(完整版)钢结构基础第六章答案1.pdf

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1、钢结构基础第六章答案6.1 工字形焊接组合截面简支梁，其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变形。梁上均布荷载（包括梁自重）q 4kN/m，跨中已有一集中荷载F0 90kN，现需在距右端4m处设一集中荷载F1。问根据边缘屈服准则，F1最大可达多少。设各集中荷载的作用位置距梁顶面为 120mm，分布长度为 120mm。钢材的设计强度取为300N/mm。另在所有的已知荷载和所有未知荷载中，都已包含有关荷载的分项系数。2图 6-34题 6.1解：（1）计算截面特性A 2501228008 12400mm2112508243(2508)80031.33109mm41212IWxx3.229106mm3h2I

2、xSm 25012406 4008200 1858000mm3S1 25012406 1218000mm3（2）计算F0、F1两集中力对应截面弯矩F11M04122901216 342 2F1kN m843812F8M1 24848901218 244F1kN m24333令M1 M0，则当F1147kN，使弯矩最大值出现在F1作用截面。（3）梁截面能承受的最大弯矩M Wxf 3.229106300 968.7kN m令M M0得：F1 313.35kN；令M M1得：F1 271.76kN故可假定在F1作用截面处达到最大弯矩。（4）a弯曲正应力8(244F1)106M3maxx3006Wx3

3、.22910b.剪应力22 11F1作用截面处的剪力V14124490F153F1(kN)3322max253F11031858000V S30031 m9Ixt31.3310 8c.局部承压应力224 45F11033300在右侧支座处：c8120512 2120F1103F1集中力作用处：c3008120512 2120d.折算应力F1作用截面右侧处存在很大的弯矩，剪力和局部承压应力，计算腹板与翼缘交界处的分享应力与折算应力。正应力：1Mx400Wx412253F11031218000V S3剪应力：11 1Ixt1.331098F1103局部承压应力：c8120512 2120222折算

4、应力：zs1c1c31300联立-解得：F1 271.76kN故可知F1max 271.76kN，并且在F1作用截面处的弯矩达到最大值。6.2 同上题，仅梁的截面为如图6-35 所示。6.3 一卷边 Z 形冷弯薄壁型钢，截面规格16060202.5，用于屋面檩条，跨度6m。作用于其上的均布荷载垂直于地面，q 1.4kN/m。设檩条在给定荷载下不会发生整体失稳，按边缘屈服准则作强度计算。所给荷载条件中已包含分项系数。钢材强度设计值取为210N/mm2。6.4 一双轴对称工字形截面构件，一端固定，一端外挑 4.0m，沿构件长度无侧向支承，悬挑端部下挂一重载F。若不计构件自重，F最大值为多少。钢材强

5、度设计值取为215N/mm。2图 6-37 题 6.4解：（1）截面特性计算A 200102 2506 5500mm2Ix11200270320062503 7.54107mm4121211Iy 2102003250631.33107mm41212Ix117.09iyAIyA 49.24ix（2）计算弯曲整体稳定系数按钢结构设计规范附录B 公式 B.1-1 计算梁的整体稳定系数l1t1400010 0.74b1h200270查表 B.4，由于荷载作用在形心处，按表格上下翼缘的平均值取值：124000y81.249.24b0.210.670.74 2.940.650.741.58截面为双轴对称截

6、面，b 0yt14320 Ah235则bb 1b2Wfyyx4.4h1.582432081.225500270270281.2102352 103.3331.072354.42707.54100.282 0.9853.333（3）F 最大值计算hhM 4000F 2 f，解得F 30.02kN。由,2,bIxbIx取b1.076.5 一双轴对称工字形截面构件，两端简支，除两端外无侧向支承，跨中作用一集中荷载F 480kN，如以保证构件的整体稳定为控制条件，构件的最大长度l的上限是多少。设钢材的屈服点为235N/mm（计算本题时不考虑各种分项系数）。2图 6-38 题 6.5解：依 题 意，当l

7、1b113.0时，整 体 稳 定 不 控 制 设 计，故 长 度 需 满 足l 13.0400 5200mm 5.2m。（1）截面特性计算A 400202120012 30400mm2Ix114001240338812003 7.68109mm4121211Iy 22040031200123 2.13108mm41212Ix502.6iyAIyA83.7ix（2）整体稳定计算按钢结构设计规范附录B 公式 B.5-1 近似计算梁的整体稳定系数：b1.07又有yy244000 235fyliyh2 f，即1FlhI f由整体稳定有bxbIx42M 联立-解得：l 12283mm故可取lmax12.28m。（注：严格应假定长度l，再按钢结构设计规范附录数，然后验算式，通过不断迭代，最终求得的长度为所求）B 公式 B.1-1 计算梁的整体稳定系