大三上mass-鋼結(jié)構(gòu)習(xí)題答案

參參的道答：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由荷載引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)，例如內(nèi)力、變形和裂縫等，稱為荷荷載——在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其量值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的作用。可變荷載——在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其量值隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比不可忽略的作用。偶然荷載——在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)出現(xiàn)或不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用。按隨空間位置的變異分類固定荷載——在結(jié)構(gòu)空間位置上具有固定分布的作用?？蓜?dòng)荷載——在結(jié)構(gòu)空間位置上的一定范圍內(nèi)可以任意分布的作用。按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分類靜態(tài)荷載——使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度可忽略不計(jì)的作用。動(dòng)態(tài)荷載——使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略的作用。荷載效應(yīng)分類：內(nèi)力（彎矩、剪力、扭矩、壓力和拉力等）和變形（撓度、扭轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)角、彎曲、拉伸、壓縮、裂縫等。參參的道50年確定的，如設(shè)計(jì)時(shí)所采用其他設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，則必須另行確定在該基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載的概率分布及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。設(shè)計(jì)中按照荷載出現(xiàn)概率確定荷載代表值、按照材料性能的時(shí)間變化規(guī)律確定性能參數(shù)時(shí)應(yīng)考慮基準(zhǔn)期的影響。ABCD，設(shè)它們（1）A∪B∪C∪D（2）A∪B（3）C∪D參參的道KSKRK，只有一個(gè)安全系數(shù)，設(shè)計(jì)驗(yàn)算時(shí)，安全系數(shù)大于規(guī)范給定答：分為抗力分項(xiàng)系數(shù)R和荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)S，其中抗力分項(xiàng)系數(shù)是與設(shè)計(jì)可靠指標(biāo)和抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)等有關(guān)的系數(shù)，R(1RR)/(1R；荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)是與設(shè)計(jì)可靠指標(biāo)和荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)等有關(guān)的系數(shù)，S(1S1SS。r0SnnSrGSGkrQ1SQkrQiciS——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值，當(dāng)荷載效應(yīng)組合由荷載控制時(shí)，nSrGSGkrQici參的道參的道 fxin30.99Nn(xn(x2 nf 3.82N/mm2fkf1.645f24.71N/mm2Mu420kNm,Mu0.1,g30kN/m,g0.07,q22kN/m,q0.29,L

u,g,q,L)

1gL21 12124201306212262186kN g q Z

MuM

(

L)211

2 g

q [(4200.1)2(162)2(300.07)2(162)2(22 306 226)2(60.07)2]261.24kN

某一級(jí)建筑的梁，除Mu和Mu外，其余均同題2-21。已Mu0.15，根據(jù)現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的可靠度要求，求Mu。答：一級(jí)建筑[]ZM234，Zu

MuMZ

3.7M

參參的道G30kN,G0.07Q20kN,Q0.29,W15kN,W0.19。問：（1）

Q(11.645Q)20(11.6450.29)W(11.645W)15(11.6450.19)SrGSGKrQSQKrWcSWK1.226.551.410.461.40.610.312(2)SGQW3020152S

G

Q

(

1)21[(300.07)2(200.29)2(150.19)2]2 由 2得 SZR

(0.12130)2(0.12130)2

3.82，p

1()6.7p

5104預(yù)應(yīng)力屋面的屋面板寬度為0.9ml3.3m2kNm21kNm2，板底粉刷等重0.4kNm2，屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.5kNm2，準(zhǔn)值系數(shù)0.35，結(jié)qg20.41)0.93.06kN4.50.91.35kN/S1.2M

1.4

1.213.063.321.411.353.327.57kN 參的道SSMGKMQK6.00kNmSLMGK參的道答：（1）1212)2)22 參參的道答：（1）cufc,m0.8812cuft

0.880.3952f0雙向受拉：影響不大；參參的道cc E'c

cE，其中

c

c 預(yù)應(yīng)力鋼絞線：多根鋼絲絞合制成，“φ1股數(shù)公稱直徑”表示；答：角鋼：等邊“L肢寬厚度”，不等邊“L長(zhǎng)肢寬短肢寬厚度”參的道參的道H型鋼：熱扎和焊接兩種，“高度*寬度*腹板厚度*翼緣厚度”按照重力密度：大于1.5t/m3重砂漿，小于1.5t/m3輕砂漿。答：（1）答：f kf(10.07f)k 1 參參的道16（靜力荷載試求所需角焊hf和蓋板厚度。已知鋼材為Q235B·F，焊條為E43型，拼接按鋼板等強(qiáng)度設(shè)計(jì)（即按鋼板所能承受的最大A400162t320t111sin211sin232

(2452313

401.22)

hfhf10mm。已知牛腿與柱的連接面上承受荷載設(shè)計(jì)值：剪力V470kN，彎矩I0.710(2

4003219021424902002)2.97108解： M 6 2

169.3N/mm2fw1.22160195N/IW 2.97 fIWM 6 2

158.2N/

2.97 470 2 83.9N/ 22222ff154.4N/mm2fv22222ff構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)角焊縫連接，構(gòu)件重心至角鋼背的距離為e138.2mm。鋼材為Q235-B·F，手工焊，E43型焊條。構(gòu)件承受由靜力荷載產(chǎn)生的拉力設(shè)計(jì)值N1100kN，hf

N1k1N0.5N30.711000.5306617kNN2k2N0.5N30.311000.530614038.2 306

N 1100

f20.7hfff

5 61720.78

5349mm，取 177lw2 5 5103mm，取f20.7hff 20.78f。，22mmQ235-B·F牛腿承受靜力荷載設(shè)計(jì)值V300kN。每塊牛腿鋼板由4條角焊縫與槽鋼相焊接，尺寸如圖所示手工焊，E43型焊條。求應(yīng)采用的焊腳尺寸hf。，I210.7h230321700.7h12024.85h I 0.7h170322300.7h9023.18h IIxIy8.03hf焊縫面積Aw21700.7hf2230 剪力V

2T15029043.5kN 435106

fxI8.03h

TTxf

435106

參參的道 8.03h VV150103f

( fy)2( fy)2(TTf

fv160N/mmh手工焊hf 7.0mm，取

F220kN，偏心距e200mm，構(gòu)件用Q235-A·F（A3F）鋼，高強(qiáng)度螺栓為8.8級(jí)，構(gòu)件 嚴(yán)解：選用10個(gè)M20螺栓（8.8級(jí)，P 將NMy122020016055kN0.8P0.8110 i my 4 iNN22022kNNb0.9n(P1.25N0.910.45(1101.2555)1.67kN tt2

55 nV220kNNb0.910.45[101101.252(5527.5)]362kN，滿 i 如圖所示。鋼材 Q235-B·F，構(gòu)件接觸面噴砂處理。試驗(yàn)算螺栓連接是否滿足設(shè)計(jì)要求 否解：NT 80280 應(yīng) (x2y2 85024 NT (x2y2 的NV

80 (NT)2(NTNV 8(NT)2(NTNV 8

Nbnd2fb2202250v v參的道 Nbdtf參的道 N1350kN 121571884kN 主鋼板1-1截面，1 1 201N/mmf205N/mm，滿

40020321.51350103(13主鋼板3-3截面，3N3 12173N/mm2

205Nmm2

(400521.5)2N2

119N/mm2

205N/

[240480[2404802802521.5]連接板，4 4 215N/mmf215N/mm，滿 41350103 3N3' 12153.8Nmm2f215Nmm23

(400521.5)4（1）F500

5單個(gè)普通螺栓受拉承載力Aeftb303.4170 需n tN t（2）F400kN,V810.9級(jí)M22P190kNNF40050kNNb0.8P NV80037.5kNNb0.9n(P1.25N)0.910.45(1901.2550) 解：選用8.8級(jí)M20，Nb

d

fb

參參的道 Nbdtfb2020465 NbnNb

tNt66.7kNNb0.8Pt雙角鋼拉桿與柱的連接如圖所示，拉力N500kN（設(shè)計(jì)值，間接動(dòng)力荷載）A·F（A3F解：（1）hf6mm肢背和肢尖焊縫分擔(dān)的內(nèi)力N1k1N500100350kN,N2k2N150kN 350103lw1 10 1020.7hf 20.76

lw2

fwN 10w

150

10f2 20.76f（2）N20.7hbfw20.761001.22160 f肢背和肢尖焊縫分擔(dān)的內(nèi)力NkNN3268kNNkNN3

ff

5204mm20.7hffwff

556mm20.7hffw參參的道11y1 解：（1）4320Ah 2 Ix121603322 753207.8310mm,Wx1 4.72102A21606320105120mm2,I21616034.1106 l1t1490060.553,0.730.185b 160IAiy IA

4900McrbWxf0.534.7210521553.8kN M4Fl41.4804.9137.2kNmMcrh4900/215.3

1.211.11221.4111012485.76kN 參的道h820mm,h10010815800841030010參的道 I18332.1318487.9330010 .929.62108 I11030032.25107mm4,

11010038.33105mm4,

2.33107A10400mm2,

I IIAiy 47.3mm,y

9.62Wx 2.9106 b0.8(2b1)b1.75

10400 0.746]2.51(21(2)'1.07 Mmax

2 b

174.5N/

215N/（分項(xiàng)系數(shù)為14），采用Q235-F鋼，截面尺寸如圖所示。試驗(yàn)算 I13201024321156100032.63109mm4,

211232036.55107

A2320 15680mm,W 5.1410 h/2 12M

1(1.2351.436)92935.55kN8l1t1900012 0.690.135b 320IAiy IA

9000b0.733

1568010241(139.3121(139.3124.4

Mx

337N/mm2f215N/ b Mx

173N/mm2f215N/

1.055.14x

1.2415.810362.37N/mm2f125N/

某焊接工字型簡(jiǎn)支梁，荷載及截面情況如圖所示。其荷載分項(xiàng)系數(shù) 1.4，材料 Q235- I81000324202251125.49109mm4,

2 2242032.72108 x

5.49 A26480mm,W

1.0510 H/2 12

M

2520

228.5N/mm2f215N/x

1.21.130010363N/mm2f125N/

M

2500 5.49

218.5N/VS1.430010342022511 223

5.49109232N/mm21.1

45.2N/2151.1236.2N/參的道參的道 參的參的道A30.74cm2,iy2cm,tw 1283231.5kN 1283 31.5 最大正應(yīng)力max

1.05185.4

161.8Nmmf215Nmml1t1300010.71.9 940.690.13yy

3000

4320Ah ]1(yt1(yt1 1(15010.74.40.941(15010.74.4 185.41.22b 1.07b

max 202.3Nmmf215Nmm 0.84185.4 ql

2.06105

6.46Nmm2 12mm-10Q2350.9kNm1.2，承受懸掛集中荷載110kN1.4， 參的道解：（1）Ix1288002200參的道1Iy21

A8800220012 Wx 2

2.7410IAi 37.8mmIA

l9000i iy

l1t19000

0.65,

0.730.18

2001(yt11(yt1 1(238124.40.851(238124.4 2.74M

11.20.99211.41109357.4kN M 357.4 0.282.74

465.8N/

f215Nmm（2）b0.28

M 357.4 686.5N/

f310Nmm 0.192.74（3）b2.230.280.282.050.675 '1.070.282 參參的道 0.652.7410max 200.7Nmm 0.652.7410（4）y

1(yt1 1(yt1 1(119124.41(119124.4 2.741.93'1.070.282 357.4 0.922.7410max 141.8Nmm 0.922.7410參參的道答：采用相關(guān)公式方法：

mx W(10.8N/N'mxmx(11.25N/ ' 2NA NAN

txMx l0

80.1,

l0i

b145 yb類，查表得yNuAf0.254991215軋制邊，鋼材為Q235。試計(jì)算這兩種截面柱所能承受的壓力設(shè)計(jì)值、驗(yàn)算局部穩(wěn)定并作比較參參的道：（a）A ,Ix12104802500162481.07610I2y

1650033.33108

IA IAl0

1000044,

l0i

xb類，查表得xyc類，查表得yNuAf0.58420800215ff 15.3(10 100.179.117.9，滿

f 48(25f

（b）A20800mm,Ix12124002400202107.69610I2y

2040032.13108IIAix

l0

l0i

xb類，查表得xyc類，查表得yNuAf0.46820800205..8..8 9.7(10 100.198.819.9，滿足 f 腹板 33.3(25 250.598.874.4，滿 f7-11試驗(yàn)算如圖所示焊接工字型截面柱。已知柱承受壓力N值，計(jì)算長(zhǎng)度l0x、l0y值，翼緣1：A60020264012I112640326002033022.88109xI212060037.2108yi Ix301.5mm,i Iy l0x600019.9,l0y N6000103 2 0.9 210.4N 205Nmm參學(xué)的別別A/I/107xI/107yix/iy1bb2bc3bc4bc5bc6bbN/A/(N/mm2f/(N/mm21參的道23456 力N150kNA55.37cm2b122mmh280mm,i11.34cm,i 1500132.3,l0y500 yb類，查表得yN 208.4Nmm2f310Nmm2 0.137-13某 力N3500kN，鋼材為Q235-F。試驗(yàn)算整體穩(wěn)定（截面尺寸為翼緣40016，腹板78014，翼緣邊為軋制邊I114780324001639822.58109xI211640031.71108yi Ix329.8mm,i Iy l0x2000060.6,l0y5000 xb類，查表得x參的參的道N 0.715

206.4Nmm2f215Nmm2的壓力設(shè)計(jì)值為5000kN，鋼材為Q235-F，焊條為E43型，采用自動(dòng)焊。

5000

y

0.709所需截面的回轉(zhuǎn)半徑i

l0

l0

h

233mm,b

翼緣60022，腹板取50016，AI116500326002226121.965109 IA1Iy2IA1

2260037.92108ix

x

l0i

600025.1[]150,i i

l0y39.6[] xb類，查表得xyc類，查表得yN 0.842

172.6Nmm2f205Nmm2 )b'292 )

235100.139.614fff

50031.3(25

250.539.644.8，滿

31.380，不需設(shè)加勁 16mm，取hf某壓彎桿長(zhǎng)15m，兩端鉸接，承受力N1000kN，橫向集中荷載F150kN， A2400206001223200mm2 1Ix

12600324002031021.754109mm4

5.48106IA1Iy2IA1

2040032.13108ix

l0x

54.5,y

l0yi

x54.5,x0.774（b類x 22.06105 NEx 2 15864kN,NEx Exx x

參參的道m(xù)x10.2N/NEx10.21000/15864 1000 0.987562.50.8N/AW(1 ')0.774232001.055.48106(10.81000/0.8N/ x 157.8N/mm2f295N/y52.2,y0.79（b1.07

btx

y txMx 1000 1.0562.5106 2 0.79 0.98 159.3N/ 295N/ 某焊接工字型截面柱，其翼緣邊緣采用火焰（焰切邊。已知柱上端作用有力N2000kNH75kN（包括自重，均為設(shè)計(jì)值寸如圖所示，鋼材為Q235-F。試驗(yàn)算柱的整體穩(wěn)定。A2400205601222720mm2I112560324002029021.52109mm4

5.07106I2y

2040032.13108ix

IA 2IA

0x 54.1,y0y

參參的道x54.1,x0.838（b類x 22.06105xNEx1.12 1.1 xmx 2000 1.00.8N/AW(1 ')0.838227201.055.07106(10.82000/0.8N/ x 216N/mm2f205N/參的道參的道 7000 4001(yt11(yt1 136.224.4)0.612136.224.4)5.62

5.07b1.07tx

1.02 txMx 2000 1.0525106 2 0.913 1.05.07 200N/ 205N/ I

10600323001630821.091109mm4,Wx3.451061Iy21

1630037.2107IAiy 67.9mm,IA

l0

7000

y0.411（假設(shè)為焰切邊，b類1.751.058000.3(

2.922.3

1(yt11(yt1