同濟(jì)大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)基本原理(沉祖炎)課后習(xí)題答案完全版

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課后答案

第一章

其次章

2.1如圖2-34所示鋼材在單向拉伸狀態(tài)下的應(yīng)力－應(yīng)變曲線，請(qǐng)寫出彈性階段和非彈性階段的關(guān)系式。

fyfytgα=Etgα'=E'

00

圖2-34圖

（a）理想彈性－塑性

（b）理想彈性加強(qiáng)

解：

（1）彈性階段：Etan

非彈性階段：fy（應(yīng)力不隨應(yīng)變的增大而變化）（2）彈性階段：Etan非彈性階段：fyE'(

fyE

)fytan'(

fytan

)

2.2如圖2-35所示的鋼材在單向拉伸狀態(tài)下的曲線，試驗(yàn)時(shí)分別在A、B、C卸載至零，則在三種狀況下，卸載前應(yīng)變、卸載后剩余應(yīng)變c及可恢復(fù)的彈性應(yīng)變y各是多少？

fy235N/mmc270N/mm2F0.025E2.0610N/mm

σσfy

2

52

E'1000N/mm

2

F

圖2-35理想化的圖

解：

（1）A點(diǎn)：

課后答案

卸載前應(yīng)變：

fyE

2352.0610

5

0.00114

卸載后剩余應(yīng)變：c0

可恢復(fù)彈性應(yīng)變：yc0.00114

（2）B點(diǎn)：

卸載前應(yīng)變：F0.025卸載后剩余應(yīng)變：c

fyE

0.02386

可恢復(fù)彈性應(yīng)變：yc0.00114

（3）C點(diǎn)：

卸載前應(yīng)變：F

cfy

E'

0.0250.0350.06

卸載后剩余應(yīng)變：c

c

E

0.05869

可恢復(fù)彈性應(yīng)變：yc0.00131

2.3試述鋼材在單軸反復(fù)應(yīng)力作用下，鋼材的曲線、鋼材疲乏強(qiáng)度與反復(fù)應(yīng)力大小和作用時(shí)間之間的關(guān)系。

答：鋼材曲線與反復(fù)應(yīng)力大小和作用時(shí)間關(guān)系：當(dāng)構(gòu)件反復(fù)力fy時(shí)，即材料處于彈性階段時(shí)，反復(fù)應(yīng)力作用下鋼材材性無變化，不存在剩余變形，鋼材曲線基本無變化；當(dāng)fy時(shí)，即材料處于彈塑性階段，反復(fù)應(yīng)力會(huì)引起剩余變形，但若加載－卸載連續(xù)進(jìn)行，鋼材曲線也基本無變化；若加載－卸載具有一定時(shí)間間隔，會(huì)使鋼材屈服點(diǎn)、極限強(qiáng)度提高，而塑性韌性降低（時(shí)效現(xiàn)象）。鋼材曲線會(huì)相對(duì)更高而更短。另外，載一定作用力下，作用時(shí)間越快，鋼材強(qiáng)度會(huì)提高、而變形能力減弱，鋼材曲線也會(huì)更高而更短。

鋼材疲乏強(qiáng)度與反復(fù)力大小和作用時(shí)間關(guān)系：反復(fù)應(yīng)力大小對(duì)鋼材疲乏強(qiáng)度的影響以應(yīng)力比或應(yīng)力幅（焊接結(jié)構(gòu)）來量度。一般來說，應(yīng)力比或應(yīng)力幅越大，疲乏強(qiáng)度越低；而作用時(shí)間越長（指次數(shù)多），疲乏強(qiáng)度也越低。

2.4試述導(dǎo)致鋼材發(fā)生脆性破壞的各種原因。答：（1）鋼材的化學(xué)成分，如碳、硫、磷等有害元素成分過多；（2）鋼材生成過程中造成的缺陷，如夾層、偏析等；（3）鋼材在加工、使用過程中的各種影響，如時(shí)效、冷作硬化以及焊接應(yīng)力等影響；（4）鋼材工作溫度影響，可能會(huì)引起藍(lán)脆或冷脆；（5）不合理的結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)影響，如應(yīng)力集中等；（6）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力性質(zhì)，如雙向或三向同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)；（7）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所受荷載性質(zhì)，如受反復(fù)動(dòng)力荷載作用。

課后答案

2.5解釋以下名詞：

（1）延性破壞延性破壞，也叫塑性破壞，破壞前有明顯變形，并有較長持續(xù)時(shí)間，應(yīng)力超過屈服點(diǎn)fy、并達(dá)到抗拉極限強(qiáng)度fu的破壞。（2）損傷累積破壞

指隨時(shí)間增長，由荷載與溫度變化，化學(xué)和環(huán)境作用以及災(zāi)難因素等使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生損傷并不斷積累而導(dǎo)致的破壞。

（3）脆性破壞脆性破壞，也叫脆性斷裂，指破壞前無明顯變形、無預(yù)兆，而平均應(yīng)力較?。ㄒ话阈∮谇c(diǎn)fy）的破壞。（4）疲乏破壞

指鋼材在連續(xù)反復(fù)荷載作用下，應(yīng)力水平低于極限強(qiáng)度，甚至低于屈服點(diǎn)的突然破壞。（5）應(yīng)力腐蝕破壞應(yīng)力腐蝕破壞，也叫延遲斷裂，在腐蝕性介質(zhì)中，裂紋尖端應(yīng)力低于正常脆性斷裂應(yīng)力臨界值的狀況下所造成的破壞。（6）疲乏壽命

指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中在一定恢復(fù)荷載作用下所能承受的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。

2.6一兩跨連續(xù)梁，在外荷載作用下，截面上A點(diǎn)正應(yīng)力為1120N/mm2，

222

280N/mm，B點(diǎn)的正應(yīng)力120N/mm，2120N/mm，求梁A點(diǎn)與B點(diǎn)

的應(yīng)力比和應(yīng)力幅是多少？解：

（1）A點(diǎn)：

應(yīng)力比：

21

80120

0.667應(yīng)力幅：maxmin12080200N/mm

2

（2）B點(diǎn)：

應(yīng)力比：

12

20230

maxmin20120100N/mm0.167應(yīng)力幅：

2

2.7指出以下符號(hào)意義：(1)Q235AF

答：

(2)Q345D

(3)Q390E

(4)Q235D

（1）Q235AF：屈服強(qiáng)度fy235N/mm2、質(zhì)量等級(jí)A（無沖擊功要求）的沸騰鋼（碳素結(jié)構(gòu)鋼）

2

（2）Q345D：屈服強(qiáng)度fy345N/mm、質(zhì)量等級(jí)D（要求提供-200C時(shí)縱向沖擊功

Ak34J）的特別鎮(zhèn)靜鋼（低合金鋼）

2

（3）Q390E：屈服強(qiáng)度fy390N/mm、質(zhì)量等級(jí)E（要求提供-400C時(shí)縱向沖擊功

Ak27J）的特別鎮(zhèn)靜鋼（低合金鋼）

課后答案

（4）Q235D：屈服強(qiáng)度fy235N/mm2、質(zhì)量等級(jí)D（要求提供-200C時(shí)縱向沖擊功

Ak27J）的特別鎮(zhèn)靜鋼（碳素結(jié)構(gòu)鋼）

2.8根據(jù)鋼材下選擇原則，請(qǐng)選擇以下結(jié)構(gòu)中的鋼材牌號(hào)：

（1）在北方酷寒地區(qū)建造廠房露天倉庫使用非焊接吊車梁，承受起重量Q500KN的中級(jí)工作制吊車，應(yīng)選用何種規(guī)格鋼材品種？

（2）一廠房采用焊接鋼結(jié)構(gòu)，室內(nèi)溫度為-10C，問選用何種鋼材？

答：（1）要求鋼材具有良好的低溫沖擊韌性性能、能在低溫條件下承受動(dòng)力荷載作用，可選Q235D、Q345D等；（2）要求滿足低溫可焊性條件，可選用Q235BZ等。

2.9鋼材有哪幾項(xiàng)主要機(jī)械指標(biāo)？各項(xiàng)指標(biāo)可用來衡量鋼材哪些方面的性能？

答：主要機(jī)械性能指標(biāo)：屈服強(qiáng)度fy、極限強(qiáng)度fu以及伸長率5或10，其中，屈服強(qiáng)度fy、極限強(qiáng)度fu是強(qiáng)度指標(biāo)，而伸長率5或10是塑性指標(biāo)。

2.10影響鋼材發(fā)生冷脆的化學(xué)元素是哪些？使鋼材發(fā)生熱脆的化學(xué)元素是哪些？

答：影響鋼材發(fā)生冷脆的化學(xué)元素主要有氮和磷，而使鋼材發(fā)生熱脆的化學(xué)元素主要是氧和硫。

第四章

第94頁-4.3：

解：截面特征參數(shù)

A240202896017280mm(172.8cm)

2

2

Ixn

112

2401000

9

3

112

2408960

3

2.895110mm

94

WxnW

2.895110

5001

8960

5790208mm

2

3

3

4

由計(jì)算簡圖可知，構(gòu)件截面上的最大彎矩為：8

按式（4-13）

NAn

M

x

pn

240209806547200mm

M

1

ql

2

Wxn

x

fd

3

M

x

5790208

215M

x

742272.5Nm

q

8Ml

2

8742272.5

8

2

92784.1Nm(0.9278kN/cm)

課后答案

按式（4-17）

N

p

Af

y

172802454233600N

3

(4233.6kN)

NN

M

p

1500104233600

pn

0.350.13

px

W

fy65472002451604064Nm(1604.1kNm)

NN

p

1M

xpx

1.15M

1

15000004233600

1

1.151604064

M

x

1M

x

1191090.3Nm

q

8Ml

2

x

81191090.3

8

2

148886.3Nm(1.489kN/cm)

按式（4-18）

N

p

Af

y

172802454233600N

3

NAnfdNAn

150010

17280215M

0.400.13

1

x

1.15W

fd

150000017280

11.15

M

x

pnx

6547200

215M

x

965211.9Nm

q

8Ml

2

x

8965211.9

8

2

120651.5Nm(1.206kN/cm)

按式（4-20）

NAn

M

x

Wxn

x

fd

3

M

x

1.055790208

215M

x

779386.1Nm

q

8Ml

2

8779386.1

8

2

97423.3Nm(0.974kN/cm)

N

AW故：

M

150000017280

M5790208

0M502622.2Nmq

8502622.2

8

2

62827.8Nm

當(dāng)q62827.8Nm(0.628kN/cm)時(shí)，不考慮穩(wěn)定問題當(dāng)q62827.8Nm時(shí)，應(yīng)考慮穩(wěn)定問題

課后答案

第95頁-4.4：

解：截面參數(shù)

2A300122837610208mm

Ixn

112

300400

8

3

112

3008376

3

3.06510mm

84

WxnW

3.06510

20234

1532519.3mm(1532.5cm)

2

3

33

pxn

837612300

300123881679552mm2

112

83765.401610mm

3

7

4

Iyn

112

3

W

yn

5.401610

15014

7

360107.0mm(360.1cm)

2

33

W

pyn

123002

14

3768546016mm

23

按式（4-24）計(jì)算NAn

M

x

Wxn

M

y

Wyn

10701010208

3

16110

6

1532519.3

3810

6

360107.0

315.4Nmm

2

fd310Nmm

2

強(qiáng)度不滿足要求！

按式（4-25）計(jì)算NAn

M

x

Wpxn

M

y

Wpyn

10701010208

3

161101679552

6

3810546016

6

270.3Nmm

2

fd310Nmm

2

強(qiáng)度滿足要求！

按式（4-26）計(jì)算

NAn

M

x

xWxn

3

M

y

yWyn

16110

6

3810

6

10701010208

1.051532519.31.2360107.0

292.8Nmm

2

fd310Nmm

2

強(qiáng)度滿足要求！

第五章

5.1影響軸心受壓穩(wěn)定極限承載力的初始缺陷有哪些?在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)如何考慮?

5.2某車間工作平臺(tái)柱高2.6m,軸心受壓,兩端鉸接.材料用I16,Q235鋼,鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fd215N/mm

2

.求軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)

及其穩(wěn)定臨界荷載.

課后答案

如改用Q345鋼

解答:

fd310N/mm

2

,則各為多少?

查P335附表3-6,知I16截面特性,柱子兩端較接,

xy1.0

ix6.57cm,iy1.89cm,A26.11cm

2

39.6y

x

故柱子長細(xì)比為

xl

ix

1.0260065.7

yliy

26001.018.9

137.6

,

1.48

由于

xy

137.6

,故對(duì)于Q235

鋼相對(duì)長細(xì)比為

鋼柱軋制,b/h0.8.對(duì)y軸查P106表5-4(a)知為不b類截面。故由式5-34b得

121

2

23

2

2

0.9650.3001.481.482

21.48

0.354

(或計(jì)算

y

137.6

,再由附表4-4查得0.354)

2

故得到穩(wěn)定臨界荷載為

NcrdAfd0.35426.1110215198.7kN

當(dāng)改用Q365鋼時(shí),同理可求得1.792。

y

166.7

由式5-34b計(jì)算得

0.257(或由故穩(wěn)定臨界荷載為

,查表得0.257)

NcrdAfd0.25726.1110310208.0kN

2

5.3圖5-25所示為一軸心受壓構(gòu)件,兩端鉸接,截面形式為十字形.設(shè)在彈塑性范圍內(nèi)E/G值保持常數(shù),問在什么條件下,扭轉(zhuǎn)屈曲臨界力低于彎曲屈曲臨界力,鋼材為Q235.

5.4截面由鋼板組成的軸心受壓構(gòu)件,其局部穩(wěn)定計(jì)算公式是按什么準(zhǔn)則進(jìn)行推導(dǎo)得出的.

5.5兩端鉸接的軸心受壓柱,高10m,截面為三塊鋼板焊接而成,翼緣為剪切邊,材料為Q235,強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fd205N/mm

2

,承受軸心壓力設(shè)計(jì)值3000kN(包括自重).如采用圖5-26所示的

課后答案

兩種截面,計(jì)算兩種狀況下柱是否安全

.

圖5-26題5.5解答:

截面特性計(jì)算:對(duì)a)截面:

1212113384

Iy22050050084.16710mm

1212Ix2(

1

5002020500260)

3

2

1

85001.43610mm

394

A2500205008

24000mm

2

ix

244.6mm

1

iy

131.m8m

1

對(duì)b)截面:

1212113384

Iy225400400102.66710mm

1212Ix2(

4002540025212.5)

3

2

104009.57510mm

384

A40025240010

24000mm

2

ix

199.7mm

iy

105.m4m

整體穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算:鋼柱兩端鉸接,計(jì)算長度

x

loxixlkxix

loxloy10000mm

loxiyloxiy

10000131.810000105.4

75.87

10000244.610000199.7

40.88

y

對(duì)a)截面:

94.88

x

對(duì)b)截面:

50.08

y

課后答案

根據(jù)題意,查P106表5-4(a),知鋼柱對(duì)x軸為b類截面,對(duì)y軸為c類截面.對(duì)a)截面:對(duì)x軸

:x

12x

1

2

40.88

0.440

x

2

23xx

20.9650.30.440.44

220.44

0.89

5

(或計(jì)算

x

40.88

,再由附表4-4查得

x0.896

)

對(duì)y軸

:y

12y

1

2

25.87

0.816

y

2

3yy

2

2

0.9060.5950.8160.8162

20.816

0.604

(或計(jì)算

y

75.87

,再由附表4-5查得

y0.604

)

故取該柱的整體穩(wěn)定系數(shù)為0.604對(duì)b)截面,同理可求得整體穩(wěn)定驗(yàn)算:對(duì)a)截面對(duì)b)截面

5.6一軸心受落實(shí)腹柱,截面見圖5-27.求軸心壓力設(shè)計(jì)值.計(jì)算長度

l0x8ml0y4mx

,(軸

NcNc

rd

x0.852y0.489

,,故取該柱截面整體穩(wěn)定系數(shù)為0.489

Afd0.6040.489

24000

205

20529k7N1.68kN不滿30足00

。

rd

240002k4N05.88kN不滿30足00

。

為強(qiáng)軸).截面采用焊接組合工字形,翼緣采用I28a型鋼.鋼材為Q345,強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fd310N/mm

2

.

課后答案

解：截面參數(shù)

A55372166008.520538mm

2

3

4

Ix2344.155.3730Iy27115

IxA

2

112

1.6600.85127947.5cm

4

112

1.6600.8514250.2cm

3

4

ix

127947.510

20538

249.6mm

iy

IyAl0xix

.210

205388000249.6

32.1

4

83.3mm

x

y

l0yiy

400083.3

48.0

此截面對(duì)x，y軸均為b類截面，當(dāng)采用Q345時(shí)，由

y

fy235

48.0

345235

58.2

查表可得，0.817軸心壓力設(shè)計(jì)值為：

NAf0.817205383105201.7kN

5.7一軸心受壓綴條柱,柱肢采用工字型鋼,如圖5-28所示.求軸心壓力設(shè)計(jì)值.計(jì)算長度

2

fd205N/mml0x30ml0y15mx

,(軸為虛軸),材料為Q235,.

課后答案

圖5-28題5.7

解答:

截面及構(gòu)件幾何性質(zhì)計(jì)算

截面面積:A286.07172.14cmI40a單肢慣性矩:

I1659.9cm

4

2

1102

4

繞虛軸慣性矩:繞實(shí)軸慣性矩:

ix

Ix2[659.986.07(

)]522043.3cm

24

Iy22171443428cm

55.07cm

回轉(zhuǎn)半徑

:

iy15.8c8m

94.46

x

長細(xì)比:

loxix

300055.07

54.48

y

loyiy

150015.88

2

A28.79717.594cm

綴條用L756,前后兩平面綴條總面積1x

ox

由P111表5-5

得：構(gòu)件相對(duì)長細(xì)比,因y

56.85

oxy

,只需計(jì)算

y

:

94.46

1.014

查P106表5-4(a)可知應(yīng)采用b類截面：

12

2

0.9650.3

2

0.591

課后答案

y

(

或計(jì)算

94.46

,再由附表4-4查得0.591)

NcrdAfd0.5911726kN

2

故軸的壓力設(shè)計(jì)值為

5.8驗(yàn)算一軸心受壓綴板柱.柱肢采用工字型鋼,如圖5-29所示.已知軸心壓力設(shè)計(jì)值

N2000kN(包括自重),計(jì)算長度l0x20m,l0y10m(x軸為虛軸),材料為Q235,fd205N/mm

2

,

fvd

125N/mm

2

.

圖5-29題5.8

解答:

一、整體穩(wěn)定驗(yàn)算

截面及構(gòu)件幾何性質(zhì)計(jì)算:

截面面積:A286.07172.14cmI40a單肢慣性矩:

I1659.9cm

4

2

1102

4

繞虛軸慣性矩:繞實(shí)軸慣性矩:

ix

Ix2[659.986.07(

)]522043.3cm

24

Iy22171443428cm

55.07cm

回轉(zhuǎn)半徑

:

iy15.8c8m

62.97

x

長細(xì)比:

loxix

200055.07

36.32

y

loyiy

100015.88

綴板采用303001100mm。計(jì)算知

Kb/K16

，由P111表5-5

得

ox

46.40

課后答案

(其中

1

802.77

28.88

)oxy

構(gòu)件相對(duì)長細(xì)比:因y

62.97

,只需計(jì)算

y

:

0.677

查P106表5-4(a)可知應(yīng)采用b類截面

12

2

0.9650.3

2

0.791

y

(或計(jì)算故

62.97

,再由附表4-4查得0.791)

2

NcrdAfd0.79117234kN

，滿足。

二、局部穩(wěn)定驗(yàn)算:

1)單肢截面板件的局部穩(wěn)定

單肢采用型鋼,板件不會(huì)發(fā)生局部失穩(wěn).

2)受壓構(gòu)件單肢自身穩(wěn)定單肢回轉(zhuǎn)半徑

i12.77cm

a0i1

28.880.5max0.562.9731.49

1

長細(xì)比滿足：

3)綴板的穩(wěn)定

802.77

,且滿足

140

故單肢自身穩(wěn)定滿足要求.

Vmax

172.1410205

85

2

41516N

軸心受壓構(gòu)件的最大剪力

:

TV1

aca2415162

1100110011002

20758N

綴板剪力:

1.14210Nmm

7

綴板彎矩:

MV1

415162110040

綴板厚度滿足:

tb30

27.5mm

，故只作強(qiáng)度驗(yàn)算:

課后答案

MW

1.1421030300

6

2

7

25.4N/mmfd205N/mm

22

2075830030

3.5N/mmfvd125N/mm

2

2

1.5

Tbtb

1.5

故由以上整體穩(wěn)定驗(yàn)算和局部穩(wěn)定驗(yàn)算可知,該綴板柱滿足要求.

5.9有一拔桿,采用Q235鋼,

fd215N/mm

2

,如圖5-30所示,綴條采用斜桿式體系.設(shè)考慮

起吊物時(shí)的動(dòng)力作用等,應(yīng)將起重量乘以1.25,并設(shè)平面內(nèi)、外計(jì)算長度相等.問60時(shí),拔桿最大起重量設(shè)計(jì)值為多少?

第六章

6.1工字形焊接組合截面簡支梁，其上密鋪剛性板可以阻止彎曲平面外變形。梁上均布荷載（包括梁自重）q4kN/m，跨中已有一集中荷載F090kN，現(xiàn)需在距右端4m處設(shè)一集中荷載F1。問根據(jù)邊緣屈服準(zhǔn)則，F(xiàn)1最大可達(dá)多少。設(shè)各集中荷載的作用位置距梁頂面為120mm，分布長度為120mm。鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度取為300N/mm2。另在所有的已知荷載和所有未知荷載中，都已包含有關(guān)荷載的分項(xiàng)系數(shù)。

圖6-34題6.1

解：

（1）計(jì)算截面特性

A250122800812400mmIx

112Ixh2

Sm2501240640082001858000mmS125012

3

2

250824

6

3

112

(2508)8001.3310mm

3

394

Wx

3.22910mm

406

121m8m000

3

課后答案

（2）計(jì)算F0、F1兩集中力對(duì)應(yīng)截面彎矩

M0

18

412

2

14

90128214

F13

63422F1kNm23F13

8244

83

F1kNm

M124848

9012

令M1M0，則當(dāng)F1147kN，使彎矩最大值出現(xiàn)在F1作用截面。（3）梁截面能承受的最大彎矩

MWxf3.22910300968.7kNm

6

令MM0得：F1313.35kN；令MM1得：F1271.76kN故可假定在F1作用截面處達(dá)到最大彎矩。（4）a．彎曲正應(yīng)力

max

M

(244

x

83

F1)10

6

6

Wx

300①

3.22910

b.剪應(yīng)力

2211

F1作用截面處的剪力V14124490F153F1(kN)

332

2

23

53F1101858000

3

1.33108

9

max

V1SmIxt

②

c.局部承壓應(yīng)力

23

2445F110

3

300③81205122120

F110

3

在右側(cè)支座處：c

F1集中力作用處：c

81205122120

300④

d.折算應(yīng)力

F1作用截面右側(cè)處存在很大的彎矩，剪力和局部承壓應(yīng)力，計(jì)算腹板與翼緣交界處的共享

應(yīng)力與折算應(yīng)力。正應(yīng)力：1

MxWx

400412

課后答案

剪應(yīng)力：1

V1S1Ixt

23

53F1101218000

3

1.33108F110

3

9

局部承壓應(yīng)力：c

81205122120

折算應(yīng)力：zs300⑤

聯(lián)立①-⑤解得：F1271.76kN

故可知F1max271.76kN，并且在F1作用截面處的彎矩達(dá)到最大值。

6.2同上題，僅梁的截面為如圖6-35所示。

6.3一卷邊Z形冷彎薄壁型鋼，截面規(guī)格16060202.5，用于屋面檁條，跨度6m。作用于其上的均布荷載垂直于地面，q1.4kN/m。設(shè)檁條在給定荷載下不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)，按邊緣屈服準(zhǔn)則作強(qiáng)度計(jì)算。所給荷載條件中已包含分項(xiàng)系數(shù)。鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為

210N/mm。

2

6.4一雙軸對(duì)稱工字形截面構(gòu)件，一端固定，一端外挑4.0m，沿構(gòu)件長度無側(cè)向支承，懸挑端部下掛一重載F。若不計(jì)構(gòu)件自重，鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為215N/mm2。

F最大值為多少。

圖6-37題6.4

解：

（1）截面特性計(jì)算

A20010225065500mmIx

112

200270112

33

2

112

20062507.5410mm1

25061.33

10mm3

7

4

374

Iy2

10200

12

ix

117.09

iy

49.24

（2）計(jì)算彎曲整體穩(wěn)定系數(shù)

按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄B公式B.1-1計(jì)算梁的整體穩(wěn)定系數(shù)

課后答案

l1t1b1h

400010200270

0.74

查表B.4，由于荷載作用在形心處，按表格上下翼緣的平均值取值：

by

12

0.210.670.742.940.650.741.58

81.2

400049.24

截面為雙軸對(duì)稱截面，b0

4320Ah235則bb]b2

fyyWx

1.58取b'1.07

432081.2

2

5500270

7.54100.985

7

270

20]2353.3331.0

2350.2823.333

（3）F最大值計(jì)算

M

h

4000F

,

bIx

h

f，解得F30.02kN。

由

,bIx

6.5一雙軸對(duì)稱工字形截面構(gòu)件，兩端簡支，除兩端外無側(cè)向支承，跨中作用一集中荷載

F480kN，如以保證構(gòu)件的整體穩(wěn)定為控制條件，構(gòu)件的最大長度l的上限是多少。設(shè)

鋼材的屈服點(diǎn)為235N/mm2（計(jì)算此題時(shí)不考慮各種分項(xiàng)系數(shù)）。

圖6-38題6.5

解：依題意，當(dāng)

l1

1

13.0時(shí)，整體穩(wěn)定不控制設(shè)計(jì)，故長度需滿足

l13.04005200mm5.2m。

（1）截面特性計(jì)算

A40020212001230400mmIx

112

4001240

3

2

112

38812007.6810mm

394

課后答案

y12

12

ix

502.6

iy

83.7

（2）整體穩(wěn)定計(jì)算

按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄B公式B.5-1近似計(jì)算梁的整體穩(wěn)定系