《钢结构》-习题集(按自编教材).doc

. PAGE ... 1、图示简支梁，不计自重，Q235钢，不考虑塑性发展系数，密铺板牢固连接于上翼缘，均布荷载设计值为45KN/m，荷载分项系数为1.4，f=215N/mm,问：是否满足正应力强度及刚度要求，并判断是否需进行整体稳定验算。 解：（1）、正应力强度验算 梁的跨中最大弯矩为： 所以，正应力强度满足。 刚度验算 所以刚度满足要求。 （2）、整体稳定性验算 由于密铺牢固连接于上翼缘，所以不必进行整体稳定性验算。 2、选择Q235工字形钢工32a，用于跨度l=6m，均布荷载作用的简支梁，荷载分项系数1.4，求满足正应力强度和挠度条件时，梁所能承受的最大设计荷载是多少？ 解：先求满足正应力条件的最大荷载主设计值，设为q1 不考虑塑性发展，由 满足刚度要求的最大荷载设计值为q2则： 所以最大设计荷载为：33.09N/mm。 3、已知一钢平台梁中一截面静力荷载产生的弯矩为800KN.m,剪力V为500KN，截面形式如图，Q235，请验算截面强度 解：需验算正应力强度、剪应力强度和折算应力强度。 开孔对整个截面影响不是很大，故假定强轴仍在腹板中部。 最大正应力： 因为受压翼缘,所以可考虑部分塑性。 最大剪应力： S取毛截面 所以该截面强度满足。 4、图示工字形简支梁，材料为Q235F，承受两个次梁传来的集中力P=250KN，次梁作为主梁的侧向支承，不计主梁自重，，要求：（1）、验算主梁的强度；（2）、判别梁的整体稳定性是否需要验算。 解：（1）、主梁强度验算 梁的最不利截面为第一根次梁左侧截面和第二根次梁的右侧截面，由于其对称性，此两截面受力相同 梁的截面特性 正应力强度 剪应力强度 该截面上腹板与翼缘连接处正应力、剪应力都较大，所以需验算折算应力： 所以强度满足要求。 （2）、梁的整体稳定性验算 所以不必验算整体稳定性。 5、一工字形组合截面钢梁，其尺寸如图所示。已知腹板的高厚比，为保证腹板的局部稳定，请在支座和梁段内布置加劲肋 解：在图示力作用下，梁的弯矩图在支座A、B皆为负弯矩，即工字形梁的下翼缘受压，上翼缘受拉。由于腹板的高厚比，因而需要设置横向加劲肋和纵向加劲肋，其横向加劲肋的间距，由于题目未给出其他条件，故可按一般构造要求取a=2ho；其纵向加劲肋应设置在距受压的下翼缘（1/4~1/5）h处，在纵横向加劲肋相交处，横向加劲肋连续，切断纵向加劲肋。 6、一焊接钢梁，支撑及荷载情况如图，P=200KN，q=20KN/m,荷载均为设计值，且为静载，Q235，要求：验算翼缘与腹板的连接焊缝（） 解：翼缘面积矩 截面惯性矩 梁中最大剪力在支座处，其值为： 沿梁腹板与翼缘交界处单位长度的最大水平剪力 焊缝验算 251.5/2*0.7*6*1=29.9N/ 所以焊缝与翼缘的连接焊缝强度足够。 7、等截面简支梁跨度为6米，跨中无侧向支承点，截面如图所示，上翼缘均布荷载设计值q=320KN/m，Q345钢。已知：A=172cm, ,h=103cm,试验算梁的整体稳定。 解:所以要验算整体稳定性。 梁跨中最大弯矩为： 梁的截面特性： 受压翼缘 查表得： 查表得： 计算梁的整体稳定性 因此梁的整体稳定性满足要求。 8、一焊接工字形简支梁，跨度l=4m。钢材Q235F，承受均布荷载设计值为p。假定该梁局部稳定和强度以及刚度都能满足要求，试求该梁保证整体稳定时能承受的荷载p 解：根据题意，该梁局部稳定、强度、刚度都能满足要求，所以按整体稳定计算能够承受的最大荷载p 设p的单位为KN/m 要求满足 即： 该梁能承受的最大均布荷载为81.1KN/m 9、一实腹式轴心受压柱，承受轴压力3500KN，计算长度截面为焊接工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，要求：（1）、验算整体稳定；（2）、验算局部稳定 解：（1）、验算整体稳定 对x轴为b类截面，对y轴为c类截面，查表： 如果承受静力荷载，材料为镇静钢，则在允许范围之内。 （2）、验算局部稳定 a、翼缘b/t=9.75(10+0.1 b、腹板/t=40(25+0.5 所以局部稳定均满足。 10、一工字形截面轴心受压柱如图所示，在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置得d=24mm的孔，钢材用Q235AF，翼缘为焰切边，试求其最大承载能力，局部稳定已保证不必验算。 解：截面几何特性 按强度条件确定的承载力： 按稳定条件确定的承载力 因为x为弱轴，对y轴的稳定承载力小于对x轴的稳定承载力，所以得： 所以柱的最大承载力为2161KN 11、图示轴心受压柱，已知：N=950KN，钢材为Q235AF,A=56cm ,为b类截面，求：（1）、验算该柱是否安全？（2）、如不安全，则在不改变柱截面尺寸和端支座的前提下采用合理的办法满足承