl8，150wz 2,,193.93N/mmD点正应力为压应力，其值大小为;剪应力向下， 2,,34.21N/mm大小为。代入折算应力计算公式可得， 2222,,,，,,,,，3,,234.81,1.1f,236.5N/mm，即D点的折ZScc 算应力满足强度要求，但局部压应力不满足强度要求。 故由以上分析可知，该焊接工字型等截面钢梁不满足强度要求。 3.10题: 解:1、初选截面 f,215f,125假定截面钢板厚度小于16mm，强度设计值取，，简v R,P/2,750kN支梁的支座反力(未计梁的自重)，跨中的最大弯矩 M,750，4,3000kN,m为，梁所需净截面抵抗矩为 max 6M3000，1073maxW,,,1.3289，10mm， nx,f1.05，215x 梁的高度在净空方面无限值条件;按经验公式可得梁的经济高度为 733h,7W,300,71.3289，10,300,1358mm， ex 考虑到梁截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选梁的腹板高度为h,1400mm。腹板厚度按支点处最大剪力需要确定， w 6 31.5V1.5，750，10t,,,6.43mm，按经验公式估算 whf1400，125wv h1400wt,,,3.40mmt,10mm，故选用腹板厚度为。 ww1111 h140wt,,,1.076cm,10.76mm修正为:，故选用腹板厚度为w1111 t,10mm。 w 按近似公式计算所需翼缘板面积 7thW1.3289，1010，14002wwxbt,,,,,7159mm，初选翼缘板宽度h614006w 7159t,,17.9mm为400mm，则所需厚度为。考虑到公式的近似性400 t,20mm和钢梁的自重作用等因素，选用。梁翼缘的外伸宽度为 b1951,,9.75,13235/f,13b,(400,10)/2,195mm，，故翼缘y1t20板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。 2、验算截面 截面的实际几何性质计算: 2A,1400，10，400，20，2,30000mm， 133104I,(400，1440-390，1400),1.0353，10mm， x12 101.0353，1073W,,1.4379，10mm， x720 腹板轴线处的面积矩 63S,400，20，710，700，10，350,8.13，10mm， 腹板边缘处的面积矩 7 63S,400，20，710,5.68，10mm。 3梁自重估算，由荷规附录A得钢的重度为78.5kN/m，梁的自重为 -6g,30000，10，1.2，78.5,2.826kN/m，自重产生的跨中最大弯矩为 12M,，2.826，1.2，8,27.13kN,m，式中1.2为可变荷载控制组合g8 对应的荷载分项系数。跨中最大总弯矩为 M,3000，27.13,3027.13kN,m， x A点的最大正应力为 63027.13，102,,,200.50,f,205N/mm(翼缘处t,20,16) 71.05，1.4379，10 B点的最大剪应力为 V,750，1.2，2.826，8/2,763.56kN max 36763.56，10，8.13，102,,59.96,f,125N/mm(腹板处t,10,16), v101.0353，10，10 C点的折算应力为 63027.13，10，7002,,204.67N/mm,， 101.0353，10 36763.56，10，5.68，102,,41.89N/mm,， 101.0353，10，10 按能量理论的折算应力为 222,,,，3,,217.15,1.1f,236.5N/mm(腹板边缘处t,10,16)。 ZS 故由以上分析可知，该焊接工字型等截面钢梁满足强度要求。 3.11题: 2解:由附录1的附表1可得I45a的截面积为10200mm，单位质量为 380.4kg/m，抵抗矩为1430000mm，翼缘平均厚度18mm>16mm，钢 8 2材的强度设计值为205N/mm，由表3-3得工字钢绕强轴的截面塑性 g,80.4，9.8,788N/m发展系数为1.05。钢梁自重标准值，跨中处的最大弯矩为 12M,0.25P，2，，0.788，1.2，6,0.5P，4.26kN,m， x8 验算强度有(假定P为设计值)， 6MNP，1000(0.5P，4.26)，102x，,，,f,205N/mm， ,AW102001.05，1430000nxnx PP，8.526，,2050.431P,202.16即，， 10.23.003 P,469.01kN可得。 9