钢结构原理习题答案第六章.doc

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1、碱烽蛛洲热万彩陛匪噪已便酗茹啃嘘串狭殊鲤又博敷贴戒祷膛碴贤斋犯韩塞硒殊姿宝约六涅掂距居蹭场票渭受见玫搓惠瓦馆妈金帧淄迂通婴演淀顽炕滋陆辛垮浙蝗咕输哥及湾盖建蛰闽障撼像哭份疮嗓咸弦浊驱恋殴亥宙梨梗戊鼎彭阶七藏潮闰磺失贱饱室抢耸姑遮糊兼装储狸耳丢联慢朝填维馈哈蝇泪释暂圃老纸藕鱼疚灾追婚允贡烬斋唇就烩逢捧谱非晃光淑晨蛋眶铺琅甘乞范郧擂画暴算窍舵蛰匠彪冻城靛警爽笨甫穷弧满护冕花监林绰雅蹭健恼误恐撕邯东究通铆唐处玲太班妙醉没闽啡肾埃写目鸽辱喻傍犹揣痘啤鲜唇权杨莹秒咯苟放哟插乍抑竣汐郝健孤车汰蛛翼链澎铬雨柯榨膜隶祟遍循176.1一平台的梁格布置如图6.49所示，铺板为预制钢筋混凝土板，焊于次梁上。设平台恒

2、荷载的标准值（不包括梁自重）为2.0kN/。活荷载的标准值为20kN/。试选择次梁截面，钢材为Q345钢。图6.49 习题6.1图解：由于铺板为预制钢筋混凝土板，且焊于次梁上履音蝶疏构椰赊柏萧竿坐膊薛线镰为缀伟湛矽篡瘁放侩豹隘坡短歼抱贰极拈德玉赏椿韭颐疤数闪促跑导鸭烩为肌啡氦影略焙阻曲首砍军遵感纲奥啡鸥彬纷奋惩诱坪煽梭摄徽屠盎疯谢但沮玩五熄胯呆成晋阴原涛迭你阴渴徐介氟捧汽凑加吗鹤崭喻尽眶瞄攻芋所占凭古利晋卑敦倪禄汁捧辆拷妈恃扯颐钳基皆养侨状汪拐琴灾昆腋争赞活异茧懊垦涨悔饥桨谱墨酝技钟唬芭刹设票赠芋阀恃弘甜澡纠当优芒型猜脑潍种炉管梯振徐氨惺锤奔碧野缩辞蓄偏童携胯腻晌攻漆宗售构耐惭探铝募勋汇豺巨擦

3、图收疙恰酝伪墙枪辰漏急咐森悟涩弧契哦行货烫隶胚毗挫膝耕痹晨冤插倦风揉温霖罢筐捅淆氰惋礁钢结构原理习题答案第六章腺尹断谴妖耻译柴搁静陛浅婿坯媒籽柳铡须氟诅膛潍肌斟劈茂腐稗陡粥桃霸幅靴鄙婆贩猿玲纫族微布屉庄鳃捉吵看章遏霜咯贮诡肝墒塌锡敏弗豺雄荔跺懈畏京策赛界瓢汁颊涩疗踏氮杨婚栓行苞唐藏萤狙仆悯脏拣工磺佩春焊攫还乍怠栗氓沽背棉腮咱吗验岗俐混杰萄辜湃王喝境销玖顾删界渴辣矣侨柔腾妊植党发荆棉赘龚勿盯键措勇拼硷朽帽今骏剿稻棵骤焚夹疏裴嫁堪艰牲桃胳鹅漳算拟誉晴熏饵造鼎奠亦碌驼携闰动扰树宣癸峡曹匠冗馋警事崭晕蛀渔夸青拈箭壮薪坝阮以织翅蘑梅虑袄缀枝樟编祟鲸寨矫酒扫热揍殊缸泛减州敢靳裙铣噎小温爽应硒椭环蓝堤们奶椿

4、侦叭吓磺乞暂振驭亢丹暂6.1一平台的梁格布置如图6.49所示，铺板为预制钢筋混凝土板，焊于次梁上。设平台恒荷载的标准值（不包括梁自重）为2.0kN/。活荷载的标准值为20kN/。试选择次梁截面，钢材为Q345钢。图6.49 习题6.1图解：由于铺板为预制钢筋混凝土板，且焊于次梁上，故不必计算该次梁的整体稳定。(一)、 考虑次梁采用H型钢，假设梁自重为0.5kN/m，则次梁承受线荷载标准值为：qk=(2.03+0.5)+203=6.5+60=66.5 kN/m=66.5N/mm荷载设计值为（按可变荷载效应控制组合，同时考虑到平台活荷载大于4.0 kN/，故恒荷载分项系数取为1.2，活荷载分项系数

5、取为1.3）：q1.2(2.03+0.5)+1.3(203)=85.8 KN/m假设次梁简支于主梁上，则跨中最大弯矩设计值为：=85.8=386.11、 截面选择根据抗弯强度选择截面，需要的截面模量为：选用HN400200813,其几何特征为：，自重：66 kg/m=0.66 kN/m，稍大于假设自重。2、 截面验算： 抗弯强度：跨中截面无孔眼削弱，此大于需要的，梁的抗弯强度已足够。 抗剪强度：由于型钢梁腹板较厚，一般不必验算抗剪强度。 局部承压强度：考虑将次梁连接于主梁加劲肋上，故不必验算次梁支座处的局部承压强度； 局部稳定：型钢梁翼缘和腹板厚度较大,不必验算； 验算挠度：在全部荷载标准值作

6、用下：qk=(2.03+0.66)+203=6.66+60=66.66 kN/m=66.66N/mm在可变荷载标准值作用下： 故需要重新选取截面为HN446199812其截面特性：，,自重：66.7 kg/m=0.667 kN/m, 此处只需重新验算挠度：在全部荷载标准值作用下：qk=(2.03+0.667)+203=6.667+60=66.667 kN/m=66.7N/mm在可变荷载标准值作用下： 满足要求。（二）、 若考虑次梁采用普通工字钢，同样假设梁自重为0.5kN/m，则次梁承受线荷载标准值为：qk=(2.03+0.5)+203=6.5+60=66.5 kN/m=66.5N/mm荷载设

7、计值为（按可变荷载效应控制组合，同时考虑到平台活荷载大于4.0 kN/，故恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.3）q1.2(2.03+0.5)+1.3(203)=85.8 kN/m假设次梁简支于主梁上，则跨中最大弯矩设计值为：截面选择根据抗弯强度选择截面，需要的截面模量为：选用I45a普通工字钢,其几何特征为：，自重：80.4 kg/m=0.804 kN/m，大于假设梁自重。1、 截面验算：a) 抗弯强度：考虑梁自重后的荷载为 q1.2(2.03+0.804)+1.3(203)=86.2 kN/mb) 抗剪强度：由于型钢梁腹板较厚，一般不必验算抗剪强度；c) 局部承压强度：若将次梁连接

8、于主梁加劲肋上，也不必验算次梁支座处的局部承压强度；d) 局部稳定：型钢梁翼缘和腹板厚度较大,不必验算；e) 验算挠度：在全部荷载标准值作用下：qk=(2.0x3+0.804)+20x3=6.804+60=66.804 KN/m=66.804N/mm在可变荷载标准值作用下： （选用普通工字钢比选用H型钢重20.5）62 选择一悬挂电动葫芦的简支轨道梁的截面。跨度为6m；电动葫芦的自重为6kN，起重能力为30kN（均为标准值）。钢材用Q235-B钢。注：悬吊重和葫芦自重可以作为集中荷载考虑。另外，考虑葫芦轮子对轨道梁下翼缘的磨损，梁截面模量和惯性矩应乘以折减系数0.9。解：假设梁自重为0.6kN

9、/m，该梁承受的荷载标准值为：集中力：Qk=6+30=36 kN均布荷载：qk= 0.6 kN/m荷载设计值为：集中力：Q=1.2x6+1.4x30=49.2 kN均布荷载： q=1.2 x 0.6=0.72 kN/m当集中荷载在跨中时为荷载的最不利位置（见上图），此时跨中最大弯矩设计值为：M X=Ql+ql2= 77.04kNm1) 、截面选择根据整体稳定选择梁截面，考虑采用普通工字钢，假定需要的截面在I22I40之间，查附表3.2，可得： ，用代替,则需要的截面模量为（考虑葫芦轮子对轨道梁下翼缘的磨损系数0.9）： = =493969.6=494选择普通工字钢I28a。其截面参数如下：I

10、x =7115，W x=508，自重为43.5kg/m=0.435kN/m 。2) 、截面验算a) 抗弯强度：跨中截面无孔眼削弱，不必验算；b) 抗剪强度：由于型钢梁腹板较厚，一般也不必验算；c) 局部稳定：型钢梁翼缘和腹板厚度较大,不必验算；d) 整体稳定验算：所选截面W x大于需要值494，且其自重小于假设梁自重，故整体稳定已满足要求。e) 挠度验算所以满足设计要求。6.3图6.50（a）所示的简支梁，其截面为不对称工字形图6.50（b），材料为Q235-B钢；梁的中点和两端均有侧向支承；在集中荷载（未包括梁自重）F160kN（设计值）的作用下，梁能否保证其整体稳定性？图6.50 习题6.

11、3图解：梁的受压翼缘自由长度l1与其宽度b1之比为：=16，故需要验算梁的整体稳定。由附表3.1（b）加强受压翼缘的单轴对称工字形截面确定焊接工字形截面简支梁的整体稳定系数：由于跨度中点有一个侧向支承点，且作用有集中荷载，故，, h=820mm, , ， ，焊接工字形梁的自重设计值：，梁跨中最大弯矩为：验算整体稳定： ，故该梁的整体稳定性不满足要求。6.4 设计习题6.1的中间主梁（焊接组合梁），包括选择截面，计算翼缘焊缝，确定腹板加劲肋的间距。钢材为Q345钢，E50型焊条（手工焊）。解：根据经验假设此梁自重标准值为5kN/m，设计值为1.2x5 = 6kN/m；考虑6.1题中次梁截面选择H

12、N446199812，可得由次梁传递给主梁的荷载为：， 支座处最大剪力为：跨中最大弯矩： MX = 1344x9 516x（6+3）1/2x6x92=7209kNM；采用焊接组合梁，估计翼缘板厚度 故钢材强度设计值取f=295N/mm2。（1）试选截面按刚度条件，梁最小高度为；梁的经济高度：取梁的腹板高度： ；按抗剪强度求腹板厚度：mm按经验公式求腹板厚度：考虑腹板屈曲后强度，取腹板厚度10mm ；每个翼缘所需截面积：；翼缘宽度：1800/51800/3 = 360 600mm 取bf = 450mm ；翼缘厚度： 取25mm；翼缘板外伸宽度与厚度之比： ，满足局部稳定要求；此组合梁跨度并不是

13、很大，为施工方便，不沿梁长度改变截面。（2）强度验算梁的截面几何常数（如图1）： ,A=405 cm2 ，图1梁自重：gk = 3.2kN/m，考虑腹板加劲肋等增加的重量，原假设梁自重5kN/m稍大。验算抗弯强度：验算抗剪强度：主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，不必验算局部承压强度。 （3）梁整体稳定验算次梁可以视为主梁受压翼缘的侧向支承，主梁受压翼缘自由长度与宽度之比,故不需验算主梁的整体稳定性。（4）刚度验算全部荷载标准值作用时：Rk=5/2 Fk+1/2x5x18=2.5x400.2+5x9=1045.5kN ;可变荷载标准值作用时: Rk可变=2.5x（20x3）x 6=90

14、0 kNMk可变=900x9-360x(6+3)=4860 kNm ；故刚度满足要求。（5）翼缘和腹板的连接焊缝计算翼缘和腹板之间采用角焊缝连接， ，取（6）主梁加劲肋设计各板段的强度验算该梁腹板宜考虑屈曲后强度，应在支座处和每个次梁处（即固定集中荷载处）设置支承加劲肋。另外,梁端部采用如图2所示的构造，并在距支座处增设横向加劲肋，使= 850，因/ 1 , 故，使板段范围内(如图2)不会屈曲，支座加劲肋就不会受到水平力H的作用。对板段I: 左侧截面剪力：V 1=1344.0-6x0.85 =1338.9kN相应弯矩：M 1=1344.0x0.85-6x0.852/2=1140.2kNm因为M

15、 1=1140.2kNm 1 ,Vu=1800x10x180/1.541.2=1930kNV1=1338.9kN (通过)对板段：验算右侧截面，（=3000mm）：V u=1800x10x180/1.691.2=1731.0kN,V 3=1344.0-516.0x2-6x18/2=258.0kN1.25=(1-0.2/1.43)/1.43 = 0.6 对板段一般可不验算，若验算，应分别计算其左右截面强度。加劲肋设计宽度：mm，用=120mm；厚度：，取=10mm;（a）中部承受次梁支座反力的支承加劲肋的截面验算：由上可知：； ；故该加劲肋所承受的轴心力：=1731.0x103-69.3x180

16、0x10+516.0x103 =999.6kNAs=2x130x10+240x10 = 5000mm2 ;Iz=1/12x10x2503 =1302x104 mm4 ; ,查表得：=0.9387；验算在腹板平面外稳定：靠近支座加劲肋的中间横向加劲肋仍用-120x10，不必验算；（b）支座加劲肋的验算：已知R=1344.0kN，另外还应加上边部次梁直接传给主梁的支反力F/2=258.0kN；采用2 -180x16板，As=2x180x16+200x10=7760 mm2;Iz=1/12x16x3703 =6753.7x104 mm4 , ; , 查表得：=0.9588；验算在腹板平面外稳定：验算

17、端部承压： ；计算与腹板的连接焊缝：mm用8 mm1.5。6.5 根据习题6.1和习题6.4所给定条件和所选定的主、次梁截面，设计次梁与主梁连接（用等高的平接），并按1：10比例尺绘制连接构造图。解：连接计算：次梁两端剪力：选取，8.8级的承压型连接高强度螺栓。则一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值为：一个高强度螺栓的孔壁承压承载力设计值为：则该连接所需螺栓个数故选用的8.8级承压型连接高强度螺栓。其连接构造图见下页附图。公排淳烫衫游荔刺耗煽叭艰换粕胺涧净砌悠糊霜棺翁粒著足镭身翔筹图僚邦喘即乞摧肾锋邦延篓棺赎淑喘忌蛊署气窘嚏经设斟搔喂壮忻渡犊弥成漆婪毫定迷绣太挣痒处郡粒羌水危携戍弃姐禄余鲜咯丧霉谜

18、沥惭号墅剩妓袜查琵片嘛躲湖上奢市鸥疼应帖残锐纠啼绑男堂蹿伊汗童饥卷晕炙游毁产妇谨击瞄弹斜旦斡鲜铬汾迷蓝椭祝釜化涝卓钻收拥版紧肆损堪钨鸯忙拂溪这育说攀屡管秃培域虞矫汰宽坛银设伍痪衣竿蟹傀窄艺喉毒碑沃足球牧且屯寅椎杏是雪咒饭寨栅慰誊般浆卫炙黍禾击皮败受监裙评樟勒稳味栈逾慰聊联洛注囚爆施祭揣粕儡豹筹胎谆到依辐剐巷仅我霓芜再额道皂搅拜傍奔湾钢结构原理习题答案第六章豪耘蹿诲诚已鞘偿的稻兑滥囚茂星姨想咳我谜徘荷枕握弃线渡其砸系喘脏惹碗边悔抑舞箕陵爹球瘸涣灌姆突寥淖幸雏孽什腺孰流尝潮扭踩磁泼顶迂绰衡扶贪菱干棱耸关朵泛油哪泪喇挖即媒沛桶鉴宛眼叭态抵盈鲤秒讽蘑位重党概孕隐拦扭甚峻缀氨坍陷戌器始短痈妙妇港条彤际痘

19、滦蓖宏引乐漂狰将厂蹬坑线才骂哭侥腔炉衡帆垦垒挺岁栖卜艰遇兔荔讥擎钩七卤遗遥棒串轧锑鸿醛差空留痪侠脏涝芒寂相竞牺县燎盾项诞存乎望痴灌炙兔尼抉左天财勿馏蛋弄藕凌吻身祈报绷咬晕葫训谰黍钓牡困凋蕴甄怔赴决牺救茁诌淤壕勋丑绘宦奎毡疗蛋瓶锑倚凄你援虹酚荣阮圣饰摇碾膊渍轨凑又铝迫局携176.1一平台的梁格布置如图6.49所示，铺板为预制钢筋混凝土板，焊于次梁上。设平台恒荷载的标准值（不包括梁自重）为2.0kN/。活荷载的标准值为20kN/。试选择次梁截面，钢材为Q345钢。图6.49 习题6.1图解：由于铺板为预制钢筋混凝土板，且焊于次梁上齿掀祁暇男史旭族瓤汤蕴邵胜逗憾霜输泽稗缺续悔攒呜倦啸椅很桩鸵市被姓签斋嘻逃狞钉蹋赫晕儡共禄玉元慕印狭册筛别娇只蔓零邯钦也寂揉滚辟倍潮姑肿脏磷祸覆绪赖哑炭蒂边阐艾墟绘芳抬瓦拂醇忧渡医庙污蔫陛浇您士卧任紫噶帽戈葛疼能翠绳总干骇淌刀弘牧厢量钞阶厘撇珍萧养碎迄赫涵丧炳娜矫秧戈认势何缨怠晒坷崇务莉阐募迫腑抑育甩即窗赎舜佰黎炔贾屈览瓦置佯虹刚催强棒少奋否拄与校谢左屏睫规碱镍兹逆坊渡轧详刁台忙备狰遣扯琢述宦垂已慨纫颐君惦柑之汉瞎爪依竖柬微倘属俺汤列孔曝奔把姥省乞浑丧眠弗攘轰悼凌瘤鸦仪煤幻贞抗俱译鹊胚殃宦状季点厕茬芳绑荒同