鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案基本原理課后答案

1、合肥工業(yè)大學(xué)出版社出版(肖亞明主編)第三章1. 解：Q235鋼、=160N/mm2、N =600kN(1)采用側(cè)面角焊縫最小焊腳尺寸：hf _1.5. tmax =1.5 14= 5.6mm角鋼肢背處最大焊腳尺寸：hf < 1.2tmin =1.2 10=12mm角鋼肢尖處最大焊腳尺寸：hf空t 一 (1 2) = 10-(1 2) =9 8mm角鋼肢尖和肢背都取hf =8mm查表 3-2 得: Q =0.65、K2 735N1=0.65 600 =390kN，N K2N =0.35 600 = 210kN所需焊縫計(jì)算長度:l w1N1390 1032 0.7hf ffw217.63mm

2、2 0.7 8 160l w2N2210 1032 0.7hf ffw-117.19mm2 0.7 8 160焊縫的實(shí)際長度為:l1 =lw1 2hf =217.63 2 8 = 233.63mm，取 240mm。l2 =lw2 2hf =117.19 2 8 =133.19mm，取 140mm。(2)采用三面圍焊縫，取hf =6mm正面角焊縫承擔(dān)的內(nèi)力為：N3 =0.7hf' Iw3 ：f =0.7 6 2 100 1.22 160 = 163.97kN側(cè)面角焊縫承擔(dān)的內(nèi)力為：N1-2/2=0.65 600-163.97/2 =308.01kNN2 二 K2N - N3/2 =0.3

3、5 600-163.97/2 =12802kN所需焊縫計(jì)算長度:lw1308.01 1032 0.7hfffw2 0.7 6 160二 229.17mm1 w2N2128.02 1032 0.7hfffw=95.25mm2 0.7 6 160焊縫的實(shí)際長度為:h 二 hf = 229.176 二 235.17mm，取 240mm。l2 二 1w2 hf 二 95.25 6 = 101.25mm,取 110mm。2. 解：Q235鋼、ffw =160N/mm 0.7hflw 1.4 7(340-2 7)104.1 ff 160N/mm(1) 取 dr = d2 = 170mm角焊縫受到軸力和剪力

4、的共同作用，且均作用在角焊縫形心處角焊縫受到軸力為：1 5N -600499.23kNJ1.52 +12角焊縫受到剪力為：1V -600- 332.82kN/.52 +12lw =2 170 -2hf =340 -2hf499.23 103Nf _2 0.7hflw1.4hf (340 -2hf) ffw= 1.22 160 = 195.2N/mm2由上式求得:hf -5.55mmV2 0.7hflw332.82 1031.4hf (340-2hf)< f； -160N/mm2由上式求得:hf 一 4.49mm最小焊腳尺寸hf -1.5仏=1.520 =6.71mm故取焊腳尺寸為hf =

5、7mmfw =195.2N/mm2“ N 二49923 103=156.26N/mm2f332.82 1032 0.7hflw 1.4 7(340-2 7).匚f / J 2=156.26/1.22 0.7 8 324195.96 103104.182 = 165.10N/mm= 188.53N/mm2 : 1.22 160 = 195.2N / mm2 . f= 160N /mm2由于折算應(yīng)力較接近f，故取hf =8mm可滿足要求。(2) 改取= 150mm, d2 =190mm角焊縫受到軸力、剪力和彎矩的共同作用角焊縫受到軸力為：1 5N -600499.23kNJ1.52 +12角焊縫受

6、到剪力為：1V = 600- 332.82kNJ1.52 +12角焊縫受到彎矩為:M = Ne =499.23 20 = 9984.6kN mm = 9.9846 106 N mmhe =0.7 8 = 5.6mm， lw = 150 190-2hf = 340-2 8 = 324mm=235.6 3241264二 31.74 10 mmWw62Iw 2 31.74 10324 一 324= 195.96 1 03mm3NM+ 2 0.7hflw Ww最大正應(yīng)力為:499.23 1039.9846 106V2 0.7hflw332.82 1032 0.7 8 324-160N/mm2.二f /

7、 - 22 二.188.53/1.22 291.722 = 179.70N/mm2 =160N /mm2不滿足要求。3. 解：Q235鋼、f fw =160N/mm2（1）角焊縫最小焊腳尺寸：hf 一1.5.也 =1.5 、12=5.2mm最大焊腳尺寸：hf -1.2tmin =1.2 12=14.4mm取 hf = 6mm角焊縫受到軸力和彎矩的共同作用角焊縫受到軸力為：N二F =100kN角焊縫受到彎矩為：M =Ne =100 20 =2kN mh = 0.7 6= 4.2mm,匚=200-2hf = 200-2 6 = 188mm3Iw =21= 4.65 106mm412Ww2 4.65

8、 10188633=49.48 10 mm最大正應(yīng)力為:+ 2 0.7hflw Ww100 1032 106+2 0.7 6 188 49.48 103= 103.74N/mm2 : 1.22 160 = 195.2N /mm2滿足要求。(2)角焊縫角焊縫的有效截面如圖所示角焊縫有效截面形心位置：y = y2 =134 5.6 (192 12 2.8) 2 55.4 5.6 (192-2.8)2 192 5.6 192/2/(134 5.6 2 55.4 5.6 2 192 5.6) = 136.03mm剪力由腹板焊縫承擔(dān)，腹板面積為：Aw =2 192 5.6 =2150.4mm2全部焊縫對(duì)

9、x軸的慣性矩為：Iw -134 5.6 (192 -136.03 12 2.8)22 55.4 5.6 (192-136.03 - 2.8)22 192 5.6 (136.03 -192/2)22 5.6 1923/12 =15.56 106mm4翼緣焊縫最外邊緣的截面模量:15.56 106I w15.561043八斤二 192 136.03 12 5.6 二 .亦翼緣和腹板連接處的截面模量:1556 106 =27.81 104mm3192 -136.03腹板底邊緣處的截面模量:Ww3丄y2615.56 104311.44 10 mm 136.03彎矩：M =100 120由彎矩得最大應(yīng)力

10、為:=12kN12 10 4 -104.90N / mm2 104.90+46.502 =97.75N/mm2 v=160N/mm11.44 10腹板的剪應(yīng)力為:3 2二 F/Aw= 100 1 0滿足要求。 / 2 1 50.4 = 46.50N / mm2-3V < 1.22 丿4.解：Q235鋼、查附表1-2得ftw2185 N / mm ，w2v 125 N / mm ，翼緣和腹板連接處的折算應(yīng)力;fcw -215N/mm2焊縫有效截面形心位置：y=y2 二126 12 (188 6)188 12 188/2/(126 12 188 12)= 134.13mm焊縫對(duì)x軸的慣性矩為

11、:/占j122lx =126 12 (188 12-134.13-6)2188 12 (134.13-188/2)212 1883/12= 15.70 106 mm4翼緣焊縫邊緣的截面模量:XA/ lx15.70X106cccc "43W|23.83 10 mmy1188 12-134.13翼緣和腹板連接處的截面模量：15.70 106188134.13= 29.14 104mm3腹板底邊緣處的截面模量:W3丄y2彎矩：M =120F由翼緣上邊緣處焊縫拉應(yīng)力15.70 106134.13= 11.70 104mm3M 120FW123.83 104乞 ftw = 185N / mm2

12、得：F 乞185 23.83 104/120 =367.38kN由腹板下邊緣處焊縫壓應(yīng)力M120F411.70 10< fcw = 215N/mm2得：F 乞 215 11.70 104/120 = 209.62kN由腹板焊縫單獨(dú)承擔(dān)剪力，腹板的剪應(yīng)力.二 F/Aw = F/(188 12)乞 fvw =125N/mm2得：F 叮25 188 12 =282.00kN腹板下端點(diǎn)正應(yīng)力、剪應(yīng)力均較大，由腹板下端點(diǎn)的折算應(yīng)力(120F Y F 丫w2 I +3 I El.1ftw =1.1>d85 = 203.5N/mm2J1.70X10 丿"88x12 丿F -158.84

13、kN。y197得：F 叮58.84kN綜上得該連接所能承受的最大荷載為5.解：Q345B鋼、= 200N / mm2， hf角焊縫有效截面的形心位置：X =花=(2 197 5.6 197/2)/(2 197 5.6 500 5.6) = 43.41mm 截面的慣性矩：2Iwx =2 197 5.6 2505.6 5003/12 =196.23 106mm4x5.6彳x1X2Iwy =2 197 5.6 (197/2 -43.41)22 5.6 1973/125.6 500 43.4119.11 106mm4334J = Iwx Iwy =(196.23 19.11) 10 =215.34 1

14、0 mm扭矩：T =(300205 -43.41)F =461.59F由扭矩產(chǎn)生的最大應(yīng)力TT ryJ461.59F 250215.34 106= 535.88 10 F _ f=200N/mm2得：F 乞 200/535.88 10 -373.22kNT rxJ= 329.23 10F461.59F (197-43.41)215.34X06< :f ffw =1.22 200 = 244N/mm2得：F 空 244/329.23 10 " = 741.12kN由力F產(chǎn)生的應(yīng)力199.74 10 -ff= 244N/mm22 197 5.6500 5.6得：F 乞 244/19

15、9.74 10= 1221.59kN由最大應(yīng)力點(diǎn)的折算應(yīng)力(T)2329.23x10(F +199.74x10F "1.22(535.88 10F)2_6=689.32 10 F 冬 fT= 200N/mm2得：F 乞 200/689.32 10 上=290.14kN綜上得該連接所能承受的最大荷載為F =290.14kN o6.解：Q235B鋼、f： = 140N /mmfcb =305N / mm2單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值:二d2bN vnv4二 222fvb =2140=106.44kN4tfj =22 14 305 = 93.94kNNmin 二 min（N:, N；） =

16、93.94kN一側(cè)所需的螺栓數(shù)目為：n =N/Nmin =700/93.94 = 7.45 （個(gè)），取n =8螺栓的布置如圖所示：凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算： 螺栓群最外端凈截面強(qiáng)度：3 2 2J-N/An=700 10 /(360 -4 23.5) 14 = 187.97N / mm :：f=215N/mm凈截面強(qiáng)度滿足要求。7.解：Q235鋼、f：=140N/mm2 , fJ= 305N/mm2, fJ=170N/mm2單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值:Nvnv42n x 222=1140 =53.22kN4No =d-tfcb=22 18 305 =120.78kNN；in=min( n7, N：) =5

17、3.22kN單個(gè)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值:tb 二 Ae ftb =303 170 =51.51kN(1)牛腿下支托承受剪力時(shí)由受力最大的螺栓承受的拉力N1My1 2 二 2 F !6° 32002 二 0.133 Ntb = 51.51kNm'2(802 1602 2402 3202)F < 386.32kN得：故支托承受剪力時(shí)該連接所能承受得最大荷載設(shè)計(jì)值為F = 386.32kN。(2)牛腿下支托不承受剪力時(shí)由受力最大的螺栓承受的拉力NtMy1 22 F ?60 32020.133F 空 Ntb =51.51kNm' £2(80216022402

18、3202)得:_386.32kN由N1V=F/ n =F /10 =0.1F 空 N： =120.78kN_1207.80kN得：F由剪力和彎矩共同作用下NtNv 2嚴(yán)>2=0.00319F 蘭 1RNtbJ得：F < 313.15kN綜上得支托承受剪力時(shí)該連接所能承受得最大荷載設(shè)計(jì)值為8.解：Q345B鋼51.51 丿153.22 丿F =313.51kN。螺栓米用 M22 C級(jí)，f：=140N/mm2，fcb 二 385N /mm2螺栓的布置如圖所示單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值:二 d nv2 b 二 222fvb =1140 =53.22kN4 4N：二 d' tfj

19、=22 10 385 = 84.70kNNmin 二 min(N:, N：) = 53.22kN螺栓群承受剪力及扭矩的共同作用扭矩：T =Fe =120 (0.3 0.05 0.105/2) =48.3kN m受力最大的螺栓承受的應(yīng)力為:Nitx48.1020010 52.5* 2 4 (1002 2 002)二 42.45kNN1TyTx1Xi2 - y248.3咒2 2210 52.524 (10022 002)= 11.14kNN1Vy=nv二d2一側(cè)所需的螺栓數(shù)目為:n = bNmin700131.6= 5.3 個(gè),F 120 10兀 x 202=2250 = 157.0kN N：二

20、d' tfj =20 14 470 = 131.6kNNmin = min( N；b,Nb)=131.6kN12kNn 1010.解：高強(qiáng)螺栓10.9級(jí)，M22(1)摩擦型連接預(yù)拉力P =190kN，接觸表面用噴丸處理，亠-0.50角鋼肢與牛腿連接取螺栓的個(gè)數(shù)為n =5，栓距為80mm端距50mm 單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：Nb =0.9njP=0.9 2 0.50 190 =171.00kN此處連接承受剪力和扭矩的共同作用， 扭矩T =350 (180 一55) =43.75kN m則受力最大的螺栓承受的應(yīng)力為：Nvy = N / n =350/5 =70kNNtxTry43.75

21、 106 1602 (802 1602)= 109.38kNJ(Ntx 2 +(NVy 2 = J(109.38( +(70$ =129.86kN c Nb =171.00kN滿足要求。角鋼肢與柱翼緣連接取螺栓的個(gè)數(shù)為n =10，對(duì)稱布置在牛腿兩側(cè)，栓距為 80mm端距50mm 此處連接承受剪力和彎矩的共同作用，彎矩M =350 180 =63kN m受力最大的螺栓承受的拉力為：My163漢106汽160Nt一2278.75kN ： 0.8P = 0.8 190 = 152kNm' y24 (8021 602)單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：Nb =0.9nf(P1.25NJ =0.9 1

22、 0.50 (190 1.25 78.75) = 41.20kNNv=N/ n =350/10 =35kN ： N；=41.20kN滿足要求。(2)承壓型連接fV -310N /mm2， fj =590N/mm2， fj =500N /mm2角鋼肢與牛腿連接取螺栓的個(gè)數(shù)為n = 4，栓距為80mm端距50mm單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：2忠九222=2310=235.56kNN： =d' tfcb =22 20 590 = 259.6kNNmin 二 min( NN：) = 235.56kN此處連接承受剪力和扭矩的共同作用， 扭矩T =350 （180 一55） =43.75kN m則

23、受力最大的螺栓承受的應(yīng)力為：=N /n =350/4 =87.5kNNtxTry43.75 106 120222 (40120 )= 164.06kNNtx 2 NVy 2 = . 164.06 287.5 2 =185.94kN : “命山=235.56kN滿足要求。角鋼肢與柱翼緣連接取螺栓的個(gè)數(shù)為n =8 ,對(duì)稱布置在牛腿兩側(cè)，栓距為 80mm端距50mm 單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：二d2=nv 4310 =117.78kNNotfj =22 20 590 = 259.6kNNmin =min( N：, N：) =117.78kN此處連接承受剪力和彎矩的共同作用，彎矩M =350 180

24、 =63kN m受力最大的螺栓承受的拉力為：NtMy1m' y：63 106 1204 (402 1202)= 82.03kNNv = N/ n =350/8 = 43.75kN ： N ： /1.2 =216.33kN2 十匹丄徑匹2In：丿 V <151.50；廣 43 75 21117.78 丿=0.66 ： 1滿足要求第四章三.計(jì)算題1. 解：Q235截面I 凈截面面積:代=2 10 (45.100240245 -2 21.5) =3094.06mm2由應(yīng)力；二N/代乞 f , 得：N 乞 An f =3094.06 215 = 665.22kN截面U凈截面面積：An =

25、2 10 （4510045 21.5）=3370mm2由應(yīng)力二二N/AMf 得：”遼代£=3370 215 = 724.55kN綜上得此拉桿所能承受的最大拉力為：N二665.22kN查型鋼表得：ix = 3.05cm， iymin -4.38cm查表4-2得：容許長細(xì)比I 1-250由長細(xì)比，=l0/i ：h 丨，得：I。丨-3.05 250 = 762.5cm所以，此拉桿容許達(dá)到的最大計(jì)算長度為：I。= 762.5cm。2. 解：Q235鋼，N =2400kN , I = 6mAB柱為兩端鉸接軸心受壓柱截面幾何特性：A = 2 320 16400 8 = 13440 mm2類）長細(xì)

26、比:Ixix8 400312lyly2 320 16 208485.69 106mm416 3203=2 -1264= 87.38 106 mm4=lx/A 二 485.69 106 /13440 = 190.1mmn y / A = <87.38 106 /13440 = 80.63mm3lox31.56 J I-150190.1ix® 二乞型=74.40 ： I-150iy 80.63整體穩(wěn)定：由長細(xì)比查表得穩(wěn)定系數(shù)為:cpx= 0.930（ b 類），毋y= 0.723( b2400 103xA0.960 13440 _186.10/2 mm:f =215N/mm2yAf

27、 -215N/mm22400 103=247.10/mm20.723 13440y軸整體穩(wěn)定不滿足要求； 由以上計(jì)算結(jié)果知，此柱在y軸的整體穩(wěn)定承載力不滿足要求，可在柱長的 中點(diǎn)加側(cè)向支撐來滿足穩(wěn)定承載力的要求。3. 解：Q235鋼，l =10m（1）截面a 截面幾何特性：A =2 320 20 320 10 =16000mm2310 3201222 320 20 17064= 397.23 10 mmIy320 32012= 109.23 106mm4ixf：lx/A 二 397.23 106/16000 = 157.56mmiy 二，ly/A =109.23 106/16000 =82.6

28、2mm長細(xì)比:lox 10 103ix - 157.56l oy10 10382.62= 121.03I - 150由長細(xì)比查表得穩(wěn)定系數(shù)為：玖=0.788（ b類），® y =0.375（ c類）由整體穩(wěn)定' f得：N minAf = 0.375 16000 205 = 1230kN故截面a的柱所能承受的最大軸心壓力設(shè)計(jì)值為：N = 1230kN（2）截面b截面幾何特性:A = 2 400 16400 8 = 16000mm238 40022 400 16 20864= 596.44 10 mm=216 400312= 170.67 106mm4ix hJix/A = T5

29、96.44 106 /16000 = 193.07mm長細(xì)比:lox _ 10103ix - 193.07= 51. 1-1501 oyiy10 103103.28= 96.8 ： i 丨-150查型鋼表得：A =2 37.9 = 75.8cm2， ix= 3.57cm， iy = 9.54cm貝Uh =37.5/0.28 =133.93mm，b = 75/0.24 = 312.5mm選取截面2 200 125 12截面驗(yàn)算：loxix3 10335.7二 84.0| I -150l oy6 10395.4= 62.9 ： i IT50由長細(xì)比查表得穩(wěn)定系數(shù)為:玖=0.848 （b 類），&#

30、174;0.476 （c 類）由整體穩(wěn)定器f得：N 乞 minAf = 0.476 16000 215 = 1637.44kN故截面b的柱所能承受的最大軸心壓力設(shè)計(jì)值為：N = 1637.44kN4. 解：Q235鋼，N -1000kN，l0x = 3m，l0 6m取 x = 80， y = 80查表得：®x =0.688（b 類），中y =0.688（b 類）3所需截面面積：A = N 1000 106760.41mm2護(hù)f0.688x215 ix = lox / 'x 二 3000/80 二 37.5mmi y = l°y / -y 6000 / 80 =75m

31、m由各截面回轉(zhuǎn)半徑的近似值查附表 9-1得：ix=0.28h，i0.24b查表得：®x =0.661 （b 類），® y = 0.792 （b 類）NA1000 1030.661 7580= 199.58N/mm2 ： f = 215N/mm2滿足要求，故選用2. 200 125 12。5. 解：Q235鋼，N -1000kN , l0 6m , l0 3m（1）熱軋工字鋼取x = 80 ,，y = 80查表得：0.783 （a 類）， y=0.688 （b 類）所需截面面積：A N 1000 1032A6760.41mm申f0.688x215ix = lox / % 二

32、6000/80 = 75mmi y = loy / ' y = 3000 /80 = 37.5mm由各截面回轉(zhuǎn)半徑的近似值查附表 9-1得：ix=0.39h，i0.20b貝Uh =75/0.39 =192.31mm，b = 37.5/0.20 = 187.5mm選取截面 45a （h=450mm,b=150mm）截面驗(yàn)算：b/h=0.333<0.8查型鋼表得：A=102cm2，ix = 17.7cm，iy=2.89cml ox6 103177= 33.9 ： I' I -150l oy3 10328.9= 103.8 ： I I 一 150查表得:x =0.955 （a

33、類），y =0.530 （b 類）1000 1030.530 10200= 184.98N/mm2 ： f =215N/mm2滿足要求，故選用45a。（2） 3塊剪切邊的鋼板焊成工字形截面取 x - 80， y = 80查表得：®x =0.688 （b 類），y =0.578 （c 類）所需截面面積：N 1000 1032A8047mm2申f0.578x215ix = lox / ' x 二 6000/80 二 75mmi y = loy /= 3000 /80 = 37.5mm由各截面回轉(zhuǎn)半徑的近似值查附表 9-1得：ix=0.43h , iy =0.24b貝Uh =75/

34、0.43 = 174.4mm , b = 37.5/0.24 = 156.25mm選取截面：翼緣板寬200mm翼緣板厚12mm腹板高250mm腹板厚10mm 截面驗(yàn)算：截面幾何特性：A=2 200 12250 10 = 7300mm2310 2501222 200 12 131= 95.39 106mm4=212 200312=16 106mm4ix = I x/A 二 95.39 106/7300 = 114.31mm長細(xì)比：iy 二 ly/A= .16 106/7300 = 46.82mm=64.1 ：=150l oy3 10346.82由長細(xì)比查表得穩(wěn)定系數(shù)為：化=0.844（ b類），

35、® y =0.681（ c類）1000 103xA 0.681 7300= 201.15N/mm2 ： f =215N/mm2滿足要求局部穩(wěn)定:bt95石=7.92 < (100.1，max).135/fy =100.1 64.1 =16.41h。tw25010=25 ： (25 05max) . 135/fy二 25 0.5 64.1 二 57.05滿足要求剛度、整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定均滿足要求，故選用此截面(3) 設(shè)計(jì)柱腳，基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C20o/ OQZ nynwl H04374243fc =9.6N/mm2，錨栓采用d = 20mm，則其孔面積約為5000mm1)

36、底板尺寸 底板所需面積Nfc9.65000 = 109167mm2靴梁厚度取10mm底板寬度：B =200 2 10 2 70 =360mm底板長度：L 二 A/B =109167/360 = 303.24mm，取 360mm采用B L =360 360，靴梁、肋板的布置如圖所示 基礎(chǔ)對(duì)底板的壓應(yīng)力為：3 2 2 q=N/An=1000 10 /(360 - 5000) =8.02N / mm三邊支承板：區(qū)格匕/印=43/200 =0.215 ： 0.3，可按懸臂板計(jì)算M1 =1/2qb； =1/2 8.02 432 = 7414.5N mm區(qū)格bJa二70/ 250二0.28 ： 0.3，可

37、按懸臂板計(jì)算M1 =1/2qb2 =1/2 8.02 702 = 19649N mm四邊支承板(區(qū)格)：b1/a1 =250/95 = 2.63，查表 4-8 得:=0.112M4 二：qa2 =0.112 8.02 952 =8131N mm底板厚度 t _ . 6M max / f =、6 19649/205 = 23.98mm，取 i = 24mm2）靴梁計(jì)算靴梁與柱身的連接按承受柱的壓力計(jì)算，為四條側(cè)面角焊縫連接，取hf =10mm，則焊縫的計(jì)算長度為N4 0.7hf ffw1000 1034 0.7 10 160=223mm取靴梁高即焊縫長度260mm靴梁與底板的連接焊縫傳遞柱壓力，

38、取hf =10mm，所需焊縫總計(jì)算長度為、TwN1.22 0.7hfffw1000 1031.22 0.7 10 160=732mm焊縫的實(shí)際計(jì)算總長度超過此值。靴梁作為支承于柱邊的雙懸臂簡支梁，懸伸部分長度 l =43mm，取其厚 度t =10mm，底板傳給靴梁的荷載q Bq/2 二 360 8.02/2 二 1443.6N /mm靴梁支座處最大剪力VmaxI =1443.6 43 = 62074.8 N靴梁支座處最大彎矩2 2M max 1/2q1l =1/2 1443.6 43 = 1334608.2N mm= 1.5Vmax =1.5 620748 =35.81 n/mm2 ： fv

39、=125N/mm2 ht260"0Mmax6 1334608.210 26022=11.84N / mm2=215N / mm靴梁強(qiáng)度滿足要求。3）肋板計(jì)算 將肋板視為支承于靴梁的懸臂 梁，懸伸 長度為l二70mm取其厚度t =10m m。其線荷載可偏安全假設(shè)為q2=Lq/2=360 8.02/2 =1443.6N/mmqzlw0.7 1.22hflw肋板與底板的連接為正面角焊縫，取 hf =12mm，焊縫強(qiáng)度為-160N/mm22140.87N / mm :0.7 1.22 12肋板與靴梁的連接為側(cè)面角焊縫，所受肋板的支座反力為R =1443.6 70 "01052N取h

40、f =7m m,所需焊縫長度為R2 O.7hfffw101052=64.45mm2 0.7 7 160取肋板高度130mm肋板支座處最大剪力Vmax 二 q2l =1443.6 70 = 101052N肋板支座處最大彎矩2 2Mmax=1/2q2I =1/2 1443.6 70 = 3536820N mm= 1.5紐=1.5 101052 = 116.60N/mm2 ： fv =125N/mm2 ht130X0max6 353682010 1302-125.57N/mm22二 215N / mm肋板強(qiáng)度滿足要求UA11012011010 10前面柱腳板件區(qū)格彎矩相差較大，重新設(shè)置肋板如上圖 基

41、礎(chǔ)對(duì)底板的壓應(yīng)力為：q=N/An -1000 103/(3602 -5000) =8.02N/mm2三邊支承板:區(qū)格bjai= 43/200 二 0.215 ： 0.3，可按懸臂板計(jì)算M1 =1/2qb； =1/2 8.02 437414.5N mm區(qū)格b,/a, =70/120=0.58,< =0.0688M3 二'-qa12 =0.0688 8.02 120 7945.57 N mm四邊支承板（區(qū)格）：b1/a1 =250/95 = 2.63，查表 4-8 得：=0.112M 4 - : qa2 =0.112 8.02 952 =8131N mm兩邊支承板（區(qū)格）：a1 =

42、1102 702 = 130.38mm, bi =110 70/130.38 = 59.06mm4 / a1 二 59.06/130.38 二 0.45，一： =0.049M2 二:qa12 =0.049 8.02 130.382 = 6680.24N mm底板厚度 t 一，6MmaX/f = .6 8131/205 = 15.42mm,取t = 20mm。6. 解：Q235鋼，N =2400kN , I = 6m（1）選取分肢截面尺寸（按實(shí)軸穩(wěn)定條件確定）取y =60查表得：y =0.807（ b類）3N 2400 102所需截面面積： A13832mm®yf0.807215i y

43、 = Ioy/ y - 6000/ 60 = 100mm選取截面236b截面驗(yàn)算：查型鋼表得：A =2 68.09 = 136.18cm2， iy = 13.63cm， i2.70cm，z0 = 2.37cm，打=496.7cm4長細(xì)比：1 oyyly44.0I - 150136.3由長細(xì)比查表得穩(wěn)定系數(shù)為: =0.882 (b 類)2400 103NA 0.882 13618= 199.82N/mm2 ： f =215N/mm滿足要求，故選用236b。（2）確定分肢間距（按虛軸穩(wěn)定條件確定） 取綴條.56 5，查得A = 5.42cm2"A44.02 -27 13618 "

44、;0.02x542i x = l ox / '“X - 6000/40.° = 150.00mm查附表 9-1 得：ix : 0.44b，故 b ： ix/0.44 =150.0/0.44 =340.91mm，取b = 340mm。兩槽鋼翼緣間凈距為 340 -2 98 = 144mm - 100mm，滿足構(gòu)造 要求。1AzbI x =2 xI1 +Z02<264= 301.41 "0 mm驗(yàn)算虛軸穩(wěn)定:x6809 (170 -23.7)2 】i301.41 10613618=148.77mmx =lox/ix =6000/148.7 40.3mmox2A1=

45、阿頑! = 44.3 壯 j50查得：x =0.881（ b 類）32400 100.881 13618二 200.04N / mm2二 215N / mm2滿足要求（3）分肢穩(wěn)定（只有斜綴條r -45°）2 (340 - 2 23.7)27.0= 21.67 ： 0.7 'max = 0.7 44.3 = 31.01故分肢的剛度、強(qiáng)度和整體穩(wěn)定無需進(jìn)行驗(yàn)算，均滿足要求（4）斜綴條穩(wěn)定柱剪力：x/ Af ty 13618 215V34.44kN85 .23585斜綴條內(nèi)力：“MV/234.44/2 cdiN11-24.35kNsinsinsin 451 = l 01'

46、imin =(340 - 2 23.7)/sin 45o/11.0 =37.62 ：丨 I - 150查表得：= 0.908（ b類）強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減系數(shù) 查附表1-5得:= 0.6 0.0015'扎=0.6 0.0015 37.62 =0.656Ni324.35 100.908 542=49.48N/mm2 ： f = 0.656 215 = 141.04N/mm2滿足要求。綴條無孔洞削弱，不必驗(yàn)算強(qiáng)度。綴條的連接角焊縫采用兩面?zhèn)群?，?要求取hf =5mm ;單面連接的單角鋼按軸心受力計(jì)算連接時(shí)，=0.85則焊縫的計(jì)算長度:w1kN0.7hf ffw0.7 24.35 1030.7

47、5 0.85 160二 35.81mmw20.7hf ffw0.3 24.35 1030.7 5 0.85 160=15.34mm肢尖與肢背焊縫長度均取50mm。 柱中間設(shè)置橫隔，與斜綴條節(jié)點(diǎn)配合設(shè)置。7. 解：Q235鋼，N =1500kN，I =7.5m（1）選取分肢截面尺寸（按實(shí)軸穩(wěn)定條件確定）查表得：;：y =0.807( b 類)3N 1500 102所需截面面積：A8645mm®yf 0.807漢 215i y = loy/ y =7500/60 = 125mm查附表 9-1 得：iy ： 0.38h，故 h iy/0.38 二 125/0.38 二 328.95mm選取

48、截面232a截面驗(yàn)算：查型鋼表得：A = 2x48.5 = 97cm2, iy =12.44cm, ii = 2.51cm ,乙=2.24 cm ,I1 = 304.7cm4長細(xì)比:loy7.5 10317 一 124.4=60.3 ： I 丨-150由長細(xì)比查表得穩(wěn)定系數(shù)為: =0.806（ b 類）N=A1500 1030.806 9700= 191.86N/mm22二 215N / mm滿足要求，故選用232a。(2) 確定分肢間距(按虛軸穩(wěn)定條件確定)ox0.5 max = 0.5 60.3 = 30.2，取= 30x =： - 2 二 60.32 -302 = 52.3ix =lox

49、/x =7500/52.3 = 143.40mm查附表 9-1 得：i0.44b，故 b ix /0.44 = 143.40/0.44 = 325.91mm，取320mm。兩槽鋼翼緣間凈距為 320 - 2 88 =144mm100mm，滿足構(gòu)造要求。驗(yàn)算虛軸穩(wěn)定：lo1 二罷h =30 25.1 = 753mm,取綴板凈距 lo1 = 760mm-$：2 "I1丄A ibx = 2 x1 1 +- Zo2 12丿I= 189.75304.7 1044850 （160 - 22.4）2】二 2 1 ：二 139.86mmx =lox/ix = 7500/139.86 = 53.6mm

50、ox =x * 二 53.62302 二 61.4 ： I j - 150查得：;:x =0.800（ b 類）A:：:f =215N/mm1500 103=193.30N/mm20.800 9700滿足要求。(3)分肢穩(wěn)定= 30.7 及 40 1 = 30 ；： 0.7 ' max = 0.5 61.4故分肢的剛度、強(qiáng)度和整體穩(wěn)定無需進(jìn)行驗(yàn)算，均滿足要求。(4) 綴板設(shè)計(jì)2 2縱向高度 hbc (320 - 2 22.4) =183.47mm，33c 320 _ 2 疋 22 4厚度tb6.88mm，取 hb tb = 200mm 8mm。相鄰綴板4040凈距l(xiāng)o1 =760mm,

51、相鄰綴板中心矩 llo1760 200 = 960mm。綴板線剛度之和與分肢線剛度比值為:瓦 lb/c _ 2漢(8 述 2003/12)/(320_2 漢 22.4) 1221 二6h/h304.7 104 /960.6M b1tbhb6 5889.6 10328 200= 110.43N/mm2 ： f -215N/mm2綴板剛度滿足要求柱剪力：-Af fy 月00 215 =24.54kN85 23585綴板彎矩：MbJ_ V”1 - 24.54 960 - 5889 6kN mm-5889.6"、 IIIIIIb1 222 2 2綴板剪力：Vb11124 54 工 96024.5496042.80kNc2(320 - 2 22.4)2 2= 40.12N/mm :：fv=125N/mm1.5Vb1 _ 1.5 42.8 103tb hb8 200滿足綴板的強(qiáng)度要求