钢结构设计原理 张耀春版课后习题答案

6.4 在习题6.3所述平台柱的中点加一侧向支撑(l0y=3m),试重新设计。 解:

1)焊接工字形截面设计

初选截面:翼缘为轧制边,对x轴属b类,对y轴属c类,假设λ=50,查附表4.3:φ=0.775

N4500?103??27007mm2 所需截面面积为:A??f0.775?215两主轴所需的回转半径为:ix?l0x??l0y30006000??60 ?120,iy??5050查P410附录5,三块钢板焊成的工字形截面的系数,α1=0.43,α2=0.24,则所需截面轮

iy13060??279mm,b?廓尺寸为:h???250mm ?10.43?20.24ix考虑焊接工艺的要求,一般h不宜太小,若取b=h0=400mm,则所需平均板厚:

A27007 t???22.5mm,板件偏厚。试选bt=480×20,腹板hwtw=450×12如图所示:

3b3?400480截面验算:(由于无孔洞削弱,不必验算强度)

截面几何性质:

A?2?480?20?450?12?24600mm2

Ix?1480?4903?468?4503?115208500mm4 121Iy?2?20?4803?450?123?368704800mm4

12??12ix?115208500368704800?216mm,iy??122mm

2460024600?x?l0y3000l0x6000??27.73?????150,?y???24.50?????150刚度满足 ix216iy122对x轴属b类,?x?27.73,

查表得:?x?0.946?(0.946?0.943)?0.73?0.944

对y轴属c类,?y?24.50,查表得: ?y?0.940?(0.940?0.934)?0.5?0.937

N4500?103??195N/mm2?f?205N/mm2 整体稳定验算:???A0.937?24600局部稳定验算 ?max?27.39?30,取?max?30

21

20??45020翼缘:

b1480?10235235??11.75?(10?0.1?max)?(10?0.1?30)?13 t2?20fy235hw450235235??37.5?(25?0.5?max)?(25?0.5?30)?40满足。 tw12fy235

腹板:

所选截面满足要求。 3) H型钢截面设计

参照焊接工字形截面尺寸,选用宽翼缘H 型钢,b/h>0.8,对x、y轴属b类,假设λ=60,查附表4.2:φ=0.807

N4500?103??27201mm2 所需截面面积为:A??f0.807?215查P447附表8.9选择HW400×408,A=251.5cm2,Ix=71100cm4, Iy=23800cm4,ix=16.8cm,iy=9.73cm。

验算所选截面(由于无孔洞削弱,不必验算强度)

l0y3000l0x6000??35.71?????150,?y???30.83?????150 刚度满足 ix168iy97.3?x?对x,y轴属b类,?x?35.71,查表得:?x?0.918?(0.918?0.914)?0.71?0.915 整体稳定验算:

N4500?103????196N/mm2?f?205N/mm2

?A0.915?251504082121型钢截面局部稳定满足不需验算。 所选截面满足要求。 加了侧向支撑,用钢量减小。

22

214006.5 试设计一桁架的轴心受压杆件。杆件采用等边角钢组成的T形截面(对称轴为y轴),角钢间距为12mm,轴心压力设计值400kN,计算长度为l0x=2300mm,l0y=2900mm,钢材为Q235。

解:设λ=70,截面对x、y轴均属b类,φ=0.751

N400?103??2477mm2 所需截面面积为:A??f0.751?215初选截面:2L100×7,A=2759mm2, ix=30.9mm,iy=45.3mm。

?x?l0x2300??74.43?????150 ix30.9l0yb1002900??14.29?0.58??0.58??16.82t7b100

单轴对称截面,绕对称轴屈曲为弯扭屈曲,换算长细比:

?0.475b4?yz??y?1?22?l0yt?4??0.475?100??64.02??1??29002?1002???????71.4????150刚度满足。 ?截面对x、y轴均属b类,?yz??x?74.43

查P407附表4.2:?x?0.726?(0.726?0.720)?0.43?0.723N400?103????200N/mm2?f?215N/mm2

?A0.723?2759

型钢截面局部稳定满足,不需验算。 所选截面满足要求。

23

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4