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鋼結構答案.doc
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結構考試
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鋼結構答案 ,希望對大家有所幫助。
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3.9圖為一兩端鉸接的焊接工字形等截面鋼梁,鋼材為Q235.梁上作用有兩個集中荷載P=300kn(設計值),集中力沿梁跨度方向的支承長度為100mm。
試對此梁進行強度驗算并指明計算位置。
解:強度驗算部位:A點的最大正應力;B點的最大剪應力;C點的折算應力;D點的局部壓應力和折算應力。
,, 梁截面的相關參數:, , 腹板軸線處的面積矩:, 腹板邊緣處的面積矩:。
梁的自重標準值(也可按課本的方法計算,此處直接采用荷規(guī)附錄A提供的重度), 跨中最大總彎矩:。
A點的最大正應力為:由于翼緣自由外伸的寬厚比為,,故取x對軸的部分塑性發(fā)展系數。
B點的最大剪應力為:, C點的折算應力為:, ,, , 折算應力為。
D點的局部壓應力和折算應力; D點正應力為壓應力,其值大小為;剪應力向下,大小為。
代入折算應力計算公式可得, ,即D點的折算應力滿足強度要求,但局部壓應力不滿足強度要求。
故由以上分析可知,該焊接工字型等截面鋼梁不滿足強度要求。
3.11某兩端鉸接的拉彎構件,截面為I=45a軋制工字形鋼,鋼材為Q235。
作用力如圖所示,截面無削弱,要求確定構件所能承受的最大軸線拉力。
解:由附錄1的附表1可得I45a的截面積為10200mm2,單位質量為80.4kg/m,抵抗矩為1430000mm3,翼緣平均厚度18mm>16mm,鋼材的強度設計值為205N/mm2,由表3-3得工字鋼繞強軸的截面塑性發(fā)展系數為1.05。
鋼梁自重標準值,跨中處的最大彎矩為 , 驗算強度有(假定P為設計值), , 即,,可得。
4.10驗算圖示焊接工字形截面軸心受壓構件的穩(wěn)定性。
鋼材為Q235鋼,翼緣為火焰切割邊,沿兩個主軸平面的支撐條件及截面尺寸如圖所示。
已知構件承受的軸心壓力為N=1500kN。
解:由支承條件可知, , ,, 翼緣為火焰切割邊的焊接工字鋼對兩個主軸均為b類截面,故按查表得 整體穩(wěn)定驗算:,穩(wěn)定性滿足要求。
4.13圖示一軸心受壓綴條柱,兩端鉸接,柱高為7m。
承受軸心力設計荷載值N=1300kN,鋼材為Q235。
已知截面采用2[28a,單個槽鋼的幾何性質:A=40cm2,iy=10.9cm,ix1=2.33cm,Ix1=218cm4,y0=2.1cm,綴條采用∟45×5,每個角鋼的截面積:A1=4.29cm2。
試驗算該柱的整體穩(wěn)定性是否滿足? 解:柱為兩端鉸接,因此柱繞x、y軸的計算長度為: 格構柱截面對兩軸均為b類截面,按長細比較大者驗算整體穩(wěn)定既可。
由,b類截面,查附表得, 整體穩(wěn)定驗算: 所以該軸心受壓的格構柱整體穩(wěn)定性滿足要求。
4.17焊接簡支工字形梁如圖所示,跨度為12m,跨中6m處梁上翼緣有簡支側向支撐,材料為Q345鋼。
集中荷載設計值為P=330kN,間接動力荷載,驗算該梁的整體穩(wěn)定是否滿足要求。
如果跨中不設側向支撐,所能承受的集中荷載下降到多少? 解:①梁跨中有一個側向支承點 ,需驗算整體穩(wěn)定 跨中彎矩 ,所以不能用近似公式計算 查附表15,跨度中點有一個側向支承點、集中荷載作用在截面高度高度上任意位置, 需對進行修正, 該梁的整體穩(wěn)定性滿足要求。
②梁跨中沒有側向支承點 , 梁跨中無側向支承點,集
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3.9圖為一兩端鉸接的焊接工字形等截面鋼梁,鋼材為Q235.梁上作用有兩個集中荷載P=300kn(設計值),集中力沿梁跨度方向的支承長度為100mm。
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解:強度驗算部位:A點的最大正應力;B點的最大剪應力;C點的折算應力;D點的局部壓應力和折算應力。
,, 梁截面的相關參數:, , 腹板軸線處的面積矩:, 腹板邊緣處的面積矩:。
梁的自重標準值(也可按課本的方法計算,此處直接采用荷規(guī)附錄A提供的重度), 跨中最大總彎矩:。
A點的最大正應力為:由于翼緣自由外伸的寬厚比為,,故取x對軸的部分塑性發(fā)展系數。
B點的最大剪應力為:, C點的折算應力為:, ,, , 折算應力為。
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