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1、第三章3.7一兩端鉸接的熱軋型鋼I20a軸心受壓柱,截面如圖所示,桿長為6米,設(shè)計荷載N=450KN,鋼材為Q235鋼,試驗算該柱的強度是否滿足?解:查的I20a凈截面面積A為3550,所以構(gòu)件的凈截面面積所以該柱強度滿足要求。3.8 一簡支梁跨長為5.5米,在梁上翼緣承受均布靜力荷載作用,恒載標(biāo)準(zhǔn)值10.2KN/m(不包括梁自重),活荷載標(biāo)準(zhǔn)值25KN/m,假定梁的受壓翼緣有可靠的側(cè)向支撐,鋼材為Q235,梁的容許撓度為l/250,試選擇最經(jīng)濟的工字型及H型鋼梁截面,并進行比較。解:如上圖示,為鋼梁的受力圖荷載設(shè)計值跨中最大彎矩 所以查型鋼表選擇I36a,質(zhì)量為59.9kg/m,Wx為875
2、000,所以鋼梁自重引起的恒載標(biāo)注值,可見對強度影響很小,驗算撓度即可:荷載標(biāo)準(zhǔn)值撓度<l/250=22mmI36a滿足撓度要求。查型鋼表選擇HN400x200x8x13,質(zhì)量為66kg/m,Wx為1190000鋼梁自重引起的恒載標(biāo)注值,可見對強度影響很小,驗算撓度即可:荷載標(biāo)準(zhǔn)值撓度<l/250=22mmHN400x200x8x13滿足撓度要求。從經(jīng)濟角度來看,I36a橫截面面積為76.3,而HN400x200x8x13橫截面面積為84.12,所以選擇I36a更好。3.9 圖為一兩端鉸接的焊接工字型等截面鋼梁,鋼材為Q235。鋼梁上作用兩個集中荷載P=300KN(設(shè)計值),集中力
3、沿梁跨方向的支撐長度為100mm。試對此梁進行強度驗算并指明計算位置。習(xí)題3.9解:做出結(jié)構(gòu)彎矩,剪力圖如下梁受壓翼緣的寬厚比為(140-4)/10=13.6>13=13 所以截面塑性發(fā)展系數(shù)為1.0(驗算點為A)C點為剪力最大值:B點處受局部壓應(yīng)力計算:,集中應(yīng)力增大系數(shù)所以局部壓應(yīng)力不滿足要求。在集中應(yīng)力處加支撐加勁肋,并考慮彎矩和剪力的組合效應(yīng):B點處的拉力剪力3.10 一焊接工字型截面簡支梁,跨中承受集中荷載P=1500KN(不包括自重),鋼材為Q235,梁的跨度及幾何尺寸如圖所示,試按強度要求確定梁截面。習(xí)題3.10解:做出結(jié)構(gòu)彎矩,剪力圖如下一,初選截面:梁的最小高度按正常使
4、用狀態(tài)下容許撓度決定,相應(yīng)的經(jīng)濟高度,所以可取腹板高度。據(jù)抗剪能力確定腹板厚據(jù)腹板局部穩(wěn)定性確定腹板厚,所以取按計算公式確定翼緣截面bt,試取t=18mm,b=400mm考慮翼緣處塑性發(fā)展<13=13,滿足局部穩(wěn)定性要求。二,驗算截面截面面積A=1400x12+2x400x18=31200mm²梁自重,其中1.2為考慮加勁肋對鋼梁中的放大系數(shù)自重引起的彎矩設(shè)計值剪力值驗算腹板頂端組合應(yīng)力:所以個強度滿足要求,所以最終選擇的截面形式如下圖示3.11 某兩端鉸接的拉彎構(gòu)件,截面為I45a軋制工字型鋼,鋼材為Q235。作用力如圖所示,截面無削弱,要求確定構(gòu)件所承受的最大軸線拉力。習(xí)題3.11解:做出結(jié)構(gòu)彎矩剪力圖如下:查型鋼表得I45a得橫截面面積A=102cm²,凈截面模量Wnx=1430cm³,因為翼緣板厚1
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