習(xí)題軸力構(gòu)件

軸力構(gòu)件習(xí)題課題1：如圖1所示，一焊接工形軸壓柱，承受軸壓力設(shè)計(jì)值N=4500kN(包括柱的自重)，計(jì)算長度lox=7m，loy=3.5m。翼緣為剪切邊，每塊翼緣上設(shè)有兩個(gè)直徑d0=24mm的螺栓孔。鋼板為Q235-B.F鋼。試驗(yàn)算此柱截面。圖1：焊接工字形柱截面解：翼緣厚20mm，f=205N/mm2，fy=225N/mm2；腹板f=215N/mm2，fy=235N/mm2。柱截面的幾何特性毛截面：A=250cm2；凈截面積：An=A-4d0t=230.8cm2；毛截面慣性矩：Ix=145683cm4；Iy=41667cm4回轉(zhuǎn)半徑：ix=24.14cm；iy=12.91cm截面驗(yàn)算強(qiáng)度剛度和整體穩(wěn)定性截面對x軸屈曲屬b類，對y軸屈曲屬c類，查得：局部穩(wěn)定性因；取30。翼緣板：；可以腹板：；可取腹板有效截面兩端各20tw=200mm，有效毛截面積Ae=240cm2，有效凈截面積Aen=Ae-4d0t=220.8cm2；強(qiáng)度驗(yàn)算：N/Aen=203.8N/mm2<f=205N/mm2害整體穩(wěn)定客性驗(yàn)算：贈可以，因況此不必增欣厚腹板或竊設(shè)置縱向勁加勁肋。盲題普2舟：站設(shè)計(jì)某軸旅壓柱的焊庭接箱形截?fù)蚊娉叽?，蓋柱截面無炕削弱。已執(zhí)知柱然高爬6尊m評，兩端鉸座接，承受吃軸壓力設(shè)炸計(jì)銹值添N=60蝕00k赤N捕（包括柱省身等構(gòu)造赤自重），另鋼材忌用脾Q235棉-B.槐F遼鋼。摸解荒：魔f=21鏟5N/m么m天2廟；陰f忽y賓=235夏N/mm層2砌；計(jì)算長像度云l想0x誦=l都0y買=6補(bǔ)m掠；截面屈箱曲法屬筒b滲類。初選截面悄假設(shè)長細(xì)附比惰=3圾0略，查得塘需要國；垮i慢x楊=i喂y哀>冶20c售m駝；摸i裙x屢=0.3松9聾h戰(zhàn)；爺i資y欠=0.3拴9b男得蹄：視b=51遙3m鄰m販；肌取邀b=50記0m震m箏；貝；腫取鍋t=16揪m挺m崗。乳h=51矮3m終m椒；濕取床h=46于0m泄m挪；咱t推w超=(A-傾2bt)浙/2/h咱w練=15.牢0m栗m竊；果取祖h垃w腹=16m道m(xù)良。裝犯備草選用截面去尺寸如域圖礙2盜所示：面圖鉛2粉：箱形截瞧面尺寸賽面積千：廢A=30狹7.2c怕m檢2襯；慣性矩咳：循I鍵x鐘=116遠(yuǎn)621c牲m張4莖；罷I用y搶=119芬571c失m啦4澆；榴回轉(zhuǎn)半徑女：滅i托x貍=19.腔48c貪m毛；竄i疤y禁=19.卸73cm鵝截面驗(yàn)算境剛度和整聾體穩(wěn)定性協(xié)截面捧對縫x臟軸州、訪y漲軸屈曲均園屬叮b屋類童，基x透軸控制；勻查得：奪局部穩(wěn)定捉性棍塞酬治腹板與翼四緣只能采幕用從外面虹施焊鞋的素V釘形對接焊票縫，驗(yàn)算購翼緣板的曬寬厚比時(shí)煎，寬度取夏兩腹板的棟中心距離撫。閱翼緣板：須；可以艇腹板：跑；可以。霜思考：若巴鋼材選萍用睜16M臣n扶鋼林，調(diào)f=31港5N/m珠m幕2柏，載；蘋館蠢資比采武用攪Q23貼5名鋼時(shí)承載擴(kuò)能力提高彩了抽42.葵7振％，與鋼貧材強(qiáng)度的恩提高幅鴨度你46.貫5榜％差不多掠，這是因奉為此柱長帽細(xì)比較小拉，提高材驕料強(qiáng)度比樓較有效。茄題魄3腿：前屋蓋桁架壁軸壓桿件尖的設(shè)計(jì)：同上弦桿承己受軸壓力村設(shè)計(jì)戰(zhàn)值株N=10傍34k味N饞，計(jì)算長忽度娃l繁0x誤=150嘗.9c殊m絡(luò)，志l懇0y燦=301弄.8c炮m小，節(jié)點(diǎn)板炭厚之14m鼠m住，鋼材衣為禿Q235蒜-B.勁F肢鋼。采用錘雙角鋼截墨面，截面許外伸肢上糕有兩個(gè)直耽徑阻d誦0主=21.喝5m棉m曠的螺栓孔春，其位置斤在節(jié)點(diǎn)板幟外。試選桶擇此截面塔。鞠解添：拉l參0y將/l挨0x笨=參2絨，可選用輪不等邊雙毯角鋼短邊待相連，也豈可選用等昨邊雙角鋼此。劈選用不等閱邊雙角鋼勉短邊相連毒設(shè)侵=5罵5顫；撥；疾選攝用腐2L16耕0×10賀0×1杰2皺，短邊相份連（猶圖嫁3氣）扔。步A=60效.11c底m港2約，齊i仍x拖=2.8絲2c詳m愈，添i飽y捧=7.9祝0c槐m槍，蠢r=13浴m晴m致。仰圖執(zhí)3悲：不等邊暈角鋼短邊宇相碑連頂奏控老煌合素圖坊4到：兩塊鋼竹板焊接唱的姨T手形截面雨驗(yàn)算嘗：糞1犧、強(qiáng)度搬：專A茄n搭=60.葉11-2棋×2.1牛5×1.毯2=54善.94c鞏m戒2克；爭=188腳.2N/淡mm謎2逆<f=2陣15N/楚mm兄2橫2盼、剛度和些整體穩(wěn)定撕性：章由拾，查得補(bǔ)；郊3跟、局部穩(wěn)災(zāi)定性：只斯需驗(yàn)算角靠鋼長肢析：兇b躬’沿/t=(瞞160-支12-1竄3)/1欺2=11趨.3<(插10+0城.1×5替3.5)是以上均滿惠足。（若罪選欺用島2L18炕0×11桂0×1擺0狐短邊相連釘?shù)碾p角鋼除，能滿足坐強(qiáng)度、剛趨度、整體妥穩(wěn)定性，居但不滿足惑局部穩(wěn)定恨性）服選用等邊昂雙角鋼蓋假設(shè)殲=5小5肝；氣；鋼選晝用舟2L14隔0×1存0費(fèi)。括A=54霞.75c貧m急2扮，旨i躁x皆=4.3開4c胖m泥，平i啞y酒=6.2盞7c狡m科，耕r=14村m筆m往。循驗(yàn)算抄：詠1下、強(qiáng)度琴：委A購n如=54.膊75-2疑×2.1泛5×1.置0=50頸.45c繁m岡2網(wǎng)；愈=205掉.0N/誤mm洗2芝<f=2愧15N/謹(jǐn)mm宜2識2帳、剛度和倦整體穩(wěn)定屠性：膚由罵，查得童；怨3戚、局部穩(wěn)須定性：只宿需驗(yàn)算角蘆鋼長肢成：謙b恥’枕/t=(箱140-跪10-1撐4)/1高0=11婆.6<(回10+0元.1×4騾8.1)劑，可以。惱比較選用休等邊雙角暈鋼譽(yù)2L14祝0×1弄0椅比不等邊姨雙角鋼短對邊相寸連礎(chǔ)2L16業(yè)0×10哀0×1孤2孟節(jié)省鋼泡材鉤8.9崗%證。一般情闖況下宜選列用不等邊搞雙角鋼短傲邊相連，礎(chǔ)當(dāng)節(jié)點(diǎn)板燭較厚時(shí)，展宜與選用勸等邊雙角肢鋼的結(jié)果證相比較，誓最后確定佳選用的截女面。因?yàn)橹?dāng)節(jié)點(diǎn)板計(jì)較厚時(shí)，哪，再考慮惠局部穩(wěn)定噴和角鋼規(guī)嘩格，可能辣選用等邊倍雙角鋼。德改為兩塊換鋼板焊接倚的引T用形截面。翻截面捷對坡x取軸屈曲絡(luò)屬燒b熔類，病對鉤y旬軸屈曲亭屬醋c課類。設(shè)：；；粒利用差：難i能x揚(yáng)=0.2仇6規(guī)h悟，糟i淘y掃=0.2鼓4哭b蓋，得晶：垂b=33降1m秤m恰。巴取詠b=34腫0mm蹄t=(0嶼.7~0深.75)抬A/b=遲11.6哄~12.專5m導(dǎo)m歲，躲取瓶t=12點(diǎn)m萬m浙；級h=11瘋4m英m庫，烘取添t月w容=t=1到2m魄m殺，戒h許w墊=(A-怒bt)/咽t遇w走=130撇.4mm賴>114罪m榮m蹦，輕取正h醉w逗=130碼m縫m盼。嚴(yán)選用截面串尺寸見眨圖匠4廚；阻A=56強(qiáng).4cm補(bǔ)2圍，老A等n國=51.皆24cm炭2理。毛截面骨形游心蒸y揉0滑=1.9伸6cm塞慣性搭矩湖I奴x濃=789行cm姜4瓦，便I襯y愚=393疊0cm雁4掘，好i決x愉=3.7嫁4c袋m錄，咐i若y縫=8.3振5c赴m幕。醉驗(yàn)算紀(jì)：飽1育、強(qiáng)度：漁=201滔.8N/卵mm尋2急<f=2合15N/慶mm滔2搭2每、剛度和共整體穩(wěn)定須性：怠由嗽，貍；亭，驕；羞3變、局部穩(wěn)屋定性：只呆需驗(yàn)算角柿鋼長肢降：師b竟’抬/t=(頂340-書12)/斜12=1垮3.7<疼(10+稈0.1×練40.3漂)劍，可以。谷與雙角辟鋼臂2L14面0×1誰0餃比較，用服鋼量基本翠相等，但層可不必另嫌加填板。等題大4擊：目某工作平譯臺的軸心濟(jì)受壓柱，麻承受的軸奮壓力設(shè)計(jì)窄值為枯：洗N=28烤00k謹(jǐn)N綿（包括柱屆身等構(gòu)造母重），計(jì)透算長臭度鴿l睡ox行=l攻oy廣=7.2被m且。鋼材稍為戰(zhàn)Q235末-B.帥F掉鋼，焊條冰用溫E4嬌3當(dāng)型，手工商焊。柱截連面無任何京削弱。要妻求設(shè)計(jì)成謠兩個(gè)熱軋她工字形鋼頓組成的雙籃肢綴條柱閘。停解：采用尾單綴條體嫌系，綴條殲試選用等嘴邊角傅鋼言1L45湊×坊4趴，面盤積剩A關(guān)t我=3.4殲9cm截2涂，最小回奸轉(zhuǎn)半薦徑縱i伸v執(zhí)=0.8右9c仗m吩。貿(mào)按繞實(shí)軸遮的整體穩(wěn)茂定性選擇麻分肢截面王尺寸森設(shè)榴（炊b川類截面）蚊需要霸；鴨選福用泰2I36循a筑：澇A=2×幫76.4暖4=15拖2.88陰cm突2疫，上i朵y穗=14.泥38c裙m臨，分肢對依最小剛度得軸魯1-寨1廉軸的慣性辜矩噸I座1境=554此.9cm返4刑，回轉(zhuǎn)半壺徑還i卷1援=2.6閉9c及m愧，翼緣寬忙度確b轉(zhuǎn)1卡=136孔m久m派，翼緣厚虹度她t=15評.8mm鹿<16m嗚m統(tǒng)，融f=21鍋5N/m味m侮2澇。驗(yàn)算；；塌按虛軸與蘆實(shí)軸的等臺穩(wěn)定條件冊確定分肢置間距由，得求；要求兩古分肢之間離的距離救，題取涌b禽0記=32c診m撕b=b畫0辮+b壩1孤=45.脾6c傭m瞇；兩工字飾鋼翼緣內(nèi)踐趾凈往距梳b錦0塔-b凡1無=18.姑4c奔m坦，可進(jìn)行薯內(nèi)部油漆旺。錦柱截面的死慣性趴矩科I捧x號=402疲47cm吧4柔，回轉(zhuǎn)半屬徑泰i斬x斬=16.蛾23c召m糟（見連圖作5艙）豬圖澇5咱：綴條式炸格構(gòu)濕柱給沫謹(jǐn)訂緣詢圖抄6奴：綴條布配置簡圖猜柱截面驗(yàn)沉算且剛度和整崖體穩(wěn)定性，吐查得環(huán)；具，滿足。襯分肢穩(wěn)定容性內(nèi)取綴條與餃分肢間的逼夾角顯為遠(yuǎn)45瘦0周，分肢富對泳1-港1惕軸的計(jì)算寫長度帥為聰l取01晉=b射0宿/tg4誤5御0瑞=32c抹m帝，分肢穩(wěn)障定性滿足羅。賢四、綴條非計(jì)算植軸壓桿件剛的計(jì)算剪胞力匹，每個(gè)綴栽條承擔(dān)的煤剪力夢為管V商1臘=0.5托V=19學(xué).34k懂N裝斜綴條內(nèi)慕力敵N鄰t炊=V木1聚/sin鑰45辛0慎=27.照35k懇N寧，斜綴條該的計(jì)算長勒度輸l擔(dān)t柄=b雕0語/sin炕45荷0待=45.辯3cm菌則：尺，得孤；單面連忠接角鋼按免軸壓桿計(jì)狠算整體穩(wěn)成定時(shí)的強(qiáng)脾度設(shè)計(jì)值刮折減系數(shù)我為日；斜綴條醬截面滿足穿條件。橫岸綴條采用墨與斜綴條藥相同的截凡面，不必鋤計(jì)算。怨連接焊縫滲計(jì)算：采哈用三面圍對焊，取焊甲腳尺債寸輩h烏f正=4m袋m輛，為方便悉計(jì)算，取冬。由，得配按構(gòu)造滿物焊即可。嗎五、橫隔窯設(shè)置公橫隔用厚蹲度若為黨8m鎖m擔(dān)的鋼板制舌作。橫隔色間距然柱中間三觸分點(diǎn)處設(shè)甘置兩道橫辨隔。孩題暫5漠：懶某軸壓柱叨承受軸壓誼力設(shè)計(jì)啄值享N=80俘0k芬N哲，計(jì)算長服度污l剩ox虛=l肅oy掛=10.亦0紗m翠。鋼材助為講Q235糧-B.壟F援鋼，焊條際用渾E4地3宅型，手工貿(mào)焊。采用更綴條連接勉的四肢格咱構(gòu)式柱。孩試求此柱煉的截面。干解：一、耗截面設(shè)計(jì)喂假設(shè)望，則：鳳；四b=h=油i撇x顛/0.4爸3=38睬.8c秤m脆，刻取搖b=h=況40cm還.乎截面高度購與構(gòu)件高悠度之比擴(kuò)為削h/l=臟1/25因?yàn)槊丛嚾〗恚榈媒?，需要：玻選敲用竭4L10維0×鈔6磁：勒A=4×范11.9四3=47鳳.42c疤m勻2甚。倉x溜0誰=y永0油=2.6堤7c鋪m姜，逐I浪x1淘=I撫y1罷=114裙.95c龜m阿4嫁；陰i濕1袍=2.0姐0c虜m灶，裹r=12流m雞m他，整個(gè)構(gòu)抹件截面的哨慣性矩小為玩I階x右=I開y框=147濫91cm本4蜜，回轉(zhuǎn)半球徑疼i穴x按=i殖y攻=17.碑61c襯m暑。日圖品5鏈：四肢格持構(gòu)式柱截馬面脆二、截面塔驗(yàn)算母采用單綴蜘條體系，晉綴條取等薯邊角懲鋼同1L