西安建筑科技大學鋼結構基礎習習題參考答案

1、 鋼結構基礎習題參考答案題：答：（1）按制作方法的不同分為型鋼截面和組合截面兩大類。型鋼截面又可分為熱軋型鋼和冷彎薄壁型鋼兩種。組合截面按連接方法和使用材料的不同，可分為焊接組合截面（焊接截面）、鉚接組合截面、鋼和混凝土組合截面等。（2）型鋼和組合截面應優(yōu)先選用型鋼截面，它具有加工方便和成本較低的優(yōu)點。題：解：由附錄1中附表1可得I20a的截面積為3550mm2，扣除孔洞后的凈面積為mm2。工字鋼較厚板件的厚度為11.4mm，故由附錄4可得Q235鋼材的強度設計值為N/mm2，構件的壓應力為N/mm2，即該柱的強度滿足要求。新版教材工字鋼為豎放，故應計入工字鋼的自重。工字鋼I20a的重度為27

2、.9kg/m，故N；構件的拉應力為N/mm2，即該柱的強度滿足要求。題：解：1、初選截面假定截面鋼板厚度小于16mm，強度設計值取，?？勺兒奢d控制組合：，永久荷載控制組合：簡支梁的支座反力（未計梁的自重），跨中的最大彎矩為，梁所需凈截面抵抗矩為，梁的高度在凈空方面無限值條件；依剛度要求，簡支梁的容許擾度為l/250，參照表3-2可知其容許最小高度為，按經驗公式可得梁的經濟高度為，由凈截面抵抗矩、最小高度和經濟高度，按附錄1中附表1取工字鋼 I36a，相應的截面抵抗矩，截面高度且和經濟高度接近。按附錄1中附表5取窄翼緣H型鋼 HN400×150×8×13，截面抵抗矩

3、，截面高度。普通工字鋼梁翼緣的外伸寬度為，故翼緣板的局部穩(wěn)定可以保證，且截面可考慮部分塑性發(fā)展。窄翼緣型鋼梁的翼緣的外伸寬度為，故翼緣板的局部穩(wěn)定可以保證，且截面可考慮部分塑性發(fā)展。2、驗算截面（1）普通工字鋼I36a截面的實際幾何性質計算：，梁自重估算，由荷規(guī)附錄A得鋼的重度為m3，梁的自重為，修正為自重產生的跨中最大彎矩為，式中為可變荷載控制組合對應的荷載分項系數?？缰凶畲罂倧澗貫?， A點的最大正應力為 B點的最大剪應力為故由以上分析可知，該普通工字鋼等截面鋼梁滿足強度要求。（2）窄翼緣型鋼HN400×150×8×13截面的實際幾何性質計算：，梁自重估算，由荷

4、規(guī)附錄A得鋼的重度為m3，梁的自重為，修正為自重產生的跨中最大彎矩為，式中為可變荷載控制組合對應的荷載分項系數?？缰凶畲罂倧澗貫椋?A點的最大正應力為B點的最大剪應力為，面積矩可近似計算如下，故由以上分析可知，該窄翼緣型鋼等截面鋼梁滿足強度要求。比較普通工字鋼和窄翼緣型鋼可發(fā)現(xiàn)，在相同的計算條件下采用窄翼緣型鋼更加經濟。題：解：強度驗算部位：A點的最大正應力；B點的最大剪應力；C點的折算應力；D點的局部壓應力和折算應力。，梁截面的相關參數：，腹板軸線處的面積矩，腹板邊緣處的面積矩。梁的自重標準值（也可按課本的方法計算，此處直接采用荷規(guī)附錄A提供的重度），跨中最大總彎矩 。A點的最大正應力為：由

5、于翼緣自由外伸的寬厚比為，故取x對軸的部分塑性發(fā)展系數。B點的最大剪應力為：C點的折算應力為：，折算應力為。D點的局部壓應力和折算應力；D點正應力為壓應力，其值大小為；剪應力向下，大小為。代入折算應力計算公式可得，即D點的折算應力滿足強度要求，但局部壓應力不滿足強度要求。故由以上分析可知，該焊接工字型等截面鋼梁不滿足強度要求。題：解：1、初選截面假定截面鋼板厚度小于16mm，強度設計值取，簡支梁的支座反力（未計梁的自重），跨中的最大彎矩為，梁所需凈截面抵抗矩為，梁的高度在凈空方面無限值條件；按經驗公式可得梁的經濟高度為，考慮到梁截面高度大一些，更有利于增加剛度，初選梁的腹板高度為。腹板厚度按支

6、點處最大剪力需要確定，按經驗公式估算，故選用腹板厚度為。修正為：，故選用腹板厚度為。按近似公式計算所需翼緣板面積，初選翼緣板寬度為400mm，則所需厚度為?？紤]到公式的近似性和鋼梁的自重作用等因素，選用。梁翼緣的外伸寬度為，故翼緣板的局部穩(wěn)定可以保證，且截面可考慮部分塑性發(fā)展。2、驗算截面截面的實際幾何性質計算：，腹板軸線處的面積矩，腹板邊緣處的面積矩。梁自重估算，由荷規(guī)附錄A得鋼的重度為m3，梁的自重為，自重產生的跨中最大彎矩為，式中為可變荷載控制組合對應的荷載分項系數?？缰凶畲罂倧澗貫椋?A點的最大正應力為B點的最大剪應力為C點的折算應力為，按能量理論的折算應力為。故由以上分析可知，該焊接工字型等截面鋼梁滿足強度要求。題：解：由附錄1的附表1可得I45a的截面積為10200mm2，單位質量為80.4kg/m，抵抗矩為1430000mm3，翼緣平均厚