建筑土木]【重庆大学钢结构设计】课后答案

建筑土木]【重庆大学钢结构设计】课后答案内容摘要：

95N/mm2。 （ 1）试选截面 按刚度条件，梁最小高度为 mmVlfh T 295][ 626m i n  ； 梁的经济高度： 36 232 74 102097 cmfMW xx   mmWh xs )1027423(22  取梁的腹板高度： mmhhw 18000  ； 按抗剪强度求腹板厚度： 00 1013 3m a x  vww fhVt mm 按经验公式求腹板厚度： mmht ww  考虑腹板屈曲后强度，取腹板厚度 wt 10mm ； 每个翼缘所需截面积： 23 993061800101800 10232746 mmhthWA wwwxf  ； 翼缘宽度：  3~5 hhbf 1800/5~1800/3 = 360 ~ 600mm 取 bf = 450mm ； 翼缘厚度： mmbAtfff  取 ft 25mm； 翼缘板外伸宽度与厚度之比：  yftb ，满足局部稳定要求； 此组合梁跨度并不是很大，为施工方便，不沿梁长度改变截面。 （ 2）强度验算 梁的截面几何常数（如图 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 = ，考虑腹板加劲肋等增加 的重量，原假设梁自重 5kN/m稍大。 验算抗弯强度： 2236 /295/ 102097 mmNfmmNWMnxxx    验算抗剪强度： 22343m a x /180/ 103441 mmNfmmNtI SV vwx  主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，不必验算局部承压强度。 （ 3）梁整体稳定验算 次梁可以视为主梁受压翼缘的侧向支承，主梁受压翼缘自由长度与宽度之比bl ,故不需验算主梁的整体稳定性。 （ 4）刚度验算 全部荷载标准值作用时： Rk=5/2 Fk+1/2x5x18=+5x9=   mkNM k  2 图1 400 1][482 11023 59 59420600010 46   LVEI LMLV TXKT。 可变荷载标准值作用时 : Rk 可变 =（ 20x3） x 6=900 kN Mk 可变 =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       ； 故刚度满足要求。 批 改要点： 本题是一个比较系统的设计题目，解题思路比较简单。 在加劲肋验算时，要分区隔考虑。 （页面不够请敷页） 助教（签名）： 时间： 主讲教师（签名）： 时间 作业答案和批改要点 （第 3 次作业） 课程名称：钢结构设计原理 主讲教师： 罗明德 助教：李志富 题目 1： 61 有一两端铰接长度为 4m 的偏心受压柱，用 Q235 的 HN400x200x8x13 做成，压力的设计值为490KN，两端偏心距相同，皆为 20cm。 试验算其承载力。 参考答案 : 解：（ 1）截面的几何特性 A = cm 2 IX = 23700cm4 Iy = 1740cm4 ix = iy = wx = 1190cm3 (2) 验算强度 N= 490kN M= N x e0 ==98kN m AnN + XMxr Wnx = 32490 10 + 6 398 1190 10 = += f =215 N/mm2 (3) 验算弯矩作用平面内的稳定  x = xxli = = [ ] =150 查附表 （ b类截面）  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 可见平面内不失稳。 （ 4）验算弯矩作用平面外的稳定  y = 400 = 查附表 （ b类截面）  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 平面外不失稳。 （ 5）局部稳定验算： 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= 翼缘： bt =100413 = 13 235yf=13 局部不会失稳。 批改要点： 本题属于基础题目，学生完成情况较好 题目 2： 62 图所示悬臂柱，承受偏心距为 25cm的设计压力 1600kN。 在弯矩作用平面外有支撑体系对柱上端形成支点 [图 （ b） ]，要求选定热轧 H型钢或焊接工字截面，材料为 Q235（注：当选用焊接工字形截面时，可适用翼缘 2400 20，焰切边，腹板 460 12）。 参考答案 ： 解：采用焊接 H型钢： HW500 400 12 20： （ 1）、几何特征： A=, 4233 )10230(2040020400121246012121 cmI x   Wx=, ix= 433 2134040020201212460121 cmI x  Wy=1067cm3, iy= (2)、验算强度： Mx=1600 =400kN m 250 223623/205/ 101600 mmNmmNWMANnxxxn  (3)、平面内稳定验算： 150][   x ，查表： x ， kNEANxex 2322239。    mx 22362339。 /205/) 6 4 41 6 0 0( 0 7 101 6 0 0)(mmNmmNNNWMANExxxxmxx （ 4）、验算弯矩作用平面外的稳定： 150][   y ，查表： y ， 22  yb  tx ，  2236231/205/ 0 7 101 6 0 0mmNmmNWMANxbxtxy （ 5）、由于所选截面为焊接 H型钢，故需验算局部稳定： 236230m a x / 1016002 mmNhIMANxx  236230m i n / 1016002 mmNhIMANxx    腹板： )(235)(00yxwfth 翼缘： 6200 yftb 满足要求。 批改要点： 本题属于开放性设计类题目，学生可以根据自己初选截面进行复核，若截面不满足，再进行调整，但是有部分学生忽略了， 在平面外结构属于悬臂结构，计算长度为几何长度的 2 倍，计算出错。 题目 3： 63 ， 62中，如果弯矩作用平面外的支撑改为如图 ，所选截面需如何调整才能适应。 参考答案 ： 解：采用焊接 H型钢： HW500 400 12 20： （ 1）、几何特征： 250 A=, 4233 )10230(2040020400121246012121 cmI x   Wx=, ix= 433 21340400202012124。