建筑土木]【重慶大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)】課后答案(編輯修改稿)
2024-12-22 12:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 95N/mm2。 （ 1）試選截面 按剛度條件，梁最小高度為 mmVlfh T 295][ 626m i n ???????? ； 梁的經(jīng)濟(jì)高度： 36 232 74 102097 cmfMW xx ????? ? mmWh xs )1027423(22 ????? 取梁的腹板高度： mmhhw 18000 ?? ； 按抗剪強(qiáng)度求腹板厚度： 00 1013 3m a x ?????? vww fhVt mm 按經(jīng)驗(yàn)公式求腹板厚度： mmht ww ??? 考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，取腹板厚度 ?wt 10mm ； 每個(gè)翼緣所需截面積： 23 993061800101800 10232746 mmhthWA wwwxf ??????? ； 翼緣寬度： ?? 3~5 hhbf 1800/5~1800/3 = 360 ~ 600mm 取 bf = 450mm ； 翼緣厚度： mmbAtfff ??? 取 ?ft 25mm； 翼緣板外伸寬度與厚度之比： ???? yftb ，滿足局部穩(wěn)定要求； 此組合梁跨度并不是很大，為施工方便，不沿梁長(zhǎng)度改變截面。 （ 2）強(qiáng)度驗(yàn)算 梁的截面幾何常數(shù)（如圖 1）： ? ? 433 2359 5941804418545121 cmI x ????? 325509/2 cmhIW xx ?? ,A=405 cm2 ， 31 4 3 1 64 5 0109 0 1 2254 5 0 cmS ??????? 梁自重： gk = ，考慮腹板加勁肋等增加 的重量，原假設(shè)梁自重 5kN/m稍大。 驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度： 2236 /295/ 102097 mmNfmmNWMnxxx ????? ??? ?? 驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度： 22343m a x /180/ 103441 mmNfmmNtI SV vwx ??????????? 主梁的支承處以及支承次梁處均配置支承加勁肋，不必驗(yàn)算局部承壓強(qiáng)度。 （ 3）梁整體穩(wěn)定驗(yàn)算 次梁可以視為主梁受壓翼緣的側(cè)向支承，主梁受壓翼緣自由長(zhǎng)度與寬度之比????bl ,故不需驗(yàn)算主梁的整體穩(wěn)定性。 （ 4）剛度驗(yàn)算 全部荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用時(shí)： Rk=5/2 Fk+1/2x5x18=+5x9= ? ? mkNM k ?????????? 2 圖1 400 1][482 11023 59 59420600010 46 ?????? ???? LVEI LMLV TXKT 。 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用時(shí) : Rk 可變 =（ 20x3） x 6=900 kN Mk 可變 =900x9360x(6+3)=4860 kN m 64 []4 8 6 0 1 0 1 8 0 0 0 1 11 0 1 0 2 0 6 0 0 0 2 3 5 9 5 9 4 1 0 5 5 6 5 0 0T K TXV M L VL E I L??? ? ? ? ?? ? ? ； 故剛度滿足要求。 批 改要點(diǎn)： 本題是一個(gè)比較系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目，解題思路比較簡(jiǎn)單。在加勁肋驗(yàn)算時(shí)，要分區(qū)隔考慮。 （頁(yè)面不夠請(qǐng)敷頁(yè)） 助教（簽名）： 時(shí)間： 主講教師（簽名）： 時(shí)間 作業(yè)答案和批改要點(diǎn) （第 3 次作業(yè)） 課程名稱：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 主講教師： 羅明德 助教：李志富 題目 1： 61 有一兩端鉸接長(zhǎng)度為 4m 的偏心受壓柱，用 Q235 的 HN400x200x8x13 做成，壓力的設(shè)計(jì)值為490KN，兩端偏心距相同，皆為 20cm。試驗(yàn)算其承載力。 參考答案 : 解：（ 1）截面的幾何特性 A = cm 2 IX = 23700cm4 Iy = 1740cm4 ix = iy = wx = 1190cm3 (2) 驗(yàn)算強(qiáng)度 N= 490kN M= N x e0 ==98kN? m AnN + XMxr Wnx = 32490 10?? + 6 398 1190 10??? = += f =215 N/mm2 (3) 驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定 ? x = xxli = = [? ] =150 查附表 （ b類截面） ? x = 39。ExN = 2?? = 22206000 ? ??? = mx? = xAN? + mxX 1x 39。Mxr W (1 0. 8 )ExNN?? = 3490 8412?? + 63 98 10 490 5 119 0 10 (1 )??? ? ? = f =215 N/mm2 可見平面內(nèi)不失穩(wěn)。 （ 4）驗(yàn)算彎矩作用平面外的穩(wěn)定 ? y = 400 = 查附表 （ b類截面） ? y = ? b = 2y44000? = = tx? = , ? = yAN? + b1tx xxMW??? = 3490 8412?? + 6 31 .0 9 8 1 01 .0 0 .8 9 4 1 1 9 0 1 0??? =184 N/ mm2 f = 215 N/mm2 平面外不失穩(wěn)。 （ 5）局部穩(wěn)定驗(yàn)算： max? =AN + 02xxMhI= 3490 108412? + 6498 10 37423700 10 2? ? = N/mm2 min? =AN 02xxMhI = 3490 108412? 6 498 10 37423700 10 2? ? = 0? = max minmax???? = 腹板： 0wht = 400268? = （ 16 0? +? 0+25） 235yf= 翼緣： bt =100413? = 13 235yf=13 局部不會(huì)失穩(wěn)。 批改要點(diǎn)： 本題屬于基礎(chǔ)題目，學(xué)生完成情況較好 題目 2： 62 圖所示懸臂柱，承受偏心距為 25cm的設(shè)計(jì)壓力 1600kN。在彎矩作用平面外有支撐體系對(duì)柱上端形成支點(diǎn) [圖 （ b） ]，要求選定熱軋 H型鋼或焊接工字截面，材料為 Q235（注：當(dāng)選用焊接工字形截面時(shí)，可適用翼緣 2400 20，焰切邊，腹板 460 12）。 參考答案 ： 解：采用焊接 H型鋼： HW500 400 12 20： （ 1）、幾何特征： A=, 4233 )10230(2040020400121246012121 cmI x ??????? ??????????? Wx=, ix= 433 2134040020201212460121 cmI x ???????? Wy=1067cm3, iy= (2)、驗(yàn)算強(qiáng)度： Mx=1600 =400kN m 250 223623/205/ 101600 mmNmmNWMANnxxxn?????? ?????? ?(3)、平面內(nèi)穩(wěn)定驗(yàn)算： 150][ ???? ?? x ，查表： ?x? ， kNEANxex 2322239。 ?? ?????? ??? ?mx? 22362339。/205/) 6 4 41 6 0 0( 0 7 101 6 0 0)(mmNmmNNNWMANExxxxmxx??????????????????? （ 4）、驗(yàn)算彎矩作用平面外的穩(wěn)定： 150][ ???? ?? y ，查表： ?y? ， 22 ?????? yb ?? ?tx? ， ?? 2236231/205/ 0 7 101 6 0 0mmNmmNWMANxbxtxy??????????????????? （ 5）、由于所選截面為焊接 H型鋼，故需驗(yàn)算局部穩(wěn)定： 236230m a x / 1016002 mmNhIMANxx ??????????? 236230m i n / 1016002 mmNhIMANxx ???????????? ????? ? 腹板： )(235)(00????????????yxwfth?? 翼緣： 6200 ?????yftb 滿足要求。 批改要點(diǎn)： 本題屬于開放性設(shè)計(jì)類題目，學(xué)生可以根據(jù)自己初選截面進(jìn)行復(fù)核，若截面不滿足，再進(jìn)行調(diào)整，但是有部分學(xué)生忽略了， 在平面外結(jié)構(gòu)屬于懸臂結(jié)構(gòu)，計(jì)算長(zhǎng)度為幾何長(zhǎng)度的 2 倍，計(jì)算出錯(cuò)。 題目 3： 63 ， 62中，如果彎矩作用平面外的支撐改為如圖 ，所選截面需如何調(diào)整才能適應(yīng)？ 參考答案 ： 解：采用焊接 H型鋼： HW500 400 12 20： （ 1）、幾何特征： 250 A=, 4233 )10230(2040020400121246012121 cmI x ??????? ??????????? Wx=, ix= 433 21340400202012124
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