《建筑力学》第4章计算题.docx

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1、建筑力学第4章计算题浙江建设职业技术学院 计 算 题( 第四章 ) 4.1 试作图示各杆的轴力图。 图题4. 1 4.2 图示等截面混凝土的吊柱和立柱，已知横截面面积A和长度a，材料的重度g，受力如图示，其中F=10gAa。试按两种情况作轴力图，并求各段横截面上的应力，不考虑柱的自重；考虑柱的自重。 第 1 页 共 12 页 1 浙江建设职业技术学院 图题4.2 4.3 一起重架由100100mm2 的木杆BC 和 直径为30mm的钢拉杆AB 组成，如图所示。 现起吊一重物FW=40kN。 求杆AB 和BC 中的正应力。 图题4.3 2AA=100mm14.4 图示钢制阶梯形直杆，各段横截面面

2、积分别为，2=80mm2，A3=120mm2，钢材的弹性模量E=200GPa，试求： 各段的轴力，指出最大轴力发生在哪一段，最大应力发生在哪一段； 计算杆的总变形； 第 2 页 共 12 页 2 浙江建设职业技术学院 图题4.4 4.5 图示短柱，上段为钢制，长200mm， 截面尺寸为100100mm2；下段为 铝制，长300mm，截面尺寸 为200200mm。当柱顶受F 力作 用时，柱子总长度减少了0.4mm。 试求F 值。已知：(E 钢=200GPa，E 铝=70GPa)。 4.6 图示等直杆AC，材料的容重为g， 弹性模量为E，横截面积为A。 求直杆B 截面的位移B。 题4.5图 题4.

3、6图 4.7 两块钢板用四个铆钉连接，受力F=4kN作用，设每个铆钉承担F4的力，铆钉的直径d=5mm，钢板的宽b=50mm，厚度d=1mm，连接按、两种形式进行，试分别作钢板的轴力图，并求最大应力 第 3 页 共 12 页 2smax。 3 浙江建设职业技术学院 题4.7图 4.8 用钢索起吊一钢管如图所示，已知钢管重FG=10kN，钢索的直径d=40mm，许用应力s=10MPa，试校核钢索的强度。 3g=20kNm4.9 正方形截面的阶梯混凝土柱受力如图示。设混凝土的，载荷F=100kN，许用应力s=2MPa。试根据强度选择截面尺寸a和b。 题4.8图 题4.9图 o4.10 图示构架，a

4、=30，在A点受载荷F=350kN作用，杆AB由两根槽钢构成，杆AC由一根工字钢构成，钢的许用拉应力st=160MPa，许用压应力sc=100MPa，试为两杆选择型钢号码。 第 4 页 共 12 页 4 浙江建设职业技术学院 题4.10图 题4-11图 4.11 图示起重架，在D点作用载荷F=30kN，若AD、ED、AC杆的许用应力分别为sAD=40MPa，sED=100MPa，sAC=100MPa，求三根杆所需的面积。 4.12 图示滑轮由AB、AC两圆截面杆支撑，起重绳索的一端绕在卷筒上。已知AB杆为Q235钢制成，s=160MPa，直径d1=20mm，AC可吊起的最大重量F。 杆为铸铁制

5、成，sc=100MPa，直径d2=40mm。试计算第 5 页 共 12 页 5 浙江建设职业技术学院 图题4-12 题4.13图 4.13 图示结构中的CD 杆为刚性杆，AB 杆为钢杆，直径d=30mm，容许应力 =160MPa，弹性模量E=2.0105MPa。试求结构的容许荷载F。 4.14 图示结构，已知AB杆直径d=30mm，a=1m，E=210GPa， 试求： (1)若测得AB杆的应变e=7.1510，试求载荷F值。 (2)设CD杆为刚性杆，若AB杆的许用应力s=160MPa，试求许可载荷F及对应的D点铅垂位移。 题4.14图 题4.15图 第 6 页 共 12 页 -46 浙江建设职

6、业技术学院 s=240MPa，许用拉应力 4.15 图示拉杆头部的许用切应力t=90MPa，许用挤压应力bsst=120MPa，试计算拉杆的许用拉力F。 4.16 图示木榫接头，截面为正方形，承受轴向拉力F=10kN，已知木材的顺纹许用应力t=1MPa，sbs=8MPa，截面边长b=114mm，试根据剪切与挤压强度确定尺寸a及l。 题4.16图 题4.17图 4.17 图示用两个铆钉将14014012的等边角钢铆接在立柱上，构成支托。若F=30kN，铆钉的直径d=21mm，试求铆钉的切应力和挤压应力。 4.18 图示两矩形截面木杆，用两块钢板连接，设截面的宽度b=150mm，承受轴向拉力F=6

7、0kN，木材的许用应力s=8MPa， 第 7 页 共 12 页 sbs=10MPa，t=1MPa。试求接头处所需的尺寸d、l、h。 7 浙江建设职业技术学院 题4.18图 4.19 图示铆接接头受轴向载荷F=80kN作用，已知b=80mm，d=10mm，铆钉的直径d=16mm，材料的许用应力s=160MPa，t=120MPa，sbs=320MPa，试校核强度。 题4.19图 4.20 图示正方形混凝土柱，浇注在混凝土基础上，基础分两层，每层的厚度为。已知F=200kN，假定地基对混凝土板的反力均匀分布，混凝土的许用切应力t=1.5MPa，试计算为使基础不被破坏，所需的厚度d值。 第 8 页 共

8、 12 页 8 浙江建设职业技术学院 题4.20图 题4.21图 4.21如图4.21所示，正方形的混凝土柱，其横截面边长为b=200mm，其基底为边长a=1m的正方形混凝土板。柱受轴向压力F=100kN,假设地基对混凝土板的反力为均匀分布，混凝土的许用切应力t=1.5MPa,试问若使柱不致穿过混凝土板，所需的最小厚度 应为多少？ 4.21 图示木桁架的支座部位，斜杆以宽度b=60mm的榫舌和下弦杆连接在一起。已知木材斜纹的许用压应力ss30o=5MPa，顺纹的许用切应力t=0.8MPa，作用在桁架斜杆上的压力F=20kN。试按强度条件确定榫舌的高度d和下弦杆末端的长度l。 题4.21图 题4

9、.22图 4.22如图4.22所示，厚度=6mm的两块钢板用三个铆钉连接，已知F=50kN,已知连接件的许用切应力t=100 MPa，sc=280 MPa，试确定铆钉直径d 。 第 9 页 共 12 页 9 浙江建设职业技术学院 部分参考答案 4.1 (a)FN,AB=F， FN,BC=0， FN,CD=F (b)FN,AB=F， FN,BC=-3F， FN,CD=-F (c)FN,AB=-20kN， FN,BC=10kN， FN,CD=30kN (d)FN,AB=40Kn， FN,BC=20kN， FN,CD=-10kN 4.2 不考虑自重时： (a)FN,AB=10rgAa， FN,BC=

10、0， (b)FN,AB=-20rgAa， FN,BC=20rgAa， (c)FN,AB=-10rgAa， FN,BC=-30rgAa， FN,CD=-60rgAa 考虑自重时： (a)FN,A=13rgAa， FN,B上=11rgAa， FN,B下=rgAa， FN,C=0 (b)FN,A=-16rgAa，FN,B上=-18rgAa， FN,B下=22rgAa， FN,C=20rgAa (c)FN,A=-10rgAa，FN,B上=-11rgAa，FN,B下=-31rgAa， FN,C上=-32rgAa，FN,C下=-62rgAa，FN,D=63rgAa 4.3 sBC=-12.1MPa，sAB

11、=138.9MPa 第 10 页 共 12 页 10 浙江建设职业技术学院 4.4 FNAB=60kN，FNBC=-20kN，FNCD=30kN (2)Dl=0.17mm 4.5 F=1273.9kN 4.6(a)smax=100MPa，(b)smax=75MPa 4.7 s=5.63MPas，安全 4.8 a=398mm，b=228mm 4.9 AB杆：A=1094mm2，选NO.10槽钢 AC杆：A=3500mm2，选NO.20a工字钢 4.10 A2AD=1060mm，AAC=125mm2，AED=300mm24.11 F=58.3kN 4.12 F=45.22kN 4.13 F=53.1kN,F=56.5kN,DDy=1.524mm 4.14 F=37.3kN 4.15 a11mm，l87.7mm 4.16 t=43.3MPa，sbs=59.5MPa 4.17 l=200mm，d=20mm，h=90mm 第 11 页 共 12 页 11 浙江建设职业技术学院 MPat，sbs=125MPasbs 第 12 页 共 12 页 12 4.18 s=125MPas，t=99.54.19 d=95.5mm 4.20 l=120mm，d=60mm