【重庆大学钢结构原理】【重庆大学钢结构设计】课后答案

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1、【钢结构设计原理】作业答案和批改要点-------------------------------------------------------课程名称：钢结构设计原理-------------------------------------------------------题目1：4-1验算由组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为270KN，只承受静力作用，计算长度为3m。杆端有一排直径为20mm的孔眼，钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响参考答案和批改要点：参考答案：查型

2、钢表角钢，确定危险截面如图1—1截面净截面面积验算强度：（说明截面尺寸不够）验算长细比：所以，刚度满足要求需用净截面面积改用角钢，此时净截面面积（满足强度要求）（满足刚度要求）批改要点：本题属于相对开放性题目，在验算出给定截面不满足要求好，可以自由选择截面进行验算，只要最后计算结构满足强度要求即可。题目2：4-2一块—400×20的钢板用两块拼接板—400×12进行拼接。螺栓孔径为22mm，排列如图5．30所示。钢板轴心受拉，N＝135KN（设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题：（1）钢板1－1截面的强度够否？（2）是否还需要验算2—2截面的强度

3、？假定N力在13个螺栓中平均分配，2—2截面应如何验算？（3）拼接板的强度够否？参考答案和批改要点：参考答案：（1）验算钢板1—1截面的强度：An=40×2－3×2.2×2＝66.8cm2（2）2－2截面虽受力较小，但截面消弱较多，尚应进行验算。An=40×2－5×2.2×2＝58cm2强度亦满足要求。（3）验算拼接板的强度（2－2截面强度肯定够，只验算3－3截面）An=40×1.2×2－5×2.2×2×1.2＝69.6cm2强度满足要求。批改要点：本题主要考察钢板受拉承载力的计算，考虑螺栓传力和螺栓孔的削弱对连接钢板和拼接板的强度，在本题中要理解好

4、题目假定“假定N力在13个螺栓中平均分配”，正确分析受力。此时在验算2-2截面的强度时，拉力应该为10/13N，部分学生在此处出错。题目3：4-3一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m，截面为由2L90×8组成的肢尖向下的T形截面。问是否能承受轴心力设计值870KN？参考答案和批改要点：参考答案：解：（1）强度验算2L90×8截面面积为A=13.94×2＝27.88cm2则截面应力为强度满足要求。（2）刚度验算2L90×8截面最小回转半径为i＝2.76cm计算长度L=900cm，则此轴心受拉构件的长细比为故此构件刚度亦满足要求。批改

5、要点：本题比较简单，是个基础性题目，但是要注意在验算完强度后要验算刚度，部分学生忽略。题目4：4-4、某车间工作平台柱高2.6m，按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用16号工字钢，试经计算解答（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？（2）改用Q354钢时设计承载力是否显著提高？（3）如果轴心压力为330KN（设计值），16号工字钢能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？参考答案和批改要点：参考答案：解：（1）若柱采用16号热轧工字钢，查型钢表可得：两端铰接柱，长细比：由长细比较大值查附表4.2得设计承载力（2）可见由柱的整体

6、稳定控制设计，若改用Q345钢，，其余不变查附表4.2得设计承载力与Q235钢的设计承载力大致相当，无显著提高。（3）若轴心压力N=330KN>199.2KN，则16号热轧工字钢不能满足要求。可从构造上采用增加侧向支承，减小长细比的措施若在弱轴方向的跨度中点处增加侧向支承点，则计算长细比：由查附表4.2得（满足要求）批改要点：本题的要点在于，计算出第一问的Q235钢材下不满足稳定承载力后，换成Q345钢时，在查表查稳定系数的时候，要记得修正，，进行修正后，计算得到的稳定承载力不会提高多少，但是如果不修正，就会提高很大，造成概念性错误。题目5：4-5设

7、某工业平台柱承受轴心压力5000KN（设计值），柱高8m，两端铰接。要求设计一H型钢或焊接工字形截面柱参考答案和批改要点：参考答案：由于热轧H型钢可以选用宽翼缘的形式，截面宽度较大，因此长细比的假设可适当减小，假设λ＝60。对宽翼缘H型钢，因b/h>0.8，所以不论对x轴或y轴都属于b类截面，当λ＝60时，由附表4.2查得，所需截面几何量为：由附表7.2中试选HW428×407×20×35，A=361.4cm2，，。因截面无孔眼削弱，可不验算强度。又因为热轧型钢，亦可不验算局部稳定，只需进行整体稳定和刚度验算。因对x轴和y轴值均属b类，故由长细比的较

8、大值查表得。批改要点：本题输入设计类题目，相对灵活，在选择截面时方法较多，如果选择热轧型钢则计算较为简单，如