钢结 构答案.doc

钢结 构答案.doc 图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁,=300kn(设计值),集中力沿梁跨度方向的支承长度为100mm。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。
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。
,,
梁截面的相关参数:,
,
腹板轴线处的面积矩:,
腹板边缘处的面积矩:。
梁的自重标准值(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),
跨中最大总弯矩: 。
A点的最大正应力为:由于翼缘自由外伸的宽厚比为,,故取x对轴的部分塑性发展系数。
B点的最大剪应力为:,
C点的折算应力为:,
,,
,
折算应力为。
D点的局部压应力和折算应力;
D点正应力为压应力,其值大小为;剪应力向下,大小为。代入折算应力计算公式可得,
,即D点的折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。
某两端铰接的拉弯构件,截面为I=45a轧制工字形钢,钢材为Q235。作用力如图所示,截面无削弱,要求确定构件所能承受的最大轴线拉力。
解:由附录1的附表1可得I45a的截面积为10200mm2,,抵抗矩为1430000mm3,翼缘平均厚度18mm>16mm,钢材的强度设计值为205N/mm2,由表3-。钢梁自重标准值,跨中处的最大弯矩为
,
验算强度有(假定P为设计值),
,
即,,可得。
验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。钢材为Q235钢,翼缘为火焰切割边,沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为N=1500kN。
解:由支承条件可知,
,
,,
翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b类截面,故按查表得
整体稳定验算:,稳定性满足要求。
,两端铰接,柱高为7m。承受轴心力设计荷载值N=1300kN,钢材为Q235。已知截面采用2[28a,单个槽钢的几何性质:A=40cm2,iy=,ix1=,Ix1=218cm4,y0=,缀条采用∟45×5,每个角钢的截面积:A1=。试验算该柱的整体稳定性是否满足?
解:柱为两端铰接,因此柱绕x、y轴的计算长度为:

格构柱截面对两轴均为b类截面,按长细比较大者验算整体稳定既可。
由,b类截面,查附表得,
整体稳定验算:
所以该轴心受压的格构柱整体稳定性满足要求。
,跨度为12m,跨中6m处梁上翼缘有简支侧向支撑,材料为Q345钢。集中荷载设计值为P=330kN,间接动力荷载,验算该梁的整体稳定是否满足要求。如果跨中不设侧向支撑,所能承受的集中荷载下降到多少?
解:①梁跨中有一个侧向支承点
,需验算整体稳定
跨中弯矩
,所以不能用近似公式计算
查附表15,跨度中点有一个侧向支承点、集中荷载作用在截面高度高度上任意位置,
需对进行修正,
该梁的整体稳定性满足要求。
②梁跨中没有侧向支承点
,
梁跨中无侧向支承点,集中荷载作用在上翼缘,则有:
所以,如