钢结构复习题(5)

4、简述钢材选用的原则。（5分）

1 结构的重要性 2荷载情况 3连接方式 4 结构所处的温度和环境 5钢材的厚度

四、 计算题：（共40分） 1、验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接是否安全，已知：荷载设计值N＝300kN，螺栓M20，孔径21.5mm，10.9级，摩擦面的抗滑移系数μ=0.5，高强螺栓的设计预拉力P=155kN。不考虑螺栓群长度对螺栓强度设计值的影响。（10分）

2、一工字形截面梁绕强轴承受静力荷载，截面尺寸如图，无削弱。当梁某一截面所受弯矩设

计值M=400kN·m、剪力设计值V=580kN时，试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235-B。（10分）

A?2?20?2?50?1?130cm2 （0.5分）

Ix?1?50312?2?2?20?262?64496.7cm4 （1分）

Sx?20?2?26?1?25?12.5?1352.5cm3 （0.5分） S1?2?20?26?1040cm3（0.5分） W1x?64496.727?2388.8cm3（0.5分）

截面边缘纤维最大正应力：

??M?xW1x?400?106/(1.05?2388.8?103)?159.5N/mm2?f?205N/mm2 满足

要求；（2分）

腹板中央截面最大剪应力：

VSx580?103?1352.5?10322 满足要求；（2分） ????121.6N/mm?f?125N/mmv4Ixtw64496.7?10?10腹板上边缘处：

M500400?1062正应力：?1?（1分） ???155.1N/mm4Ix264496.7?10VS1580?103?1040?103剪应力：?1???93.5N/mm2（1分） 4Ixtw64496.7?10?10折算应力：

?1?3?1?155.1?3?93.5?224.2N/mm?1.1f?1.1?215?236.5N/mm 所以此处的折算应力也满足要求。（1分）

3、验算如图所示轴心受压柱的强度、整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载

2

设计值为N=1500kN，Q235-B级钢，f=215N／mm，截面绕x轴为b类截面、绕y轴为c类截面，截面无任何削弱。（10分）

222222

3. 解：

A?25?0.8?2?25?1.4?90cm2；（1分）

（1分） Ix?0.8?253/12?2?25?1.4?(12.5?0.7)2?13238.5cm4；

（1分） Iy?25?0.83/12?2?1.4?253/12?3646.9cm4；

ix?IxA?13238.590?12.13cm;iy?IyA?3646.990?6.37cm（1分）

?x?loxix?60012.13?49.46；绕x轴属b类截面，所以查表得?x?0.859（1分） ?y?loyiy?3006.37?47.10；绕y轴属c类截面，所以查表得?y?0.793（1分）所以

N1500?103（1分） ??210.2Nmm2?f?215Nmm2整体稳定满足要求。

?yA0.793?9000截面无削弱，故强度自然满足。（1分）

h0tw?250/8?31.25?25?0.5??25?0.5?49.46?49.73（1分） b1t?（250-8）/2/14?8.64?10?0.1??10?0.1?49.46?14.95（1分）

所以局部稳定也能满足要求。

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