2022年钢结构第三章答案.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -全部习题中为运算便利,仅3.10 考虑了重力,大家做题时依据实际情形判定是否考虑重力.第三章3.9 图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁,钢材为 Q235.梁上作用有两个集中荷载P=300 kN（设计值） ,集中力沿梁跨度方向的支承长度为100mm .试对此梁进行强度验算并指明计 算位置.解：第一运算梁的截面模量,运算出梁在荷载作用下的弯矩和剪力,然后依据规定的运算公 式 , 分 别 验 算 梁 的 抗 弯 强 度 、 抗 剪 强 度 、 局 部 承 压 强 度 和 折 算 应 力 强 度 等 .PP可编

2、辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ABCD1截面尺寸1-800 822-280 10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_202260002022可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（1）运算截面模量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xI18800312228010404 21255342933mm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1I y210280318008336620800mm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Sx1Sx2121228010404113120

3、0mm34003113120040081771200mm2M600kN m600kN m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）验算截面强度V梁上剪力和弯矩图分布如下列图,由此确定危急点.弯曲正应力B、C 两点间梁段弯矩最大b128010213.513 ,不考虑截面进展塑性300kN300kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_tmax10xM600106410196MPaf215MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_剪应力xWnx11255342933可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A 、B 两点间梁段和C、D 两点间的梁段上的剪力最

4、大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_VSx2300103177120052.9MPaf125MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_maxvI x tw1255342933 8局部承压在集中力作用B 、C 两点处没有加劲肋,应验算局部承压应力.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_l xa5hy2hR100510150mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - -

5、 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cFl ztw13001031508250MPaf215MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_折算应力B 左截面、 C 右截面处同时存在较大的弯矩、剪力和局部压应力,应运算腹板与翼缘交界处的折算应力.局部承压验算已不满意,此处不必验算折算应力.3.10 一焊接工字形截面简支梁,跨中承担集中荷载P=1500kN（不包含自重） ,钢材为 Q235,梁的跨度及几何尺寸如下列图.试按强度要求确定梁截面.解：内力运算可编辑资料 - - - 欢

6、迎下载精品_精品资料_梁的支座反力（未计主梁自重）： R1.21500900kN2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_跨中最大弯矩：M maxPL1.2150083600kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_初选截面44M3600106可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_梁所需要的净截面抗击矩为：Wnxxx f1.0521515946843.85mm315946.8cm3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_梁的高度在净空上无限制,按刚度要求,工作平台主梁的容许挠度为l /400,就梁容许的最小高度为：（参照均布荷载作用）可编辑资料 - - -

7、 欢迎下载精品_精品资料_lhmin8000533.3mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1515按体会公式,可得梁的经济高度：h7 3 W307 3 15946.830146.2cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ex参照以上数据, 考虑到梁截面高度大一些,更有利于增加刚度, 初选梁的腹板高度hw=150cm .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_腹板厚度按抗剪强度：1.2Vmaxtwhw f v1.290000015001255.76mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_考虑局部稳固和

8、构造因素：twhw /11150 /111.11cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_取腹板 t=14mm .依据近似公式运算所需翼缘板面积：btWxtw hw15946.81.4150271.31cm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_hw61506翼缘板宽： b=1/2.51/6 h=250600mm ,取 b=420mm .翼缘板厚： t=7131/420=16.9mm ,取 t=16mm .翼缘外伸宽度：b1=420-14/2=203mm .yb120312.713235f13t16可编辑资料 - - - 欢迎下

9、载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -截面验算截面的实际几何性质：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Ahw tw2bt1501.42421.6344.4cm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_I1 t h32bt21 ht 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xw ww1222可编辑资料

10、- - - 欢迎下载精品_精品资料_11.415032421.61501.61165964cm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_122xW116596412812.8cm 391可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S1420161500285093760mm 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S4201615008150014150020843760mm 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_222主梁自重估算：单位长度梁的质量为：344.4 100785010-6 1.2 324.4kg

11、/m式中 1.2 为考虑腹板加劲肋等附加构造用钢使自重增大的系数,就梁的自重为： g 324.4kg/m9.8 3.18kN/m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由梁自重产生的跨中最大弯矩：M max1 ql 213.181.28230.5kNm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由梁自重产生的支座剪力：V1 ql8813.181.2815.3kN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_跨中最大弯矩：22M max300030.53030.5kN m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_弯曲应力：M x

12、3030.5106225N/mm 2f215N/mm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_x Wnx1.0512812.8 103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_225215100%4.7%5%215较大截面再进行验算） 支座处最大剪应力：,所选截面符合要求,截面尺寸如下列图.（也可重新选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_VSmax90015.310320843760116.9MPafv125MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_I x tw1165964000014可编辑资料 - - -

13、 欢迎下载精品_精品资料_次梁处放置支承加劲肋,不需验算腹板的局部压应力.跨中左侧和右侧截面处的弯矩和剪应力均最大,故需验算腹板与翼缘交界处的折算应力：跨中截面腹板边缘正应力：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xM3030.5106750194.9N/mm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Wnx1165964104可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_

14、精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -跨中截面腹板边缘剪应力：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_VS90015.31035093760max28.6MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_I x tw11659640000 14跨中截面腹板边缘折算应力：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3z22194.92328.62201.1N/mm 21.1 f1.1215236.5N/mm 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_42016M150014V163.11 某两端铰接的拉弯构件,截面为I45a

15、轧制工字形钢,钢材为Q235.作用力如下列图, 截面无减弱,要求确定构件所能承担的最大轴线拉力.0.25P0.25PPABCDP可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_202220222022可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：由附表查得I45a 型钢的截面特性：A102cm2, I32240cm4,W1430cm3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xx翼缘平均厚度18mm16mm ,钢材的强度设计值f=205N/mm 2.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_依据强度条件有：NM xP0.25 P

16、2022205可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Anx Wnx1021021.051430103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得 P475.6KN ,所以该压弯构件所能承担的最大轴线拉力为475.6 KN （设计值）.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_求如下列图

17、T 形截面的形心、惯性矩、截面抗击矩系数.y-20010可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1y 1xxxcxy 2-24010可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2解：相对翼缘外边缘的x- x轴,翼缘：yffA200102022mm2 , y5mm .腹板：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_wfA240102400mm2 , y130mm ,就截面形心到翼缘外边缘的距离：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_yAf yAw yw120225240013073.2mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_AfAw20222400可编辑资

18、料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就 y22401073.2176.8mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xI12001031222001073.25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_110240312224010176.812028582123mm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_I13y10200132401046686667mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1212可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_110240312224010176.812028582123mm 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Wx1 Wx2I x28582123390466mm 3y173.2I x28582123161664mm 3y2176.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载