钢结构基础第三章课后习题答案.doc

第三章
3.7一两端铰接的热轧型钢I20a轴心受压柱，截面如图所示，杆长为6米，设计荷载N=450KN，钢材为Q235钢，试验算该柱的强度是否满足？
解：查的I20a净截面面积A为3550,所以构件的净截面面积

所以该柱强度满足要求。

3.8 一简支梁跨长为5.5米，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值10.2KN/m(不包括梁自重)，活荷载标准值25KN/m，假定梁的受压翼缘有可靠的侧向支撑，钢材为Q235，梁的容许挠度为l/250,试选择最经济的工字型及H型钢梁截面，并进行比较。

解：如上图示，为钢梁的受力图
荷载设计值
跨中最大弯矩
所以
查型钢表选择I36a，质量为59.9kg/m,Wx为875000，
所以钢梁自重引起的恒载标注值，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值
挠度<[l/250]=22mm
I36a满足挠度要求。
查型钢表选择HN400x200x8x13，质量为66kg/m,Wx为1190000
钢梁自重引起的恒载标注值，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值
挠度<[l/250]=22mm
HN400x200x8x13满足挠度要求。从经济角度来看，I36a横截面面积为76.3，而HN400x200x8x13横截面面积为84.12，所以选择I36a更好。

3.9 图为一两端铰接的焊接工字型等截面钢梁，钢材为Q235。钢梁上作用两个集中荷载P=300KN(设计值)，集中力沿梁跨方向的支撑长度为100mm。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。

习题3.9
解：做出结构弯矩，剪力图如下

梁受压翼缘的宽厚比为（140-4）/10=13.6>13=13 所以截面塑性发展系数为1.0
（验算点为A）
C点为剪力最大值：
B点处受局部压应力计算：

，集中应力增大系数
所以局部压应力不满足要求。在集中应力处加支撑加劲肋，并考虑弯矩和剪力的组合效应：

B点处的拉力
剪力
3.10 一焊接工字型截面简支梁，跨中承受集中荷载P=1500KN（不包括自重），钢材为Q235，梁的跨度及几何尺寸如图所示，试按强度要求确定梁截面。

习题3.10
解：做出结构弯矩，剪力图如下

一,初选截面：
梁的最小高度按正常使用状态下容许挠度决定，相应的
经济高度，所以可取腹板高度。
据抗剪能力确定腹板厚
据腹板局部稳定性确定腹板厚，所以取
按计算公式确定翼缘截面bt,试取t=18mm,b=400mm
考虑翼缘处塑性发展<13=13，满足局部稳定性要求。
二，验算截面
截面面积A=1400x12+2x400x18=31200mm²
梁自重，
其中1.2为考虑加劲肋对钢梁中的放大系数
自重引起的弯矩设计值

剪力值

验算腹板顶端组合应力：

所以个强度满足要求，所以最终选择的截面形式如下图示

3.11 某两端铰接的拉弯构件，截面为I45a轧制工字型钢，钢材为Q235。作用力如图所示，截面无削弱，要求确定构件所承受的最大轴线拉力。

习题3.11
解：做出结构弯矩剪力图如下:

查型钢表得I45a得横截面面积A=102cm²,净截面模量Wnx=1430cm³
,因为翼缘板厚18mm,所以抗拉弯设计值f=215N/mm³,塑性发展系数取1.05
求的

所以又截面正应力控制，最大拉力P可取475.6KN