鋼結(jié)構(gòu)的答案解析

1、第四章4.10驗算圖示焊接工字形截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性。鋼材為Q235鋼，翼緣為火焰切割邊，沿兩個主軸平面的支撐條件及截面尺寸如圖所示。已知構(gòu)件承受的軸心壓力為N=1500kN。解：由支承條件可知，翼緣為火焰切割邊的焊接工字鋼對兩個主軸均為b類截面，故按查表得整體穩(wěn)定驗算：，穩(wěn)定性滿足要求。2-12×2501-8×50040004000400021yyx1x1x2604.13圖示一軸心受壓綴條柱，兩端鉸接，柱高為7m。承受軸心力設計荷載值N=1300kN，鋼材為Q235。已知截面采用228a，單個槽鋼的幾何性質(zhì)：A=40cm2，iy=10.9cm，ix1=2.33cm，I

2、x1=218cm4，y0=2.1cm，綴條采用45×5，每個角鋼的截面積：A1=4.29cm2。試驗算該柱的整體穩(wěn)定性是否滿足？解：柱為兩端鉸接，因此柱繞x、y軸的計算長度為： 格構(gòu)柱截面對兩軸均為b類截面，按長細比較大者驗算整體穩(wěn)定既可。由，b類截面，查附表得，整體穩(wěn)定驗算：所以該軸心受壓的格構(gòu)柱整體穩(wěn)定性滿足要求。4.15某壓彎格構(gòu)式綴條柱如圖所示，兩端鉸接，柱高為8m。承受壓力設計荷載值N=600kN，彎矩，綴條采用45×5，傾角為45°，鋼材為Q235，試驗算該柱的整體穩(wěn)定性是否滿足？已知：I22a A=42cm2，Ix=3400cm4，Iy1=225cm

3、4； 22a A=31.8cm2，Ix=2394cm4，Iy2=158cm4； 45×5 A1=4.29cm2。yxy1260xy2x1x245°解：求截面特征參數(shù)截面形心位置：該壓彎柱兩端鉸接因此柱繞x、y軸的計算長度為：，彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定驗算（彎矩繞虛軸作用）由，b類截面，查附表得說明分肢1受壓，分肢2受拉，由圖知，M2=0，等效彎矩系數(shù)因此柱在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性滿足要求。彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗算彎矩繞虛軸作用外平面的穩(wěn)定性驗算通過單肢穩(wěn)定來保證，因此對單肢穩(wěn)定性進行驗算：只需對分肢1進行穩(wěn)定驗算。，單肢對x軸和y軸分別為a、b類截面，查附表得：因此柱在彎矩作用

4、平面外的整體穩(wěn)定性不滿足要求。4.17焊接簡支工字形梁如圖所示，跨度為12m，跨中6m處梁上翼緣有簡支側(cè)向支撐，材料為Q345鋼。集中荷載設計值為P=330kN，間接動力荷載，驗算該梁的整體穩(wěn)定是否滿足要求。如果跨中不設側(cè)向支撐，所能承受的集中荷載下降到多少？60006000P-280×14-1000×8x-280×14解：梁跨中有一個側(cè)向支承點，需驗算整體穩(wěn)定跨中彎矩，所以不能用近似公式計算查附表15，跨度中點有一個側(cè)向支承點、集中荷載作用在截面高度高度上任意位置，需對進行修正，該梁的整體穩(wěn)定性滿足要求。梁跨中沒有側(cè)向支承點梁跨中無側(cè)向支承點，集中荷載作用在上翼

5、緣，則有：所以，如果跨中不設側(cè)向支撐，所能承受的集中荷載下降到110.5kN。4.20圖中所示為Q235鋼焰切邊工字形截面柱，兩端鉸接，截面無削弱，承受軸心壓力的設計值N=900kN，跨中集中力設計值為F=100kN。（1）驗算平面內(nèi)穩(wěn)定性；（2）根據(jù)平面外穩(wěn)定性不低于平面內(nèi)的原則確定此柱需要幾道側(cè)向支撐桿。75007500F-12×320-10×640x-12×320NN解：（1）由支承條件可知跨中彎矩，翼緣為火焰切割邊的焊接工字鋼對兩個主軸均為b類截面，查表得無端彎矩但有橫向荷載，等效彎矩系數(shù)，平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求。187.5kN·m375kN

6、3;m187.5kN·mM圖（2）若只有跨中一個側(cè)向支撐，按b類截面查表得側(cè)向支承點之間沒有橫向荷載作用，一端彎矩為零，另一端彎矩為，故等效彎矩系數(shù)平面外穩(wěn)定性計算：故跨中設一個側(cè)向支撐時不能保證該壓彎構(gòu)件的平面外穩(wěn)定性不低于平面內(nèi)的穩(wěn)定性，設在跨中三分點的位置各設1個側(cè)向支撐，即設兩個側(cè)向支撐，按b類截面查表得側(cè)向支撐點將該壓彎桿件分成三段，最大彎矩在中間段且（有端彎矩和橫向荷載），故只計算中間段的平面外穩(wěn)定性：故跨中設兩個側(cè)向支撐時不能保證該壓彎構(gòu)件的平面外穩(wěn)定性不低于平面內(nèi)的穩(wěn)定性，設在跨中四分點的位置各設1個側(cè)向支撐，即設三個側(cè)向支撐，按b類截面查表得側(cè)向支撐點將該壓彎桿件分成四段，兩端的桿一端彎矩為零，一端彎矩