鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案(張耀春版)-閱讀頁
2025-08-10 13:08本頁面
【正文】 最大彎矩設(shè)計(jì)值：跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值：跨中最大剪力設(shè)計(jì)值：支座最大剪力：3）截面強(qiáng)度驗(yàn)算b/t=300/20=15 26，可以考慮截面塑性發(fā)展。4） 剛度驗(yàn)算全部荷載作用：活荷載作用：梁的強(qiáng)度和剛度滿足要求。如果不能，采用何種措施？解：1） 截面幾何性質(zhì)對(duì)y軸的慣性矩： → 2） 整體穩(wěn)定驗(yàn)算：，該梁的整體穩(wěn)定是不能滿足要求。則l0y=5000mm，材料已進(jìn)入彈塑性，需要修正： 因此若在梁的跨中受壓翼緣處設(shè)置側(cè)向支承，就能滿足整體穩(wěn)定的要求。軸心拉力設(shè)計(jì)值為250kN，計(jì)算長度為3m，螺桿直徑為20mm，鋼材為Q235，計(jì)算時(shí)可忽略連接偏心和桿件自重的影響。長細(xì)比：設(shè)兩肢相距10mm。選用等邊角鋼2L755，強(qiáng)度和剛度可以滿足要求。解：，焊接，翼緣為焰切邊，截面對(duì)x、y軸均屬b類。1） 截面一 f=205N/mm2解：計(jì)算截面幾何性質(zhì) ，剛度滿足要求。軸心受壓柱所能承受的最大軸心壓力設(shè)計(jì)值N=3516kN。整體穩(wěn)定驗(yàn)算已知截面翼緣為焰切邊，對(duì)x軸、y軸為b類截面，查表得： 局部穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣：腹板： 滿足。從上述結(jié)果看出，兩種構(gòu)件截面面積相同，但截面一的設(shè)計(jì)使截面開展，獲得了較大的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，因此所能承受的最大軸心力設(shè)計(jì)值高于截面二，體現(xiàn)了“寬肢薄壁”的設(shè)計(jì)理念。柱的軸心壓力設(shè)計(jì)值為4500kN（包括自重），柱高6m，兩端鉸接，采用焊接工字形截面（翼緣為軋制邊）或H型鋼，截面無削弱，鋼材為Q235。試選bt=55020，腹板hwtw=50012如圖所示：截面驗(yàn)算：（由于無孔洞削弱，不必驗(yàn)算強(qiáng)度）截面幾何性質(zhì)： ，剛度滿足對(duì)y軸屬c類，查表得：整體穩(wěn)定驗(yàn)算：局部穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣：腹板： 滿足。2） H型鋼截面設(shè)計(jì)參照焊接工字形截面尺寸，選用寬翼緣H 型鋼，b/h，對(duì)x、y軸屬b類，假設(shè)λ=60，：φ=所需截面面積為：405，A=，Ix=93000cm4， Iy=31000cm4，ix=，iy=。所選截面滿足要求。解：1）焊接工字形截面設(shè)計(jì)初選截面：翼緣為軋制邊，對(duì)x軸屬b類，對(duì)y軸屬c類，假設(shè)λ=50，：φ=所需截面面積為：兩主軸所需的回轉(zhuǎn)半徑為：，查P410附錄5，三塊鋼板焊成的工字形截面的系數(shù)，α1=，α2=，則所需截面輪廓尺寸為：，考慮焊接工藝的要求，一般h不宜太小，若取b=h0=400mm，則所需平均板厚：，板件偏厚。所選截面滿足要求。驗(yàn)算所選截面（由于無孔洞削弱，不必驗(yàn)算強(qiáng)度）， 剛度滿足對(duì)x，y軸屬b類，查表得：整體穩(wěn)定驗(yàn)算： 型鋼截面局部穩(wěn)定滿足不需驗(yàn)算。加了側(cè)向支撐，用鋼量減小。桿件采用等邊角鋼組成的T形截面（對(duì)稱軸為y軸），角鋼間距為12mm，軸心壓力設(shè)計(jì)值400kN，計(jì)算長度為l0x=2300mm，l0y=2900mm，鋼材為Q235。 單軸對(duì)稱截面，繞對(duì)稱軸屈曲為彎扭屈曲，換算長細(xì)比：剛度滿足。所選截面滿足
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