《轴力构件习题》word版

《《轴力构件习题》word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、轴力构件习题课题1：如图1所示，一焊接工形轴压柱，承受轴压力设计值N=4500kN(包括柱的自重)，计算长度lox=7m，loy=3.5m。翼缘为剪切边，每块翼缘上设有两个直径d0=24mm的螺栓孔。钢板为Q235-B.F钢。试验算此柱截面。图1：焊接工字形柱截面解：翼缘厚20mm，f=205N/mm2，fy=225N/mm2；腹板f=215N/mm2，fy=235N/mm2。一、柱截面的几何特性毛截面：A=250cm2；净截面积：An=A-4d0t=230.8cm2；毛截面惯性矩：Ix=145683c

2、m4；Iy=41667cm4回转半径：ix=24.14cm；iy=12.91cm二、截面验算1．强度2．刚度和整体稳定性截面对x轴屈曲属b类，对y轴屈曲属c类，查得：3．局部稳定性因；取30。翼缘板：；可以腹板：；可取腹板有效截面两端各20tw=200mm，有效毛截面积Ae=240cm2，有效净截面积Aen=Ae-4d0t=220.8cm2；强度验算：N/Aen=203.8N/mm2

3、无削弱。已知柱高6m，两端铰接，承受轴压力设计值N=6000kN（包括柱身等构造自重），钢材用Q235-B.F钢。解：f=215N/mm2；fy=235N/mm2；计算长度l0x=l0y=6m；截面屈曲属b类。一、初选截面1．假设长细比=30，查得2．需要；ix=iy>20cm；ix=0.39h；iy=0.39b得：b=513mm；取b=500mm；；取t=16mm。h=513mm；取h=460mm；tw=(A-2bt)/2/hw=15.0mm；取hw=16mm。选用截面尺寸如图2所示：图2：箱形截面尺

4、寸面积：A=307.2cm2；惯性矩：Ix=116621cm4；Iy=119571cm4；回转半径：ix=19.48cm；iy=19.73cm二、截面验算1．刚度和整体稳定性截面对x轴、y轴屈曲均属b类，x轴控制；查得：2．局部稳定性腹板与翼缘只能采用从外面施焊的V形对接焊缝，验算翼缘板的宽厚比时，宽度取两腹板的中心距离。翼缘板：；可以腹板：；可以。思考：若钢材选用16Mn钢，f=315N/mm2，；比采用Q235钢时承载能力提高了42.7％，与钢材强度的提高幅度46.5％差不多，这是因为此柱长细比较小

5、，提高材料强度比较有效。题3：屋盖桁架轴压杆件的设计：上弦杆承受轴压力设计值N=1034kN，计算长度l0x=150.9cm，l0y=301.8cm，节点板厚14mm，钢材为Q235-B.F钢。采用双角钢截面，截面外伸肢上有两个直径d0=21.5mm的螺栓孔，其位置在节点板外。试选择此截面。解：l0y/l0x=2，可选用不等边双角钢短边相连，也可选用等边双角钢。一、选用不等边双角钢短边相连设=55；；选用2L160×100×12，短边相连（图3）。A=60.11cm2，ix=2.82cm，iy=7.90

6、cm，r=13mm。图3：不等边角钢短边相连图4：两块钢板焊接的T形截面验算：1、强度：An=60.11-2×2.15×1.2=54.94cm2；=188.2N/mm2

7、75cm2，ix=4.34cm，iy=6.27cm，r=14mm。验算：1、强度：An=54.75-2×2.15×1.0=50.45cm2；=205.0N/mm2

8、果相比较，最后确定选用的截面。因为当节点板较厚时，，再考虑局部稳定和角钢规格，可能选用等边双角钢。一、改为两块钢板焊接的T形截面。截面对x轴屈曲属b类，对y轴屈曲属c类。设：；；利用：ix=0.26h，iy=0.24b，得：b=331mm。取b=340mmt=(0.7~0.75)A/b=11.6~12.5mm，取t=12mm；h=114mm，取tw=t=12mm，hw=(A-bt)/tw=130.4mm>114mm，取hw=130mm。选用