钢结构习题4.docVIP

答案 4.2 解： Q235的抗拉设计强度： 钢板t=20mm, 取f=205 N/mm2 ,拼接板t=12mm, 取f=215 N/mm2 钢板 1-1截面 净面积：An=(4×2+32-3×2.2)×2=66.8cm2， 截面受拉力； N=1350kN ∴ σ=N/An=1350×103/（66.8×102）≈202N/mm2f=205N/mm2 ∴ 强度满足要求。 （2） 由于2-2截面虽然受到轴心拉力较1-1截面小，但2-2截面面积削弱较1-1截面大，所以2-2截面应进行强度验算。 An=(4×2+32-5×2.2)×2=58cm2 N`=1350-3×1350/13=1038.46KN ∴σ=N`/An=1038×103/（58×102）≈179N/mm2f=205N/mm2 ∴强度满足要求。 (3) 拼接板危险截面处在3-3截面 An=(4×2+32-5×2.2)×1.2=34.8cm2 N=1350/2=675kN σ拼=N/An=675×103/（34.8×102）≈194N/mm2f=215N/mm2 ∴强度满足要求。 4.6 解：1、热轧H型钢 Q235的抗压设计强度，取f=215 N/mm2 （1）初选截面 假设λ=60，选用宽翼缘形式。因b/h0.8,所以对x,y轴都属于b类截面，由附表查得=0.807 截面几何量为：A=N/f=5000×103/（0.807×215×102）=288.2cm2 ix=lox/λ=800/60≈13.3cm iy = loy/λ=800/60≈13.3cm 由附表7.2试选HW400×400×20×35 (A=360.65cm2 ix=18.31cm iy=10.45cm) (2) 截面验算 ① 刚度验算 λx= lox/ix=800/18.31≈43.7[λ]=150 λy= loy/iy=800/10.45≈76.56[λ]=150 满足要求 ② 整体稳定性验算 选长细比较大值λy=76.56查附表得y=0.71 N/A=5000×103/(0.71×360.66×102) =195N/mm2f=205 N/mm2 (40mmt16mm) ③ 局部稳定性验算 对于热轧型钢，可不进行验算局部稳定。 2、焊接工字型截面 （1）初选截面 参照H型钢截面，选用如图4.6所示： 图4.6 截面尺寸 A=2×40×3.5+40×2=360cm2 Ix=(1/12)×2×403+2×21.752×3.5×40=143124cm4 Iy=2×(1/12)×3.5×403+(1/12)×40×23=37360cm4 ix= iy= (2) 截面验算 ① 刚度验算 λx= Lox/ix=800/19.9≈40.08[λ]=150 λy= Loy/iy=800/10.2≈78.51[λ]=150 满足要求 ② 整体稳定性验算 选长细比较大值λy=78.516，对x,y轴都属于b类截面， 查附表得y=0.697 N/A=5000×103/（0.697×360×102）=199N/mm2f=205 N/mm2 ③ 局部稳定性验算 翼缘外伸部分：b/t=（20-1）/3.5=5.4（10+0.1λy）=17.85 腹板：h0/tw=40/2=20（25+0.5λy）=64.25 4.7 解：(1) 对于a截面如图所示： （a） iy= 刚度验算 λx= lox/ix=1000/24.45≈40.88[λ]=150 λy= loy/iy=1000/13.18≈75.87[λ]=150 满足要求 选长细比较大值λy=75.87, 对x,y轴都属于b类截面，查附表得y=0.714 ② 整体稳定性验算 N/yA=3200×103/(0.714×240×102) =186.7N/mm2f=20