东北大学18--钢结构B作业参考答案.docx

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1、东北大学18一钢结构（二）B （一线下一）作业参考答案（总10页）-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-内页可以根据需求调整合适字体及大小-5、简述轴压格构柱绕虚轴的稳定承载力计算时，须采用换算长细比的原因？答：对于格构式轴压柱绕虚轴发生弯曲失稳时，因剪力由缀材承担，剪切变形 较大，导致构件产生较大的附加侧向变形，对构件的临界承载力的减低不容忽 视，故采用换算长细比来考虑剪切变形对格构式轴压构件对虚轴稳定性的影 响。、计算题（共50分）1 .试验算如图所示节点连接焊缝和螺栓的承载力是否满足要求。已知钢材为Q235B,手工 焊 焊条为E43系列，/7=160N/mm2；厚10mm的节点板与

2、厚8mm的连接板采用4个级 M16高强螺栓的承压型连接，剪切面不在螺纹处，孔径do=17mm, /v=250N/mm2, G=470N/mm2 ;连接板垂直于受力方向的宽度为150mm，螺栓及焊缝均满足构造要求。（15 分）力的分解:水平拉力和竖向剪力为N = y = F/J2= 180000/N,绕中点的弯矩为M = Ne = 180000 x 50/盘Nmm)最危险点为焊缝最上端处.此处应力为N180000/“ 22 x0.73. 一 2 x0.7 x6 x (240二 12) -66-5N/mray180000/“22x0.7M 2 x0.7 x6 x (240 - 12) - g川/刖

3、3 _ 6M6 x 180000 x 50/丘s 2 - 2 x0.7%匕 2 x 0.7 x 6 x (240 - 12)2 = 87-5N/mn,J(片子=拜耳醇W = 142.7N/mm2 ” 所以焊缝强度满足要求。理栓承载力验算：一个高强螺栓受剪承载力:肚=巴脸三竺誓x 250 = 5O265N个高强馔栓承压承载力 此=d X，上=16 x 8 x 470 = 60160N此连接的承载力为：n - min/VJXl = 4 x 50.265 = 20IkN F = 180kN,满足要求。2、某焊接工字形截面轴心受压实腹柱，长L=5m,中点L/2处有侧向支撑。翼缘尺寸为 300mmx 1

4、2mm,腹板尺寸为200mmx6mm。钢材为Q235 , f=215A，/ mm2o荷载设计值 N = 150（kN,试验算该柱的整体稳定。已知：a= 84m I、= 8498., Iv = 540W , b 类截面（11 分）112 = = 49.70 U = 150x ix 10.05L_ 250i02=31.17 1500kN已知：A = 59. 8c勿2 iy - 7. 38cm o3、如图所示某均布荷载作用下的组合截面简支梁，跨中无侧向支承，梁的刚度和局部稳定 满足要求，截面无削弱，钢材Q235-B = 215N/切勿2,4=125tV/W） , 7x =1.05,腹 板局部稳定满足

5、，忽略梁自重。试按抗弯强度和整体稳定确定该梁的承载力设计值9。（12 分）Ix= 1. 336 x 10%加4 ；町=7. 633 x 102czz/3； Iy= 3. 255 x 103c勿4 ；提示3460235T1. 07 -0. 282梁的最大弯矩：M人1Gl= _ql =- x8860002q弯曲正应力：b 二600()2 q8 x 1.05 x 7.633x1()5W215n”38.29KN/m整体稳定:,与 、2儿，44A7235 = 3460x5x351f 81.32763.3 V(81.3x14.4x35；235x235= 1.835 1战=1.07-= 1.07-= 0.9

6、161.83560002525q33AlKN/m该梁所能承受的最大荷载9 = 33.41 KN/m4、如图所示一根上端自由，下端固定的压弯格构柱，截面由两个125a型钢组成，缀条采用 N50x5角钢，柱的实际长度/ = 5切，计算长度/。=2.1/,承受轴心压力设计值N = 500MV, 弯矩设计值 M、= 275 KNm, Q235 钢材，(/ = 215 N/mn2, E = 206xl03N/ivm2) , b 类截 面，柱的截面参数为：4 = 97的2, / 39360c机， 20.14。” 125a 的几=8mm , Z50x5 角钢的截面面积4=4.85？，0mx= 1.0。试验算

7、该柱弯矩作用平面内的整体稳定是否满足要 求。(12分)N2.1x5x10020.14=52.14;X查表得：% = 0.835;簧= 547tTEA 3.142 x206x103x97x102 cnor-= 39831.UOr3936020 + 0.4=1929.41c 泄500 xlO3( N- 0.835x9700 1O t1电(1外W/1929 41 x1.0x275xl0$甚f 61.73 +153.22 = 214.95N/mm1 do（C）久=瓯（D）式与品无法比较大小4、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时（C ） o（A）要考虑正面角焊缝强度的提高（B）要考虑焊缝刚度

8、影响（C）与侧面角焊缝的计算式相同（D）取=5、摩擦型高强度螺栓的抗拉承载力（B ） o（A）与作用拉力大小有关（B）与预拉力大小有关（C）与连接件表面处理情况有关（D）与以上都无关6、实腹式轴心受拉构件的设计计算内容有（D ）。（A）强度（B）强度和整体稳定性（C）强度、局部稳定和整体稳定 （D）强度和刚度（长细比）7、为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施，这一做法是为了（ D ）。（A）改变板件的宽厚比（B）增大截面面积（B）改变截面上的应力分布状态（D）增加截面的惯性矩8、轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板（A ）。（A）抗弯工作确定的（B）抗压工作确定的（C）抗剪工作确定的（D）抗弯及抗

9、压工作确定的9、实腹式轴压杆绕x, y轴的长细比分别为儿，儿,对应的稳定系数分别为外，外，若儿=4 贝 （ D ） o（A） （px（py （B） （px =（py （C） （px （py （D）不能确定10、焊接组合梁的最小高度是由（C ）控制的。（A）强度 （B）建筑要求 （C）刚度（D）整体稳定三、简答题（每小题6分，共30分）1、温度对钢材性能有什么影响？答：正温范围内总的趋势是随温度的升高，钢材的强度降低，变形增大。2000C以 内钢材性能没有很大变化，2500C附近出现兰脆现象，6000C后不能承担荷 载。低温范围内屈服强度及极限强度都增高但塑性变形能力减小，钢材变脆， 冲击韧性降

10、低明显。2、简述普通螺栓抗剪连接的可能破坏形式及其原因？答：1）螺栓杆被剪断，螺栓直径小2）钢板孔壁挤压破坏，钢板过薄3）钢板被拉断，钢板截面削弱过大4）钢板端部被拉豁，螺栓端局过小5）螺栓弯曲破坏，螺栓杆过于细长3、简述型钢梁的设计步骤。答：截面初选：求出所需型钢梁的截面模量，由算得的截面模量查型钢表，选 取合适的型钢型号；截面验算：根据所选的型钢截面，验算梁的强度（包括抗 弯、抗剪、局压、折算应力），验算其整体稳定及局部稳定，验算其挠度。不 满足时进行调整后重新验算。4、单向格构式压弯构件，在N、Mx （x轴为虚轴）作用下，其平面外稳定是如何保证的？ 简述其计算方法。答:对于弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，通过验算单肢稳定性来保证其平面 外的整体稳定。通过内力平衡，求得每个单肢的轴压力大小，将单肢视为轴压构件进行稳定承 载了计算。