1、鋼結構習題及答案作業(yè)一： 驗算軸心受壓柱的強度和穩(wěn)定，柱高為9m，兩端鉸接，在兩個三分點處均有側(cè)向支撐以阻止其在弱軸方向過早失穩(wěn)，采用型號為HM2942008 12的Q235熱軋中翼緣H型鋼，其受軸心力N=1000kN，截面內(nèi)有兩個安裝螺栓，孔徑為d023mm（如圖所示）。解：(1) 截面特性查型鋼表得HM294200812的截面特性如下：A=73.03cm2，ix=12.5cm，iy=4.69cm (2) 驗算強度 （滿足）(3) 驗算構件整體穩(wěn)定依題意可知：，（a類）查得（b類）查得（滿足） 經(jīng)驗算，該柱的強度和整體穩(wěn)定滿足要求。作業(yè)二： 試計算下圖所示兩種焊接工字鋼截面（截面面積相等）軸

2、心受壓柱所能承受的最大軸心壓力設計值和局部穩(wěn)定，并作比較說明。柱高10m，兩端鉸接，翼緣為焰切邊，鋼材為Q235。解： 第一種截面：(1) 算截面特性 ，(2) 由整體穩(wěn)定確定承載力， 由查b類截面得(3) 驗算局部穩(wěn)定（滿足）（滿足） 故該截面柱承載力為3518kN。第二種截面：(1) 計算截面特性 ，(2) 由整體穩(wěn)定確定承載力， 由查b類截面得(3) 驗算局部穩(wěn)定 （滿足） 故該截面柱承載力為2898k。作業(yè)三： 一焊接工字型截面等截面簡支梁，跨中承受集中荷載P=300kN（包含梁自重），鋼材為Q235，梁的跨度和幾何尺寸如圖所示，支座處和集中荷載作用處都設置支承加勁肋，試驗算該梁的正應

3、力、剪應力和折算應力是否滿足要求，并指明相應的計算位置。解：(1) 計算截面特性：；(2) 驗算正應力：梁跨中集中力作用點處彎矩最大，正應力最大值位于該截面的最外翼緣處。 因為 ，故 （滿足）(3) 驗算剪應力：梁中所有截面上的剪力相等，其剪應力最大值位于腹板中部。（滿足）(4) 驗算局部壓應力：梁跨中集中力F=3000kN和支座處集中力F=150kN，但是有設置支撐加勁肋，因此無需驗算腹板與翼緣相交處的局部壓應力。(5) 折算應力：梁跨中集中力作用點處既有彎矩又有剪力，腹板與翼緣相交處既有較大剪應力又有正應力，需驗算其折算應力或或（滿足） 經(jīng)驗算，該梁的強度滿足要求。作業(yè)四： 焊接簡支工字型

4、梁(圖示)上翼緣受均布荷載作用，其設計值q=40kN（包括自重），跨度為10m，跨中5m處梁上翼緣有簡支側(cè)向支撐，材料為Q345，f =310N/mm2，試驗算該梁的整體穩(wěn)定是否滿足要求？解：(1) 判斷是否需要驗算整體穩(wěn)定因為，應驗算整體穩(wěn)定。(2) 計算截面特性 ， 又已知， 故梁滿足穩(wěn)定要求。作業(yè)五:一連接如下圖所示，承受荷載設計值N為2000kN，鋼材為Q235鋼，手工焊，不考慮弧坑影響，三面圍焊，試確定該連接中所需的最小焊腳尺寸hf 。解：每條端縫所承擔的力為N1，則 每條側(cè)縫所承擔的力為N2，則由題意，得 解得 hf 7.4mm 又由 所以取 hf 8mm作業(yè)六計算圖示連接的焊縫長

5、度。已知N=600kN（靜力荷載設計值），手工焊，焊條E43型，hf=8mm，ffw=160N/mm2 。解： 取 取作業(yè)七兩截面為20340的鋼板，采用雙蓋板和普通螺栓拼接（見下圖），螺栓為M22，d0=24mm，鋼材為Q235，f = 205 N/mm2， fvb = 140 N/mm2 ， fcb = 305 N/mm2 ，試問此連接能承受多大的軸心力N？解： 由螺栓連接確定N單個螺栓受剪承載力設計值為 單個螺栓承壓承載力設計值為 由連接板件的凈截面強度確定N1-1凈截面面積為 故該連接最大軸心力為957.6kN。作業(yè)八: 如圖所示雙蓋板螺栓連接采用Q235B級鋼材，C級螺栓直徑d=20mm，d0=21.5mm ，承受軸心力F=1000kN，試驗算該連接是否滿足承載力要求。解： 驗算螺栓連接強度單個螺栓受剪承載力設計值為 單個螺栓承壓承載力設計值為 每個螺栓受力：