钢结构优秀作业3

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1、第四章轴心受力构件1、如图所示桁架，承受节点荷载PT20kN,验算下弦杆AB是否安全。杆采用2L100X63X8,钢材采用Q235A,fd=215N/mm2,杆件计算长度/ov=12/n,/zv=6mo在C节点处设有安装孔，孔径为心=21.5加加。A=25.163cm2ix=1.77cm广do=21.5o图桁架形式及卜•弦屮间节点构造解：桁架右端支座的竖向支座反力F、,=360kN,AB杆拉力为：T=F、.x600/400=540£NAB杆正应力:T(7=一=4,540x](卩=25.163-0.8><2」5/24讪曲〉"215心访强度不满足要求最大长细比：“（％L喘®＜［心。

2、长细比满足要求A=26.11cm2ix二6.57cmiy二1.89cm2、某车间工作平台柱高2.6m,轴心受压，两端较接。材料用116,Q235钢,钢材强度设计值fd=25N/mm求轴心受压稳定系数©及其稳定临界荷载。如改用Q345钢，£=3102/加『，则各为多少？x—Tx八I图轴压柱横截面解:116型钢柱截面面积A=26AIcm2,回转半径i=6.51cm,i=1.89cmo于是：久仏=型=396,z260=1376xzv6.57〉zv1.89该截面绕x轴为a类截面，绕y轴为b类截面。曲于兄¥〉入，该柱更容易绕y轴失稳。(1)釆用Q235钢吋:按照九｝=1376，b类截

3、血查表得0=0.353Ner=(p-A-fd=0.353x2611x215=198.1^(2)釆用Q345钢时:按照血爆=曲7'b类截面查表得＜p=0.256.=申4•扎=0.256x2611x215=210.5JWV3、两端钱接的轴心受压柱，高10m,截面由三块钢板焊接而成，翼缘为剪切边，材料为Q235,强度设计值f(l=205N/mm2,承受轴心压力3000册(包插自重)。如采用图所示的两种截面，计算两种情况下柱是否安全。•Z1'1/OIGOJ一一—Zy/1、、20:x}500IX20400〃25(b)图轴压柱横截面解：(1)采用a截面时:截面面积A=240c加2,/=1.

4、43xl05cm4,Z=4.17xl04cm4；y回转半径:=24.41cm、长细比：=40.97,2=^=75.87；整休稳定验算：由于翼缘为剪切边，对X轴为b类截面，对y轴为C类截面。按照^1^5=75,87?。类截面查表得0=0605Ncr=(pAfd=0.604x24000x205=29"kN<3000RN但由于1.05xNcr=1.05x2977=3125kN>3000RW“(整体稳定验算合格)局部稳定验算:翼缘：腹板：

5、=12.3<(10+0.Uv)牛=62.5v（25+0.5人）（局部稳定验算合格）235—=17.59A屠62.94（2）采用b截面时:截面面积A=

6、240cm2,/=9.58xl04cm4,/=2.67x104cm4；xy冋转半径:=9.9Scm,氏细比：人=旦=50.05,入.=竺=94.79；♦J整体稳定验算：由于翼缘为剪切边，对x轴为b类截面，对y轴为c类截面。按照九昔^=%79,c类截面查表得（p=0.488Ncr=（pAfd=0.488x24000x205=2401kN<3000kN（整体稳定验算不合格）局部稳定验算:翼缘:

7、=7.8<(10+0.Uv)J尹=19.48弘=40v(25+0.5入)腹板:235—=72.40fy（局部稳定验算合格）4、验算一轴心受压缀板柱。柱肢采用工字型钢，如图所示。已知轴心压力

8、设计值/归3000kN（包抵自重），计算长度lox=20m,lOY=m（x轴为虚轴），材料为Q235,强度设计值fd=205N/mm2,fv(l=125N/mm2.yi单肢解:I40q型钢截面几何特性：A=86.07cm2,Z=21714cm4,I=659.9cm4,yi.-J—=15.88cm,z=.—=2.77cm。vVA3VA组合截面几何特性：A=2x86.07=172.14cm2,1=522043cm4,55・07cm，Zv=2x21714cm=15.88c/ho（1）整体稳定计算：组合截面长细比：入丄=36.32,A=^=62.97JJ格构柱单肢长细比：A=-

9、^-=28.882.77单肢线刚度：k、==6.0cm4/cm110缀板线刚度：Kb==122.73cm41cmc由=20.46>6,故组合截面绕x-x轴的换算长细比：&九=Jaf+入$=46.402000PN（整体稳定验算合格）（1）局部稳定计算：A.由于单肢为热轧型钢，本身不会岀现局部失稳问题。B.单肢节间稳定：氏细比：Z,=28&<40,口2产28&<0.5人=31.49,单