同济大学钢结构基本原理(沈祖炎)课后习题答案完全版

1、第二章关系式。2.1如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力一应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶 段的解:（1）£图（b）理想弹性强化弹性阶段:tan非弹性阶段:fy （应力不随应变的增大而变化）弹性阶段:tan非弹性阶段:fy E'(g)f y tan'(2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的曲线，试验时分别在A、B、C卸载至零,则在三种情况下，卸载前应变、卸载后残余应变c及可恢复的弹性应变y各是多少?2fy 235N/mm2270 N / mm2F 0.025E 2.06 105N/mm2E'1000N/mm2C图图2-35理想化的解：（1）A

2、点:卸载前应变:fyE230.001142.06 105卸载后残余应变:可恢复弹性应变:c 0.00114(2) B 点:卸载前应变:0.025卸载后残余应变:fyE0.02386可恢复弹性应变:0.00114(3) C点:卸载前应变:fyE'0.025 0.0350.06卸载后残余应变:0.05869可恢复弹性应变:0.001312.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的 作用时间之间的关系。曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和答：钢材曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力fy时，即材料处于弹性阶段时,反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材曲线基本无变化；当I If

3、y时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载-卸载连续进行，钢材曲线也基本无变化；若加载-卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材曲线也会更高而更短。钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时 间越长（指次数多），疲劳强度也越低。2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多

4、；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及 焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。2.5解释下列名词：（1 ）延性破坏延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点 fy、并达到抗拉极限强度 fu的破坏。（2）损伤累积破坏指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生 损伤并不断积累而导致的破坏。（3

5、 ）脆性破坏脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于 屈服点fy）的破坏。（4 ）疲劳破坏指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。（5）应力腐蚀破坏应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力 临界值的情况下所造成的破坏。（6 ）疲劳寿命指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。2.6 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上2A点正应力为 1120 N / mm280N / mm2，B点的正应力 1220N / mm ，2120 N/mm，求梁A点与B点的应力比和应力幅是多少?

6、解：（1） A 点：应力比:竺 0.667120应力幅：Vmaxmin 120802200 N / mm(2)B 点:应力比:-20 0.167120应力幅：Vmaxmin 20120100 N /mm22.7指出下列符号意义：(1)Q235AF(2)Q345D (3)Q390E(4)Q235D答：（1）Q235AF:屈服强度2fy 235N/mm2、质量等级A （无冲击功要求）的沸腾钢（碳素结构钢）（2）Q345D :屈服强度y 345N/mm2、质量等级 D （要求提供-200C时纵向冲击功A 34J ）的特殊镇静钢（低合金钢）（3）Q390E倔服强度fy390N/mm2、质量等级E（要求

7、提供-4O0C时纵向冲击功 Ak 27J）的特殊镇静钢（低合金钢）（4）Q235D :屈服强度y 235N / mm2、质量等级 D （要求提供-200C时纵向冲击功A 27J ）的特殊镇静钢（碳素结构钢）2.8根据钢材下选择原则，请选择下列结构中的钢材牌号：承受起重量Q>500KN的中级工（1）在北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁,作制吊车，应选用何种规格钢材品种？（2）一厂房采用焊接钢结构，室内温度为-100C,问选用何种钢材？答：（1）要求钢材具有良好的低温冲击韧性性能、能在低温条件下承受动力荷载作用，可选Q235D、Q345D等；（2）要求满足低温可焊性条件，可选用 Q

8、235BZ等。2.9钢材有哪几项主要机械指标？各项指标可用来衡量钢材哪些方面的性能?答：主要机械性能指标：屈服强度fy、极限强度fu以及伸长率5或10，其中，屈服强度fy、极限强度fu是强度指标，而伸长率5或10是塑性指标。2.10影响钢材发生冷脆的化学元素是哪些？使钢材发生热脆的化学元素是哪些？答：影响钢材发生冷脆的化学元素主要有氮和磷，而使钢材发生热脆的化学元素主要是氧和硫。第四章第 34 页-4.3：W：粧面将征站斂.1 = 24D X 20 X 2 + B X 960 = I'此， 7F岂汁倚LijAtr.相件戢僧I上的绘大疔恥为:按式tt-n）“二字=£垂竽型上=呃

9、7«丄【川伽ML'dgjkM rmiljV - Af = 172H1JX 245 = 423.61)ON ( I汨3- bk) F ' yN,4233600M 叱=1F 几=65472X)x 245 - 1604064X m < ItiOt IkN * 皿)沖 J» l?WOOO I N” “H = II =>1=I => if, = I I勾 10W3.V rnN 1.15 M422工&)0 IJ5 1614(kU厂警严巴090育瞬6冈皿 吹“）82A =q = 17280x245 = 4233600N172X0x215A/n需十

10、祜昴6"用启如円5=12()651.5 jV/«i (1.206k、 c)按式V 誥"n喘Siub必畑严枷6（5伴呼Jf- 8=974213/V/m 他 97lkWEN W I5(KMHMI%:Xx S(l?6?7 2厂方厂时r g M 8622.2二一"翻8盼当g S 62827,8 Njm (0.628kN不考SB定W逆 当q > 62827.8；V/ot H,应考电隐定月®第95页F. 4： 解：战面蔘数4 =300x12x2 + 8x376= iOZOSwi/n-2护曲4叽伍x（3OO-8）x炖“065天叽曲"驾泸1&#

11、174; 545W=-x8x376-.3(X)xl2x388=1679552,«.?二3口恤m "SIW kMS-X2x300-X2 + -X3冷X册-546016f»/n44九 W世 r1532513 3WJ 107,0打'.V M, .V ie)70xmt匚才一札側 “ H-10208 HFiillH_LF十 I昨1X1" + 弼XI"二.v/rnnr <=幻0W/mr按H 3-H&）计好V ,臥，叫 札 7?兀 7?兀iMUodF l6lxl0*】炉观 4 T3亦而?而 + L2X .16QIG7JI "&

12、#39;亨2" "E "小 '心“曲刼復訓疋專事!第五章影响轴心受压稳定极限承载力的初始缺陷有哪些？在钢结构设计中应如何考虑5.15.2某车间工作平台柱高2.6m,轴心受压，两端铰接.材料用I16,Q235钢，钢材的强度设计值fd2215N/mm .求轴心受压稳定系数及其稳定临界荷载.2如改用Q345钢fd 310N/mm，则各为多少？解答：查P335附表3-6,知I16截面特性,ix6.57cm,iy21.89cm, A 26.11cm柱子两端较接，xy1.0故柱子长细比为卫心00 39.6ix65.7g2600 1.0y ly18.9137.6因为xy

13、,故对于Q235钢相对长细比为弟 37"就 1.48钢柱轧制，b/h 0.8.对y轴查P106表5-4（a）知为不b类截面。故由式5-34b得1 2 尹231 0.965 0.3002 1.480.3541.48（或计算137.6再由附表故得到稳定临界荷载为Ncrd当改用Q365钢时，同理可求得由式5-34b计算得 O.257故稳定临界荷载为Nerd2 , 21.4824-4查得Afd 0.354-1.792。（或由J 0.965 0.300 1.48 1.48240.354)26.11 102 215198.7kN166.7，查表得0.257)Afd 0.257 26.11 102

14、 310 208.0kN5.3图5-25所示为一轴心受压构件，两端铰接，截面形式为十字形.设在弹塑性范围内保持常数，问在什么条件下，扭转屈曲临界力低于弯曲屈曲临界力，钢材为Q235.5.4截面由钢板组成的轴心受压构件，其局部稳定计算公式是按什么准则进行推导得出的5.5两端铰接的轴心受压柱，高10m,截面为三块钢板焊接而成，翼缘为剪切边材料为1.482E/G值Q235,强2度设计值fd 205N/mm，承受轴心压力设计值3000kN （包括自重）.如采用图5-26所示的两种截面，计算两种情况下柱是否安全500（0） 图 5-26 题 5.5 解答:截面特性计算 对a）截面：400(b)IxIy（

15、121500 203205002602)右 8 5 003 1.436 1 09mm4ix1220500312500«3._ 8484.167 10 mm50020500244.6mm对b)截面：13(400 253 1212512IxIyix4003400 25 2400展 199.7mm整体稳定系数的计算：钢柱两端铰接，计算长度对a）截面:oxix对b）截面:lkxix2824000mmiy131.8mm400 2512101 ox10000400213212.5) 12 10 40031032.667 10224000 mm105.4mmiyloy 10000mm40.8824

16、4.6皿 50.08199.7根据题意，查P106表5-4（a）,知钢柱对x轴为1oxoxiy84mm10000131.810000105.4b类截面,对y轴为-"849.575 10 mm75.8794.88c类截面.xx2对a）截面: 对x轴：x40.88122 0.440.96520.3 0.44 0.44J 0.965 0.3 0.44 0.44 4 0.4420.895（或计算 对y轴:40.88，再由附表4-4查得xB。896)25.87命 0-81612 0.81620.906 0.595 0.8160.81620.906 0.595 0.816 0.8162 &quo

17、t;4 0.81620.604（或计算忑 75.87，再由附表4-5查得yB。604)故取该柱的整体稳定系数为0.604对b）截面，同理可求得x0.852y 0.489，故取该柱截面整体稳定系数为0.489整体稳定验算：对a）截面 NerdAfd0.60424000 2052971.68kN3000kN不满足O对 b)截面Ncrd 0.489240002052405.88 kN3000kN不满足5.6 一轴心受压实腹柱，截面见图5-27.求轴心压力设计值.计算长度l0x 8ml0y 4m(x 轴为强轴）.截面采用焊接组合工字形,翼缘采用128a型钢.钢材为Q345,强度设计值fd 310N/m

18、m2第 135 页-5 6：A = 55S7K 2十 I右X偸町-H.5 = lil5開em -,=2X(J44.1 + 備37X30 )+ -LxI.6x(60-G.X5/ = 127947.5tm 12$ =2x7ll5 + = Xl.6'x(61-(J.K5f= 142 祀苕爪"122O53X血声巫:7如'J V 2053R此毬向对p. gift坦为h类就餉 曲采用射£财，由柑翟可Wip = n.s 17讪心1|&計171'丸：A'= O.：S 17 X 2053S >c 310 = 5201.7fc.V5.7 一轴心受压

19、缀条柱，柱肢采用工字型钢，如图5-28所示.求轴心压力设计值.计算长度2lox 3Om,l0y 15m（x轴为虚轴）,材料为 Q235, fd 205N/mm .ri111140(1I40oy1斗1100L75Mk图 5-28 题 5.7解答:截面及构件几何性质计算2截面面积:A 2 86.07172.14cm140a单肢惯性矩Ii659.9cm4绕虚轴惯性矩：Ix2 659.986.07 (110)22522043.3cm4绕实轴惯性矩：Iy42 21714 43428cmix回转半径:圧層亟55.07cmV A V 172.14iy 15.88cm长细比:-遡 54.48ix 55.07y

20、血型94.46 iy15.88缀条用L756,前后两平面缀条总面积A2 8.79717.594cm2ox由P111表5-5得:J54.482 27 丨72.1456.85Y17.594构件相对长细比，因oxy，只需计算y94.46y y 倍 1.014查P106表5-4(a)可知应采用b类截面:1产 O.965 0.3J 0.9650.30.591（或计算1235yR 94.46再由附表4-4查得O.591）故轴的压力设计值为 Nerd2Afd 0.591 172.14 102052085.6kN5.8验算一轴心受压缀板柱.柱肢采用工字型钢，如图5-29所示.已知轴心压力设计值2000kN （

21、包括自重），计算长度l0x 20m ,l0y10m（X轴为虚轴）,材料为Q235,fd205 N / mm2 fvd 125 N / mm21100*A二图 5-29 题 5.8解答:一、整体稳定验算截面及构件几何性质计算4002截面面积:A 2 86.07172.14cm140a单肢惯性矩114659.9cm绕虚轴惯性矩：Ix2 659.986.07110 2522043.3cm4绕实轴惯性矩：Iy42 21714 43428cmix回转半径：P 俘亜 55.07cmV A V 172.14iy15.88cm长细比:缀板采用30lox300计算知Kb/K16誥 36.321100mm。，由

22、P111 表 5-5 得 oxJ36.322 28.88246.4080(其中勺2.7728.88)构件相对长细比：因oxy，只需计算y: y y62J； 0.677V2.O6 105查P106表5-4（a）可知应采用b类截面丄 0.9652 20.3""2J 0.965 0.3220.791（或计算/23562.97，再由附表4-4查得0.791)2故 Nerd Afd 0.791 172.14 102052791.34kN,满足。二、局部稳定验算：1）单肢截面板件的局部稳定单肢采用型钢，板件不会发生局部失稳2）受压构件单肢自身稳定单肢回转半径i12.77cm1长细比满足

23、：a。i18028.882.770.5max 0.5 62.9731.49且满足140故单肢自身稳定满足要求3）缀板的稳定VmaxAfdfy 172.14 102 205轴心受压构件的最大剪力85 ¥2358541516NT缀板剪力：aV1-c41516110020758N1100M缀板弯矩：415162罗 1.142 107Ngmm缀板厚度满足:tb3011004027.5mm，故只作强度验算：2fd 205N / mm1.142 107225.4N / mm30 3002621.5bb1.5 竺竺 3.5N/mm2300 302fvd 125N/mm2故由以上整体稳定验算和局部稳

24、定验算可知，该缀板柱满足要求.25.9有一拔杆，采用Q235钢,fd 215N/mm ,如图5-30所示，缀条采用斜杆式体系.设考虑起吊物时的动力作用等，应将起重量乘以1.25,并设平面内、外计算长度相等.问 60时,拔杆最大起重量设计值为多少第六章6.1工字形焊接组合截面简支梁，其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变形。梁上均布荷载（包括梁自重）q 4kN/m，跨中已有一集中荷载 F0 90kN，现需在距右端4m处设一集中荷载F1。问根据边缘屈服准则，F1最大可达多少。设各集中荷载的作用位置距梁顶面为120mm,分布长度为120mm。钢材的设计强度取为 300N / mm2。另在所有的已知荷载和

25、所有未知荷载中，都已包含有关荷载的分项系数。FoFlqH H H 1 H H U 1 H'1 H 1 H MA6000 2000*1*百000» F图 6-34 题 6.1-250x12-S00x3 /解：（1）计算截面特性25012 2 8008 12400mm2Ix1123250 82431394石(250 8) 800 伐10 mmWxIxh3.229 106mm3Sm250 12 406 400 8 200 1858000 mm3S1 250 1234061218000 mm计算F0、F1两集中力对应截面弯矩MoM11 2 1-4 122 90 1284824 8 4

26、 8 -21-904F16 342 2F1 kN32 F112 8 2443 3F-i kN m3令M1 M0，则当F1147kN，使弯矩最大值出现在Fi作用截面。(3)梁截面能承受的最大弯矩M Wxf3.229 106 300968.7kN令 M M0 得：F1313.35kN;令MMi得:Fi271.76kN故可假定在Fi作用截面处达到最大弯矩。(4)a.弯曲正应力8 6Mx （244 加）106max .,63.229 106Wxb.剪应力300Fi作用截面处的剪力Vi12 49022-F153 -F1（kN）33MSmmaxIxt53|F1103185800091.33 109 830

27、073C.局部承压应力在右侧支座处:24 45 -F13 '103120 5 12 2 120300F1集中力作用处:F1 1038120 5 12 2 120300d.折算应力F1作用截面右侧处存在很大的弯矩，剪力和局部承压应力，计算腹板与翼缘交界处的分享应力与折算应力。正应力：1 400'W< 412剪应力：1 V1S1Ixt53 茬 103 12180001.33 109 8局部承压应力:F1 1038120 5 12 2 120折算应力：ZS2 1c 312300联立-解得:F-i 271.76kN故可知F1max 271.76kN，并且在F1作用截面处的弯矩达到

28、最大值。6.2同上题，仅梁的截面为如图 6-35所示。6.3 一卷边Z形冷弯薄壁型钢，截面规格160 60 20 2.5，用于屋面檩条，跨度6m。作用于其上的均布荷载垂直于地面，q 1.4kN /m。设檩条在给定荷载下不会发生整体失稳,按边缘屈服准则作强度计算。所给荷载条件中已包含分项系数。钢材强度设计值取为2210N/mm 。6.4 一双轴对称工字形截面构件，一端固定，一端外挑4.0m，沿构件长度无侧向支承，悬挑端部下 挂一重载 F。若不计构件自重，F最大值为多少。钢材强度设计值取为215N /mm2。图 6-37 题 6.4-250x6 /-200x10解：（1）截面特性计算lxlyix2

29、00 10 2 250123200 270320031211225500mm20025063Q7 A25037.54 107mm4741.33 107mm4圧 117.0949.24（2 ）计算弯曲整体稳定系数按钢结构设计规范附录 B公式B.1-1计算梁的整体稳定系数l1t1b14000 100.74200 270查表B.4,由于荷载作用在形心处，按表格上下翼缘的平均值取值:-0.210.6720.74 2.94 0.650.741.58妙 81.249.24截面为双轴对称截面,则 b b4320yt1 24不b235fy1.58432081.225500 27027027.54 107LM8

30、1.2 100 空 3.333 1.0V 4.4 270235取 b' 1.070.2820.9853.333(3)F最大值计算|_M 4000 F由2h2 f，解得F30.02kN。bIxbIx6.5 一双轴对称工字形截面构件，两端简支，除两端外无侧向支承，跨中作用一集中荷载F 480kN，如以保证构件的整体稳定为控制条件，构件的最大长度I的上限是多少。设钢材的屈服点为 235N/mm2 (计算本题时不考虑各种分项系数)。L匹1世1-1200x12/-400x20图 6-38 题 6.5解：依题意，当5.2m。13.0时，整体稳定不控制设计，故长度需满足l 13.0 400 5200

31、mm（1）截面特性计算400 20 2 1200 12230400mmlx400 1240312 12388 1 20037.68 1 09mm4Iy 2 20 4003y 12右 1200 1 23 2.13 1 08mm4ix 摆 502.6 iy仃 83.7（2）整体稳定计算按钢结构设计规范附录B公式B.5-1近似计算梁的整体稳定系数:1.0744000 235又有即Fl4iy由整体稳定有联立-解得：I 12283mm故可取 lmax 12.28m。（注：严格应假定长度I，再按钢结构设计规范附录 B公式B.1-1计算梁的整体稳定系 数，然后验算式，通过不断迭代，最终求得的长度为所求）第七

32、章压弯构件7.1 一压弯构件长15m，两端在截面两主轴方向均为铰接，承受轴心压力N 1000kN，中央截面有集中力 F 150kN。构件三分点处有两个平面外支承点 （图7-21）。钢材强度设计 值为310N/mm2。按所给荷载，试设计截面尺寸（按工字形截面考虑）解：选定截面如下图示:图1 工字形截面尺寸F面进行截面验算：（1）截面特性计算300 202650 20214 2054Cmm2Ix13001265031122863946101.45 10 mmWxIx/3254.48106mm3ly1313742 20 3003 610 1439.01 10，mm412 12Iy/1506.01 1

33、05mm3ix266.2mm iy66.2mm(2)截面强度验算N Mx 1000 103A W 20540562.54.48耳 172.3N/mm2 f 310N/mm2 满足。106(3)弯矩作用平面内稳定验算长细比x15000 56.3 按 b266.2类构件查附表4-4,56.3 浮 68.2，V 235V 235查得x 0.761N'ex2ea1772 2.06 105曾 1.201.1 56.32107N弯矩作用平面内无端弯矩但有一个跨中集中荷载作用:mx1.00.2 1.0Nex1000 1030.2面市0.98，取截面塑性发展系数x1.11.05mxM x1000 10

34、30.98 562.5 106xAxW1x 10.8旦N'ex0.761 205401.05 4.48 1061 0.8 1000 101.201072189.54 N /mm2f 310N /mm2，满足。(4)弯矩作用平面外稳定验算长细比鬻75.5，按b类构件查附表4-4，£3575.5 抚91.5，查得x 0.611弯矩作用平面外侧向支撑区段,构件段有端弯矩，也有横向荷载作用， 且端弯矩产生同向曲率，取 tx 1.0。弯矩整体稳定系数近似取b1.07 一yf 1.07匚5丄 竺 0.88，取截面影响44000 23544000 235系数1.0。txM x1000 10

35、3yAbWix0.611 205401.0:爲5。1; 222.4N/mm2 f 310N/mm2满足。（5 ）局部稳定150b.腹板207 7.15 1310.7 （考虑有限塑性发展），满足要求。腹板最大压应力:maxhoh1000 103562.5 106610腹板最小压应力:min系数max0 min166.6 69.2max166.6205404.48 1066502166.6N/mm21000 103562.5 106610205401.4264.48 10°650269.2N/mm2hwtw610 43.616140.525 P516V fy1.42 0.5 56.3 2

36、562.6，满足。由以上验算可知，该截面能满足要求。7.2在上题的条件中，将横向力 偏心距，图7-22，试设计截面尺寸。F改为作用在高度10m处，沿构件轴线方向，且有750mm7.3 压弯构件的受力支承及截面如图7-23所示（平面内为两端铰支支承）。设材料为Q2352（fy 235N/mm ），计算其截面强度和弯矩作用平面内的稳定性。解：（1）截面特性计算300 122 37610210960mmIx40031229037633.15 108mm4WxIx/2001.58610 mm169.6mmix截面强度验算N Mx 800A W10960101.58 10®120148.9N/

37、mm2 f 215N/mm2，满足。（3）弯矩作用平面外的稳定验算103长细比x需70.8，按b类构件查附表4-4，f 70.8 jH 70.8，查得x 0.746。N'ex 单 2 2.06 105 210960 4.04 106N1.121.1 70.82弯矩作用平面内构件段有有横向荷载作用，也有端弯矩作用且端弯矩产生反向曲率，取:M2 mx O.65 O.35 M0.65 0.35竺 0.417120取截面塑性发展系数 x1.05，mxM XxAxW1x 1 0.8 器N EX8001030.746 109600.417 120 1061.05 1.58 1061 0.8 800

38、 1064.04 1062 2133.6 N / mm2 f 215 N / mm2，满足。故可知，该截面强度和平面内稳定均得到满足。7.4某压弯缀条式格构构件，截面如图7-24所示，构件平面内外计算长度l0x 29.3m，l0y 18.2m。已知轴压力（含自重）N 2500kN，问可以承受的最大偏心弯矩Mx为多少。设钢材牌号为 Q235,N与M x均为设计值，钢材强度设计值取2205N /mm。解：（1）截面特性计算2I63a : A 15459mm 山9.40 108mm4 , Iy 1.70 1 07mm4 , ix 264.6mm , iy 33.2mm2L125 10 : A 243

39、.73mm2，最小回转半径 imin 24.6mm格构截面:Ix2 1545921.70Ix/900230918mm107 15459 90022.51 1010mm4732.79 10 mmix901.0mm由于截面无削弱，失稳破坏一般先于强度破坏，故这里不考虑强度破坏的问题。 （2 ）平面内整体稳定虚轴方向长细比x牛聽32.5换算长细比ox J 2 27#)32.52 27 空 52.6Y243.73按b类构件查附表4-4,查得 x0.845，取弯矩等效系数mx 1.0。2EA2 2.06 105N EX 21.1 2309181.1 52.622.07 1O7N根据平面内整体稳定计算公式

40、有:NxAW1x 1mxM XNx%(3 )单肢稳定单肢最大压力：Nmax N2Mx1800最大受压分肢弯矩平面内长细比:最大受压分肢弯矩平面外长细比:1800 54 21X 右二 54.233.218200 1 y 73.81246.61y 1x，按轴心受压构件查附表4-4得稳定系数1y 0.728根据轴心受压构件稳定计算公式:f 1yA(4)缀条稳定由缀条稳定计算公式看出，斜缀条的受力与所求Mx无关，这里不作考虑因此，由计算得Mx 2741kN m，由计算得Mx 1902kN m，取 Mx 1902kN m。第八章连接的构造与计算8.1、下图中132a牛腿用对接焊缝与柱连接。钢材为Q235

41、 钢,II级焊缝的检验质量标准。对接焊缝的抗压强度设计值焊条为E43型，手工焊，用215N/mm，抗剪强度设计67.12cm23;截面模量Wx 692.2cmw2值fv125N/mm。已知：|32a的截面面积Ahr?0牛腿连接示意图r45°XT解:V 0.707T N 0.707T0.707 200T141.4T(Nmm)(1)Ti(或:Ti0.707T,Aw225.4 102125132a125 25.4 吆.7074.49 105(N)0.707T1Aw32 0.95 1025.37 105N)0.70712141.4T2W1252215(0.70767.12 102141.46

42、92.2 1023)T2 215T26.94 105(N)折算应力（在顶部中点亦可）0.707T31 267.12 1020.707 T12 T325.4 10厂V 1141.4T3692.2 1030.000276T31600.707(或 12 T30.000233T3)30.4 1023 12 V0.0002762 3 0.0002782T30.000555T3 1.1 f, 1.1 2150.000278T3得：T3426.1( KN)(或0.000488T31.1ffw T3484.3KN)由Ti、T2、T3中取最小值，得 T= 426.1 ( KN)8.3、有一支托角钢，两边用角焊缝

43、与柱连接（如图）。N 400KN，钢材为Q345钢，焊条为E50型，手工焊,w2200N/mm。试确定焊缝厚度。K'图支托连接示意图解: lw200Af200 2hf0.7280hfWf0.720029333.3hf10mm 45N1054KN m4 105NM1.221428.6/hf上）(竺与(上吟血2 200p.22hfhfhfhf 7.4mm取 hf 8mm8.5、如图所示的牛腿用角焊缝与柱连接。钢材为Q235钢，焊条用E43型，手工焊，角焊缝强度设计值2160N/mm。T 350kN，验算焊缝的受力。图 牛腿角焊缝示意图解：焊缝所受内力为：N 247.45kN , V 247

44、.45kN , M49.49kN m焊缝有效厚度：8 2 0.7 11.2mmA523516mm333102.8 292.83)8.245 107mm422 114 11.2 292.8 11.25833mm上翼缘最外侧焊缝:2474504949000042.42 94.53136.95 5833523516上翼缘与腹板交界处：247450N 42.42583394.53 292.8：tw1602315.2V11.2 292.8折算应力：75.452N M1.22I牛腿角焊缝满足要求。zs22130.712 ftw 1608.6、计算如图所示的工字形截面焊接梁在距支座5m拼接处的角焊缝。钢材为 Q345钢，焊w2条为 E50型，ff 200N/mm , F 200kN。问：(1)腹板拼接处是否满足要求?(2 )确定翼缘图简支梁拼接示意图解: Va 200KNR600©Ma 600 5200 _ _-K