钢结构寒假作业

1 某两端铰支轴心受压缀条柱的柱高为6.5m，截面如图1所示，缀条采用单角钢L45 5，斜缀条倾角为450，并设有横缀条。钢材为Q235A，求该柱的轴心受压承载力设计值。

图1

2 某两端铰支轴心受压缀板柱的柱高为6.5m，截面如图1所示，单肢长细比1= 35，钢材

为Q235A，求该柱的轴心受压承载力设计值。

3 某焊接工字形截面轴心受压构件如图2所示，翼缘板为火焰切割边。构件承受的轴心压

力设计值为1700kN，钢材采用Q235A。试验算该构件是否满足设计要求？

图2

18500321225012解： (1)

125002()476549333mm422Ix1112250350083 (1) 121231271333mm4Iy2A212250850010000mm2 (1)

ixIxA476549333218.30mm (1)

10000

iyIyA3127133355.92mm (1)

10000xlx1200054.97 (2) ix218.30ylyiy400071.53 (2)

55.92xy，取y71.53,b类截面，＝0.831 (2)

N80010396.27Nmm2f215Nmm2，满足稳定性要求 (2) A0.83110000

4 某两端铰支轴心受压柱的截面如图3所示，柱高为6m，承受的轴心压力设计值为6000kN（包含自重），钢材采用Q235A，试验算该构件是否满足设计要求？

图3

5．一焊接工字梁，跨度12米，跨中有一测向支点，F1=110KN, F2=120KN, 自重1.6KN/M，Q235钢（f215Nmm2）。集中荷载下方垫块宽60毫米，支座处有端板。验算该梁的强度和稳定性。

解：截面几何参数计算：

A=13800mm2，Ix=4.056 E 9 mm4， （1） S max=3.37E6 mm3，S b =1.904E6 mm3。 （1） Mmax=838.8kN-m，Vmax=199.6kN （2）

弯曲正应力（跨中）：

Mmaxymax838.8106710139.8MPaf （2）

Ix1.054.056109 2.3 剪应力（支座）

VmaxSmax199.61033.3710627.6MPafv （2） 9twIx64.05610

6． 验算图示拉弯构件，已知轴心拉力设计值

2.4 局部压应力（跨中间）：lz=60+5x10=110mm （2） 跨中

1601031.0c242MPaf不安全 （2）

twlz6110F2N=100KN，横向均布荷

载设计值q=7KN/m（含自重），均为静载作用。构件截面为2L100×10，钢材为Q235[]350，在跨度及跨中处有两螺栓孔（直径d0=21.5mm） 注:两角钢间距为10mm

13

解：（1）查表：A38.522cm2

ix3.05cmZ02.84cmIx2179.51cm4iy4.52cm （3分）

（2）强度验算 内力：Mmax750002

2.19107N.mm （1分） 18N100KN

An38.522102221.510 （1分）

3422.2mm2

Inx2179.5110421.51028.452肢背处：Wn1y

128.41.18105mm3

肢尖处：WI4nx2179.511021.51028.452n2y 210028.44.69104mm3 rx11.051分rx21.2 （1分）

肢背处：NMmax1001032.19107A5 nrx1Wn12422.21.051.181029.22176.76

205.98Nmm2＜f215Nmm2

肢尖处：NMmax1001032.19107Anr4.69104 x2Wn23422.21.229.223.13

359.91Nmm2＞f215Nmm2 （3）刚度验算

2分）

2分）

3分）

3分） （ （ （ （

loxloy5000mm5000163.930.55000y110.6245.2max163.9＜3502分2分2分2分

x

7．试验算下图偏心压杆的整体稳定。压力设计值F=900KN（静力荷载）偏心距e1=150mm，e=100mm。截面为焊接T型截面，翼缘为焰切边，力作用于对称平面内翼缘一侧。杆长L=8m，两端铰接，钢材为Q235。已知：Ix=1.83×108mm4，Iy=4.52×107mm4

解：（1）截面几何特性

A183603002012480mm2 （1分）

1.83108W1x1.68106mm3 （1分）

109W2x1.831086.75105mm3 （1分）

271111-1

1.83108ix121.1mm （1

12480分）

4.52107 iy60.18mm （1分）

12480（2）荷载计算

NF900KN

M19001031501.35108N.mm M29001031009107N.mm （3）弯矩作用平面内整体稳定验算

lox8m

8000x121.465.9 查b类 x0.77 5 0.650.359107mx1.351080.883 rx11.05 rx21.2 （b130018t2207.05＜13按塑性设计） 分）

N22.0610512480Ex1.165.9253.06105N 对受压侧：

NmxMx xArx1W1x(10.8NNEx)0.5分） 0.5分） （1分） （1分） （1分） （1分）

（1

（1分）

（

（ 9001030.7751248093.178.20.8831.35101051.051.6810(10.8)53.061056 （3分）

171.3Nmm2＜f205Nmm2对受拉侧：

NmxMAxr1x2W2x(11.25NNEx)91050.8831.3510812480 1.26.7510(11.259105553.06105)72.1186.77114.67Nmm2＜f205Nmm2（4）弯矩作用平面外的整体稳定验算

loy8my800060.18132.9 查b类 y0.37 4 0.650.359107tx1.351080.883 fyb10.0022y235 10.0022132.90.708NtxMxyAbW1x91050.8831.351080.3741248010.7081.68106 192.82100.23293.05Nmm2＞f205Nmm2

3分）

1分） 1分） 1分） 1分） 3分） （ （（

（ （ （