陈绍蕃钢结构第四章答案.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第四章4. 1 有哪些因素影响轴心受压杆件的稳固系数？ 答：残余应力对稳固系数的影响。构件的除弯曲对轴心受压构件稳固性的影响。构件初偏心对轴心轴心受压构件稳固性的影响。杆端约束对轴心受压构件稳固性的影响。4.3 影响梁整体稳固性的因素有哪些？提高梁稳固性的措施有哪些？ 答：主要影响因素：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结梁的侧向抗弯刚度EI y 、抗扭刚度GI t 和抗翘曲刚度EI w 愈大，梁越稳固。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结梁的跨度 l 愈小，梁的整体稳固越好。对工

2、字形截面，当荷载作用在上翼缘是易失稳，作用在下翼缘是不易失稳。梁支撑对位移约束程度越大，越不易失稳。实行措施：增大梁的侧向抗弯刚度，抗扭刚度和抗翘曲刚度。增加梁的侧向支撑点，以减小跨度。放宽梁的受压上翼缘，或者使上翼缘与其他构件相互连接。4.6 简述压弯构件中等效弯矩系数mx 的意义。答：在平面内稳固的运算中，等效弯矩系数mx 可以把各种荷载作用的弯矩分布形式转换为匀称守弯来看待。4.10 验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳固性。钢材为 Q235 钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如下列图。已知构件承担的轴心压力为N=1500kN 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精

3、品名师归纳总结解：由支承条件可知l0x12m ， l 0y4m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ix185003125012322501250012476.6106 mm4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12122可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I50031y8212250331.3106 mm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1212A225012500810000mm 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ixI476.6106xI y21.8 cm ， iy31.31065.6cm可编辑资料 - - - 欢迎下

4、载精品名师归纳总结Al0xxi x10000120055 ，y21.8l 0yi y4005.6A71.4 ，10000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面，故按y 查表得=0.747可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结整体稳固验算：N1500103A0.74710000200.8MPaf215MPa ，稳固性满意要求。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 10 页 - - - - - -

5、 - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -N2-12 2500040xx04y1-8 500004可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.11 解：先运算杆件截面特性l0 x1200cm,l 0 y900cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A21250.65062cm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I x0.6203 1212510.5225912.5cm4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I y21253 122604.2cm4可编辑资料

6、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i xI xAi yI yA5912.5 622604.2 629.77cm 6.48cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x l0 xix1200 9.77122.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y l0 yiy9006.48138.9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对强轴 x 和弱轴 y 均为 b 类截面，查表得:miny0.349可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结满意整体稳固要求！验算板件稳固性Ny A 208 N450m m2103f0.349215 N6200m m2可编辑资料 - -

7、 - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结翼缘的宽厚比为：b1t腹板的高厚比为：h0tw122 /1012.2100.1200 / 633.3250.5235f y235fy23.8994.45可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结因此板件局部稳固满意要求。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -4.

8、13 图示一轴心受压缀条柱，两端铰接，柱高为7m。承担轴心力设计荷载值N=1300kN ，钢材为 Q235。已知截面采纳228a，单个槽钢的几何性质：A=40cm2 ，i y=10.9cm ，i x1=2.33cm ， I x1=218cm 4， y0 =2.1cm ，缀条采纳 455，每个角钢的截面积：A1=4.29cm 2。试验算该柱的 整体稳固性是否满意？21xyyx1x1260可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：柱为两端铰接，因此柱绕x、y 轴的运算长度为：l 0xl0y7m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

9、总结bI2IAy262218402.19940.8cm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xx10x22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xiI xA9940.811.1cm240l0x ix70063.111.1l0yyiy70064.210.9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20xx27A A1x63.122724024.2965.1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结格构柱截面对两轴均为b 类截面，按长细比较大者验算整体稳固既可。由0x65.1， b 类截面，查附表得0.779 ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结整

10、体稳固验算：N1300103A0.779240102208.6MPaf215MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以该轴心受压的格构柱整体稳固性满意要求。4.15 某压弯格构式缀条柱如下列图，两端铰接， 柱高为 8m。承担压力设计荷载值N=600kN ，弯矩 M100kNm ，缀条采纳 455，倾角为 45，钢材为Q235，试验算该柱的整体稳定性是否满意？已知： I22aA=42cm 2， Ix=3400cm 4， I y1=225cm 4。22aA=31.8cm 2， Ix=2394cm 4， I y2=158cm 4。455A 1=4.29cm 2。可编辑资料 - - -

11、 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -y1yy2xxx1x245260解：求截面特点参数截面形心位置：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x31.826112mm ， x260112148mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结124231.8A4231.873.8cm 24I x340023945794cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精

12、品名师归纳总结2I y2254211.215831.814.8212616.952cm4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结该压弯柱两端铰接因此柱绕x、y 轴的运算长度为：l0xl0y8m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结iI xxAl0x579473.88008.86cm， iyl0yI yA 80012616.95273.813.08cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xi x8.8690.3 ，yi y13.0861.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20yy27A A1y61.2

13、22773.824.2963.1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结弯矩作用平面内稳固验算（弯矩绕虚轴作用） 由0y63.1， b 类截面，查附表得0.791可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3NM yNx2100106001481726kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结aa260260N2NN1600726126kN说明分肢1 受压，分肢2 受拉，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结W1yI y12616.9521126.5cm3 x111.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 EA22061037380可编辑资料 -

14、- - 欢迎下载精品名师归纳总结NEy223425.9kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.1 0y1.163.1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由图知， M 2=0，M1100kNm ，等效弯矩系数my0.650.35M 2M10.65可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

15、名师归纳总结Nmy M y6001030.65100106可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AW1N N0.79173801126.510 310.791600 3425.9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y1yyEy152.5MPaf215MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结因此柱在弯矩作用平面内的稳固性满意要求。弯矩作用平面外的稳固性验算弯矩绕虚轴作用外平面的稳固性验算通过单肢稳固来保证，因此对单肢稳固性进行验算：只需对分肢1 进行稳固验算。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l 0x18m，l 0y1260mm可编辑资料 - -

16、 - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i x1I x1A134008.9cm ， iy142I y1A12252.31cm42可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l 0x1ix1x180089.9 ，8.9y1l0y1iy12611.32.31可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结单肢对 x 轴和 y 轴分别为a、b 类截面，查附表得：x10.715， y10.99可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N1x1 A17261030.7154200241.8MPaf215MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

17、因此柱在弯矩作用平面外的整体稳固性不满意要求。4.17 焊接简支工字形梁如下列图，跨度为12m，跨中 6m 处梁上翼缘有简支侧向支撑，材料为 Q345 钢。集中荷载设计值为P=330kN ，间接动力荷载，验算该梁的整体稳固是否满意要求。假如跨中不设侧向支撑，所能承担的集中荷载下降到多少？P-280 14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6000x6000-1000 8-280 14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：梁跨中有一个侧向支承点l1600021.413，需验算整体稳固t1280可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PL跨中弯矩 M x33012

18、990kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结44可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xI181000312228014507 22682106 mm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10003134I y821428051264000mm1212A2280141000815840mm 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yiI yAyl0yi y5126400056.89cm15840b6000105.4712023599 ，所以不能用近似公式运算56.89345可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - -

19、欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -WI26821063xx5218015.6mmy1514查附表15 ，跨度中点有一个侧向支承点、集中荷载作用在截面高度高度上任意位置，b1.75可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4320 Ahbb212y t1235b可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yWx4.4hfy可编辑资料 - - - 欢迎下载精

20、品名师归纳总结24320158401028105.4714235可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.75211.520.6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结105.475218015.64.41028345可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结需对b 进行修正，b1.070.282b1.070.282 1.520.884可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xM990106214.6MPaf310MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结bWx0.8845218015.6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结该梁的整体稳固

21、性满意要求。梁跨中没有侧向支承点可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l0yyi yl1t1 b1 h12000210.9456.8912000140.5862.02801024可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结梁跨中无侧向支承点，集中荷载作用在上翼缘，就有：b0.730.180.730.180.5860.8352可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4320 Ahbb2W1y t14.4h235bf可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yxy24320158401028210.9414235可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.835

22、210.205可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结210.945218015.64.41028345可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M x bWxM xf0.2055218015.6310MPaM x331.6kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P4M xL4331.6110.5kN12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以，假如跨中不设侧向支撑，所能承担的集中荷载下降到110.5kN 。4.18 题： 如下列图两焊接工字型简支梁截面，其截面积大小相同，跨度均为12m，跨间无侧 向支承点，均布荷载大小相同，均作用于梁的上翼缘，钢材为Q

23、235，试比较说明何者稳固 性更好。解：均布荷载作用，受弯构件的弯扭失稳，运算其整体稳固性。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（1）、梁的跨中最大弯矩：M max1 ql 28。梁的几何特点参数如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l 0 xl0 yl012000mm。 A30016212001021600 mm2 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 10 页 - - - - - -

24、 - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ix1 30012123232901200 3 4.989109 mm4。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结9WI x4.9891028.099106 mm39I x4.98910可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xh 21232i x。A21600480.6mm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Iy1 1612300

25、321200103 7.21107 mm4。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结WI y7.21y10724.807105 mm3iI y7.2110757.8mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结hyyl 0 yi y21200057.8300207.61。y。A21600。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l1t112000160.52可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结梁的整体稳固系数b ，b1h3001232，b0.690.130.758 ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

26、结4320bb2yAh Wxy t1214.4h 235bf y可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20.758432021600123261 207.6116 202350.2928可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结207.618.099104.41232235。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M maxbWx f0.29288.099106215509.85kNm ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

27、归纳总结q max8M maxl 28509.8512228.33kN / m28.33N / mm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）、梁的跨中最大弯矩：M max1 ql 28。梁的几何特点参数如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l 0 xl0 yl012000mm。 A24020212001021600mm2 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1I x 240 12124032301200 3

28、 5.013109 mm4。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结WI x5.013x10928.086106 mm3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结h 21240。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Iy1 2012240321200103 4.61810 7 mm4。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归

29、纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I y4.618Wy10723.848105 mm3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结hy2240。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结yiI y4.61810746.2mml 0 yy12000259.74可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A21600l1t1。1200020i y0.80746.2。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求整体稳固系数b ，b1h2401240，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b0.690.130

30、.8070.795，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4320 Ah 1y t12b 235可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Wbb2yx4.4hf y可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0.79543202160012401 259.7420 202350.2120可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结259.7428.0861064.41240235。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M maxbWx f0.21208.086106205351.42kNm ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结q max8M ma

31、xl 28351.4212219.52N/ mm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由以上运算结果，可比较得出第一种截面类型的稳固性更好。4.20 图中所示为Q235 钢焰切边工字形截面柱，两端铰接，截面无减弱，承担轴心压力的设计值 N=900kN ，跨中集中力设计值为F =100kN 。（ 1）验算平面内稳固性。 （2）依据平面外稳固性不低于平面内的原就确定此柱需要几道侧向支撑杆。F-12 320NNx-10 640可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结75007500-12320可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

32、归纳总结解：（ 1）由支承条件可知l0xl0y15m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结跨中弯矩 M xFL10015375kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结44可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I110640 3x12232012326 21034.7106 mm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I640y1032112320365.6106 mm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12122A2320126401014080mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ixI1034.7106xI y27.1cm， iy65.61066.8cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Al0xxi x150027.11408055.4 ，A14080可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b